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人教版八年级下册11.2 功率精品练习
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这是一份人教版八年级下册11.2 功率精品练习，共17页。试卷主要包含了0分），【答案】C，【答案】D等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）
甲、乙两台机器的功率之比为4:3，它们的工作时间之比为1:3，则它们所做的功之比为( )。
A. 2:9B. 2:1C. 4:9D. 3:2
平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程之比为5：3，则甲与乙( )
A. 牵引力做功之比为5：3B. 牵引力做功之比为3：5
C. 牵引力的功率之比为1：1D. 汽车所受的阻力之比为5：3
下列功率的说法中，正确的是( )
A. 物体做功越多，功率越大B. 物体做功越短，功率越大
C. 物体做功越快，功率越大D. 物体做功越长，功率越大
如图所示，用20 N的水平拉力拉着重为6 N的物体沿水平方向做直线运动，若10 s内拉力对物体做了60 J的功，则在这一过程中
A. 物体一定移动了10 mB. 重力做的功一定为60 J
C. 物体一定移动了3 mD. 功率一定是60 W
如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W1，重力的功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的功率为P2，则下列关系正确的是( )
A. W1>W2，P1>P2B. W1=W2，P1=P2
C. W1=W2，P1一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( )
A. B.
C. D.
用沿斜面的力F1=2N把一个物体甲拉上斜坡，用沿斜面的力F2=3N把另一物体乙拉下斜坡，两次运动距离相同，F1、F2对物体所做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，如果P1> P2，则( )
A. W1>W2B. W1=W2
C. F2做功比F1快D. F2做功的时间比F1长
汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0。t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v.已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图象如图，则( )
A. v=2v0
B. F0=2f
C. t1至t2时间内，汽车做加速运动
D. t2时刻之后，汽车将保持功率P02行驶
关于功率，下列认识正确的是
A. 由P=W/t，可知功率越大的机器做的功越多
B. 由P=Fv可知汽车发动机功率越大，汽车的速度越大
C. 由P=W/t可知单位时间内做功越多则功率越小
D. 由P=Fv可知机车要想获得大的牵引力，可以放慢速度
汽车驶上陡坡时，驾驶员通常要进行调换档位操作，以减小汽车的行驶速度．这样做的根本目的是
A. 省油B. 安全
C. 增大摩擦D. 增大爬坡的牵引力
二、填空题（本大题共5小题，共10.0分）
现有30包大米，总质量为150kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知他可以提供的最大功率为 W;为了尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬 包。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是 s。(g=10N/kg)
如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1 m/s的速度在水平地面上匀速运动了10 m，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2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2.则W1__________ W2，P1__________ P2.(均选填“>”“<”或“=”)
甲机器上标有“5 kW”字样，乙机器上标有“1 kW”字样．
(1)5 kW的物理意义是 ．
(2)它们正常工作时，花相同的时间，做功多的一定是 机器．
汽车发动机输出的功率是60kW，汽车以36km/h的速度匀速行驶1.2km，则发动机在这段路程共做功 J，汽车受到的阻力为 N。
甲、乙两台机器的功率之比为3:2，则 (填“甲”或“乙”)机器做功快；若它们做同样的功，则所需的时间之比为 ；若做功时间相同，则甲、乙两机器所做的功之比为 ．
三、作图题（本大题共1小题，共2.0分）
如图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图。在重物从井底拉到井口的过程中，汽车以恒定速度向右运动。假如忽略水的阻力和滑轮的摩擦，在图乙坐标中请你画出汽车功率P随时间t变化的大致图像。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼(如图所示)，小丽同学想测量小军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：______。
(2)小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是______
A、测出箱子所受的质量为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、测出小军上楼梯所用的时间t
E、算出小军搬运箱子的功率P
(3)小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率的表达式P=______。
测量两位同学从一楼登上到三楼做功快慢的实验，下表是两位同学的实验数据，其中实验次数1、2做功快慢相同并且最快，实验次数3做功快慢其次，实验次数4做功快慢最慢：
(1)比较实验次数1和3可得到：当______，做功越快；
(2)比较实验次数______可知：当两位同学做功多少相同时，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，当______，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______。
五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）
一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为200kW，速度为72km/h，汽车行驶2h．
(1)发动机做的功是多少？
(2)卡车所受的阻力是多大？
一辆质量为2 t的汽车，在平直公路上以额定功率80 kW从静止开始运动，经15 s运动200 m恰好达到最大速度，接着匀速运动25 s关闭发动机，滑行100 m停下．其v−t图象如图所示．已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，g取10 N/kg，求：
(1)整个过程中发动机做的功．
(2)汽车的最大速度v最大．
(3)全程中汽车的平均速度v．
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
已知两个机械功率多少之比和时间之比，利用公式P=Wt即可求出做功之比。
本题考查功率计算公式的应用，属于基础题。
【解答】
根据公式P=Wt得，W甲=P甲t甲，W乙=P乙t乙，
所以W甲W乙=P甲P乙×t甲t乙=43×13=49。
故选C。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了学生对功的公式、功率的公式、二力平衡条件的掌握和运用，要求功、功率、阻力的大小之比，要求细心，防止因颠倒而出错。
已知牵引力相等，路程之比已知，利用W=Fs可求做功之比；又知道做功时间相同，利用P=Wt可求功率之比；
已知两车都做匀速运动，根据二力平衡的原则可知牵引力等于阻力，从而可求阻力之比。
【解答】
设甲的路程为5s，则乙的路程为3s，
AB.牵引力做功之比：W1W2=Fs甲Fs乙=F×5sF×3s=53，故A正确，B错误；
C.牵引力做功功率之比：P1P2=W1tW2t=W1W2=53，故C错误；
D.因为汽车匀速直线行驶，所以汽车受到的阻力和牵引力是一对平衡力，汽车受到的阻力等于牵引力，所以汽车受到的阻力之比f1：f2=1：1，故D错误。
故选A。
3.【答案】C
【解析】解：功率是表示做功快慢的物理量，在同样的时间内，做功越多，即做功越快，功率越大，故C正确，故ABD错误。
故选：C。
单位时间内所做的功叫做功率。功率是表示做功快慢的物理量。功率的计算公式为P=Wt，即功率的大小等于功与时间的比值。
利用P=Wt公式进行判断，可以全面把握影响功率和做功多少的因素。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了学生对功的公式的了解与掌握，注意做功时两个必要因素(力和距离)，方向的一致性。
已知拉力的大小和做功的多少，根据s=WF可求出物体在水平方向运动的距离。
【解答】
AC.因为W=Fs，所以物体沿水平方向运动的距离：s=WF=60J20N=3m，选项A错误、选项C正确；
B.物体沿水平方向运动，重力的方向是竖直向下的，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，故B错误；
D.10s内拉力对物体做了60J的功，则拉力的功率是P=Wt=60J10s=6W，则D错误。
故选C。
5.【答案】C
【解析】解：
物块从光滑斜面上A点由静止滑下，由题意可知AB=BC，所以物块在两段路程中下滑的高度h相同，物块的重力不变，由W=Gh可知W1=W2；
物块从光滑斜面上A点由静止滑下，速度越来越快，则物块在AB段下滑的速度小于在BC段下滑的速度，
又因为AB=BC，所以物块在AB段所用时间大于在BC段下滑的时间，即t1>t2，
由P=Wt可知P1故选：C。
根据此物体由A点沿光滑的斜面下滑时，因为都是重力做功，所用G相同，由AB=BC，可得h都相同，根据功的计算公式W=Gh，可判断W1和W2，由图中可知，尽管AB=BC，但在两段路程内下滑的速度不同，即所用时间不同，由P=Wt可判断P1和P2。
此题难易程度适中，涉及的知识点不是很多，但有一定的拔高难度，多做此类题目，有助于学生解题能力的提高。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
由生活经验知，汽车在泥泞的路面行驶时要增大其牵引力，根据汽车行驶过程中牵引力的变化由P=Fv分析其速度的变化从而解题。
本题考查了功率公式的灵活应用和对路程与时间图象的认识和理解，要抓住汽车的功率P=Fv，在功率一定时，牵引力与速度成反比。
【解答】
汽车在泥泞的路面行驶时，受到的阻力变大了，需要增大其牵引力，所以汽车在整个行驶过程中，汽车的牵引力由小变大再变小，即经过泥泞路面时牵引力变大，经过泥泞路面后牵引力变小；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=Wt=Fst=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会变大，且在经过泥泞路面前后速度是相同的。
在s−t图象中，倾斜的直线表示s与t成正比，即物体做匀速直线运动；且图线越靠近s轴(倾角越大)，说明物体速度越大。
A图中，图线是倾斜的直线，说明汽车一直做匀速直线运动，不符合题意；
B图中，图线表示汽车的速度先变大后变小，不符合题意；
C图中，中间部分表示汽车往回行驶，不符合题意；
D图中，图线表示汽车的速度先变小后变大，且经过泥泞路面前后速度是相同的，符合题意。
故选：D。
7.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了功的大小比较，功率的概念以及公式的计算和应用，属于基础知识的考查，难度不大。
(1)(2)根据题意，由公式W=Fs可判断出W1和W2的大小；
(3)功率是表示物体做功快慢的物理量，据此可判断F1与F2做功的快慢；
(4)根据功率公式的变形式t=WP可以得出F1与F2做功时间的长短。
【解答】
AB.因为甲乙两物体移动的距离s相同，所受拉力F1C.因为功率是表示物体做功快慢的物理量，因为P1> P2，所以说明F1做功比F2快，故C错误；
D.因为W1 P2，由t=WP可知，F2做功的时间比F1长，故D正确。
故选D。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了功率公式P=Fv灵活应用，了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，会根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律是关键。
汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据功率和速度关系公式可得：P=Fv，当功率不变，牵引力增加，物体减速运动；从图象上可以看出牵引力由F02变为F0，再根据P=Fv，并结合选项即可判断出正确选项。
【解答】
由题知，在t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，且有P0=F0v0①；
在t1时刻，司机减小了油门，汽车的功率突然减小为P，在该瞬间汽车的速度不变(仍为v0)，牵引力由F0突然减小为F02，所以有P=F02⋅v0②，由①②可知P=P02(即汽车的功率突然减小为原来的一半)。
AD.由题可知，t1时刻后汽车的功率保持恒定；由上述分析可知，汽车的功率将保持P02不变，故D正确；
到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v；由图可知，汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等，均为F0；
根据P=Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度：v=PF0=12P0F0=12F0v0F0=12v0；故A错误；
B.汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0=f，故B错误；
C.由图可知，t1至t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P=Fv可得，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故C错误；
故选D。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查了功率的计算以及功率的概念相关问题，要熟练掌握P=Fv，P=Wt两个公式及其变式。
【解答】
A.由P=Wt可得，功率的大小与做功的多少及做功时间有关，故功率越大的机器做功不一定越多，还与时间有关，故A错误；
B.P=Fv说明功率与力和速度有关，功率大不能说明速度大；故B错误；
C.功率为功与时间的比值，其物理意义即为单位时间内做功的快慢，故C错误；
D.功率一定的时候，速度越小，牵引力越大，故D正确。
故选D。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查功率知识在生活中的应用，属于基础题。
解答本题的关键是对于公式P=Fv的理解，若功率不变，F与v成反比。
【解答】
汽车驶上陡坡时需要更大的牵引力，在发动机输出功率一定时，减小汽车的行驶速度，由公式P=Fv可得可增大牵引力，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
11.【答案】50
3 450
【解析】(1)当搬运质量为15kg的物体时，人用于搬运物体的功率(输出)最大，其值为50W。(2)30包大米，总质量为150kg，每包大米的质量是5kg，由于搬运物体所需要做的总功是一定的，要尽快完成搬运工作，要求人始终在最大功率(输出)状态下工作，每次应搬运质量为15&kg的物体，即3包大米。(3)每次搬运的大米的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N;重力做的功W=Gh=150N×10m=1500J，则每次上楼所用的时间t=WP=1500J50W=30s，每次下楼所用的时间是15s，则一个来回需要的时间是30s+15s=45s，搬30包大米需要10个来回，所以所用的时间一共是45s×10=450s。
12.【答案】=；<
【解析】
【分析】
(1)根据影响滑动摩擦力大小的因素和二力平衡条件即可比较水平拉力的大小；(2)知道拉力做功的大小关系，根据W=Fs和P=Fv判断比较功和功率的关系。
本题主要考查学生对功的计算公式和功率的计算公式等知识点的灵活运用，知道滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，而与物体的运动速度无关，然后利用二力平衡条件得出拉力关系是正确解题的关键。
【解答】
(1)由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1=F2=f；
(2)物体运动的距离都为10m，且F1=F2，由W=Fs可知W1=W2；
因为v1故答案为：=；<。
13.【答案】甲机器每秒做功5000 J
甲
【解析】略
14.【答案】7.2×106；6×103
【解析】
【分析】
本题考查了求功与牵引力问题以及二力平衡的知识，应用速度公式、功率公式的变形式即可正确解题。
已知速度与路程，由速度公式的变形公式可以求出汽车的行驶时间，然后由W=Pt可以求出汽车做的功；
汽车的功率P=Fv，由P=Fv的变形公式可以求出汽车的牵引力，然后由平衡条件可以求出汽车受到的阻力。
【解答】
汽车功率P=60kW=6×104W，速度v=36km/h=10m/s，
根据v=st可知行驶的时间：
t=sv=1.2×103m10m/s=120s，
汽车发动机做功：
W=Pt=6×104W×120s=7.2×106J，
根据P=Fv可知汽车的牵引力：
F=Pv=6×104W10m/s=6×103N，
汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，
阻力等于牵引力，则阻力f=F=6×103N，
故答案为：7.2×106；6×103。
15.【答案】甲 2:3 3:2
【解析】略
16.【答案】
【解析】
【分析】
此过程分三个阶段：
第一个阶段，物体完全浸没在水中，此时浮力不变，F=G−F浮，所以拉力不变，根据P=Fv可知：汽车在此阶段的功率不变；
第二个阶段，物体只有一部分浸入水中，而且排开水的体积越来越小，所受浮力也越来越小，F=G−F浮，所以拉力增大，根据P=Fv可知：汽车在此阶段的功率增大；
第三个阶段，物体离开水面了，此时物体只在拉力和重力的作用下匀速运动，所以F=G，拉力不变，根据P=Fv可知：汽车在此阶段的功率不变。
此题的关键要知道功率的公式P=Fv，由于速度不变，则关键是通过浮力的变化来判断拉力的变化。
【解答】
解：
汽车匀速运动，重物也匀速运动，在重物露出水面前，浮力不变，绳子的拉力F拉=G−F浮，所以拉力不变，
图中滑轮为定滑轮，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，汽车的牵引力F牵=F拉+f(f为汽车受到地面的阻力)，则牵引力也不变，根据P=F牵v可知，汽车的功率不变；
在物体露出水面而没完全露出时，浮力减小，F拉=G−F浮，所以绳子的拉力增大，则牵引力增大，根据P=F牵v可知，汽车的功率增大；
在物体完全露出水面后，F拉=G，所以绳子的拉力不变，牵引力不变，根据P=F牵v可知，汽车的功率不变；
综上所述，汽车的功率先不变，再增大，最后又不变，如图所示：
。
17.【答案】磅秤、卷尺、秒表 B MgHt
【解析】解：(1)测量搬运器材过程中对箱子做功的功率，对箱子做功的功率P=Wt=Ght=mght，
因此，需要用来测质量的磅秤、测高度的卷尺、测时间的秒表等；
(2)由(1)的分析可知，不需要测量楼梯的总长度，故多余的步骤是B；
(3)箱子的质量为M，楼的竖直高度H，上楼梯所用的时间t，
代入上述推导公式，则小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率的表达式P=MgHt。
故答案为：(1)磅秤、卷尺、秒表；
(2)B；
(3)MgHt。
搬箱子上楼就是克服箱子的重力做功，做的功除以做功的时间就是功率；所以该实验的原理是：P=Wt，据此选择所需的器材和设计实验步骤以及得出功率的表达式。
本题考查了功率的测量实验，关键是明白实验的原理，会根据功率的原型公式进行推导；体现了学有所用，理论联系实际的新理念。
18.【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/时间(焦/秒)；功率。
【解析】解：(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)由表中实验次数为1和4的实验数据可知：当两位同学做功多少相同时，做功时间越少，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，这个项目是做功/做功时间(焦/秒)(要写上单位)，为此物理学中引入了一个新的物理量叫功率。
故答案为：(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/时间(焦/秒)；功率。
(1)(2)做功快慢可以通过比较相等时间内做功多少或做相同的功比较所用时间多少进行比较；分析表中实验数据，根据表中实验数据得出结论；
(3)当做功的大小和时间都不相同时，算出功和时间的比值进行比较，从而得出：用功率来表示物体做功的快慢。
此题考查的是我们对于实验数据的分析能力，我们要能够根据实验数据分析、得出正确的结论，这也是中考的一个重点，还要学会应用控制变量法来解题。
19.【答案】解：
(1)发动机的功率P=200kW=2×105W，时间t=2h=2×3600s=7200s，速度v=72km/h=20m/s；
发动机所做的功为：W=Pt=2×105W×7200s=1.44×109J，
(2)根据P=Wt=Fst=Fv可得卡车的牵引力F=Pv=2×105W20m/s=1×104N；
卡车匀速行驶，卡车所受的阻力f=F=1×104N。
答：(1)发动机做的功是1.44×109J；
(2)卡车所受的阻力是1×104N。
【解析】此题主要考查的是学生对功和功率计算公式及其变形公式、二力平衡条件的理解和掌握，基础性题目。
(1)根据P=Wt求出发动机做的功；
(2)根据P=Wt=Fst=Fv求出汽车牵引力，根据二力平衡条件求出卡车所受的阻力。
20.【答案】(1)由题意可知，整个过程中发动机的工作时间： t=t1+t2=15 s+25 s=40 s 由P=Wt可得，整个过程中发动机做的功： W=Pt=80×103 W×40 s=3.2×106 J
(2)汽车的重力： G=mg=2000 kg×10 N/kg=2×104 N 由题意和图象可知，15～40 s汽车的速度最大且做匀速直线运动，根据二力平衡条件和题意可得，汽车匀速运动时的牵引力： F=f=0.2G=0.2×2×104 N=4000 N 由P=Wt=Fst=Fv可得，汽车的最大速度： v最大=PF=80000W4000N=20m/s
(3)由v=st可得，匀速运动的路程： s2=v最大t2=20 m/s×25 s=500 m 由图象可知，滑行100 m用的时间t3=10 s， 则全程汽车的平均速度： v=s总t总=s1+s2+s3t1+t2+t3=
200m+500m+100m15s+25s+10s=16m/s
【解析】略
同学
实验次数
做功时间(秒)
做功(焦)
甲
1
30
6000
甲
2
60
12000
乙
3
30
4000
乙
4
50
6000
一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）
甲、乙两台机器的功率之比为4:3，它们的工作时间之比为1:3，则它们所做的功之比为( )。
A. 2:9B. 2:1C. 4:9D. 3:2
平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程之比为5：3，则甲与乙( )
A. 牵引力做功之比为5：3B. 牵引力做功之比为3：5
C. 牵引力的功率之比为1：1D. 汽车所受的阻力之比为5：3
下列功率的说法中，正确的是( )
A. 物体做功越多，功率越大B. 物体做功越短，功率越大
C. 物体做功越快，功率越大D. 物体做功越长，功率越大
如图所示，用20 N的水平拉力拉着重为6 N的物体沿水平方向做直线运动，若10 s内拉力对物体做了60 J的功，则在这一过程中
A. 物体一定移动了10 mB. 重力做的功一定为60 J
C. 物体一定移动了3 mD. 功率一定是60 W
如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W1，重力的功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的功率为P2，则下列关系正确的是( )
A. W1>W2，P1>P2B. W1=W2，P1=P2
C. W1=W2，P1
A. B.
C. D.
用沿斜面的力F1=2N把一个物体甲拉上斜坡，用沿斜面的力F2=3N把另一物体乙拉下斜坡，两次运动距离相同，F1、F2对物体所做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，如果P1> P2，则( )
A. W1>W2B. W1=W2
C. F2做功比F1快D. F2做功的时间比F1长
汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0。t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v.已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图象如图，则( )
A. v=2v0
B. F0=2f
C. t1至t2时间内，汽车做加速运动
D. t2时刻之后，汽车将保持功率P02行驶
关于功率，下列认识正确的是
A. 由P=W/t，可知功率越大的机器做的功越多
B. 由P=Fv可知汽车发动机功率越大，汽车的速度越大
C. 由P=W/t可知单位时间内做功越多则功率越小
D. 由P=Fv可知机车要想获得大的牵引力，可以放慢速度
汽车驶上陡坡时，驾驶员通常要进行调换档位操作，以减小汽车的行驶速度．这样做的根本目的是
A. 省油B. 安全
C. 增大摩擦D. 增大爬坡的牵引力
二、填空题（本大题共5小题，共10.0分）
现有30包大米，总质量为150kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知他可以提供的最大功率为 W;为了尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬 包。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是 s。(g=10N/kg)
如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1 m/s的速度在水平地面上匀速运动了10 m，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2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2.则W1__________ W2，P1__________ P2.(均选填“>”“<”或“=”)
甲机器上标有“5 kW”字样，乙机器上标有“1 kW”字样．
(1)5 kW的物理意义是 ．
(2)它们正常工作时，花相同的时间，做功多的一定是 机器．
汽车发动机输出的功率是60kW，汽车以36km/h的速度匀速行驶1.2km，则发动机在这段路程共做功 J，汽车受到的阻力为 N。
甲、乙两台机器的功率之比为3:2，则 (填“甲”或“乙”)机器做功快；若它们做同样的功，则所需的时间之比为 ；若做功时间相同，则甲、乙两机器所做的功之比为 ．
三、作图题（本大题共1小题，共2.0分）
如图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图。在重物从井底拉到井口的过程中，汽车以恒定速度向右运动。假如忽略水的阻力和滑轮的摩擦，在图乙坐标中请你画出汽车功率P随时间t变化的大致图像。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼(如图所示)，小丽同学想测量小军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：______。
(2)小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是______
A、测出箱子所受的质量为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、测出小军上楼梯所用的时间t
E、算出小军搬运箱子的功率P
(3)小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率的表达式P=______。
测量两位同学从一楼登上到三楼做功快慢的实验，下表是两位同学的实验数据，其中实验次数1、2做功快慢相同并且最快，实验次数3做功快慢其次，实验次数4做功快慢最慢：
(1)比较实验次数1和3可得到：当______，做功越快；
(2)比较实验次数______可知：当两位同学做功多少相同时，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，当______，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______。
五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）
一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为200kW，速度为72km/h，汽车行驶2h．
(1)发动机做的功是多少？
(2)卡车所受的阻力是多大？
一辆质量为2 t的汽车，在平直公路上以额定功率80 kW从静止开始运动，经15 s运动200 m恰好达到最大速度，接着匀速运动25 s关闭发动机，滑行100 m停下．其v−t图象如图所示．已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，g取10 N/kg，求：
(1)整个过程中发动机做的功．
(2)汽车的最大速度v最大．
(3)全程中汽车的平均速度v．
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
已知两个机械功率多少之比和时间之比，利用公式P=Wt即可求出做功之比。
本题考查功率计算公式的应用，属于基础题。
【解答】
根据公式P=Wt得，W甲=P甲t甲，W乙=P乙t乙，
所以W甲W乙=P甲P乙×t甲t乙=43×13=49。
故选C。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了学生对功的公式、功率的公式、二力平衡条件的掌握和运用，要求功、功率、阻力的大小之比，要求细心，防止因颠倒而出错。
已知牵引力相等，路程之比已知，利用W=Fs可求做功之比；又知道做功时间相同，利用P=Wt可求功率之比；
已知两车都做匀速运动，根据二力平衡的原则可知牵引力等于阻力，从而可求阻力之比。
【解答】
设甲的路程为5s，则乙的路程为3s，
AB.牵引力做功之比：W1W2=Fs甲Fs乙=F×5sF×3s=53，故A正确，B错误；
C.牵引力做功功率之比：P1P2=W1tW2t=W1W2=53，故C错误；
D.因为汽车匀速直线行驶，所以汽车受到的阻力和牵引力是一对平衡力，汽车受到的阻力等于牵引力，所以汽车受到的阻力之比f1：f2=1：1，故D错误。
故选A。
3.【答案】C
【解析】解：功率是表示做功快慢的物理量，在同样的时间内，做功越多，即做功越快，功率越大，故C正确，故ABD错误。
故选：C。
单位时间内所做的功叫做功率。功率是表示做功快慢的物理量。功率的计算公式为P=Wt，即功率的大小等于功与时间的比值。
利用P=Wt公式进行判断，可以全面把握影响功率和做功多少的因素。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了学生对功的公式的了解与掌握，注意做功时两个必要因素(力和距离)，方向的一致性。
已知拉力的大小和做功的多少，根据s=WF可求出物体在水平方向运动的距离。
【解答】
AC.因为W=Fs，所以物体沿水平方向运动的距离：s=WF=60J20N=3m，选项A错误、选项C正确；
B.物体沿水平方向运动，重力的方向是竖直向下的，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，故B错误；
D.10s内拉力对物体做了60J的功，则拉力的功率是P=Wt=60J10s=6W，则D错误。
故选C。
5.【答案】C
【解析】解：
物块从光滑斜面上A点由静止滑下，由题意可知AB=BC，所以物块在两段路程中下滑的高度h相同，物块的重力不变，由W=Gh可知W1=W2；
物块从光滑斜面上A点由静止滑下，速度越来越快，则物块在AB段下滑的速度小于在BC段下滑的速度，
又因为AB=BC，所以物块在AB段所用时间大于在BC段下滑的时间，即t1>t2，
由P=Wt可知P1
根据此物体由A点沿光滑的斜面下滑时，因为都是重力做功，所用G相同，由AB=BC，可得h都相同，根据功的计算公式W=Gh，可判断W1和W2，由图中可知，尽管AB=BC，但在两段路程内下滑的速度不同，即所用时间不同，由P=Wt可判断P1和P2。
此题难易程度适中，涉及的知识点不是很多，但有一定的拔高难度，多做此类题目，有助于学生解题能力的提高。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
由生活经验知，汽车在泥泞的路面行驶时要增大其牵引力，根据汽车行驶过程中牵引力的变化由P=Fv分析其速度的变化从而解题。
本题考查了功率公式的灵活应用和对路程与时间图象的认识和理解，要抓住汽车的功率P=Fv，在功率一定时，牵引力与速度成反比。
【解答】
汽车在泥泞的路面行驶时，受到的阻力变大了，需要增大其牵引力，所以汽车在整个行驶过程中，汽车的牵引力由小变大再变小，即经过泥泞路面时牵引力变大，经过泥泞路面后牵引力变小；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=Wt=Fst=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会变大，且在经过泥泞路面前后速度是相同的。
在s−t图象中，倾斜的直线表示s与t成正比，即物体做匀速直线运动；且图线越靠近s轴(倾角越大)，说明物体速度越大。
A图中，图线是倾斜的直线，说明汽车一直做匀速直线运动，不符合题意；
B图中，图线表示汽车的速度先变大后变小，不符合题意；
C图中，中间部分表示汽车往回行驶，不符合题意；
D图中，图线表示汽车的速度先变小后变大，且经过泥泞路面前后速度是相同的，符合题意。
故选：D。
7.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了功的大小比较，功率的概念以及公式的计算和应用，属于基础知识的考查，难度不大。
(1)(2)根据题意，由公式W=Fs可判断出W1和W2的大小；
(3)功率是表示物体做功快慢的物理量，据此可判断F1与F2做功的快慢；
(4)根据功率公式的变形式t=WP可以得出F1与F2做功时间的长短。
【解答】
AB.因为甲乙两物体移动的距离s相同，所受拉力F1
D.因为W1
故选D。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了功率公式P=Fv灵活应用，了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，会根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律是关键。
汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据功率和速度关系公式可得：P=Fv，当功率不变，牵引力增加，物体减速运动；从图象上可以看出牵引力由F02变为F0，再根据P=Fv，并结合选项即可判断出正确选项。
【解答】
由题知，在t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，且有P0=F0v0①；
在t1时刻，司机减小了油门，汽车的功率突然减小为P，在该瞬间汽车的速度不变(仍为v0)，牵引力由F0突然减小为F02，所以有P=F02⋅v0②，由①②可知P=P02(即汽车的功率突然减小为原来的一半)。
AD.由题可知，t1时刻后汽车的功率保持恒定；由上述分析可知，汽车的功率将保持P02不变，故D正确；
到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v；由图可知，汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等，均为F0；
根据P=Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度：v=PF0=12P0F0=12F0v0F0=12v0；故A错误；
B.汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0=f，故B错误；
C.由图可知，t1至t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P=Fv可得，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故C错误；
故选D。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查了功率的计算以及功率的概念相关问题，要熟练掌握P=Fv，P=Wt两个公式及其变式。
【解答】
A.由P=Wt可得，功率的大小与做功的多少及做功时间有关，故功率越大的机器做功不一定越多，还与时间有关，故A错误；
B.P=Fv说明功率与力和速度有关，功率大不能说明速度大；故B错误；
C.功率为功与时间的比值，其物理意义即为单位时间内做功的快慢，故C错误；
D.功率一定的时候，速度越小，牵引力越大，故D正确。
故选D。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查功率知识在生活中的应用，属于基础题。
解答本题的关键是对于公式P=Fv的理解，若功率不变，F与v成反比。
【解答】
汽车驶上陡坡时需要更大的牵引力，在发动机输出功率一定时，减小汽车的行驶速度，由公式P=Fv可得可增大牵引力，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
11.【答案】50
3 450
【解析】(1)当搬运质量为15kg的物体时，人用于搬运物体的功率(输出)最大，其值为50W。(2)30包大米，总质量为150kg，每包大米的质量是5kg，由于搬运物体所需要做的总功是一定的，要尽快完成搬运工作，要求人始终在最大功率(输出)状态下工作，每次应搬运质量为15&kg的物体，即3包大米。(3)每次搬运的大米的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N;重力做的功W=Gh=150N×10m=1500J，则每次上楼所用的时间t=WP=1500J50W=30s，每次下楼所用的时间是15s，则一个来回需要的时间是30s+15s=45s，搬30包大米需要10个来回，所以所用的时间一共是45s×10=450s。
12.【答案】=；<
【解析】
【分析】
(1)根据影响滑动摩擦力大小的因素和二力平衡条件即可比较水平拉力的大小；(2)知道拉力做功的大小关系，根据W=Fs和P=Fv判断比较功和功率的关系。
本题主要考查学生对功的计算公式和功率的计算公式等知识点的灵活运用，知道滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，而与物体的运动速度无关，然后利用二力平衡条件得出拉力关系是正确解题的关键。
【解答】
(1)由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1=F2=f；
(2)物体运动的距离都为10m，且F1=F2，由W=Fs可知W1=W2；
因为v1
13.【答案】甲机器每秒做功5000 J
甲
【解析】略
14.【答案】7.2×106；6×103
【解析】
【分析】
本题考查了求功与牵引力问题以及二力平衡的知识，应用速度公式、功率公式的变形式即可正确解题。
已知速度与路程，由速度公式的变形公式可以求出汽车的行驶时间，然后由W=Pt可以求出汽车做的功；
汽车的功率P=Fv，由P=Fv的变形公式可以求出汽车的牵引力，然后由平衡条件可以求出汽车受到的阻力。
【解答】
汽车功率P=60kW=6×104W，速度v=36km/h=10m/s，
根据v=st可知行驶的时间：
t=sv=1.2×103m10m/s=120s，
汽车发动机做功：
W=Pt=6×104W×120s=7.2×106J，
根据P=Fv可知汽车的牵引力：
F=Pv=6×104W10m/s=6×103N，
汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，
阻力等于牵引力，则阻力f=F=6×103N，
故答案为：7.2×106；6×103。
15.【答案】甲 2:3 3:2
【解析】略
16.【答案】
【解析】
【分析】
此过程分三个阶段：
第一个阶段，物体完全浸没在水中，此时浮力不变，F=G−F浮，所以拉力不变，根据P=Fv可知：汽车在此阶段的功率不变；
第二个阶段，物体只有一部分浸入水中，而且排开水的体积越来越小，所受浮力也越来越小，F=G−F浮，所以拉力增大，根据P=Fv可知：汽车在此阶段的功率增大；
第三个阶段，物体离开水面了，此时物体只在拉力和重力的作用下匀速运动，所以F=G，拉力不变，根据P=Fv可知：汽车在此阶段的功率不变。
此题的关键要知道功率的公式P=Fv，由于速度不变，则关键是通过浮力的变化来判断拉力的变化。
【解答】
解：
汽车匀速运动，重物也匀速运动，在重物露出水面前，浮力不变，绳子的拉力F拉=G−F浮，所以拉力不变，
图中滑轮为定滑轮，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，汽车的牵引力F牵=F拉+f(f为汽车受到地面的阻力)，则牵引力也不变，根据P=F牵v可知，汽车的功率不变；
在物体露出水面而没完全露出时，浮力减小，F拉=G−F浮，所以绳子的拉力增大，则牵引力增大，根据P=F牵v可知，汽车的功率增大；
在物体完全露出水面后，F拉=G，所以绳子的拉力不变，牵引力不变，根据P=F牵v可知，汽车的功率不变；
综上所述，汽车的功率先不变，再增大，最后又不变，如图所示：
。
17.【答案】磅秤、卷尺、秒表 B MgHt
【解析】解：(1)测量搬运器材过程中对箱子做功的功率，对箱子做功的功率P=Wt=Ght=mght，
因此，需要用来测质量的磅秤、测高度的卷尺、测时间的秒表等；
(2)由(1)的分析可知，不需要测量楼梯的总长度，故多余的步骤是B；
(3)箱子的质量为M，楼的竖直高度H，上楼梯所用的时间t，
代入上述推导公式，则小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率的表达式P=MgHt。
故答案为：(1)磅秤、卷尺、秒表；
(2)B；
(3)MgHt。
搬箱子上楼就是克服箱子的重力做功，做的功除以做功的时间就是功率；所以该实验的原理是：P=Wt，据此选择所需的器材和设计实验步骤以及得出功率的表达式。
本题考查了功率的测量实验，关键是明白实验的原理，会根据功率的原型公式进行推导；体现了学有所用，理论联系实际的新理念。
18.【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/时间(焦/秒)；功率。
【解析】解：(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)由表中实验次数为1和4的实验数据可知：当两位同学做功多少相同时，做功时间越少，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，这个项目是做功/做功时间(焦/秒)(要写上单位)，为此物理学中引入了一个新的物理量叫功率。
故答案为：(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/时间(焦/秒)；功率。
(1)(2)做功快慢可以通过比较相等时间内做功多少或做相同的功比较所用时间多少进行比较；分析表中实验数据，根据表中实验数据得出结论；
(3)当做功的大小和时间都不相同时，算出功和时间的比值进行比较，从而得出：用功率来表示物体做功的快慢。
此题考查的是我们对于实验数据的分析能力，我们要能够根据实验数据分析、得出正确的结论，这也是中考的一个重点，还要学会应用控制变量法来解题。
19.【答案】解：
(1)发动机的功率P=200kW=2×105W，时间t=2h=2×3600s=7200s，速度v=72km/h=20m/s；
发动机所做的功为：W=Pt=2×105W×7200s=1.44×109J，
(2)根据P=Wt=Fst=Fv可得卡车的牵引力F=Pv=2×105W20m/s=1×104N；
卡车匀速行驶，卡车所受的阻力f=F=1×104N。
答：(1)发动机做的功是1.44×109J；
(2)卡车所受的阻力是1×104N。
【解析】此题主要考查的是学生对功和功率计算公式及其变形公式、二力平衡条件的理解和掌握，基础性题目。
(1)根据P=Wt求出发动机做的功；
(2)根据P=Wt=Fst=Fv求出汽车牵引力，根据二力平衡条件求出卡车所受的阻力。
20.【答案】(1)由题意可知，整个过程中发动机的工作时间： t=t1+t2=15 s+25 s=40 s 由P=Wt可得，整个过程中发动机做的功： W=Pt=80×103 W×40 s=3.2×106 J
(2)汽车的重力： G=mg=2000 kg×10 N/kg=2×104 N 由题意和图象可知，15～40 s汽车的速度最大且做匀速直线运动，根据二力平衡条件和题意可得，汽车匀速运动时的牵引力： F=f=0.2G=0.2×2×104 N=4000 N 由P=Wt=Fst=Fv可得，汽车的最大速度： v最大=PF=80000W4000N=20m/s
(3)由v=st可得，匀速运动的路程： s2=v最大t2=20 m/s×25 s=500 m 由图象可知，滑行100 m用的时间t3=10 s， 则全程汽车的平均速度： v=s总t总=s1+s2+s3t1+t2+t3=
200m+500m+100m15s+25s+10s=16m/s
【解析】略
同学
实验次数
做功时间(秒)
做功(焦)
甲
1
30
6000
甲
2
60
12000
乙
3
30
4000
乙
4
50
6000
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