11.2 功率-【通成学典】2026-2027学年九年级上册物理拔尖特训(沪粤版·新教材)

第十一章功与机械能 11.2功 率 边一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基 1.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 2.在中考体能测试中，某同学选择跳绳。他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。 设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近 () A.5W B.50W C.500W D.5000W 3.[2025汉中勉县期中]学了功率的知识后，小明和小李准备开展“比一比谁在爬楼过程中的功率 大”的活动，下列说法不正确的是 质量m/kg 楼梯高度h/m 爬楼时间ts ① A.表格①处应该填的项目是功率P/W B.小明和小李都爬到5楼，可以通过比较两名同学体重的大小来比较谁的功率大 C.同一名同学可以通过比较前后两次爬到五楼所用的时间来比较功率大小 D.爬楼功率越大，做功越快 4.舒趋势教材P0练习T2改编[2025茂名期中]如图两名运动员，若他们举起相同质量的杠铃所用的 时间相等，则 () A,甲、乙对杠铃做功相等，乙的功率大 B.乙对杠铃做功较多，功率较小 C.甲对杠铃做功较多，甲、乙功率相等 D.甲对杠铃做功较多，功率较大 甲 (第4题图) (第5题图) 5@学科验合如图为运动员在做仰卧起坐，其体重为750八，上半身的重力约为体重的。，仰卧 起坐时上半身重心上升的高度均为0.3m,做一次仰卧起坐，其克服重力做功约为 J;若 她1min做48个，则该运动员的平均功率约为 W。 幻二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能▲ 6.如图甲所示，物体在恒为10N的水平拉力作用下经过A、B、C三个粗糙程度不同的区域，且三个 区域的长度均为3，物体的速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是 () A.拉力在B区不做功 ↑v/(ms') B.拉力在C区所做的功为20J -1F --P C.拉力在A区做功的功率为30W 新女c A区 B区 C区 0123 5t/s D.拉力在A、C区做功的平均功率相同 甲 (第6题图) 3 拔尖特训·物理（沪粤版）九年级 7.如图所示，小明和小强分别将甲、乙两物体提高到相同的高度H,此过程两人所用的时间相同，对 甲、乙的拉力大小也相同，对甲做的功为WAB,功率为PAB,对乙做的功为WD,功率为PD,则() A.WAB =WCD B.WAB>WCD C.PAB>PCD D.PAB<PCD 》F D B 水平地面 C (第7题图) (第8题图) 8.[2025茂名电白一模]分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在100s内将重为400N的物体匀速 提升10m,每个滑轮的重力均为20N。不计绳重及摩擦，此过程中 () A.F年做的功大于F乙做的功 B.F年做的功小于F乙做的功 C.F年做功的功率小于F乙做功的功率 D.F年做功的功率等于F乙做功的功率 9.[2025宜宾模拟]一辆质量为2t的汽车，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经15s 运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s后关闭发动机，滑行100m停下。其v-t图像 如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2，求：(g取10N/kg) (1)汽车受到的重力。 ↑u/(m·s") (2)整个过程中发动机做的功。 最大 (3)汽车的最大速度最大。 (4)全程中汽车的平均速度v。 15 4050/s (第9题图) 道三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维▲ 10.*某人要将货箱搬上离地12m高的阁楼，现有30个相同的货箱，每个货箱的30P/W 质量均为5kg,如图所示为他提升货箱时的功率与被提升货箱质量的关系图20 像，假设不计搬起和放下货箱的时间，下楼时间是上楼时间的一半，他把所有10 货箱搬上去的最少时间为(g取10N/kg) (）0102030m/kg A.480s B.720s (第10题图) C.1080s D.1440s 11.新倩境科技成就动车是一种带有可操纵动力的固定编组的列车组，带动力的车辆叫 动车，不带动力的车辆叫拖车。各动车的额定功率相等，每节动车与拖车质量也相 等。列车运动时，车轮与铁轨间的摩擦阻力与列车的质量成正比，受到的空气阻力与列车速度 的平方成正比。某动车组列车启动6节动车时，最大速度为300k/h,行驶时，空气阻力是总阻 力的50%。要使该列车的最大速度达到360km/h,至少应开动动车的节数是 () A.8 B.9 C.10 D.11 4 ●“答案与解析”见P2A,测力计对金属棒的拉力是动力，金属棒的重力为阻力 设金属棒长度为L,金属棒的重心到A端的距离为d,如图 所示，由杠杆的平衡条件可知，F,L1=GL2,由数学知识可 得亡-子，所以号兰，由此可知测为计对金属的拉力 F,不变，且F,<G;金属棒没离开地面时，测力计对棒所 做的功W=F,h,由于F,不变，是定值，所以W和h成正 比关系。②当金属棒AB离开地面后，由于是竖直匀速提 起金属棒，测力计对棒所做的功W=F,h',由二力平衡条 件知，拉力F,'=G=5N,所以在此过程中F,'不变，为定 值，故W和h'也成正比关系，但F,>F,所以提升相同高 度时拉力F,'做功更多，即图线更陡，由此可知，选项B最 能表现弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高 度h的关系，故应该选B。(2)当h,=1m时，金属棒AB 还设离开地面，根62-兰可知〉2m保得d 0.72m,即金属棒的重心到A端的距离d为0.72m; 当h2=2m时，金属棒AB已经离开地面，未离开地面时， 弹簧测力计示数F,为3N且不变，弹簧测力计对棒做的 功W=F,h=F,L=3N×1.2m=3.6J,金属棒离开地面 继续上升的高度h上升'=h2一L=2m-1.2m=0.8m,离 开地面后，弹簧测力计对棒所做的功为克服棒重力所做的 功，W'=F,h'=Gh上升'=5NX0.8m=4J,故当h2=2m 时，拉力F,总共做的功W急=W+W=3.6J+4J=7.6J。 B↑F A 27 L (第11题图) 方法归纳 会判断金属棒离开地面前后处于哪个状态 解题时，要根据提供的条件，判断金属棒处于哪个 状态：金属棒未离开地面，金属棒为杠杆，处于平衡状 态；金属棒已离开地面，拉力做的功等于克服金属棒重 力做的功。 11.2功率 1.B功率越大，做功越快，但做功不一定越多，还要看时 间，故A错误；功率是描述物体做功快慢的物理量，功率小 的机器做功一定慢，故B正确：由功率PW知，做功少， 功率不一定小还与时间有关，故C错误；由W=Pt可知， 工作时间长的机器做功不一定越多，还要看功率大小，故D 错误。 2.B 3.B要想比较谁在爬楼过程中的功率大，根据W=Gh= gh,结合表格内容可知，表格空格处应该填的项目是功率 P/W,故A正确。根据P=W_Gh_mg可知，小明和小 李都爬到5楼，但时间大小关系不确定，不能通过比较两名 同学体重的大小来比较谁的功率大，故B错误。根据P W_Gh_mg坠可知，同一名同学可以通过比较前后两次 爬到五楼所用的时间来比较功率大小，故C正确。功率是 反映做功快慢的一个物理量，功率越大，做功越快，故D 正确。 4.D甲比乙高，则甲的杠铃上升的高度较大，杠铃的质量 相同，即重力相同，根据W=Gh可知，甲做功较多。甲对 杠铃做的功大于乙对杠铃做的功，所用时间相同，根据P= 可知，甲的功率大于乙的功率 5.135108 〔解析)上半身的重力GL=号G=号×750N=450N,做 3 一次仰卧起坐，克服重力做的功约为W=G上h=450N× 0.3m=135J;1min内她做的总功约为W点=nW=48× W急一 135J=6480J,则该运动员的平均功率约为P= 6480J=108W。 60s 6.D由图乙知，2~3s内，物体在B区内做匀速直线运 动，拉力和摩擦力是平衡力，拉力大小等于摩擦力，物体在 拉力的方向上通过一定的距离，拉力做功，故A错误；物体 在C区内做减速直线运动，拉力在C区所做的功W。= Fsc=10NX3m=30J,故B错误；拉力在A区做的功 WA=FsA=10N×3m=30J,拉力在A区做功的功率 P,-少4=】-15w,故C错误：拉力在C区做功的功 t 2s _W=30J=15w,拉力在A、C区做功的功率相 率Pe= 2s 同，故D正确。 7.D 8.D不计绳重及摩擦，拉力做的功W点=Gh十G动h,题 中的G、h、G动均相等，所以F甲做的功等于F乙做的功： 拉力做功的功率P罗，由于F:做的功与F2微的功相 等，且时间也相等，所以F手做功的功率等于F乙做功的功 率，故A、B、C错误，D正确。 9.解：(1)汽车受到的重力G=mg=2000kg×10N/kg= 20000N=2×10N(2)由题意可知，发动机工作时间 t=,十，=15s十25s=40s,根据P=W可得，发动机做 的功W=Pt=8×101W×40s=3.2×10J(3)汽车受 到的阻力f=0.2G=0.2×2×10N=4000N,由图分析 可知，当汽车达到最大速度时，做匀速直线运动，此时处于 平衡状态，即汽车的牵引力F与所受阻力∫大小相等，则 汽车的牵引力F=f=40O0N,根据P=W-=Fm可 t 得，汽车的最大速度秋=下 _8×10W=20m/s 4000N (4)由v-t图像可知，全程的总时间t总=50s,全程的总路 程s总由三段组成：第一段(0~15s)加速运动的路程s,= 200m,第二段(15~40s)匀速运动的路程52=v最大×t2 20m/s×25s=500m,第三段(40~50s)减速滑行的路程 59=2X20m/sX10s=100m,则汽车的总路程sg=5,十 52十53=200m十500m+100m=800m,全程的平均速度 u=兰=800m=16m/s t总50s 10.C根据图像可知，当质量为15kg时，功率最大，则每 回瓶运货箱的个数以--3：以最大功车报运货箱时· 时间最短，则搬运3个货箱时，根据Pt=mgh,得t= mgh_15kgX10N/kgX12m=72s,而下楼的时间为上 25W 楼时间的一半，即36s,搬运30个货箱需要0-10回，因 此把货箱全部搬上楼的最少时间t总=10t′=10×(72s十 36s)=1080s. 方法归纳 搬物上楼最短时间的计算 解决本题要求同学们能根据图像得出有效信息，知 道什么时候功率最大，以及会根据功的关系mgh=P 求运动时间。根据图像可知，当质量为15kg时，功率最 大，进而求出以最大功率对货箱做功时每回应搬货箱的 个数，以最大功率搬运货箱时，时间最短，根据Pt=mgh 求出搬运时间。 11,B设1节动车的额定功率为P,则动力F=P 空气 阻力f=ku2,当速度为300km/h时，空气阻力f,=ku,2, 因为空气阻力是总阻力的50%，故车轮与铁轨间的摩擦阻 力也为，，由平衡条件可知6P=2u,?①：当速度为 360km/h时，设开动的动车的节数为n,则由平衡条件可 知”P=ku,2十k,2②：联立①②，代人数据可得n= Ua 8.784:因为动车节数为整数，所以至少应开动动车9节。 11.3机械效率 第1课时有用功与额外功机械效率 1.D买茶杯的人，从货架上拿起茶杯，目的是拿茶杯，克 服茶杯重力做的功是有用功。喝茶水的人，从桌面上端起 盛茶水的茶杯，目的是端水，因此对水做的功是有用功，克 服茶杯重力做的功是额外功。故A、B、C错误，D正确。 2.1.21.880% 〔解析)分别用甲、乙、丙三种机械将重2N的物体匀速提 升0.6m,所做的有用功W有用=Gh=2NX0.6m=1.2J； 从图中可知，乙机械的总功W乙=3J,额外功W领外= W乙-W有用=3J一1.2J=1.8J:丙机械做的总功W丙= 1.5J,机械效率-w可 V有用100%一1.5厅入1009%=80%。 3.400025080% C解析)克服物体重力做的有用功W有用=Gh=1000NX 4m=4000J;推力做的总功W点=Fs=500N×10m=5000J, 则推力的功率P=W三-5000J=250w该斜面的机械效 t 20s _W有用×100%=5000×100%=80%。 率一W总 4.解：(1)工人做的有用功是克服砖块重力所做的功，已 知砖块重力G=600N,提升高度h=2m,根据功的计算公 式，有用功W有用=Gh=600NX2m=1200J(2)工人做 功的功率是总功率，需要先计算总功。由图可知，该滑轮组 有2段绳子承担动滑轮和物体的总重，所以绳子自由端移 动的距离s是物体提升高度h的2倍，设绳于自由端移动 的距离为s,物体提升高度为h,承担物重的绳于段数为。 则绳子自由端移动的距离s=h=2×2m=4m,工人做的 总功W信=F=400N×4m=1600J,已知做功时间t= 10s,根据功率的计算公式，工人做功的功率P=W三一 t 1600J-160w(3)滑轮组的机械效率是有用功与总功 10s 的比值，此滑轮组的机械效率？= W有用×100%= W总 1200J×100%=75% 1600J 5B由国可知4-3，根据习一×10%一台× 100%= 八X100%-布X100%可知，物体与地面间的滑 Fns