摘要:
**基本信息**
本同步练通过三层递进设计,以基础概念辨析→综合应用→复杂情境解决为主线,实现功和功率知识点从单一到综合的巩固,适配新授课分层教学需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|课程达标|功和功率的概念辨析、基础公式应用|以选择、填空为主,如判断功率与做功关系,考查科学观念中能量概念的理解|
|能力提升|功和功率的综合计算、实验探究|含图像分析(如12题重心高度变化)、实验设计(13题纸锥功率测量),体现科学思维与探究实践|
|拓展创新|多过程情境中的功和功率综合应用|以跳伞运动为情境(15题),需分析总高度、重力做功及功率,融合态度责任中的实际应用|
内容正文:
第2章 能的转化与能量守恒
第1节 功和机械能
第2课时 功率 功与能
练就好基础 课程达标
1.关于功和功率,下列说法正确的是 ( )
A.功率大的机器,做功可能少
B.功率大的机器,做功可能慢
C.做功时间越长,机器的功率越小
D.机器做功少,功率一定小
2.春游时,小明和小红决定进行爬山比赛,他们同时出发,结果又同时到达山顶。想判断谁的功率大,还需知道的物理量是 ( )
A.山的高度 B.二人的体重
C.爬山的时间 D.二人的身高
3.关于功和功率的理解,下列说法正确的是( )
A.某同学背着书包在水平路面上行走时,他对书包做了功
B.物体通过的距离越长,力对物体做的功越多
C.功率跟时间成反比,所以时间越短,功率越大
D.功率是表示物体做功快慢的物理量,功率越大,做功越快
4.某同学在进行校外拓展训练时非常热爱攀岩运动,该同学大约用20s时间登上5m 高的岩顶,则他攀岩时的平均功率约为( )
A. 10 W B. 100 W
C. 1kW D. 10kW
5.三辆汽车以同样大小的牵引力和速度行驶,甲车沿上坡路,乙车沿水平路,丙车沿下坡路,行驶相同的时间。下列说法正确的是( )
A.甲车的功率最大
B.乙车的功率最大
C.丙车的功率最大
D.三辆车的功率一样大
6.如图所示,OQ是水平地面,一物块在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q。在OP段,拉力为F₁=300 N,F₁做的功为W₁,功率为 P₁;在 PQ段,拉力为 F₂=200 N,F₂做的功为 W₂,功率为 P₂。下列判断正确的是 ( )
A. B.
C. D.
7.甲、乙两辆汽车功率相等,如果在相同的时间内匀速通过的距离之比为2:1,那么两辆汽车的牵引力之比为 ,两辆汽车做功之比为 。
8.体育测试立定跳远项目中,体重为 500 N的某同学从最高点到落地点的过程中,重心下降的最大距离为0.3m,用时0.5s ,轨迹如图所示,则此过程重力做的功为 J,重力的平均功率为 W。
9.桥吊是码头上用于进行装卸作业的起重机,是码头的心脏力量,桥吊作业能力决定着一个码头的货物吞吐能力。(g取10 N/kg)
(1)若某一桥吊一次最多能起吊65 t的货物,则65t货物的重力为多大?
(2)若将65t的货物竖直吊起20m,用时20s,则该桥吊对货物做了多少功?功率为多大?
B更上一层楼能力提升
10.如图所示,一个物体由A点自由下落时相继经过B、C两点,已知AB=BC。在 AB段重力做的功为W₁,功率为P₁;在 BC段重力做的功为W₂,功率为 P₂,则下列判断正确的是 ( )
A. W₁=W₂P₁<P₂
B. W₁=W₂P₁=P₂
C. W₁=W₂P₁>P₂
D. W₁≠W₂ P₁≠P₂
11.用弹簧测力计沿竖直方向两次拉着同一物体向上运动t₁、t₂时间(忽略空气阻力),右图所示的图线①、②分别表示这两次的运动情况。拉力的功率分别为 P₁、P₂,拉力所做的功分别为 W₁、W₂,则下列判断正确的是( )
12.质量为45 kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示,根据图像可估算出该同学在 1m in内克服重力做功的平均功率为(g取 10 N/ kg)( )
A. 45 W B. 135 W
C. 169 W D. 270 W
13.学习了功率的知识后,小明和小亮两位同学想测量纸锥下落时重力做功的功率,请你帮忙将实验过程补充完整。
(1)实验原理: (写公式)。
(2)需要测量的物理量:下落时间、 和 (写出物理量)。相应的测量工具:秒表、 和 。
(3)右图是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片,照相机每隔0.2s曝光一次。若测得纸锥在 A、B两位置间的实际距离为6.40 cm,则在此过程中,纸锥的下落速度为 cm/s。
(4)下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功的功率随时间变化的图像中,正确的是 (填字母)。
14.我国“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原(如图甲所示),实现了我国首次地外行星着陆。图乙所示是其在阶段Ⅲ着陆过程中的高度随时间的变化关系。忽略火星的大气阻力。
(1)图乙中t₁~t₂时段,着陆巡视器在竖直向上的推力作用下,竖直下落的速度减小,该过程中推力 F 与重力 G 的大小关系是 。
(2)着陆巡视器在火星上总重为4 888 N,其重力在 t₂~t₄时段做的功为 J。
(3)若着陆巡视器在t₂~t₄时段内共经历了50 s时间,则其重力做功的功率为 W。
开拓新思路 拓展创新
15.跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中,一名质量为 60 kg的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经15 s下落210 m 后,再匀速直线下落 15 s(g 取10 N/ kg)。求:
(1)运动员在这30s内下落的总高度。
(2)在这30 s内,运动员所受重力做的功。
(3)在运动员匀速下降时,运动员所受重力做功的功率。
1. A 2. B 3. D 4. B 5. D 6. B
7. 1:2 1:1
8. 150 300
9.解:(1)货物的重力
(2)对货物做的功
功率
10. A 11. C 12. B
13. (1) (2)下落高度 纸锥质量(或纸锥重力)刻度尺 托盘天平(或弹簧测力计)(3)16 (4)C
14. (1)F>G( (3)9776
15.解:(1)由题意可知,运动员在0~15 s下落的高度
由题图可知,15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动,则运动员在15~30s下落的高度
h₂=vt₂=6m/s×15 s=90m,
运动员在这30 s内下落的总高度
(2)运动员所受重力大小G=60kg×10 N/ kg=600 N,在这30 s内,运动员所受重力做的功
(3)在运动员匀速下降时,运动员所受重力做功的功率
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