1、一、选择题第2节功率测试时间:20 分钟1. 甲、乙两机器,甲的功率比乙的功率大,这说明()A. 甲做功一定比乙多B. 甲做功一定比乙快C. 甲做功一定比乙用的时间少D. 做相同的功,甲一定比乙用的时间多1. 答案 B 甲的功率比乙的功率大,说明甲做功一定比乙快,或者做相同的功,甲用的时间少。2. 如图,小华同学从地上拿起一个鸡蛋,并用大约1s的时间举过头顶,做功的功率约为()A.0.25WB.0.5WC.1WD.2W2. 答案 C 小华同学从地上拿起一个约 50g 的鸡蛋,缓缓举过头顶。鸡蛋通过的距离是她的身高再加上大约半只胳膊的长度,因此鸡蛋向上移动的距离约 1.8m;向上举鸡蛋的力 F=
2、G=mg=5010-3kg9.8N/kg=0.49N,做的功𝑊 0.9JW=Fs=0.49N1.8m0.9J。功率 P=𝑡 = 1s =0.9W,故选 C。3. 一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶,途中经过一段泥泞路面,如果汽车发动机的功率始终保持不变,则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是()3. 答案 D 汽车经过泥泞路面时牵引力变大,经过泥泞路面后牵引力恢复到之前的大小。汽车发动机的功率始终保持不变,经过泥泞路面时牵引力变大,由 P=Fv 可知,汽车经过泥泞路面时的速度会变小,经过泥泞路面后速度恢复到之前的大小,故 D 选项符合题意。4. 下面说法中正确
3、的是()𝑊A. 由 P=𝑡可知,功率跟功成正比,所以只要做功多,功率就大B. 功率跟时间成反比,所以只要时间短,功率就大C. 功率大的机器比功率小的机器做功多D. 甲每小时做的功比乙每小时做的功多,甲的功率比乙的功率大𝑊4. 答案 D 由公式 P=𝑡可知,功率的大小与做功的多少及做功所用的时间两个因素有关,故 A、B 错误;功率表示做功快慢,不是表示做功多少,故 C 错误;已知做功的时间相同,甲做的功多,乙做的功少,所以甲的功率比乙的功率大,故 D 正确。5. 一辆汽车的功率为100kW,上坡时的速度是1m/s,则该汽车的牵引力是
4、() A.100NB.10NC.105ND.103N𝑊 𝐹𝑠𝑃 1 105W5. 答案 C 由 P=𝑡= 𝑡=Fv 可得,牵引力的大小:F=𝑣=1m/s=1105N。6. 如图中的两条直线是表示甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图象,由图象可知,甲、乙两物体的功率关系是()A.P甲P乙B.P甲W 乙,由 P=𝑡可知,P 甲P 乙。二、填空题7. 比较图中小明的爸爸用挖掘机挖土与小明用铁锹挖土做功的快慢,我们可以采用相同,比较的方法;也可采用相同,比较的方法。7. 答案
5、 做功多少做功所用的时间做功所用的时间 做功多少解析 做功的快慢与做功的多少和做功所用的时间有关,通常比较做功快慢有两种方法:一种是做功所用的时间相同,比较做功的多少;另一种是做功的多少相同,比较做功所用的时间。8. 如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1。若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1W2,P1P2(均选填“”“”或“=”)。8.答案 = 解析 由题意可知,同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,物体对水平
6、地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力大小不变;物体在水平地面上匀速运动,根据二力平衡可知,水平拉力和滑动摩𝑊 𝐹𝑠擦力是一对平衡力,大小相等,即 F1=F2=f;物体运动的距离都为 10m,由 W=Fs 可知 W1=W2;因为 v1v2,且 F1=F2,由 P=𝑡 = 𝑡 =Fv可知,P1P2。9. 如图所示的手扶拖拉机耕地时,发动机的功率为90kW,拖拉机以0.5m/s的速度前进了500m,则拖拉机做功为J,拖拉机受到的阻力是N。9.答案 9107 1.8105𝑊 &
7、#119865;𝑠𝑃 90000W解析 由 P= 𝑡 = 𝑡 =Fv 得,拖拉机的牵引力 F=𝑣= 0.5m/s =1.8105N,拖拉机前进 500m,做功 W=Fs=1.8105N500m=9107J;拖拉机匀速前进,处于平衡状态,由平衡条件得拖拉机所受阻力 f=F=1.8105N。10. 铁路提速要解决的一个重要技术问题是提高机车牵引力功率。已知匀速行驶时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即f=kv2,当列车分别以180km/h和60km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车的牵引力功率之比为。10.答案 2
8、71解析 已知列车匀速行驶时所受阻力与速度的平方成正比,即 f=kv2,当列车在水平轨道上匀速行驶时,牵引力等于阻力,1212即 F=f=kv2,所以功率 P=Fv=kv3,当列车分别以 180km/h 和 60km/h 的速度在水平轨道上匀速行驶时,PP=(k𝑣3)(k𝑣3)=(180km/h)3(60km/h)3=271。11. 某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行驶时受到的阻力是1200N,发动机在额定功率下,汽车匀速行驶时的速度大小为m/s。在同样的阻力下,如果汽车匀速行驶时的速度为15m/s,则发动机输出的实际功率是kW。11.答案 5
9、0 18解析 因为汽车匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以由二力平衡条件可知,发动机所提供的牵引𝑊 𝐹𝑠𝑃 60 103W力:F=f=1200N;因为 P= 𝑡 = 𝑡 =Fv,所以汽车的行驶速度 v=𝐹=1200N=50m/s;在同样的阻力下,速度为 15m/s,牵引力仍为1200N,发动机输出的实际功率是:P=Fv=1200N15m/s=18000W=18kW。三、简答题12. 物体在 50 牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,10 秒内前进了 20 米。求此过
10、程中:(1) 拉力做的功 W;(2) 拉力的功率 P。12.答案 (1)1000J (2)100W解析 (1)此过程中拉力做的功 W=Fs=50N20m=1000J;𝑊 1000J(2)拉力的功率 P=𝑡 = 10s =100W。13. 如图是海上蹦极挑战实景,若某海上蹦极挑战者的质量为 50kg,下落的高度为 45m,所用时间为 5s,g 取 10N/kg,求:(1) 挑战者下落的平均速度;(2) 重力对挑战者所做的功;(3) 重力做功的功率。13.答案 (1)9m/s (2)2.25104J (3)4500W𝑠 45m𝑊 2.
11、25 104J解析 (1)v=𝑡=5s =9m/s;(2)G=mg=50kg10N/kg=500N,W=Gh=500N45m=2.25104J;(3)P=𝑡=5s=4500W。14. 福清市江阴港是“世界不多,中国少有”的天然良港,港口便利的交通条件为运输节约了成本,有效推进了福清市的经济腾飞。如图所示,港口码头的塔吊在匀速竖直起吊装载货物的集装箱,若每个集装箱重力均为 4.0105N,则:(1) 塔吊起吊一个集装箱,需要多大的力?(2) 若塔吊以 0.2m/s 的速度将一个集装箱起吊至最高处,用时 100s,则塔吊对集装箱做了多少功?(3) 塔吊若以最大功率
12、1.0105W 将集装箱起吊至(2)小题中的相同高度,用时 40min 能吊起多少个集装箱?14.答案 (1)4.0105N (2)8.0106J (3)30(个)解析 (1)集装箱匀速竖直向上运动,F=G=4.0105N;(2)s=h=vt=0.2m/s100s=20m,W=Fs=4.0105N20m=8.0106J;(3)W𝑊 总 2.4108J1.2 107N总=Pt=1.0105W4060s=2.4108J,G 总= =20m=1.2107N,n=5 =30(个)。4.0 10 N四、综合题15. 测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验,表是两位同学的实验数据,其中实
13、验 1、2 做功快慢相同并且最快,实验 4 做功快慢其次,实验 3 做功最慢。同学实验次数做功时间(秒)做功(焦)甲1306000甲26012000乙3304000乙4506000(1) 比较实验次数1和3可知:当,做功越快;(2) 比较实验次数可知:当做功多少相同时,所用时间越短,做功越快;(3) 当做功多少和做功时间均不相同时,需要对表格中的数据进行综合分析,做功越快。因此, 为了比较两位同学做功的快慢,应该在表格最后一列增加一栏项目,这个项目是(要写上单位),为此物理学 中引入了一个新的物理量叫。15. 答案 (1)所用时间相同时,做功越多 (2)1和4(3)做功与所用时间的比值越大功/
14、时间(焦/秒)功率解析 (1)由表中实验次数 1 和 3 所示实验数据可知,当做功时间相同时,做功越多,做功越快;(2)由表中实验次数 1 和 4 的实验数据可知:当做功多少相同时,做功时间越短,做功越快;(3)当他们做功多少和做功时间均不相同时,单位时间内做功越多,做功越快。因此,为了比较两位同学做功的快慢,应该在表格最后一列增加一栏项目,这个项目是“功/时间(焦/ 秒)”,为此物理学中引入了一个新的物理量叫功率。16. 学校买了一箱物理器材,甲同学将它从一楼搬运到三楼,乙同学想测量甲同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。(1) 测量所需要的器材有:卷尺、停表和。(2) 乙同学设计的测量步骤如
15、下,其中多余的是。A. 测出箱子的质量B. 测出楼梯的总长度C. 测出一楼到三楼的高度 D.测出甲同学上楼梯所用的时间E.算出甲同学搬运箱子的功率(3) 请你帮乙同学设计一个记录该实验数据的表格。16.答案 (1)磅秤 (2)B (3)如表所示箱子质量(m/kg)上升的高度(h/m)上楼时间(t/s)功率(P/W)𝑊 𝐺 𝑚𝑔解析 (1)测量同学做功的功率,需结合 P=𝑡 = 𝑡 = 𝑡 分析,式中 m 为箱子的质量,h 为从一楼到三楼箱子上升的高度,t 为上楼所用的时间。所以需要用磅秤测量箱子的质量 m、用卷尺测量从一楼到三楼上升的高度 h,用停表测量上楼所用的时间 t。(2)由(1)中分析可知并不需要测量楼梯的总长度。(3)实验中需要测量的物理量有:箱子的质量、上升的高度、上楼时间、功率,根据这四个内容设计表格。
