内容正文:
11.2 功率
1.功率是表示物体做功__________的物理量。在物理学中,把______________与_____________的比叫做功率。用符号______表示。
2.功率的公式为P=_______,结合功的定义推导可得P=Fv。在国际单位制中,功的单位是_____________,时间的单位是________,功率的单位是__________。1 W=________J/s。在工程技术上,常用______________作为功率的单位。单位换算是1 kW=_________W。
3.测量功率时,需要测量出______和________,然后代入公式计算即可。
快慢
做功的多少
所用时间
P
焦耳(J)
秒(s)
瓦特(W)
千瓦(kW)
1
103
功
时间
知识点1 比较做功的快慢
1.六一期间,小莉和同学们到七星峰旅游时进行了一场登山比赛。下列有关功率的说法正确的是( )
A.用时最短的功率最大
B.速度最快的功率最大
C.体重最大的功率最大
D.做功最快的功率最大
D
2.(工程实践)如图所示,是建筑工地常用来搬运砖块的两种机械(滑轮组和起重机),观察图中甲、乙两图,可获得的信息有____________________________________;观察图中丙图和_______图可得出:在相等的时间内,起重机比滑轮组做的功多。
做相同的功,起重机比滑轮组所需时间少
丁
知识点2 认识功率
3.下列说法中正确的是( )
A.机械做的功越多,它的功率一定越大
B.机械做功时间越短,它的功率一定越大
C.机械做功越快,它的功率越大
D.做相同的功,机械用的时间越长,它的功率越大
C
4.用50 N的水平力推物体向前移动2 m,用时4 s,推力对物体所做的功为__________J,推力做功的功率为_________W。
5.(2024·赤峰)某老旧小区改造工地,工人用起重机将重1.2×104 N的施工材料匀速吊上6 m高工作台,用了10 s。施工材料上升的速度是_________m/s;起重机对施工材料做功____________________J,做功的功率是_____________W。
100
25
0.6
7.2×104
7.2×103
6.(2024·安徽)一起重机在10 s内将重为5 000 N的物体竖直向上匀速提升2 m,求:
(1)物体上升的速度大小。
(2)起重机提升物体的功率。
知识点3 功率的测量
7.学习了功率的知识后,小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动。他们设计了三套方案:①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较;②控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;③控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进行比较。其中可行的是( )
A.① B.①② C.②③ D.①②③
D
8.某同学的质量约为50 kg,他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼。请估算在此过程中该同学上楼的功率最接近于( )
A.1 W B.10 W C.100 W D.1 000 W
C
9.(实践运用)汽车上坡时,驾驶员通常要换挡,改变汽车的行驶速度,下列论述中正确的是( )
A.减小速度,增大汽车的牵引力
B.减小速度,减小汽车的牵引力
C.增大速度,增大汽车的牵引力
D.增大速度,减小汽车的牵引力
A
C
D
12.(生活情景)小勇背着重40 N的书包沿水平路面走了200 m,用时3 min,又用1 min爬上了大约9 m高的四层楼回到了家,小勇的重力为600 N,则他在回家过程中对书包所做的功为__________J。他上楼过程中克服总重力所做功的功率是__________W。(沿水平路面行走时不考虑重心高度的变化)
360
96
13.(2024·淄博)在某次测试中,一款重为6.4×104 N的超音速汽车以1 260 km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶,受到的阻力为1.8×105 N,10 s内汽车通过的路程是___________m,牵引力做功的功率是__________W,重力做功是_______J。
3 500
6.3×107
0
14.如图所示,物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动,其中AB=CD=10 m。已知物块在AB段和CD段分别以2 m/s和4 m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦力分别为1 N和2 N,则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为____________,拉力F在AB段做功的功率为_________W。
2∶1
2
A
eq \f(W,t)
解:(1)物体上升的速度:v= eq \f(s,t)= eq \f(h,t)= eq \f(2 m,10 s)=0.2 m/s
(2)由题意知,物体匀速上升,物体受到的拉力与重力是一对平衡力,所以,拉力F=G=5 000 N;起重机做的功:W=Fh=5 000 N×2 m=10 000 J;起重机提升物体的功率:P= eq \f(W,t)= eq \f(10 000 J,10 s)=1 000 W
10.(2024·连云港)如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A.W1<W2 P1<P2 B.W1>W2 P1>P2
C.W1=W2 P1=P2 D.W1<W2 P1>P2
11.如图甲所示,用弹簧测力计两次水平拉同一木块,使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.木块两次做匀速直线运动时,弹簧测力计示数分别为F1、F2,则F1>F2
B.木块两次受到的滑动摩擦力分别为F′1、F′2,则F′1<F′2
C.两次拉力分别在10 s内对木块做功为W1、W2,则W1<W2
D.两次拉力分别在10 s内对木块做功的功率为P1、P2,则P1>P2
15.(2025·无锡期中)如图所示,用同一个动滑轮先后提升同一物体,使物体以相同的速度匀速上升相同的高度,所用的力分别是F甲和F乙,拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动滑轮重和绳重,则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是( )
A.F甲>F乙 P甲=P乙
B.F甲>F乙 P甲>P乙
C.F甲<F乙 P甲=P乙
D.F甲<F乙 P甲<P乙
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