2.1 功和机械能 第2课时（分层作业）科学新教材浙教版九年级上册

**基本信息** 分层清晰，从基础概念到综合应用，通过概念辨析、图像分析等题型巩固功率知识，培养科学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组巩固过关|功率概念、计算|单位辨析（如第1题）、简单计算（如第4题学生做功），夯实科学观念| |B组能力进阶|综合应用|结合v-t图像（如第8题）、多过程运动（如第7题），提升推理论证能力| |C组思维拔高|复杂综合|斜面功与功率比较（第13题）、推力功率关系（第14题），发展创新思维|

2.1 功和机械能 第2课时 目 录 A组 巩固过关 知识点1：功率的概念 知识点2：功率的计算 B组 能力进阶 C组 思维拔高 功率的概念知识点1 1．下列单位中，是功率单位的有（　　） ①米/秒②瓦特③焦耳④牛顿•米⑤千瓦⑥焦耳/秒。 A．②⑤ B．①③④ C．③④ D．②⑤⑥ 2．小莉和同学们到龙门山旅游时进行了一场登山比赛。下列有关功率的说法正确的是(　　) A．用时最短的功率最大 B．速度最快的功率最大 C．体重最大的功率最大 D．做功最快的功率最大 3．建筑工地上甲、乙两台塔吊机器的功率分别为和则下列判断正确的是(　　) A．乙一定比甲做功快 B．乙一定比甲做功多 C．相同时间内两机器做功一样多 D．做同样多的功，甲所用时间更少 功率的计算知识点2 4．如图所示，是一种上肢力量训练项目“双杠屈臂伸”。若一个普通中学生在30s内完成12次双杠屈臂伸，每次屈臂伸身体上升的高度约为0.4m，则该学生在此过程中克服重力做功的平均功率最接近于(　　) A．900W B．90W C．9W D．0.9W 5．如图所示，小明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W1、W2，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．W1＜W2P1＜P2 B．W1>W2P1>P2 C．W1=W2P1=P2 D． 6．小海同学骑着自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶时的功率约为80瓦，则他骑车时所受的阻力约为（　　） A．2000牛 B．200牛 C．20牛 D．2牛 7．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时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 8．如图甲所示，水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块在F=2牛的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块运动的v-t图像，下列说法正确的是(　　) A．区域②F的功率为4瓦 B．区域③F做功12焦 C．区域①路面最粗糙 D．区域①②③F所做的功相同 9．甲、乙两台起重机分别以v甲=0.2米/秒和v乙=0.3米/秒的速度，匀速提升等重的物体，并使物体都升高6米，所做的功分别是W甲和W乙，做功的功率分别为P甲和P乙，则（　　） A．W甲＞W乙，P甲＞P乙 B．W甲=W乙，P甲＜P乙 C．W甲＜W乙，P甲＜P乙 D．W甲=W乙，P甲=P乙 10．一个物体由A点自由下落时，相继经过B、C两点，如图所示，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则下列关系正确的是(　　) A．W1=W2，P1>P2 B．W1=W2，P1=P2 C． D． 11．小胡和小新决定进行爬山比赛，他们同时出发，想判断谁的功率大，不需要知道的物理量是（ ） A．山的高度 B．二人的体重 C．爬山的时间 D．二人的身高 12．如图甲所示，重为8N的铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动，铁块受到的摩擦力为2N。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示。下列说法中正确的是（ ） A．磁性平板对铁块的吸引力等于8N B．0~2s内铁块做匀速直线运动 C．2~6s内拉力F做的功是120J D．2~6s内拉力F的功率是40W 13．如图所示，将A、B两个完全相同的物体，分别在拉力F1、F2的作用下沿着光滑斜面的左右两边从底部拉到顶端。A物体运动的路程和时间关系如图甲，B物体运动的速度和时间关系如图乙。据图分析： （1）的大小关系为：F1　　F2(填“>”“<”或“=”，下同) （2）若F1、F2所做的功分别为W1、W2，则W1　　W2； （3）若F1、F2的功率分别为P1则P1　　P2。 14．如图甲所示，在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时，物体运动的路程与时间关系如图乙所示；当水平推力为F2时，物体运动的速度与时间关系如图丙所示，则F1　　F2。若两次推力的功率分别为P1、P2，则P1　　P2。（两空均选填“大于”、“等于”或“小于”） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 功和机械能 第2课时 目 录 A组 巩固过关 知识点1：功率的概念 知识点2：功率的计算 B组 能力进阶 C组 思维拔高 功率的概念知识点1 1．下列单位中，是功率单位的有（　　） ①米/秒②瓦特③焦耳④牛顿•米⑤千瓦⑥焦耳/秒。 A．②⑤ B．①③④ C．③④ D．②⑤⑥ 【答案】D 【解析】（1）功率的定义与单位：功率是表示物体做功快慢的物理量，其定义式为 ，对应的基本单位是“焦耳/秒”，常用单位还有“瓦特”（简称瓦，符号W），更大的单位有“千瓦”（符号kW）。 （2）其他物理量的单位：“米/秒”是速度的单位；“焦耳”是能量（或功）的单位；“牛顿・米”（1牛・米=1焦耳）是功的单位。 2．小莉和同学们到龙门山旅游时进行了一场登山比赛。下列有关功率的说法正确的是(　　) A．用时最短的功率最大 B．速度最快的功率最大 C．体重最大的功率最大 D．做功最快的功率最大 【答案】D 【解析】 A、功率大小不但和时间长短有关，还与做功的多少有关，故A错误； B、根据PGv可知，功率大小不但和速度有关，还与学生的体重有关，故B错误； C、根据PGv可知，功率大小不但和体重有关，还与学生的速度有关，故C错误； D、功率表示物体做功的快慢，所以做功越快的功率越大，故D正确。 3．建筑工地上甲、乙两台塔吊机器的功率分别为和则下列判断正确的是(　　) A．乙一定比甲做功快 B．乙一定比甲做功多 C．相同时间内两机器做功一样多 D．做同样多的功，甲所用时间更少 【答案】A 【解析】 A、功率指的是做功的快慢，乙的功率更大，说明做功更快，故A正确； B、功W=Pt，可知功率大不一定做功多，故B错误； C、由W=Pt可知，相同时间，功率大的乙机器做功更多，故C错误； D、做相同的功，由W=Pt可知，功率大的乙机器所需的时间少，故D错误。 功率的计算知识点2 4．如图所示，是一种上肢力量训练项目“双杠屈臂伸”。若一个普通中学生在30s内完成12次双杠屈臂伸，每次屈臂伸身体上升的高度约为0.4m，则该学生在此过程中克服重力做功的平均功率最接近于(　　) A．900W B．90W C．9W D．0.9W 【答案】B 【解析】 A、时间t=30s，平均功率P=W/t=2400J/30s=80W。900W远大于计算值80W，不符合实际，所以A不符合题意； B、90W与计算的80W最接近，符合实际情况，所以B符合题意； C、9W远小于计算值，不符合实际，所以C不符合题意； D、0.9W远小于计算值，不符合实际，所以D不符合题意。 5．如图所示，小明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W1、W2，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．W1＜W2P1＜P2 B．W1>W2P1>P2 C．W1=W2P1=P2 D． 【答案】C 【解析】根据题意可知，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，根据W=Fs可知，两次做功相等，即W1=W2；两次用相同的时间，根据可知，两次做功的功率相等，即P1=P2。 6．小海同学骑着自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶时的功率约为80瓦，则他骑车时所受的阻力约为（　　） A．2000牛 B．200牛 C．20牛 D．2牛 【答案】C 【解析】已知骑自行车的功率P=80W，正常速度v≈4m/s；因为匀速行驶时牵引力F与阻力f平衡（F=f），由P=Fv，可得：。 7．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时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由图甲可知，物体做匀速直线运动，速度为，物体受力平衡，推力等于摩擦力。由图乙可知，物体速度不变，为4m/s，推力等于摩擦力，由图压力和接触面的粗糙程度均没有改变，所以摩擦力不变，可知推力不变，即。由P=Fv可知，乙的功率更大，即。 8．如图甲所示，水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块在F=2牛的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块运动的v-t图像，下列说法正确的是(　　) A．区域②F的功率为4瓦 B．区域③F做功12焦 C．区域①路面最粗糙 D．区域①②③F所做的功相同 【答案】A 【解析】 A、由图可知，在区域②时，物块做匀速直线运动，速度为2m/s，拉力做功的功率为，故A正确； BD、在刚进入区域③时撤去拉力，可知该阶段拉力为0，没有做功，故BD错误； C、区域①②拉力大小相同，在区域①做加速运动，说明摩擦力小于拉力，在区域②做匀速运动，受力平衡，摩擦力等于拉力等于2N，区域②摩擦力更大，压力大小不变，可知区域②比区域①更粗糙，故C错误。 9．甲、乙两台起重机分别以v甲=0.2米/秒和v乙=0.3米/秒的速度，匀速提升等重的物体，并使物体都升高6米，所做的功分别是W甲和W乙，做功的功率分别为P甲和P乙，则（　　） A．W甲＞W乙，P甲＞P乙 B．W甲=W乙，P甲＜P乙 C．W甲＜W乙，P甲＜P乙 D．W甲=W乙，P甲=P乙 【答案】B 【解析】甲、乙两台起重机匀速提升等重的物体，拉力等于重力，所以拉力相等，即F甲=F乙；物体都升高6米，根据W=Fs可知，拉力做功相等，即W甲=W乙；分别以v甲=0.2米/秒和v乙=0.3米/秒的速度提升物体，即v甲＜v乙；由可知，做功的功率P甲＜P乙，故B正确，ACD错误。 10．一个物体由A点自由下落时，相继经过B、C两点，如图所示，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则下列关系正确的是(　　) A．W1=W2，P1>P2 B．W1=W2，P1=P2 C． D． 【答案】C 【解析】 （1）物体在AB和BC段，距离相同，重力相同，根据W=Gh，重力做功相同，所以W1=W2。 （2）物体在下落过程中，重力势能转化为动能，物体质量不变，所以v1＜v2，因为AB=BC，所以t1＞t2，又因为W1=W2，根据，所以P1＜P2。 11．小胡和小新决定进行爬山比赛，他们同时出发，想判断谁的功率大，不需要知道的物理量是（ ） A．山的高度 B．二人的体重 C．爬山的时间 D．二人的身高 【答案】D 【解析】 A、山的高度h是计算功的必要物理量，故该选项错误。 B、二人的体重G是计算功的必要物理量，故该选项错误。 C、爬山的时间t是计算功率的必要物理量，故该选项错误。 D、二人的身高与爬山的功和功率无关，故该选项正确。 12．如图甲所示，重为8N的铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动，铁块受到的摩擦力为2N。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示。下列说法中正确的是（ ） A．磁性平板对铁块的吸引力等于8N B．0~2s内铁块做匀速直线运动 C．2~6s内拉力F做的功是120J D．2~6s内拉力F的功率是40W 【答案】C 【解析】 A、重力和吸引力不在同一直线上，根据题中信息，无法确定吸引力的大小，故A错误； B、由图乙可知，0-2s内，铁块的速度逐渐变大，即铁块做加速运动，故B错误； C、2-6s铁块速度不变，做匀速直线运动，受力平衡，拉力等于重力加摩擦力，可知拉力大小为8N+2N=10N，拉力做功，故C正确； D、2~6s内拉力F的功率，故D错误。 13．如图所示，将A、B两个完全相同的物体，分别在拉力F1、F2的作用下沿着光滑斜面的左右两边从底部拉到顶端。A物体运动的路程和时间关系如图甲，B物体运动的速度和时间关系如图乙。据图分析： （1）的大小关系为：F1　　F2(填“>”“<”或“=”，下同) （2）若F1、F2所做的功分别为W1、W2，则W1　　W2； （3）若F1、F2的功率分别为P1则P1　　P2。 【答案】（1）< （2）= （3）< 【解析】 （1）斜面光滑，机械能守恒，且总功等于有用功，即，由图可知s1>s2，则F1<F2。 （2）由（1）可知，没有摩擦，则没有额外功，总功等于有用功，有用功相同，则总功也相同，即W1=W2。 （3）由图甲可知，A速度为，B的速度为4m/s，A的速度小于B的速度，且A的路程更远，可知A所需时间大于B，由可知，A的功率更小，即P1<P2。 14．如图甲所示，在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时，物体运动的路程与时间关系如图乙所示；当水平推力为F2时，物体运动的速度与时间关系如图丙所示，则F1　　F2。若两次推力的功率分别为P1、P2，则P1　　P2。（两空均选填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】等于；；小于 【解析】图乙中物体做匀速直线运动，速度v1=3m/s，推力F1与摩擦力平衡，即F1=f。图丙中物体做匀速直线运动，速度v2=5m/s，推力F2与摩擦力平衡，即F2=f。摩擦力f不变，故F1=F2。功率P=Fv，因F1=F2且v1<v2，所以P1<P2。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $