11.2功率同步分层练习题2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-05-17
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 功率 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.45 MB |
| 发布时间 | 2026-05-17 |
| 更新时间 | 2026-05-17 |
| 作者 | 沈书禾 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57900394.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
分层设计清晰(基础15题、提升10题、拓展5题),知识巩固路径从核心概念辨析到综合应用再到实验探究,强化物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|功率定义、公式、单位及简单应用|以选择题为主,辨析功率物理意义(如第2题区分做功多少与快慢),夯实物理观念|
|提升层|功与功率综合计算、图像分析|填空与图像题结合(如21题用F-t、v-t图像求功率),培养科学推理能力|
|拓展层|实验探究与实际问题解决|计算题与探究题(如27题无人机功率计算、30题跳绳功率测量),体现科学探究与社会责任|
内容正文:
11.2 功率 分层练习题
【核心知识点清单】
1. 功率的定义:功与做功所用时间之比,表示做功的快慢。
2. 公式: ,单位瓦特(W), 。
3. 推导式:当物体在力 作用下以速度 匀速运动时, 。
4. 物理意义:功率是表示力做功快慢的物理量,与功的多少无关。
【易错点提醒】
1. 功率大表示做功快,但不一定做功多(还要看时间)。
2. 计算功率时,功 和时间 必须对应同一过程,单位统一( 用 J, 用 s)。
3. 公式 中 必须是力 方向上的速度,且物体匀速运动时牵引力等于阻力。
【解题技巧点拨】
1. 比较功率大小:相同时间比做功多少,或做相同功比时间。
2. 汽车爬坡换挡减速:根据 ,功率一定时,减小速度可增大牵引力。
一、基础层(15题)——覆盖核心概念与简单应用
1.下列对一些物理量及其单位表述正确的是( )
A.力用符号F表示,它的国际单位是W
B.功用符号W表示,它的国际单位是J
C.压强用符号p表示,它的国际单位是N
D.功率用符号η表示,它的国际单位是Pa
2.关于功率的说法正确的是( )
A.功率大的机器做功一定多 B.功率小的机器做功一定慢
C.做功少的机器功率一定小 D.工作时间长的机器做功一定多
3.关于机器的功率,下列说法中正确的是( ).
A.机器的功率越小,做功越慢
B.机器的功率越大,做功越多
C.机器的功率越小,机械做功越少
D.机器的功率越大,做的有用功越多
4.小明两次用力举高物体,第一次迅速举起,第二次缓慢举起到相同的高度,则( ).
A.两次做功相等,但第一次做功的功率大
B.两次做功相等,但第二次做功的功率大
C.第一次做功少,两次做功的功率相同
D.第一次做功多,两次做功的功率相同
5.有两台机械甲和乙,甲的功率为162kW ,乙的功率为128kW,下列说法正确的是( )
A.甲一定比乙做功多
B.乙一定比甲做功多
C.甲一定比乙做功快
D.相同时间内,乙一定比甲做功多
6.如图所示,用大小相同的力,使质量不同的两物体沿力的方向移动相同的距离,所用的时间相同,则两次所用的力对物体所做的功和功率( )
A.图甲做的功较多 B.图乙做的功较多
C.甲、乙的功率一样大 D.图甲的功率一定比图乙大
7.小胖和小刚在物理课结束后,约了一场比试,从一楼跑步到五楼,比比谁的功率大。他们同时出发,结果又同时到达,又了解到,小胖的体重大于小刚。则在比赛过程中
A.小胖的功率大 B.小刚的功率大
C.两人的功率一样大 D.条件不足,无法判断
8.如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为,功率的大小分别为,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. B.
C. D.
9.甲机械的功率为100W,乙机械的功率为300W,两台机械正常工作时,下列说法中正确的是( )
A.甲机械做功一定多 B.乙机械做功一定快
C.甲机械做功一定快 D.两机械做功一样多
10.在平直高速公路上,甲、乙两车以不同的速度匀速行驶,若甲、乙两车牵引力的功率之比为2∶3,牵引力之比为4∶5,则甲、乙两车的速度之比为( )
A.8∶15 B.3∶4 C.5∶6 D.6∶5
11.“估测”是物理学中常用的一种重要方法。八年级小志同学对自己及身边一些事物的相关物理量进行了估测,其中最合理的是( )
A.受到的重力约为
B.游泳时受到的浮力约为
C.从一楼跑上3楼的功率约为
D.站在水平地面上对地面的压强约为
12.某班准备组织一次爬楼比赛活动,要求从一楼登上五楼,比比谁的功率最大。讨论中,同学们提出测量的物理量有:①一楼到五楼的高度h;②爬楼的时间t;③每个同学的体重G。下面比较方案中可行是( )
A.比较t的大小 B.比较G的大小
C.比较的大小 D.比较的大小
13.如图所示,小明连续做15个规范的引体向上,同学们测量小明做引体向上的功率,下列不需要测量的物理量是( )
A.小明的身高 B.手臂的长度
C.小明的质量 D.完成15个引体向上的时间
14.课外实践中,八年级的同学开展“从一楼登上五楼,看谁的功率最大”的活动(如图所示)。下列物理量中必须测量的是( )
①五楼到地面的高度 ②每个同学的体重
③从一楼到达五楼所用的时间 ④一楼到五楼楼梯的长度 ⑤每阶台阶的高度
A.①② B.①③⑤ C.②③ D.②③④
15.如图甲所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它在同一水平木板上滑动,图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象。请根据图象判断:在相等的时间内,两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1,P2,下列判断正确的是( )
A.F1<F2 B.F1=F2 C.P1<P2 D.P1=P2
二、提升层(10题)——知识综合运用与实验分析
16.小明用20 N的水平推力,将重为150 N的购物车沿水平地面向前推动了5 m,用时4s,在
此过程中,推力对购物车做功 J, 推力对购物车做功功率 w。
17.爬相同的楼梯(如图),大人比小孩的质量大,他们移动的距离相同, 做功多。如果两人在相同时间内爬完, 做功快,在物理学中,用 表示做功的快慢。
18.如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1.若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1 W2,P1 P2(选填“>”、“<”或“=”)
19.如图甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平力向右匀速推动木板至如图乙所示位置,推动木板的过程中,木板对桌面的压强将 ;木板受到的摩擦力将 ;水平推力做功的功率将 选填“变大”“变小”或“不变”。
20.举重是我国的优势体育项目,如图一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起,如果他们对杠钤所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则W1 W2 P1 P2 (选填“<”“=”或“>”)。
21.如图甲所示,小明用水平推力F把重500N的木箱向前推。图乙为推力F随时间t的变化情况;图丙为木箱前进速度v的大小随时间t变化的情况。在3s-5s内,推力F对木箱做功 J,推力F做功的功率为 W,重力对木箱做功 J。
22.如图1所示,小华用水平推力F把木箱向前沿着粗糙水平面推动。此过程中,推力F和木块前进的路程随时间t的变化情况分别如图2甲乙所示。0~2s内,木箱所受摩擦力为 N,0~2s内木箱克服摩擦力做功大小为 J;2~5s内木箱运动速度为 m/s,2~5s内推力F对木箱做功的功率为 。
23.甲、乙两物体都做匀速直线运动,它们运动的路程s与做功W随时间t变化图像分别如图,则两物体速度较大的是 ,功率较大的是 。(均选填“甲”或“乙”)
24.(多选)物体在水平拉力的作用下,沿粗糙程度相同的水平面做直线运动,其运动图像如图所示。图像中OA段拉力对物体做的功和功率分别为和,AB段拉力对物体做的功和功率分别为和。根据图像分析可知( )
A. B. C. D.
三、拓展层(5题)——实验探究与综合应用
25.如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力和的作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是( )
A.大于 B.小于
C.比做功多 D.比功率大
26.把一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,它受到了水平向左的拉力F的作用,如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙,木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A.t=3s时木块受到的合力为2N
B.0~2s内,拉力做功的功率为4W
C.4~6s内,拉力做功48J
D.4~6s内,拉力做功的功率为16W
27.深圳市图书馆引入无人机配送服务,让市民“足不出馆”享受美味的外卖,如图所示为第四代无人机,其部分参数如下表所示。某次无人机满载配送时,10s内匀速上升了30m高度。求:
空载时无人机所受重力
65N
四脚着地总面积
10cm2
最大载重
30N
(1)无人机空载并静置于水平地面上时,对地面的压强;
(2)10s内无人机对外卖所做的功;
(3)10s内无人机对外卖做功的功率。
28.一辆质量为1500kg的汽车在水平路面上匀速行驶。已知汽车轮胎与地面的接触的总面积为 600cm2,行驶过程中受到的阻力恒为400 N。
(1)计算汽车静止在水平地面上时,轮胎对地面的压强是多少?(取g=10N/kg)
(2)若汽车以72km/h的速度匀速行驶,此时发动机的输出功率是多少?
29.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的10%,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104N。
(1)求货车空载行驶时所受的阻力。
(2)求货车以72km/h的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功。
(3)当货车装载1.1×104N重的货物,以72kW的额定功率匀速行驶时,求货车行驶的速度为多少m/s。
30.小明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)实验需要测量的物理量:①用 (填测量器材)测量自己的质量m;②估测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);③用 (填测量器材)测量跳n次所用的 (填物理量与其对应符号)。
(2)跳绳时平均功率表达式:P= 。
(3)小明和小华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
第 1 页 共 12 页
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11.2 功率 分层练习题
【核心知识点清单】
1. 功率的定义:功与做功所用时间之比,表示做功的快慢。
2. 公式: ,单位瓦特(W), 。
3. 推导式:当物体在力 作用下以速度 匀速运动时, 。
4. 物理意义:功率是表示力做功快慢的物理量,与功的多少无关。
【易错点提醒】
1. 功率大表示做功快,但不一定做功多(还要看时间)。
2. 计算功率时,功 和时间 必须对应同一过程,单位统一( 用 J, 用 s)。
3. 公式 中 必须是力 方向上的速度,且物体匀速运动时牵引力等于阻力。
【解题技巧点拨】
1. 比较功率大小:相同时间比做功多少,或做相同功比时间。
2. 汽车爬坡换挡减速:根据 ,功率一定时,减小速度可增大牵引力。
一、基础层(15题)——覆盖核心概念与简单应用
1.下列对一些物理量及其单位表述正确的是( )
A.力用符号F表示,它的国际单位是W
B.功用符号W表示,它的国际单位是J
C.压强用符号p表示,它的国际单位是N
D.功率用符号η表示,它的国际单位是Pa
【答案】B
【解析】【解答】A.用符号F表示力,国际单位是N,故A错误;
B.用符号W表示功,功的国际单位是J,故B正确;
C.压强的符号是p,压强的国际单位是Pa,故C错误;
D.功率的符号是P,功率的国际单位是W,故D错误。
故选B。
2.关于功率的说法正确的是( )
A.功率大的机器做功一定多 B.功率小的机器做功一定慢
C.做功少的机器功率一定小 D.工作时间长的机器做功一定多
【答案】B
【解析】【解答】AD.由公式W=Pt可知,在做功时间未知的情况下无法判断做功多少,故A、D错误;
B.功率大的机器做功一定快,功率小的机器做功一定慢,因为功率是描述做功快慢的物理量,故B正确;
C.根据公式可知,在时间未知的情况下无法判断机器功率大小,故C错误。
3.关于机器的功率,下列说法中正确的是( ).
A.机器的功率越小,做功越慢
B.机器的功率越大,做功越多
C.机器的功率越小,机械做功越少
D.机器的功率越大,做的有用功越多
【答案】A
【解析】【解答】【学找切入点】 功率是反映机器做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,功率越小,做功越慢,A正确;机械的功率越大,做的功并不一定越多,由W=Pt可知,做功的多少既与功率有关,还与做功的时间有关,B、C、D错误。
4.小明两次用力举高物体,第一次迅速举起,第二次缓慢举起到相同的高度,则( ).
A.两次做功相等,但第一次做功的功率大
B.两次做功相等,但第二次做功的功率大
C.第一次做功少,两次做功的功率相同
D.第一次做功多,两次做功的功率相同
【答案】A
【解析】【解答】举起相同物体,且高度相同时,根据W=Gh,对物体做功相同,由于第一次速度大,做功块,第二次缓慢,做功慢,举起物体所需力相等,根据P=Fv,第一次的功率大,A符合题意。
5.有两台机械甲和乙,甲的功率为162kW ,乙的功率为128kW,下列说法正确的是( )
A.甲一定比乙做功多
B.乙一定比甲做功多
C.甲一定比乙做功快
D.相同时间内,乙一定比甲做功多
【答案】C
【解析】【解答】已知甲的功率是162kW,乙的功率是128kW,可知甲的功率比乙大,说明甲做功快,C符合题意,ABD不符合题意。
6.如图所示,用大小相同的力,使质量不同的两物体沿力的方向移动相同的距离,所用的时间相同,则两次所用的力对物体所做的功和功率( )
A.图甲做的功较多 B.图乙做的功较多
C.甲、乙的功率一样大 D.图甲的功率一定比图乙大
【答案】C
【解析】【解答】作用在物体上的力相同,物体移动的距离相同,根据W=Fs,可以计算拉力做功相等;根据,功和时间相同时,功率大小相等,C符合题意。
7.小胖和小刚在物理课结束后,约了一场比试,从一楼跑步到五楼,比比谁的功率大。他们同时出发,结果又同时到达,又了解到,小胖的体重大于小刚。则在比赛过程中
A.小胖的功率大 B.小刚的功率大
C.两人的功率一样大 D.条件不足,无法判断
【答案】A
【解析】【解答】根据题意可知,小胖的体重大于小刚,二者都从一楼到五楼则高度相同。根据W=Gh可知,小胖做功大于小刚。二者同时到达,即时间相同,根据可知,小胖的功率大。
故A正确,BCD错误。
8.如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为,功率的大小分别为,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【解答】先后用同样的力,将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离,根据W=Fs,拉力的大小相同,在力的方向上移动的距离相同,则拉力做功相同,即W1=W2,做功用的时间相同,根据可知,两次做功的功率相同,即P1=P2,故ABD错误,C正确。
9.甲机械的功率为100W,乙机械的功率为300W,两台机械正常工作时,下列说法中正确的是( )
A.甲机械做功一定多 B.乙机械做功一定快
C.甲机械做功一定快 D.两机械做功一样多
【答案】B
【解析】【解答】乙的功率大于甲的功率,功率描述物体做功的快慢,说明甲机械做功慢;由可知,要判断做功的多少,还需知道时间这个量,故B正确,ACD错误。
10.在平直高速公路上,甲、乙两车以不同的速度匀速行驶,若甲、乙两车牵引力的功率之比为2∶3,牵引力之比为4∶5,则甲、乙两车的速度之比为( )
A.8∶15 B.3∶4 C.5∶6 D.6∶5
【答案】C
【解析】【解答】两车的速度之比为,故C符合题意。
11.“估测”是物理学中常用的一种重要方法。八年级小志同学对自己及身边一些事物的相关物理量进行了估测,其中最合理的是( )
A.受到的重力约为
B.游泳时受到的浮力约为
C.从一楼跑上3楼的功率约为
D.站在水平地面上对地面的压强约为
【答案】B
【解析】A.初中生的质量大约为50kg,所以小志同学受到的重力约为500N,故A不对;
B.人漂浮在水中游泳,是平衡状态,受平衡力,受到的浮力等于自身重力约为500N,故B合理;
C.根据W=Fs可估算,从一楼跑上3楼做的功3000J,功率约为300W,故C不对;
D.小志同学站在水平地面上对地面的压强约为10000-15000Pa,故D不对。
12.某班准备组织一次爬楼比赛活动,要求从一楼登上五楼,比比谁的功率最大。讨论中,同学们提出测量的物理量有:①一楼到五楼的高度h;②爬楼的时间t;③每个同学的体重G。下面比较方案中可行是( )
A.比较t的大小 B.比较G的大小
C.比较的大小 D.比较的大小
【答案】C
【解析】【解答】(1)克服自重,功率为;
(2)高度h相同,只需测量体重G和时间t,比较的大小,就能比较功率,故C符合题意。
13.如图所示,小明连续做15个规范的引体向上,同学们测量小明做引体向上的功率,下列不需要测量的物理量是( )
A.小明的身高 B.手臂的长度
C.小明的质量 D.完成15个引体向上的时间
【答案】A
【解析】根据题意可知,小明做引体向上的功率,
那么要测量功率需要测出小明的质量,手臂的长度和时间,而与小明的身高无关,故A符合题意,而B、C、D错误。
14.课外实践中,八年级的同学开展“从一楼登上五楼,看谁的功率最大”的活动(如图所示)。下列物理量中必须测量的是( )
①五楼到地面的高度 ②每个同学的体重
③从一楼到达五楼所用的时间 ④一楼到五楼楼梯的长度 ⑤每阶台阶的高度
A.①② B.①③⑤ C.②③ D.②③④
【答案】C
【解析】【解答】登楼时,在竖直方向上有力和距离,克服重力做功,功率为
比较功率大小时,一楼登上五楼高度相同,需要测量重力和时间,即②③需要测量,故ABD不符合题意,C符合题意。
15.如图甲所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它在同一水平木板上滑动,图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象。请根据图象判断:在相等的时间内,两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1,P2,下列判断正确的是( )
A.F1<F2 B.F1=F2 C.P1<P2 D.P1=P2
【答案】B
【解析】【解答】AB.由图乙可知两次都是做匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是平衡力,由于两次运动过程中摩擦力大小不变,所以拉力不变,A错误,B正确;
CD.由图乙可知,根据P=Fv可知,CD错误。
二、提升层(10题)——知识综合运用与实验分析
16.小明用20 N的水平推力,将重为150 N的购物车沿水平地面向前推动了5 m,用时4s,在此过程中,推力对购物车做功 J, 推力对购物车做功功率 w。
【答案】100;25
【解析】【解答】 推力对购物车做功 W=Fs=20N×5m=100J,根据W=Pt计算可知 推力对购物车做功功率 P=。
17.爬相同的楼梯(如图),大人比小孩的质量大,他们移动的距离相同, 做功多。如果两人在相同时间内爬完, 做功快,在物理学中,用 表示做功的快慢。
【答案】大人;大人;功率
【解析】大人的质量大于小孩的质量,则大人的重力大于小孩的重力,爬完相同楼梯,根据W=Gh,移动的距离相同,大人做的功比小孩做的功多。
如果两人在相同时间内爬完,根据 ,大人做功快。为了描述做功的快慢,引入功率这个物理量。
18.如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1.若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1 W2,P1 P2(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】=;>
【解析】【解答】(1)同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,根据二力平衡可知,拉力等于摩擦力,物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力不变;所以F1=F2=f;物体运动的距离都为10m,由W=Fs可知W1=W2;v1>v2,由P=Fv可知,P1>P2.
19.如图甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平力向右匀速推动木板至如图乙所示位置,推动木板的过程中,木板对桌面的压强将 ;木板受到的摩擦力将 ;水平推力做功的功率将 选填“变大”“变小”或“不变”。
【答案】变小;不变;不变
【解析】用水平力向右匀速推动木板至如图乙所示位置,推动木板的过程中,桌面受到的压力不变,受力面积增大,木板对桌面的压强将变小;木板受到的摩擦力等于推力F,大小不变;水平推力做功的功率由P=Fv可知保持不变。
20.举重是我国的优势体育项目,如图一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起,如果他们对杠钤所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则W1 W2 P1 P2 (选填“<”“=”或“>”)。
【答案】>;>
【解析】【解答】 由题知两人举起杠铃重力相同,因为甲比乙高,
所以举起的高度:h1>h2,
因为举起杠铃做功W=Gh,
所以举起杠铃做的功:W1>W2,
由可知,举起杠铃用的时间相同,
所以做功功率:P1>P2。
21.如图甲所示,小明用水平推力F把重500N的木箱向前推。图乙为推力F随时间t的变化情况;图丙为木箱前进速度v的大小随时间t变化的情况。在3s-5s内,推力F对木箱做功 J,推力F做功的功率为 W,重力对木箱做功 J。
【答案】400;200;0
【解析】(1)根据丙图可知,木箱在3-5s内做匀速直线运动,速度为1m/s,则木箱运动的距离为。
根据乙图可知,在3s-5s内推力F的大小为200N,则推力F对木箱做功为。
推动时间为2s,则推力F做功的功率为;
(2)根据题意可知,木箱在水平方向运动,而重力在竖直方向,因此木箱没有在重力方向上通过距离,故重力对木箱做功为0J。
22.如图1所示,小华用水平推力F把木箱向前沿着粗糙水平面推动。此过程中,推力F和木块前进的路程随时间t的变化情况分别如图2甲乙所示。0~2s内,木箱所受摩擦力为 N,0~2s内木箱克服摩擦力做功大小为 J;2~5s内木箱运动速度为 m/s,2~5s内推力F对木箱做功的功率为 。
【答案】10;20;1;10W
【解析】【解答】根据图甲、乙,在2~5s内,匀速直线运动受力平衡,推力为10N,摩擦力与推力平衡,大小相等,摩擦力是10N;0~2s物体加速运动,压力与接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,故摩擦力为10N。
在0~2s内,木箱移动距离为2m,克服摩擦力做功:,
在2~5s内,时间,运动的路程
速度为:;
根据推力为10N,功率。
23.甲、乙两物体都做匀速直线运动,它们运动的路程s与做功W随时间t变化图像分别如图,则两物体速度较大的是 ,功率较大的是 。(均选填“甲”或“乙”)
【答案】甲;乙
【解析】【解答】(1)甲、乙两物体做匀速直线运动,相同时间内,甲通过的路程长,甲物体的速度大于乙物体的速度。
(2)相同时间内,乙做的功大于甲做的功,根据可知,乙的功率大于甲的功率。
24.(多选)物体在水平拉力的作用下,沿粗糙程度相同的水平面做直线运动,其运动图像如图所示。图像中OA段拉力对物体做的功和功率分别为和,AB段拉力对物体做的功和功率分别为和。根据图像分析可知( )
A. B. C. D.
【答案】B,D
【解析】AB.根据图像分析,物体做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力大小相等。由于同一物体对水平面的压力相同,接触面粗糙程度不变,因此物体所受摩擦力大小不变,拉力也保持不变。根据功的计算公式 W=Fs,在拉力相同的情况下,运动距离越远,做功越多。从图中可以看出 sOA > sAB,因此 WOA > WAB,故A错误,B正确。
CD.两段运动所用时间相同(均为3秒),根据功率公式 可知,功越大则功率越大。由于 WOA > WAB,所以 POA > PAB,故C错误,D正确。
三、拓展层(5题)——实验探究与综合应用
25.如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力和的作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是( )
A.大于 B.小于
C.比做功多 D.比功率大
【答案】A,C,D
【解析】AB.甲质量大于乙质量,所以,两物体处于匀速运动状态,所以 两木块在水平木板上对木板压力压力等于它们的重力,分析可知甲对木块的压力大于乙对木块的压力。故A正确,B错误;
C.两木块速度相同、运动时间相同,根据,可知运动距离相同。 ,所以,,所以,故C正确;
D.两木块速度相同,且,结合功率公式,,所以,所以D正确。
26.把一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,它受到了水平向左的拉力F的作用,如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙,木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A.t=3s时木块受到的合力为2N
B.0~2s内,拉力做功的功率为4W
C.4~6s内,拉力做功48J
D.4~6s内,拉力做功的功率为16W
【答案】A,D
【解析】A.由图丙得,4~6s内,木块做匀速直线运动,木块受到的摩擦力等于拉力,由图乙得,此时摩擦力为4N,而t=3s时,木块做加速直线运动,木块对水平面的压力不变,接触面粗糙程度不变,则木块受到的摩擦力不变,仍为4N,由图乙,此时拉力为6N,木块受到的合力为,故A正确;
B.0~2s内,木块静止不动,由乙图,此时的拉力为2N,静摩擦力等于拉力,为2N,由于木块不运动,拉力做功为0,拉力做功的功率为0,故B错误;
CD.在4~6s内,木块做匀速直线运动,木块受到的摩擦力等于拉力,由图丙,速度v=4m/s,拉力做功为:,拉力做功的功率为:,故C错误,D正确。
27.深圳市图书馆引入无人机配送服务,让市民“足不出馆”享受美味的外卖,如图所示为第四代无人机,其部分参数如下表所示。某次无人机满载配送时,10s内匀速上升了30m高度。求:
空载时无人机所受重力
65N
四脚着地总面积
10cm2
最大载重
30N
(1)无人机空载并静置于水平地面上时,对地面的压强;
(2)10s内无人机对外卖所做的功;
(3)10s内无人机对外卖做功的功率。
【答案】(1)根据表格数据可知, 空载时无人机所受重力为65N,
则空载时无人机对地面的压力F=G=65N,
那么无人机空载并静置于水平地面上时对地面的压强
(2)根据表格数据可知,无人机满载时最大载重为30N,即外卖所受重力为,
则无人机对外卖做的功
(3)综上所述,10s内无人机对外卖做功的功率
28.一辆质量为1500kg的汽车在水平路面上匀速行驶。已知汽车轮胎与地面的接触的总面积为 600cm2,行驶过程中受到的阻力恒为400 N。
(1)计算汽车静止在水平地面上时,轮胎对地面的压强是多少?(取g=10N/kg)
(2)若汽车以72km/h的速度匀速行驶,此时发动机的输出功率是多少?
【答案】(1)解:汽车静止时,轮胎对地面的压力等于其重力,即
此时轮胎对地面的压强是。
(2)解:汽车匀速行驶时,牵引力等于阻力,即,汽车的速度,此时发动机的输出功率是。
29.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的10%,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104N。
(1)求货车空载行驶时所受的阻力。
(2)求货车以72km/h的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功。
(3)当货车装载1.1×104N重的货物,以72kW的额定功率匀速行驶时,求货车行驶的速度为多少m/s。
【答案】解:(1)根据题意可知,货车行驶时所受的阻力为车总重的10%,因此货车空载行驶时所受的阻力为:
f=10%×G空=10%×2.5×104N=2.5×103N
(2)根据二力平衡可知,匀速行驶时货车的牵引力为:
F牵=f=2.5×103N
货车的速度为
v=72km/h=20m/s
10s内货车牵引力做的功:
W=Fs=F牵vt=2.5×103N×20m/s×10s=5×105J
(3)当货车装载1.1×104N重的货物,所受的阻力为
f1=10%×G1=10%×(1.1×104N+2.5×104N)=3.6×103N
根据二力平衡,匀速行驶时货车的牵引力为:
F牵1=f1=3.6×103N
根据P=Fv可知,以72kW的额定功率匀速行驶时,货车行驶的速度为
答:(1)货车空载行驶时所受的阻力为2.5×103N;
(2)10s内货车牵引力做的功为5×105J;
(3)货车行驶的速度为20m/s。
30.小明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)实验需要测量的物理量:①用 (填测量器材)测量自己的质量m;②估测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);③用 (填测量器材)测量跳n次所用的 (填物理量与其对应符号)。
(2)跳绳时平均功率表达式:P= 。
(3)小明和小华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
【答案】(1)磅秤;秒表;时间t
(2)
(3)A
【解析】【解答】测量跳绳时的平均功率时,
(1)实验中,除了测人的质量和起跳高度外,还应用秒表记录跳一定次数时所用的时间t;
①用磅秤测出自己的质量m,在计算重力为G=mg;
②测自己平均每次跳起的高度h,则每次克服重力所做的功:W=Gh=mgh;
③用秒表记录跳n次所用的时间t;
(2)根据功和时间的比值,计算跳绳的平均功率为:;
(3)比较跳绳的功率时,
AB.频率相同,体重大的,在相同时间里做的功多,功率大,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,C不符合题意;
D.体重相同,每次做功相同,频率相同,做功的快慢相同,功率与跳的时间长短无关,D不符合题意。
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