11.2 功率-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级全一册物理(沪粤版2024)

3 11.2　功　率 ▶ “答案与解析”见P2 1. (2024·东莞期末)如图所示,两名同学正在 爬楼梯,若他们爬相同的楼层,下列说法正确 的是 ( ) (第1题) A. 体重大的做功一定慢 B. 体重小的做功一定少 C. 用时短的做功一定快 D. 用时长的做功一定多 2. 在中考体能测试中,某同学选择跳绳。他在 1min内跳了120次,每次跳离地面的高度为 5cm。设他每跳一次所用的时间相等,则他 跳绳时的功率最接近 ( ) A. 5W B. 50W C. 500W D. 5000W 3. 课外实践中,九年级的同学开展“从一楼登上 五楼,看谁的功率最大”的活动(如图)。下列 物理量中必须测量的是 ( ) (第3题) ① 五楼到地面的高度 ② 每名同学的体重 ③ 从一楼到达五楼所用 的时间 ④ 一楼到五楼楼梯的长度 ⑤ 每阶台阶的高度 A. ①② B. ①③⑤ C. ②③ D. ②③④ 4. (2024·苏州太仓期末)如图为运动员在做仰 卧起坐,其体重为750N,上半身的重力约为 体重的3 5 ,仰卧起坐时上半身重心上升的高 度均为0.3m,做一次仰卧起坐,其克服重力 做功约为 J;若她1min做48个,则 该运动员的平均功率约为 W。 (第4题) 5. (2024·武汉洪山期末)甲、乙两物体都做匀 速直线运动,它们运动的路程s和所做的功 W 随时间t变化的图像分别如图(a)(b)所 示,则两物体速度较大的是 ,功率较 大的是 。(选填“甲”或“乙”) (第5题) (第6题) 6. 如图所示,A、B 两个长方 体物块叠放在水平地面 上,用大小为10N、水平向 左的力F 作用在物块A 上,使A、B 一起向左做匀速直线运动,经过 4s,两个物块一起移动了40cm。下列说法 中正确的是 ( ) ① 物块B 受到的重力和地面对物块B 的支 持力是一对平衡力 ② 物块A 对B 的摩擦 力大小是10N,方向水平向左 ③ 地面对B 的摩擦力大小是10N,方向水平向左 ④ 物 块A 对B 的摩擦力的功率为1W A. ②④ B. ③④ C. ②③ D. ①④ 7. (2024·临沂期末)如图甲所示,物体在恒为 10N的水平拉力作用下经过A、B、C 三个粗 糙程度不同的区域,且三个区域的长度均为 3m,物体的速度随时间变化的图像如图乙所 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十一章　功与机械能 4 示。下列说法正确的是 ( ) (第7题) A. 拉力在B 区不做功 B. 拉力在C 区所做的功为20J C. 拉力在A 区做功的功率为30W D. 拉力在A、C 区做功的平均功率相同 8. 新情境·科技民生 动车是一种带有可操纵动 力的固定编组的列车组,带动力的车辆叫动 车,不带动力的车辆叫拖车。各动车的额定 功率相等,每节动车与拖车质量也相等。列 车运动时,车轮与铁轨间的摩擦阻力与列车 的质量成正比,受到的空气阻力与列车速度 的平方成正比。某动车组列车启动6节动车 时,最大速度为300km/h,行驶时,空气阻力 是总阻力的50%。要使该列车的最大速度达 到360km/h,至少应开动动车的节数是( ) A. 8 B. 9 C. 10 D. 11 9. 如图甲所示,建筑工人用滑轮组提升重为 285N的水泥桶,动滑轮重为15N,不计滑轮 与轴之间的摩擦及绳重,工人在将水泥桶匀 速向上拉的过程中,水泥桶上升的高度h随 时间t变化的关系如图乙。由此可知( ) (第9题) A. 水泥桶匀速上升的速度为3m/s B. 0~10s内建筑工人对绳的拉力做的功为 300J C. 0~8s内建筑工人对水泥桶做的功为 684J D. 建筑工人对绳的拉力的功率为30W 10. 新情境·科技民生 一智能快递车在粗糙程度 相同的平直路面上由静止开始运动,速度v 随时间t变化关系如图甲。 (第10题) (1) 第7~15min,智能快递车移动的距离 是多少米? (写出计算过程) (2) 在7~15min内,该车动力做功的功率 是150W。请在图乙中画出这段时间内动 力F 随时间t变化的关系图像。(写出计算 过程并画图) 11. ★某人要将货箱搬上离地12m高 的阁楼,现有30个相同的货箱,每 个货箱的质量均为5kg,如图所示 为他提升货箱时的功率与被提升货箱质量 的关系图像,假设不计搬起和放下货箱的时 间,下楼时间是上楼时间的一半,他把所有 货箱搬上去的最少时间为(g取10N/kg) ( ) (第11题) A. 480sB. 720s C. 1080sD. 1440s 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪粤版)九年级 所做的功为克服棒重力所做的功, W'=F1'h'=Gh上升'=5N×0.8m= 4J,故当h2=2m时,拉力F1总共做的 功W总=W+W'=3.6J+4J=7.6J。 (第11题) 会判断金属棒离开地面 前后处于哪个状态 解题时,要根据提供的条件, 判断金属棒处于哪个状态:金属棒 未离开地面,金属棒为杠杆,处于 平衡状态;金属棒已离开地面,拉 力做的功等于克服金属棒重力做 的功。 11.2　功　率 1. B 2. B 3. C 4. 135 108 解析:上半身的重力 G上=35G= 3 5×750N=450N ,做一 次仰卧起坐,克服重力做的功约为 W=G上h=450N×0.3m=135J; 1min内她做的总功约为W总=nW= 48×135J=6480J,则该运动员的平均 功率约为P= W总 t = 6480J 60s =108W 。 5. 甲 乙 解析:由图(a)知,相同时间 内,甲通过的路程长,因此甲物体的速度 大于乙物体的速度;由图(b)知,相同时 间内,乙做的功大于甲做的功,根据P= W t 可知,乙的功率大于甲的功率。 6. A 解析:地面对B 的支持力等于 A 和B 的重力之和,故物块B 受到的 重力和地面对物块B 的支持力大小 不等,不是一对平衡力,故①错误。以 B 为研究对象,B 做匀速直线运动,处 于平衡状态,受到平衡力的作用,而B 受到地面对它的摩擦力作用,方向水 平向右,所以物块A 对B 的摩擦力方 向水平向左,大小是10N,同时可得 地面对B 的摩擦力大小也为10N,故 ②正确,③错误。物块A 对B 的摩擦 力做的功W=fs=Fs=10N×40× 10-2m=4J,功率 P=Wt = 4J 4s= 1W,故④正确。故选A。 7. D 解析:由图乙知,2~3s内,物 体在B 区内做匀速直线运动,拉力和 摩擦力是平衡力,拉力大小等于摩擦 力,物体在拉力的方向上通过一定的 距离,拉力做功,故 A错误;物体在 C区内做减速直线运动,拉力在C 区 所做的功WC=FsC=10N×3m= 30J,故B错误;拉力在A 区做的功 WA=FsA=10N×3m=30J,拉力在 A 区做功的功率PA= WA t = 30J 2s= 15W,故C错误;拉力在C 区做功 的功率PC= WC t' = 30J 2s=15W ,拉 力在A、C 区做功的功率相同,故D 正确。 8. B 解析:记1节动车的额定功率 为P,则动力F=Pv ,空气阻力f= kv2,当速度为300km/h时,空气阻力 f1=kv12,因为空气阻力是总阻力的 50%,故车轮与铁轨间的摩擦阻力也 为kv12,由 平 衡 条 件 可 知 6P v1 = 2kv12 ①;当速度为360km/h时,设 开动的动车的节数为n,则由平衡条 件可知nP v2=kv1 2+kv22 ②;联立① ②,代入数据可得n=8.784;因为动 车节数为整数,所以至少应开动动车 9节,故选B。 9. C 解析:由图乙知,水泥桶在0~ 10s内上升的高度h1=3m,水泥桶 匀速上升的速度v= h1 t = 3m 10s= 0.3m/s,故A错误;由图甲可知,n= 3,则0~10s内拉力端移动的距 离s=nh1=3×3m=9m,不计滑轮 与轴 之 间 的 摩 擦 及 绳 重,则 F= 1 n (G物+G动 )= 13 × (285N+ 15N)=100N,拉力做的功W=Fs= 100N×9m=900J,故B错误;0~8s 内水 泥 桶 上 升 的 高 度 h2=vt'= 0.3m/s×8s=2.4m,建筑工人对水 泥桶做的功 W'=G物h2=285N× 2.4m=684J,故C正确;拉力端移动 的速 度v'=nv=3×0.3m/s= 0.9m/s,建筑工人对绳的拉力的功率 P=Fv'=100N×0.9m/s=90W,故 D错误。 10. 解析:(1) 由题图甲可知,第7~ 15min,智能快递车移动的速度为 5m/s,距离s=vt=5m/s×(15- 7)×60s=2400m。(2) 在7~15min 内,该车动力做功的功率是150W,根 据P=Wt = Fs t =Fv 得,动力F= P v= 150W 5m/s=30N ,这段时间内动力F 随时间t变化的关系图像如图所示。 (第10题) 11. C 解析:根据图像可知,当质量 为15kg时,功率最大,则每回搬运货 箱的个数n=15kg5kg=3 ;以最大功率 搬运货箱时,时间最短,则搬运3个货 箱时,根据Pt=mgh,得t= mgh P = 15kg×10N/kg×12m 25W =72s ,而下楼 的时间为上楼时间的一半,即36s,搬 运30个货箱需要303=10 回,因此把 货箱全部搬上楼的最少时间t总 = 10t'=10×(72s+36s)=1080s。 搬物上楼最短时间的计算 解决本题要求同学们能根据 图像得出有效信息,知道什么时候 功 率 最 大,以 及 会 根 据 功 的 关 系mgh=Pt求运动时间。根据图 像可知,当质量为15kg时,功率最 大,进而求出以最大功率对货箱做 功时每回应搬货箱的个数,以最大 功率搬运货箱时,时间最短,根据 Pt=mgh求出搬运时间。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 2