摘要:
**基本信息**
沪科版八年级物理“功率”同步练习,通过基础辨析、公式应用到综合探究的三层设计,强化功率概念理解与科学思维培养,适配新授课巩固需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础|功率概念辨析、公式直接应用|单选1辨析功率物理意义,填空18直接计算W=Fs和P=W/t,夯实物理观念|
|中档|公式综合应用、图像分析|单选3结合重力与时间计算功率比,多选12通过s-t图像分析功率变化,提升科学推理能力|
|提升|实验探究、综合计算|实验23估测跳绳功率,综合26通过实验数据归纳功率影响因素,培养科学探究与质疑创新素养|
内容正文:
10.2功率 同步练习2025-2026学年沪科版物理八年级全一册
一、单选题
1.关于功率,下面说法中正确的是( )
A.功率表示物体做功的快慢,从可知,只要做功时间越短,功率就越大
B.做功时间越长,做的功越多,功率就越大
C.从知当汽车爬坡时应挂高速挡
D.功率大的机器比功率小的机器做功快
2.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
3.小赵同学和爸爸一起去登山,小赵用了20min登上山顶,爸爸用了25min登上山顶,爸爸的体重是小赵体重的1.5倍,则小赵与爸爸登山时所做的功的功率之比是( )
A.15∶8 B.6∶5 C.5∶6 D.2∶3
4.举重是我国的优势体育项目,在抓举时,两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起,一位运动员将杠铃举起1.8m,对杠铃所做的功为W1, 功率分别为P1;另一位运动员将杠铃举起1.9m,对杠铃所做的功为W2,功率为P2,则下列关系式中正确的是( )
A.W1< W2 B.W1= W2 C.P1>P2 D.P1=P2
5.两位体重不同的同学正在爬楼梯,若他们爬相同的楼层,则( )
A.体重大的一定做功快 B.体重小的做功一定少
C.用时短的一定做功快 D.用时长的做功一定多
6.如图所示,物体A分别在水平推力F1、F2的作用下,在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。物体运动的路程和时间图像如图乙所示,两次推力的功率分别为P1、P2,则( )
A. B.
C. D.
7.如图是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片,下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图象中正确的是( ).
A. B.
C. D.
8.中考体育跳绳项目测试中,小明同学在lmin内跳了120次,则他跳绳时的功率大约是()
A.0. 5 W B.5 W C.50W D.500 W
9.用弹簧测力计将沉在水底的实心物块匀速直线提升至下表面离水面2cm处,如图甲所示,物块被提升的速度恒定为0.02m/s。物块提升过程中,弹簧测力计示数F与物块上升高度h的关系如图乙所示。(g取10N/kg,水的密度是)则( )
A.物块浸没在水中受到的浮力为10N
B.物块下表面受到水的最大压强为
C.物块的密度为
D.物体离开水面后,弹簧测力计对物块做功的功率为0.2W
二、多选题
10.如图所示,、为同一水平面上的两个光滑斜面,。在相等时间内把同一物体从斜面底端分别沿、匀速推至点,若推力分别为、所做的功分别为、。功率分别为、,则( )
A. B. C. D.
11.甲、乙两台机器,甲的功率比乙的大,这说明( )
A.甲做的功比乙做的功多 B.甲做功比乙做功快
C.甲机器做功时间不一定短 D.乙做功的时间一定多
12.一定量的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动(不考虑空气的阻力和钢索重力),货物运动的路程(s)一时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( )
A.2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小
B.货物竖直向上运动时,4s时的速度小于10s时的速度
C.0至6s内钢索拉力做的功大于6s至12s内钢索拉力做的功
D.货物在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率保持不变
13.如图(a)所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,F﹣t和v﹣t图像分别如图(b)、图(c)所示。下列说法中正确的是( )
A.在3~6s和6~9s两个阶段,滑动摩擦力的大小均为4N
B.在3~6s,拉力功率逐渐增大
C.在0~3s,拉力小于摩擦力
D.在0~3s,拉力做功为零
14.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和V-t图象分别如乙、丙所示,由图象可知( )
A.当t=1s时,物体所受推力F与摩擦力f平衡,f=3N
B.在t=2s~4s内物体所受摩擦力逐渐增大,在t=4s时摩擦力f=3N
C.在t=4s~6s内力F做功的功率为10W
D.在t=6s时,将F撤掉,物体将做减速运动,动能减小
15.如图所示,在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A.9~12s内拉力做功为18J B.0~3s内拉力做功为9J
C.3~6s内拉力的功率逐渐变大 D.6~9s内物体所受摩擦力为1N
16.小明提着200N的水桶,先沿一楼水平地面由A匀速运动10m到达B点,用时10s,然后由B沿楼梯匀速上升20s到达3m高的二楼。下列说法正确的是( )
A.由A到B,小明对水桶做功2000J
B.由A到B,小明对水桶做功的功率为20W
C.上楼过程中,小明对水桶做功600J
D.上楼过程中,小明对水桶做功的功率为30W
17.如图所示,在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t和v﹣t图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A.9~12s内拉力做功为18J
B.0~3s内拉力做功为9J
C.3~6s内拉力的功率逐渐变大
D.9~12s内物体克服摩擦力做的功小于18J
三、填空题
18.一颗子弹在枪膛中所受平均推力约为500N,枪管长1.2m,子弹从被击发到离开枪口用时0.1s,则推力做功为 J,做功的功率为 W.
19.一只木箱放在各处粗糙程度相同的水平地面上。如图甲所示,对木箱施加一个水平向右的推力,的大小和时间的关系、木箱的运动速度与时间的关系如图乙所示。在0~2s,推力对木箱做的功为 J;2~4s,地面对木箱的摩擦力为 N;第6s,推力对木箱做功的功率为 W。
20.在水平地面上,工人师傅用80N的力沿水平方向推着重为300N的箱子匀速前进,5s内移动了6m,在这个过程中,地面对箱子的摩擦力为 N,推力做功的功率为 W。
21.一小车在平直的公路上匀速行驶时发动机的功率是50kW,速度是25m/s,小车的牵引力是 N,它行驶100m做的功是 J.
22.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了如图所示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)则,0~1s内,地面对物体的支持力是 ,2s~3s内,拉力F的功率是 。
四、实验探究题
23.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)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。根据图中所给条件,可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为 W。(g取10N/kg)
24.小明家买了一桶水,小明的爸爸要将这桶水从一楼搬到他家所住的三楼,小明想用所学的物理知识测量他爸爸搬水的过程中对这桶水所做功的功率。
(1)实验原理: ;
(2)小明设计的实验步骤如下,其中不必要的是_________(填字母);
A.测出这桶水的重力;
B.测出两层楼的楼梯总长度;
C.测出两层楼的竖直高度;
D.测出上楼所用的时间;
E.算出他爸爸搬运这桶水的功率。
(3)小明在测量中所需要的器材有: (量程足够大)、 和 ;
(4)小明设计了一个记录数据的表格,请你帮小明完成表格第一行中还未填好的内容, ;
两层楼的高度h/m
爸爸上楼的时间t/s
爸爸搬运这桶水的功率P/W
150
6.4
32
(5)结合表中的数据,计算出小明爸爸搬运这桶水的功率: W。
五、计算题
25.如图,我国首次登陆火星的“天问一号”探测器,其搭载的“祝融号”火星车在火星表面上所受重力约为900N,在牵引力的驱使下,30min沿直线匀速运动了100m。假设祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍。求:
(1)“祝融号”所受的阻力。
(2)这段时间内牵引力做的功。
(3)牵引力的功率。
六、综合题
26.某小组同学研究物体做功快慢与哪些因素有关,他们分别用九台小电动机匀速提起不同的重物,利用相关仪器测出做功时间、重物的重力和提起的高度,并通过计算得出电动机做功的多少。该小组同学把九台小电动机分成三组,观察到每组的做功快慢相同,且第一组做功最快,第二组其次,第三组最慢。实验中记录的有关数据分别如表一、表二、表三所示。
表一 第一组
实验序号
做功(焦)
做功时间(秒)
1
5
2.5
2
10
5.0
3
15
7.5
表二 第二组
实验序号
做功(焦)
做功时间(秒)
4
5
4.0
5
10
8.0
6
15
12.0
表三 第三组
实验序号
做功(焦)
做功时间(秒)
7
4
4.0
8
8
8.0
9
12
12.0
(1)分析比较实验序号 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:做相同的功,物体所用时间越短,做功越 。
(2)分析比较实验序号4与7(或5与8,或6与9)的数据及相关条件,可得出的初步结论是 。
(3)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论:
(a)分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象,可初步得出: 。
(b)分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象,可初步得出: 。
答案解析部分
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】C
【解析】【解答】小赵登上山顶做的功为小赵的克服重力做的功;爸爸登上山顶做的功为爸爸克服重力做的功;小赵的登山功率;爸爸的登山功率;小赵与爸爸登山时所做的功的功率之比
故选C。
【分析】已知高度与体重,根据计算功率之比。
4.【答案】A
【解析】【解答】两位运动员用相同时间举起同样重的杠铃,一个将杠铃举起1.8m,对杠铃所做的功为W1=Gh1, 功率分别为;另一位运动员将杠铃举起1.9m,对杠铃所做的功为W2=Gh2,h1<h2,所以W1<W2,A符合题意,B不符合题意;功率为,由于时间相同,所以P1<P2,CD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据力和距离的乘积计算做功多少,利用功和时间的比值, 计算功率的大小。
5.【答案】B
6.【答案】A
7.【答案】C
【解析】【解答】由功率公式可得,P==Gv,纸锥的重力不变,由图可知,速度v先变快后不变,故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变,故只有选项C的图象符合题意。
故选:C。
【分析】根据纸锥下落的速度是先变快后不变,可结合功率的公式得出功率随时间变化的图象。
8.【答案】C
【解析】【分析】估测体重和跳绳高度,已知时间可测功率。初中生体重大约为500N,跳绳高度大约5厘米,lmin内跳了120次,跳一次0.5S,所以.
故选C。
【点评】解决本题的关键是熟知功率的估测以及会估测中学生的质量和跳高的高度。
9.【答案】B
10.【答案】A,D
11.【答案】B,C
12.【答案】A,C
13.【答案】A,B,D
14.【答案】A,C,D
【解析】【解答】A.由丙图可知,在0到2s内,物体速度为零,说明物体处于平衡状态,此时水平方向物体所受的拉力和静摩擦力二力平衡,摩擦力等于拉力等于3N,A符合题意;
B.由丙图可知,在2s到4s内,物体做加速直线运动,4s到6s内物体做匀速直线运动,此时拉力和滑动摩擦力是二力平衡,滑动摩擦力等于此时的拉力等于5N,两个阶段接触面所受的压力以及接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力相同,即在2s到4s内摩擦力不变等于5N,B不符合题意;
C.4s到6s内拉力大小为5N,速度为2m/s,力F做功的功率为
C符合题意;
D.在t=6s时,将F撤掉,物体水平方向只受滑动摩擦力,所以物体做减速直线运动,此过程物体质量不变,速度减小,所以动能减小,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】物体水平方向在拉力和摩擦力的作用下静止和匀速运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反;当物体做加速运动时,物体受到的摩擦力与做匀速运动时受到的摩擦力相同;求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
15.【答案】A,C
16.【答案】C,D
17.【答案】A,C
18.【答案】600;6000
【解析】【解答】推力做的功W=FS=500N×1.2m=600J;做功的功率P=W/t=600J/0.1s=6000W。
【分析】已知推力和枪管长度,根据W=FS计算推力做功;又知时间,根据P=W/t计算功率.。
19.【答案】0;2;8
20.【答案】80;96
21.【答案】2×103;2×105
【解析】【解答】解:
小车在平直的公路上匀速行驶,
由P==Fv,
小车的牵引力为:
行驶100m做的功为:
W=Fs=2×103N×100m=2×105J.
故答案为:2×103;2×105.
【分析】根据P==Fv计算小车的牵引力,根据W=Fs计算行驶100m做的功.
22.【答案】30N;300W
【解析】【解答】(1)由图知,承担物重的绳子股数n=3;由图乙可知,在2~3s内,重物做匀速运动,由图甲可知此时拉力F3=40N,不计绳重和绳与轮之间的摩擦,则绳端拉力
,所以G动=3F3-G=3×40N-100N=20N。
由图甲可知,在0~1s内,拉力F1=30N;以动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G和G动,向上的支持力F支,以及三根绳子向上的拉力3F1作用,处于静止状态;物体对地面的压力:
F压=F支=G+G动-3F1=100N+20N-3×30N=30N;
(2)由图可知在2~3s内,重物做匀速运动,v3=2.50m/s,拉力F3=40N,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数(承担物重的绳子股数)n=3,所以拉力F的作用点下降的速度v3'=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率(总功率):P总=F3v3'=40N×7.5m/s=300W。
故答案为:30N;300W。
【分析】由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h。
(1)已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉,物体静止,设滑轮组对物体的拉力F',其关系为;地面对物体的支持力等于物体对地面的压力,等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F';
(2)由F-t图象得出在2~3s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度,求出拉力F的作用点下降的速度,利用P=Fv求拉力做功功率。
23.【答案】秒表;时间t;;135
24.【答案】(1)
(2)B
(3)弹簧测力计;皮尺(或卷尺);秒表
(4)这桶水的重力G/N
(5)30
25.【答案】解:(1)祝融号在火星上的重力为900N,则其所受的阻力f=0.06G=0.06×900N=54N
(2)祝融号做匀速直线运动,受到平衡力的作用,故牵引力等于阻力
F=f=54N
牵引力做功为
W=Fs=54N×100m=5400J
(3)牵引力的功率为
答:(1)“祝融号”所受的阻力为54N;
(2)这段时间内牵引力做的功为5400J;
(3)牵引力的功率为3W。
【解析】【分析】(1)祝融号在火星上的重力为900N,则其所受的阻力f=0.06G;
(2)祝融号做匀速直线运动,牵引力等于阻力F=f,根据W=Fs计算可知牵引力做功;
(3)牵引力的功率为。
26.【答案】(1)1与4(或2与5,或3与6);快
(2)做功时间相同,物体做的功越多,做功越快
(3)当物体做的功与时间的比值相同时,做功快慢相同;当物体做的功与时间的比值越大时,做功越快
【解析】【解答】(1)实验序号1与4(或2与5,或3与6)做的功相同,所用的时间不同,分析此这三组数据及相关条件,可得出的初步结论是:做相同的功,物体所用时间越短,做功越快。
(2)分析4与7(或5与8,或6与9)可以发现,时间相同,做的功不同,做功多的说明做功快。由此得出结论:做功时间相等时,物体所做的功越多,做功越快。
(3)单独分析表一、表二或表三可知,在做功时间和做功多少都不一样的情况下,做功的快慢是一样的,求出功与时间的比值可以发现,比值是相同的,由此得出:当物体做的功和做功用的时间的比值相同时,做功快慢相同。综合分析表一、表二和表三,可以发现表一、表二、表三中功和时间的比值是不同的,而做功的快慢也是不同的,由此得出:当物体做的功和做功用的时间的比值越大时,做功越快。
【分析】(1)物体做功相同时,花费的时间越少,物体做功越快;
(2)物体做功时间相同时,做的功越多,物体做功越快;
(3)功率是描述物体做功快慢的物理量,物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。
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