11.2 功率 专题训练-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 以功率定义为起点，通过公式应用、估算比较、图像分析及实验测量构建完整知识链，强化物理观念与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |定义及意义|4题|选择/填空|从概念本质出发，辨析功率物理意义| |功和功率区别|3题|选择/填空|建立功与功率的关联与差异认知| |P=W/t应用|9题|选择/计算|结合生活场景（举重/无人机）强化公式应用| |P=Fv应用|8题|选择/计算|通过汽车/机器人等模型深化瞬时功率理解| |功率估算|3题|选择/计算|联系生活实际培养估测能力| |比较功率大小|5题|选择/填空|通过控制变量法比较功率关系| |图像与汽车启动|6题|选择/计算|结合v-t/s-t图像及汽车启动模型提升综合分析能力| |功率测量|5题|选择/实验|通过实验原理与器材考查科学探究能力|

11.2 （专题训练） 一．功率的定义及意义（共4小题） 二．功和功率的区别和联系（共3小题） 三．公式P=W/t的应用（共9小题） 四．公式P=Fv的应用（共8小题） 五．功率的估算（共3小题） 六．比较功率的大小（共5小题） 七．功率的相关图像与汽车启动（共6小题） 八．功率的测量（共5小题） 一．功率的定义及意义（共4小题） 1．下列关于功率的说法中，正确的是（   ） A．相同时间内做功越少，功率越小 B．物体做功时间越长，功率越大 C．机械的功率越大，做功时所用的力越大 D．功率大的机器做功一定多 2．关于功和功率，下列说法正确的是（　　） A．功率大的机械一定比功率小的机械用时少 B．对物体做的功越多，功率一定越大 C．功率大的机械一定比功率小的机械做功多 D．一台机器的功率是150W，表示这台机器每秒所做的功为150J 3．力学中做功需要满足两个必要条件，分别是__________和物体在力的方向上发生移动；物体单位时间内完成的功叫做__________，是衡量做功快慢的物理量。 4．物理学中经常用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量，如速度就是用路程和时间的比值定义的。请你从本学期所学内容再举一例：物理量名称_____，用字母表示的定义式_____。 二．功和功率的区别和联系（共3小题） 5．加强对物理概念的理解对于学好物理学很重要。下列对功率的理解正确的是（　　） A．物体的功率越大，做的功就越多 B．物体做功的时间越短，则功率越大 C．在相同的时间内做的功越多，功率越小 D．物体做功越快，功率越大 6．功率是各种机械设备的重要参数之一。关于功率，以下认知正确的是（   ） A．做功时间越少，功率越大 B．机器做功越快，功率越大 C．功率越大的机器做功越多 D．工作时间长的机器功率一定大 7．甲机器的功率为100瓦，它表示甲机器每秒钟____________。乙机器的功率为200瓦，两台机器正常工作时，甲做功_____________比乙慢，甲做功________比乙多（后两空均选填“一定”、“可能”或“不可能”）。 三．公式P=W/t的应用（共9小题） 8．举重运动员把质量为100kg的杠铃在2s内举高2m，他举起杠铃后在空中停留了8s，在整个过程中，运动员对杠铃做的功和平均功率分别是（　　）（g取10N/kg） A．2000J，1000W B．2000J，2000W C．2000J，200W D．0J，0W 9．同一物体在水平拉力的作用下沿同一水平面运动，其运动的路程s与时间t的关系图像如图所示，下列判断正确的是（　　） A．在0~12s内，物体的平均速度为0.375m/s B．0~6s内物体所受的拉力大于6~12s内物体所受的拉力 C．0~6s内拉力做的功大于6~12s内拉力做的功 D．0~6s内拉力做功的功率小于6~12s内拉力做功的功率 10．室内攀岩是一项在人工岩壁上进行的攀爬运动。如图所示，小红和小明进行攀岩比赛，他们从最底端爬到顶端，小红用时2min，小明用时3min，小红和小明的体重之比是5：6，则小红和小明攀岩时克服重力做功的功率之比为（　　） A．4：3 B．5：4 C．5：6 D．7：5 11．小明在超市购物时，用10N的力沿着水平方向推着重为50N的购物车在水平地面上匀速前进10m一共用时10s，此过程中重力做功为________J，推力做功的功率为________W。 12．如图是某无人机送快递的情景。该无人机先用的时间将的快递沿竖直方向匀速提升到高处，再用的时间使快递沿水平方向匀速移动送到七楼的窗口，则该过程中无人机对快递所做功为______J，做功的功率是______W。（不计空气阻力，g取） 13．如图，小孩用的力水平推着大人和冰车前进后松手，冰车又滑行了后停下。小孩对大人和冰车做的功是___________；某同学住在11楼，他在1楼乘电梯回家。电梯运行直接到达11楼。假设电梯匀速运行，每层楼高，该同学重，在搭乘电梯的过程中，电梯对他做功的功率是___________。 14．AI机器人的出现逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款人形机器人的身高，质量。某次测试中该机器人用竖直向上的力将箱子在内匀速抬高。（）求： (1)机器人所受的重力； (2)内机器人对箱子做功的功率。 15．我国宇树科技人形机器人（武BOT）亮相春晚，展现硬核科技实力。某型号机器人参数如下：质量，双脚与地面接触总面积，机身材料总体积，在水平地面上以匀速直线行走时，所受阻力f为47N。（g取10N/kg）求： (1)机器人机身材料的平均密度ρ； (2)机器人双脚站立时对水平地面的压强p； (3)机器人在水平地面上以匀速直线行走1min，牵引力做的功及功率。 16．如图甲所示，容器底面积为，细线长度为15cm，棱长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中水面与A上表面齐平，细线的质量和体积不计。已知水的密度，g取10N/kg。求： (1)此时水对容器底部的压强； (2)木块浸没时受到的浮力； (3)打开容器底部的水泵向外排水并开始计时，细线的拉力F随时间t的变化图像如图乙所示。若水泵用12s排出了水后关闭水泵，求整个排水过程中木块受到的重力做功的功率。 四．公式P=Fv的应用（共8小题） 17．在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体，受到如图甲所示方向不变的水平拉力F的作用，其速度如图乙，则下列说法正确的是（　　） A．受到摩擦力为6N B．内拉力做功18J C．物体受到的摩擦力最大 D．内拉力的功率保持不变 18．如图，用大小为F的推力推动物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲所示时，受到的水平推力为；当物体运动的速度和时间图像如图乙所示时，受到的水平推力为。两次推力的功率分别为、。下列说法正确的是（   ） A．推动物体运动的过程中，物体不受摩擦力 B．用大小为的推力推动物体时，物体处于静止状态 C． D． 19．一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，速度为72km/h，受到的阻力为2000N，则汽车牵引力的功率为______W，汽车在5min内行驶的路程为______m。 20．如图甲所示的滑轮，用拉力F竖直向上匀速提升重360N的货物，货物移动距离与时间的关系如图乙所示，已知动滑轮重40N，不计绳重和摩擦，则货物移动的速度为_____m/s，拉力F做功的功率为_____W。 21．2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500km长距离运输的首次测试。假设汽车在一段100km的平直公路上，以恒定功率75kW匀速行驶，速度为30m/s，则汽车所受阻力为___________N。国家对汽车有限速限载的规定，主要是为了防止___________带来的危害。 22．一辆电动自行车的质量为，轮胎与地面的总接触面积为。骑行时，小明（质量）骑着它在水平路面上以的速度匀速行驶，受到的阻力为总重力的0.05倍。取，求： (1)行驶时电动自行车对地面的压强； (2)电动自行车的牵引力功率。 23．如图所示是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为600kg，与地面的总接触面积为，以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min，行驶时所受阻力为自身重力的0.02倍。（g=10N/kg）求： (1)消防机器人的重力； (2)消防机器人静止在水平地面时对地面的压强； (3)消防机器人匀速行驶时牵引力对机器人做功的功率； 24．如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号（武汉舰），它是052B型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为，当驱逐舰以72km/h的速度匀速直线航行时，受到的阻力是。（海水密度近似取，g取10N/kg）求： (1)在水面下4m深处，船体受到的海水的压强是多少？ (2)驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？ (3)驱逐舰满载时以72km/h的速度匀速航行，牵引力做功的功率是多少？ 五．功率的估算（共3小题） 25．生活中经常对一些物理量进行估测。下列数据不符合实际情况的是（    ） A．我国的长征五号运载火箭发动机的功率超过一百万千瓦 B．中学生从一楼走到二楼做的功约为1500J C．一枚沉到水底的鸡蛋对容器底的压力小于 D．物理课本对水平桌面的压强约为150Pa 26．读八年级的小麓对身边的一些物理量进行了估测，下列估测不合理的是（    ） A．一本物理书平放在课桌上对桌面的压力约为3N B．站在水平地面上的小麓对地面的压强约为 C．在体育课上小麓跳绳的功率为600W左右 D．小麓从一楼走到三楼克服重力大约做功3000J 27．体重为600N的小庆在暑假积极锻炼身体。如图甲所示，他先做引体向上，在某次动作中，身体重心向上升高约0.7m；随后跳绳，如图乙，在1次跳起时身体重心离地高度约5cm。求： (1)小庆做一次引体向上，在下降过程中重力做的功； (2)小庆跳绳过程中克服自身重力做功的平均功率。 六．比较功率的大小（共5小题） 28．把几百块砖从地面送到房顶，工人搬运需要几个小时，如果用起重机搬运，仅需要几分钟。工人对砖做的功和功率为、，起重机对砖做的功和功率为、。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 29．丽丽和爸爸买完菜后一起爬楼梯回家，对于爬楼梯过程的分析，下列说法正确的是（　　） A．两人做功一样多 B．丽丽体重轻，做功较少 C．两人做功的功率相等 D．丽丽体重轻，做功的功率较大 30．如图甲所示，用水平推力F推一物体，使物体在粗糙程度相同的水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图乙所示时，受到的水平推力为，推力的功率为；当物体运动的速度和时间图像如图丙所示时，受到的水平推力为，推力的功率为，则下列关系式正确的是（　　） A．　 B．　 C．　 D．　 31．如图所示，系一小球从静止开始无阻力自由下落每隔相等时间拍摄的照片。若将全程距离分为相等的两段，则前后两段小球重力所做的功W1___W2（选填：“大于”或“等于”或“小于”），小球重力的功率P1___P2（选填：“大于”或“等于”或“小于”）。 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像。第一次的拉力为，则第二次木块受到的拉力___________。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”） 七．功率的相关图像与汽车启动（共6小题） 33．汽车在行驶过程中，发动机的功率为P，牵引力为F，汽车行驶的速度为v，这三者之间的关系为，当汽车爬坡时，驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档，加大油门是使发动机发挥最大的功率，换为低档是为了减慢车速，那么，在爬坡时减慢车速的目的是（　　） A．保证安全 B．省油 C．增大发动机的牵引力 D．以上说法均正确 34．在汽车爬坡的时候要减速慢行，其原因是（　　） A．为了使汽车的功率变大 B．为了增大牵引力 C．为了爬坡时更省力 D．为了使汽车更加省油 35．有一条安全驾驶警示语是“多拉快跑，凶多吉少”。如果汽车拉得越多，在平直路上行驶速度过快，汽车的 ________能就会过大，危害性就大；而汽车在上坡过程中常常要减速，是为了增大 ________（选填“功率”或“牵引力”）。 36．我们在坐车时都会注意到一个细节：当汽车上坡时，司机都要通过“换挡”来减小汽车行进的速度，目的是来________汽车爬坡时所需的牵引力。若该汽车的功率为60kW，当它以72km/h的速度在水平公路上匀速行驶时，汽车受的阻力大约是________ N。 37．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？ 38．如图甲是新能源电动汽车，由车内蓄电池输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的30%时开始报警并提示充电，当剩下最大容量的20%时停止供电。汽车的某些参数如下表所示。在汽车的行驶过程中，若蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能。则： 电机 输出最大功率/kW 129.6 电池 输出电压/V 300 最大容量/J 5.0×108 整车 质量/t 1 (1)该车在蓄电池充满电的情况下以25km/h行驶，最多可行驶多少千米？ (2)该车所能达到的最大速度。 八．功率的测量（共5小题） 39．班里组织一次比赛活动，大家都登楼20秒，比比谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是（　　）     ①同学们各人登楼的高度           ②登上每层楼所用的时间     ③每个同学的质量或体重           ④同学们各自登上楼梯的长度。 A．①② B．②④ C．①②③ D．①③ 40．在体育课上粗略测小江同学做引体向上的功率时，已测出小江的质量m、做n个引体向上所用的时间t。下列有关说法正确的是（      ） A．测量工具只需要磅秤、秒表 B．需要测单杠的高度H C．测做n个引体向上的时间t是为了减小误差 D．若小江身体向上的高度为h，则功率的表达式 41．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、刻度尺和________。若某同学在1min内做了10个引体向上，每次向上移动50cm，他的质量为50kg，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） 42．物理兴趣活动中，小组同学合作测量同学爬楼梯的功率。 （1）实验原理是______。 （2）实验器材：电子台秤、刻度尺、秒表。 （3）他们设计的实验数据记录表格如下，请将表格内容补充完整：①______；②______。 姓名 ① ② 爬楼梯的时间 爬楼梯做的功 功率 （4）请根据表格中所测的物理量，写出计算功率的表达式______（用所测量符号和g表示）。 43．小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上的运动时的功率，如图。 (1)实验原理是______，待测功率的最终表达式为______。 (2)需要的测量工具：体重秤、______、______。 (3)小明采用了合适的方法记录数据，请帮他在空格处补上相应的数据。（取） 重心上升高度 质量 拉一次克服重力所做的功 拉上去的次数n 时间 功率 0.5 60 ______ 5 12 ______ 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 11.2 （专题训练） 一．功率的定义及意义（共4小题） 二．功和功率的区别和联系（共3小题） 三．公式P=W/t的应用（共9小题） 四．公式P=Fv的应用（共8小题） 五．功率的估算（共3小题） 六．比较功率的大小（共5小题） 七．功率的相关图像与汽车启动（共6小题） 八．功率的测量（共5小题） 一．功率的定义及意义（共4小题） 1．下列关于功率的说法中，正确的是（   ） A．相同时间内做功越少，功率越小 B．物体做功时间越长，功率越大 C．机械的功率越大，做功时所用的力越大 D．功率大的机器做功一定多 【答案】A 【详解】A．时间相同时，功率与做功多少成正比，相同时间内做功越少，功率越小，故A正确； B．功率由做功多少和时间共同决定，没有说明做功多少，做功时间越长功率不一定越大，故B错误； C．功率大小和做功所用的力没有必然联系，功率大不代表力一定大，故C错误； D．做功多少，由功率和时间共同决定，功率大如果做功时间短，总做功不一定多，故D错误。 故选A。 2．关于功和功率，下列说法正确的是（　　） A．功率大的机械一定比功率小的机械用时少 B．对物体做的功越多，功率一定越大 C．功率大的机械一定比功率小的机械做功多 D．一台机器的功率是150W，表示这台机器每秒所做的功为150J 【答案】D 【详解】A．做功多少未知，由，功率大的机械不一定比功率小的机械用时少，故A错误； B．功率由功和时间共同决定，仅做功多，若时间很长，功率不一定大，故B错误； C．功率大仅表示做功快，若做功时间短，总功不一定多，故C错误； D．功率是指单位时间内所做的功，150W = 150J/s，即表示这台机器每秒做功 150J，故D正确。 故选 D。 3．力学中做功需要满足两个必要条件，分别是__________和物体在力的方向上发生移动；物体单位时间内完成的功叫做__________，是衡量做功快慢的物理量。 【答案】 有力作用在物体上 功率 【详解】力学中做功的两个必要条件为：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上发生移动。功率的定义是物体单位时间内完成的功，它是衡量做功快慢的物理量。 4．物理学中经常用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量，如速度就是用路程和时间的比值定义的。请你从本学期所学内容再举一例：物理量名称_____，用字母表示的定义式_____。 【答案】 密度/压强/功率 // 【详解】[1][2]比值法是通过两个基本物理量的比值定义新物理量的方法，例如密度是质量与体积的比值，用字母表示的定义式，压强是压力与受力面积的比值，用字母表示的定义式；功率是功和做功所用时间的比值，用字母表示的定义式。 二．功和功率的区别和联系（共3小题） 5．加强对物理概念的理解对于学好物理学很重要。下列对功率的理解正确的是（　　） A．物体的功率越大，做的功就越多 B．物体做功的时间越短，则功率越大 C．在相同的时间内做的功越多，功率越小 D．物体做功越快，功率越大 【答案】D 【详解】A．根据，做功多少由功率和时间共同决定，仅功率大，若时间很短，做的功不一定多，故A错误； B．根据，功率大小由做功多少和时间共同决定，仅时间短，若做功很少，功率不一定大，故B错误； C．根据，当时间相同时，做的功越多，功率越大，故C错误； D．功率是表示物体做功快慢的物理量，物体做功越快，功率越大，故D正确。 故选D。 6．功率是各种机械设备的重要参数之一。关于功率，以下认知正确的是（   ） A．做功时间越少，功率越大 B．机器做功越快，功率越大 C．功率越大的机器做功越多 D．工作时间长的机器功率一定大 【答案】B 【详解】功率大小体现的是机器做功的快慢程度，功率越大，做功越快，功率越小，做功越慢。功率大小不能决定做功的多少，做功的多少是由功率和时间共同决定的。故B正确。 故选B。 7．甲机器的功率为100瓦，它表示甲机器每秒钟____________。乙机器的功率为200瓦，两台机器正常工作时，甲做功_____________比乙慢，甲做功________比乙多（后两空均选填“一定”、“可能”或“不可能”）。 【答案】 所做的功为100焦 一定 可能 【详解】[1]功率是单位时间内做的功的多少，甲机器的功率为100瓦，表示甲机器每秒钟所做的功为100焦。 [2][3]功率表示做功快慢的物理量，功率大说明做功快，甲机器的功率为100瓦，乙机器的功率为200瓦，两台机器正常工作时，甲做功比乙慢；由W=Pt可知，时间未知，所以甲机器做功可能比乙多。 三．公式P=W/t的应用（共9小题） 8．举重运动员把质量为100kg的杠铃在2s内举高2m，他举起杠铃后在空中停留了8s，在整个过程中，运动员对杠铃做的功和平均功率分别是（　　）（g取10N/kg） A．2000J，1000W B．2000J，2000W C．2000J，200W D．0J，0W 【答案】C 【详解】运动员对杠铃的力 在力的方向上移动了 做功为 杠铃停留阶段，在力的方向上没有移动距离，因此不做功，所以整个过程中做总功为； 总时间 则做功的功率为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．同一物体在水平拉力的作用下沿同一水平面运动，其运动的路程s与时间t的关系图像如图所示，下列判断正确的是（　　） A．在0~12s内，物体的平均速度为0.375m/s B．0~6s内物体所受的拉力大于6~12s内物体所受的拉力 C．0~6s内拉力做的功大于6~12s内拉力做的功 D．0~6s内拉力做功的功率小于6~12s内拉力做功的功率 【答案】C 【详解】A．0∼12s总路程，总时间，平均速度，故A错误。 B． 同一物体沿同一水平面运动，压力、接触面粗糙程度都不变，因此滑动摩擦力大小不变；物体做匀速直线运动时，拉力等于摩擦力，因此内的拉力等于内的拉力，故B错误。 C． 拉力大小相等，物体通过的路程更大，根据功的公式：相同，越大，拉力做功越多，因此内拉力做的功大于内拉力做的功，故C正确。 D． 和的运动时间相同，拉力做功更多，根据功率公式​：时间相同时，越大功率越大，因此内拉力做功的功率更大，故D错误。 故选C。 10．室内攀岩是一项在人工岩壁上进行的攀爬运动。如图所示，小红和小明进行攀岩比赛，他们从最底端爬到顶端，小红用时2min，小明用时3min，小红和小明的体重之比是5：6，则小红和小明攀岩时克服重力做功的功率之比为（　　） A．4：3 B．5：4 C．5：6 D．7：5 【答案】B 【详解】小红和小明体重比，他们从最底端爬到顶端时攀岩高度相同，即，所用时间之比 则小红和小明攀岩时克服重力做功的功率之比 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11．小明在超市购物时，用10N的力沿着水平方向推着重为50N的购物车在水平地面上匀速前进10m一共用时10s，此过程中重力做功为________J，推力做功的功率为________W。 【答案】 0 10 【详解】购物车沿水平方向移动，重力方向竖直向下，购物车在重力的方向上没有移动距离，不满足做功的必要条件，因此重力做功为0J； 推力做功 推力做功的功率 12．如图是某无人机送快递的情景。该无人机先用的时间将的快递沿竖直方向匀速提升到高处，再用的时间使快递沿水平方向匀速移动送到七楼的窗口，则该过程中无人机对快递所做功为______J，做功的功率是______W。（不计空气阻力，g取） 【答案】 200 20 【详解】快递重力 竖直提升高度，无人机拉力做功等于克服重力做功 做功的时间 则做功的功率为 13．如图，小孩用的力水平推着大人和冰车前进后松手，冰车又滑行了后停下。小孩对大人和冰车做的功是___________；某同学住在11楼，他在1楼乘电梯回家。电梯运行直接到达11楼。假设电梯匀速运行，每层楼高，该同学重，在搭乘电梯的过程中，电梯对他做功的功率是___________。 【答案】 800J/ 750W//0.75kW 【详解】[1]小孩对大人和冰车做的功 [2]从1楼到11楼，总上升高度 电梯匀速运行，对同学的支持力等于同学重力，先计算电梯做的功 电梯对他做功的功率 14．AI机器人的出现逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款人形机器人的身高，质量。某次测试中该机器人用竖直向上的力将箱子在内匀速抬高。（）求： (1)机器人所受的重力； (2)内机器人对箱子做功的功率。 【详解】（1）机器人所受的重力 （2）机器人对箱子做的功为 机器人对箱子做功的功率 15．我国宇树科技人形机器人（武BOT）亮相春晚，展现硬核科技实力。某型号机器人参数如下：质量，双脚与地面接触总面积，机身材料总体积，在水平地面上以匀速直线行走时，所受阻力f为47N。（g取10N/kg）求： (1)机器人机身材料的平均密度ρ； (2)机器人双脚站立时对水平地面的压强p； (3)机器人在水平地面上以匀速直线行走1min，牵引力做的功及功率。 【详解】（1）机器人机身材料的平均密度为          （2）机器人双脚站立时对水平地面的压力等于重力，即            机器人双脚站立时对水平地面的压强为       （3）匀速直线行走，受力平衡，即 路程 牵引力做的功               功率 16．如图甲所示，容器底面积为，细线长度为15cm，棱长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中水面与A上表面齐平，细线的质量和体积不计。已知水的密度，g取10N/kg。求： (1)此时水对容器底部的压强； (2)木块浸没时受到的浮力； (3)打开容器底部的水泵向外排水并开始计时，细线的拉力F随时间t的变化图像如图乙所示。若水泵用12s排出了水后关闭水泵，求整个排水过程中木块受到的重力做功的功率。 【分析】对于问题（1）：因为容器中水面与木块上表面齐平，所以需先确定水的深度，即细线长度加木块棱长。然后根据液体压强公式，代入水的密度、g值和水的深度，计算水对容器底部的压强。 对于问题（2）：因为木块完全浸没，所以排开水的体积等于木块的体积。根据阿基米德原理，代入水的密度、g值和木块体积，计算木块受到的浮力。 对于问题（3）：首先结合图乙，当拉力为0时，木块漂浮，此时浮力等于重力，可求出木块重力。接着分析排水过程中木块下降的阶段：先确定木块从浸没到漂浮时水面下降的高度，计算出排开水的体积；再由总排水体积计算出后4s水的体积变化，确定木块漂浮后水面继续下降的高度，从而得到木块下升的总高度，前8s木块的位置不变，故前8s重力不做功，后4s做的功为计算重力做的功，再根据计算重力做功的功率。 【详解】（1）水的深度为细线与木块棱长之和 排水前水对容器底部的压强 （2）木块恰好完全浸没： 木块浸没时受到的浮力 （3）前8s，排水过程中木块逐渐露出水面，但木块的高度不发生变化，故这一阶段重力不做功。由图乙可知，木块浸没在水中时细线的拉力为4N，则木块受到的重力 第8s，木块刚好漂浮，此时与刚开始相比浮力减少了4N，即 由此可知木块排开水的体积减少量 第8s，木块露出水面的高度 前8s，水泵排出水的体积 后4s，木块随水下降，排出水的体积 后4s，木块随水下降的高度 木块受到的重力做的功 木块受到的重力做功的功率 四．公式P=Fv的应用（共8小题） 17．在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体，受到如图甲所示方向不变的水平拉力F的作用，其速度如图乙，则下列说法正确的是（　　） A．受到摩擦力为6N B．内拉力做功18J C．物体受到的摩擦力最大 D．内拉力的功率保持不变 【答案】B 【详解】A．内，由乙图可知物体速度为0，处于静止状态，水平方向上，拉力和静摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图甲可知，内，物体受到摩擦力为3N，故A错误； B．由甲图可知，内，拉力的大小为6N；由乙图可知，物体做匀速直线运动，速度为1m/s，运动时间为3s，路程为 拉力做功，故B正确； C．内，物体受到的拉力保持不变，物体做匀速直线运动，水平方向上拉力和摩擦力是一对平衡力，因此物体受到的摩擦力为6N；由图乙可知，内，物体做加速运动，物体运动时接触面的粗糙程度不变，物体对接触面的压力不变，因此滑动摩擦力的大小不变，物体受到的摩擦力为6N，故C错误； D．由图甲可知，6-9s内，物体受到的拉力保持不变；由图乙可知，物体做减速运动，拉力的功率 拉力F不变，v变小，拉力的功率变小，故D错误。 故选B。 18．如图，用大小为F的推力推动物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲所示时，受到的水平推力为；当物体运动的速度和时间图像如图乙所示时，受到的水平推力为。两次推力的功率分别为、。下列说法正确的是（   ） A．推动物体运动的过程中，物体不受摩擦力 B．用大小为的推力推动物体时，物体处于静止状态 C． D． 【答案】D 【详解】A．推动物体运动的过程中，物体在水平方向上受推力和摩擦力作用。故A错误； B．用大小为的推力推动物体时，由图乙可知，物体做匀速直线运动，速度保持不变。故B错误； C．因为两次物体都是做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，故受到的水平推力大小关系为；故C错误； D．由图甲可知，物体在2s时，路程为4m，根据可知，用的推力推物体时，速度为 由图乙可知，物体速度为，保持不变。由 可知，，则。故D正确。 故选D。 19．一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，速度为72km/h，受到的阻力为2000N，则汽车牵引力的功率为______W，汽车在5min内行驶的路程为______m。 【答案】 6000 【详解】[1]汽车在平直的公路上匀速行驶时，处于平衡状态，牵引力与阻力为一对平衡力，大小相等，则汽车牵引力为 速度 则汽车牵引力的功率为 [2]汽车在5min内行驶的路程为 20．如图甲所示的滑轮，用拉力F竖直向上匀速提升重360N的货物，货物移动距离与时间的关系如图乙所示，已知动滑轮重40N，不计绳重和摩擦，则货物移动的速度为_____m/s，拉力F做功的功率为_____W。 【答案】 0.5 200 【详解】[1]由图乙可知，0~4s内，货物移动的距离为2.0m，货物移动的速度为 [2]动滑轮绳子股数为2，拉力移动的速度为 不计绳重和摩擦，拉力F为 可得拉力F做功的功率为 21．2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500km长距离运输的首次测试。假设汽车在一段100km的平直公路上，以恒定功率75kW匀速行驶，速度为30m/s，则汽车所受阻力为___________N。国家对汽车有限速限载的规定，主要是为了防止___________带来的危害。 【答案】 2500/ 惯性 【详解】[1]由题，汽车功率 由得，汽车所受牵引力大小 汽车处于平衡状态，所受阻力与牵引力大小相等，即 [2]汽车质量越大，惯性越大，汽车的运动状态越难改变，若汽车的速度较大，由于惯性向前运动的距离越大，越容易发生事故。 22．一辆电动自行车的质量为，轮胎与地面的总接触面积为。骑行时，小明（质量）骑着它在水平路面上以的速度匀速行驶，受到的阻力为总重力的0.05倍。取，求： (1)行驶时电动自行车对地面的压强； (2)电动自行车的牵引力功率。 【详解】（1）人与车的总质量 人与车的总重力 在水平地面上，车对地面的压力等于总重力，即 所以，电动自行车对地面的压强 （2）根据题意，阻力 根据二力平衡，牵引力，所以，电动自行车的牵引力功率 23．如图所示是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为600kg，与地面的总接触面积为，以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min，行驶时所受阻力为自身重力的0.02倍。（g=10N/kg）求： (1)消防机器人的重力； (2)消防机器人静止在水平地面时对地面的压强； (3)消防机器人匀速行驶时牵引力对机器人做功的功率； 【详解】（1）消防机器人的重力 （2）机器人静止在水平地面，对地面的压力等于自身重力，即，受力面积 消防机器人静止时对地面的压强 （3）机器人匀速直线运动，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，因此牵引力 根据功率推导公式可得，消防机器人匀速行驶时牵引力对机器人做功的功率 24．如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号（武汉舰），它是052B型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为，当驱逐舰以72km/h的速度匀速直线航行时，受到的阻力是。（海水密度近似取，g取10N/kg）求： (1)在水面下4m深处，船体受到的海水的压强是多少？ (2)驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？ (3)驱逐舰满载时以72km/h的速度匀速航行，牵引力做功的功率是多少？ 【详解】（1）在水面下4m深处，船体受到的海水的压强为 （2）已知满载排水量，根据阿基米德原理，浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力，即，代入计算得 （3）驱逐舰匀速直线航行，水平方向牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，因此牵引力，速度，根据功率公式，代入计算得 五．功率的估算（共3小题） 25．生活中经常对一些物理量进行估测。下列数据不符合实际情况的是（    ） A．我国的长征五号运载火箭发动机的功率超过一百万千瓦 B．中学生从一楼走到二楼做的功约为1500J C．一枚沉到水底的鸡蛋对容器底的压力小于 D．物理课本对水平桌面的压强约为150Pa 【答案】D 【详解】A．长征五号运载火箭发动机总功率确实超过一百万千瓦，故A不符合题意； B．中学生重力约500N，一楼到二楼高度约3m，上楼做功，故B不符合题意； C．一枚鸡蛋重力约0.5N，鸡蛋沉底时受到向上的浮力，对容器底的压力，故C不符合题意； D．物理课本重力约2.5N，与桌面的接触面积约，计算得压强，远小于150Pa，故D符合题意。 、故选D。 26．读八年级的小麓对身边的一些物理量进行了估测，下列估测不合理的是（    ） A．一本物理书平放在课桌上对桌面的压力约为3N B．站在水平地面上的小麓对地面的压强约为 C．在体育课上小麓跳绳的功率为600W左右 D．小麓从一楼走到三楼克服重力大约做功3000J 【答案】C 【详解】A．一本物理书的质量约，放在课桌上对桌面的压力约 故A不符合题意； B．中学生的重力约为500N，双脚与地面的接触面积约为，站在水平地面上对地面的压强约为 故B不符合题意； C．中学生的重力约为500N，中学生一分钟跳绳约120次，每次跳的高度约为0.05m，则跳绳的功率为 故C符合题意； D．一楼到三楼上升的高度约为6m，小麓从一楼走到三楼克服重力大约做功 故D不符合题意。 故选C。 27．体重为600N的小庆在暑假积极锻炼身体。如图甲所示，他先做引体向上，在某次动作中，身体重心向上升高约0.7m；随后跳绳，如图乙，在1次跳起时身体重心离地高度约5cm。求： (1)小庆做一次引体向上，在下降过程中重力做的功； (2)小庆跳绳过程中克服自身重力做功的平均功率。 【详解】（1）引体向上运动中，下降过程中，重力对人体所做的功为 （2）设小庆在跳绳时，1 min内跳绳180次，单次克服重力做功为 则1 min内克服重力做的总功 用时t = 60 s，平均功率为 六．比较功率的大小（共5小题） 28．把几百块砖从地面送到房顶，工人搬运需要几个小时，如果用起重机搬运，仅需要几分钟。工人对砖做的功和功率为、，起重机对砖做的功和功率为、。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．根据功的计算公式，砖的总重力相同，被提升到房顶的高度相同，因此工人和起重机对砖做的功相等，即，故AB错误； CD．根据功率公式，二者对砖做的功相同，工人搬运的时间远大于起重机搬运的时间，当一定时，做功时间越长，功率越小，因此，故C正确，故D错误。 故选C。 29．丽丽和爸爸买完菜后一起爬楼梯回家，对于爬楼梯过程的分析，下列说法正确的是（　　） A．两人做功一样多 B．丽丽体重轻，做功较少 C．两人做功的功率相等 D．丽丽体重轻，做功的功率较大 【答案】B 【详解】AB．丽丽和爸爸爬同一栋楼回家，爬楼高度相同；丽丽体重更轻，重力更小，因此根据可知，丽丽做功较少，故A错误，B正确； CD．根据可知，两人一起爬楼梯，所用时间相同，丽丽做的功较少，因此丽丽做功的功率较小，故CD错误。 故选B。 30．如图甲所示，用水平推力F推一物体，使物体在粗糙程度相同的水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图乙所示时，受到的水平推力为，推力的功率为；当物体运动的速度和时间图像如图丙所示时，受到的水平推力为，推力的功率为，则下列关系式正确的是（　　） A．　 B．　 C．　 D．　 【答案】A 【详解】分析s-t图像，物体受到水平推力为时，做匀速直线运动，此时物体水平方向受到的推力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，即，物体运动速度 推力的功率 分析v-t图像，物体受到水平推力为时，做匀速直线运动，此时物体水平方向受到的推力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，即，物体运动速度大小为，推力的功率 所以，，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 31．如图所示，系一小球从静止开始无阻力自由下落每隔相等时间拍摄的照片。若将全程距离分为相等的两段，则前后两段小球重力所做的功W1___W2（选填：“大于”或“等于”或“小于”），小球重力的功率P1___P2（选填：“大于”或“等于”或“小于”）。 【答案】 等于 小于 【详解】[1]由题图可知，小球重力一定，前后两段距离相等，根据可知，前后两段小球重力做功； [2]重力做的功相等，因小球下落的速度越来越大，则前一半距离的运动时间大于后一半距离的运动时间，根据可知，前后两段小球重力做功的功率。 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像。第一次的拉力为，则第二次木块受到的拉力___________。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 小于 【详解】[1]由图乙得，木块两次运动均作匀速直线运动，则两次运动中木块受到拉力与摩擦力均为平衡力，大小相等；木块对桌面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则木块受到的摩擦力不变，则两次拉力不变，第一次的拉力为，则第二次木块受到的拉力等于。 [2]由图得，木块第二次运动的速度较快，第一次和第二次拉力的功率分别为和，由得。 七．功率的相关图像与汽车启动（共6小题） 33．汽车在行驶过程中，发动机的功率为P，牵引力为F，汽车行驶的速度为v，这三者之间的关系为，当汽车爬坡时，驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档，加大油门是使发动机发挥最大的功率，换为低档是为了减慢车速，那么，在爬坡时减慢车速的目的是（　　） A．保证安全 B．省油 C．增大发动机的牵引力 D．以上说法均正确 【答案】C 【详解】已知公式 ，当汽车爬坡时，发动机的最大功率P是固定的。 若减速（v减小），在P不变的情况下，牵引力会增大。 爬坡需要较大的牵引力才能克服重力沿斜坡的分力，所以减速的目的是为了获得更大的牵引力。故只有C符合题意，故选C。 34．在汽车爬坡的时候要减速慢行，其原因是（　　） A．为了使汽车的功率变大 B．为了增大牵引力 C．为了爬坡时更省力 D．为了使汽车更加省油 【答案】B 【详解】因为功率，可知在功率一定时，速度越小，牵引力越大，汽车上坡时，需要的牵引力大，所以汽车爬坡的时候要减速慢行，其原因是为了增大的牵引力。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 35．有一条安全驾驶警示语是“多拉快跑，凶多吉少”。如果汽车拉得越多，在平直路上行驶速度过快，汽车的 ________能就会过大，危害性就大；而汽车在上坡过程中常常要减速，是为了增大 ________（选填“功率”或“牵引力”）。 【答案】动 牵引力 【详解】[1]如果汽车拉得越多，在平直路上行驶速度过快，导致质量和速度很大，动能就会很大，会有危害性，所以要控制车速防止超载。 [2]汽车上坡过程中需要更大的牵引力，根据功率的公式P=Fv可知，在汽车功率一定时，可以通过减速来增大牵引力的大小。 36．我们在坐车时都会注意到一个细节：当汽车上坡时，司机都要通过“换挡”来减小汽车行进的速度，目的是来________汽车爬坡时所需的牵引力。若该汽车的功率为60kW，当它以72km/h的速度在水平公路上匀速行驶时，汽车受的阻力大约是________ N。 【答案】增大 3×103 【详解】[1]由P＝Fv得F＝，在功率一定时，汽车上坡，需要换挡来减小速度，从而得到较大的牵引力。 [2]汽车在水平路面匀速行驶，所以受到的阻力 37．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？ 【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 38．如图甲是新能源电动汽车，由车内蓄电池输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的30%时开始报警并提示充电，当剩下最大容量的20%时停止供电。汽车的某些参数如下表所示。在汽车的行驶过程中，若蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能。则： 电机 输出最大功率/kW 129.6 电池 输出电压/V 300 最大容量/J 5.0×108 整车 质量/t 1 (1)该车在蓄电池充满电的情况下以25km/h行驶，最多可行驶多少千米？ (2)该车所能达到的最大速度。 【详解】（1）由图乙知蓄该车行驶时所受阻力f和车速v成正比例，当车速为50km/h时阻力为2000N，所以当车速为25km/h时阻力为1000N，当只用蓄电池提供动力且电能全部转化为机械能时获得的机械能W机械=(1-20%)W总=80%×5.0×108J=4×108J 根据W=Fs知该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶的路程为 （2）根据知当输出功率最大时，即阻力f和车速v的乘积是1.296×105W，由图乙知蓄该车行驶时所受阻力f和车速v成正比例，当车速为50km/h时阻力为2000N，所以 所以 P=Fv=fv=144Ns/m×v2 最大速度为 该车所能达到的最大速度为108km/h。 八．功率的测量（共5小题） 39．班里组织一次比赛活动，大家都登楼20秒，比比谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是（　　）     ①同学们各人登楼的高度           ②登上每层楼所用的时间     ③每个同学的质量或体重           ④同学们各自登上楼梯的长度。 A．①② B．②④ C．①②③ D．①③ 【答案】D 【详解】登楼是克服自身重力在竖直方向上做功，功率的计算公式为 由于大家登楼都是时间20s已知，所以必须测量的量有：同学们各人登楼的高度、每个同学的质量或体重，①③需要测量，②④不需要测量，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 40．在体育课上粗略测小江同学做引体向上的功率时，已测出小江的质量m、做n个引体向上所用的时间t。下列有关说法正确的是（      ） A．测量工具只需要磅秤、秒表 B．需要测单杠的高度H C．测做n个引体向上的时间t是为了减小误差 D．若小江身体向上的高度为h，则功率的表达式 【答案】C 【详解】AB．做引体向上时，需要克服自身重力做功，即，那么做引体向上的功率就为，所需要测量的物理量有小江的质量m、每次身体上升的高度h，做引体向上的时间t，不需要测单杠的高度H；测量工具除了磅秤、秒表外，还需要米尺,故AB错误； C．由于做一个引体向上的时间比较短，所以测做n个引体向上的时间t是为了尽可能的减小误差，故C正确； D．做一次引体向上所做的功，t时间内总共做了n次，则总功应为，那么做引体向上的功率，故D错误。 故选C。 41．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、刻度尺和________。若某同学在1min内做了10个引体向上，每次向上移动50cm，他的质量为50kg，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】 秒表 250 41.7 【详解】[1]由公式可知，需测量质量、高度和时间。已有体重计（测质量）和刻度尺（测高度），故缺少测量时间的工具，即秒表； [2]该同学每做一次引体向上所做的功为 [3]由题意可知，整个过程中做功为 则整个过程做功的功率为 42．物理兴趣活动中，小组同学合作测量同学爬楼梯的功率。 （1）实验原理是______。 （2）实验器材：电子台秤、刻度尺、秒表。 （3）他们设计的实验数据记录表格如下，请将表格内容补充完整：①______；②______。 姓名 ① ② 爬楼梯的时间 爬楼梯做的功 功率 （4）请根据表格中所测的物理量，写出计算功率的表达式______（用所测量符号和g表示）。 【答案】 同学的质量 爬楼梯的高度 【详解】（1）[1]测量功率的实验原理是功率的计算公式 （3）[2][3]为了计算出功和功率，我们需要知道质量 和高度。所以表格中的①应该是同学的质量，②应该是爬楼梯的高度 （4）[4]由题可知，同学爬楼时，是在克服自身重力做功，即，所以，功率的表达式为 43．小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上的运动时的功率，如图。 (1)实验原理是______，待测功率的最终表达式为______。 (2)需要的测量工具：体重秤、______、______。 (3)小明采用了合适的方法记录数据，请帮他在空格处补上相应的数据。（取） 重心上升高度 质量 拉一次克服重力所做的功 拉上去的次数n 时间 功率 0.5 60 ______ 5 12 ______ 【答案】(1) (2)刻度尺 秒表 (3)300 125 【详解】（1）[1]实验原理基于功率 ，其中为克服重力所做的总功，为完成动作所用时间。 [2]由于每次引体向上克服重力做功为，若完成次，则总功，因此功率表达式可写为 （2）[1][2]需测量的物理量包括质量、重心上升高度、完成次数和所用时间，对应工具为：体重秤（测质量）、刻度尺（测高度）、秒表（测时间）。 （3）单次克服重力做功： 拉上去5次时克服重力做的总功： 功率 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $