11.4 功率(专题训练)【五大题型】-2025-2026学年九年级物理上册同步知识解读与专题训练(苏科版)
2025-09-10
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 四、功率 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.99 MB |
| 发布时间 | 2025-09-10 |
| 更新时间 | 2025-09-10 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53849562.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
11.4 功率(专题训练)【五大题型】
【考点1 功率的定义及意义】 1
【考点2 利用公式P=W/t计算功率】 3
【考点3 利用公式P=Fv计算功率】 7
【考点4 比较功率的大小】 12
【考点5 功率的估算与测量】 15
【考点1 功率的定义及意义】
1.如图所示是关于机械功的部分知识网络建构图,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
【答案】D
【详解】A.力与力的方向上移动距离的乘积等于力做的功大小,故A错误;
B.功与做功所用时间的比值等于功率,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.功率是表示做功快慢的物理量,故D正确。
故选D。
2.在国际单位制中,功率的单位是( )
A.W B.J C.N D.Pa
【答案】A
【详解】A.在国际单位制中,W是功率的单位,故A符合题意;
B.在国际单位制中,J是功或能量的单位,故B不符合题意;
C.在国际单位制中,N是力的单位,故C不符合题意;
D.在国际单位制中,Pa是压强的单位,故D不符合题意。
故选A。
3.如图所示,两位同学正在爬楼梯,若他们爬相同的楼层,下列说法正确的是( )
A.体重大的一定做功慢 B.体重小的做功一定少
C.用时短的做功一定快 D.用时长的一定做功多
【答案】B
【详解】AC.功率的大小表示做功的快慢,根据功率的定义式可知,功率的大小等于做功的多少与所花时间的比值,只看体重大小或者用时长短无法判断功率的大小,即无法判断做功的快慢,故AC错误;
BD.两位同学正在爬楼梯,他们爬相同的楼层,即上升的高度h相同,根据重力做功的计算公式可得,体重大的做功一定多,由于不知道两位同学做功的功率大小,所以无法通过用时长短来判断做功的多少,故B正确,D错误。
故选B。
4.下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.物体做功越快,功率越大 B.物体做功越多,功率越大
C.功率是表示物体做功多少的物理量 D.物体做功时间越短,功率越大
【答案】A
【详解】AC.根据功率的定义可知,功率是表示物体做功快慢的物理量,物体做功越快,功率越大,故A正确,C错误;
B.物体做功越多,但不知道做功时间的长短,则功率不一定大,故B错误;
D.物体做功时间越短,但不知道做功的多少,则功率不一定大,故D错误。
故选A。
5.“快慢”常被用于形容一个物理量随时间变化的情况。在物理课上我们学过许多表示快慢的物理量,如速度,表示物体运动的快慢。请你再举一个表示快慢的物理量: ,它表示 的快慢。
【答案】 功率 做功
【详解】[1][2]功率是描述物体做功快慢的物理量,单位时间内所做的功越多,功率越大,说明做功越快。例如,一台功率为1000W的机器比500W的机器做功更快。
6.做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在 上通过的距离。功率是表示做功 的物理量。一台机器上标有“800瓦”字样,其物理意义为 ;它正常工作1分钟所做的功为 焦。
【答案】 力的方向 快慢 其功率为800W 48000
【详解】[1]物体受到力的作用且在力的方向上移动了一段距离,则这个力对物体做了功。
[2]功率是物体所做的功与所用的时间之比,是表示做功快慢的物理量。
[3][4]一台机器上标有“800瓦”字样说明这台机器的功率为800瓦,它正常工作1分钟所做的功为
7.下表为某汽车的铭牌。观察铭牌,发动机正常工作时的功率称为额定功率,功率是表示物体 的物理量,该汽车正常工作时功率为 瓦,其物理意义是 。
发动机排量(升)
1.781
额定功率(千瓦)
100
60千米/时等速耗油(升/100千米)
6.9
【答案】 做功快慢 100000W 1秒钟内做功100000J
【详解】[1]功率是表示物体做功快慢的物理量,功率越大,做功越快。
[2][3]由表中数据可知,该汽车正常工作时功率为100kW=100000W,它表示的物理意义是该汽车汽车正常行驶时,1秒钟内做功100000J。
【考点2 利用公式P=W/t计算功率】
8.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
【答案】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。
9.甲、乙两个集装箱的质量相同,起重机用竖直向上的拉力分别将这两个集装箱匀速提升相同的高度。两集装箱上升的高度与时间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.起重机对甲集装箱做功多 B.起重机对乙集装箱做功多
C.起重机对甲集装箱做功快 D.起重机对乙集装箱做功快
【答案】C
【详解】AB.甲、乙两个集装箱的质量相同,重力相同,两个集装箱提升的高度相同,由得,起重机对甲集装箱做功一样多,故AB错误;
CD.由图得,升高相同高度,起重机提升甲集装箱时,使用的时间较少,由得,起重机对甲集装箱做功快,故C正确,D错误。
故选C。
10.穹隆山海拔341m,位于光福镇南,高竣挺拔,山高林密,秋天的穹隆,层林虽未曾尽染,却金桂飘香。秋季社会实践活动时,小明登上山顶,共用时50分钟,则他登山的功率最接近于( )
A.5W B.50W C.500W D.5000W
【答案】B
【详解】假设小明质量 ,则小明受到的重力约为
小明登上山顶做的功约为
用时
则他登山的功率约为
最接近的是B。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11.小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示,t=3s时,箱子受到合力大小为 N,4~6s推力做的功为 J,4~6s推力的功率为 W。
【答案】 2 20 10
【详解】[1]由图丙可知,4~6s,箱子在匀速运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力等于推力,由图乙可知,4~6s,箱子受到的推力为5N,因此箱子受到的滑动摩擦力为5N;由图丙可知,2~4s,箱子在做加速运动,箱子对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此受到的摩擦力不变,为5N,因此t=3s时,箱子受到合力大小为F合=F3-f=7N-5N=2N
[2][3]由图丙可知,箱子在4~6s通过的路程s=vt=2m/s×2s=4m
4~6s推力做的功为W=Fs=5N×4m=20J
4~6s推力的功率为
12.小泽同学喜欢跳绳,已知他的重力为600N,跳绳时其重心高度随时间变化关系如图所示。根据所给条件可知小泽每跳一次绳克服重力做功 J,若小泽连续跳绳3分钟,其在3分钟内克服重力做功的平均功率为 W。
【答案】 54 162
【详解】[1]由图可知,小泽每跳一次高度为0.09m,则每跳一次克服重力做功
[2]由图可知,小泽跳一次的周期为,先计算3分钟内跳绳总次数
再计算总功
最后得功率
13.如图,用20N的水平推力,在2s时间内,使重为100N的物体在水平桌面上移动1m。则推力做功为 J;重力对物体做的功率为 。
【答案】 20 0
【详解】[1]推力对物体做功
[2]物体在水平地面上运动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0J,重力对物体做的功率为0W。
14.如图所示的是某酒店的机器人,它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作。该机器人质量为12kg,它的“脚”与地面总接触面积是,某次送餐中,它以1m/s的速度匀速直线运动到水平距离240m的客房,机器人匀速直线运动时受到的摩擦力是重力的,求:(g取10 N/ kg)
(1)这次送餐到客房需要的时间;
(2)它静止在水平地面时对地面的压强;
(3)这次送餐的功率。
【答案】(1)机器人以1m/s的速度匀速直线运动到水平距离240m的客房,需要的时间
(2)机器人质量为12kg,对水平地面的压力大小与机器人自身的重力相等,则机器人对水平地面的压力
它的“脚”与地面总接触面积是,机器人对水平地面的压强
(3)因为机器人匀速直线运动时处于平衡状态,则机器人受到的牵引力
则牵引力做的功
这次送餐的功率
15.用100N的水平力推着重200N的四轮小车在水平面上做匀速直线运动,每个轮子与地面的接触面积为25cm2,在水平面上5s内小车前进了10m,求:
(1)小车对水平地面的压强;
(2)推力做功的功率。
【答案】(1)小车对水平地面的压力
每个轮子与地面的接触面积为
小车对水平地面的压强
(2)用100N的水平力在水平面上推小车,5s内小车前进了10m,推力做的功
推力做功的功率
16.水环境质量是生态文明建设的重要篇章。如图所示,一艘保洁船正在开展湖上环卫作业。保洁船的总质量为600kg,该船以1000N的牵引力在湖上匀速行驶9km用时。(,g取)求:
(1)保洁船漂浮在湖面上时,排开水的体积;
(2)保洁船匀速行驶时牵引力做功的功率。
【答案】(1)船在水上漂浮,浮力等于船受到的重力,浮力
排开水的体积
(2)保洁船匀速行驶时牵引力做功
保洁船匀速行驶时牵引力做功的功率
【考点3 利用公式P=Fv计算功率】
17.一个30N的物体受到方向不变的水平拉力F的作用下,在粗糙程度均匀的水平地面上运动,其F-t和v-t图像分别如图甲和图乙所示。下列分析正确的是( )
A.在3~6s内物体受到的摩擦力为9N B.在6~9s拉力做功越来越慢
C.在第9~12s拉力的功率为72W D.在9~12s内支持力做功90J
【答案】B
【详解】A.由图乙知,9∼12s时物体做匀速直线运动,根据二力平衡条件F=f,由图甲知,此时物体受到的拉力F=6N,所以
由图乙知,3∼6s物体加速运动,物体对水平地面的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,等于6N,故A错误;
B.由图甲知,6~9s内水平拉力F的不变且小于6N;由图乙知,6~9s时物体运动速度减小,由P=Fv知,此过程中拉力功率减小,拉力做功越来越慢,故B正确;
C.由图甲知,9~12s内水平拉力F为6N; 由图乙知,9~12s内物体运动速度v=1m/s。在第9~12s拉力的功率为
故C错误;
D.由题意知,物体水平运动,在支持力的方向没有移动距离,根据做功的两个必要因素知,在9~12s内支持力不做功,故D错误。
故选B。
18.如图甲所示的地面清洁机器人,质量为3kg,机器人在水平地面运动时,所提供推力与速度关系如图乙所示,则该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是( )
A.180W B.100W C.75W D.60W
【答案】C
【详解】机器人匀速直线运动时的速度为v=0.5m/s,由图乙可知此时机器人所提供的推力F=150N,则水平推力的功率
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
19.甲、乙两辆功率相等的汽车,在水平公路上做匀速直线运动,如果在相等的时间内通过的路程之比为2:3,那么( )
A.它们做的功之比为2:3 B.它们做的功之比为3:2
C.它们的牵引力之比为2:3 D.它们的牵引力之比为3:2
【答案】D
【详解】AB.因两车功率和运动时间均相同,由W=Pt得:做功之比为1:1,故AB不符合题意;
CD.由可得,甲、乙两车的速度之比为
由
可得,它们的牵引力之比为
故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
20.如图所示,物体A在大小为10N的拉力F作用下,以0.3m/s的速度向右匀速运动了1m(不计滑轮与细绳间的摩擦及滑轮和绳的重力),若物体A与桌面间的摩擦力为1N,则拉力F做功的功率为 W,物体B克服重力做功 J。
【答案】 3 9
【详解】[1]拉力的功率
[2]物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得
则
由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=2,不计滑轮与细绳间的摩擦及滑轮和绳的重力,则物体B的重力
物体A向右匀速运动了1m,则绳端移动距离为1m,则物体B上升的高度
则物体B克服重力做的功
21.打捞队用吊绳打捞沉在水底的一个实心长方体沉箱,如图甲所示,整个提升过程中始终以0.1m/s的速度竖直向上匀速提起,图乙是吊绳的拉力F随时间t变化图像,不考虑水的阻力及水面高度的变化,沉箱在提升之前,下表面受到水的压强为 Pa,沉箱在刚露出水面之前拉力的功率为 W。(g取10N/kg)
【答案】 5×104 5×103
【详解】[1]由图乙可知,沉箱从开始提起到刚好完全露出水面所用的时间为50s,由v=可知,在提升前,沉箱下表面与水面的距离
h=vt=0.1m/s×50s=5m
沉箱下面受到水的压强
p=水gh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
[2]由图乙可知,t=40s时,沉箱刚好露出水面,沉箱在刚露出水面之前拉力F=5×104N, 则此过程中拉力的功率
P==5×104 N×0.1m/s=5×103W
22. 2024年5月,自升式海上风电安装平台——“大桥海风”号在南通正式亮相。该平台可将风机运到远海,再进行安装等一系列施工。“大桥海风”号空载总质量为2.0×107kg,它在2h内匀速航行54km,牵引力功率为1.5×107W。(,g取10N/kg)求“大桥海风”号:
(1)2h内的航行速度;
(2)空载时“大桥海风”号的浮力;
(3)匀速航行时受到的阻力。
【答案】(1)它在2h内匀速航行54km,航行速度为
(2)因为 “大桥海风” 号空载时漂浮在海面上,受到的浮力等于其重力,则浮力为
(3)牵引力功率为1.5×107W,牵引力
因为 “大桥海风” 号匀速航行,处于平衡状态,阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,所以受到的阻力
23.如图甲所示,是一款电动无人智能配送车,某次配送过程的速度与时间图像如图乙所示,配送过程共运动了8min,在第5min时刚好到达全程的中点。已知配送车总重为,轮子与地面的总接触面积为。问:
(1)配送车对水平地面的压强是多少;
(2)配送车0~5min内的平均速度是多少;
(3)若配送车匀速行驶过程所受阻力为车重的0.01倍,则该过程牵引力做功的功率是多少?
【答案】(1)配送车对水平地面的压强是
(2)配送车0~5min内的平均速度是
(3)若配送车匀速行驶过程所受阻力为
配送车匀速行驶,在水平方向上受平衡力,故配送车的牵引力为
该过程牵引力做功的功率是
24.小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图所示),部分参数如下表所示,已知小金质量为60kg,假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。(g取10N/kg)
项目
参数
最高车速/(km·h-1)
25
整车质量/kg
40
最大功率/W
480
(1)车轮上制有花纹的目的是 。
(2)小金在水平地面上骑行时,车轮与地面的总接触面积为0.004m2,则骑行时电动自行车对地面的压强为多少?
(3)小金在水平路面上骑电动自行车匀速行驶5km的过程中,克服阻力做了多少功?
(4)若小金骑行过程中电动自行车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少?
【答案】(1)车轮上制有花纹,是在压力一定时,通过增大了接触面的粗糙程度来增大摩擦。
(2)小金和车的总质量
小金和车的总重力
骑行时电动自行车对地面的压力
骑行时电动自行车对地面的压强
(3)电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力
克服阻力做的功
(4)由于电动车匀速行驶,牵引力与阻力二力平衡,大小相等,则牵引力
由
可知,以最大功率输出匀速行驶时的车速为
【考点4 比较功率的大小】
25.如图两名运动员,甲比乙高,若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,则( )
A.甲、乙对杠铃做功相等,乙的功率大 B.乙对杠铃做功较多,功率较小
C.甲对杠铃做功较多,甲、乙功率相等 D.甲对杠铃做功较多,功率较大
【答案】D
【详解】由图可知,甲的杠铃上升的高度较大,杠铃的质量相同,即重力相同,根据可知甲做功较多。甲对杠铃做的功大于乙对杠铃做的功,所用时间相同,根据可知,甲的功率大于乙的功率。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
26.如图所示是一个老人和小孩爬同一楼梯时的情景,均从一楼爬到三楼,若要比较两人在该过程中的平均功率大小,则( )
A.需要测量两人的质量,各自爬楼梯所需的时间
B.需要测量两人的质量,各自爬楼梯所需的时间和爬楼梯的高度
C.只需测量各自爬楼梯的高度
D.只需测量两人的质量
【答案】A
【详解】比较老人和小孩消耗的功率大小,根据公式
可知需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯所需的时间,因为是同一楼梯,则高度相同,不需要测量高度。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
27.如图所示,一个物体静止于光滑水平面上的O点,在水平恒力F作用下开始向右加速运动,且a、b之间和b、c之间的距离相等,F在ab段做功W1,做功功率P1;在bc段做功W2,做功功率P2,下列选项正确的是( )
A.W1=W2, B.W1>W2,
C.W1>W2, D.W1=W2,
【答案】D
【详解】由题知,a、b之间和b、c之间,拉力恒定,且a、b之间和b、c之间的距离相等,由可知,两个过程中拉力做的功相等,即W1=W2。水平面光滑,说明物体不受摩擦力,物体只受到向右的压力,物体向右做加速运动,速度在不断增大,经过相同的路程所用的时间减少,由可知,功率在变大,即。
故选D。
28.2025春晚《秧BOT》震撼来袭,如图所示。机器人甲和乙将完全相同的手绢提升相同的高度,其中甲用时20s,乙用时30s,则它们做功的大小W甲 ,功率大小P甲 P乙(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 = >
【详解】[1]完全相同的手绢,则重力相等,提升相同的高度,根据W=Gh可知,做功相等,即W甲=W乙。
[2]由题知,甲用时少于乙用时,则根据可知,它们做功功率的大小关系为P甲>P乙。
29.同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。如图所示,仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力。先将头向前抬起,可以减小 力臂;在平躺至坐起的过程中,肌肉所施加的动力变化情况是 ;同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从物理学角度分析,其实质是改变 的大小。
【答案】 阻 变小 功率
【详解】[1]先将头向前抬起,人的重心向右移动,可以减小阻力臂。
[2]在平躺至坐起的过程中,动力臂不变,阻力大小不变,阻力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力会变小。
[3]做仰卧起坐时,每次所做的功相同,同学们可以改变仰卧起坐的快慢,则做功的功率发生了改变,所以其实质是改变功率的大小。
30.如图所示,在光滑的斜面上,将物体G分别沿斜面AC和BC(AC>BC),用相同的速度匀速拉到顶端C,两次所做的功分别为、,功率分别为、。则 , (选填“”“”)。
【答案】
【详解】[1] 由于斜面光滑,没有摩擦力,则使用两斜面的过程中没有额外功,拉力所作的功等于物体克服重力做的功;克服重力所作的功为
由于物体的重力G不变,上升的高度h相同,所以两次克服重力所作的功相同,即
[2] 在两个斜面上,拉力F1、F2所做功为
由题意可知
则
由题意可知,物体在两个斜面运动速度相同,根据公式
可知
【考点5 功率的估算与测量】
31.下列对身边物理量估测的数据,你认为符合实际的是( )
A.中学生重力约为5000N
B.物理书放置在水平桌面上产生压强约为6000Pa
C.标准大气压数值约为1.013×103Pa
D.优秀运动员短时间剧烈运动功率可达1000W
【答案】D
【详解】A.一名中学生的质量约为50kg,根据公式可知,重力约为,故A不符合题意;
B.一本物理书重力是3N,书本的面积为,在水平桌面上,桌面受到的压力等于重力为3N,根据公式可知,对水平桌面的压强为,故B不符合题意;
C.标准大气压数值约为1.013×105Pa,故C不符合题意;
D.优秀运动员短时间内1秒钟内做的功约为1000J,根据公式可知,功率为,故D符合题意。
故选D。
32.如图所示为引体向上的示意图。某同学在1分钟内做了8个规范的引体向上,则她在整个做引体向上过程中的功率最接近于( )
A.3W B.30W C.300W D.3000W
【答案】B
【详解】某同学的重力约为500N,每一次引体向上的高度约为0.6m,某同学每一次引体向上所做的功
W=Gh=500N×0.6m=300J
某同学1分钟做的总功
W总=300J×8=2400J
做功的平均功率
故选B。
33.如图所示,粗略测量小明同学引体向上运动的功率时,下列物理量不需要测量的是( )
A.小明的质量 B.单杠的高度
C.每次身体上升的高度 D.做引体向上的时间
【答案】B
【详解】要想粗略测量小明同学引体向上运动的功率,根据
我们需要知道小明的质量,每次引体向上时上升的高度以及做引体向上的时间。不需要知道单杠的高度。
故选B。
34.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: 。
【答案】 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
35.跳绳为安徽省体育考试选考项目之一,某同学学习了功率后,想要估测出自己跳绳过程中克服重力做功的平均功率,进行了以下实验。
(1)用磅秤测量出自己的 (填写需要测量的物理量和符号)。
(2)用 测量出跳绳时脚离开地面的高度h(假设每次跳绳高度相同)。
(3)用秒表计时,测量出 t时间内跳绳的个数为n。
(4)跳绳过程中克服重力做功的平均功率P= (用测量出的物理量表示)。
(5)两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则 。
A.频率相同,体重大的功率大 B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小 D.体重相同,跳的时间长的功率大
【答案】 质量m 刻度尺 A
【详解】(1)[1]磅秤是测量质量的工具,要想知道克服重力做功就需要知道自身的重力,需要测量自身的质量m,因此用磅秤测量出自己的质量m。
(2)[2]测量脚离开地面的高度h需要用刻度尺。
(4)[3]跳绳过程中克服重力所做的功大小与重力做功大小相同,为
平均功率为
(5)[4]AB.假设两人跳起的平均高度相同,频率相同,即相同,由可知,体重大的功率大;跳绳时间越长做的功越多,但做功的快慢不变,因此跳绳的功率与跳的时间的长短无关,故A符合题意,B不符合题意;
C.假设两人跳起的平均高度相同,体重相同,由可知,频率越高,即越大,跳绳的功率越大,故C错误;
D.假设两人跳起的平均高度相同,体重相同,跳的时间长的频率不一定快,因此跳绳的功率不一定大,故D错误。
故选A。
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11.4 功率(专题训练)【五大题型】
【考点1 功率的定义及意义】 1
【考点2 利用公式P=W/t计算功率】 2
【考点3 利用公式P=Fv计算功率】 4
【考点4 比较功率的大小】 7
【考点5 功率的估算与测量】 8
【考点1 功率的定义及意义】
1.如图所示是关于机械功的部分知识网络建构图,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
2.在国际单位制中,功率的单位是( )
A.W B.J C.N D.Pa
3.如图所示,两位同学正在爬楼梯,若他们爬相同的楼层,下列说法正确的是( )
A.体重大的一定做功慢 B.体重小的做功一定少
C.用时短的做功一定快 D.用时长的一定做功多
4.下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.物体做功越快,功率越大 B.物体做功越多,功率越大
C.功率是表示物体做功多少的物理量 D.物体做功时间越短,功率越大
5.“快慢”常被用于形容一个物理量随时间变化的情况。在物理课上我们学过许多表示快慢的物理量,如速度,表示物体运动的快慢。请你再举一个表示快慢的物理量: ,它表示 的快慢。
6.做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在 上通过的距离。功率是表示做功 的物理量。一台机器上标有“800瓦”字样,其物理意义为 ;它正常工作1分钟所做的功为 焦。
7.下表为某汽车的铭牌。观察铭牌,发动机正常工作时的功率称为额定功率,功率是表示物体 的物理量,该汽车正常工作时功率为 瓦,其物理意义是 。
发动机排量(升)
1.781
额定功率(千瓦)
100
60千米/时等速耗油(升/100千米)
6.9
【考点2 利用公式P=W/t计算功率】
8.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
9.甲、乙两个集装箱的质量相同,起重机用竖直向上的拉力分别将这两个集装箱匀速提升相同的高度。两集装箱上升的高度与时间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.起重机对甲集装箱做功多 B.起重机对乙集装箱做功多
C.起重机对甲集装箱做功快 D.起重机对乙集装箱做功快
10.穹隆山海拔341m,位于光福镇南,高竣挺拔,山高林密,秋天的穹隆,层林虽未曾尽染,却金桂飘香。秋季社会实践活动时,小明登上山顶,共用时50分钟,则他登山的功率最接近于( )
A.5W B.50W C.500W D.5000W
11.小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示,t=3s时,箱子受到合力大小为 N,4~6s推力做的功为 J,4~6s推力的功率为 W。
12.小泽同学喜欢跳绳,已知他的重力为600N,跳绳时其重心高度随时间变化关系如图所示。根据所给条件可知小泽每跳一次绳克服重力做功 J,若小泽连续跳绳3分钟,其在3分钟内克服重力做功的平均功率为 W。
13.如图,用20N的水平推力,在2s时间内,使重为100N的物体在水平桌面上移动1m。则推力做功为 J;重力对物体做的功率为 。
14.如图所示的是某酒店的机器人,它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作。该机器人质量为12kg,它的“脚”与地面总接触面积是,某次送餐中,它以1m/s的速度匀速直线运动到水平距离240m的客房,机器人匀速直线运动时受到的摩擦力是重力的,求:(g取10 N/ kg)
(1)这次送餐到客房需要的时间;
(2)它静止在水平地面时对地面的压强;
(3)这次送餐的功率。
15.用100N的水平力推着重200N的四轮小车在水平面上做匀速直线运动,每个轮子与地面的接触面积为25cm2,在水平面上5s内小车前进了10m,求:
(1)小车对水平地面的压强;
(2)推力做功的功率。
16.水环境质量是生态文明建设的重要篇章。如图所示,一艘保洁船正在开展湖上环卫作业。保洁船的总质量为600kg,该船以1000N的牵引力在湖上匀速行驶9km用时。(,g取)求:
(1)保洁船漂浮在湖面上时,排开水的体积;
(2)保洁船匀速行驶时牵引力做功的功率。
【考点3 利用公式P=Fv计算功率】
17.一个30N的物体受到方向不变的水平拉力F的作用下,在粗糙程度均匀的水平地面上运动,其F-t和v-t图像分别如图甲和图乙所示。下列分析正确的是( )
A.在3~6s内物体受到的摩擦力为9N B.在6~9s拉力做功越来越慢
C.在第9~12s拉力的功率为72W D.在9~12s内支持力做功90J
18.如图甲所示的地面清洁机器人,质量为3kg,机器人在水平地面运动时,所提供推力与速度关系如图乙所示,则该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是( )
A.180W B.100W C.75W D.60W
19.甲、乙两辆功率相等的汽车,在水平公路上做匀速直线运动,如果在相等的时间内通过的路程之比为2:3,那么( )
A.它们做的功之比为2:3 B.它们做的功之比为3:2
C.它们的牵引力之比为2:3 D.它们的牵引力之比为3:2
20.如图所示,物体A在大小为10N的拉力F作用下,以0.3m/s的速度向右匀速运动了1m(不计滑轮与细绳间的摩擦及滑轮和绳的重力),若物体A与桌面间的摩擦力为1N,则拉力F做功的功率为 W,物体B克服重力做功 J。
21.打捞队用吊绳打捞沉在水底的一个实心长方体沉箱,如图甲所示,整个提升过程中始终以0.1m/s的速度竖直向上匀速提起,图乙是吊绳的拉力F随时间t变化图像,不考虑水的阻力及水面高度的变化,沉箱在提升之前,下表面受到水的压强为 Pa,沉箱在刚露出水面之前拉力的功率为 W。(g取10N/kg)
22. 2024年5月,自升式海上风电安装平台——“大桥海风”号在南通正式亮相。该平台可将风机运到远海,再进行安装等一系列施工。“大桥海风”号空载总质量为2.0×107kg,它在2h内匀速航行54km,牵引力功率为1.5×107W。(,g取10N/kg)求“大桥海风”号:
(1)2h内的航行速度;
(2)空载时“大桥海风”号的浮力;
(3)匀速航行时受到的阻力。
23.如图甲所示,是一款电动无人智能配送车,某次配送过程的速度与时间图像如图乙所示,配送过程共运动了8min,在第5min时刚好到达全程的中点。已知配送车总重为,轮子与地面的总接触面积为。问:
(1)配送车对水平地面的压强是多少;
(2)配送车0~5min内的平均速度是多少;
(3)若配送车匀速行驶过程所受阻力为车重的0.01倍,则该过程牵引力做功的功率是多少?
24.小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图所示),部分参数如下表所示,已知小金质量为60kg,假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。(g取10N/kg)
项目
参数
最高车速/(km·h-1)
25
整车质量/kg
40
最大功率/W
480
(1)车轮上制有花纹的目的是 。
(2)小金在水平地面上骑行时,车轮与地面的总接触面积为0.004m2,则骑行时电动自行车对地面的压强为多少?
(3)小金在水平路面上骑电动自行车匀速行驶5km的过程中,克服阻力做了多少功?
(4)若小金骑行过程中电动自行车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少?
【考点4 比较功率的大小】
25.如图两名运动员,甲比乙高,若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,则( )
A.甲、乙对杠铃做功相等,乙的功率大 B.乙对杠铃做功较多,功率较小
C.甲对杠铃做功较多,甲、乙功率相等 D.甲对杠铃做功较多,功率较大
26.如图所示是一个老人和小孩爬同一楼梯时的情景,均从一楼爬到三楼,若要比较两人在该过程中的平均功率大小,则( )
A.需要测量两人的质量,各自爬楼梯所需的时间
B.需要测量两人的质量,各自爬楼梯所需的时间和爬楼梯的高度
C.只需测量各自爬楼梯的高度
D.只需测量两人的质量
27.如图所示,一个物体静止于光滑水平面上的O点,在水平恒力F作用下开始向右加速运动,且a、b之间和b、c之间的距离相等,F在ab段做功W1,做功功率P1;在bc段做功W2,做功功率P2,下列选项正确的是( )
A.W1=W2, B.W1>W2,
C.W1>W2, D.W1=W2,
28.2025春晚《秧BOT》震撼来袭,如图所示。机器人甲和乙将完全相同的手绢提升相同的高度,其中甲用时20s,乙用时30s,则它们做功的大小W甲 ,功率大小P甲 P乙(均选填“>”“<”或“=”)
29.同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。如图所示,仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力。先将头向前抬起,可以减小 力臂;在平躺至坐起的过程中,肌肉所施加的动力变化情况是 ;同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从物理学角度分析,其实质是改变 的大小。
30.如图所示,在光滑的斜面上,将物体G分别沿斜面AC和BC(AC>BC),用相同的速度匀速拉到顶端C,两次所做的功分别为、,功率分别为、。则 , (选填“”“”)。
【考点5 功率的估算与测量】
31.下列对身边物理量估测的数据,你认为符合实际的是( )
A.中学生重力约为5000N B.物理书放置在水平桌面上产生压强约为6000Pa
C.标准大气压数值约为1.013×103Pa D.优秀运动员短时间剧烈运动功率可达1000W
32.如图所示为引体向上的示意图。某同学在1分钟内做了8个规范的引体向上,则她在整个做引体向上过程中的功率最接近于( )
A.3W B.30W C.300W D.3000W
33.如图所示,粗略测量小明同学引体向上运动的功率时,下列物理量不需要测量的是( )
A.小明的质量 B.单杠的高度
C.每次身体上升的高度 D.做引体向上的时间
34.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: 。
35.跳绳为安徽省体育考试选考项目之一,某同学学习了功率后,想要估测出自己跳绳过程中克服重力做功的平均功率,进行了以下实验。
(1)用磅秤测量出自己的 (填写需要测量的物理量和符号)。
(2)用 测量出跳绳时脚离开地面的高度h(假设每次跳绳高度相同)。
(3)用秒表计时,测量出 t时间内跳绳的个数为n。
(4)跳绳过程中克服重力做功的平均功率P= (用测量出的物理量表示)。
(5)两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则 。
A.频率相同,体重大的功率大 B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小 D.体重相同,跳的时间长的功率大
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