《11.2功率》進(jìn)階練習(xí)（解析版）

PAGEPAGE1課時(shí)11.2功率（備作業(yè)）（解析版）一、選擇題1．平直公路上的甲、乙兩輛汽車，在相同牽引力作用下勻速行駛，如果在相同的時(shí)間內(nèi)通過的路程之比為3∶2，則甲與乙（）。A.牽引力做功之比為2∶3；B.牽引力做功之比為3∶2；C.牽引力的功率之比為1∶1；D.汽車所受的阻力之比為3∶2【答案】B?！窘馕觥科街惫飞系募?、乙兩輛汽車，在相同牽引力作用下勻速行駛，由W=Fs可知，路程之比為3∶3，它們所做的功之比為3∶2。因汽車勻速行駛，所以汽車所受的阻力之比為1∶1。由P=W/t可知，牽引力的功率之比為3∶2。2.甲、乙兩臺機(jī)器，甲的功率比乙的大，則（）。A.甲做的功比乙做的功多；B.甲做功比乙做功快；C.甲做功所用的時(shí)間比乙的少；D.以上說法都不對【答案】B。【解析】功率表示物體做功的快慢，功率大，做功就快；功率小，做功就慢，選項(xiàng)B是正確的。根據(jù)W=Pt，只知道功率的大小而時(shí)間的大小不確定，無法確定做功的多少。同樣根據(jù)t=W/P，只知道功率的大小而功的大小不確定，也無法確定做功所用時(shí)間的長短，因此，選項(xiàng)A、C、D是錯(cuò)誤的。3.初三物理興趣小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了功率的知識后，想估測某同學(xué)上樓的功率有多大，已知該同學(xué)從一樓上到三樓用了10s，則他上樓的功率大約是（）。A.3WB.30WC.300WD.3000W【答案】C?！窘馕觥扛鶕?jù)P=W/t、W=Gh、G=mg可得，該題估測的物理量是質(zhì)量和一層樓的高度。一般初三學(xué)生的體重介于40—70kg，一層樓的高度為3m左右，所以，上樓的功率介于240—420W之間，因此，正確答案為C。4.媽媽與小明進(jìn)行爬山比賽，他們選擇的起點(diǎn)、路徑和終點(diǎn)都相同，全程設(shè)為勻速運(yùn)動，媽媽的體重是小明的2倍，媽媽所用的時(shí)間是小明的3倍，若媽媽克服重力做功為W1、功率為P1，小明克服自身重力做功為W2、功率為P2，則下列關(guān)系正確的是（）。A．W1:W2=1:1B．W1:W2=2:3C．P1:P2=1:1D．P1:P2=2:3【答案】D?！窘馕觥坑深}意可知，媽媽的重力與小明的重力之比是：，他們所用時(shí)間之比為：；根據(jù)功的公式：（h是高度），得到：，；根據(jù)功率公式：，得到：，。故，，；由此可見正確答案是D。故答案是D。5.一定質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下沿水平面運(yùn)動，物體運(yùn)動的路程S-t時(shí)間圖象如圖所示，根據(jù)圖象，下列判斷正確的是（）。A．物體10s時(shí)的速度大于4s時(shí)的速度；B．0-6s拉力對物體所做的功大于6-12s拉力對物體所做的功；C．0-6s拉力對物體做功的功率小于6-12s拉力對物體做功的功率；D．0-6s物體所受的拉力大于6-12s物體所受的拉力【答案】B。【解析】從圖象上看，0～6s和6s～12s物體以不同的速度做勻速直線運(yùn)動，而0～6s過程中通過的路程是3m，6～12s的過程中通過路程為1m，因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)通過的路程越多，速度越大，因此0～6s過程中的速度大于6～12s的過程中的速度，即4s時(shí)的速度大于10s時(shí)的速度，故A錯(cuò)誤。從圖中可以看出，0～6s過程中通過的距離為3m；6～12s的過程中通過的距離為1m；而拉力相同，由W=FS可知，0至6s內(nèi)鋼索拉力做的功大于6s至12s內(nèi)鋼索拉力做的功；故B正確。由于速度發(fā)生了改變，根據(jù)P=Fv可知，由0～6s過程中的速度大于6～12s的過程中的速度，0-6s拉力對物體做功的功率大于6-12s拉力對物體做功的功率，故C錯(cuò)誤。因?yàn)槲矬w做勻速直線運(yùn)動，拉力等于阻力，0～6s物體所受的拉力等于6-12s物體所受的拉力，故D錯(cuò)誤。二、填空題6.判斷下列說法的正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。（1）物體做的功多，功率一定大。（）（2）物體做功時(shí)間短，功率一定大。（）（3）物體做功多，需要的時(shí)間不一定多。（）【答案】（1）×（2）×（3）√?！窘馕觥看祟}考查學(xué)生對功率的計(jì)算公式的理解，正確理解功率、功和時(shí)間三者間關(guān)系是學(xué)好功率的基礎(chǔ)。根據(jù)P=W/t可得，功率的大小是由功和時(shí)間的大小共同反映的，只根據(jù)功或時(shí)間的大小不能確定功率的大小，所以說法（1）、（2）是錯(cuò)誤的。把P=W/t變形得t=W/P，對同一機(jī)械來說，它的功率一定，做的功多，當(dāng)然所用的時(shí)間就長；但對于不同機(jī)械來說，它們的功率不同，做的功多所用時(shí)間就不一定多，所以說法（3）是正確的。答案：（1）×（2）×（3）√。7.如圖所示，在50s的時(shí)間內(nèi)，男孩提著重15N的小提琴水平向左勻速走了100m，女孩用5N的水平拉力拉箱子向右勻速走了100m，他們中，對物體做功的是_______________（選填“男孩”或“女孩”），做功的功率是_______________?！敬鸢浮颗ⅰ?0W?！窘馕觥磕泻⑻嶂√崆傺厮较蜃髣蛩傩凶?，手提力的方向豎直向上，而移動的距離沿水平方向，手的提力對小提琴沒有做功；女孩用5N的水平拉力拉箱子向右勻速行走，箱子沿水平拉力移動了一段距離，所以女孩的拉力對箱子做了功，W=Fs=5N×100m=500J。她做功的功率是P=W/t=500J/50s=10W。答案：女孩、10W。8.小紅每天都練習(xí)跳繩，跳繩時(shí)她所穿鞋的總質(zhì)量為0.4kg，平均每分鐘她跳繩120次，假定每次雙腳抬離地面的高度均為5cm，則每上升一次她對鞋做的功為____________J；她跳繩時(shí)對鞋做功的平均功率為____________W。(g取10N/kg)【答案】0.2、0.4?！窘馕觥扛鶕?jù)G=mg，可求出小紅對鞋用的力。根據(jù)W=Gh=0.4×10×0.05J=0.2J上升一次小紅對鞋做的功，再乘以次數(shù)就是她1分鐘所做的功；她的平均功率P=s=0.4W。答案：0.2、0.4。9.如圖所示，一物體在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上勻速運(yùn)動了10m，拉力F1所做的功為W1，功率為P1，若該物體在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上勻速運(yùn)動了10m，拉力F2所做的功為W2，功率為P2，則W1W2，P1P2（選填“＞”、“＜”或“=”）?！敬鸢浮?、＜?！窘馕觥坑深}可知，同一物體先后以不同的速度在同一水平地面上勻速運(yùn)動，則物體對水平地面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，因此兩次物體受到的滑動摩擦力不變；又因?yàn)槲矬w在水平地面上勻速運(yùn)動，根據(jù)二力平衡條件可知，水平拉力F和滑動摩擦力f是一對平衡力，大小相等，即F1=F2=f；物體運(yùn)動的距離都為10m，且F1=F2，由W=FS可知W1=W2；因?yàn)関1＜v2，且F1=F2，由可知，P1＜P2。三、計(jì)算題10.跳傘是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的運(yùn)動，現(xiàn)在越來越受到人們的喜愛．在某次跳傘訓(xùn)練過程中，一體重為500N的運(yùn)動員從空中懸停的直升機(jī)上由靜止開始豎直跳下，其速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，經(jīng)15s下落210m后，開始做勻速直線運(yùn)動直至落地，整個(gè)過程用時(shí)30s，求在這個(gè)過程中：（1）運(yùn)動員下落的平均速度；（2）重力做的功；（3）勻速下降時(shí)重力做功的功率?！窘馕觥浚?）由題可知，運(yùn)動員在0﹣15s下落的路程為s前=210m，由圖象可知，15s后運(yùn)動員以6m/s的速度做勻速直線運(yùn)動，則運(yùn)動員在15﹣30s通過的路程為：s后=vt后=6m/s×15s=90m；運(yùn)動員通過的總路程為：s=s前+s后=210m+90m=300m，總時(shí)間為t=30s，則整個(gè)過程中運(yùn)動員下落的平均速度：v′===10m/s。（2）運(yùn)動員下落的高度為：h=s=300m；重力做的功：W=Gh=500N×300m=1.5×105J。（3）勻速下降時(shí)，重力做功的功率：P=Fv=Gv=500N×6m/s=3×103W。答：（1）運(yùn)動員下落的平均速度為10m/s；（2）重力做的功為1.5×105J；（3）勻速下降時(shí)重力做功的功率為3×103W。11.小華和媽媽去超市購物，她們將17kg物品放在小推車中推行，小推車在某段時(shí)間內(nèi)速度v隨時(shí)間t化的關(guān)系圖像如圖所示；已知小推車重130N，所受阻力是總重的0.15倍。（g取10N/kg）（1）在0～l0s內(nèi)，水平推力（大于／小于／等于）阻力，阻力大小為N。（2）10～20s內(nèi)水平推力做了多少功？（3）10～20s內(nèi)水平推力的功率多大？【答案】（1）大于、45；（2）360J；（3）36W?！窘馕觥浚?）由圖像可知，在0-10s時(shí)間內(nèi)小車加速運(yùn)動，所以水平推力大于阻力；阻力大小是。（2）10s-20s內(nèi)，小車勻速運(yùn)動，則,小車速度是0.8m/s，所以小車運(yùn)動距離為：，水平推力所做的功為：（3）10s-20s內(nèi)，水平推力的功率：。12.小明騎車在某段平直的水平路面上由靜止開始運(yùn)動，共用時(shí)12s。小明重450N，自行車重250N，輪子與地面的總接觸面積是2×10-7m2。題圖（1）是速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像，小明在t=7s時(shí)剛好到達(dá)這段路程的中點(diǎn)。題圖（2）是動力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像。（1）請問小明騎自行車在水平地面行駛時(shí)，對地面的壓強(qiáng)為多大？（2）在7-12s內(nèi)，自行車所受的摩擦阻力是多少？自行車克服摩擦阻力做了多少功？此時(shí)功率是多少？（3）自行車在0-7s內(nèi)的平均速度是多少？（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）圖（1）圖（2）【解析】（1）壓強(qiáng)公式：，可以計(jì)算自行車對地面的壓強(qiáng)；（2）7-12s時(shí)間內(nèi)，小明做勻速運(yùn)動，自行車受到的摩擦阻力與動力是一對平衡力，由公式：即可求出自行車克服阻力所做的功和做功的功率；7-12s內(nèi)小明的路程也是前7s內(nèi)的路程是：，由此即可求出0-7s時(shí)間內(nèi)的平均速度。（1）；（2）7s時(shí)的動力是30N，故，，所以功率：（3）平均速度：。一、選擇題1．（2020·淮安）小明兩次分別用時(shí)90s、40s從一樓爬到五樓，小明的體重與前后兩次上升的高度均不變，比較兩次爬樓過程（）。A．用時(shí)少的做功多 B．用時(shí)少的做功功率大 C．用時(shí)多的做功多 D．用時(shí)多的做功功率大【答案】B。【解析】由題知小明的體重與前后兩次上升的高度均不變，因此由W＝Gh可知，兩次所做的功相同，故AC錯(cuò)誤；兩次所做的功相同，由P＝可知，用時(shí)少的做功功率大，用時(shí)多的做功功率小，故B正確，D錯(cuò)誤。故選：B。2.（2020·棗莊）一個(gè)木塊放在粗糙程度相同的水平地面上，如果對木塊施加的水平拉力為F，如圖甲所示；F的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示；木塊的運(yùn)動速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示。以下說法正確的是（）。A.當(dāng)t=1s時(shí)，木塊受到的摩擦力是0；B.當(dāng)t在2~4s內(nèi)，木塊做勻速直線運(yùn)動，受到的摩擦力為5N；C.當(dāng)t在4~6s內(nèi)，拉力F的功率為6W；D.當(dāng)t在2~6s內(nèi)，木塊的機(jī)械能保持不變【答案】C。【解析】A．由圖乙可知，物體在t=1s時(shí)受到的拉力為1N，由圖丙可知此時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以受到的摩擦力等于拉力為1N，故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，物體在4~6s內(nèi)受到的拉力為3N，由圖丙可知4~6s內(nèi)物體做勻速運(yùn)動直線運(yùn)動，在4~6s內(nèi)受到的摩擦力等于此時(shí)的拉力為3N；由圖乙可知在2~4s內(nèi)，物體做加速直線運(yùn)動，接觸面粗糙程度、受到的壓力不變，所以在2~4s內(nèi)受到的摩擦力為3N。故B錯(cuò)誤；C．由圖乙可知，物體在4~6s內(nèi)受到的拉力為3N，由圖丙可知4~6s內(nèi)物體做速度為2m/s的勻速運(yùn)動直線運(yùn)動，此時(shí)拉力的功率；故C正確；D．在2~6s內(nèi)，木塊受到拉力和摩擦力的作用，機(jī)械能在不斷變化，故D錯(cuò)誤。故選C。二、填空題3．（2020·臨沂）2020年5月3日，央視新聞《以青春的名義》欄目播出《孔德慶：從月球到火星的守望》，孔德慶是一位從臨沂走出來的太空守望者，為了按收來自火星探測器的微弱信號，他和同事們進(jìn)行了70m天線建設(shè)。如圖所示，天線反射體質(zhì)量為4.5×105kg，它的重力為N；吊裝反射體時(shí)用到滑輪組，其中能改變拉力方向的是滑輪；若吊裝機(jī)械在10min內(nèi)將反射體勻速提升了6m，則吊裝機(jī)械對反射體做功J，做功的功率為W（g取10N/kg）?！敬鸢浮?.5×106；定；2.7×107；4.5×104。【解析】天線反射體質(zhì)量為4.5×105kg，它的重力為：G＝mg＝4.5×105kg×10N/kg＝4.5×106N；根據(jù)定滑輪的特點(diǎn)可知，使用定滑輪可以改變力的方向，所以需要使用定滑輪；吊裝機(jī)械在10min內(nèi)將反射體勻速提升了6m，則吊裝機(jī)械對反射體做功為：W＝Gh＝4.5×106N×6m＝2.7×107J；做功的功率為為：P＝＝＝4.5×104W。故答案為：4.5×106；定；2.7×107；4.5×104。4.（2020·廣安）放在水平地面上的物體，質(zhì)量為5kg，在30N的水平拉力作用下，沿水平方向運(yùn)動了10m，所用時(shí)間為20s，那么重力做功______J，拉力的功率是______W（g=10N/kg）?【答案】(1)0；(2)15?！窘馕觥课矬w在水平方向移動，重力的方向豎直向下，物體在重力的方向上沒有移動距離，所以重力不做功，即重力做功為0J。拉力做的功W=Fs=30N×10m=300J拉力的功率。5.（2020·天津）小明在超市購物時(shí)，用10N的力沿水平方向推著購物車在水平地面上前進(jìn)10m，用時(shí)10s，則推力做的功等于______J，推力的功率等于______W?【答案】（1）100；（2）10?！窘馕觥客屏ψ龅墓Γ篧=Fs=10N×10m=100J；推力的功率：。6.（2020·南京）如圖所示為一輛無人駕駛清掃車，空車質(zhì)量為400kg，它集激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波雷達(dá)等傳感器于一體，可自主作業(yè)。(1)激光是一種電磁波，它在真空中的傳播速度為______m/s；(2)空車停在水平地面上，若地面總受力面積為200cm2，則車對地面的壓強(qiáng)為多少帕？（）（g取10N/kg）(3)空車行駛時(shí)牽引力的功率為810W，在10s內(nèi)勻速行駛12m，車受到的阻力為多少牛？（）【答案】(1)；(2)；(3)?！窘馕觥?1)電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s，所以激光在真空中的傳播速度是3×108m/s。(2)車對地面壓力F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N車對地面的壓強(qiáng)=2×105Pa(3)車的速度v=空車行駛時(shí)牽引力的功率牽引力由于車做勻速運(yùn)動，受到的牽引力和阻力是平衡力，所以車受到的阻力為f=F=675N。7.（2020·通遼）假期，小明坐客車去旅游。當(dāng)客車行駛到高速公路保持車距標(biāo)識牌“0m”處時(shí)，恰好后面一輛小汽車行駛到客車旁，此時(shí)客車上速度計(jì)顯示為“80km/h”。當(dāng)客車勻速行駛到標(biāo)識牌“100m”處時(shí)，小汽車勻速行駛到了標(biāo)識牌“200m”處，小汽車______（選填“已經(jīng)”或“沒有”）超速；若此時(shí)小汽車的功率為80kW，它受到的阻力為______N。（此高速路段限定小汽車最高速度為“120km/h”）【答案】(1)已經(jīng)；(2)1.8×103N?！窘馕觥坑煽傻?，客車從標(biāo)識牌0m處行駛至100m處所用的時(shí)間：由題意可知，小汽車從標(biāo)識牌0m行駛至200m所用時(shí)間小汽車的速度高速公路限速120km/h，即小汽車已經(jīng)超速。由可得小汽車此時(shí)的牽引力。8.（2020·東營）我國自行設(shè)計(jì)的新型履帶式水陸兩棲坦克，如圖所示，它即可像普通坦克一樣在陸地上高速行駛，又能像船一樣在水中航行?該坦克的質(zhì)量為22t，配備發(fā)動機(jī)的最大功率為420kW，若在水中勻速航行時(shí)，最大速度為18km/h，此時(shí)受到的阻力為_____?【答案】?！窘馕觥刻箍嗽谏钏泻叫袝r(shí)，最大速度v＝18km/h＝5m/s發(fā)動機(jī)的最大功率P＝420kW＝W由得，坦克的牽引力因?yàn)樘箍耸莿蛩俸叫校箍耸艿降臓恳妥枇κ且粚ζ胶饬?，大小相等，所以，坦克受到的阻力f＝F＝84×104N。三、計(jì)算題9.（2020·四川雅安）一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運(yùn)動，其v-t圖像如圖所示，在第10s時(shí)速度達(dá)到15m/s，通過的路程為80m。求∶(1)在0~10s內(nèi)汽車的平均速度；(2)設(shè)汽車在勻速行駛過程中所受阻力不變，大小為f=4000N，則汽車勻速行駛時(shí)的功率；(3)在0~10s內(nèi)汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功?！敬鸢浮?1)8m/s；(2)；(3)?！窘馕觥?1)由題知，在0~10s內(nèi)汽車通過的路程s=80m，則在0~10s內(nèi)汽車的平均速度：(2)由圖可知，10s后汽車做勻速直線運(yùn)動，速度v=15m/s，此時(shí)汽車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，則牽引力：F=f=4000N汽車行駛時(shí)的功率為：(3)因?yàn)槠嚨墓β什蛔?，所以?~10s內(nèi)汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功答：(1)在0~10s內(nèi)汽車的平均速度為8m/s；(2)汽車行駛時(shí)的功率為；(3)在0~10s內(nèi)汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功是。10.（2020·四川樂山）如圖所示，一款新型無人駕駛電動汽車，總質(zhì)量為1.5×103kg，在性能測試中，沿平直的公路勻速行駛，行駛過程中汽車受到的阻力為總重力的0.1倍，（g取10N/kg）求：(1)汽車勻速行駛的速度；(2)汽車受到的牽引力；(3)此過程中汽車牽引力所做的功和做功功率。【答案】(1)10m/s(2)1.5×103N(3)2.7×106J，1.5×104W?！窘馕觥?1)汽車行駛的路程：汽車行駛的時(shí)間：汽車勻速行駛的速度：(2)由于汽車勻速行駛，所以汽車受到的牽引力等于阻力：(3)此過程中汽車牽引力做功：汽車牽引力做功的功率：。答：(1)汽車勻速行駛的速度為10m/s；(2)汽車受到的牽引力為1.5×103N；(3)此過程中汽車牽引力所做的功為2.7×106J，做功的功率為1.5×104W。11.（2020·江蘇連云港）隨著科技的發(fā)展，無人駕駛汽車已進(jìn)入人們的生活。無人駕駛汽車通過車載激光雷達(dá)攝像頭等傳感器實(shí)現(xiàn)自動駕駛。一質(zhì)