11.4功率(練習(xí))-2021-2022學(xué)年九年級(jí)物理上冊(cè)無憂(蘇科版)_第1頁(yè)
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11.4功率一、單選題1.下列不屬于功率單位的是()A.W B. C.kW D.J/s【答案】B【解析】功率的單位有W、kW、J/s,是功的單位。故選B。2.關(guān)于功率,下列說法中正確的是()A.物體做功越快,功率越大 B.物體做功時(shí)間越短,功率越大C.物體做功越多,功率越大 D.物體做功時(shí)間越長(zhǎng),功率越大【答案】A【解析】功率是指物體做功的快慢,與物體做功的多少、做功時(shí)間長(zhǎng)短無關(guān)。故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。3.以相同功率正常勻速行駛的兩輛汽車,在相同時(shí)間內(nèi)兩車通過的路程之比為2:1,下列說法正確的是()A.兩車所做功之比是2:1B.兩車所做功之比是1:1C.兩車所受牽引力之比是2:1D.兩車速度之比是1:2【答案】B【解析】AB.兩車功率相同,根據(jù)可知,在相等的時(shí)間內(nèi)做的功相等,即兩車所做的功之比為1:1,故A錯(cuò)誤,B正確;C.由W=Fs可得,兩車所受牽引力之比為故C錯(cuò)誤;D.由可得故D錯(cuò)誤。故選B。4.學(xué)習(xí)了功率的知識(shí)后,小科和幾位同學(xué)準(zhǔn)備做“比一比誰(shuí)的功率大”的活動(dòng).以下是他們?cè)O(shè)計(jì)的三套方案,其中可行的是()①控制爬樓的時(shí)間相同,測(cè)量出各自的體重、爬上樓的高度,算出功率進(jìn)行比較.②控制爬樓的高度相同,測(cè)量出各自的體重、爬樓用的時(shí)間,算出功率進(jìn)行比較.③測(cè)量出各自的體重、爬樓用的時(shí)間和爬樓的高度,算出功率進(jìn)行比較.A.只有① B.只有①② C.只有②③ D.①②③【答案】D【解析】試題分析:功率是物體在單位時(shí)間內(nèi)完成的功,只要測(cè)出功率進(jìn)行比較即可.在這三種方法中第一種方法測(cè)體重及高度可以算出功,時(shí)間相同,做功越多,功率越大;第二種方法中有樓高相同,根據(jù)體重和時(shí)間可以算出功率進(jìn)行比較;第三種方法算功率,根據(jù)功率大小進(jìn)行比較.這三種方案都可以算出功率大小,都可以進(jìn)行比較.考點(diǎn):功率的比較5.甲、乙兩個(gè)集裝箱質(zhì)量相同。先用起重機(jī)將甲集裝箱以1m/s的速度提升10m,再將乙集裝箱以2m/s的速度提升10m,那么起重機(jī)()A.第一次做功多,功率大 B.第二次做功多,功率大C.兩次做功一樣多,功率一樣大 D.兩次做功一樣多,第二次功率大【答案】D【解析】由于起重機(jī)勻速提升集裝箱,故起重機(jī)對(duì)集裝箱的拉力等于重力;甲、乙兩集裝箱質(zhì)量相同,則重力相同,提升高度相同,由W=Fs可知起重機(jī)兩次做的功相同。起重機(jī)提升乙集裝箱的速度大于提升甲的速度,根據(jù)P==Fv=mgv知,第二次功率大。故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。6.如圖所示,兩個(gè)完全相同的滑輪,分別用如圖所示的兩種方式將重力不同的兩個(gè)物體(GA<GB)以相同的速度勻速提升了10米,不計(jì)摩擦和繩重,則下列判斷正確的是A.F1做的功大于F2做的功B.F1和F2做的功相等C.F1做功的功率小于F2做功的功率D.F1和F2做功的功率相等【答案】C【解析】根據(jù)功率的計(jì)算公式P=,F(xiàn)1和F2以相同的速度勻速提升10m,所以兩種情況下做功所用時(shí)間相同,那么不計(jì)摩擦和繩重只要計(jì)算出二者的做功大小即可。W1=F1s=GA×10m=10m×GA;W2=F2s=(GB+G輪)×20m=10m×(GB+G輪);因?yàn)镚A<GB所以W1<W2,所以F1做功的功率小于F2做功的功率。故選C。7.一定質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下沿同一水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體運(yùn)動(dòng)的路程(s)時(shí)間(t)圖像如圖所示,根據(jù)圖像,下列判斷正確的是()A.物體10s時(shí)的速度等于4s時(shí)的速度B.拉力對(duì)物體所做的功大于拉力對(duì)物體所做的功C.物體所受的拉力大于物體所受的拉力D.拉力對(duì)物體做功的功率小于拉力對(duì)物體做功的功率【答案】B【解析】A.從圖象知道,0~6s和6s~12s物體以不同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),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,所以,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;BC.由圖象知道,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),拉力等于摩擦力,同一物體對(duì)水平面壓力相等,接觸面的粗糙程度不變,故物體受到的摩擦力相等,所以0~6s物體所受的拉力等于6~12s物體所受的拉力;從圖中知道,0~6s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知道,0至6s內(nèi)拉力對(duì)物體做的功大于6s至12s內(nèi)拉力對(duì)物體做的功,故B正確,C錯(cuò)誤;D.由于0~6s過程中的速度大于6~12s的過程中的速度,且拉力相同,由P=Fv知道,0~6s拉力對(duì)物體做功的功率大于6~12s拉力對(duì)物體做功的功率,故D錯(cuò)誤。故選B。8.在自由下落過程中物體運(yùn)動(dòng)速度會(huì)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≠W2 B.W1=W2,P1=P2 C.W1>W2,P1>P2 D.W1=W2,P1<P2【答案】D【解析】已知AB=BC,物體下落時(shí)重力不變,由W=Gh知道,物體在AB段和BC段做的功相等,即W1=W2;由于小球在自由下落時(shí)做加速運(yùn)動(dòng),由知道,小球在BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短,由知道,物體在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率,即P1<P2。故選D。9.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段拉力F1為300N,F(xiàn)1做的功為W1,功率為P1,PQ段拉力F2為200牛,F(xiàn)2做的功為W2,功率為P2,則A.W1<W2 B.W1>W2 C.P1=P2 D.P1>P2【答案】D【解析】AB.由圖知,OP段的路程s1=4m,PQ段的路程s2=6m,OP段拉力F1做的功為:,PQ段拉力F2做的功為:,比較可知,W1=W2,故AB均錯(cuò)誤;CD.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,根據(jù),又因?yàn)镕1>F2,可知,P1>P2,故C錯(cuò)誤,D正確.10.如圖所示,光滑斜面,沿斜面AB和AC分別將同一重物從它們的底部以相同速度拉到頂部,所需拉力分別為和,所做的功分別為和,其功率為和則()A.,, B.,,C.,, D.,,【答案】A【解析】斜面AB傾斜角度小于AC,所以物體沿AB運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力較小,即F1<F2斜面光滑說明摩擦力為0,使用任何機(jī)械都不省功,所以拉力在兩斜面上做功相同,即W1=W2根據(jù)公式可知,速度相同,F(xiàn)1<F2,所以拉力沿AC運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力F2做功的功率較大,即P1<P2故選A。11.如圖所示,木板A放在一水平面上,用16N的水平拉力F拉滑輪,使足夠長(zhǎng)的木板A以0.3m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng),物體B相對(duì)于地面靜止,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為2N,若不計(jì)滑輪重、彈簧測(cè)力計(jì)重、繩重和滑輪摩擦,則下列說法正確的是()A.木板A與地面的摩擦力為2NB.滑輪向右移動(dòng)的速度為0.3m/sC.物塊B受到的摩擦力為2N,方向水平向左D.繩子拉木板的功率為2.4W【答案】D【解析】A.因?yàn)椴挥?jì)滑輪重、繩重和滑輪摩擦,拉力F=16N,根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知,每段繩子上的力為8N。又因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N,物體B相對(duì)于地面靜止,所以物體B與木板A之間的摩擦力為2N。木板受到向右的繩子拉力等于地面的摩擦力加上B的摩擦力,所以地面對(duì)木板A的摩擦力是fA=8N2N=6N故A錯(cuò)誤;B.木板A的移動(dòng)速度為0.3m/s,動(dòng)滑輪的移動(dòng)速度等于拉力F的移動(dòng)速度,等于木板移動(dòng)速度的二分之一,大小為0.15m/s,故B錯(cuò)誤;C.物塊B始終靜止,由力的平衡條件可得,物塊B受到的摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N,方向水平向右,故C錯(cuò)誤;D.繩子拉木板的功率是故D正確。故選D。12.雨滴在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的阻力與其速度的平方成正比,若有兩個(gè)雨滴從同一高度落下,其質(zhì)量分別為M、m,落到地面前均已做勻速直線運(yùn)動(dòng),則在落地前瞬時(shí)重力的功率之比為()A.M:m B. C. D.【答案】D【解析】因?yàn)閮蓚€(gè)雨滴落到地面前均已做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以雨滴受的是平衡力,雨滴受到的阻力f=mg=kv2所以雨滴的速度兩雨滴的功率之比故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。二、填空題13.一臺(tái)機(jī)器的功率是150kW,它表示的含義是______。功率是用功和時(shí)間的比值來定義的,請(qǐng)你再舉出一例采用比值定義法定義的物理量______?!敬鸢浮繖C(jī)器在1s內(nèi)所做的功是1.5×105J機(jī)械效率【解析】[1]功率是表示做功快慢的物理量,數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)做的功,一臺(tái)機(jī)器的功率是150kW,它表示的含義是:機(jī)器在1s內(nèi)所做的功是1.5×105J。[2]機(jī)械效率是有用功和總功的比值,是采用比值定義法。14.功率是表示________的物理量。甲乙兩臺(tái)機(jī)器正常工作時(shí)的功率分別為100瓦,200瓦,當(dāng)兩臺(tái)機(jī)器正常工作時(shí),甲做功________比乙慢,甲做功________比乙多(后兩格選填“一定”或者“可能”或者“不可能”)。【答案】做功快慢一定可能【解析】[1]功率是表示物體做功快慢的物理量,功率越大表示做功越快,功率越小表示做功越慢。[2][3]甲的功率為100W,乙的功率為200W,則甲的功率小于乙的功率,甲做功比乙做功慢;根據(jù)可知,做功的多少不僅與功率大小有關(guān),還與時(shí)間有關(guān),所以甲做功有可能比乙的多。15.一輛轎車以72km/h的速度在水平路面上沿直線勻速行駛10分鐘,轎車的質(zhì)量為1500kg,行駛時(shí)所受阻力為車重的0.2倍(g取10N/kg),則牽引力為_____N,此時(shí)汽車的功率為_____kW?!敬鸢浮?×10360【分析】汽車勻速運(yùn)動(dòng)處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡力條件求解牽引力;再根據(jù)P=Fv求解功率。【解析】[1]汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),所以牽引力與阻力相等,則牽引力為[2]汽車的速度根據(jù)計(jì)算汽車的功率為16.小明同學(xué)兩次水平拉動(dòng)同一物體在同一水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),兩次物體運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,根據(jù)圖象,兩次物體所受的拉力F1______F2;兩次拉力對(duì)物體做功的功率P1______P2。(均選填“>”“<”或“=”)【答案】=>【解析】[1]同一物體的重力不變,則對(duì)水平面的壓力不變;在同一水平面上運(yùn)動(dòng),接觸面的粗糙程度相同,故兩次拉動(dòng)物體時(shí),物體受到的摩擦力相等。由于兩次物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng),說明物體受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力,大小相等,所以兩次物體所受的拉力[2]由圖象可知,在相同時(shí)間內(nèi),物體第一次通過的路程大于第二次通過的路程,所以運(yùn)動(dòng)的速度根據(jù)可知,兩次拉力對(duì)物體做功的功率17.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??;(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(duì)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(duì)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<P2.18.如圖所示,用F為30N的拉力,通過滑輪組拉著重為300N的物體,在水平面上以0.5m/s的速度向左做勻速直線運(yùn)動(dòng).則物體受到的摩擦力大小為__N,拉力F的功率為__W.(不計(jì)繩和滑輪的重力以及滑輪軸承和滑輪與繩子之間的摩擦力)【答案】9045【解析】由圖知,n=3,(1)∵不計(jì)繩和滑輪的重力以及滑輪軸承和滑輪與繩子之間的摩擦力,∴F=f,∴f=3F=3×30N=90N,(2)繩自由端移動(dòng)的速度:v=3×0.5m/s=1.5m/s,拉力的功率:P=Fv=30N×1.5m/s=45W.故答案為90;45.本題考查了使用滑輪組拉力的計(jì)算、功率的計(jì)算,因?yàn)槭撬绞褂没喗M,克服摩擦做的功是有用功,確定n的大小(直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù))是本題的關(guān)鍵.19.現(xiàn)有30包大米一總質(zhì)質(zhì)量為l50kg.小明想盡快將它們搬上l0m高處的庫(kù)房.如圖為小明可以提供的用于搬動(dòng)物體的功率與被搬運(yùn)物體質(zhì)量之間的關(guān)系圖像.由圖可知他可以提供的最大功率為_______W;為了盡可能快地將大米搬上庫(kù)房,他每次應(yīng)搬_______包.若每次下樓時(shí)問是上樓時(shí)間的一半,則他最快完成搬運(yùn)任務(wù)并返回原地所用的時(shí)間_______s.(g=l0N/kg)【答案】503450【解析】由圖可知:當(dāng)被搬運(yùn)物體質(zhì)量為15kg時(shí),小明提供的用于搬動(dòng)物體的功率最大為50W;30包大米一總質(zhì)質(zhì)量為l50kg,一包大米的質(zhì)量為5kg,為了盡可能快地將大米搬上庫(kù)房,他應(yīng)提供的功率最大,他每次應(yīng)搬15kg(3包)的大米;每次搬運(yùn)的大米的重力:G=mg=15kg×10N/kg=150N;重力做的功:W=Gh=150N×10m=1500J,則每次上樓所用的時(shí)間:,每次下樓所用的時(shí)間是15s,則一個(gè)來回需要的時(shí)間是:30s+15s=45s,搬30包大米需要10個(gè)來回,所以所用是時(shí)間一共是:45s×10=450s.20.跳繩是一種簡(jiǎn)便易行的鍛煉方式.如圖是某同學(xué)某次跳繩時(shí)重心上升的高度h隨時(shí)間t變化的圖象.該同學(xué)重心上升的最大高度為________cm.若該同學(xué)的體重為500N,則他1min內(nèi)克服重力做功的平均功率為________W.【答案】6100【解析】【解析】(1)由圖象可知,他的重心移動(dòng)的最大高度為6cm;(2)跳繩者每跳一次克服重力所做的功:由圖分析可知,跳一次的時(shí)間為0.3s,故1min內(nèi)跳完200次,1min的平均功率為:故答案為:6;100.【點(diǎn)睛】本題考查高度、重力和功率的計(jì)算,關(guān)鍵是能從圖中獲取最大高度與跳一次所用的時(shí)間,這是本題的難點(diǎn)。21.“圓夢(mèng)號(hào)”是我國(guó)首個(gè)軍民通用新型平流層飛艇,當(dāng)飛艇推進(jìn)器產(chǎn)生的推力與氣流對(duì)飛艇的水平作用力平衡時(shí),可使飛艇長(zhǎng)時(shí)間懸停。飛艇所受的空氣阻力f與速度v的關(guān)系為f=kv2[式中的k=0.9N/(m2?s﹣2)],推進(jìn)器的功效(功效是指推進(jìn)器的推力與功率的比值)為0.01N/W,當(dāng)平流層風(fēng)速為30m/s時(shí),使飛艇懸停的推進(jìn)器功率為______kW?!敬鸢浮?1【解析】平流層風(fēng)速為v=30m/s時(shí),飛艇受到的阻力為飛艇懸停在空中,因此飛艇受到的水平推力和阻力是一對(duì)平衡力,所以水平推力F=f=810N則此時(shí)飛艇推進(jìn)器的功率為22.在水平地面上有一長(zhǎng)方體木箱。小林用水平推力F把木箱向前推動(dòng),如圖甲所示,此過程中,推力F隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示,木塊前進(jìn)的速度v的大小隨時(shí)間t的變化情況如圖丙所示。則從0至1s內(nèi),木箱受到地面的摩擦力是_______N,推力對(duì)木箱所做的功_____J,從1s到3s秒木箱所受到地面的摩擦力是_____N,此時(shí)木箱受到_______(選填“平衡力”或“非平衡力”)作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)_______(選填“保持不變”或“發(fā)生改變”),從3s到5s秒推力對(duì)木箱做功的功率是_____W?!敬鸢浮?000200非平衡力發(fā)生改變200【分析】物體處于靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),受到的力是平衡力,相互平衡的兩個(gè)力大小相等;物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),受到的摩擦力是最大靜摩擦力,即使再做加速運(yùn)動(dòng),受到的摩擦力也不變;根據(jù)做功的兩個(gè)條件:有力作用在物體上且物體在力的方向上通過了距離,判斷在0~1s內(nèi)推力是否做功;由丙圖可知物體的速度,乙圖找出此時(shí)的推力,根據(jù)求出功率?!窘馕觥縖1]由丙圖可知,在0~1s內(nèi)木箱靜止,處于平衡狀態(tài),由平衡條件可知,木箱受到對(duì)面的靜摩擦力等于推力,由乙圖可知,在0~1s內(nèi)推力F=100N,則木箱受到對(duì)面的摩擦力[2]木箱在0~1s內(nèi)沒有動(dòng),因此在0~1s內(nèi),推力對(duì)木箱所做的功為0J。[3]在3~5s內(nèi)木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),由平衡條件可知,木箱受到的滑動(dòng)摩擦力等于推力,由乙圖可知,在3~5s內(nèi)推力F=200N,則木箱受到的滑動(dòng)摩擦力由圖丙可知,木箱在1~3s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng),受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,滑動(dòng)摩擦力與推力大小無關(guān),物體間接觸面與物體間壓力不變,物體受到的滑動(dòng)摩擦力不變,則1s~3s內(nèi)木箱受到的摩擦力大小為200N。[4][5]由圖丙可知,木箱在1~3s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng),故此時(shí)木箱受到非平衡力作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。[6]由丙圖知,箱子3~5s內(nèi)的速度,由圖乙可知,此時(shí)受到的推力F=200N,因此推力對(duì)木箱所做功的功率三、實(shí)驗(yàn)題23.引體向上,是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)的規(guī)范動(dòng)作是:兩手正握單杠,由懸垂開始.上提時(shí).下顎須超過杠面;下放時(shí),兩臂放直,不能曲臂。這樣上拉下放,重復(fù)動(dòng)作,達(dá)到鍛煉臂力和腹肌的目的。陳強(qiáng)同學(xué)能連續(xù)勻速做16個(gè)規(guī)范的引體向上動(dòng)作。課外活動(dòng)小組的同學(xué)現(xiàn)要估測(cè)陳強(qiáng)同學(xué)做動(dòng)作時(shí)的功率。①測(cè)量物理量有_______、h(1次)和t(16個(gè))②陳強(qiáng)同學(xué)做動(dòng)作時(shí)功率的表達(dá)式_______?!敬鸢浮筷悘?qiáng)的體重G【解析】[1]若要測(cè)該同學(xué)做引體向上的功率時(shí),由知道,只要測(cè)出自身重力及身體一次上升的距離h和做功的時(shí)間;[2]根據(jù)題意知道,陳強(qiáng)做16個(gè)動(dòng)作時(shí)所用的時(shí)間t,由知道,該同學(xué)做引體向上的功率是:。24.小明想利用所學(xué)的物理知識(shí)估測(cè)自己跳繩時(shí)克服重力的平均功率(不計(jì)繩重).(1)實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量:①用_______填測(cè)量器材)測(cè)量自己的質(zhì)量m;②測(cè)自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);③用____(填測(cè)量器材)記錄跳n次所用的____(填物理量與其對(duì)應(yīng)字母).(2)跳繩時(shí)平均功率表達(dá)式:P=_____.(3)小明和小華兩人想比較跳繩的平均功率(假設(shè)兩人跳起的平均高度相同),則__________A.頻率相同,體重大的功率大B.頻率相同,跳的時(shí)間長(zhǎng)的功率大C.體重相同,頻率高的功率小D.體重相同,跳的時(shí)間長(zhǎng)的功率大(4)小華要想提高跳繩測(cè)試的成績(jī),請(qǐng)你從物理學(xué)角度為他提出一條合理的建議:______.【答案】磅秤秒表時(shí)間tA降低跳起高度【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中,克服重力的平均功率,需要知道重力以及升高的高度,及所用時(shí)間;①故用磅秤測(cè)出質(zhì)量m;則重力為;②測(cè)自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度),則每次克服重力所做的功;③用秒表記錄跳n次所用的時(shí)間t;(2)根據(jù)得,跳繩的平均功率為:.(3)由(2)的表達(dá)式可知,頻率相同時(shí),功率由體重大小決定,體重大的,在相同時(shí)間里做的功多,功率大,與時(shí)間長(zhǎng)短無關(guān),故A正確,B錯(cuò)誤.由(2)的表達(dá)式可知,體重相同時(shí),功率由跳繩頻率決定,頻率高,在相同時(shí)間里做的功多,所以功率大,功率與跳繩的時(shí)間長(zhǎng)短無關(guān).故CD錯(cuò)誤.故選A.(4)相同時(shí)間里,跳的次數(shù)越多成績(jī)?cè)胶茫跁r(shí)間相同,功率一定的情況下,即所做的功一樣多,每次做的功越少,相同時(shí)間里跳的次才越多,成績(jī)才越好.所以想提高跳繩測(cè)試的成績(jī),可以降低跳起高度、注意減肥以減輕體重等.25.一天,小軍、小麗和小華在大潤(rùn)發(fā)里面買學(xué)習(xí)用品,小軍同學(xué)乘自動(dòng)扶梯從一樓來到二樓(如圖所示),小麗同學(xué)想測(cè)量自動(dòng)扶梯對(duì)小軍同學(xué)做功的功率。(1)他們測(cè)量功率的原理是_____。(2)測(cè)量所需要的器材有:_____、秒表和_____。(3)小麗同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量步驟如下,其中多余的是_____。A.測(cè)出小軍同學(xué)的質(zhì)量B.測(cè)出自動(dòng)扶梯的總長(zhǎng)度C.測(cè)出一樓到二樓的豎直高度D.測(cè)出小軍乘自動(dòng)扶梯從一樓來到二樓所用的時(shí)間E.算出自動(dòng)扶梯對(duì)小軍同學(xué)做功的功率(4)請(qǐng)你幫小麗設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)記錄表格______________。【答案】磅秤刻度尺B小軍的質(zhì)量(m/kg)樓梯高度(h/m)上樓時(shí)間(t/s)功率(P/W)【解析】【分析】該實(shí)驗(yàn)的原理,公式中的功,根據(jù)原理中的物理量來判斷所需的實(shí)驗(yàn)器材和選擇實(shí)驗(yàn)步驟,進(jìn)行測(cè)量并記錄數(shù)據(jù);設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格就是要把實(shí)驗(yàn)中所涉及的數(shù)據(jù)在表格中記錄下來?!窘馕觥?1)該實(shí)驗(yàn)的原理是;(2)測(cè)量自動(dòng)扶梯對(duì)小軍同學(xué)做功的功率,需結(jié)合公式,其中m為小軍的質(zhì)量,h為一樓到二樓的豎直高度,t為上樓所用的時(shí)間,所以需要用磅秤測(cè)量小軍的質(zhì)量m,用刻度尺測(cè)量一樓到二樓的豎直高度h,用秒表測(cè)量上樓所用的時(shí)間t;(3)由(2)分析可知并不需要測(cè)量樓梯的總長(zhǎng)度,故其中多余的步驟是B;(4)將實(shí)驗(yàn)中所要測(cè)量的這些物理量:小軍的質(zhì)量、樓梯高度、上樓時(shí)間,以及功率這四個(gè)內(nèi)容逐一寫在表格中,如下表所示:小軍的質(zhì)量(m/kg)樓梯高度(h/m)上樓時(shí)間(t/s)功率(P/W)26.測(cè)量?jī)晌煌瑢W(xué)從一樓登上到三樓做功快慢的實(shí)驗(yàn),下表是兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),其中實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、2做功快慢相同并且最快,次數(shù)4做功快慢其次,次數(shù)3做功最慢:同學(xué)實(shí)驗(yàn)次數(shù)做功時(shí)間(秒)做功(焦)甲1306000甲26012000乙3304000乙4506000(1)比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1和3可得到:當(dāng)______,做功越快;(2)比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)______可知:當(dāng)兩位同學(xué)做功多少相同時(shí),所用時(shí)間越短,做功越快;(3)當(dāng)做功多少和做功時(shí)間均不相同時(shí),需要對(duì)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,當(dāng)______,做功越快。因此,為了比較兩位同學(xué)做功的快慢,應(yīng)該在表格最后一列增加一欄項(xiàng)目,這個(gè)項(xiàng)目是______(要寫上單位),為此物理學(xué)中引入了一個(gè)新的物理量叫______?!敬鸢浮孔龉r(shí)間相同時(shí),做功越多1與4做功與時(shí)間的比值越大時(shí)做功/時(shí)間(焦/秒)功率【解析】(1)[1]比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1和3,做功時(shí)間相同時(shí),1做功多,1做功快,可知做功時(shí)間相同時(shí),做功越多,做功越快。(2)[2]比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1與4,兩位同學(xué)做功多少相同,甲所用時(shí)間越短,甲做功快,可知做功多少相同時(shí),所用時(shí)間越短,做功越快。(3)[3]由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,當(dāng)做功多少和做功時(shí)間均不相同時(shí),當(dāng)做功與時(shí)間的比值越大時(shí),做功越快。[4][5]為了比較兩位同學(xué)做功的快慢,應(yīng)該列增加的一欄項(xiàng)目是做功/時(shí)間(焦/秒),我們物理學(xué)中把做功與所用時(shí)間之比叫功率。四、計(jì)算題27.如圖所示,質(zhì)量為80kg的騎車者,騎著質(zhì)量為10kg自行車沿著平直的水平路面,以5m/s的速度勻速行駛,騎行過程中人和車受到的阻力恒為自行車對(duì)地面壓力的0.02倍。(g=10N/kg)(1)騎行過程中人和車受到的阻力是多少?(2)騎車者做功的功率是多少?【答案】(1)18N;(2)90W【解析】解:(1)自行車對(duì)地面壓力F=G1+G2=(m1+m2)g=(80kg+10kg)×10N/kg=900N騎行過程中人和車受到的阻力為f=0.02G=00.2×900N=18N(2)自行車沿著平直的水平路面勻速行駛,水平方向受力平衡,騎車者施力F1=f,騎車者做功的功率為答:(1)騎行過程中人和車受到的阻力是18N;(2)騎車者做功的功率是90W。28.如圖所示是某同學(xué)做俯臥撐時(shí)的示意圖,他的質(zhì)量為56kg。身體可視為杠桿,O點(diǎn)為支點(diǎn),A點(diǎn)為重心。(g=10N/kg)(1)若OB=1.0m,BC=0.4m,求地面對(duì)雙手支持力的大小;(2)若他在lmin內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐,每次肩部上升的距離均為0.4m,則他的功率為多少?!敬鸢浮?1)400N;(2)80W【解析】解:(1)某同學(xué)的重力為動(dòng)力臂為由杠桿平衡知識(shí)可知(2)他1min做功功率為答:(1)地面對(duì)雙手支持力為400N;(2)他的功率為80W。29.小明在平直過道上水平推動(dòng)一輛靜止的購(gòu)物小車,小車運(yùn)動(dòng)的路程S和時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示.已知小車的重力為80N,運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力為車重的0.1倍.0~4秒內(nèi),小明水平推動(dòng)小車的力為10N.求:(1)0~4秒內(nèi)小車的平均速度.(2)0~4秒內(nèi)小明對(duì)小車做功的功率.(3)4~6秒內(nèi)小明對(duì)小車所做的功.【答案】(1)0.5m/s(2)5W(3)16J【解析】【解析】(1)如圖0~4秒內(nèi),小車通過的路程是2m,小車的速度:;(2)0~4秒內(nèi)小明對(duì)小車做功:,小明對(duì)小車做功的功率:;(3)如圖4~6秒內(nèi),小車勻速運(yùn)動(dòng),小明水平推動(dòng)小車的力等于摩擦力,,4~6秒內(nèi),行駛的路程是4m2m=2m,小明對(duì)小車所做的功:.30.如圖所示,動(dòng)滑輪重4N,所吊重物B重20N,物體A重240N,此時(shí)物體B恰好以0.1m/s的速度勻速下降.不計(jì)繩重、繩子的伸長(zhǎng)和滑輪組內(nèi)部的摩擦.求:(1)水平面對(duì)物體A的摩擦力是多大?(2)要使物體B恰好以0.2m/s的速度勻速上升,則要對(duì)物體A施加水平向右拉力F的功率為多大?【答案】(1)12N;(2)9.6W【解析】(1).由圖通過動(dòng)滑輪繩子段數(shù)n=2,不計(jì)繩重及摩擦?xí)r,則B拉A的力FA=(GB+G動(dòng))=×(20N+4N)=12N,B勻速下降,物體A勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí),受向左的拉力FA和向右的摩擦力作用,則f=FA=12N,(2).當(dāng)使物體B以0.2m/s的速度上升時(shí),物體A勻速向右運(yùn)動(dòng),受向右的拉力FA、摩擦力和向左的拉力F作用,由于物體A的壓力和接觸面沒有改變,則摩擦力大小不變,所以,F=FA+f=12N+12N=24N;則繩子自由端移動(dòng)的速度為:vA=2vB=2×0.2m/s

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