四、功率（专项训练）物理苏科版2024九年级上册

四、功率 一．功率的定义及意义（共7小题） 二．利用公式P=W/t计算功率（共10小题） 三．利用公式P=Fv计算功率（共10小题） 四．比较功率的大小（共5小题） 五．功率的估算与测量（共7小题） 一．功率的定义及意义（共7小题） 1．以下物理量的单位中，不是功率单位的是（　　） A．W B．J/s C．N·m/s D．W·s 2．在学校里，小明和小森分别将不同数量的课本从一楼搬运至二楼教室。在搬运过程中，小明对课本做功的功率较大，则小明比小森（　　） A．做功一定快 B．用的时间一定少 C．做的功一定多 D．做功与所用时间的比值一定小 3．下列说法正确的是（　　） A．越省力的机械，做功一定越快 B．人提着书包沿水平方向行走，人对书包做了功 C．任何机械都能省功 D．做功越快的机械，功率一定越大 4．甲同学跳绳的功率为150W，乙同学跳绳的功率为200W，下列说法正确的是（    ） A．甲同学跳绳的功率为150W，表示该同学跳绳每分钟做的功是150J B．甲一定比乙做功少 C．乙一定比甲做功快 D．相同时间内，甲一定比乙做功多 5．为了纪念一些科学家对科学事业所做出的贡献，很多物理量的单位是用科学家的名字来命名的如以牛顿命名 的单位，以瓦特命名 的单位。 6．物理学中，用功率描述物体做功的 。小明跑步时的功率约为100W，表示的物理意义是 ，若小明跑步20s，他将做功 J。 7．字母“W”是一个有趣的符号，当它表示物理量时，它被称为功，其单位是 ；当它表示单位时，它被称为瓦特，是物理量 的单位。 二．利用公式P=W/t计算功率（共10小题） 8．王小虎同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为10秒。那么他上楼过程中，克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值（　　） A．2W B．20W C．200W D．2000W 9．如图所示，某初三男生在做标准的引体向上动作。已知该生完成一次引体向上平均耗时2s。则他做一次引体向上的功率约为（　　） A．150W B．1500W C．15W D．500W 10．在2025年世界泳联世锦赛女子10米跳台跳水比赛中，我国选手陈芋汐勇夺冠军。如图所示，当陈芋汐完成最后一跳时，从起跳到入水所用时间约为1.7s，则在此过程中，她所受的重力做功的平均功率与下列哪个值最接近（　　） A．25W B．250W C．2500W D．25000W 11．如图所示，我国正在大力推广装配式建筑。这种建筑方式不仅施工效率高，还能大幅降低能耗，避免现场粉尘、泥浆等的污染，实现绿色施工。塔吊把质量为的构件先竖直向上匀速提升到30m的楼顶，用时50s，再水平匀速移动3m，用时10s。整个过程中，塔吊对构件所做的功和功率分别为（　　） A．； B．； C．； D．； 12．小明要估测自己跳绳的功率，他测出了自己的质量，跳起的高度，跳绳200次所用的时间，则小明跳绳功率的表达式为 。 13．如图所示，沿斜面把一个物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力，斜面长2m，用时5s，则拉力做的总功为 J，拉力的功率是 W。 14．如图甲所示，放在水平地面上的重为10N物体受到方向不变的水平拉力F的作用，如乙图，的大小与时间t的关系，物体运动的速度与时间的关系。则内桌面对物体的支持力所做的功为 J，拉力F所做的功为 J，拉力功率为 W。 15．如图，我市一辆无人驾驶物流车在某段水平路面上沿直线匀速行驶，该车空载时重为3104N；当该车满载7104N重的货物，以90kW的恒定输出功率匀速行驶9km，用时600s，求： (1)该车在这段时间内的速度是多少m/s？ (2)该车在这段时间内牵引力做功多少J？ (3)该车在此路段匀速行驶时所受阻力是多少N？ 16．如图所示的地面清洁机器人的质量为5kg，静止时与水平地面的接触面积为。某次清扫任务中，该机器人在恒定15N的牵引力作用下沿水平地面匀速直线行驶6m，用时10s。g取10N/kg，求： (1)这次清扫任务中，清洁机器人牵引力做的功。 (2)这次清扫任务中，清洁机器人牵引力做功的功率。 (3)该清洁机器人静止时对水平地面的压强。 17．单人驾驶飞行器悬停在空中。飞行器的质量为80kg，人的质量为60kg。求： (1)飞行器竖直向下喷气时，获得空气竖直向上的动力，利用了什么原理； (2)飞行器所受动力大小； (3)若飞行器在10s内匀速下降20m，飞行器和人所受总重力做功的功率。 三．利用公式P=Fv计算功率（共10小题） 18．设在平直的公路上以一般速度行驶的自行车所受的阻力约为人和车重的0.02倍，则骑车人的功率最接近于（   ） A．30瓦 B．100瓦 C．500瓦 D．1000瓦 19．如图是用无人机配送“快递”的场景。下列说法正确的是（　　） A．“快递”静止在地面时，对地面的压力和自身重力是相互作用力 B．“快递”随无人机匀速直线上升，其竖直方向受到的力是平衡力 C．“快递”随无人机匀速水平飞行时，重力对“快递”做了功 D．“快递”随无人机下降的速度越快，重力做功的功率越小 20．铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高动车速度是一个重要问题。已知匀速行驶时，列车所受阻力与速度成正比，即；动车一共四节动力车厢，每节动力车厢能提供的功率为，此时最大车速为，若四节动力车厢只有一节动力车厢工作，则此时最大车速为（　　） A． B． C． D． 21．如图甲所示，水平地面上的物体受到方向不变的水平推力的作用，其和图像分别如图乙和图丙所示．由图像可知（　　） A．内，推力对物体做功 B．时，物体受到的摩擦力是 C．时，物体受到的摩擦力是 D．内，推力对物体做功的功率为 22．小华骑自行车上学，当他在平直的公路上以5m/s的速度匀速骑行时，小华骑车的功率为120W，则小华和自行车所受阻力是 N。 23．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图像可知，当t=3s时，物体受到的摩擦力为 N，t=5s时，推力做功的功率是 W。 24．扫地机器人已经逐渐被人们接受并使用，如图甲，质量为3kg的扫地机器人在水平地面上匀速运动时，受水平推力与速度的关系如图乙所示。该机器人在水平地面上匀速运动的过程中，重力做功 J；当机器人的功率为15W，推力为 N；当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速运动10s时，水平推力做功为 J。 25．某型号新能源整车质量为1.2t，发动机的最大输出功率为3×104W，在水平路面上匀速直线行驶时受到的阻力是车重的0.1倍，在最大功率下，当汽车匀速直线行驶时，g取10N/kg，求： (1)发动机所提供的牵引力大小； (2)汽车行驶10min牵引力所做的功； 26．小区里，很多小孩子喜爱用双轮电动平衡车代步、玩耍，如图所示。平衡车采用站立式的驾驶方式，可以通过身体的前倾、后仰实现驾驶。某款国产平衡车质量是20kg ，轮胎与地面的总接触面积为3.5×10−3m2 ，行驶的最大速度为5m/s，g=10N/kg ，则： (1)该平衡车的重力为多少？ (2)该平衡车在水平地面以最大速度匀速直线行驶时，所受阻力为25N ，电动机做功的功率为多少？ (3)质量为50kg 的小明站在平衡车上，利用身体平衡让车静止在水平地面上，此时平衡车对地面的压强是多大？ 27．如图所示，电动独轮平衡车深受年轻人的青睐，平衡车的一些参数如表格所示。小聪同学的质量为45kg，在水平路面上以最高速度匀速骑行了。取求： 平衡车参数 车重 15kg 最高车速 轮胎接地面积 (1)骑行时，车对地面的压强。 (2)骑行时，所受阻力为人和车总重的倍，求平衡车的功率。 四．比较功率的大小（共5小题） 28．如图甲所示，木块放在水平面上，先后两次水平向右拉动使其做直线运动，木块运动的s—t图像如图乙所示，两次木块运动的距离相同；第一次拉力的大小为F1、做功为W1、做功的功率为P1，第二次拉力的大小为F2、做功为W2、做功的功率为P2，则（　　） A．F1>F2，W1>W2，P1>P2 B．F1=F2，W1=W2，P1=P2 C．F1>F2，W1=W2，P1>P2 D．F1=F2，W1=W2，P1>P2 29．如图所示，用弹簧测力计探究滑动摩擦力的影响因素，实验过程中两次水平拉动同一木块，使它在同一水平木板上以不同的速度做匀速直线运动且运动距离相同。下列说法正确的是（    ） A．两次拉力对木块做功的功率相同 B．两次拉力对木块做的功相同 C．运动速度小的那次拉力做功多 D．运动速度小的那次拉力做功的功率大 30．如图甲、乙所示，一个人先后两次用相同的时间和同样大小的力F将同一物体在不同的表面上分别移动不同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W甲、W乙，功率的大小分别为P甲、P乙，下列关于它们之间的大小关系的说法中，正确的是（　　） A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．W甲=W乙 D．W甲＞W乙 31．小林和小炎的质量分别为，为了比较两人登楼的功率，他们都从1楼登上4楼，小林所用时间为1min，小炎所用时间为54s，则 （填“小林”或“小炎”）登楼的功率大些。 32．如图甲所示，小桐用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是她两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象。第一次的拉力为2N，第一次受到的摩擦力 2N，则第二次木块受到的拉力 2N。第一次和第二次拉力的功率分别为和，则 。（均选填小于/等于/大于） 五．功率的估算与测量（共7小题） 33．如图所示，某初三男生在做标准的引体向上动作。已知该生完成一次引体向上平均耗时2s。则他做引体向上的功率约为（　　） A．1.5W B．150W C．15W D．500W 34．估测是物理学习中一种非常重要的能力，下列估测符合实际的是（　　） A．一个中学生对地面的压力约为60N B．将一个鸡蛋举高所做的功约为50J C．家用小汽车的功率约为100kW D．现在考室内的大气压约为2×105Pa 35．下列有关中学生的数据，最接近实际的是（　　） A．中学生站立时对地面的压强约为 B．中学生游泳时受到的浮力约为500N C．中学生从一楼走上三楼，克服重力做功约为300J D．中学生完成一分钟跳绳的功率约为50kW 36．男生引体向上是我市中考体育考试自选项目。如果要测某同学引体向上的功率，需要的测量工具有体重计、 和 。若某同学在30s内做了10个引体向上，每次向上移动50cm，他的质量为60kg，则该同学每做一次引体向上所做的功为 J，整个过程中的平均功率为 W。（g取10N/kg） 37．如图所示，要估测小明跳绳的功率。实验中需要的测量工具有体重秤、秒表和 。需要测量的物理量有：小明100次跳绳所用的时间t、跳起的高度h和小明的质量m，则小明跳绳功率的表达式P= 。实验过程中测量100次跳绳时间相比较于测量单次跳绳时间，其好处是 。 38．学校买了一箱物理器材，小亮同学将它从一楼搬运到四楼，小红同学想测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。 (1)本实验的实验原理是： (2)测量所需要的器材有：磅秤、还需要 、 。 (3)小红同学设计的测量步骤如下，其中多余的步骤是___________。 A．测出箱子的质量m B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到四楼的竖直高度h D．测出小亮上楼所用的时间t E．算出小亮搬运箱子的功率P (4)用所测物理量计算功率的表达式是P= 。 39．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。 （1）用体重计测量自己的质量m； （2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）； （3）用 （填测量器材）记录跳n次所用的 （填物理量与其对应字母）； （4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝ （用字母表示）； （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 （6）若跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示.根据图中信息，可估算此跳绳者每跳起一次克服自身重力所做的功是 J，在1min内克服重力做功的平均功率为 W。（g取10N/kg） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 四、功率 一．功率的定义及意义（共7小题） 二．利用公式P=W/t计算功率（共10小题） 三．利用公式P=Fv计算功率（共10小题） 四．比较功率的大小（共5小题） 五．功率的估算与测量（共7小题） 一．功率的定义及意义（共7小题） 1．以下物理量的单位中，不是功率单位的是（　　） A．W B．J/s C．N·m/s D．W·s 【答案】D 【详解】A．功率的国际单位是瓦特，符号是W，故A不符合题意； B．根据可知，功率的单位为J/s，故B不符合题意； C．根据可知，功率的单位为N·m/s，故C不符合题意； D．根据可知，W·s为功的单位，故D符合题意。 故选D。 2．在学校里，小明和小森分别将不同数量的课本从一楼搬运至二楼教室。在搬运过程中，小明对课本做功的功率较大，则小明比小森（　　） A．做功一定快 B．用的时间一定少 C．做的功一定多 D．做功与所用时间的比值一定小 【答案】A 【详解】A．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故A符合题意； B．根据公式可知，只有在做功相同时，功率越大，做功时间越少，故B不符合题意； C．根据公式可知，做功多少还与时间有关，功率越大不一定做功越多，故C不符合题意； D．根据公式可知，做功多少与做功时间的比值就是功率，所以功率越大，做功多少与做功时间的比值越大，故D不符合题意。 故选A。 3．下列说法正确的是（　　） A．越省力的机械，做功一定越快 B．人提着书包沿水平方向行走，人对书包做了功 C．任何机械都能省功 D．做功越快的机械，功率一定越大 【答案】D 【详解】A．机械省力与否与做功快慢（功率）无关，功率由功和时间的比值决定，故A错误； B．人对书包的力竖直向上，而书包移动方向水平，力和位移方向垂直，故不做功，故B错误； C．根据功的原理，任何机械都不能省功，故C错误； D．功率是描述做功快慢的物理量，做功越快，功率一定越大，故D正确。 故选 D。 4．甲同学跳绳的功率为150W，乙同学跳绳的功率为200W，下列说法正确的是（    ） A．甲同学跳绳的功率为150W，表示该同学跳绳每分钟做的功是150J B．甲一定比乙做功少 C．乙一定比甲做功快 D．相同时间内，甲一定比乙做功多 【答案】C 【详解】A．甲同学跳绳的功率为150W，表示该同学跳绳每秒钟做的功是150J，而不是每分钟做的功是150J，故A错误； BC．功率表示做功快慢，而不表示做功的多少，乙的功率大，表示乙一定比甲做功快，但不一定比甲做功多，故C正确，B错误； D．根据做功公式可知，相同时间内，乙比甲做功多，故D错误。 故选C。 5．为了纪念一些科学家对科学事业所做出的贡献，很多物理量的单位是用科学家的名字来命名的如以牛顿命名 的单位，以瓦特命名 的单位。 【答案】 力 功率 【详解】[1]力的国际单位是牛顿，简称牛，符号是N。 [2]功率的国际单位的瓦特，简称瓦，符号是W。 6．物理学中，用功率描述物体做功的 。小明跑步时的功率约为100W，表示的物理意义是 ，若小明跑步20s，他将做功 J。 【答案】 快慢 1秒时间内小明做的功为100J 2×103 【详解】[1]做功有快慢之分，物理学中，用功率描述物体做功的快慢。 [2]功与做功所用时间之比叫做功率，小明跑步时的功率约为100W，表示的物理意义是1秒时间内小明做的功为100J。 [3]若小明跑步20s，他将做功W=Pt=100W×20s=2×103 J 7．字母“W”是一个有趣的符号，当它表示物理量时，它被称为功，其单位是 ；当它表示单位时，它被称为瓦特，是物理量 的单位。 【答案】 焦耳 功率 【详解】[1]功的单位是：焦耳，单位的符号：J。 [2]功率的符号是P，功率的单位是瓦特，单位的符号：W。 二．利用公式P=W/t计算功率（共10小题） 8．王小虎同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为10秒。那么他上楼过程中，克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值（　　） A．2W B．20W C．200W D．2000W 【答案】C 【详解】中学生质量大约为50kg，他受到的重力为 每层楼约3m，三楼与地面的高度差为6m，根据公式算出他克服重力做的功 在根据功率公式求出克服自己重力做功的功率 最接近200W，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．如图所示，某初三男生在做标准的引体向上动作。已知该生完成一次引体向上平均耗时2s。则他做一次引体向上的功率约为（　　） A．150W B．1500W C．15W D．500W 【答案】A 【详解】中学生平均质量约为60kg，由图可知，每做一次标准的引体向上，其重心上升高度约为；则每次引体向上克服重力所做的功 则他做引体向上的功率约为 故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 10．在2025年世界泳联世锦赛女子10米跳台跳水比赛中，我国选手陈芋汐勇夺冠军。如图所示，当陈芋汐完成最后一跳时，从起跳到入水所用时间约为1.7s，则在此过程中，她所受的重力做功的平均功率与下列哪个值最接近（　　） A．25W B．250W C．2500W D．25000W 【答案】C 【详解】运动员的质量约为40kg，起跳到入水的过程中，重心下降的高度为10m，重力所做的功为 从起跳到入水所用时间约为1.7s，则她所受的重力做功的平均功率约为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 11．如图所示，我国正在大力推广装配式建筑。这种建筑方式不仅施工效率高，还能大幅降低能耗，避免现场粉尘、泥浆等的污染，实现绿色施工。塔吊把质量为的构件先竖直向上匀速提升到30m的楼顶，用时50s，再水平匀速移动3m，用时10s。整个过程中，塔吊对构件所做的功和功率分别为（　　） A．； B．； C．； D．； 【答案】A 【详解】构件的重力 构件竖直向上匀速运动时，受到的拉力与重力平衡，大小相等，即 则竖直向上的拉力所做的功 构件沿水平方向匀速移动时，在竖直方向上没有移动距离，此时拉力不做功，即拉力做功为0J，整个过程中，塔吊对构件所做的功 拉力做功的功率 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12．小明要估测自己跳绳的功率，他测出了自己的质量，跳起的高度，跳绳200次所用的时间，则小明跳绳功率的表达式为 。 【答案】 【详解】小明的质量为m，则重力G=mg。每次跳起的高度为h，跳绳200次，克服重力做的总功W=200Gh=200mgh。跳绳所用时间为t，则小明跳绳功率的表达式为。 13．如图所示，沿斜面把一个物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力，斜面长2m，用时5s，则拉力做的总功为 J，拉力的功率是 W。 【答案】 200 40 【详解】[1]物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功，则拉力做的总功W=Fs=100N×2m=200J [2]物理学中，把功与做功所用的时间之比叫做功率，则拉力的功率 14．如图甲所示，放在水平地面上的重为10N物体受到方向不变的水平拉力F的作用，如乙图，的大小与时间t的关系，物体运动的速度与时间的关系。则内桌面对物体的支持力所做的功为 J，拉力F所做的功为 J，拉力功率为 W。 【答案】 0 1.6 0.8 【详解】[1]内，物体在水平拉力的作用下水平移动，支持力的方向为竖直向上，物体在竖直方向上的距离为零，因此桌面对物体的支持力所做的功为0J。 [2]由乙可知，在4~6s内物体做匀速直线运动，速度大小为0.4m/s，此时拉力和摩擦力平衡，由图知，此时拉力为2N，物体运动的距离为s＝vt＝0.4m/s×（6s﹣4s）＝0.8m 拉力F做的功为W＝Fs＝2N×0.8m＝1.6J [3] 拉力的功率为 15．如图，我市一辆无人驾驶物流车在某段水平路面上沿直线匀速行驶，该车空载时重为3104N；当该车满载7104N重的货物，以90kW的恒定输出功率匀速行驶9km，用时600s，求： (1)该车在这段时间内的速度是多少m/s？ (2)该车在这段时间内牵引力做功多少J？ (3)该车在此路段匀速行驶时所受阻力是多少N？ 【详解】（1）匀速行驶速度 （2）该车在这段时间内牵引力做功 （3）由W=Fs可得，汽车的牵引力 由于汽车匀速行驶，牵引力与阻力平衡，因此该段路面上的阻力也为6×103N。 16．如图所示的地面清洁机器人的质量为5kg，静止时与水平地面的接触面积为。某次清扫任务中，该机器人在恒定15N的牵引力作用下沿水平地面匀速直线行驶6m，用时10s。g取10N/kg，求： (1)这次清扫任务中，清洁机器人牵引力做的功。 (2)这次清扫任务中，清洁机器人牵引力做功的功率。 (3)该清洁机器人静止时对水平地面的压强。 【详解】（1）这次清扫任务中，清洁机器人牵引力做的功W=Fs=15N×6m=90J （2）牵引力做功的功率为 （3）机器人静止时对水平地面的压力为F压=G=mg=5kg×10N/kg=50N 机器人静止时对水平地面的压强为 17．单人驾驶飞行器悬停在空中。飞行器的质量为80kg，人的质量为60kg。求： (1)飞行器竖直向下喷气时，获得空气竖直向上的动力，利用了什么原理； (2)飞行器所受动力大小； (3)若飞行器在10s内匀速下降20m，飞行器和人所受总重力做功的功率。 【详解】（1）飞行器竖直向下喷气时，喷出的燃气施加一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，燃气同时对飞行器施加一个向上的力，使飞行器上升。 （2）飞行器和人的总重力为 飞行器悬停在空中，动力和总重力是一对平衡力，大小相等，则动力大小为 （3）飞行器和人所受总重力做功 则飞行器和人所受总重力做功的功率为 三．利用公式P=Fv计算功率（共10小题） 18．设在平直的公路上以一般速度行驶的自行车所受的阻力约为人和车重的0.02倍，则骑车人的功率最接近于（         ） A．30瓦 B．100瓦 C．500瓦 D．1000瓦 【答案】B 【详解】人的体重约为500N，自行车的重力约为100N，即人和车总重力约为600N，阻力约为人和车重的0.02倍，即阻力为 则自行车受到的牵引力为 自行车的速度一般约为8m/s，故由可得，骑车人的功率约为 所以最接近于100W，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 19．如图是用无人机配送“快递”的场景。下列说法正确的是（　　） A．“快递”静止在地面时，对地面的压力和自身重力是相互作用力 B．“快递”随无人机匀速直线上升，其竖直方向受到的力是平衡力 C．“快递”随无人机匀速水平飞行时，重力对“快递”做了功 D．“快递”随无人机下降的速度越快，重力做功的功率越小 【答案】B 【详解】A．相互作用力需作用在两个物体上，“快递”对地面的压力受力物体是地面，自身重力受力物体是“快递”，二力方向相同，不是相互作用力，故A错误； B．“快递”匀速直线上升时，竖直方向上受到的重力和无人机的拉力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，是一对平衡力，故B正确； C．做功需要有力且物体在力的方向上移动距离，“快递”水平飞行时，在重力方向（竖直方向）上没有移动距离，重力没有做功，故C错误； D．重力做功的功率 故功率与重力和速度有关，重力不变时，下降速度越快，功率越大，故D错误。 故选B。 20．铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高动车速度是一个重要问题。已知匀速行驶时，列车所受阻力与速度成正比，即；动车一共四节动力车厢，每节动力车厢能提供的功率为，此时最大车速为，若四节动力车厢只有一节动力车厢工作，则此时最大车速为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当四节动力车厢工作时，总功率为，此时牵引力等于阻力 由功率公式得 解得比例系数 当一节动力车厢工作时，功率为，此时牵引力等于新的阻力 由功率公式得 代入的表达式： 化简得，即，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 21．如图甲所示，水平地面上的物体受到方向不变的水平推力的作用，其和图像分别如图乙和图丙所示．由图像可知（　　） A．内，推力对物体做功 B．时，物体受到的摩擦力是 C．时，物体受到的摩擦力是 D．内，推力对物体做功的功率为 【答案】D 【详解】A．由丙图知，0~3s内物体的速度为零，由乙图可知，0~3s内物体受到的推力大小为3N，虽然有推力但物体在推力的方向上没有移动距离，故内，推力对物体不做功，故A不符合题意； B．由丙图知，t=2s时，物体的速度为零，由乙图可知，物体受到向右的推力大小为3N，此时物体相对于地面有向右运动的趋势，所以物体受到向左的静摩擦力，由于物体处于静止状态，在水平方向上满足二力平衡，即物体受到的摩擦力等于推力为3N，故B不符合题意； CD．由丙图知，9~12s内，物体做匀速直线运动，且v=1m/s，由图乙可知，9~12s时的推力F=6N，此时的滑动摩擦力与推力是一对平衡力，大小相等，即滑动摩擦力为6N。由丙图知，t=5s时，物体做加速运动，由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变，所以滑动摩擦擦力的大小不变，仍为6N。9~12s内推力F做功的功率P=Fv=6N×1m/s=6W 故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 22．小华骑自行车上学，当他在平直的公路上以5m/s的速度匀速骑行时，小华骑车的功率为120W，则小华和自行车所受阻力是 N。 【答案】24 【详解】小华在平直公路上匀速骑行时的牵引力 由于小华做匀速直线运动，根据二力平衡的条件，所以小华和自行车所受阻力等于此时的牵引力，故小华和自行车所受阻力是24N。 23．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图像可知，当t=3s时，物体受到的摩擦力为 N，t=5s时，推力做功的功率是 W。 【答案】 6 24 【详解】[1]由图丙可知，4～6s内物体做匀速直线运动，速度为v=4m/s，根据图乙可知4～6s内物体受到的推力为F=6N， 此时物体受到的摩擦力与推力平衡，大小相等，即 [2]在2～4s和4～6s内，物体对水平地面的压力不变，接触面积粗糙程度不变，所以物体受到的摩擦力不变， 即t=3s时物体受到的摩擦力也为6N；t=5s时，推力做功的功率 24．扫地机器人已经逐渐被人们接受并使用，如图甲，质量为3kg的扫地机器人在水平地面上匀速运动时，受水平推力与速度的关系如图乙所示。该机器人在水平地面上匀速运动的过程中，重力做功 J；当机器人的功率为15W，推力为 N；当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速运动10s时，水平推力做功为 J。 【答案】 0 50 1800 【详解】[1]根据做功的定义，力和物体在力的方向上移动一段距离；由于机器人只在水平面移动，重力的方向始终竖直向下，在重力方向上没有移动距离，故重力做的功为0J。 [2]由乙图可知，当F=50N，v=0.3m/s，满足当机器人的功率 故推力为50N。 [3]由乙图可知，v1=0.6m/s时，F1=300N，机器人运动10s时行驶的路程为s1=v1t1=0.6m/s×10s=6m 水平推力做功为W推=F1s1=300N×6m=1800J 25．某型号新能源整车质量为1.2t，发动机的最大输出功率为3×104W，在水平路面上匀速直线行驶时受到的阻力是车重的0.1倍，在最大功率下，当汽车匀速直线行驶时，g取10N/kg，求： (1)发动机所提供的牵引力大小； (2)汽车行驶10min牵引力所做的功； 【详解】（1）阻力为车重的0.1倍，即f=0.1G=0.1mg=0.1×1.2×103kg×10N/kg=1.2×103N 汽车匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，即牵引力大小F=f=1.2×103N （2）牵引力功率为最大功率P=3×104W，时间t=10min=600s 汽车行驶10min牵引力所做的功W=Pt=3×104W×600s=1.8×107J （3）由功率公式可知，汽车行驶速度的大小 26．小区里，很多小孩子喜爱用双轮电动平衡车代步、玩耍，如图所示。平衡车采用站立式的驾驶方式，可以通过身体的前倾、后仰实现驾驶。某款国产平衡车质量是20kg ，轮胎与地面的总接触面积为3.5×10−3m2 ，行驶的最大速度为5m/s，g=10N/kg ，则： (1)该平衡车的重力为多少？ (2)该平衡车在水平地面以最大速度匀速直线行驶时，所受阻力为25N ，电动机做功的功率为多少？ (3)质量为50kg 的小明站在平衡车上，利用身体平衡让车静止在水平地面上，此时平衡车对地面的压强是多大？ 【详解】（1）车的质量为，则车受到的重力为 （2）平衡车在水平地面以最大速度匀速直线行驶时，其处于平衡状态，动力和阻力是一对平衡力，大小相等，则电动机提供的牵引力等于所受阻力，为 电动机做功的功率为 （3）小明站在平衡车上，车对水平地面的压力为 已知轮胎与地面的总接触面积为，由压强公式可得，此时平衡车对地面的压强是 27．如图所示，电动独轮平衡车深受年轻人的青睐，平衡车的一些参数如表格所示。小聪同学的质量为45kg，在水平路面上以最高速度匀速骑行了。取求： 平衡车参数 车重 15kg 最高车速 轮胎接地面积 (1)骑行时，车对地面的压强。 (2)骑行时，所受阻力为人和车总重的倍，求平衡车的功率。 【详解】（1）骑行时，车对地面的压力等于车和人的总重力，即 车对地面的压强 （2）骑行时，车和人做匀速直线运动，所受牵引力与阻力平衡，大小相等，即 平衡车的功率 四．比较功率的大小（共5小题） 28．如图甲所示，木块放在水平面上，先后两次水平向右拉动使其做直线运动，木块运动的s—t图像如图乙所示，两次木块运动的距离相同；第一次拉力的大小为F1、做功为W1、做功的功率为P1，第二次拉力的大小为F2、做功为W2、做功的功率为P2，则（　　） A．F1>F2，W1>W2，P1>P2 B．F1=F2，W1=W2，P1=P2 C．F1>F2，W1=W2，P1>P2 D．F1=F2，W1=W2，P1>P2 【答案】D 【详解】两次在水平面上拉动同一木块，压力大小和接触面的粗糙程度均不变，故木块受到的滑动摩擦力大小不变；木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，由s－t图象可知，木块两次都做匀速直线运动，所以拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，拉力大小等于滑动摩擦力，由于滑动摩擦力不变，故两次拉动木块运动时拉力F相等，即F1＝F2；由于拉力F相等，由题意知，两次木块运动的距离相同，根据W＝Fs可知，所以有W1=W2；由图乙可知，两次木块运动相同距离所需的时间t1＜t2，根据可得，P1>P2，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 29．如图所示，用弹簧测力计探究滑动摩擦力的影响因素，实验过程中两次水平拉动同一木块，使它在同一水平木板上以不同的速度做匀速直线运动且运动距离相同。下列说法正确的是（    ） A．两次拉力对木块做功的功率相同 B．两次拉力对木块做的功相同 C．运动速度小的那次拉力做功多 D．运动速度小的那次拉力做功的功率大 【答案】B 【详解】AD．木块在水平木板上做匀速直线运动，拉力与滑动摩擦力平衡，滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关，这两个因素不变，所以滑动摩擦力不变，拉力F也不变。功率公式为 两次速度v不同，所以功率不同，且速度越大，功率越大，故AD错误； BC．功的计算公式为W=Fs，两次拉力F相同（因为滑动摩擦力不变，拉力与摩擦力平衡），运动距离s相同，所以两次拉力对木块做的功相同，故B正确，C错误。 故选B。 30．如图甲、乙所示，一个人先后两次用相同的时间和同样大小的力F将同一物体在不同的表面上分别移动不同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W甲、W乙，功率的大小分别为P甲、P乙，下列关于它们之间的大小关系的说法中，正确的是（　　） A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．W甲=W乙 D．W甲＞W乙 【答案】B 【详解】CD．推力相同，乙中移动的距离较大，根据可知，该力在此过程中所做功的大小W甲＜W乙，故CD错误； AB．W甲＜W乙，时间相同，根据，功率的大小关系为P甲＜P乙，故A错误，B正确。 故选B。 31．小林和小炎的质量分别为，为了比较两人登楼的功率，他们都从1楼登上4楼，小林所用时间为1min，小炎所用时间为54s，则 （填“小林”或“小炎”）登楼的功率大些。 【答案】小炎 【详解】小林登楼的功率为 小炎登楼的功率为 因，可得，因此小炎登楼的功率大些。 32．如图甲所示，小桐用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是她两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象。第一次的拉力为2N，第一次受到的摩擦力 2N，则第二次木块受到的拉力 2N。第一次和第二次拉力的功率分别为和，则 。（均选填小于/等于/大于） 【答案】 等于 等于 小于 【详解】[1][2]由图像知道，用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动，木块做匀速直线运动，不论其速度大小如何，都受到平衡力的作用，在水平方向上，摩擦力和拉力是一对平衡力，故两次实验的拉力和摩擦力均相等，木块受到的摩擦力等于2N，则第二次木块受到的拉力等于2N。 [3]由图知道，取相同的时间时，第二次木块通过的路程大于第一次木块通过的路程，所以第二次木块的速度大于第一次木块的速度。故由知道，第一次和第二次拉力的功率关系是。 五．功率的估算与测量（共7小题） 33．如图所示，某初三男生在做标准的引体向上动作。已知该生完成一次引体向上平均耗时2s。则他做引体向上的功率约为（　　） A．1.5W B．150W C．15W D．500W 【答案】B 【详解】由题意可知，中学生平均质量为50kg，由 每做一次标准的引体向上，其重心上升高度约为h=0.5m。则每次引体向上克服重力所做的功 则他做引体向上的功率约为，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 34．估测是物理学习中一种非常重要的能力，下列估测符合实际的是（　　） A．一个中学生对地面的压力约为60N B．将一个鸡蛋举高所做的功约为50J C．家用小汽车的功率约为100kW D．现在考室内的大气压约为2×105Pa 【答案】C 【详解】A．一个中学生的质量约，受到的重力约 对地面的压力约为，故A不符合题意； B．一个鸡蛋的质量约，受到的重力约 一个普通人的身高约，竖直向上伸直胳膊，手到地面的高度约，将一个鸡蛋从地面举过头顶到胳膊伸直所做的功约为 不可能达到，故B不符合题意； C．家用小汽车的功率约为80~100kW，故C符合题意； D．现在考室内的大气压接近一个标准大气压，约为，故D不符合题意。 故选C。 35．下列有关中学生的数据，最接近实际的是（　　） A．中学生站立时对地面的压强约为 B．中学生游泳时受到的浮力约为500N C．中学生从一楼走上三楼，克服重力做功约为300J D．中学生完成一分钟跳绳的功率约为50kW 【答案】B 【详解】A．中学生的质量约为50kg，对地面的压力约为 双脚与地面的接触面积约为 中学生站立时对地面的压强约为 远远小于，故A不符合题意； B．中学生体重约为500N，游泳时处于漂浮状态，受到的浮力等于重力约为500N，故B符合题意； C．从一楼到三楼上升高度 中学生重力约为500N，则中学生从一楼走上三楼，克服重力做功约为 故C不符合题意； D．中学生重力约500N，若一分钟跳绳120次，每次跳高，则一分钟跳绳做的总功 中学生完成一分钟跳绳的功率约为 故D不符合题意。 故选B。 36．男生引体向上是我市中考体育考试自选项目。如果要测某同学引体向上的功率，需要的测量工具有体重计、 和 。若某同学在30s内做了10个引体向上，每次向上移动50cm，他的质量为60kg，则该同学每做一次引体向上所做的功为 J，整个过程中的平均功率为 W。（g取10N/kg） 【答案】 刻度尺 秒表 300 100 【详解】[1][2]由 可知，实验中需要测量同学的质量，上升高度和引体向上的时间，所以实验中需要的测量工具有体重计、刻度尺、秒表。 [3]若某同学在30s内做了10个引体向上，每次向上移动50cm，他的质量为60kg，则该同学每做一次引体向上所做的功为 [4]整个过程中的平均功率为 37．如图所示，要估测小明跳绳的功率。实验中需要的测量工具有体重秤、秒表和 。需要测量的物理量有：小明100次跳绳所用的时间t、跳起的高度h和小明的质量m，则小明跳绳功率的表达式P= 。实验过程中测量100次跳绳时间相比较于测量单次跳绳时间，其好处是 。 【答案】 刻度尺 减小测量时间的误差 【详解】[1]本实验中需要求小明克服重力所做的功，需要知道小明起跳的高度，因此需要可以测量长度的工具刻度尺。 [2]由题意可知，小明100次跳绳做的功为W=Gh总=100mgh 则小明跳绳的功率的表达式为 [3]测量100次跳绳的时间，相比于测量单次跳绳时间，时间的测量值更大，根据误差的特点，测量值越大，相对误差越小，所以其好处是减小测量时间的误差。 38．学校买了一箱物理器材，小亮同学将它从一楼搬运到四楼，小红同学想测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。 (1)本实验的实验原理是： (2)测量所需要的器材有：磅秤、还需要 、 。 (3)小红同学设计的测量步骤如下，其中多余的步骤是___________。 A．测出箱子的质量m B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到四楼的竖直高度h D．测出小亮上楼所用的时间t E．算出小亮搬运箱子的功率P (4)用所测物理量计算功率的表达式是P= 。 【答案】(1) (2) 皮尺 停表 (3)B (4) 【详解】（1）功率的计算公式就是该实验的原理 （2）[1][2]测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，需结合公式式中W是克服箱子的重力所做功，m为箱子的质量，h为一楼到四楼的竖直高度，t为上楼所用的时间。所以需要磅秤测量箱子的质量m、用皮尺测量一楼到四楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t。 （3）通过对第2小问的分析可知并不需要测量楼梯的总长度L。故选B。 （4）功率的表达式 39．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。 （1）用体重计测量自己的质量m； （2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）； （3）用 （填测量器材）记录跳n次所用的 （填物理量与其对应字母）； （4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝ （用字母表示）； （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 （6）若跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示.根据图中信息，可估算此跳绳者每跳起一次克服自身重力所做的功是 J，在1min内克服重力做功的平均功率为 W。（g取10N/kg） 【答案】 秒表 t A 45 135 【详解】（3）[1][2]由可知，还需要用秒表记录跳n次所用的时间t。 （4）[3]自己所受的重力是mg；每次克服重力所做的功 则跳n次所做的总功 则平均功率 （5）[4]AB．频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大，故A符合题意，B不符合题意； C．体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，所以功率大，故C不符合题意。 D．体重相同，跳一次做的功相同，时间越长，由可知，功率越小，故D不符合题意。 故选A。 （6）[5]由题意知：该同学的重力 起跳的最大高度h=0.09m；每跳起一次克服自身重力所做的功 [6]由图可知，跳一次所用时间；1min内所跳的次数 1min内克服重力做功 1min内克服重力做功的平均功率 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $