114功率鞏固練習(xí)

11.4功率一、單選題1．某同學(xué)的質(zhì)量約為50kg，他以正常速度從教學(xué)樓的一樓走上三樓。請(qǐng)估算在此過(guò)程中該同學(xué)上樓的功率最接近于（）A．1W B．10W C．100W D．1000W【答案】C【詳解】某同學(xué)的重力約為一層樓的高度約為3m，從教學(xué)樓的一樓走上三樓的高度為所用的時(shí)間約為30s，則該同學(xué)上樓的功率為故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。2．下列關(guān)于功率的說(shuō)法，正確的是（）A．做功所用時(shí)間越短，功率越大B．單位時(shí)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(jī)器所做的功一定比功率小的機(jī)器多【答案】B【詳解】A．功率，功率大小與做功多少和所用的時(shí)間有關(guān)，做功所用時(shí)間越短，功率不一定越大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)功率，單位時(shí)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(cuò)誤；D．由于做功時(shí)間未知，所以由W=Pt可知，功率大的機(jī)器所做的功不一定多，故D錯(cuò)誤。故選B。3．一臺(tái)機(jī)器的功率是150W，它的含義是（）A．這臺(tái)機(jī)器每秒做功150JB．這臺(tái)機(jī)器每分鐘做功150JC．這臺(tái)機(jī)器每小時(shí)做的功是150JD．這臺(tái)機(jī)器每秒做的功是150W【答案】A【詳解】功率的定義是單位時(shí)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(tái)機(jī)器每秒做功150J。故選A。4．如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了5s，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N（不計(jì)滑輪和繩子的質(zhì)量及它們之間的摩擦），拉力F做功的功率為（）A．1.6W B．3.2W C．8W D．16W【答案】A【詳解】彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N，則，圖中是動(dòng)滑輪，物體A的速度為0.2m/s，有效繩子段數(shù)，則繩子自由端速度為則拉力F做功的功率為故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。5．如右圖，一個(gè)物體在空中下落，速度越來(lái)越大，已知AB＝BC，在AB段重力做功W1、功率P1，在BC段重力做功W2、功率P2，則（）A．W1>W2

P1>P2 B．W1<W2

P1<P2C．W1=W2

P1>P2 D．W1＝W2

P1<P2【答案】D【詳解】物體在AB和BC段，距離相同，重力相同，根據(jù)W=Gh可知重力做功相同，所以W1=W2物體在下落過(guò)程中，速度越來(lái)越大，即v1<v2因?yàn)锳B=BC所以t1>t2根據(jù)可知P1<P2故選D。6．跳傘運(yùn)動(dòng)員在勻速下落過(guò)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)律的圖像，其中正確的是（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】AB．跳傘運(yùn)動(dòng)員在勻速下落過(guò)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vt圖像中為平行于時(shí)間軸的直線，在st圖像中，勻速直線運(yùn)動(dòng)為傾斜的直線，故AB錯(cuò)誤；C．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，圖像為傾斜的直線，故C錯(cuò)誤；D．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，圖像為平行于時(shí)間軸的直線，故D正確。故選D。7．放在水平地面上的物體A，受到方向不變的水平拉力F的作用，如圖甲所示，拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，物體A運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示。下列說(shuō)法中正確的是（）A．物體A在2~6s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．物體A在0~2s內(nèi)受到的摩擦力為20NC．拉力F在6~8s內(nèi)所做的功為40JD．拉力F在6~8s內(nèi)的功率為40W【答案】D【詳解】A．由圖丙可知，物體A在2~6s內(nèi)速度是一直變大的，做的是加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，物體在0~2s內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，由圖可知，此時(shí)的拉力為10N，所以摩擦力為10N，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖可知，在6~8s內(nèi)拉力的大小為20N，此時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度為2m/s，由得，拉力F在6~8s內(nèi)移動(dòng)的距離為則拉力所做的功為故C錯(cuò)誤；D．拉力F在6~8s內(nèi)的功率為故D正確。故選D。8．小明用一個(gè)距離手3m高的定滑輪拉住重400N的物體，從滑輪正下方沿水平向右方向移動(dòng)4m后停止，用時(shí)4s，如圖所示。若不計(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)法正確的是（）A．小明做功的功率為200W B．小明所施加的拉力做功為1600JC．使用該滑輪可以省力 D．物體上升的高度為4m【答案】A【詳解】因?yàn)槎ɑ喼桓淖兞Φ姆较?，不改變力的大小，即不能省力，所以小明?duì)繩子的拉力為400N，停止拉動(dòng)后，繩子自由端的長(zhǎng)度為未拉動(dòng)前，繩子自由端的長(zhǎng)度為3m，因繩子自由端移動(dòng)了因此物體上升的高度也為2m，小明所施加的拉力做功為小明做功的功率為故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。二、填空題9．2024年8月7日，巴黎奧運(yùn)會(huì)舉重項(xiàng)目中，中國(guó)選手李發(fā)彬破抓舉奧運(yùn)紀(jì)錄，衛(wèi)冕金牌！若李發(fā)彬在5s內(nèi)把1430N的杠鈴舉高2m，他對(duì)杠鈴做了J的功，做功的功率是W?！敬鸢浮?860572【詳解】[1]李發(fā)彬?qū)Ω茆徸龅墓2]李發(fā)彬做功的功率10．重為450N的物體在大小為150N的水平拉力F作用下，向右勻速運(yùn)動(dòng)了10m，所用時(shí)間為10s，摩擦力的大小為N，拉力做的功是J，拉力的功率為W，重力做功為焦?！敬鸢冈斀狻縖1]物體在大小為150N的水平拉力F作用下在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，故f=F=150N[2]拉力做的功W=Fs=150N×10m=1500J[3]拉力做功的功率[4]物體在水平方向移動(dòng)，重力的方向豎直向下，物體在重力的方向上沒有移動(dòng)距離，所以重力不做功，即重力做功為0J。11．如圖所示，分別利用甲、乙兩滑輪勻速提升重力相同的物體，其中使用的甲滑輪是滑輪（選填“定”或“動(dòng)”），使用它可以；使用乙滑輪用20牛的拉力FC勻速提起物體，不計(jì)滑輪重力及摩擦，物體的重力為牛，若物體在10秒內(nèi)上升4米，此過(guò)程中拉力FC做的功為焦，功率為瓦；若滑輪重力和摩擦均不計(jì)，分別用力FA、FB和FC勻速提起同一重物時(shí)，F(xiàn)A、FB、FC三力的大小關(guān)系是（用“>”、“=”或“＜”表示）。【答案】定改變用力的方向4016016【詳解】[1][2]由圖示知道，甲裝置中的滑輪的軸固定不動(dòng)，是定滑輪，使用動(dòng)滑輪可以改變用力的方向。[3]乙滑輪是動(dòng)滑輪，不計(jì)摩擦和滑輪重，所以F=G物體A的重力G=2F=2×20N=40N[4]拉力FC做的功[5]拉力的功率[6]滑輪重力和摩擦均不計(jì)，使用甲裝置的定滑輪時(shí)，拉力使用乙裝置的動(dòng)滑輪時(shí)，拉力FC=G所以12．無(wú)人機(jī)在現(xiàn)在的生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用。一款新型智能航拍無(wú)人機(jī)如圖所示，機(jī)身總質(zhì)量為2kg，小李操作該無(wú)人機(jī)先以1.2m/s的速度沿豎直方向勻速上升48m，接著又以2m/s的速度沿水平方向勻速飛行80m，無(wú)人機(jī)在上升過(guò)程中需要克服重力做功J，沿水平方向勻速飛行過(guò)程中重力做功J，在整個(gè)飛行過(guò)程中克服重力做功的功率為W。（g取10N/kg）【答案】960012【詳解】[1]無(wú)人機(jī)在上升過(guò)程中需要克服重力做功為[2]沿水平方向勻速飛行過(guò)程中無(wú)人機(jī)沒有在重力的方向上移動(dòng)距離，所以重力做功。[3]整個(gè)飛行過(guò)程的時(shí)間為則在整個(gè)飛行過(guò)程中克服重力做功的功率為13．如圖所示，質(zhì)量為50kg的同學(xué)在做仰臥起坐運(yùn)動(dòng)。若該同學(xué)上半身的質(zhì)量約為全身質(zhì)量的60%，則她上半身的重力約為N。她在1min內(nèi)做了40個(gè)仰臥起坐，每次上半身重心上升的距離均為30cm，則她在這段時(shí)間克服重力做的功約為J，功率為W?！敬鸢浮?00360060【詳解】[1]根據(jù)題意可得，該同學(xué)上半身的質(zhì)量為則她上半身的重力為[2]做一個(gè)仰臥起坐克服重力做的功為她在1min內(nèi)做了40個(gè)仰臥起坐，則她在這段時(shí)間克服重力做的功為[3]根據(jù)可得，功率為14．跳繩是我省體育與健康考試的項(xiàng)目之一。如圖所示為某次跳繩模擬測(cè)試中，重450N的小紅重心高度隨時(shí)間變化的情況。根據(jù)圖像可知小紅1min跳繩次。小紅在1min內(nèi)克服重力做功的功率為W?！敬鸢浮?8067.5【詳解】[1]由圖像可知，13每次跳繩克服重力做功W0=Gh=450N×0.05m=22.5J[2]小紅在內(nèi)克服重力做功的功率15．如圖甲所示，水平地面上的物體受到方向不變的推力F的作用，其Ft和vt的圖像分別如圖乙、丙所示。則在0~3s內(nèi)，物體克服摩擦力所做的功為J：9~12s內(nèi)，推力的功率為W?！敬鸢浮?60【詳解】[1]由圖可知，在0~3s內(nèi)，物體保持靜止，物體克服摩擦力所做的功為0J。[2]由圖可知，9~12s內(nèi)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為1m/s，此時(shí)，物體受到的拉力為60N，推力的功率為P=Fv=60N×1m/s=60W三、實(shí)驗(yàn)題16．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(cè)出所用的時(shí)間，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。已知表一實(shí)驗(yàn)拉力做功最快，表三實(shí)驗(yàn)拉力做功最慢。每一表格所示實(shí)驗(yàn)做功快慢相同。表一實(shí)驗(yàn)序號(hào)拉力（N）提升高度（m）功（J）所用時(shí)間（s）1250.82022600.530332000.2404表二實(shí)驗(yàn)序號(hào)拉力（N）提升高度（m）功（J）所用時(shí)間（s）4500.21025800.2520461000.3306表三實(shí)驗(yàn)序號(hào)拉力（N）提升高度（m）功（J）所用時(shí)間（s）7100.5528400.2510491000.2208（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，拉力所做的功越多，做功就越快。（2）分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1和5和9（或2和6，或4和8），可得出的初步結(jié)論是：。（3）請(qǐng)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：。（c）因此我們引入了這個(gè)物理量來(lái)表示物體做功快慢?！敬鸢浮?、4、7/3、5、8在拉力所做的功相同的情況下，所用時(shí)間越少，做功就越快當(dāng)拉力所做的功與所用時(shí)間的比值相同時(shí)，拉力做功快慢相同當(dāng)拉力所做的功與所用時(shí)間的比值越大時(shí)，拉力做功越快功率【詳解】（1）[1]由三個(gè)表格數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、4、7（或3、5、8），拉力做功的時(shí)間相同，拉力所做的功不同，所以分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、4、7（或3、5、8），可得出的初步結(jié)論是：在時(shí)間相同的情況下，拉力所做的功越多，做功就越快。（2）[2]由三個(gè)表格數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、5、9（或2、6，或4、8），拉力做功的時(shí)間不同，拉力所做的功相同，所以分析比較實(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：在拉力所做的功相同的情況下，所用時(shí)間越少，做功就越快。（3）（a）[3]分析比較表一、表二或表三中的數(shù)據(jù)及所給已知條件，已知每一表格所示實(shí)驗(yàn)做功快慢相同，可初步得出：當(dāng)拉力所做的功與所用時(shí)間的比值相同時(shí)，拉力做功快慢相同。（b）[4]分析比較表一、表二和表三中的數(shù)據(jù)及所給已知條件，已知表一實(shí)驗(yàn)拉力做功最快，表三實(shí)驗(yàn)拉力做功最慢，可初步得出：當(dāng)拉力所做的功與所用時(shí)間的比值越大時(shí)，拉力做功越快。（c）[5]在物理中，用功率表示物體做功的快慢，數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)所做的功，因此我們引入了功率這個(gè)物理量來(lái)表示物體做功快慢。四、計(jì)算題17．如圖所示，青秀山風(fēng)景區(qū)用低碳環(huán)保的觀光車在景區(qū)接送旅客，汽車總質(zhì)量為，該車某次在水平路面上受到的牽引力為，10min勻速行駛了3600m，求：(1)汽車的行駛速度；(2)汽車牽引力做的功；(3)汽車牽引力做功的功率?！敬鸢浮?1)；(2)；(3)【詳解】（1）由可知，汽車的行駛速度為（2）由可知，汽車牽引力做的功為（3）由可知，汽車牽引力做功的功率為18．工人用如圖所示的滑輪裝置，把重為100牛的物體勻速向上提起，在10秒內(nèi)繩子自由端上升了6米。不計(jì)繩子和滑輪之間的摩擦及滑輪重，求：(1)繩子自由端的拉力F所做的功W。(2)拉力F的功率?！敬鸢浮?1)300焦(2)30W【詳解】（1）因不計(jì)繩子和滑輪之間的摩擦及滑輪重，繩子自由端的拉力是拉力F所做的功是W=Fs=50N×6m=300J（2）拉力F的功率是19．小華同學(xué)做俯臥撐的示意圖如圖所示。他的質(zhì)量為50kg，P點(diǎn)為身體