功率的相关图像问题-2024-2025学年人教版物理八年级下学期

功率的相关图像问题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图是利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片，照相机每隔0.2s曝光一次。关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图象是下图中的（　　） A． B． C． D． 2．在水平地面上的甲乙两个物体在水平牵引力F甲、F乙作用下都做匀速直线运动，它们运动的路程和所做的功随时间变化的图像分别如图所示，根据图像，可以判断牵引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小关系（　　） A．P甲＜P乙  F甲＜F乙 B．P甲＞P乙  F甲＞F乙 C．P甲＜P乙  F甲＞F乙 D．P甲＞P乙  F甲＜F乙 3．一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，接着经过一段泥泞路面，如果汽车始终保持匀速行驶，则汽车行驶过程中发动机的功率P随时间t的变化关系可能是（　　） A． B． C． D． 4．跳伞运动员连同装置共重800N，她从悬停静止的直升飞机上竖直向下跳伞，下落时速度随时间的变化图像如图所示，只考虑人受到的重力和空气阻力。以下说法中正确的是（　　） A．前40s内人的平均速度是60m/s B．若前20s内下落了1000m，则这段时间内重力做功的功率是4×104W C．从第20s到第30s，人的重力势能转化为动能，机械能保持不变 D．在第30s（未开伞）时和在第80s（已开伞）时人所受空气阻力不同 5．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其运动的s-t图像如图所示，在0-6s和6s-10s两个时间段，物体的速度分别为v1和v2，物体所受拉力分别为F1和F2，拉力对物体所做的功分别为W1和W2，其做功的功率分别为P1和P2。根据图像，下列判断正确的是（　　） A．v1∶v2=1∶1 B．F1∶F2=3∶1 C．W1∶W2=3∶2 D．P1∶P2=2∶1 二、多选题 6．如图甲，木块a、b分别位于水平木板M、N上，在两测力计的水平拉动下，a、b均做匀速直线运动，其功率P随时间t变化的关系如图乙。已知两测力计的拉力F大小相同，a、b表面光滑程度相同，但质量ma<mb，则下列判断一定正确的是（　　）    A．a、b所受的摩擦力大小相同 B．M上表面比N上表面更粗糙 C．a的速度大于b的速度 D．a的动能小于b的动能 7．图是甲、乙两个物体做功W与做功时间t的关系图像，根据图像提供的信息，下列判断中正确的是（　　） A．由图线甲可得出功与其做功时间成正比 B．做功时间相同时，甲做的功比乙做的功多 C．做功相同时，甲用的时间比乙用的时间多 D．甲做功与其时间之比大于乙做功与其时间之比 8．如图，下列说法正确的是（　　）           A．甲图中物体做匀速直线运动 B．乙图中阴影部分面积代表做功多少 C．丙图说明通过导体的电流与导体的电阻成反比 D．丁图中B的密度小于A的密度 三、填空题 9．如图甲，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力。弹簧测力计从图示位置开始向上匀速提升，测力计示数F与吊环上升的高度h之间的关系如图乙。请回答下列问题： (1)从开始提升到h=2cm，弹簧测力计对钩码所做的功是 J。 (2)从开始提升到h=16cm，历时0.5s，弹簧测力计对钩码所做功的功率是 W。 四、计算题 10．如图甲所示，是在某建筑工地上，正在用塔吊从地面上吊起一重物的情景。起重机吊起重物时，重物上升的距离s与时间t的关系如图乙所示，起重机对重物做功的功率P（0~10s为平均功率）与时间t的关系，如图丙所示，不计钢绳和滑轮的重及摩擦，g=10N/g。 （1）吊起的重物重为多少N？ （2）在吊起重物的40s时间内，起重机对重物所做的功为多少J？ 11．如图甲所示，一辆总质量为12t的汽车将货物沿ABCD路线运送到D处，其中AB和CD段是平直水平公路，BC段是一条直的上坡公路，AB和CD段的高度差为240m，汽车在每段公路运输过程中均做匀速直线运动，其速度随时间变化的图像如图乙所示（AB和CD段用时均为1min，BC段用时2min），汽车在三段路上牵引力的功率随时间变化关系如图丙所示，则： (1)汽车在AB段牵引力做的功为多少？ (2)汽车在BC段受到的摩擦力为多少N？ 12．一辆满载物资的总重为G（N）的运输车，沿ABCD路线从A处到达D处，CD段与AB段高度差为h（m），如图甲所示．在整个过程中，汽车以恒定速度v（m/s）运动，在t=0时经过A处，t1时经过B处，t2时经过C处，汽车牵引力的功率P随时间变化的关系可简化为图乙所示（G、h、v、P1、P2、t1和t2均为已知量）。则：    ①AB段长度为多少？（请用已知量表示）； ②试计算，比较汽车在AB段和BC段运动时牵引力FAB、FBC的大小； ③汽车沿斜坡BC段运动时牵引力所做的功为多少（请用已知量表示）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《功率的相关图像问题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A C B D ABC ABD BD 1．D 【详解】由照片知，纸锥在前四个位置间的下落距离逐渐增大，后四个位置间纸锥下落距离相等，相邻两纸锥间时间间隔相等，由速度公式可知，纸锥下落时先加速后匀速，所以重力做功的功率 纸锥的重力不变，而纸锥速度v先变大后不变，故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．A 【详解】由s﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程，根据 可知，甲物体的速度大于乙物体的速度，即 由W﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体做的功小于乙物体做的功，根据 可知，甲物体做功的功率小于乙物体做功的功率，即 又因为 所以甲物体受到的拉力小于乙物体受到的拉力，即 综上分析可知，选项A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．C 【详解】与平直公路相比，泥泞路面由于接触面粗糙程度大，汽车的受到的阻力更大，而匀速行驶时，汽车处于平衡状态，牵引力与阻力是一对平衡力，二者大小相等，方向相反，故在平直公路上，速度不变，牵引力小，故功率小，且牵引力不变，速度不变，故功率小，且一直不变，在泥泞路面上，接触面粗糙程度大，牵引力大，速度不变，故功率大且不变，C正确。 故选C。 4．B 【详解】A．由图象知在开始的时间内人做加速运动，大约在17s到40s保持60m/s做匀速直线运动，所以前40s内人的平均速度小于60m/s，故A错误； B．若前20s内下落了1000m，则这段时间内重力做功的功率是 故B正确； C．由图象知，从第20s到第30s人做匀速直线运动，速度不变，质量不变，动能不变，高度减小，人的重力势能减小，机械能减小，故C错误； D．由图知，在第30s时和第80s时人都做匀速运动，阻力和重力都是平衡力，重力不变，则阻力不变，即人在第30s时所受空气阻力等于第80s时所受空气阻力，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】A．由图像可知 v1=0.5m/s，v2=0.25m/s v1∶v2=2∶1 故A错误； B．同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，摩擦大小不变，摩擦力与拉力是平衡力，所以 F1=F2=f F1∶F2=1∶1 故B错误； C． F1∶F2=1∶1 s1∶s2=3∶1 根据W=Fs可得 W1∶W2=3∶1， 故C错误； D．因 F1∶F2=1∶1 v1∶v2=2∶1 根据P=Fv得 P1∶P2=2∶1 故D正确。 故选D。 6．ABC 【详解】A．已知a、b均做匀速直线运动，处于平衡状态，所受的摩擦力大小等于其拉力大小，已知道两测力计的拉力F大小相同，则a、b所受的摩擦力相同，故A正确； B．影响滑动摩擦力大小的因素有接触面的粗糙程度、对接触面的压力，已知a、b表面光滑程度相同，并且质量ma<mb，即Ga<Gb，Fa<Fb，a对接触面的压力小于b的，由A解析可知，a、b所受的摩擦力相同，那么，M上表面比N上表面更粗糙，故B正确； C．从图乙可以看到，功率Pa>Pb，而拉力F是相同的，a、b均做匀速直线运动，根据可知，va>vb，a的速度大于b的速度，故C正确； D．影响动能大小的因素有速度和质量，由C解析可知，a的速度大于b的速度，但是质量ma<mb，所以不能比较a、b的动能大小，故D错误。 故选ABC。 7．ABD 【详解】A．甲、乙两个物体做功W与做功时间t的关系图像为过原点的直线可知，甲做的功与其做功时间成正比，故A正确； BD．由图象可知，相同时间内，甲做的功比乙做的功多，即W甲＞W乙，由可得，P甲＞P乙，故BD正确； C．由图知：P甲＞P乙，由可得，做功相同时，甲用的时间比乙用的时间少，故C错误。 故选ABD。 8．BD 【详解】A．甲图中物体随着时间的变化位置没有变化，所以处于静止状态，故A错误； B．乙图中阴影部分面积表示功率与时间的乘积，代表功的多少，故B正确； C．丙图说明在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故C错误； D．丁图中，相同体积时A的质量更大，由可知，A的密度大于B的密度，故D正确。 故选BD。 9． 0 0.9 【详解】(1)[1]从开始提升到h=2cm，钩码没有上升，弹簧测力计对钩码所做的功为零； (2)[2]前6cm时，钩码没有移动距离，所以拉力不做功，从6cm到16cm测力计对钩码做功为： ， 从开始到h=16cm拉力做功功率为： 。 10．（1）2×104N；（2）1.1×106J 【详解】解：（1）由丙图可知，在10~40s内起重机对重物做功的功率为 时间t=30s，在10~40s内起重机对重物做的功为 由乙图可知，不计钢绳和滑轮的重及摩擦，在10~40s内，重物匀速上升，起重机对重物做的功等于重物在该段时间内克服重力做的功，由乙图得，在该时间内重物上升的距离为 由公式可知重物受到的重力为 （2）由丙图可知，在0~10s内，起重机对重物做功的平均功率 时间t1=10s，在0~10s内，起重机对重物做功为 由（1）可知在10~40s内起重机对重物做的功为，则在0~40s内起重机对重物做功为 答：（1）吊起的重物重为2×104N。 （2）在吊起重物的40s时间内，起重机对重物所做的功为1.1×106J。 11．(1)1.44×107J；(2)8×103N 【详解】(1)由图丙可知，汽车在AB段牵引力做功的功率 ， 则根据可得，汽车在AB段牵引力做的功 (2)由图乙可知，汽车在BC段的速度为15m/s， 由图丙可知，汽车在BC段牵引力做功的功率 汽车在BC段做的功为 汽车在BC段克服重力做的功为 汽车在BC段克服摩擦力做的功为 所以BC段受到的摩擦力 【点睛】注意第二问中，千万不可以直接根据BC段做的总功求出摩擦力，因为BC段为上坡路段，做的功分为克服重力做功和克服摩擦力做功两部分，求出克服摩擦力做的功后，才可以根据做功的公式求摩擦力。 12．①vt1；②FAB＜FBC；③P2（t2﹣t1） 【详解】解：①由知道AB段长度是：sAB =vt1 。 ②由图象知道，P1＜P2，即PAB＜PBC；由P =Fv知道，在速度相同时，牵引力和功率成正比，所以FAB＜FBC。 ③由图像知道，汽车沿斜坡BC段运动时间是：t=t2 -t1，由知道，汽车沿斜坡BC段运动时牵引力所做的功是：W=P2（t2 -t1） 答：①sAB =vt1 ； ②以FAB＜FBC； ③汽车沿斜坡BC段运动时牵引力所做的功是W=P2（t2 -t1）。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$