内容正文:
11.2功率 练习
一、单选题
1.下列关于功和功率的说法中,正确的是( )
A.做功越多,功率越大 B.做功时间越短,功率越大
C.功率越大,做功越快 D.功率越小,做功一定越少
2.如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面、以相同的速度从底部匀速拉到顶点,已知,施加的力分别为,拉力做的功为,拉力做功的功率分别为,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
3.同学们大课间打羽毛球,老师用间隔为0.5s的频闪照相机拍摄了如图所示A、P、B三点的运动轨迹,已知羽毛球的质量约为一枚一元硬币质量的三分之二,请你估算一下羽毛球从P点到B点过程中,重力做功的功率约为( )
A.10W B.2W C.0.3W D.0.1W
4.如图所示,两次用弹簧测力计沿水平方向拉动木板上的木块,使其做匀速直线运动,木块第1次运动的速度比第2次运动的速度大,第1、2次弹簧测力计的示数分别为、,在相同时间内拉力所做的功分别为、,功率为、,则它们的关系正确的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示斜面长度AB>AC且粗糙程度相同,将同一重物分别沿斜面AB和AC从顶端由静止滑下,该过程中重力做的功分别为WB和WC,重力做功的功率分别为PB和PC。则( )
A.WB等于WC,PB等于PC
B.WB等于WC,PB不等于PC
C.WB不等于WC,PB等于PC
D.WB不等于WC,PB不等于PC
6.为了提高快递配送效率,酒店使用图甲所示的机器人完成快速智能配送.某次配送机器人从O点到A点运动了30s,从A点到B点运动了30s,其运动过程的v-t图像如图乙所示,此过程中机器人的速度v、受到的牵引力F、牵引力对机器人做的功W和功率P的大小关系判断正确的是( )
A. B. C. D.
7.小聪和小明各自把一捆质量相等的书从一楼搬到三楼,小聪用了40s,小明用了60s。下列说法正确的是( )
A.小聪对书做功多 B.小明对书做功多
C.小聪对书做功的功率大 D.小明对书做功的功率大
8.体育课上小明和小红都在练习跳绳,已知小明跳绳时的功率比小红大,下列说法正确的是( )
A.小明做功一定快 B.小明做功一定多
C.小明体重一定大 D.小明用时一定少
9.使用思维导图能帮助同学们迅速构建物理知识网络。如下图所示是关于机械功的部分知识结构图,关于图中①②③④的理解正确的是( )
A.①比值 B.②乘积 C.③速度 D.④快慢
10.热火朝天的建筑工地上正在进行一场有趣的挖坑比赛。在1min内,挖掘机挖了一个直径1.2m的大坑,工人师傅挖了一个直径40cm的小浅坑,情境如图所示。关于此次比赛,下列说法正确的是( )
A.挖掘机做功多,做功快,功率大
B.挖掘机做功多,做功慢,功率小
C.工人做功多,做功慢,功率大
D.工人做功少,做功快,功率小
二、填空题
11.一辆轿车在平直的公路上以的速度匀速行驶过程中,轿车发动机的功率为,该车行驶中所受阻力为 。
12.如图所示,用10N的力F沿水平方向拉滑轮,使物体A以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物体A受到地面的摩擦力大小为 N,拉力F做功的功率为 W。(不计滑轮、测力计、绳子的重力,滑轮的转轴光滑)
13.物体置于粗糙程度相同的水平面上,用水平拉力F使它从位置A运动到位置B,用时10s,AB间距离为8m。已知物体前半程做匀速直线运动,后半程做变速直线运动。拉力F的大小与路程s的关系如图。则物体从位置A运动到位置B,拉力F做的功为28J,摩擦力做功的功率为 W。
14.举重运动员在2s内用800N的力把杠铃举高2m,运动员对杠铃做的功为 J,这段时间内运动员做功的功率为 W。
15.如图所示是游乐场中的摩天轮,小洋与摩天轮中心的距离为,他的质量为,他从最低点转到最高点的过程中用时,g取。则他在该过程中克服重力做的功是 。他克服重力做功的功率是 。
三、简答题
16.如图中图甲和图乙中所示是小闽和小福均从一楼搬运物体到三楼,楼层的高度相同,所用时间相同,物重不同(桌子轻、箱子重)。比较甲、乙两图,判断小闽和小福对重物做功的功率大小,并说明理由。
四、计算题
17.港口装载货物时,经常通过斜面将货物拉到甲板上。如图所示,倾角为30°的斜面固定在水平地面上,体重为800N的工人用300N竖直向下的拉力,10s内将重500N的货物从斜面底端匀速拉到顶端。顶端到地面的距离为3m,工人的鞋底与地面的总接触面积约为500cm2,不计滑轮的摩擦和绳子的重力。求:
该工人做功的功率。
五、实验题
18.如图所示,小宇妈妈体重较大,一爬楼就上气不接下气,这是为什么呢?询问了老师后,小宇才知道,原来爬楼的过程就是将自己举高的过程,自己的体重越大,在同等条件下相对别人而言需要做的功就越多,难怪妈妈老是觉得爬楼比别人辛苦。
【问题】小宇想知道自己与妈妈爬楼时的功率到底有多大。
【证据】实验原理: 。
(1)利用 (选填“磅秤”或“天平”)测自身质量;
(2)利用皮卷尺测出楼的 (选填“长度”或“高度”);
(3)利用 测出爬楼所需时间;
(4)功率的表达式: 。
19.做引体向上的规范动作:两手正捏单杠,由悬垂开始,上提时,下颚需超过横杆;下放时,两臂放直,不能曲臂(如图所示),这样上拉下放,重复动作。课外活动小组的同学要估测小伟同学做20个引体向上动作时的平均功率,请你设计实验。
(1)测量工具: ;
(2)测量步骤: ;
(3)平均功率表达式P= (用所测物理量的符号表示)。
20.跳绳是初中毕业生体育测试的项目之一,小宇同学想利用所学的物理知识估测自己平时跳绳时克服重力的功率(不计绳重)。
(1)用体重秤测量 (填物理量名称与其对应物理量符号)(下同);
(2)估测自己平均每次跳起的高度h;
(3)用 (填实验器材)记录跳n次所用的 ;
(4)数据处理:功率 (用上述的物理量符号表示)。
《11.2功率 练习》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
C
A
B
D
C
A
D
A
1.C
【详解】A.物体做的功越多,但时间不确定,由可知功率不一定越大,故A错误;
B.物体做功时间越短,但所做的功不确定,由可知功率不一定越大,故B错误;
C.功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,故C正确;
D.功率越小,时间未知,由W=Pt可知做功不一定越少,故D错误。
故选C。
2.A
【详解】使用斜面时,斜面光滑,根据功的原理,将同一物体沿不同斜面匀速拉到相同高度,拉力做的功等于克服物体重力做的功,因为物体重力相同,上升高度相同,所以拉力做的功相同,即
根据可知,因为,即s越大,则F越小,所以施加的力
根据可知,因为物体速度v相同,F越小,则P越小,所以拉力做功的功率
故A正确,BCD错误。
故选A。
3.C
【详解】计算重力做功的功率,需用到功率公式,其中重力做功W=Gh,因此功率,需要确定羽毛球的重力G、下落高度h和运动时间t。已知一枚一元硬币质量约6g,羽毛球质量是它的三分之二,所以羽毛球的质量约为
可得羽毛球的重力G=mg=0.004kg×10N/kg=0.04N
国际标准羽毛球网的高度为1.55m,从P点到B点的下落高度可估算为球网高度的2倍左右,因此h=1.55m×2=3.1m
运动时间t不变,频闪照相机的拍摄间隔为0.5s,从P点到B点是一个间隔,所以时间为t=0.5s,所以功率约为
接近0.3W,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.A
【详解】两次用弹簧测力计沿水平方向拉动木板上的木块,使其做匀速直线运动,木块处于平衡状态,受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力,二力平衡,大小相等,由于木块与木板间的压力、接触面的粗糙程度以及材料均不变,两次木块受到的滑动摩擦力相同,因此受到水平向右的拉力相同,即弹簧测力计的示数;木块第1次运动的速度比第2次运动的速度大即,由可知,拉力所做的功的功率,又由于时间相同,由可知,拉力所做的功,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.B
【详解】同一重物沿不同斜面(AB 和 AC)滑下时,重物下滑的高度相同,根据,重力做功相等,即WB等于WC;斜面长度AB>AC且粗糙程度相同,重物在AB上运动的时间更长,根据可知,物体沿AB滑下时,重力做功的功率更小,即PB小于PC,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.D
【详解】A.由图乙可知,从O点到A点运动的速度是1m/s,从A点到B点运动的速度是2m/s,所以,故A错误;
B.由图乙可知,机器人做匀速运动,牵引力和摩擦力是平衡力,大小相等,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,牵引力不变,所以,故B错误;
C.因为,两段路程所用的时间相同,根据得到AB段的路程较大,,根据得,AB段做功较大,即,故 C错误;
D.两段路程所用的时间相同,因为,根据得到,功率的大小关系,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】AB.小聪和小明搬的书质量相等,所以对书的作用力相等,都等于书的重力;且都是从一楼搬到三楼,则上升的高度相同。根据做功的计算公式知,他们克服重力所做的功是相同的,因此,小聪和小明对书做功的大小是一样的,故AB错误;
CD.小聪和小明对书做功的大小相同,但小聪所用的时间更短,根据功率的计算公式可得,小聪的功率更大,故C正确,D错误。
故选C。
8.A
【详解】功率是指单位时间内做的功,反映的是做功的快慢,所以小明跳绳时的功率比小红大,则小明做功一定快,故A正确,BCD错误。
故选A。
9.D
【详解】A.机械功是力与在力的方向上移动的距离,所以①是乘积,故A错误;
B.功率是机械功与做功所用时间的比值,所以②是比值,故B错误;
C.机械功指力对物体做功的多少,即做功的大小,所以③是大小或多少,故C错误;
D.功率表示做功的快慢,所以④是快慢,故D正确。
故选 D。
10.A
【详解】挖掘机挖的坑更大,说明挖掘机做功较多,时间相同,根据可知挖掘机的功率较大,即做功较快。则工人做功较少,做功较慢,功率较小。故A正确,BCD错误。
故选A。
11.1600
【详解】轿车速度 v=90 km/h=25m/s,功率
因为轿车匀速行驶,所以阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,即
12. 1 1
【详解】[1]物体A匀速直线运动的过程中,物体B受到弹簧测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力作用,处于静止状态,二力平衡,所以物体B受到的摩擦力为fAB=F示=4N
由于物体间力的作用是相互的,B对A摩擦力大小为fBA=fAB=4N,方向水平向左;
不计滑轮的摩擦和重力,以动滑轮为研究对象,则两段绳子向左的拉力与向右的拉力F平衡,所以绳子的拉力
由于力的作用是相互的,所以绳子对A的拉力F拉′=F拉=5N,方向向右;
A受到B左的摩擦力,大小为4N、向右的绳子拉力F拉′=5N,A匀速直线运动,故A受到地面的摩擦力为f地A=F拉′-fBA=5N-4N=1N
[2]物体A移动的速度为0.2m/s,则拉力移动速度
拉力F的功率为P=Fv=10N×0.1m/s=1W
13.2.4
【详解】物体前半程做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图可知,拉力为3N,所以滑动摩擦力也为3N,后半程物体做变速运动,物体对水平面的压力及接触面粗糙程度不变,则受到的滑动摩擦力也不变,仍为3N,所以摩擦力做功的功率为
14.
1600
800
【详解】[1]运动员对杠铃做的功
[2]运动员做功的功率
15. 15000 150
【详解】[1]根据题意,小洋从最低点转到最高点,上升的高度是
已知小洋的质量为,根据公式可知,小洋在上升过程中克服重力做的功
[2]已知小洋在上升过程中克服重力做的功,用时,根据可得,他克服重力做功的功率
16.见解析
【详解】判断∶小闽对重物做功的功率P大。
理由∶由可知,上升的高度h相同时,小闽搬的箱子比小福搬的桌子重,小闽做功W较多;由图可知,做功时间t相等,由可知,小闽对重物做功的功率大。
17.180W
【详解】工人做的功就是拉力做的总功,时间,所以工人做功的功率
18. 磅秤 高度 秒表
【详解】[1]测量功率,需要测量物体所做的功和做功所用的时间,利用计算得出,因此测量功率的原理是。
(1)[2]成人的质量超过天平的量程,因此需要用磅秤测自身质量。
(2)[3]爬楼时,克服自身重力做功,因此需要测量楼的高度h。
(3)[4]物理实验室中用秒表测量时间。
(4)[5]爬楼时,克服自身重力做功,因此爬楼时的功率
19.(1)磅秤(或电子秤)、刻度尺、停表
(2)答案见解析
(3)
【详解】(1)测功率需要测量:质量m、上升的高度h、时间t,需要的测量工具有:磅秤(或电子秤)、皮尺、秒表。
(2)测量的步骤:①用电子秤称出人的质量m;②用刻度尺量出人的下颚上升的高度h;③用秒表测出20次引体向上的总时间t;④计算人的平均功率P;
(3)小伟同学做动作时的平均功率表达式
20.质量m 秒表 时间t
【详解】设跳n次所用的时间为t,每次跳起的高度为h,跳绳时克服重力的功率
(1)[1]测量功率时需用到小宇的质量,因此小宇需用体重秤测量自己的质量m;
(2)估测自己平均每次跳起的高度h;
(3)[2][3]用秒表记录跳n次所用的时间t;
(4)[4]数据处理:小于跳绳的功率
学科网(北京)股份有限公司
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