114功率課堂練習(xí)

11.4功率一、目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1．了解功率的概念。2．掌握功率的計算公式。3．能正確運用功率的計算公式和變式。1、知道功率的概念和功率是表示做功快慢的物理量。2、結(jié)合實例理解功率的概念并用P=W/t進行解題。3、功率的表達式P=F?v的物理意義和運用。二、知識精講知識點01功率的概念功率(1)概念：物理學(xué)中，將功與做功所用時間的比，叫做功率。(2)功率的物理意義：表示物體做功快慢。（1）若做功相同，可以比較做功時間的長短.所用時間越短，做功越快；所用時間越長，做功越慢.（2）若做功時間相同，可以比較做功的多少.做功越多，做功越快；做功越少，做功越慢.(3)功率是標(biāo)量，只有大小沒有方向知識點02功率的公式及變式功率的公式(1)用P表示功率，W表示功，t表示時間，則功率的公式為。(2)單位：單位是瓦特，簡稱瓦，用W表示.1W＝1J/s.常用單位：千瓦（kw）或焦耳/秒（J/s）。(3)變式：當(dāng)物體在力F作用下做勻速直線運動時，P＝Fv.推導(dǎo)：.①P一定時,F與V成反比②V一定時,F與P成正比③F不變時,P與V成正比【典例1】下列關(guān)于功率的說法，正確的是（）A．做功所用時間越短，功率越大B．單位時間內(nèi)所做的功越多，功率越大C．速度越大，功率越大D．功率大的機器所做的功一定比功率小的機器多【答案】B【詳解】A．功率，功率大小與做功多少和所用的時間有關(guān)，做功所用時間越短，功率不一定越大，故A錯誤；B．根據(jù)功率，單位時間內(nèi)所做的功越多，功率越大，故B正確；C．由公式P=Fv可知，因作用力大小未知，速度越大，功率不一定越大，故C錯誤；D．由于做功時間未知，所以由W=Pt可知，功率大的機器所做的功不一定多，故D錯誤。故選B?！咀兪?1】下列說法正確的是（）A．功率跟時間成反比，所以只要時間短，功率就大B．由可知，功率跟功成正比，所以只要做的功多，功率就大C．功率大的機器比功率小的機器做的功多D．甲每小時做的功比乙多，甲的功率就比乙大【答案】D【詳解】AB．從公式可知，功率的大小與做功的多少和做功的時間有關(guān)，故AB錯誤；C．功率是表示做功快慢的，不是表示做功的多少，故C錯誤；D．已知做功的時間相同，甲做的功多，乙做的功少，根據(jù)，甲的功率比乙的功率大，故D正確。故選D。【典例2】一臺機器的功率是150W，它的含義是（）A．這臺機器每秒做功150JB．這臺機器每分鐘做功150JC．這臺機器每小時做的功是150JD．這臺機器每秒做的功是150W【答案】A【詳解】功率的定義是單位時間內(nèi)所做的功，功率的單位是瓦特（W），1瓦特等于每秒做1焦耳的功。因此，150W的功率表示這臺機器每秒做功150J。故選A?！咀兪?1】有兩臺機械甲和乙，甲的功率為，乙的功率為，下列說法正確的是（

）A．甲一定比乙做功多 B．乙一定比甲做功多C．甲一定比乙做功慢 D．相同時間內(nèi)，甲一定比乙做功多【答案】D【詳解】AB．由W=Pt可知，做功的多少由功率和時間共同決定，甲的功率比乙的功率大，但是時間長短不確定，所以甲乙做功多少無法比較，故AB錯誤；C．功率是表示做功快慢的物理量。甲的功率大，甲做功一定比乙做功快，故C錯誤；D．甲的功率大，由W=Pt可知，相同時間內(nèi)，甲一定比乙做功多，故D正確。故選D?！镜淅?】小明重為500N，某次他從一樓勻速爬至三樓，用時20s，每層樓高3m。則他在爬樓時克服自身所受重力做的功和功率分別是（）A．4500J、150W B．3000J、225WC．3000J、150W D．4500J、225W【答案】C【詳解】根據(jù)題意知道，從一樓勻速爬至三樓上升的高度為h=2×3m=6m做功為W=Gh=500N×6m=3000J功率為故C符合題意，ABD不符合題意。故選C?！咀兪?1】質(zhì)量為8kg的均勻木塊，小雪同學(xué)用2N的拉力使它在水平桌面上勻速前進了20cm，用了2s的時間，如圖所示，下列敘述正確的是（）A．重力做功16JB．拉力做功40JC．拉力做功的功率0.2WD．重力做功的功率0.8W【答案】C【詳解】AD．重力方向與物體運動的方向垂直，重力不做功，重力做功為0J，重力做功的功率為0W，故AD錯誤；B．拉力做功故B錯誤；C．拉力做功的功率故C正確。故選C?！咀兪?2】在體育考試中，小明投出的實心球在空中的運動軌跡如圖所示。若實心球質(zhì)量是，從最高點到落地點的過程中，球下降的高度為，用時約。則球的重力是N，球下降過程中重力做功為J，功率為W?！敬鸢浮?05472【詳解】[1]球的重力[2]球下降過程中重力做功[3]重力做功的功率為【變式33】如圖1所示，小華用水平推力F把木箱向前沿著粗糙水平面推動。此過程中，推力F和木塊前進的路程隨時間t的變化情況分別如圖2甲乙所示。0～2s內(nèi)，木箱所受摩擦力為N，0～2s內(nèi)木箱克服摩擦力做功大小為J；2～5s內(nèi)木箱運動速度為m/s，2～5s內(nèi)推力F對木箱做功的功率為?！敬鸢浮?020110W【詳解】[1]2~5s內(nèi)勻速直線運動受力平衡，推力為10N，摩擦力與推力平衡，大小相等，也是10N；根據(jù)滑動摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，0~2s物體加速運動，壓力與接觸面的粗糙程度不變，摩擦力不變，故摩擦力為10N。[2]0~2s內(nèi)，木箱克服摩擦力做功[3][4]由圖象知，2~5s內(nèi)運動的路程速度為此時的推力為10N，根據(jù)知，功率【典例4】小明同學(xué)兩次施加水平拉力拉動同一物體在同一水平面上做勻速直線運動，兩次物體運動圖象如圖所示。若兩次均拉動物體移動了，下列說法正確的是（

）A．兩次克服摩擦力所做的功 B．兩次拉力對物體所做的功C．兩次拉力對物體做功的功率 D．兩次拉力對物體做功的功率【答案】C【詳解】A．同一物體的重力不變，對水平面的壓力不變；在同一水平面上運動，則接觸面的粗糙程度相同，故兩次拉動物體時，物體受到的摩擦力相等，即f1=f2拉動到距離s1時，距離相等，根據(jù)W=fs可知，兩次克服摩擦所做的功W甲=W乙故A錯誤；B．由圖象可知，兩次物體都做勻速直線運動，說明物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，所以，兩次物體所受的拉力F1=F2=f拉動到距離s1時，距離相等，根據(jù)W=Fs可知，兩次拉力對物體所做的功W甲′=W乙′故B錯誤；CD．拉動到距離s1時，乙所用時間小于甲所用時間，根據(jù)P=W/t可知，拉動到距離s1時，兩次拉力對物體做功的功率P乙>P甲故C正確，D錯誤。故選C?！咀兪?1】在平直高速公路上，甲、乙兩車以不同的速度勻速行駛，若甲、乙兩車牽引力的功率之比為2∶3，牽引カ之比為4∶5，則甲、乙兩車的速度之比為（）A．8∶15 B．3∶4 C．5∶6 D．6∶5【答案】C【詳解】根據(jù)可得，甲、乙兩車的速度之比為故C符合題意，ABD不符合題意。故選C?！咀兪?2】如圖甲所示，放在水平地面上物體，受到的重力和受到的力是一對平衡力；物體在同一水平地面上做直線運動，當(dāng)物體的st圖像如圖乙所示時，受到的水平推力為；當(dāng)物體的vt圖像如圖丙所示時，受到的水平推力為，兩次推力的功率分別為、，則（均選填“”、“”或“”），?！敬鸢浮恐С?1∶2【詳解】[1]放在水平地面上物體，受到的重力和受到的支持力大小相等，方向相反，作用在同一物體上，作用在同一直線上，是一對平衡力。[2][3]由圖乙可知，物體做勻速直線運動，速度大小為由圖丙可知，物體的速度保持不變，即物體做勻速直線運動，速度大小為v2=4m/s；因為兩次物體都做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡條件可知，推力都等于摩擦力，接觸面受到的壓力和粗糙程度不變，滑動摩擦力沒變，故受到的水平推力為F1=F2；根據(jù)可得【典例5】如圖是一款爬繩機，這款爬繩機可以不消耗人的體能，輕松攀爬、下降，可用于消防救援、礦井救援及橋梁檢測維修等等。爬繩機的質(zhì)量為10kg，靜止在水平地面上時對地面的壓強為1000Pa。在某次爬升中，將一個質(zhì)量為70kg的工人從地面勻速提升12m高，用時1min。（取10N/kg）求：(1)爬繩機上升的速度大??；(2)爬繩機靜止在水平地面上時，與地面的接觸面積大小；(3)爬繩機對工人做功的功率大小?！敬鸢浮?1)0.2m/s(2)0.1m2(3)140W【詳解】（1）爬繩機上升高度，所用時間根據(jù)可得，爬繩機上升的速度為（2）爬繩機靜止在水平地面上時，對地面的壓力為爬繩機靜止在水平地面上時對地面的壓強為1000Pa，由可得，爬繩機與地面的接觸面積為（3）爬繩機對工人的作用力為由于工人與爬繩機相對靜止，故工人上升的速度等于爬繩機的速度，則爬繩機對工人做功的功率為【典例6】骨胳、肌肉和關(guān)節(jié)構(gòu)成了人體的運動系統(tǒng)，最基本的運動都是肌肉牽引骨胳繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的，其模型就是杠桿。如圖所示是踮腳時的示意圖，人體的重力為阻力，小腿肌肉施加的拉力為動力。重600N的小明在1min內(nèi)完成30個雙腳同時踮起動作，每次踮腳過程中腳跟離開地面的高度是8cm。求：(1)小腿肌肉對腳的拉力；(2)小明踮腳過程中踮腳一次所做的功至少多大；(3)小明做功的功率?！敬鸢浮?1)400N(2)32J(3)16W【詳解】（1）每只腳受到的阻力為由圖知，動力F1的力臂為阻力臂為根據(jù)杠桿的平衡條件可得則小腿肌肉對每只腳的拉力為則小腿肌肉對腳的拉力為（2）因每次都是雙腳同時踮起，則小明踮腳過程中踮腳一次所做的功為（3）小明在1min內(nèi)完成30個雙腳同時踮起動作，則完成一個雙腳同時踮起動作所用的時間為小明做功的功率為【典例7】2024年3月28日，小米汽車su7正式發(fā)布，如圖18所示，由于其各項性能優(yōu)越，引起汽車媒體和汽車愛好者的廣泛關(guān)注。其MAX版本，整車質(zhì)量為2200kg，車輪與地面的總接觸面積為0.04m2，汽車測評人為測試其某項性能讓其以自動駕駛