专题08 功和功率的计算与应用【期末复习重难点专题培优十大题型】-2025-2026学年物理新教材人教版八年级下册
2026-05-20
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2份
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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1节 功,第2节 功率 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 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 | 12.54 MB |
| 发布时间 | 2026-05-20 |
| 更新时间 | 2026-05-20 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57956577.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦功和功率核心考点,通过10类高频易错题型讲练与50道真题分层演练,构建从概念辨析到公式应用再到实验探究的完整方法体系,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|重点题型分类讲练|10题型(含精讲+精练)|公式应用(W=Fs、P=W/t、P=Fv)、概念辨析(功与功率区别)、实验原理(功率测量)|功的计算-功率公式推导-实际应用(如牵引力与速度关系)的递进,融合科学探究与模型建构|
|优选真题实战演练|50题(基础+拓展)|分层突破(基础夯实/拓展拔尖)|覆盖高频考点,强化知识迁移与问题解决能力,对接期末命题趋势|
内容正文:
2025-2026学年人教版新教材物理八年级下册期末复习重点难点专题培优练
专题08 功和功率的计算与应用『期末复习重难点专题培优』
【10个高频易错题型讲练+期末真题实战演练 共50题】
重点题型 分类讲练 1
题型一 功的计算和估算 1
题型二 比较功的大小 2
题型三 功和功率的区别和联系 2
题型四 P=W/t 3
题型五 P=Fv 4
题型六 功率的估算 5
题型七 比较功率的大小 6
题型八 计算功率的比值 6
题型九 功率一定时,为了提高牵引力需减慢速度 7
题型十 功率的测量 7
优选真题 实战演练 9
【基础夯实 能力提升】 9
【拓展拔尖 冲刺满分】 12
题型一 功的计算和估算
【精讲】(25-26八年级下·福建厦门·期中)小滨分别用背、抱、滚拉、平拉等四种方式搬运一个装满水的桶,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程的过程中,他做功最多的方式是( )
A. B. C. D.
【精练1】(24-25八年级下·安徽淮北·阶段检测)小明用的水平推力使重为的超市购物车在水平路面上前进了,他放手后由于惯性购物车又向前滑行了,在此过程中小明对购物车做了__________的功。
【精练2】(25-26八年级下·全国·课后作业)一个质量为的苹果,从距地面高的树枝上自由落到地面,求此过程中重力对苹果做的功。(g取10N/kg)
题型二 比较功的大小
【精讲】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、,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. B. C. D.无法判断
【精练1】如图所示,质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上,AB段较光滑、BC段较粗糙,AB与BC的距离相等,木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C,则木块受到的摩擦力在AB段做的功___________在BC段做的功,力F在AB段做的功___________在BC段做的功(均填“大于/等于/小于”)。
【精练2】(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·月考)关于功,下列说法正确的是( )
A.只要有力作用在物体上,物体移动了距离,力就一定做功
B.物体受到力的作用,且在力的方向上移动了距离,力才做功
C.物体移动的距离越长,力做的功越多
D.力越大,力做的功越多
题型三 功和功率的区别和联系
【精讲】(24-25八年级下·福建福州·月考)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
【精练1】(24-25八年级下·福建福州·月考)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
【精练2】(24-25八年级下·重庆·月考)下列关于功和功率的说法正确的是( )
A.功率越小,物体做功不一定越慢 B.功率越大,物体做功越多
C.功率越小,物体做功时间越短 D.功率越大,物体做功越快
题型四 P=W/t
【精讲】(24-25八年级下·河北邢台·阶段检测)甲、乙两人进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,其中他们的质量比,所用的时间比,甲爬山功率与乙爬山功率之比为( )
A. B. C. D.
【精练1】(25-26八年级下·山东济南·期中)频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一。如图所示,是小亮用相机每隔0.5s曝光一次拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的重力约为1.6×104N,所受阻力约为车重的0.3倍。求拍摄过程中:(g取10N/kg)
(1)搜集汽车信息得知车长3m,由图可得汽车行驶的路程是________m;
(2)汽车牵引力做的功;
(3)汽车牵引力做功的功率。
【精练2】(25-26八年级下·福建南平·阶段检测)如图所示是小强手机中的运动软件记录某次跑步的信息。图中“配速”是指运动1km所用的时间。表示的配速是05'20'':指运动1 km用时5 min20 s。求:
(1)小强跑步1 km的平均速度;
(2)若小强跑步的平均力为30 N,小强跑步1 km,做的功与功率。
题型五 P=Fv
【精讲】(25-26八年级下·重庆·期中)小鸣参加凤鸣山中学举办的校园800 m比赛,在最后50 m的直线冲刺阶段以5 m/s的速度匀速冲向终点,已知小鸣的质量为50 kg,匀速阶段受到的空气阻力约为体重的0.05倍。求:
(1)小鸣全程重力对他做的功;
(2)小鸣匀速冲刺阶段克服空气阻力做功的功率。
【精练1】(24-25八年级下·湖南怀化·阶段检测)某家用轿车,重,该车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h,期间受到的阻力为车重的0.08。在此过程中,求:
(1)轿车通过的路程;
(2)轿车行驶0.5h内,牵引力所做的功;
(3)牵引力做功的功率。
【精练2】(24-25八年级下·安徽淮北·阶段检测)目前,许多公交公司更换了新型电动公交车,进行某新车测试时获得一些数据:该公交车自身质量为,车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.5倍,该公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶,内共行驶了,若司机的质量为,(g取10N/kg)求:
(1)该公交车匀速行驶时牵引力在内所做的功是多大?
(2)若该公交车以速度在平直公路上匀速行驶时所需的牵引力为,请推导该公交车匀速行驶时牵引力做功的功率,并利用该公式计算题中公交车匀速行驶时的牵引力做功的功率。
题型六 功率的估算
【精讲】(25-26八年级下·黑龙江大庆·期中)下列对有关物理量的认识中,最接近实际的是( )
A.一个鸡蛋悬浮在某盐水中所受的浮力约为5N
B.将一瓶500mL的矿泉水举高2m,做的功约为1J
C.一颗西瓜籽平放在手上对手的压强约为20Pa
D.优秀自行车运动员长时间运动的功率约为1kW
【精练1】(24-25八年级下·辽宁沈阳·阶段检测)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
【精练2】(25-26八年级下·辽宁沈阳·期中)估测法是物理学中常用的一种方法,对下面物理量的估测,你认为最接近实际的是( )
A.两个普通鸡蛋重约为10N
B.一个标准大气压约为
C.一名男中学生跳绳的功率约为5000W
D.成年人站立时对地面的压强约
题型七 比较功率的大小
【精讲】(24-25八年级下·湖南长沙·月考)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
【精练1】(25-26八年级下·全国·课后作业)(多选)如图所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同,但各自的粗糙程度均匀,物体一直受到水平向右的恒力F。物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置,其中,且物体在MO段做匀速直线运动。则下列说法正确的是( )
A.在MN、OP段物体受到的摩擦力大小:
B.在MN、OP段力F对物体做的功:
C.在MN、OP段力F做功的功率:
D.在MN、NO段力F做功的功率:
【精练2】(25-26八年级下·全国·课后作业)建筑工地上,用甲、乙两个起重机向上吊物体。甲起重机在20s内对物体做功为10000J,乙起重机在30s内对物体做功12000J,则________起重机做功快。
题型八 计算功率的比值
【精讲】(24-25八年级下·山东淄博·期末)甲、乙两位同学从一楼图书馆领取班级课本抱到五楼的教室。甲同学抱25本课本匀速上楼用时60s,乙同学抱20本课本匀速上楼用时45s。已知每本课本重3N,下列说法正确的是( )
A.甲、乙同学对课本做功之比5∶4,对课本做功的功率之比16∶15 B.甲、乙同学对课本做功之比5∶4,对课本做功的功率之比15∶16
C.甲、乙同学对课本做功之比4∶5,对课本做功的功率之比15∶16 D.甲、乙同学对课本做功之比4∶5,对课本做功的功率之比16∶15
【精练1】(24-25八年级下·广东佛山·期末)功率是表示物体做功__________的物理量。某机器的功率是500W,其物理意义是______________。若甲、乙两台机器做功之比为5∶3,所用时间之比为4∶9,则它们的功率之比为_________。
【精练2】(24-25八年级下·吉林·课后作业)老旧小区没装电梯的情况下,李师傅送水时会选择将水扛上楼,第一次李师傅用8min将两桶水从一楼送到四楼,第二次用10min将一桶水从一楼送到六楼,两次送水过程中李师傅对水桶做功分别为W1、W2,做功的功率分别为P1、P2,则W1∶W2=________,P1∶P2=________。
题型九 功率一定时,为了提高牵引力需减慢速度
【精讲】(多选)下列说法中错误的是( )
A.汽车上坡时,驾驶员要换成低挡.这样做是为了增大爬坡的牵引力
B.只要有力作用在物体上,力就对物体做功
C.正在降落的跳伞运动员具有动能和重力势能
D.弯弓射箭,箭的动能转化为弓的弹性势能
【精练1】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
【精练2】一辆汽车以20m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟,汽车的质量为1500kg,行驶时所受阻力为车重的0.2倍,此过程中牵引力做的功为___________J,此时汽车的功率为___________W,重力做的功为___________J。汽车上坡时,驾驶员要换成低挡,以减小汽车的行驶速度,这样做的目的是___________
A.省力 B.省油
C.省功 D.增大爬坡的牵引力
题型十 功率的测量
【精讲】(24-25八年级下·福建福州·月考)学习了功率知识后,小明想测量自己爬楼时的功率到底有多大。
实验原理:________;
(1)利用________(选填“磅秤”或“天平”)测量自身质量m,还需要的器材有:卷尺、秒表;
(2)设计的实验步骤如下,其中不必要测量的是________(填字母);
A.人的质量m
B.一楼到三楼的楼梯总长度L
C.爬楼所用的时间t
需要补充的步骤是:测量________h;
(3)最后计算出爬楼的功率表达式:________(用以上字母表示)。
【精练1】亲爱的同学,请你运用所学知识解答下列问题:
(1)九年级(17)班的同学要进行“估测自己上楼的功率”的实验,他们将从一楼走到三楼。①实验器材:体重计(磅秤)、秒表、________。②以下是朵朵设计的测量步骤,其中多余的是________(填字母)。
A.测出自己的质量m B.测出楼梯的总长度L
C.测出一楼到三楼的高度h D.测出自己上楼所用的时间t
(2)请利用②中的数据写出小组测得的上楼功率表达式________。
(3)兴趣小组又继续探究“重力势能的大小与哪些因素有关”,实验中重物A、B、C的质量关系为,木桩相同。木桩和重物的位置如图甲所示。重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。本实验用到的科学探究方法有____________和____________;比较重物A、B实验情况,我们可判断重力势能的大小和________的关系。
(4)根据图甲、乙所示的实验,我们________(选填“能”或“不能”)比较出图甲中重物B、C的重力势能的大小相等,理由是________________________________。
【精练2】学校买了一箱物理器材,小亮同学将它从一楼搬运到四楼,小红同学想测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
(1)本实验的实验原理是:___________
(2)测量所需要的器材有:磅秤、还需要___________、___________。
(3)小红同学设计的测量步骤如下,其中多余的步骤是___________。
A.测出箱子的质量m B.测出楼梯的总长度L
C.测出一楼到四楼的竖直高度h D.测出小亮上楼所用的时间t
E.算出小亮搬运箱子的功率P
(4)用所测物理量计算功率的表达式是P=___________。
【基础夯实 能力提升】
1.(24-25八年级下·黑龙江鸡西·期末)下列数据中最接近实际的是( )
A.一个苹果的质量约为2kg
B.一本人教版八年级物理课本的重力约为10N
C.一标准大气压约为
D.一个中学生从1楼走到3楼克服自身重力做的功约为3000J
2.(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末)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.
3.(24-25八年级下·广东深圳·期末)使用思维导图能帮助同学们迅速构建物理知识网络。如图是关于机械功的部分知识结构图,关于图中①②③④的理解正确的是( )
A.①比值 B.②乘积 C.③速度 D.④快慢
4.(24-25八年级下·陕西榆林·期末)如图所示,某餐馆用智能机器人替代人工送菜,该机器人以的速度在水平地面上匀速前进将菜送到客人桌前,若机器人和菜总重为,工作时牵引力恒为,完成本次送菜,牵引力做的功为__________,牵引力做功的功率为__________,机器人所受重力做功为__________。当顾客取下菜品后,机器人对水平地面的压强__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.(24-25八年级下·辽宁大连·期末)如图所示,重为500N的同学在1min内做了40个仰卧起坐。若该同学上半身的重力约为全身重力的,每次完整完成动作上半身重心上升的高度为0.3m,则她在这1min内克服重力做功___________J,克服重力做功的功率为___________W。
6.(24-25八年级下·黑龙江七台河·期末)重50N的物体在15N的水平推力作用下沿水平路面前进了4m,推力对物体做的功是________J,重力对物体做的功是________J,当推力撤销后,该物体由于惯性又前进了1m,在这个过程中,推力对物体做的功是________J。
7.(24-25八年级下·甘肃白银·期末)如图所示,冰壶在水平冰面上滑行的过程中,其所受的重力___________(选填“做功”或“不做功”);当冰壶静止在水平冰面上时,冰壶所受的重力和冰面对冰壶的支持力是一对___________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。
8.(24-25八年级下·甘肃天水·期末)“绿色出行,低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车,满载时的总质量为,四个轮胎的着地面积是,在平直公路上匀速行驶,用时,此过程中汽车牵引力做功。(取)求满载时。
(1)该车静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)汽车匀速行驶时的速度;
(3)汽车匀速行驶时所受的牵引力。
9.(24-25八年级下·吉林四平·期末)小明家住在11楼,他在1楼乘电梯回家。电梯运行20s直接到达11楼。为简化计算,假设电梯在20s的运行时间内全程做匀速运动,每层楼高3m,小明重600N,在搭乘电梯的过程中,电梯对他做功的功率是多少?
10.(24-25八年级下·河南洛阳·期末)八年级(1)班组织登楼比赛活动,比一比谁登楼的功率最大;
(1)测量所需要的器材有:体重秤、_____、_____;
(2)小丽同学设计的实验步骤如下,其中多余的是( )(填字母);
A.测出自己所受的重力
B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出自己上楼梯所用的时间
E.算出自己登楼的功率
(3)经测量,教学楼每层高3米,体重为的小洛同学从教学楼的一楼登上三楼,用时30s,则他登楼的功率_____W,若小阳登楼的功率为120W,且与小洛体重相同,则_____(选填“小洛”或“小阳”)登楼更快。
【拓展拔尖 冲刺满分】
1.(23-24八年级下·云南丽江·期末)下列说法不正确的是( )
A.功率是表示物体做功快慢的物理量
B.物体间力的作用是相互的
C.注射器的针头做得锋利是通过减小压力来增大压强的
D.拦河大坝设计成“上窄下宽”的形状是因为水的深度越大,水的压强越大
2.(24-25八年级下·甘肃兰州·期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体受到水平方向的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和运动速度v的大小与时间t的关系分别如图乙、丙所示( )
A.内,物体未被推动,拉力小于摩擦力
B.内,物体克服摩擦力所做的功的功率为18W
C.内,物体做减速运动,物体受到的摩擦力小于时的摩擦力
D.物体在内受到的合力与内受到的合力大小相等
3.(24-25八年级下·黑龙江大庆·期末)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示(),水的密度是则如下分析不正确的是( )
A.当时,物块M在水中处于漂浮状态
B.当时,水对容器底部的压力大小是13N
C.图乙中a的值是为8cm
D.40s~140s的时间内, 浮力对物体做功0.32J
4.(25-26八年级下·甘肃临夏·期末)在水平地面上,用50N的力沿水平方向拉着重为200N的小车匀速前进5m,拉力做的功是_____ J,重力做的功是_____J。如果拉力的方向改为斜向上30°,则拉力的大小会______(选填“大于”、“等于”或“小于”)50N才能拉动小车。
5.(24-25八年级下·吉林长春·期末)如图所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示,第4秒末时,物体受到的摩擦力为___________N;第6-9秒末,推力F做的功是___________J。
6.(24-25八年级下·黑龙江牡丹江·期末)一人将一个重为100N的箱子匀速举高2 m,所用时间为4 s,则此人举高箱子的过程中所做的功是___________J,此人做功的功率是___________W。质量较大的大雁和质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的动能相等,那么___________(填“大雁”或“燕子”)飞得快。
7.(24-25八年级下·山东济宁·期末)如图所示,木板B置于水平地面上,物块A叠放于B上。水平拉力F1=70N,水平拉力F2=50N。B静止,A沿木板B以10cm/s的速度向右匀速滑动。则拉力F2的功率为_____W,地面对木板B的摩擦力为_____N,方向向_____(选填“左”或“右”)。
8.(24-25八年级下·黑龙江大庆·期末)如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车,汽车(包括司乘人员)的质量为1.2t,在水平路面上以恒定功率做直线运动的 v-t图象如图乙,在前 10s汽车通过的路程为 100m(取)。求:
(1)汽车经过一段路段时,此处规定汽车对地面的压强不得超过,则汽车与地面接触的总面积最少为多少 ?
(2)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02 倍,求在这个过程中汽车受到的牵引力?
(3)汽车在0~10s内牵引力做的功?
9.(24-25八年级下·甘肃白银·期末)“绿色出行,低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用的重要交通工具。某新能源汽车满载时整车质量为1.2t,轮胎与水平地面的总接触面积为0.04m2,汽车满载在平直公路上做匀速直线运动,10min内行驶了12km,受到的阻力是汽车总重的,g取10N/ kg。求:
(1)汽车满载静止时对水平地面的压强。
(2)汽车受到的牵引力。
(3)汽车牵引力做的功及功率。
10.(24-25八年级下·江苏南京·期末)物理学习中要注重方法的学习:
(1)学习物理概念时,将一个物理量与另一物理量的比值定义为一个新的物理量的方法叫作“比值定义法”。请写出本学期学过的一个使用该方法定义的物理量名称:________,对应的表达式为________,该物理量的国际单位是________;
(2)在探究“重力大小与质量的关系”实验中,小华用如图所示的弹簧测力计测量物体的重力,图中所测物体的重力为________ N。记录多组物体质量、重力数据后,可通过以下两种方法分析数据,得出结论。方法一:计算重力与质量的________,发现接近为一个定值。方法二:通过描点连线,作出重力与质量的关系图像,得到结论:________。
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$2025-2026学年人教版新教材物理八年级下册期末复习重点难点专题培优练
专题08 功和功率的计算与应用『期末复习重难点专题培优』
【10个高频易错题型讲练+期末真题实战演练 共50题】
重点题型 分类讲练 1
题型一 功的计算和估算 1
题型二 比较功的大小 2
题型三 功和功率的区别和联系 3
题型四 P=W/t 4
题型五 P=Fv 6
题型六 功率的估算 8
题型七 比较功率的大小 10
题型八 计算功率的比值 11
题型九 功率一定时,为了提高牵引力需减慢速度 13
题型十 功率的测量 14
优选真题 实战演练 17
【基础夯实 能力提升】 17
【拓展拔尖 冲刺满分】 22
题型一 功的计算和估算
【精讲】(25-26八年级下·福建厦门·期中)小滨分别用背、抱、滚拉、平拉等四种方式搬运一个装满水的桶,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程的过程中,他做功最多的方式是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A(背)、B(抱):人对桶的作用力是竖直方向,桶沿水平方向运动,力的方向和位移方向垂直,因此人对桶做功为0;
C(滚拉):桶滚动,受到滚动摩擦力,在压力、接触面粗糙程度相同时,滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,因此拉力更小,做功更少;
D(平拉):桶滑动,受到滑动摩擦力,滑动摩擦力大于滚动摩擦力,拉力更大,结合,路程相同的情况下,该方式做功最多。
故选D。
【精练1】(24-25八年级下·安徽淮北·阶段检测)小明用的水平推力使重为的超市购物车在水平路面上前进了,他放手后由于惯性购物车又向前滑行了,在此过程中小明对购物车做了__________的功。
【答案】200
【详解】已知推力大小为20N,且沿推力方向移动的距离为10m,则小明对购物车做功
【精练2】(25-26八年级下·全国·课后作业)一个质量为的苹果,从距地面高的树枝上自由落到地面,求此过程中重力对苹果做的功。(g取10N/kg)
【答案】3.6J
【详解】苹果所受的重力
再计算重力对苹果做的功
题型二 比较功的大小
【精讲】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、,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. B. C. D.无法判断
【答案】C
【详解】功的大小只由力的大小和力的方向上移动的距离决定。根据题意,两次的力F大小相等,物体在力的方向上移动的距离s也相等,因此。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【精练1】如图所示,质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上,AB段较光滑、BC段较粗糙,AB与BC的距离相等,木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C,则木块受到的摩擦力在AB段做的功___________在BC段做的功,力F在AB段做的功___________在BC段做的功(均填“大于/等于/小于”)。
【答案】 小于 等于
【详解】[1]滑动摩擦力的大小与物体所受压力大小、接触面粗糙程度有关。水平桌面粗糙程度越大,所受滑动摩擦力也越大。AB段较光滑、BC段较粗糙,所以,AB段受到的摩擦力小于BC段受到的摩擦力,AB与BC的距离相等,根据可知,木块受到的摩擦力在AB段做的功小于在BC段做的功。
[2]木块在AB段和BC段运动的距离相等,拉力F是恒力,则根据可知,水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功。
【精练2】(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·月考)关于功,下列说法正确的是( )
A.只要有力作用在物体上,物体移动了距离,力就一定做功
B.物体受到力的作用,且在力的方向上移动了距离,力才做功
C.物体移动的距离越长,力做的功越多
D.力越大,力做的功越多
【答案】B
【详解】A.力做功需要两个必要条件:一是有力作用在物体上,二是物体在力的方向上移动了距离。如果力的方向与物体移动的方向垂直,即使有力作用且物体移动了距离,力也没有做功,故A错误;
B.力对物体做功的条件是:物体受到力的作用,并且物体在这个力的方向上通过了一段距离,这两个条件缺一不可,故B正确;
C.功的大小等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积,只知道物体移动的距离长,不知道力的大小,无法确定力做的功多少,故C错误;
D.功的大小取决于力的大小和物体在力的方向上移动的距离,仅有力大,若物体在力的方向上没有移动距离,或者移动的距离很小,力做的功也不一定多,故D错误。
故选B。
题型三 功和功率的区别和联系
【精讲】(24-25八年级下·福建福州·月考)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。
【精练1】(24-25八年级下·福建福州·月考)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。
【精练2】(24-25八年级下·重庆·月考)下列关于功和功率的说法正确的是( )
A.功率越小,物体做功不一定越慢 B.功率越大,物体做功越多
C.功率越小,物体做功时间越短 D.功率越大,物体做功越快
【答案】D
【详解】AD.功率是描述物体做功快慢的物理量,功率越小,做功越慢;功率越大,表示物体做功越快,故A错误,D正确;
BC.由可知,做功的多少与功率大小和做功时间都有关系,功率越大,物体做功不一定越多,功率越小,物体做功时间不一定越短,故BC错误。
故选D。
题型四 P=W/t
【精讲】(24-25八年级下·河北邢台·阶段检测)甲、乙两人进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,其中他们的质量比,所用的时间比,甲爬山功率与乙爬山功率之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题可知,甲、乙两人质量比,则两人重力比为
因两人爬山的高度相同,由可得,两人爬山克服重力做功之比为
因所用的时间比
由得,两人爬山的功率之比,故选D。
【精练1】(25-26八年级下·山东济南·期中)频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一。如图所示,是小亮用相机每隔0.5s曝光一次拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的重力约为1.6×104N,所受阻力约为车重的0.3倍。求拍摄过程中:(g取10N/kg)
(1)搜集汽车信息得知车长3m,由图可得汽车行驶的路程是________m;
(2)汽车牵引力做的功;
(3)汽车牵引力做功的功率。
【答案】(1)18
(2)
(3)8.64×104W
【详解】(1)由图可知,车身长度占3个方格,而车长3m,故每个方格长度为1m,故汽车行驶的路程是。
(2)由图可知,汽车做匀速直线运动,处于平衡状态,牵引力与阻力大小相等,故牵引力为
牵引力做的功为
(3)每隔0.5s曝光一次,故拍摄过程的总时间为
牵引力做功的功率为
【精练2】(25-26八年级下·福建南平·阶段检测)如图所示是小强手机中的运动软件记录某次跑步的信息。图中“配速”是指运动1km所用的时间。表示的配速是05'20'':指运动1 km用时5 min20 s。求:
(1)小强跑步1 km的平均速度;
(2)若小强跑步的平均力为30 N,小强跑步1 km,做的功与功率。
【答案】(1)3.125m/s
(2),93.75W
【详解】(1)小强跑步路程
小强跑步时间
小强跑步1 km的平均速度
(2)小强跑步1 km做的功
小强跑步功率
题型五 P=Fv
【精讲】(25-26八年级下·重庆·期中)小鸣参加凤鸣山中学举办的校园800 m比赛,在最后50 m的直线冲刺阶段以5 m/s的速度匀速冲向终点,已知小鸣的质量为50 kg,匀速阶段受到的空气阻力约为体重的0.05倍。求:
(1)小鸣全程重力对他做的功;
(2)小鸣匀速冲刺阶段克服空气阻力做功的功率。
【答案】(1)0J
(2)125W
【详解】(1)做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。小鸣跑步时,重力方向竖直向下,他在竖直方向没有移动距离(h=0)。根据功的计算公式,代入数据得
即全程重力对他做的功为0J。
(2)小鸣的重力为
匀速阶段空气阻力为
根据功率推导公式
得克服空气阻力做功的功率为
【精练1】(24-25八年级下·湖南怀化·阶段检测)某家用轿车,重,该车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h,期间受到的阻力为车重的0.08。在此过程中,求:
(1)轿车通过的路程;
(2)轿车行驶0.5h内,牵引力所做的功;
(3)牵引力做功的功率。
【答案】(1)36km
(2)
(3)
【详解】(1)根据速度公式可得,轿车通过的路程
(2)由题意得,轿车所受阻力
轿车匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,故牵引力
牵引力所做的功
(3)方法一:行驶时间
牵引力做功的功率
方法二:将速度单位换算为米每秒
牵引力做功的功率
【精练2】(24-25八年级下·安徽淮北·阶段检测)目前,许多公交公司更换了新型电动公交车,进行某新车测试时获得一些数据:该公交车自身质量为,车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.5倍,该公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶,内共行驶了,若司机的质量为,(g取10N/kg)求:
(1)该公交车匀速行驶时牵引力在内所做的功是多大?
(2)若该公交车以速度在平直公路上匀速行驶时所需的牵引力为,请推导该公交车匀速行驶时牵引力做功的功率,并利用该公式计算题中公交车匀速行驶时的牵引力做功的功率。
【答案】(1)
(2)功率的定义式为,功的计算公式为,速度的定义式为将和代入,可得;
【详解】(1)由题意得,公交车自身质量,司机质量,则总质量
总重力
公交车匀速行驶时所受阻力
因为公交车匀速行驶,牵引力与阻力是平衡力,所以牵引力
公交车行驶路程,则牵引力做的功
(2)功率的定义式为,功的计算公式为,速度的定义式为将和代入,可得
即
公交车行驶时间
行驶速度
已知牵引力,则牵引力做功的功率
题型六 功率的估算
【精讲】(25-26八年级下·黑龙江大庆·期中)下列对有关物理量的认识中,最接近实际的是( )
A.一个鸡蛋悬浮在某盐水中所受的浮力约为5N
B.将一瓶500mL的矿泉水举高2m,做的功约为1J
C.一颗西瓜籽平放在手上对手的压强约为20Pa
D.优秀自行车运动员长时间运动的功率约为1kW
【答案】C
【详解】9A.一个鸡蛋的质量约50g,重力约为
鸡蛋悬浮时浮力等于重力,约为0.5N,故A错误;
B.500mL矿泉水的质量约为
重力
举高2m做功约为
故B错误;
C.一颗西瓜籽的质量约0.1g,重力约为
平放时接触面积约
压强约为
故C正确;
D.优秀自行车运动员长时间运动的功率约100W,1kW太大,故D错误。
故选C。
【精练1】(24-25八年级下·辽宁沈阳·阶段检测)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。
【精练2】(25-26八年级下·辽宁沈阳·期中)估测法是物理学中常用的一种方法,对下面物理量的估测,你认为最接近实际的是( )
A.两个普通鸡蛋重约为10N
B.一个标准大气压约为
C.一名男中学生跳绳的功率约为5000W
D.成年人站立时对地面的压强约
【答案】D
【详解】A.两个普通鸡蛋的质量约为,重约为,故A不符合题意;
B.一个标准大气压约为,故B不符合题意;
C.男中学生跳绳的功率约为50~100W,5000W远高于实际值,故C不符合题意;
D.成年人对地面的压力约为600N,双脚与地面的接触面积约为,成年人站立时对地面的压强约,故D符合题意。
故选D。
题型七 比较功率的大小
【精讲】(24-25八年级下·湖南长沙·月考)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。
【精练1】(25-26八年级下·全国·课后作业)(多选)如图所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同,但各自的粗糙程度均匀,物体一直受到水平向右的恒力F。物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置,其中,且物体在MO段做匀速直线运动。则下列说法正确的是( )
A.在MN、OP段物体受到的摩擦力大小:
B.在MN、OP段力F对物体做的功:
C.在MN、OP段力F做功的功率:
D.在MN、NO段力F做功的功率:
【答案】BD
【详解】A.因为O点两侧粗糙程度不同,在压力相同(物体重力不变,对地面压力不变)的情况下,粗糙程度不同,滑动摩擦力大小不同,故A错误;
B.根据功的计算公式,已知,力F为恒力且大小不变,所以在 MN、OP 段力F对物体做的功相等,故B正确;
C.如图,在MN段物体运动的时间为2t,在OP段运动的时间为t,在 MN、OP 段力F对物体做的功相等,根据得在MN、OP段力F做功的功率,故C错误;
D.物体在MO段做匀速直线运动,且力F相同,根据,可得,故D正确。
故选BD。
【精练2】(25-26八年级下·全国·课后作业)建筑工地上,用甲、乙两个起重机向上吊物体。甲起重机在20s内对物体做功为10000J,乙起重机在30s内对物体做功12000J,则________起重机做功快。
【答案】甲
【详解】计算甲起重机的功率:代入甲的做功与时间数据,可得
计算乙起重机的功率:代入乙的做功与时间数据,可得
比较两者功率大小,甲的功率大于乙的功率,所以甲起重机做功更快。
题型八 计算功率的比值
【精讲】(24-25八年级下·山东淄博·期末)甲、乙两位同学从一楼图书馆领取班级课本抱到五楼的教室。甲同学抱25本课本匀速上楼用时60s,乙同学抱20本课本匀速上楼用时45s。已知每本课本重3N,下列说法正确的是( )
A.甲、乙同学对课本做功之比5∶4,对课本做功的功率之比16∶15 B.甲、乙同学对课本做功之比5∶4,对课本做功的功率之比15∶16
C.甲、乙同学对课本做功之比4∶5,对课本做功的功率之比15∶16 D.甲、乙同学对课本做功之比4∶5,对课本做功的功率之比16∶15
【答案】B
【详解】甲、乙两位同学所抱课本的重力之比为
甲、乙两位同学抱着课本上楼的距离h甲=h乙。则甲、两位同学抱书上楼做的功之比为
甲、乙两位同学抱书上楼所用的时间之比为
则甲、乙两位同学抱书上楼做功的功率之比为
故B正确,ACD错误。
故选B。
【精练1】(24-25八年级下·广东佛山·期末)功率是表示物体做功__________的物理量。某机器的功率是500W,其物理意义是______________。若甲、乙两台机器做功之比为5∶3,所用时间之比为4∶9,则它们的功率之比为_________。
【答案】 快慢 机器每秒钟做功500J 15∶4
【详解】[1]根据定义式可知,功率表示单位时间内做功的多少,是衡量物体做功快慢的物理量。
[2]由功率的物理意义可知,功率表示单位时间内完成的功,所以,某机器的功率是500W,其物理意义是机器每秒钟做功500J。
[3]由题意可得,甲、乙两台机器做功之比为,所用时间之比为,则由功率的定义公式可得,它们的功率之比为
【精练2】(24-25八年级下·吉林·课后作业)老旧小区没装电梯的情况下,李师傅送水时会选择将水扛上楼,第一次李师傅用8min将两桶水从一楼送到四楼,第二次用10min将一桶水从一楼送到六楼,两次送水过程中李师傅对水桶做功分别为W1、W2,做功的功率分别为P1、P2,则W1∶W2=________,P1∶P2=________。
【答案】 6:5 3:2
【详解】[1]设楼层的高度是h,这桶水的重力一定,楼的高度前后不变,由W=Gh知道,两次所做的功之比是
[2]由 知道,做功的功率之比是
题型九 功率一定时,为了提高牵引力需减慢速度
【精讲】(多选)下列说法中错误的是( )
A.汽车上坡时,驾驶员要换成低挡.这样做是为了增大爬坡的牵引力
B.只要有力作用在物体上,力就对物体做功
C.正在降落的跳伞运动员具有动能和重力势能
D.弯弓射箭,箭的动能转化为弓的弹性势能
【答案】BD
【详解】A.由P=Fv可知,功率一定时,降低速度可增大牵引力;汽车上坡时,驾驶员要换成低挡,这样做是为了增大爬坡的牵引力,故A正确,不符合题意;
B.只要有力作用在物体上,物体没有在力的方向上运动,力没有对物体做功,故B错误,符合题意;
C.正在降落的跳伞运动员,速度不为0,具有动能,也被举高而具有重力势能,故C正确,不符合题意;
D.弯弓射箭,弓的弹性势能转化为箭的动能,故D错误,符合题意。
故选BD。
【精练1】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。
【精练2】一辆汽车以20m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟,汽车的质量为1500kg,行驶时所受阻力为车重的0.2倍,此过程中牵引力做的功为___________J,此时汽车的功率为___________W,重力做的功为___________J。汽车上坡时,驾驶员要换成低挡,以减小汽车的行驶速度,这样做的目的是___________
A.省力 B.省油
C.省功 D.增大爬坡的牵引力
【答案】 60000 0 D
【详解】[1]汽车在水平路面上沿直线匀速行驶,水平方向受力平衡,则牵引力大小为
牵引力做的功为
[2]汽车的功率为
[3]重力的方向竖直向下,汽车沿水平方向行驶,运动的方向与重力的方向垂直,所以重力不做功,即重力做功为0J。
[4]根据公式可得,由于汽车的最大功率是一定的,当减小行驶速度时,可以获得更大的牵引力,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
题型十 功率的测量
【精讲】(24-25八年级下·福建福州·月考)学习了功率知识后,小明想测量自己爬楼时的功率到底有多大。
实验原理:________;
(1)利用________(选填“磅秤”或“天平”)测量自身质量m,还需要的器材有:卷尺、秒表;
(2)设计的实验步骤如下,其中不必要测量的是________(填字母);
A.人的质量m
B.一楼到三楼的楼梯总长度L
C.爬楼所用的时间t
需要补充的步骤是:测量________h;
(3)最后计算出爬楼的功率表达式:________(用以上字母表示)。
【答案】 磅秤 B 一楼到三楼的竖直高度
【详解】测量功率的原理就是功率的定义式。
人的质量约几十千克,天平量程太小,因此选择量程更大的磅秤测量质量。
爬楼做功是克服重力做功,做功大小,只需要人的质量、爬楼的竖直高度、爬楼时间,不需要测量楼梯的斜长,因此不必要测量B;需要补充测量一楼到三楼的竖直高度。
克服重力做功,代入功率公式得
【精练1】亲爱的同学,请你运用所学知识解答下列问题:
(1)九年级(17)班的同学要进行“估测自己上楼的功率”的实验,他们将从一楼走到三楼。①实验器材:体重计(磅秤)、秒表、________。②以下是朵朵设计的测量步骤,其中多余的是________(填字母)。
A.测出自己的质量m B.测出楼梯的总长度L
C.测出一楼到三楼的高度h D.测出自己上楼所用的时间t
(2)请利用②中的数据写出小组测得的上楼功率表达式________。
(3)兴趣小组又继续探究“重力势能的大小与哪些因素有关”,实验中重物A、B、C的质量关系为,木桩相同。木桩和重物的位置如图甲所示。重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。本实验用到的科学探究方法有____________和____________;比较重物A、B实验情况,我们可判断重力势能的大小和________的关系。
(4)根据图甲、乙所示的实验,我们________(选填“能”或“不能”)比较出图甲中重物B、C的重力势能的大小相等,理由是________________________________。
【答案】(1) 卷尺 B
(2)
(3) 转换法 控制变量法 高度
(4) 能 见解析
【详解】(1)[1][2]估测自己上楼的功率,根据
计算功率,因此需要测量的物理量有自己的质量m,一楼到三楼的高度h,自己上楼所用的时间t,因此需要的测量工具有体重计、秒表和卷尺,多余的步骤是B。
(2)由功率公式,上楼时克服重力做功,代入功率公式可得上楼功率表达式
(3)[1][2]本实验中,通过比较木桩陷入沙中的深度来反映重力势能的大小,这是转换法;在研究重力势能与质量的关系时,控制下落高度相同,研究重力势能与下落高度的关系时,控制质量相同,这是控制变量法。
[3]由题意可知,A、B两物体质量相等,高度不同,因此探究的是重力势能与高度的关系,通过比较重物A、B将木桩打入沙中的深度不同,可判断重力势能的大小与高度的关系。
(4)[1][2]由乙图可以看出重物B、C将两根木桩打入沙中的深度相同,所以能判断出重物B、C的重力势能相等。
【精练2】学校买了一箱物理器材,小亮同学将它从一楼搬运到四楼,小红同学想测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
(1)本实验的实验原理是:___________
(2)测量所需要的器材有:磅秤、还需要___________、___________。
(3)小红同学设计的测量步骤如下,其中多余的步骤是___________。
A.测出箱子的质量m B.测出楼梯的总长度L
C.测出一楼到四楼的竖直高度h D.测出小亮上楼所用的时间t
E.算出小亮搬运箱子的功率P
(4)用所测物理量计算功率的表达式是P=___________。
【答案】(1)
(2) 皮尺 停表
(3)B
(4)
【详解】(1)功率的计算公式就是该实验的原理
(2)[1][2]测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率,需结合公式式中W是克服箱子的重力所做功,m为箱子的质量,h为一楼到四楼的竖直高度,t为上楼所用的时间。所以需要磅秤测量箱子的质量m、用皮尺测量一楼到四楼的竖直高度h,用秒表测量上楼所用的时间t。
(3)通过对第2小问的分析可知并不需要测量楼梯的总长度L。故选B。
(4)功率的表达式
【基础夯实 能力提升】
1.(24-25八年级下·黑龙江鸡西·期末)下列数据中最接近实际的是( )
A.一个苹果的质量约为2kg
B.一本人教版八年级物理课本的重力约为10N
C.一标准大气压约为
D.一个中学生从1楼走到3楼克服自身重力做的功约为3000J
【答案】D
【详解】A.一个苹果的质量约为0.2kg,故A不符合题意;
B.一本人教版八年级物理课本的重力约为2N,故B不符合题意;
C.一标准大气压约为,故C不符合题意;
D.一个中学生重力约为500N,一层楼的高度约为3m,则一个中学生从1楼走到3楼克服自身重力做的功约为,故D符合题意。
故选D。
2.(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末)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。
3.(24-25八年级下·广东深圳·期末)使用思维导图能帮助同学们迅速构建物理知识网络。如图是关于机械功的部分知识结构图,关于图中①②③④的理解正确的是( )
A.①比值 B.②乘积 C.③速度 D.④快慢
【答案】D
【详解】A.机械功是力与在力的方向上移动的距离的乘积,所以①是乘积,故A错误;
B.功率是机械功与做功所用时间的比值,所以②是比值,故B错误;
C.机械功指力对物体做功的多少,即做功的多少,所以③是多少,故C错误;
D.功率表示做功的快慢,所以④是快慢,故D正确。
故选D。
4.(24-25八年级下·陕西榆林·期末)如图所示,某餐馆用智能机器人替代人工送菜,该机器人以的速度在水平地面上匀速前进将菜送到客人桌前,若机器人和菜总重为,工作时牵引力恒为,完成本次送菜,牵引力做的功为__________,牵引力做功的功率为__________,机器人所受重力做功为__________。当顾客取下菜品后,机器人对水平地面的压强__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 1500 75 0 变小
【详解】牵引力做的功为
运动时间
牵引力做功的功率为
重力方向竖直向下,机器人沿水平方向运动,竖直方向没有移动距离,因此重力做功为0J;
机器人对水平地面的压力等于总重力,取下菜品后总重力减小,对地面的压力减小,受力面积不变,根据压强公式,可知机器人对水平地面的压强变小。
5.(24-25八年级下·辽宁大连·期末)如图所示,重为500N的同学在1min内做了40个仰卧起坐。若该同学上半身的重力约为全身重力的,每次完整完成动作上半身重心上升的高度为0.3m,则她在这1min内克服重力做功___________J,克服重力做功的功率为___________W。
【答案】 3600 60
【详解】[1][2]由题意可知,该同学上半身的重力
该同学完整完成动作上半身重心上升的高度为0.3m,在1min内做了40个仰卧起坐,根据,她在这1min内克服重力做功
克服重力做功的功率
6.(24-25八年级下·黑龙江七台河·期末)重50N的物体在15N的水平推力作用下沿水平路面前进了4m,推力对物体做的功是________J,重力对物体做的功是________J,当推力撤销后,该物体由于惯性又前进了1m,在这个过程中,推力对物体做的功是________J。
【答案】 60 0 0
【详解】[1]推力做功
[2]物体水平移动,重力方向竖直向下,物体在重力方向上没有移动距离,因此重力做功为0。
[3]推力撤销后,物体不再受推力作用,因此物体由于惯性前进1m的过程中,推力对物体做功为0。
7.(24-25八年级下·甘肃白银·期末)如图所示,冰壶在水平冰面上滑行的过程中,其所受的重力___________(选填“做功”或“不做功”);当冰壶静止在水平冰面上时,冰壶所受的重力和冰面对冰壶的支持力是一对___________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。
【答案】 不做功 平衡力
【详解】[1]做功的两个必要条件是“有力作用”且“在力的方向上移动距离”。重力方向竖直向下,而冰壶沿水平方向滑行,在重力方向上没有移动距离,因此重力不做功。
[2]冰壶静止时,重力与支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体(冰壶)上、作用在同一直线上,符合平衡力的条件;相互作用力是作用在两个不同物体上的力,因此这两个力是一对平衡力。
8.(24-25八年级下·甘肃天水·期末)“绿色出行,低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车,满载时的总质量为,四个轮胎的着地面积是,在平直公路上匀速行驶,用时,此过程中汽车牵引力做功。(取)求满载时。
(1)该车静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)汽车匀速行驶时的速度;
(3)汽车匀速行驶时所受的牵引力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)该车满载静止在水平地面上时,对地面的压力等于其总重力。设汽车满载时的总质量为m,则其总重力为
汽车对地面的压力,设汽车轮胎与地面的总接触面积为S,则汽车对地面的压强为
(2)汽车匀速行驶时的速度为
(3)根据功的计算公式可得,汽车所受的牵引力为
9.(24-25八年级下·吉林四平·期末)小明家住在11楼,他在1楼乘电梯回家。电梯运行20s直接到达11楼。为简化计算,假设电梯在20s的运行时间内全程做匀速运动,每层楼高3m,小明重600N,在搭乘电梯的过程中,电梯对他做功的功率是多少?
【答案】
【详解】从1楼到11楼共上升10层,每层楼高3m,总高度
电梯匀速运行,支持力与人的重力是平衡力,支持力F等于重力G,即
电梯对人做的功
电梯对他做功的功率
10.(24-25八年级下·河南洛阳·期末)八年级(1)班组织登楼比赛活动,比一比谁登楼的功率最大;
(1)测量所需要的器材有:体重秤、_____、_____;
(2)小丽同学设计的实验步骤如下,其中多余的是( )(填字母);
A.测出自己所受的重力
B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出自己上楼梯所用的时间
E.算出自己登楼的功率
(3)经测量,教学楼每层高3米,体重为的小洛同学从教学楼的一楼登上三楼,用时30s,则他登楼的功率_____W,若小阳登楼的功率为120W,且与小洛体重相同,则_____(选填“小洛”或“小阳”)登楼更快。
【答案】(1) 刻度尺 秒表
(2)B
(3) 100 小阳
【详解】(1)[1][2]登楼的功率为
因此测量所需要的器材有:体重秤、秒表、皮卷尺。
(2)根据登楼的功率表达式可知,实验中需要测出自己所受的重力,测出一楼到三楼的竖直高度,测出自己上楼梯所用的时间,算出自己登楼的功率,其中多余的是测出楼梯的总长度,故B符合题意,ACDE不符合题意。
故选B。
(3)[1]经测量,教学楼每层高3米,体重为500N的小洛同学从教学楼的一楼登上三楼,用时30s,则他登楼的功率
[2]若小阳登楼的功率为120W,且与小洛体重相同,由功率越大做功越快可知,小阳登楼更快。
【拓展拔尖 冲刺满分】
1.(23-24八年级下·云南丽江·期末)下列说法不正确的是( )
A.功率是表示物体做功快慢的物理量
B.物体间力的作用是相互的
C.注射器的针头做得锋利是通过减小压力来增大压强的
D.拦河大坝设计成“上窄下宽”的形状是因为水的深度越大,水的压强越大
【答案】C
【详解】A.功率表示单位时间内做功的多少,是表示物体做功快慢的物理量,故A正确,不符合题意;
B.力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,故B正确,不符合题意;
C.注射器的针头做得锋利是通过减小受力面积来增大压强,故C错误,符合题意;
D.由于液体的压强随深度的增加而增大,河水的深度越深,压强越大,为了使拦河坝能承受更大的水压,应把拦河坝设计成下宽上窄的形状。故D正确,不符合题意。
故选C。
2.(24-25八年级下·甘肃兰州·期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体受到水平方向的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和运动速度v的大小与时间t的关系分别如图乙、丙所示( )
A.内,物体未被推动,拉力小于摩擦力
B.内,物体克服摩擦力所做的功的功率为18W
C.内,物体做减速运动,物体受到的摩擦力小于时的摩擦力
D.物体在内受到的合力与内受到的合力大小相等
【答案】D
【详解】A.0~2s内,物体未被推动,处于平衡状态,拉力等于摩擦力,故A不符合题意;
B.4~6s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力等于此时的拉力为5N,根据可得,物体克服摩擦力所做的功的功率,故B不符合题意;
C.2~4s内,物体做加速运动,6~8s内,物体做减速运动,产生的摩擦力均为滑动摩擦力,由于物体在运动过程中压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,根据二力平衡可知,4~6s内,物体做匀速直线运动,受到的滑动摩擦力等于此时的外力为5N,即2~4s内、6~8s内受到的摩擦力均为5N,故C不符合题意;
D.物体在6~8s内受到的合力为
2~4s内受到的合力为
则物体在6~8s内受到的合力与2~4s内受到的合力大小相等,故D符合题意。
故选D。
3.(24-25八年级下·黑龙江大庆·期末)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示(),水的密度是则如下分析不正确的是( )
A.当时,物块M在水中处于漂浮状态
B.当时,水对容器底部的压力大小是13N
C.图乙中a的值是为8cm
D.40s~140s的时间内, 浮力对物体做功0.32J
【答案】B
【详解】A.物块M的体积
物块M的质量
物块M的密度
即物块的密度小于水的密度,当时,大于立方体物块M的边长,根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮,故A正确,不符合题意;
B.当时,注入的水的体积
注入水的重力
所以液体对底部的压力
故B错误,符合题意;
C.当时,正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态,则
根据可得
所以深度
图乙中a的值是为8cm,故C正确,不符合题意;
D.40s~140s的时间内,物块M上升的高度为
则浮力对物体做功
故D正确,不符合题意。
故选B。
4.(25-26八年级下·甘肃临夏·期末)在水平地面上,用50N的力沿水平方向拉着重为200N的小车匀速前进5m,拉力做的功是_____ J,重力做的功是_____J。如果拉力的方向改为斜向上30°,则拉力的大小会______(选填“大于”、“等于”或“小于”)50N才能拉动小车。
【答案】 250 0 大于
【详解】[1]拉力做的功为
[2]做功的必要条件是物体在力的方向上移动距离,重力方向竖直向下,小车未在重力方向上移动距离,因此重力不做功。
[3]水平方向拉着物体做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,等于50N,设新拉力为。由题意,小车与地面间的滑动摩擦系数
当拉力斜向上时,小车匀速运动,水平方向上拉力的分力与摩擦力平衡,即
解得,所以。
5.(24-25八年级下·吉林长春·期末)如图所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示,第4秒末时,物体受到的摩擦力为___________N;第6-9秒末,推力F做的功是___________J。
【答案】 4 24
【详解】[1]分析乙图,物体速度v与时间t的关系图像,物体在6-9s做匀速直线运动,此时物体水平方向上受力平衡,即物体所受推力F的大小等于滑动摩擦力的大小;由F的大小与时间t关系图像,可知物体在6-9s时,,故物体受到的摩擦力大小为4N。在4s末时压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力不变,故第4秒末时,物体受到的摩擦力为4N。
[2]第6-9秒末,物体速度为2m/s,根据速度计算公式,可得第6-9秒末物体运动的路程为
根据功的计算公式,可得这段时间推力F做的功是
6.(24-25八年级下·黑龙江牡丹江·期末)一人将一个重为100N的箱子匀速举高2 m,所用时间为4 s,则此人举高箱子的过程中所做的功是___________J,此人做功的功率是___________W。质量较大的大雁和质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的动能相等,那么___________(填“大雁”或“燕子”)飞得快。
【答案】 200 50 燕子
【详解】[1]箱子匀速被举高,拉力,
做功。
[2]时间,功率
[3]动能相等时,质量越小,速度越大。大雁质量大于燕子,因此燕子飞得快。
7.(24-25八年级下·山东济宁·期末)如图所示,木板B置于水平地面上,物块A叠放于B上。水平拉力F1=70N,水平拉力F2=50N。B静止,A沿木板B以10cm/s的速度向右匀速滑动。则拉力F2的功率为_____W,地面对木板B的摩擦力为_____N,方向向_____(选填“左”或“右”)。
【答案】 5 20 右
【详解】[1]拉力F2的功率
[2][3]物体A做匀速直线运动,受到的水平向右的拉力F2和B对A水平向左的摩擦力平衡,大小相等,即
由力的相互性可知,B对A水平向左的摩擦力与A对B水平向右的摩擦力大小相等,即
B静止,处于平衡状态,受到平衡力的作用,由于,则地面对木板B施加一个向右的摩擦力,大小为
8.(24-25八年级下·黑龙江大庆·期末)如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车,汽车(包括司乘人员)的质量为1.2t,在水平路面上以恒定功率做直线运动的 v-t图象如图乙,在前 10s汽车通过的路程为 100m(取)。求:
(1)汽车经过一段路段时,此处规定汽车对地面的压强不得超过,则汽车与地面接触的总面积最少为多少 ?
(2)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02 倍,求在这个过程中汽车受到的牵引力?
(3)汽车在0~10s内牵引力做的功?
【答案】(1)400cm2
(2)240N
(3)1.8×105J
【详解】(1)由题知,汽车的质量
故汽车的重力
汽车在水平路面上行驶,对地面的压力等于其重力,即
根据压强公式可得,汽车与地面的最小接触面积
(2)由图乙可知,汽车在10s后做匀速直线运动。汽车所受的阻力
因为汽车做匀速直线运动,所以处于平衡状态,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,故汽车受到的牵引力
(3)由图乙可知,汽车匀速行驶时的速度 ,因为汽车以恒定功率行驶,故
故在0~10s内牵引力做的功
9.(24-25八年级下·甘肃白银·期末)“绿色出行,低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用的重要交通工具。某新能源汽车满载时整车质量为1.2t,轮胎与水平地面的总接触面积为0.04m2,汽车满载在平直公路上做匀速直线运动,10min内行驶了12km,受到的阻力是汽车总重的,g取10N/ kg。求:
(1)汽车满载静止时对水平地面的压强。
(2)汽车受到的牵引力。
(3)汽车牵引力做的功及功率。
【答案】(1)
(2)
(3) ,
【详解】(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压力等于其重力即
由可得,汽车满载静止时对水平地面的压强为
(2)汽车在平直公路上做匀速直线运动,受力平衡,则汽车受到的牵引力等于阻力即
(3)由可得,汽车牵引力做的功为
由可得,牵引力做功的功率为
10.(24-25八年级下·江苏南京·期末)物理学习中要注重方法的学习:
(1)学习物理概念时,将一个物理量与另一物理量的比值定义为一个新的物理量的方法叫作“比值定义法”。请写出本学期学过的一个使用该方法定义的物理量名称:________,对应的表达式为________,该物理量的国际单位是________;
(2)在探究“重力大小与质量的关系”实验中,小华用如图所示的弹簧测力计测量物体的重力,图中所测物体的重力为________ N。记录多组物体质量、重力数据后,可通过以下两种方法分析数据,得出结论。方法一:计算重力与质量的________,发现接近为一个定值。方法二:通过描点连线,作出重力与质量的关系图像,得到结论:________。
【答案】(1) 压强 Pa
(2) 2.6 比值 物体所受重力与其质量成正比
【详解】(1)[1][2][3]物理学中用比值定义的物理量有许多,比如速度是路程与时间之比,对应表达式为,速度的单位为m/s;密度是质量与体积之比,对应的表达式,密度的单位为kg/m3;压强是压力与受力面积之比,对应的表达式为,压强单位为Pa;功率是做功多少与时间之比,对应的表达式为,功率的单位为W。
(2)[1]利用悬挂法测量重力,重力与拉力是平衡力,弹簧测力计的分度为0.2N,读数为2.6N,故物体所受的重力为2.6N。
[2]分析数据,可以采用将两个物体量相除,即求重力与质量的比值,若比值接近一个定值,则物体所受重力与其质量成正比。
[3]也可以采取描点连线,作出重力与质量的图像,发现是一条过原点的倾斜的直线,故结论为物体所受重力与其质量成正比。
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