9.4 比较做功的快慢 随堂同步练习 -2025-2026学年北师大版物理八年级下册

9.4比较做功的快慢 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1.如图所示,用的拉力将重为的物体在内水平匀速向左拉动,此时滑轮组的机械效率为80%,此过程中下列说法正确的是( ) A.拉力方向移动速度为 B.拉力做功为 C.物体与地面的摩擦力为 D.有用功的功率为 2.下列关于功、功率的说法正确的是( ) A.机械做的功越少,功率越小 B.做功时间越长,做功越多 C.机械的功率越小,做功越慢 D.做功时间越长,功率越大 3.关于中学生以下数据正确的是( ) A.中学生的体重约120kg B.中学生走路时对地压强约为1 104Pa C.中学生跑步的功率约为300J D.中学生50m短跑的速度约为7m/s 4.下列数据中,记录正确的是( ) A. B. C. D. 5.如图所示,跳绳—初中体育学业水平测试项目之一。九年级学生进行2min跳绳比赛,以下说法符合实际的是( ) A.学生2min做功约为40J B.学生跳绳的功率约为600W C.跳绳次数越多的学生,功率越大 D.一般学生前1min跳绳的功率大于后1min 6.一个小孩站在船头,按如图所示两种情况用同样大小的拉力拉绳,经过相同的时间 t(船未碰),小孩所做的功 W1、W2 及在这段时间内小孩拉绳的平均功率 P1、P2的关系为( ) A.W1>W2,P1=P2 B.W1=W2,P1=P2 C.W1<W2,P1<P2 D.W1<W2,P1=P2 7.一位同学用20s从一楼走到三楼,他上楼时的功率大约为( ) A.1 500 W B.150 W C.15 W D.15 W 8.一个质量约为50kg的中学生从一楼登上教学楼的四楼,所用时间为30s。在此过程中,他克服自身的重力做功的功率最接近于( ) A.15W B.150W C.225W D.1500W 9.如图所示,A 物体受到的重力是 100N,在拉力 F 的作用下,能以 0.2m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力 F=5N,滑轮组的机械效率为 80%,则下列说法正确的是( ) A.拉力 F 的功率是 1W B.2s 内绳子自由端移动的距离是 1.2m C.5s 内拉力所做功的大小是 15J D.物体 A 受到水平地面的摩擦力大小是 8N 10.初二年级的小超同学,对生活中的一些物理量估测正确的是( ) A.小超游泳时受到的浮力约为50N B.小超体测时跳绳的功率约为100W C.小超所在教室的大气压强约为1 106Pa D.小超从一楼走上二楼,做功约为1800J 二、填空题 11.如图所示,体重为的人站在地上,用滑轮组将重的物体A沿竖直方向以的速度匀速提起。若动滑轮重为,不计绳重和摩擦,人对地面压力的大小是 N,绳子自由端拉力功率为 W。 12.我国生产的一款新能源汽车,某次出行时车和人的总质量为2.5 103kg,30min内在某段水平公路上匀速直线行驶了36km,此过程中汽车的牵引力为车和人总重的0.05倍,则汽车的速度为 m/s,汽车牵引力做的功为 J,汽车牵引力做功的功率为 W。(g取10N/kg) 13.如图所示。甲图中水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知,9s~12s内,推力对物体做功 J;此段时间推力做功的功率为 W。 14.小明用如图所示的动滑轮提起总重140N的水桶,动滑轮重20N(不计绳重和摩擦),小明对绳子的拉力为 N;重物上升了1m,拉力做功 J;若这个过程中小明拉力的平均功率为16W,则重物上升的速度为 m/s。 15.用水平的力拉着大车沿较平滑的路面前进一段路程,力对车做的功为,功率为,用相同的力拉着小车沿较粗糙的路面在相同一段时间内前进同样一段路程,力对车做的功为,功率为,则和和的关系是: 。(均选填“>” “<”或“=”) 三、实验题 16.如图所示,引体向上,是同学们经常做的一项健身运动。某同学能连续匀速做10个规范的引体向上动作。同学现要估测该同学做动作时的功率。 (1)请你说出应测量的物理量是:一次引体向上的时间t、 。 (2)该同学做动作时功率的表达式为 。 四、综合题 17.2025年4月28日,我国全球首艘可潜无人艇“蓝鲸号”在珠海下水,如图,它既能水面正常航行,在最大功率下以66km/h的最高速度航行数百公里,也能实现数十米深的下潜和水下航行,还能控制排水仓水量在水下静态悬浮,随时响应突发任务。下表是“蓝鲸号”的相关数据,请回答: 类型/单位 数据 最大下潜深度/m 50 水面满载排水量/t 12 下潜满载排水量/t 18 水面航行最大航程/km 280 水面航行最大功率/kW 2000 (1)“蓝鲸号”在最大下潜深度下艇底受到水的压强多大? (2)“蓝鲸号”满载时从水面应该采取 方式下潜,在水下静态悬浮受到的浮力多大 ? (3)以最高速度下航行198km,“蓝鲸号”做了多少焦耳的功? 18.如图1所示为某型号车装转盘式回转钻机,其配备有液压双卷扬机塔架滑轮组、水龙头两侧吊环联动辅助加压装置,遇到泥岩、强风化、基岩等地层结构可以辅助加压钻进,以提高成孔效率;其主要技术参数如表、塔架简化图如图2所示。(g取10N/kg) 电动机单绳最大拉力() 40 大钩最大提升能力() 100 钻塔高度(mm) 15000 空载重量(kg) 27500 发动机 额定输出功率() 194 与地面接触的总面积() 0.4 转速(r/min) 2300 水平路面行驶最大速度(km/h) 72 (1)整个机械空载在水平路面上以最大速度匀速行驶时,受到的阻力是 N。 (2)当大钩以0.2m/s的速度匀速吊起质量为的钻头时,钻头的重为 N,把钻头拉到15m高时,克服钻头重力做的功为 J,此时单绳的拉力为,单绳拉力的功率为 W,滑轮组的机械效率为 %(结果保留整数)。 (3)请你提出一条提高此类机器机械效率的措施 (写出一条合理即可)。 19.全球首个人形机器人半程马拉松在北京举行,“天工机器人Ultra"夺冠。从春晚舞台到体育赛场,智能机器人已开始进入生活场景,迈开走向百姓家庭的第一步。若某款机器人质量约为50kg,双脚与地面的接触面积为0.04m ,请完成下列问题。 (1)拟人形态:机器人跑步时也需要穿上鞋子,鞋底防滑纹路可以通过 来增大摩擦力,缓震中底可以通过 减小地面的压强; (2)体育赛场:当该款机器人跑步时对地面的压强是多少? (3)走向生活:该机器人先用100N的力在2s内将箱子匀速抬高1m,随后托着箱子在水平地面上以恒定速度运动20s,前进30m,已知该机器人受到的阻力为其对地面压力的0.05倍。求:机器人在水平地面上运动时牵引力做功的功率。 学科网(北京)股份有限公司 《9.4比较做功的快慢》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D C D C B B D D 1.C 【详解】A. 根据滑轮组的特点,可知拉力方向移动的距离为 因此,拉力方向移动速度为 故A错误; B.拉力做功为 故B错误; C.滑轮组的机械效率为80%,所以有用功为 所以摩擦力为 故C正确; D.有用功的功率为 故D错误。 故选C。 2.C 【详解】A.功率,功率大小不仅取决于功的多少,还与做功时间有关。机械做的功越少,如果做功时间也很短,功率不一定小,故A错误; B.做功多少,做功多少取决于功率和时间两个因素,仅做功时间长,不知道功率大小,不能确定做功越多,故B错误; C.功率是表示做功快慢的物理量,机械的功率越小,说明单位时间内做的功越少,即做功越慢,故C正确; D.功率,做功时间越长,如果做的功不变或变少,功率会越小,故D错误。 故选C。 3.D 【详解】A.中学生的质量为50kg,受到的重力 G=mg=50kg 10N/kg=500N 故A错误; B.中学生走路时对地压强 故B错误; C.中学生正常跑步时,受到的阻力约为75N,则人施加的动力 F=f=75N 跑步的速度约为4m/s,所以跑步的功率 故C错误; D.50m短跑的成绩为8s,则中学生50m短跑的速度 故D正确。 故选D。 4.C 【详解】A.压强的定义是单位面积上的压力,,故A错误; B.质量与力属于不同物理量,不能直接等同。1kg的物体在地球表面受到的重力约为9.8N,故B错误; C.功的单位是焦耳(J),由公式W=Fs可得1J=1N m,故C正确; D.功率表示的是做功的快慢,定义是单位时间做功的多少,所以1W=1J/s,故D错误。 故选C。 5.D 【详解】A.学生的重力约为500N,每次跳起的高度约为0.04m,每次跳绳做的功为 一般情况下,学生2min能完成大约200次跳绳,所以2min内做的总功远大于40J,故A不符合题意; B.学生跳绳的功率约为 故B不符合题意; C.不同学生的重力和跳绳的高度可能不同,所以跳绳次数越多的学生做功不一定多,则功率不一定大,故C不符合题意; D.一般情况下,学生前1min跳绳要快一点,所做的功比后1min多,根据可知学生前1min跳绳的功率大于后1min,故D符合题意。 故选D。 6.C 【详解】根据公式W=Fs可知,小孩拉绳子所做的功等于小孩对绳子的拉力与拉过的绳子长度之积。两次拉力相同,甲图拉过的绳子长度等于一艘小船移动的距离,乙图拉过的绳子长度等于两艘小船移动的距离之和,两艘小船移动的距离之和大于一艘小船移动的距离,所以W1<W2。两种情况下所用的时间相同,根据公式 可知,甲图拉绳子的平均功率小于乙图拉绳子的平均功率。故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 7.B 【详解】中学生重力约为500N,从一楼走到三楼上升的高度约为6m,则上楼时的功率大约为 故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 8.B 【详解】中学生的体重 G=mg=50kg 10N/kg=500N一楼到四楼的高度 h=3 3m=9m中学生克服重力做功 W=Gh=500N 9m=4500J做功时间t=30s,做功功率 故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。 9.D 【详解】A.由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,则绳端移动的速度 v绳=nvA=2 0.2m/s=0.4m/s 拉力F的功率 故A错误; B.2s内绳子自由端移动的距离 s绳=v绳t1=0.4m/s 2s=0.8m 故B错误; C.5s内绳子自由端移动的距离 s绳′=v绳t2=0.4m/s 5s=2m 拉力做的功 W=Fs绳′=5N 2m=10J 故C错误; D.由 物体A受到水平地面的摩擦力大小 f=n F=2 80% 5N=8N 故D正确。 故选D。 10.D 【详解】A.根据生活实际可知,中学生的体重约为500N,当小超游泳时,其处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,即受到的浮力约为500N,故A错误; B.根据生活实际可知,小超体考时单次跳绳的高度约为0.1m,一分钟约跳180次,则跳绳的功率约为 故B错误; C.根据生活实际可知,小超所在教室的大气压强约等于一个标准大气压,约为1 105Pa,故C错误; D.一层楼高约3.5m,小超从一楼走上二楼,克服重力做功约为 故D正确。 故选D。 11. 400 4.4 【详解】[1]由图可知,绳子承重段数n=2,人对绳子的拉力为 力的作用是相互的,所以绳子给人的拉力也为110N,人静止,受力平衡,地面给人的支持力为 人对地面的压力与地面给人的支持力是一对相互作用力,大小相等,所以压力为400N。 [2]绳子自由端拉力功率 12. 20 4.5 107 【解析】【小题1】[1][2][3]由题可知,车和人总重 则牵引力 汽车速度 牵引力做功 牵引力做功的功率 13. 18 6 【详解】[1]由丙图知,9s~12s内,物体做匀速运动,且 由乙图知,9s~12s内的推力 则9s~12s内推力F做功 [2]此段时间推力做功的功率 14. 80 160 0.1 【详解】[1]由图可知,承重绳子股数n=2,不计绳重和摩擦,小明对绳子的拉力为 [2]重物上升了1m,绳子自由端移动的距离为 拉力做功为 [3]小明拉力的平均功率为16W,由公式可知,绳子自由端移动的速度为 重物上升的速度为 15. = = 【详解】[1]两次水平拉力相等,通过的路程相等,根据W=Fs知,拉力F所做的功相等,即W1=W2。 [2]由题知,第2次用相同的力F拉着小车沿较粗糙的路面在相同一段时间内前进同样一段路程,两次所用时间相同,根据知,P1=P2。 16.(1)该同学的质量m、一次引体向上的高度h (2) 【详解】(1)根据公式可知,应测量的物理量是一次引体向上的时间t、该同学的质量m、一次引体向上的高度h。 (2)该同学做动作时功率的表达式为 17.(1) (2) 向排水仓注水 (3) 【详解】(1)“蓝鲸号” 最大下潜深度50m,则艇底受到水的压强 (2)[1]“蓝鲸号” 满载时从水面应该采取向排水仓注水的方式下潜,因为向排水仓注水会增大自身重力,当重力大于浮力时就会下潜。 [2]下潜满载排水量18t=18 103kg,根据阿基米德原理,在水下静态悬浮受到的浮力 (3)以66km/h的最高速度下航行198km,时间为 水面航行最大功率2000kW,“蓝鲸号”做的功为 18.(1)9700 (2) 1.5 104 1.5 105 1.26 104 24 (3)增大提升的物体的重等 【详解】(1)由得,整个机械空载在水平路面上受到的牵引力为 汽车做匀速直线运动,则汽车受到的阻力是 (2)[1]钻头的重为 [2]把钻头拉到15m高时,克服钻头重力做的功为 [3]由图2得 拉力移动的速度为 则单绳拉力的功率为 [4]滑轮组的机械效率为 (3)提高此类机器机械效率的措施有增大提升的物体的重或者减小挂钩的重力。 19.(1) 增大接触面的粗糙程度 增大受力面积 (2)2.5 104Pa (3)45W 【详解】(1)[1]鞋底防滑纹路是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。 [2]根据,压力F一定时,受力面积S越大,压强p越小,缓震中底是通过增大受力面积来减小地面的压强的。 (2)机器人的重力 机器人跑步时,对地面的压力 双脚与地面的接触面积,跑步时是单脚着地,所以受力面积 该款机器人跑步时对地面的压强 (3)机器人自身重力为500N,箱子重力为100N,因此总压力为 机器人受到的阻力为总压力的0.05倍,则 由于机器人在水平地面上做匀速运动,牵引力等于阻力,即 机器人在水平地面上运动的速度为 牵引力做功的功率为 学科网(北京)股份有限公司 $