4.2機(jī)械功（2）功率（難點(diǎn)練）

4.2機(jī)械功4.2機(jī)械功—（2）功率第四章機(jī)械和功一、單選題1．如圖所示，甲物塊質(zhì)量為2m，乙物塊的質(zhì)量為m。用同樣大小的力F將物體甲和乙向右拉動(dòng)相同的距離s，在此過程中，甲物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙物體做加速直線運(yùn)動(dòng)。由此判斷正確的是（）A．力F對甲做的功小于力F對乙做的功B．力F對甲做的功大于力F對乙做的功C．力F對甲做的功等于力F對乙做的功D．力F對甲做功比對乙做功慢【答案】C【解析】ABC．做功的兩個(gè)必要因素是作用在物體上的力和物體在力的方向上通過的距離，根據(jù)功的計(jì)算公式可知，當(dāng)拉力F和物體移動(dòng)的距離s相等時(shí)，力對兩物體做的功相等，故AB錯(cuò)誤，C正確。D．題中未說明做功時(shí)間或物體運(yùn)動(dòng)速度，無法比較做功快慢，故D錯(cuò)誤。故選C。2．大明和小華一起爬茅山，大明用了25min登上山頂，小華用了20min登上山頂，大明的體重是小華的1.5倍，大明與小華的爬山的功率之比是（）A．5：6 B．8：15 C．6：5 D．3：2【答案】C【解析】由題知，大明的體重是小華的1.5倍，即所以那么大明與小華的爬山所做的功之比又因?yàn)閯t大明與小華的爬山的功率之比故選C。3．關(guān)于做功和功率的說法中正確的是A．有力作用在物體上，力—定對物體做功B．力對物體做功越多，功率就越大C．在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，沒有力做功D．物體受到的作用力越大，力對物體做功就越多【答案】C【解析】A.有力作用在物體上，力不一定對物體做功，只有物體在力的方向上通過了一定的距離時(shí)，力才一定做功，故A錯(cuò)誤；B.功率的大小等于功與時(shí)間的比值，力對物體做功越多，功率不一定越大，故B錯(cuò)誤；C.在光滑水平面上物體由于慣性做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由于只有距離，沒有力，所以沒有力做功，故C正確．D.功是物體受到的力與物體在力的方向上通過距離的乘積，物體受到的作用力越大，力對物體做功不一定多，故D錯(cuò)誤；故選C4．如圖所示，是跳傘運(yùn)動(dòng)員在勻速直線下落過程中，下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P隨時(shí)間t變化規(guī)律的圖象，其中正確的是A．①② B．②③ C．③④ D．①④【答案】D【解析】跳傘運(yùn)動(dòng)員在勻速下落過程中，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，勻速直線運(yùn)動(dòng)v不隨時(shí)間變化，故在圖象中為平行于時(shí)間軸的直線，在st圖象中，勻速直線運(yùn)動(dòng)為傾斜的直線；故①正確、②錯(cuò)誤；根據(jù)W=Gh=Gvt，其中重力G、速度v是一定值，重力做的功W與時(shí)間t成正比，圖象為傾斜的直線，故③錯(cuò)誤；④根據(jù)P=Fv=Gv，其中重力G、速度v是一定值，故功率P也為一定值，圖象為平行于時(shí)間軸的直線，故④正確．故選D．5．在自由下落過程中物體運(yùn)動(dòng)速度會越來越快．一個(gè)物體由A點(diǎn)自由下落，相繼經(jīng)過B、C兩點(diǎn)，已知AB＝BC，如圖所示，物體在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，則下列關(guān)系正確的是：A．W1≠W2P1≠P2 B．W1＝W2P1＝P2C．W1＝W2P1>P2 D．W1＝W2P1<P2【答案】D【解析】由于在自由下落過程中物體運(yùn)動(dòng)速度會越來越快，AB＝BC，故通過AB所用的時(shí)間大于通過BC所用的時(shí)間，由W=Gh，P=W/t知，重力不變，故通過AB所做的功等于通過BC所做的功，通過AB的功率小于通過的功率，故正確選項(xiàng)是D．6．小敏把八塊同樣的磚平放在水平地面上，她用相同的時(shí)間先后按圖甲、圖乙所示把磚疊放起來。小敏對磚所做的功至少為、，功率分別為、，則()A．， B．，C．， D．，【答案】B【解析】設(shè)每塊磚的重為、磚的厚度為，按圖甲、圖乙所示把磚疊放起來，則對磚所做的功分別為所以因所用時(shí)間相同，所以根據(jù)可知故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。7．如圖所示，OQ是水平地面，物體在水平拉力作用下從O勻速直線運(yùn)動(dòng)到Q．OP段長4m，物體受到的摩擦力為自身重力的0.3倍，拉力F1做的功為W1，功率為P1；PQ段長8m，物體受到的摩擦力為自身重力的0.2倍，拉力F2做的功為W2，功率為P2．則A．W1＞W(wǎng)2P1＞P2 B．W1＞W(wǎng)2P1＜P2C．W1＜W2P1＞P2 D．W1＜W2P1＜P2【答案】C【解析】由圖知，OP段的路程=4m，PQ段的路程=8m，OP段拉力F1做的功為：W1=F1s1=0.3G×4m，PQ段拉力F2做的功為：W2=F2=0.2G×8m，比較可知，W1W2；物體在水平拉力作用下從O勻速直線運(yùn)動(dòng)到Q，所以，物體在OP段和PQ段速度相同，又因?yàn)镕1>F2，根據(jù)P===Fv可知，P1>P2．故ABD錯(cuò)誤，C正確．8．用同一水平力F拉一個(gè)物體先后沿光滑水平面和粗糙水平面運(yùn)動(dòng),兩次物體運(yùn)動(dòng)的距離都為s,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1和t2(t1<t2).若物體沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力做的功為W1,功率為P1;物體沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力做的功為W2,功率為P2,那么()A．W1=W2,P1>P2 B．W1>W2,P1=P2C．W1<W2,P1>P2 D．W1=W2,P1<P2【答案】A【解析】功等于力與沿力的方向移動(dòng)距離的乘積．因?yàn)橛猛凰搅拉一個(gè)物體先后沿光滑水平面和粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，兩次物體運(yùn)動(dòng)的距離都為s，所以，由W=Fs可知，W1＝W2；運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1和t2(t1＜t2)，由P=W/t可知，P1＞P2．故選A．9．用沿斜面的力F1=2N把物體甲拉上斜坡，用沿斜面的力F2=3N把另一物體乙拉下斜坡，兩次運(yùn)動(dòng)距離相同，F(xiàn)1、F2對物體所做的功分別為W1、W2，功率分別為P1、P2，如果P1>P2，則（）A．W1=W2 B．W1>W2 C．F2做功比F1快 D．F2做功的時(shí)間比F1長【答案】D【解析】AB．兩次的拉力大小不同，運(yùn)動(dòng)距離相同，根據(jù)W=Fs可知，F(xiàn)2做的功比F1做的功大，即W1<W2故AB錯(cuò)誤；C．功率表示做功的快慢，若P1>P2，則表示F1做功比F2快,故C錯(cuò)誤；D．由題意已知W1<W2，若P1>P2，根據(jù)可知，F(xiàn)2做功的時(shí)間比F1長，故D正確。故選D。10．放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系和物體運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是（）A．t=1s時(shí)，物體所受摩擦力是1N B．4s~6s內(nèi)，拉力的功率為4WC．2s~4s內(nèi)物體所受摩擦力為3N D．t=3s時(shí)，物體受到平衡力的作用【答案】A【解析】A．由vt圖象可知，t=1s時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受平衡力作用，又由Ft圖象可知物體受到的拉力為1N，因此物體所受摩擦力是1N，故A正確；B．4s~6s內(nèi)，拉力的功率為故B不正確；C．由vt圖象可知，2~4s內(nèi)，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的拉力等于3N，但是拉力不等于摩擦力，故C不正確；D．由vt圖象可知，t=3s時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)，因此受非平衡力作用，故D不正確。故選A。11．如圖所示，完全相同的AB兩個(gè)長方體物塊疊放在水平桌面上，用F=20N的水平向右的力作用在A物塊上，AB一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過3s。兩個(gè)物塊一起移動(dòng)了60cm的距離。下列相關(guān)說法中（）①物塊B受到的重力和地面對B的支持力是一對平衡力②物塊A對B的摩擦力大小是20N，方向向右③地面對物塊B的摩擦力大小是20N，方向向右④拉力F的功率為4WA．只有①④正確 B．只有②④正確 C．只有①③正確 D．只有②③正確【答案】B【解析】①地面對B的支持力等于A和B的重力之和，故物塊B受到的重力和地面對B的支持力大小不等，不是一對平衡力。故①錯(cuò)誤；②以B為研究對象，B做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，受到平衡力的作用，而B受到地面對它的摩擦力作用，方向水平向左，所以物塊A對B的摩擦力方向向右，大小是20N，故②正確；③A、B一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則地面對B的摩擦力方向水平向左，拉力和摩擦力是平衡力，根據(jù)二力平衡可得摩擦力大小等于拉力的大小，為20N，故③錯(cuò)誤。④拉力F做的功W=Fs=20N×0.6m=12J功率為P==4W故④正確。故選B。12．如圖，物體A與足夠長的木板B通過定滑輪用不可伸長的輕繩相連，物體A的質(zhì)量，對A施加水平向左的壓力，使木板B被壓在光滑側(cè)壁上，A物體以0.2m/s的速度勻速下落，輕繩均處于豎直方向，已知A、B之間的摩擦力為4N，（g取10N/kg）則（）A．木板B的質(zhì)量為B．物體A對木板B的壓力為24NC．壓力F在2秒內(nèi)做功為8JD．輕繩拉力在2秒內(nèi)對B物體的功率為1W【答案】A【解析】A．以物體A為研究對象，物體A在豎直方向受重力、B對A的拉力、B對A的摩擦力而處于平衡狀態(tài)，由力平衡可得木板B在豎直方向受物體A對它的拉力、重力、A對B的摩擦力作用，而處于平衡狀態(tài)，由力的平衡可得則有故木板B的質(zhì)量為故A正確；B．物體A受20N的壓力作用，故B受到物體A對其20N壓力的作用，故B錯(cuò)誤；C．因壓力與物體A運(yùn)動(dòng)的方向垂直，故在壓力的方向沒有移動(dòng)距離，故壓力沒有做功，做功為零，故C錯(cuò)誤；D．因A以的速度勻速下降，則B也以速度勻速上升，B受到的拉力為由可得拉力的功率為故D錯(cuò)誤。故選A。二、填空題13．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(dòng)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(dòng)了10m，拉力F2所做的功為W2，功率為P2，則W1_____W2，P1_____P2（選填“＞”、“＜”或“＝”）．【答案】＝＜【分析】（1）根據(jù)影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素和二力平衡條件即可比較水平拉力的大小；（2）知道拉力做功的大小關(guān)系，根據(jù)W＝Fs和P＝Fv判斷比較功和功率的關(guān)系．【解析】(1)由題可知，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(dòng)，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(dòng)摩擦力不變；又因?yàn)槲矬w在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)二力平衡條件可知,水平拉力F和滑動(dòng)摩擦力f是一對平衡力,大小相等,即F1＝F2＝f；(2)物體運(yùn)動(dòng)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P＝＝＝Fv可知,P1<P2.14．如圖所示，一物塊從光滑斜面上A點(diǎn)由靜止滑下，B為斜面AC的中點(diǎn)，設(shè)物塊在AB段重力做功的平均功率為P1；在BC段重力做功的平均功率為P2，則P1______P2。（填>或=或<）物塊在下滑的過程中，它受到的支持力做功為______J。【答案】<0【解析】[1]物體在下滑過程中受重力沿斜面方向向下的分力，故物體處于持續(xù)加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以物體在AB段下滑所用的時(shí)間大于物體在BC段下滑所用時(shí)間，因?yàn)锳B段和BC段物體下滑的高度是一樣的，所以物體在AB段與BC段做功多少是相同的，所以由公式可知P1＜P2。[2]因?yàn)槲飰K在下滑過程中支持力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以支持力做功為0。15．在體育測試跳繩的項(xiàng)目中，小明在1min內(nèi)跳了180次，每次跳的高度為5cm，他的質(zhì)量是60kg，則小明跳一次繩做的功是______J，他跳繩時(shí)的功率為______W。（g取10N/kg）【答案】3090【解析】[1]小明受到的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N每次跳的高度h=5cm=0.05m小明跳一次繩做的功W=Gh=600N×0.05m=30J[2]他跳繩時(shí)的功率為=90W16．如圖所示，對物體B施加一個(gè)水平向左的拉力F＝6N使物體B在光滑的水平面上以0.1m/s的速度向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則拉力F做功的功率是_____W，物體B對物體A的摩擦力為_____N．（不計(jì)滑輪重、繩重及滑輪摩擦）【答案】0.63【解析】拉力F做功的功率：．物體B在光滑的水平面上向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以地面對物體B的摩擦力為0；物體B在水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)，所以，所以物體A對它向右的摩擦力,根據(jù)力的作用是相互的可知，物體B對物體A向右的摩擦力就等于物體A對物體B的摩擦力，即．17．在相同時(shí)間內(nèi)把同一物體分別沿如圖所示的光滑斜面BA、CA（BA＜CA）勻速推上頂端，所用推力分別為F1、F2，功率分別為P1、P2，克服重力做的功分別為W1、W2，則所W1______W2，F(xiàn)1________F2，P1______P2（選填“＞“、“＜”或“=”）?！敬鸢浮?＞=【解析】[1]斜面光滑說明摩擦力為0，即使用光滑的斜面沒有做額外功；把同一物體分別沿斜面BA、CA推到頂端，重力G相同、上升高度h相同，由W=Gh可知，對物體所做的功相同，即W1=W2。[2]從圖可知，LBA<LCA，因?yàn)閃1=W2，根據(jù)公式W=FL可知，F(xiàn)1>F2。[3]根據(jù)功率計(jì)算公式可知，因?yàn)閃1=W2，時(shí)間相同，故P1=P2。18．如圖A、B所示，平靜的湖面上有兩艘小船，繩的一端拴在甲船上，繞過乙船上的滑輪，站在船上或岸上的人用100N的力拉繩子的自由端。如果A、B圖中甲船在20s內(nèi)向右勻速移動(dòng)了10m，同時(shí)乙船向左移動(dòng)了4m，則A、B圖中人拉繩子的功率分別為______W與______W?！敬鸢浮?4090【解析】[1]甲船向右移動(dòng)了10m，乙船向左移動(dòng)了4m，以甲為參照物乙向左移動(dòng)了10m+4m＝14m有兩段繩子拉乙船，故繩子自由端總共移動(dòng)s＝14m×2＝28m故人拉繩子的功率P＝＝140W[2]如果乙船不動(dòng)，滑輪為定滑輪，甲船向右移動(dòng)了10m，則繩子自由端會移動(dòng)10m；如果甲船不動(dòng)，乙船動(dòng)，則滑輪為動(dòng)滑輪，乙船向左移動(dòng)了4m，則繩子自由端會移動(dòng)8m；現(xiàn)在兩船都動(dòng)，故繩子自由端總共移動(dòng)18m；故人拉繩子的功率P＝＝90W19．如圖甲為集自動(dòng)清掃技術(shù)和人工智能設(shè)計(jì)于一體的地面清掃機(jī)器人，通過電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生高速氣流，將灰塵、雜物吸入集塵盒。機(jī)器人掃地時(shí)所受阻力與速度的關(guān)系圖像如圖乙，若該機(jī)器人在1min內(nèi)沿直線勻速清掃地面的距離為12m，則機(jī)器人在清掃過程中的動(dòng)力為________N，動(dòng)力所做的功為________J；若機(jī)器人以0.4m/s的速度勻速清掃，則機(jī)器人的動(dòng)力功率為________W?！敬鸢浮?072048【解析】[1][2]該機(jī)器人在清掃地面時(shí)運(yùn)動(dòng)的速度為由圖乙可知，當(dāng)機(jī)器人清掃地面的速度v1=0.2m/s時(shí)，阻力f=60N，機(jī)器人沿直線勻速運(yùn)動(dòng)，所以機(jī)器人的水平動(dòng)力F1=f=60N則動(dòng)力所做的功為W=F1s=60N×12m=720J[3]若機(jī)器人以v2=0.4m/s的速度勻速清掃，由圖乙及二力平衡可知，機(jī)器人在清掃過程中的動(dòng)力為F2=120N，根據(jù)得機(jī)器人的動(dòng)力功率為20．一小球重2N從水平臺面上滾落到地面的過程中，經(jīng)歷了A、B、C三個(gè)位置，它們的位置關(guān)系如圖所示。設(shè)小球在AB段重力做功為W1，重力的平均功率為P1；在BC段重力做功為W2，重力的平均功率為P2。則：W1=________J，P1________P2(選填：>/</=)?！敬鸢浮?.4<【解析】[1]由圖可知AB段的高度為則小球在AB段重力做功W1[2]由圖可知BC段的高度為則小球在BC段重力做功W2由于小球在下落時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可知，小球在BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短，根據(jù)可知小球在BC段重力做功的功率較大，即P1<P221．跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng)，李強(qiáng)同學(xué)對此作了專門研究：跳繩者的質(zhì)量m=50kg，跳繩者的重心高度隨時(shí)間變化的情況如圖所示．根據(jù)所給條件可估算出此跳繩者每跳一次克服重力所做的功是______J．在lmin內(nèi)克服重力做功的平均功率為______W．（g取10N/kg）

【答案】45135【解析】[1]跳繩者每跳一次克服重力所做的功W=Gh=50kg×10N/kg×0.09m=45J[2]由圖分析可知，每s跳一次，即每秒跳3次，則在lmin內(nèi)可跳躍3×60=180（次）故lmin內(nèi)克服重力做功的平均功率P=22．裝有水的容器在大小為10N的拉力F作用下運(yùn)動(dòng)，圖甲為容器三段運(yùn)動(dòng)的示意圖，F(xiàn)的方向始終沿著容器運(yùn)動(dòng)方向，OP段、MN段為水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的速度一時(shí)間圖象和QR段的路程一時(shí)間圖象如圖乙所示。(1)求F在OP段做的功______；(2)求F在QR段的功率______；(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分別為、，則______（選填“>”“=”“<”）?！敬鸢浮?0J5W=【解析】(1)[1]由圖可知，OP段容器做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以O(shè)P段的長度F在OP段做的功(2)[2]由圖可知，QR段的長度為5m，F(xiàn)在QR段做的功F在QR段的功率(3)[3]由圖可知，容器在OP段和MN段都是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由二力平衡知識可知，容器在OP段和MN段的摩擦力等于拉力，又因?yàn)槔ο嗟龋匀萜髟贠P段和MN段受到摩擦力相等，即。三、計(jì)算題23．濟(jì)南軌道交通1號線于2019年4月1日正式商業(yè)運(yùn)營，千年古城濟(jì)南從此步入“地鐵時(shí)代”。某同學(xué)從始發(fā)站工研院站坐車前往大學(xué)城站用時(shí)，假如列車始終以的速度勻速行駛，行駛過程中所受阻力約為。求：(1)工研院站到大學(xué)城站的距離；(2)牽引力所做的功；(3)地鐵在這段時(shí)間的功率?！敬鸢浮?1)6000m；(2)6×107J；(3)105W【解析】解：(1)由題意知，工研院站到大學(xué)城站的距離s=vt=10m/s×10×60s=6000m(2)列車在整個(gè)過程勻速行駛，則索引力F=f=104N那么索引力所做的功W=Fs=104N×6000m=6×107J(3)所以地鐵在這段時(shí)間的功率答：(1)工研院站到大學(xué)城站的距離為6000m；(2)牽引力所做的功為6×107J；(3)地鐵在這段時(shí)間的功率是105W。24．電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車要小。如圖所示，某電動(dòng)汽車有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。該車以額定功率在水平地面上6分鐘內(nèi)勻速直線行駛了8千米。求：車輛類型電動(dòng)車電池類型磷酸鐵鋰電池續(xù)航里程80千米整車質(zhì)量1720千克額定功率100千瓦（1）該車行駛時(shí)的速度是多少千米/小時(shí)？（2）該車在這次行駛過程中牽引力所做的功為多少焦？（3）該車受到的水平阻力為多少牛？【答案】(1)80km/h(2)3.6×107J(3)4500N【解析】(1)該車行駛時(shí)的速度是：v===80km/h。(2)根據(jù)P=，該車在這次行駛過程中牽引力所做的功為：W=Pt=100000W×6×60s=3.6×107J。(3)根據(jù)W=Fs，該車受到的牽引力為：F===4500N，因該車勻速行駛，則其受到的水平阻力為：f=F=4500N。答：(1)該車行駛時(shí)的速度是80km/h。(2)該車在這次行駛過程中牽引力所做的功為3.6×107J。(3)該車受到的水平阻力為4500N。25．如圖所示的地面清潔機(jī)器人，重為30N，要求對水平地面壓強(qiáng)不超過3000Pa，機(jī)器人在水平地面運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受推力與速度關(guān)系如圖所示。求：(1)該機(jī)器人與水平地面的接觸面積至少是多少平方米？(2)該機(jī)器人所提供的水平推力為300N時(shí)，勻速直線運(yùn)動(dòng)2s能通過多遠(yuǎn)路程？此時(shí)水平推力做了多少功？(3)該機(jī)器人在水平地面上以0.5m/s速度勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平推力的功率是多大？【答案】(1)0.01m2；(2)1.2m，360J；(3)75W【解析】(1)重為30N，要求對水平地面壓強(qiáng)不超過3000Pa，最小面積(2)所受推力與速度關(guān)系圖，水平推力為300N時(shí)，速度為0.6m/s，勻速直線運(yùn)動(dòng)2s通過的路程推力做功(3)根據(jù)圖得：以0.5m/s速度勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，推力為150N，根據(jù)得此時(shí)功率為四、實(shí)驗(yàn)題26．學(xué)習(xí)了功率知識后，小明和小亮兩位同學(xué)想測量紙錐下落時(shí)重力做功的功率，請你幫忙將實(shí)驗(yàn)過程補(bǔ)充完整。(1)實(shí)驗(yàn)原理是：_________________（寫公式）。(2)需要測量的物理量有下落時(shí)間、_____________和___________（寫出物理量）。相應(yīng)的測量工具為秒表、__________和__________。(3)如圖是小明和小亮利用閃光照相機(jī)拍攝紙錐豎直下落時(shí)的照片，照相機(jī)每隔0.2s曝光一次，若測得紙錐在A、B兩位置間的實(shí)際距離為6.40cm，則此AB過程中，紙錐的下落速度為_______cm/s。(4)下列關(guān)于紙錐在豎直下落過程中重力做功功率隨時(shí)間變化的圖像中正確的是_________【答案】P=下落高度紙錐質(zhì)量刻度尺托盤天平16C【解析】(1)[1]測量功率的原理就是依據(jù)了功率的計(jì)算公式(2)[2][3][4][5]根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求可知，需要測量的物理量有下落時(shí)間、下落高度和紙錐質(zhì)量。相應(yīng)的測量工具為秒表、刻度尺和托盤天平；(3)[6]紙錐在A、B兩位置間的實(shí)際距離為6.40cm，時(shí)間為0.2s×2=0.4s，則此AB過程中，紙錐的下落速度為(4)[7]由功率公式可得紙錐的重力不變，由圖可知，速度v先變快后不變，故紙錐在豎直下落過程中重力做功功率隨時(shí)間變化規(guī)律是先變大后不變，故只有選項(xiàng)C的圖象符合題意?！军c(diǎn)睛】本題通過紙錐的下落實(shí)驗(yàn)，考查了功率的測量原理、測量方法、結(jié)論的分析、圖象的讀取等，有一定綜合性，題目較新穎。27．測功率：(1)學(xué)校買了一箱物理器材，小軍同學(xué)將它從一樓搬運(yùn)到三樓，小麗同學(xué)想測量小軍同學(xué)搬運(yùn)器材過程中對箱子做功的功率。①測量所需要的器材有：_____、_____、_____②小麗同學(xué)設(shè)計(jì)的測量步驟如下，其中多余的是（__________）A．測出箱子的質(zhì)量mB．測出樓梯的總長度LC．測出一樓到三樓的豎直高度hD．測出小云上樓所用的時(shí)間tE.算出小云搬運(yùn)箱子的功率P③用所測物理量計(jì)算功率的表達(dá)式是P=_____。(2)在測量登樓梯功率時(shí)，某同學(xué)從底樓勻速登上三樓，共用了10s，該同學(xué)登樓時(shí)克服重力做功的功率最接近于（__________）A．3000WB．300WC．30WD．3W(3)小云想粗略地測算自己在單杠上做引體向上運(yùn)動(dòng)的功率，如圖，他用尺量出握拳時(shí)手臂的長度，并測出自己連續(xù)拉上去的次數(shù)和時(shí)間填入下表，請?jiān)诳崭裉幯a(bǔ)上相應(yīng)的數(shù)據(jù)臂長l/cm體重G/N拉上去的次數(shù)克服重力所做的總功W/J時(shí)間t/s功率P/W605005_____12_____

【答案】磅秤刻度尺秒表BB1500125【解析】(1)①[1][2][3]測量小軍同學(xué)搬運(yùn)器材過程中對箱子做功的功率，需結(jié)合公式P=式中W是克服箱子的重力所做功，m為箱子的質(zhì)量，h為一樓到三樓的豎直高度，t為上樓所用的時(shí)間。所以需要磅秤測量箱子的質(zhì)量m、用刻度尺測量一樓到三樓的豎直高度h，用秒表測量上樓所用的時(shí)間t。②[4]由以上分析可知并不需要測量樓梯的總長度。③[5]功率的表達(dá)式為P=(2)[6]估計(jì)該同學(xué)的體重為500N，每層樓高3m，登上三樓共登了2層，所以登的高度是6m，該同學(xué)克服重力做的功W=Gh=500N×6m=3000J該同學(xué)克服重力做功的功率=300W故選B。(3)[7][8]克服重力所做的功W=5Gh=5×500N×0.6m=1500J在單杠上做引體向上運(yùn)動(dòng)的功率=125W28．小明家買了一桶水，小明的爸爸要將這桶水搬到他家所住的3樓（如圖所示），小明想用所學(xué)的物理知識測量他爸爸搬水的過程中對這桶水所做功的功率．（1）小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下，其中不必要的是___________A．測出這桶水的重力B．測出兩層樓的樓梯總長度C．測出兩層樓的豎直高度D．測出上樓所用的時(shí)間E．算出他爸爸搬運(yùn)這桶水的功率（2）小明在測量中所需要的器材有：彈簧測力計(jì)（量程足夠大）、____和____．（3）小明設(shè)計(jì)了一個(gè)記錄數(shù)據(jù)的表格，請你幫小明完成表格第一行中還未填好的內(nèi)容________．【答案】B皮尺（或卷尺）秒表（或手表、鐘表）這桶水的重力G/N【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中，要測量該同學(xué)登樓時(shí)對這桶水所做功的功率，只要測量一下這桶水的重力G、爬樓時(shí)間t和從一樓到三樓的高度h，不需要測出樓梯的總長度，故B步驟是多余的；（2）在測量小軍搬運(yùn)器材上樓的功率時(shí)，所以需要磅秤測量箱子的重力，需要測量樓的高度和爬樓時(shí)間，因此還需要的測量儀器有卷尺和秒表；（3）將實(shí)驗(yàn)中所要測量的這些物理量：箱子的質(zhì)量、樓梯高度、登樓時(shí)間、功率逐一繪制在表格中便于記錄分析，如圖所示：．點(diǎn)睛：解答此題要知道功率的計(jì)算公式，也就是該實(shí)驗(yàn)的原理：P＝，公式中的功W＝Gh＝mgh，根據(jù)原理中的物理量來選擇所需的器材，進(jìn)行測量并記錄數(shù)據(jù).29．為了研究拉力做功的快慢，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。他把不同質(zhì)量的物體勻速提升不同的高度，同時(shí)測出相應(yīng)的所用時(shí)間，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。已知表一所示實(shí)驗(yàn)拉力做功最快，表三所示實(shí)驗(yàn)做功最慢。同一表格所示實(shí)驗(yàn)做功快慢相同。（1）分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)__________，可得出的初步結(jié)論是：在時(shí)間相同的情況下，拉力所做功越多，做功就越快。（2）分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、5、9（或2、6，或4、8），可得出的初步結(jié)論是：________________。（3）請進(jìn)一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，并歸納得出結(jié)論：A．分析比較表一、表二或表三中的數(shù)據(jù)及所給已知條件，可初步得出：____________________。B．分析比較表一、表二和表三中的數(shù)據(jù)及所給已知條件，可初步得出：____________________。【答案】1、4、7（或3、5、8）在做功相同時(shí)，所用的時(shí)間越少，做功就越快在拉力做功與做功時(shí)間的比值相同時(shí)，做功快慢相同在拉力做功與做功時(shí)間的比值越大時(shí)，做功越快【解析】(1)要得到“在時(shí)間相同的情況下，拉力所做功越多，做功就越快”的結(jié)論就要讓做功時(shí)間一樣，1、4、7符合這種情況。(2)分析1、5、9可以發(fā)現(xiàn)，做的功都是20J，而做功時(shí)間是不同的，由此得出結(jié)論：在做功相同的情況下，所用時(shí)間越少，做功越快。(3)分析表1可知，在做功時(shí)間和做功多少都不一樣的情況下，做功的快慢是一樣的，求出功與時(shí)間的比值可以發(fā)現(xiàn)，比值是相同的，由此得出：拉力做功與所用時(shí)間的比值相同，拉力做功快慢相同。綜合分析表1、表2和表3，可以發(fā)現(xiàn)表2、表3中功和時(shí)間的比值是不同的，而做功的快慢也是不同的，由此得出：拉力做功與所用時(shí)間的比值越大，拉力做功越快。點(diǎn)睛：（1）從“在時(shí)間相同的情況下”上，我們只要找出做功時(shí)間相同的就行．（2）1、5、9三次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，做的功一樣多，而做功時(shí)間是不同的