1、第 2 节功率 一填空题（共 6 小题）1甲、乙两物体都做匀速直线运动，它们运动的路程 s 和所做的功 W 随时间 t 变化的图象分别如图（a）、（b）所示，则两物体速度较大的是 （填“甲”或“乙”下同）功率较大的是 。【解析】由图 a 知，甲、乙两物体的路程与时间成正比，所以做匀速直线运动；并且相同时间内，甲通过的路程长，因此甲物体的速度大于乙物体的速度；由图 b 知，甲乙相同时间内，乙做的功大于甲做的功，根据 P可知，乙的功率大于甲的功率。故答案为：甲；乙。2如图甲运动员身高 166cm 体重 63kg，乙运动员身高 160cm 体重 66kg，他们用相同时间把同样重的杠铃举起，如图。如果
2、两人对杠铃所做的功率分别为 P 甲和 P 乙，则 P 甲 P 乙（选填“”“”或“”）【解析】由题知两人举起杠铃的重力相同，因为甲比乙高，所以举起杠铃的高度：h 甲h 乙，根据 WGh 可得，举起杠铃做的功 W 甲W 乙，又因为举起杠铃用的时间相同，所以根据 P可知，两人对杠铃做功的功率 P 甲P 乙。故答案为：。3举重运动员在 2s 内把 1200N 的杠铃匀速举高了 2m，在空中停留了 3s。前 2s 内的功率是 W；在空中停留 3s 所做的功 J。【解析】前 2s 内运动员对杠铃的举力：FG1200N，杠铃在 2s 内升高的距离：s2m，运动员对杠铃做功：WFs1200N2m2400J，
3、前 2s 内的功率是：P1200W。在空中停留 3s，运动员对杠铃做功：WFs1200N0m0J。故答案为：1200；0。4（2019凉山州）“绿色环保，低碳出行。”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率为 200kW，速度为 72km/h。公交车行驶 1h，发动机做的功为 J，公交车行驶的路程为 m。【解析】（1）t1h3600s WPt200103W3600s7.2108J。（2）v72km/h20m/s svt20m/s3600s72000m。故答案为：7.2108；72000。5甲乙两辆汽车匀速直线行驶，它们的功率之比为 5：4，受到的阻力之比为 5：3，则两辆汽车行驶的速
4、度之比为 。【解析】：两辆汽车匀速直线行驶，受力平衡，牵引力：F 甲：F 乙f 甲：f 乙5：3，由 PFv 得，两辆汽车行驶的速度之比：v 甲：v 乙：3：4。故答案为：3：4。6新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性。一架由碳纤维材料制造的小型无人机，质量为 2kg，功率为 40W，则该无人机在 5s 内做功为 J，可匀速竖直上升 m。【解析】（1）根据 P知，无人机在 5s 内做功：WPt40W5s200J；（2）无人机的质量 m2kg，其重力为：Gmg2kg10N/kg20N；由 WGh 可得，无人机匀速竖直上升的高度：h10m。故答案为：200；10。二选择题（共 8 小题）7
5、（2019淄博）如图所示，ACBC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面 AC、BC 匀速推上顶端，推力分别为 F1、F2，功率分别为 P1、P2，在不考虑摩擦的情况下（）AF1F2，P1P2 BF1F2，P1P2 CF1F2，P1P2 DF1F2，P1P2【解析】（1）不计摩擦，斜面 AC 倾斜角度小于 BC，则 ACBC，所以物体沿 AB 运动时拉力较小，即 F1F2；（2）不计摩擦，使用光滑的斜面没有额外功，拉力在两斜面上做功相同（等于克服物体重力所做的功），即 W1W2；拉力做功相同，所用时间相同，根据 P可知，拉力做功的功率相同，即P1P2。故选：A。8小胖和小刚在物理课结束后，约了一场
6、比试，从一楼跑步到五楼，比比谁的功率大。他们同时出发，结果又同时到达，又了解到，小胖的体重大于小刚。则在比赛过程中（）A小胖的功率大 B小刚的功率大 C两人的功率一样大 D条件不足，无法判断【解析】爬上比赛，克服人的重力做功，爬楼功率 P，他们同时出发，结果又同时到达五楼，说明爬楼时间是相同的，又因为小胖的体重大于小刚，故小胖的功率大。故选：A。9用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平地面上运动，两次运动的 st 图象如图所示，其对应的测力计示数分别为F1和 F2，功率分别为P1和 P2，则它们的大小关系正确的是（）A两次物体运动的速度：v1v2 B两次物体所受的拉力：F1F2 C相
7、同时间内两次拉力对物体所做的功：W1W2 D两次拉力做功功率：P1P2【解析】（1）由图知，相同时间内第次通过的距离大，根据 v知，的速度大于的速度，即 v1v2，故 A 错误；（2）物体两次运动的 st 图象都为过原点的直线，说明同一物体两次都做匀速直线运动，由二力平衡条件可知，拉力大小都等于滑动摩擦力大小；由于压力大小和接触面的粗糙程度均不变，所以滑动摩擦力大小相等，拉力大小也相等，即 F1F2，故 B 错误；（3）根据 st 图象可知，相同时间内第次通过的距离大，且 F1F2，根据 WFs 可知，第 1次拉力做的功较大，即 W1W2，故 C 正确；（4）物体两次运动的时间相同，根据 P可
8、知，P1P2，故 D 错误。故选：C。10甲、乙两台机器的功率之比为 2：3，工作时间之比为 1：3，它们的做功之比为（）A2：9 B2：1 C2：3 D3：2【解析】根据公式 P得，W 甲P 甲t 甲，W 乙P 乙t 乙，所以，。故选：A。11下列说法中，正确的是（）A做功多的机械功率一定大 B功率小的机械做功一定慢 C功率大的机械一定省力 D功率大的机械做功效率一定高【解析】AB、功率是表示做功快慢的物理量，功率大的机械做功一定快，功率小的机械做功一定慢；功率与做功多少和时间都有关系，不知道做功时间，无法确定功率的大小，故 A 错误，B 正确；C、功率是表示做功快慢的物理量，功率的大小与是
9、否省力没有直接关系，故 C 错误；D、功率是单位时间内所做的功，机械效率是指有用功与总功的比值，二者是两个不同的物理量，所以，功率大的机械，做功效率不一定高，故 D 错误。故选：B。12如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，下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图象中正确的是（）A B C D【解析】由功率公式可得，PGv，纸锥的重力不变，由图可知，速度 v 先变快后不变，故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变，故只有选项 C 的图象符合题意。故选：C。13汽车以恒定功率爬坡时要采用低挡上坡，这样做是为了（）A增大汽车惯性 B减小汽车牵引
10、力 C增大汽车速度 D增大汽车牵引力【解析】A、汽车爬坡时要采用低挡上坡，不会改变汽车的质量，不会增大汽车的惯性，故 A 错；BCD、汽车爬坡时要采用低挡上坡，速度会减小，汽车的功率一定，由功率的变形公式 PFv 可知，可以增大牵引力，故 BC 错误，D 正确。故选：D。14班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的是：三楼地面到一楼地面的高度。从一楼到达三楼所用的时间。每个同学的质量或体重。一楼到三楼楼梯的长度。（）A B C D【解析】登楼时克服自身重力在竖直方向上做功，则功率的计算公式为：P，因此，要比较从一楼登上三楼谁的功率最
11、大，需要测量的物理量是：每个同学的体重或质量、从一楼到达三楼所用的时间即可，不需要测量一楼到三楼楼梯的长度，因三楼地面到一楼地面的高度相同，也不需要测量，所以，必须测量的是。故选：B。三实验探究题（共 2 小题）15为制定执行健身计划，李教授和他的女儿需要测量从一楼跑到 3 楼的功率，为此：（1）如果李教授和他女儿的质量都已经知道，手中有一个厘米刻度尺，他们还需要的测量工具是 。（2）请帮助他们把所需要测量的物理量和需要计算的物理量填入下面的表格，并注明需要用到的符号和单位。物理量 李教授 女儿 （3）登楼梯时，某中学生从底楼匀速登上三楼，共用了 10s，该中学生登楼时克服重力做功的功率最接近
12、于 。A5000W B500W C50W D5W【解析】（1）根据 P，需要测量 h 的厘米刻度尺外，还用测量时间，故用到测量时间的工具秒表；（2）李教授和他女儿的质量都已经知道，且厘米刻度尺不能直接测量上楼的高度，所以根据 P可知，所需要测量的物理量分别是一个台阶的高度 h/m、台阶个数 n、爬楼所需时间 t/s 和功率 P/W；如下所示：物理量 一个台阶的高度h/m 台阶个数n 爬楼所需时间t/s 功率 P/W 李教授 女儿 （3）中学生的质量约 60kg，其重力约为 600N：一层楼的高度约 3m，从底楼匀速登上三楼上升的高度约为：h23m6m，则该同学登楼时克服重力做功的功率：P360
13、W，则该中学生登楼时克服重力做功的功率最接近于 500W，故选 B。故答案为：（1）秒表；（2）如上所示；（3）B。16（2019 秋广州）学校新购了一箱物理器材。小凯同学将它从一楼搬到三楼，小旋同学想测定小凯搬运器材过程中对箱子做功的功率，请你帮小旋完成以下实验报告。（1）实验原理：。（2）实验器材：。（3）实验设计：小凯同学设计的测量步骤如下，其中多余的是 【只填序号】A测出箱子的质量 m B测出楼梯的总长度 L C测出一楼到三楼的竖直高度 h D测出小凯上楼所用的时间 t E算出小凯搬运箱子的功率 P 设计一个记录实验数据的表格。【解析】（1）要测量搬动器材过程中对箱子做功的功率，就是测
14、量克服箱子自身重力的平均功率，则实验原理为：P；（2）由实验原理可知，需要的实验器材有：测量箱子质量 m 的台秤、测量一楼到三楼高度 h 的卷尺、测量上楼时间 t 的秒表；（3）由实验原理可知，需要测出箱子的质量 m、一楼到三楼的竖直高度 h、小凯上楼所用的时间 t，然后算出小凯搬运箱子的功率 P，不需要测出楼梯的总长度 L，故 B 符合题意；实验数据的记录表格包括箱子的质量、楼梯高度、登楼时间、功率这四个内容，如下表：箱子的质量 m/kg 一楼到三楼的竖直高度 h/m 所用的时间 t/s 功率 P/W 故答案为：（1）P；（2）台秤、卷尺、秒表；（3）B；表格如上所示。四计算题（共 2 小题
15、）17一辆装满货物的汽车总重为 5104N，发动机的功率为 7104W，该汽车在平直公路上匀速行驶了 10min，已知汽车所受阻力是车总重的 0.1 倍。求：（1）汽车的牵引力是多大？（2）汽车的行驶速度是多少？（3）这段时间内汽车的牵引力做了多少功？【解析】（1）汽车所受阻力：f0.1G0.15104N5103N；因为汽车匀速直线运动，牵引力 F 与摩擦阻力 f 是一对平衡力，汽车的牵引力：Ff5103N；（2）由 PFv 得汽车的速度：v14m/s；（3）汽车行驶时间：t10min600s，由 P得牵引力做的功：WPt7104W600s4.2107J；答：（1）汽车的牵引力为 5103N；
16、（2）汽车得速度为 15m/s；（3）这段时间内汽车的牵引力做的功为 4.2107J。18（2019白银）无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示，一款质量为 2t 的无人驾驶汽车以 72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了 20min，无人驾驶汽车在这个过程中的功率为 4104W求在这段时间内（g 取 10N/kg）：（1）无人驾驶汽车对平直公路的压力；（2）无人驾驶汽车行驶的距离；（3）无人驾驶汽车的牵引力。【解析】（1）无人驾驶汽车对平直公路的压力为：FGmg2000kg10N/kg20000N；（2）t20minh，由 v可得，无人驾驶汽车行驶的距离为：svt72km/hh24km；（3）无人驾驶汽车的速度为 72km/h20m/s；由 PFv 可得，无人驾驶汽车的牵引力：F2000N。答：（1）无人驾驶汽车对平直公路的压力为 20000N；（2）无人驾驶汽车行驶的距离为 24km；（3）无人驾驶汽车的牵引力为 2000N。
