11.2 功率（分层作业）物理新教材沪粤版九年级上册

**基本信息** 初中物理“功率”同步练，采用A/B/C三层设计，从基础概念到综合应用，梯度清晰，适配新授课巩固与能力提升，融合物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组巩固过关|比较做功快慢的方法、功率的概念、功率的计算|以选择、填空为主，如控制变量法辨析（科学思维）、功率单位换算（物理观念）| |B组能力进阶|机械与功率结合、实际情境分析|结合生活场景，如太阳能除冰机器人功率判断（科学态度与责任）、古代机械功率计算（科学推理）| |C组思维拔高|图像分析、多过程计算、联系生活解释|含复杂问题，如运动图像功率比较（模型建构）、体育训练功率解释（科学论证）|

11.2 功率 目 录 A组 巩固过关 知识点1：比较做功快慢的方法 知识点2：功率的概念 知识点3：功率的计算 B组 能力进阶 C组 思维拔高 比较做功快慢的方法知识点1 1．探究做功的快慢与做功多少的关系时，要保持做功时间不变，采用的方法是（　　） A．转换法 B．类比法 C．控制变量法 D．理想模型法 2．生活中，人们通常用两种方法来比较做功的快慢：方法①：相同的时间比较做功的多少；方法②：______。物理学用功率描述做功______（选填“多少”或“快慢”）的物理量，它的计算公式为，这种定义方法与上述方法______是相同的（选填“①”或“②”）。 功率的概念知识点2 3．对于正常工作的机械，关于所做的功与其功率，下列说法正确的是（     ） A．力越大，物体移动的距离越大，做功越多 B．功率大的机械做功快 C．功率大的机械做功用的时间少 D．功率大的机械做的功多 4．甲、乙两台起重机在起吊货物时，甲的功率比乙大，则下列说法中正确的是（     ） A．甲做功一定慢 B．乙做功一定多 C．相同时间内，甲做功一定多 D．做相同的功，乙需要的时间短 5．如图是今年出现在泗县麦地里大型收割机克拉斯8700，一天收割1500亩小麦，它的功率有500 kW，其物理意义：_________________________________；它1小时能做功___________J。 6．把一堆砖从地面送到房顶，工人搬运需要几个小时，如果用起重机搬运，仅需要几分钟。工人和起重机对砖做的功和功率分别为、和、，则____________，____________（均填“>”、“<”或“=”） 功率的计算知识点3 7．在平直的路面上，一辆重为150 N的小车在20 N的水平拉力F作用下向西匀速运动，1 min内通过了60 m，则拉力F做的功和拉力F做功的功率分别为（     ） A．1200 J，150 W B．1200 J，20 W C．9000 J，150 W D．9000 J，20 W 8．小明用50 N的力将重20 N的物体沿斜面推上高1 m、长3 m的斜面，所用时间为6 s。则小明做功的功率为（     ） A．25 W B．50 W C．75 W D．100 W 9．起重机吊着重9×104 N的物体，在30 s内把重物沿着竖直方向匀速提升2 m。在这一过程中，起重机拉力的功率是___________W。 10．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？ 11．我国自主研发的四足智能机器狗，可用于林区森林防火物资转运。如图所示，某次任务中，机器狗用时5min，将重为600N的物资匀速驮运到高60m的山顶。下列说法正确的是（　　 ） A．机器狗驮着物资水平行走时，对物资做了功 B．若机器狗提速，驮运相同物资到山顶，所做的功会增多 C．功率越大，机器狗所做的功越多 D．机器狗将物资驮运到山顶的过程中，对物资做功的功率为120W 12．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 13．一辆汽车以20m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶了5秒钟，汽车的质量为1800kg，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。（取） 14．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面（粗糙程度相同）做直线运动，其路程（s）-时间（t）关系如图所示，0~12s拉力做的功为，12~24s拉力做的功为，0~12s拉力做功的功率为，12~24s拉力做功的功率为，则为_________，_________。（选填“>”、“=”和“<”） 15．如图所示，在四川凉山海拔3300米的高寒山区，太阳能除冰机器人正高效清理电网结冰。当机器人的机械臂以1500W的功率水平匀速碾压冰层时，下列说法正确的是（    ） A．功率1500 W表示机器人在1秒内做功1500W B．机器人除冰速度越快，做的功就越多 C．机械臂对冰层做的功越多，其功率就越大 D．若增大机器人除冰时的功率，则在相同时间内它做的功越多 16．我国古代，各类简单机械就已应用于生产生活的方方面面。 (1)图1是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂。此时舂属于_______（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆，为了省力些，可将脚踩点适当_______（选填“远离”或“靠近”）O点。在捣谷的过程中，谷物能被碓嘴粉碎说明力可以改变物体的_______； (2)如图2是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过某滑轮匀速提起掉落水中的鼎_______（选填“能”或“不能”）省力；使用该滑轮_______（选填：改变或不改变）力的方向；若鼎的重力为，在10秒内沿竖直方向上升2m，则拉力克服鼎重力做功的功率为_______W。 17．一个物体自由下落（不受空气阻力），相继经过A、B、C三点，且AB=BC，如图所示。物体在AB段重力所做的功为W1，做功功率为P1；在BC段重力所做的功为W2， 做功功率为P2。请你判断：W1___________W2，P1___________P2。（均选填“>”“<”或“=”） 18．现有12捆书，总质量为60kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知他可以提供的最大功率为___________W；为了尽可能快地将书搬上库房，他每次应搬___________捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快搬完12捆书所用的时间是___________s。（） 19．小明中考体育填报的是绣球项目，为备战体育中考，坚持训练。绣球的质量为，绣球杆竖直高度为，如图所示，取。 (1)某次绣球刚好通过投球圈的最低点点，求此过程中克服绣球重力做的功； (2)若小明每次抛球均使绣球刚好通过投球圈的最低点点，16次绣球成功穿过投球圈，用时2分钟，求此过程中克服绣球重力做功的平均功率； (3)持续抛绣球需要人体持续对外做功，消耗更多能量。训练时小明发现，快速连续抛绣球比缓慢抛绣球更容易疲惫，请结合功、功率知识分析原因。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 11.2 功率 比较做功快慢的方法题型1 1. 【答案】C 2. 【答案】相同的功比较时间 快慢 ① 功率的概念题型2 3. 【答案】B 4．【答案】C 5．【答案】该收割机每秒做功 6．【答案】 = < 功率的计算题型3 7．【答案】B 8．【答案】A 9．【答案】 10．【答案】(1)864s (2)6000N 11．【答案】D 12．【答案】D 13．【答案】 0 14．【答案】 > > 15．【答案】D 16.【答案】(1) 费力 远离 形状 (2) 不能 改变 1600/ 17．【答案】 = < 18．【答案】50 3 165 19．【答案】(1) (2) (3)抛绣球时需要克服绣球重力做功，单次抛绣球做功，绣球重力和抛出高度不变，单次做功大小相同。快速连续地抛球时，相同时间内抛出次数更多，人做的总功更大；根据功率公式，时间一定，总功越大，做功功率越大，代表单位时间内人体消耗的能量更多，体能消耗更快，所以快速抛绣球比缓慢抛绣球更容易疲惫 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 11.2 功率 目 录 A组 巩固过关 知识点1：比较做功快慢的方法 知识点2：功率的概念 知识点3：功率的计算 B组 能力进阶 C组 思维拔高 比较做功快慢的方法知识点1 1．探究做功的快慢与做功多少的关系时，要保持做功时间不变，采用的方法是（　　） A．转换法 B．类比法 C．控制变量法 D．理想模型法 【答案】C 【详解】实验中要研究做功的快慢（功率）与做功多少的关系，需保持做功时间不变，从而单独分析功的多少对功率的影响。根据公式 ，当时间 一定时，功率 与功 成正比。此方法通过控制时间变量，仅改变功的大小，属于控制变量法，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．生活中，人们通常用两种方法来比较做功的快慢：方法①：相同的时间比较做功的多少；方法②：______。物理学用功率描述做功______（选填“多少”或“快慢”）的物理量，它的计算公式为，这种定义方法与上述方法______是相同的（选填“①”或“②”）。 【答案】 相同的功比较时间 快慢 ① 【详解】[1]判断做功快慢有两种方法：①在相同的时间内，比较做功的多少；②做相同的功，比较做功时间的长短，即相同的功比较时间。 [2][3]功率是描述做功快慢的物理量，公式为，表示单位时间内做功的多少，用到的方法是相同时间比较做功的多少，即方法①。 功率的概念知识点2 3．对于正常工作的机械，关于所做的功与其功率，下列说法正确的是（     ） A．力越大，物体移动的距离越大，做功越多 B．功率大的机械做功快 C．功率大的机械做功用的时间少 D．功率大的机械做的功多 【答案】B 【详解】A．机械做功的多少与力的大小及物体在力的方向上移动的距离有关，缺少力与运动方向等条件，不能据此直接判断做功多少，故A不符合题意。 B．功率表示做功的快慢，功率越大的机械做功越快，故B符合题意。 C．由功率是功与做功时间之比可知，功率大小同时与做功多少和做功时间有关；做功多少不确定时，不能认为功率大的机械做功时间一定少，故C不符合题意。 D．功率大只表示做功快，并不表示做功一定多，故D不符合题意。 故选B。 4．甲、乙两台起重机在起吊货物时，甲的功率比乙大，则下列说法中正确的是（     ） A．甲做功一定慢 B．乙做功一定多 C．相同时间内，甲做功一定多 D．做相同的功，乙需要的时间短 【答案】C 【详解】功率是表示物体做功快慢的物理量，公式为，结合公式逐一分析选项： A．功率越大做功越快，甲的功率比乙大，说明甲做功更快，故A错误； B．由 可知，做功多少由功率和做功时间共同决定，不知道做功时间，无法比较做功多少，故B错误； C．时间相同时，由 可得，功率越大做功越多，甲功率更大，因此相同时间内甲做功一定更多，故C正确； D．做功相同时，由 可得，功率越大所需时间越短，甲功率更大，因此做相同功甲需要的时间更短，乙用时更长，故D错误。 故选C。 5．如图是今年出现在泗县麦地里大型收割机克拉斯8700，一天收割1500亩小麦，它的功率有500 kW，其物理意义：_________________________________；它1小时能做功___________J。 【答案】 该收割机每秒做功 【详解】功率是表示物体做功快慢的物理量， ，它的物理意义是：该收割机每秒做功； 它1小时能做功 6．把一堆砖从地面送到房顶，工人搬运需要几个小时，如果用起重机搬运，仅需要几分钟。工人和起重机对砖做的功和功率分别为、和、，则____________，____________（均填“>”、“<”或“=”） 【答案】 = < 【详解】根据功的计算公式，砖的重力相同，被提升的高度相同，因此工人和起重机对砖做的功相等，即。 根据功率的计算公式，工人和起重机做的功相同，工人搬运所用时间远长于起重机搬运的时间，在功一定时，做功时间越长，功率越小，因此。 功率的计算知识点3 7．在平直的路面上，一辆重为150 N的小车在20 N的水平拉力F作用下向西匀速运动，1 min内通过了60 m，则拉力F做的功和拉力F做功的功率分别为（     ） A．1200 J，150 W B．1200 J，20 W C．9000 J，150 W D．9000 J，20 W 【答案】B 【详解】拉力F做的功 拉力F做功的功率 故选B。 8．小明用50 N的力将重20 N的物体沿斜面推上高1 m、长3 m的斜面，所用时间为6 s。则小明做功的功率为（     ） A．25 W B．50 W C．75 W D．100 W 【答案】A 【详解】小明推力做功为 则功率，故选A。 9．起重机吊着重9×104 N的物体，在30 s内把重物沿着竖直方向匀速提升2 m。在这一过程中，起重机拉力的功率是___________W。 【答案】 【详解】物体匀速竖直上升，处于平衡状态，拉力与重力是一对平衡力，即 拉力做功为 功率为 10．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？ 【答案】(1)864s (2)6000N 【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 11．我国自主研发的四足智能机器狗，可用于林区森林防火物资转运。如图所示，某次任务中，机器狗用时5min，将重为600N的物资匀速驮运到高60m的山顶。下列说法正确的是（　　 ） A．机器狗驮着物资水平行走时，对物资做了功 B．若机器狗提速，驮运相同物资到山顶，所做的功会增多 C．功率越大，机器狗所做的功越多 D．机器狗将物资驮运到山顶的过程中，对物资做功的功率为120W 【答案】D 【详解】A．做功的两个必要因素是：作用在物体上的力，以及物体在力的方向上通过的距离。机器狗驮着物资水平行走时，它对物资的支持力是竖直向上的，而物资在水平方向移动，在竖直方向上没有移动距离，因此支持力没有做功，故A错误； B．机器狗将物资驮运到山顶，克服物资重力做功，所驮的物资重力不变，沿重力方向移动的距离不变，所以提速后所做的功不变，故B错误； C．功率是表示做功快慢的物理量，做功的多少不仅与功率有关，还与做功的时间有关，功率大，但如果时间很短，做的功不一定多，故C错误； D．机器狗克服物资重力做功为 所用时间为 机器狗对物资做功的功率为 故D正确。 故选D。 12．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。 13．一辆汽车以20m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶了5秒钟，汽车的质量为1800kg，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。（取） 【答案】 0 【详解】 由题意得，汽车行驶的路程 汽车匀速直线行驶，牵引力与阻力平衡，即，车重为 则阻力 故牵引力 则牵引力做的功为 汽车的功率为 做功的必要条件是物体在力的方向上移动距离，汽车在重力的竖直方向上没有移动距离，因此重力做的功为0J。 14．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面（粗糙程度相同）做直线运动，其路程（s）-时间（t）关系如图所示，0~12s拉力做的功为，12~24s拉力做的功为，0~12s拉力做功的功率为，12~24s拉力做功的功率为，则为_________，_________。（选填“>”、“=”和“<”） 【答案】 > > 【详解】 同一物体沿粗糙程度相同的水平面运动，物体对水平面的压力和接触面粗糙程度都不变，因此滑动摩擦力不变，两个阶段的图像都是倾斜直线，说明物体都做匀速直线运动，拉力，因此两段拉力大小相等， 从图像可得，0∼12s物体运动路程，12∼24s物体运动路程，即，根据功的公式W=Fs，因此； 两段运动时间都是，由可得。 15．如图所示，在四川凉山海拔3300米的高寒山区，太阳能除冰机器人正高效清理电网结冰。当机器人的机械臂以1500W的功率水平匀速碾压冰层时，下列说法正确的是（    ） A．功率1500 W表示机器人在1秒内做功1500W B．机器人除冰速度越快，做的功就越多 C．机械臂对冰层做的功越多，其功率就越大 D．若增大机器人除冰时的功率，则在相同时间内它做的功越多 【答案】D 【详解】A．由得，功率1500W表示机器人在1秒内做功为，故A错误； B．机器人除冰速度快意味着做功快，功率大，但做功的多少还与时间有关，所以速度快不一定做功多，故B错误； C．机械臂对冰层做的功越多，由于做功时间不确定，则无法比较功率大小，故C错误； D．若增大机器人除冰时的功率，由得，在相同时间内它做的功越多，故D正确。 故选D。 16．我国古代，各类简单机械就已应用于生产生活的方方面面。 (1)图1是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂。此时舂属于_______（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆，为了省力些，可将脚踩点适当_______（选填“远离”或“靠近”）O点。在捣谷的过程中，谷物能被碓嘴粉碎说明力可以改变物体的_______； (2)如图2是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过某滑轮匀速提起掉落水中的鼎_______（选填“能”或“不能”）省力；使用该滑轮_______（选填：改变或不改变）力的方向；若鼎的重力为，在10秒内沿竖直方向上升2m，则拉力克服鼎重力做功的功率为_______W。 【答案】(1) 费力 远离 形状 (2) 不能 改变 1600/ 【详解】（1）舂在使用过程中，脚对舂的力是动力，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 如果想省力些，在阻力臂、阻力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，需要增大动力臂，所以脚踩点适当远离O点。 谷物在力的作用下被磨碎，说明力可以改变物体的形状。 （2）图中的滑轮轴不随物体一起运动，是定滑轮，定滑轮不能省力，可以改变力的方向。 拉力做的功 拉力克服鼎重力做功的功率为 17．一个物体自由下落（不受空气阻力），相继经过A、B、C三点，且AB=BC，如图所示。物体在AB段重力所做的功为W1，做功功率为P1；在BC段重力所做的功为W2， 做功功率为P2。请你判断：W1___________W2，P1___________P2。（均选填“>”“<”或“=”） 【答案】 = < 【详解】[1]因为，物体的重力不变，根据可知，物体在AB段和BC段重力做的功相等，即。 [2]物体自由下落时做加速运动，根据可知，物体在BC段运动的时间比在AB段运动的时间短， 又因为，所以物体在AB段重力做功的功率小于在BC段重力做功的功率，即。 18．现有12捆书，总质量为60kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知他可以提供的最大功率为___________W；为了尽可能快地将书搬上库房，他每次应搬___________捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快搬完12捆书所用的时间是___________s。（） 【答案】 50 3 165 【详解】[1]图中曲线最高点的坐标为（15，50），其物理意义是：当搬动质量为15kg物体时，人用于搬动物体的功率（输出）最大，其值为50W。 [2]12捆书的总质量为60kg，则每捆书的质量是5kg，由于搬动物体所需要做的总功是一定的，要尽快完成搬运工作，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，每次应搬动质量为15kg的物体，即3捆书。 [3]每次搬运书的重力 克服重力做的功 则每次上楼所用的时间 因此每次下楼所用的时间是15s，搬12捆书需要上楼4次，下楼3次，则所用的总时间为 19．小明中考体育填报的是绣球项目，为备战体育中考，坚持训练。绣球的质量为，绣球杆竖直高度为，如图所示，取。 (1)某次绣球刚好通过投球圈的最低点点，求此过程中克服绣球重力做的功； (2)若小明每次抛球均使绣球刚好通过投球圈的最低点点，16次绣球成功穿过投球圈，用时2分钟，求此过程中克服绣球重力做功的平均功率； (3)持续抛绣球需要人体持续对外做功，消耗更多能量。训练时小明发现，快速连续抛绣球比缓慢抛绣球更容易疲惫，请结合功、功率知识分析原因。 【答案】(1) (2) (3)抛绣球时需要克服绣球重力做功，单次抛绣球做功，绣球重力和抛出高度不变，单次做功大小相同。快速连续地抛球时，相同时间内抛出次数更多，人做的总功更大；根据功率公式，时间一定，总功越大，做功功率越大，代表单位时间内人体消耗的能量更多，体能消耗更快，所以快速抛绣球比缓慢抛绣球更容易疲惫 【详解】（1）由题可得，绣球的重力 一次抛绣球克服重力做功 （2）由题可知，2分钟共完成16次，总功 所以，克服重力做功的功率 （3）见答案 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $