第二节 功率（分层作业）物理沪科版八年级全一册

**基本信息** 分层清晰，梯度合理，从功率概念理解到综合计算再到中考应用，强化物理观念与科学思维，适配新授课基础巩固与能力提升需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A夯基础|功率概念、基础计算|以登山、电梯等生活情境命制选择（1-4题），结合机器人移动设计基础计算题（5-6题），强化物理观念| |B提能力|功率与机械效率、速度综合|通过汽车上坡、制动距离图像（14题）等，考查科学推理，设置估算题（9题）提升应用能力| |C链中考|实际工程情境综合计算|关联深中通道（16题）、电动汽车（18题）等真实问题，融合能量密度、效率计算，体现科学态度与责任|

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第10章 功与机械能 第二节功率 答案版 目录 【A夯基础】 知识点1：功率的概念… … 知识点2：功率的计算… 【B提能力】… …1 【c链中考】 2 A 夯基础 一、 功率的概念 1.A 2.C3.C 4.C 二、功率的计算 5.(1)900N (2)1350J (3)30W 6.(1) 3600J (2) 30W 7.C 8.C 9.C B 提能力 1/2 品学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 10. 减小 变小 功率 11.AD 12.AC 13. 750 90 83.3 14.(1)省力杠杆 (2)增大牵引力 (3)乙 链中考 15. 3500 增大 16.（1)864s (2)6000N 17.(1)2m/s (2)1.5×104N (341.9% 18.(1)声源处 (2)化学 0(3) 大 60 (4)1508 (5) 1000 60 2/2 第10章 功与机械能 第二节 功率 解析版 目录 【A 夯基础】 1 知识点1：功率的概念………………………………………………………………………1 知识点2：功率的计算………………………………………………………………………2 【B 提能力】………………………………………………………………………………5 【C 链中考】 8 1、 功率的概念 1．2024年5月21日，我国登山爱好者汪健带领5名队员组成的科研队伍成功登顶珠穆朗玛，当他们到达最高点的整个过程中，体重（含装备）越大的队员一定（　　） A．做功越多 B．做功相同 C．功率越大 D．做功越慢 【答案】A 【详解】到峰顶的过程中，各科考队员上升的高度是相同的，根据公式可知，体重（含装备）越大的队员，做功越多；因为从山脚到山顶各科考队员所用的时间未知，根据公式可知，功率的大小无法比较，做功快慢无法比较。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．以下物理学家中，以其名字命名为电流单位的是（　　） A．欧姆 B．瓦特 C．安培 D．库仑 【答案】C 【详解】A．欧姆：是电阻的单位（符号Ω），纪念物理学家欧姆，故A不符合题意； B．瓦特：是功率的单位（符号W），纪念物理学家瓦特，故B不符合题意； C．安培：是电流的单位（符号A），纪念物理学家安培，故C符合题意； D．库仑：是电荷量的单位（符号C），纪念物理学家库仑，故D不符合题意。 故选C。 3．电梯使人们的生活更为便捷高效，在使用电梯过程中，下列说法正确的是（　　） A．电梯向上运动是因为受到惯性的 B．与爬楼梯相比，电梯能省功 C．电梯功率越大，则做功越快 D．电梯做的有用功越多，机械效率就越高 【答案】C 【详解】A．惯性不是力，不能说受到惯性的作用，电梯向上运动是因为受到向上的牵引力，故A错误； B．根据机械功原理可知使用任何机械都不能省功，因此与爬楼梯相比，电梯不能省功，故B错误； C．功率表示做功的快慢，因此电梯功率越大，则做功越快，故C正确； D．电梯做的有用功越多，而电梯做的总功大小未知，则机械效率大小无法比较，故D错误。 故选 C。 4．关于功、功率和机械效率，下列说法不正确的是（　　） A．机械效率总是小于1 B．做功慢的机械，功率一定小 C．功率大的机器做功一定多 D．使用任何机械都不能省功 【答案】C 【详解】A．由于存在摩擦，机械效率总是小于1，故A正确，不符合题意； B．功率表示物体做功的快慢，功率小的物体做功慢，则做功慢的机械，功率一定小，故B正确，不符合题意； C．由可知，做功大小是由功率和做功时间两个因素决定的，功率大的机器如果做功时间很短，则做功也小。故C错误，符合题意； D．使用任何机械都要克服摩擦力或者机械的重力做功，都不能省功，故D正确，不符合题意。 故选C。 二、功率的计算 5．如图中某智能机器人的质量为90，在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动30m用时45s，所受阻力是自身重力的0.05倍。求：（取） (1)机器人受到的重力。 (2)此过程中牵引力做的功。 (3)牵引力的功率。 【答案】(1)900N (2)1350J (3)30W 【详解】（1） 机器人受到的重力 （2） 机器人匀速直线移动，处于平衡状态，其受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。牵引力 牵引力做的功 （3） 牵引力的功率 6．如图所示，是某公司设计的一款新型机器人，具有人脸识别、引导、翻译等功能。若重为的机器人在的牵引力作用下，在水平地面沿直线匀速行驶，用时。求： (1)此过程中牵引力做的功。 (2)此过程中牵引力做功的功率。 【答案】(1) 3600J (2) 30W 【详解】（1）已知牵引力为60N，机器人沿直线匀速行驶的距离为60m。此过程中牵引力做的功为： （2）此过程中牵引力做功的功率为 7．无人驾驶汽车是一种智能汽车，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示，某无人驾驶汽车以的速度沿水平路面匀速直线行驶了，行驶过程受到的牵引力为，发动机消耗柴油。已知柴油的热值为，则下列说法正确的是（　　） A．柴油完全燃烧放出的热量为 B．牵引力做功的功率为 C．汽车发动机的效率为40% D．增大行驶路程，发动机做的有用功会增多，发动机的效率将提高 【答案】C 【详解】A．已知柴油质量，热值，根据燃料完全燃烧放热公式，得柴油完全燃烧放出的热量 故A错误； B．已知牵引力，速度，根据功率公式，得汽车匀速行驶牵引力做功的功率 故B错误； C．已知行驶距离，根据功的公式，得汽车行驶过程中，牵引力做的功 结合A项结果，柴油完全燃烧放出的热量为 ，根据热机效率公式，则汽车发动机的效率为 故C正确； D．发动机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值，它主要由发动机本身的性能决定，在汽车以恒定速度行驶时，其效率基本保持不变，不会因为行驶路程的增大而提高，故D错误。 故选C。 8．如图所示，如图中阴影部分的面积与对应文字所描述的物理量不相符的是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．由图像可知，阴影部分的面积为密度ρ与体积V的乘积，由可知，物体的质量m=ρV，故A正确，不符合题意； B．由图像可知，阴影部分的面积为速度v与时间t的乘积，由可知，物体通过的路程，故B正确，不符合题意； C．由图像可知，横坐标表示时间t，纵坐标表示功W，横、纵坐标之积是功与时间之积，而功率是功与时间之比，故C错误，符合题意； D．由图像可知，阴影部分的面积为热值q与燃烧燃料的质量m的乘积，由可知，燃料完全燃烧放出的热量为，故D正确，不符合题意。 故选C。 9．初中生小明用90s从坡底爬上了18m高的山坡。他爬坡时做功的功率接近于（　　） A．1W B．10W C．100W D．1000W 【答案】C 【详解】中学生的质量在50kg左右，受到的重力约为 山坡的高度为，爬坡的功率约为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10．如图，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。 （1）同学们先将头向前抬起，重心右移可以 阻力臂（选填“增大”或“减小”）。在平躺至坐起的过程中，肌肉所施加的动力变化情况是 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）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】 减小 变小 功率 【详解】（1）[1]将头向前抬起，身体重心更靠近支点，可以减小阻力臂。 [2]在平躺至坐起的过程中，人体重心与支点的水平距离减小，即阻力臂减小，而动力臂长度不变，根据杠杆的平衡条件可知，运动员肌肉所施加的动力不断变小。 （2）[3]在仰卧起坐过程中，要克服身体的重力做功，改变仰卧起坐的快慢，可以改变做功的快慢，也就是改变功率的大小。 11．下列数据符合实际的是（　　） A．托起两个鸡蛋的力大约是1N B．一个中学生的体重约为5000N C．家用轿车发动机的最大功率约为0.1kW D．人站在水平地面上对地面的压强大约为1.2×104Pa 【答案】AD 【详解】A．两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右，托起两个鸡蛋的力为 故A符合题意； B．一个中学生的质量约为50kg，体重约为 故B不符合题意； C．家用小轿车发动机的最大功率可以超过100kW，故C不符合题意； D．一个人的体重约为600N，双脚与地面的接触面积约为S=500cm2=0.05m2 站立在水平地面上时对地面的压强为 故D符合题意。 故选AD。 12．汽车上坡时，为了增大牵引力，以下说法正确的是（　　） A．功率一定，应换低速挡减小速度 B．功率一定，应换高速挡增大速度 C．速度一定，应加大油门增大功率 D．速度一定，应减小油门减小功率 【答案】AC 【详解】AB．由功率公式P=Fv可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，故A正确，B错误； CD．由功率公式P=Fv可知，当速度一定，加大油门增大功率，故可以增大牵引力，故C正确，D错误。 故选AC。 三、填空题 13．如图所示，物体重250N，动滑轮重30N。工人用150N拉力将物体匀速提升3m用了10s，此过程中有用功是 J，拉力的功率是 W，滑轮的机械效率是 %。 【答案】 750 90 83.3 【详解】[1]已知， [2][3]动滑轮上的绳子段数，物体匀速提升的距离，时间， 拉力移动的距离 拉力做的总功 拉力的功率 滑轮的机械效率 14．小华最近购买了一辆某品牌的小汽车，如图a所示。 (1)小华很兴奋，坐上停在地面汽车后不断转动方向盘。从物理学的角度分析，汽车的方向盘实质是 （费力杠杆/等臂杠杆/省力杠杆）； (2)某次全家自驾游过程中，遇到一比较高的桥。他在汽车开始上桥时立即加大油门同时减挡降速，其目的是 ； (3)制动距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。图b中所示的图线分别为甲、乙不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际制动距离s与刹车前的车速v的关系图象。图中 （甲/乙）车的刹车性能较好。 【答案】(1)省力杠杆 (2)增大牵引力 (3)乙 【详解】（1）方向盘属于轮轴，它的轮比轴大，相当于省力杠杆。 （2）根据 可知，功率越大，速度越小，提供的牵引力就越大，便于上坡。 （3）同样的速度，刹车时的制动距离越短的，车的性能越好，从图象上看，刹车前速度相同时，乙的制动距离短。 15．一辆汽车的功率是70kW，当速度为72km/h时，发动机的牵引力是 N，当上坡时要换低速挡是为了 （选填“增大”或“减小”）牵引力。 【答案】 3500 增大 【详解】[1]汽车的速度为 发动机的牵引力为 [2]根据可知，功率一定时，上坡时要换低速挡减小速度可以增大牵引力。 16．为了推动区域经济协同发展，深中通道于2024年6月30日通车试运营，如图所示。深中通道全长24km，设计限速100km/h，为双向八车道，是世界级“桥、岛、遂、水下互通”跨海集群工程。求： (1)一辆轿车通过该通道至少需要多少时间？ (2)若一辆功率为150kW的客车匀速通过该通道用时16min，客车发动机的牵引力是多大？ 【答案】(1)864s (2)6000N 【详解】（1）一辆轿车通过该通道需要的时间至少为 （2）客车通过该通道做的功为W=Pt=1.5×105W×16×60s=1.44×108J 客车发动机的牵引力为 17．如图为单缸小四轮拖拉机，师傅驾驶该拖拉机以30kW的额定功率在平直耕地上工作2h，匀速前进14.4km（g取10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg），求： (1)师傅驾驶拖拉机在平直耕地上的速度是多少m/s? (2)师傅驾驶拖拉机工作时拖拉机受到的阻力是多少? (3)若拖拉机工作2小时消耗柴油12kg，则此次拖拉机发动机的效率是多少? 【答案】(1)2m/s (2)1.5×104N (3)41.9% 【详解】（1）师傅驾驶拖拉机在平直耕地上的速度 7.2km/h=2m/s （2）师傅驾驶拖拉机工作时拖拉机受到的牵引力 物体做匀速直线运动，阻力 f=F=1.5x104N （3）拖拉机发动机做的有用功 拖拉机消耗的柴油产生的总热量 拖拉机效率 18．电动汽车以电动机为主要动力装置，有节能减排、低噪声等优点，是汽车产业的重要发展方向，电池是电动汽车的核心部件之一，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所储存的电能某款电动汽车部分参数如下表，此车支持多种充电方式，一般快充采用直流电，电压高、电流大，半小时即可将电量由30％充至80%；若选“随车充”，通过随车充电设备接入220V家庭电路中充电25小时即可充满，无论哪种充电方式都需要供电系统提供良好的接地线，否则该款电动汽车拒绝接受充电. 长×宽×高 4.7m×2.0m×1.4m 最高续航里程 600km 电池容量 60kwh 电池质量 400kg 请根据材料回答以下问题: (1)用电动机作为主要动力装置可以减少汽车的噪声，这是在 （选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）减弱噪声； (2)电动汽车充电的过程中电能转化为 能存储在电池中； (3)针对快充特点，为了避免导线过热，快充线适宜选用横截面积较 （选填“大”或“小”）的导线：该车在快充时（由30％充至80%）的充电功率为 kW； (4)此款电动汽车电池的能量密度是 （W·h）/kg； (5)电动汽车运动时受到的总阻力包括空气阻力f1和机械阻力f2，其中f1的大小与车速的平方（v2）成正比．若车速是40m/s时，f1的大小为640N，当车速是50m/s时，f1的大小变为 N。若空气阻力分布（空气阻力占总阻力的比例）与车速关系如题图乙所示，当以最大速度匀速行驶时，汽车牵引力的功率为90kW，此时汽车受到的牵引力等于总阻力，则此款电动汽车行驶的最大速度为 m/s。 【答案】(1)声源处 (2)化学 (3) 大 60 (4)150 (5) 1000 60 【详解】（1）用电动机作为主要动力装置可以减少汽车的噪声，这是因为电动机运行时振动和机械摩擦较小，属于在声源处减弱噪声。 （2）电动汽车充电时，电能通过电池内部的化学反应转化为化学能存储起来，因此电能转化为化学能。 （3）[1]快充时电流较大，根据焦耳定律（Q=I²Rt），导线发热量与电流平方成正比，为避免过热，需减小导线电阻，故应选用横截面积较大的导线。 [2]电量从30%充至80%，实际充电量为50%×60kW·h=30kW·h，快充时间为0.5小时，因此功率 （4） （5）[1]空气阻力f1与车速平方成正比，即f1=kv²，故 当v2=50m/s时，f1=0.4×502N=1000N [2]由题图乙可知，50m/s时空气阻力占总阻力的比例为80%，最大速度时，空气阻力为f空=0.4×vmax2，总阻力为 此时牵引力功率P=90kW=f总×vmax 解得vmax=60m/s 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10章 功与机械能 第二节 功率 原卷版 目录 【A 夯基础】 1 知识点1：功率的概念………………………………………………………………………1 知识点2：功率的计算………………………………………………………………………2 【B 提能力】…………………………………………………………………………4 【C 链中考】 5 1、 功率的概念 1．2024年5月21日，我国登山爱好者汪健带领5名队员组成的科研队伍成功登顶珠穆朗玛，当他们到达最高点的整个过程中，体重（含装备）越大的队员一定（　　） A．做功越多 B．做功相同 C．功率越大 D．做功越慢 2．以下物理学家中，以其名字命名为电流单位的是（　　） A．欧姆 B．瓦特 C．安培 D．库仑 3．电梯使人们的生活更为便捷高效，在使用电梯过程中，下列说法正确的是（　　） A．电梯向上运动是因为受到惯性的 B．与爬楼梯相比，电梯能省功 C．电梯功率越大，则做功越快 D．电梯做的有用功越多，机械效率就越高 4．关于功、功率和机械效率，下列说法不正确的是（　　） A．机械效率总是小于1 B．做功慢的机械，功率一定小 C．功率大的机器做功一定多 D．使用任何机械都不能省功 二、功率的计算 5．如图中某智能机器人的质量为90，在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动30m用时45s，所受阻力是自身重力的0.05倍。求：（取） (1)机器人受到的重力。 (2)此过程中牵引力做的功。 (3)牵引力的功率。 6．如图所示，是某公司设计的一款新型机器人，具有人脸识别、引导、翻译等功能。若重为的机器人在的牵引力作用下，在水平地面沿直线匀速行驶，用时。求： (1)此过程中牵引力做的功。 (2)此过程中牵引力做功的功率。 7．无人驾驶汽车是一种智能汽车，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示，某无人驾驶汽车以的速度沿水平路面匀速直线行驶了，行驶过程受到的牵引力为，发动机消耗柴油。已知柴油的热值为，则下列说法正确的是（　　） A．柴油完全燃烧放出的热量为 B．牵引力做功的功率为 C．汽车发动机的效率为40% D．增大行驶路程，发动机做的有用功会增多，发动机的效率将提高 8．如图所示，如图中阴影部分的面积与对应文字所描述的物理量不相符的是（   ） A． B． C． D． 9．初中生小明用90s从坡底爬上了18m高的山坡。他爬坡时做功的功率接近于（　　） A．1W B．10W C．100W D．1000W 10．如图，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。 （1）同学们先将头向前抬起，重心右移可以 阻力臂（选填“增大”或“减小”）。在平躺至坐起的过程中，肌肉所施加的动力变化情况是 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）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。 11．下列数据符合实际的是（　　） A．托起两个鸡蛋的力大约是1N B．一个中学生的体重约为5000N C．家用轿车发动机的最大功率约为0.1kW D．人站在水平地面上对地面的压强大约为1.2×104Pa 12．汽车上坡时，为了增大牵引力，以下说法正确的是（　　） A．功率一定，应换低速挡减小速度 B．功率一定，应换高速挡增大速度 C．速度一定，应加大油门增大功率 D．速度一定，应减小油门减小功率 13．如图所示，物体重250N，动滑轮重30N。工人用150N拉力将物体匀速提升3m用了10s，此过程中有用功是 J，拉力的功率是 W，滑轮的机械效率是 %。 14．小华最近购买了一辆某品牌的小汽车，如图a所示。 (1)小华很兴奋，坐上停在地面汽车后不断转动方向盘。从物理学的角度分析，汽车的方向盘实质是 （费力杠杆/等臂杠杆/省力杠杆）； (2)某次全家自驾游过程中，遇到一比较高的桥。他在汽车开始上桥时立即加大油门同时减挡降速，其目的是 ； (3)制动距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。图b中所示的图线分别为甲、乙不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际制动距离s与刹车前的车速v的关系图象。图中 （甲/乙）车的刹车性能较好。 15．一辆汽车的功率是70kW，当速度为72km/h时，发动机的牵引力是 N，当上坡时要换低速挡是为了 （选填“增大”或“减小”）牵引力。 16．为了推动区域经济协同发展，深中通道于2024年6月30日通车试运营，如图所示。深中通道全长24km，设计限速100km/h，为双向八车道，是世界级“桥、岛、遂、水下互通”跨海集群工程。求： (1)一辆轿车通过该通道至少需要多少时间？ (2)若一辆功率为150kW的客车匀速通过该通道用时16min，客车发动机的牵引力是多大？ 17．如图为单缸小四轮拖拉机，师傅驾驶该拖拉机以30kW的额定功率在平直耕地上工作2h，匀速前进14.4km（g取10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg），求： (1)师傅驾驶拖拉机在平直耕地上的速度是多少m/s? (2)师傅驾驶拖拉机工作时拖拉机受到的阻力是多少? (3)若拖拉机工作2小时消耗柴油12kg，则此次拖拉机发动机的效率是多少? 18．电动汽车以电动机为主要动力装置，有节能减排、低噪声等优点，是汽车产业的重要发展方向，电池是电动汽车的核心部件之一，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所储存的电能某款电动汽车部分参数如下表，此车支持多种充电方式，一般快充采用直流电，电压高、电流大，半小时即可将电量由30％充至80%；若选“随车充”，通过随车充电设备接入220V家庭电路中充电25小时即可充满，无论哪种充电方式都需要供电系统提供良好的接地线，否则该款电动汽车拒绝接受充电. 长×宽×高 4.7m×2.0m×1.4m 最高续航里程 600km 电池容量 60kwh 电池质量 400kg 请根据材料回答以下问题: (1)用电动机作为主要动力装置可以减少汽车的噪声，这是在 （选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）减弱噪声； (2)电动汽车充电的过程中电能转化为 能存储在电池中； (3)针对快充特点，为了避免导线过热，快充线适宜选用横截面积较 （选填“大”或“小”）的导线：该车在快充时（由30％充至80%）的充电功率为 kW； (4)此款电动汽车电池的能量密度是 （W·h）/kg； (5)电动汽车运动时受到的总阻力包括空气阻力f1和机械阻力f2，其中f1的大小与车速的平方（v2）成正比．若车速是40m/s时，f1的大小为640N，当车速是50m/s时，f1的大小变为 N。若空气阻力分布（空气阻力占总阻力的比例）与车速关系如题图乙所示，当以最大速度匀速行驶时，汽车牵引力的功率为90kW，此时汽车受到的牵引力等于总阻力，则此款电动汽车行驶的最大速度为 m/s。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $