八年级物理暑期专题15 功与功率（原卷版+解析版）-2022-2023学年八年级物理下册学优生期末复习难点题型专项突破（人教版）

这是一份八年级物理暑期专题15 功与功率（原卷版+解析版）-2022-2023学年八年级物理下册学优生期末复习难点题型专项突破（人教版），文件包含八年级物理暑期专题15功与功率解析版-2022-2023学年八年级物理下册学优生期末复习难点题型专项突破人教版docx、八年级物理暑期专题15功与功率原卷版-2022-2023学年八年级物理下册学优生期末复习难点题型专项突破人教版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共21页， 欢迎下载使用。
专题15 功与功率
1．如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是（　　）

A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功
B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功
C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功
D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功
解：
A、从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以人对杠铃做了功，故A错；
B、从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以人对杠铃做了功，故B错；
C、从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以人对杠铃做了功，故C错；
D、举着杠铃稳定站立的过程中，运动员施加了力，但杠铃没移动距离，所以人对杠铃不做功，故D正确。
答案：D。
2．用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），F所做的功分别为W1和W2，则（　　）

A．W1=12W2 B．W1＝W2 C．W1＝2W2 D．W1＝4W2
解：两个物体受到的力都是F，通过的距离都是s，根据W＝Fs可以判断两个力做功相等，即W1＝W2。
答案：B。
3．立定纵跳摸高是中学生常见的运动项目，起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点，小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为（　　）
A．3×102 J B．3×103 J C．3×104 J D．3×105 J
解：
中学生重力约为G＝600N，立定纵跳摸高时重心升高的高度约为h＝0.5m；
故该同学跳起后消耗的能量，即克服重力所做的功：
E＝W＝Gh＝600N×0.5m＝300J＝3×102J，故A正确，B、C、D错误。
答案：A。
4．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0～6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4s内，物体克服摩擦力所做的功为（　　）

A．10J B．30J C．50J D．80J
解：由图乙可知，在2～4s内，拉力F＝3N，
由图丙可知，在2～4s内，物体做匀速运动，v＝5.0m/s，此时摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，f＝F＝3N，
由v=st可得，物体运动的距离：
s＝vt＝5.0m/s×2s＝10m，
物体克服摩擦力所做的功：
W＝fs＝3N×10m＝30J。
答案：B。
5．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列关于做功的判断正确的是（　　）

A．木箱受到重力做功的大小为800J
B．木箱受到斜面摩擦力做功大小为100J
C．木箱受到合力做功的大小为125J
D．木箱受到斜面的支持力做功大小为200J
解：A、由题意知，木箱的重力G＝200N，h＝1m，则克服重力做功：W有用＝Gh＝200N×1m＝200J，A错误；
B、拉力F做的功W总＝FL＝75N×4m＝300J；则克服摩擦力做功W额＝W总﹣W有用＝300J﹣200J＝100J，B正确；
C、木箱沿斜面缓慢运动，做匀速直线运动，受合力为零，所以合力做功大小为0J，C错误；
D、木箱移动方向与支持力方向垂直，所以斜面的支持力做功为零，D错误。
答案：B。
6．下列关于功率的说法正确的是（　　）
A．功率大的机器做的功一定多
B．功率大的机器做功时间一定短
C．功率大的机器做功一定快
D．功率大的机器机械效率一定高
解：A、功率等于功和做功时间的比值。功率大，时间不确定，不能确定做功多少。此选项错误；
B、功率等于功和做功时间的比值。功率大，做功多少不确定，不能不确定用时多少。此选项错误；
C、功率是比较物体做功快慢的物理量。做功快，说明功率大。此选项正确；
D、功率和机械效率之间没有关系。此选项错误。
答案：C。
7．在内径约为1cm玻璃管中注水近满，上端留一个气泡，用橡皮塞塞住管口，再将玻璃管翻转后竖直放置，气泡上升，如图所示。测得气泡上升40cm用时20s，则该过程中气泡所受浮力做功的功率最接近于（　　）

A．2×10﹣5W B．2×10﹣4W C．2×10﹣3W D．2×10﹣2W
解：由图可知，气泡的体积约为1cm3，因为气泡浸没在水中，所以气泡排开水的体积：V排＝V＝1cm3，
则气泡受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣6m3＝1×10﹣2N，
气泡所受浮力做的功：W＝F浮s＝1×10﹣2N×40×10﹣2m＝4×10﹣3J，
则浮力做功的功率：P=Wt=4×10-3J20s=2×10﹣4W，故B正确。
答案：B。
8．如图1所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下，物块（体积忽略不计）从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象，则（　　）

A．区域①路面的粗糙程度比②的大
B．拉力在区域①中做功的功率比②的小
C．物块在区域①上所受的摩擦力等于2N
D．物块在区域③上运动的时间可能为1s
解：由图知：
物体在0～2s内做加速运动，在2s～3s内做匀速运动，且物体在0～2s内图象与2s～3s内图象与坐标轴围成的面积相同，说明物体运动的路程相同。即物体在0～2s内在区域①上做加速运动，在2s～3s内在区域②上做匀速直线运动，区域①表面上受到的摩擦力小于拉力F，在区域②表面上受到的摩擦力等于拉力F。
A、因为滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以区域①路面的粗糙程度比区域②的粗糙程度小，故A错误；
B、拉力在两个区域上运动的距离相等，做功大小相等，作用时间不同，在区域①上运动时间长，功率小。故B正确；
C、物体在区域①上受到的摩擦力小于F＝2N．故C错误；
D、物块进入区域3时的速度为2m/s，做减速运动，在区域③的平均速度一定小于2m/s，所以运动时间一定大于1秒。故D错误。
答案：B。
9．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做匀速直线运动，物体运动的路程（s）﹣时间（t）图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（　　）

A．物体10s时的速度等于4s时的速度
B．0～6s拉力对物体所做的功大于6～12s拉力对物体所做的功
C．0～6s物体所受的拉力大于6～12s物体所受的拉力
D．0～6s拉力对物体做功的功率小于6～12s拉力对物体做功的功率
解：
A、从图象上看，0～6s和6s～12s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～6s过程中通过的路程是3m，6～12s的过程中通过路程为1m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此0～6s过程中的速度大于6～12s的过程中的速度，即4s时的速度大于10s时的速度，故A错误；
BC、由图象可知，物体做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面压力相等，接触面的粗糙程度不变，故物体受到的摩擦力相等，所以0～6s物体所受的拉力等于6﹣12s物体所受的拉力；
从图中可以看出，0～6s过程中通过的距离为3m；6～12s的过程中通过的距离为1m；而拉力相同，由W＝Fs可知，0至6s内拉力对物体做的功大于6s至12s内拉力对物体做的功；故B正确，C错误；
D、由于0～6s过程中的速度大于6～12s的过程中的速度，且拉力相同，根据P＝Fv可知，0﹣6s拉力对物体做功的功率大于6﹣12s拉力对物体做功的功率，故D错误。
答案：B。
10．如图所示，木板A放在一水平面上，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，与物块B相连的弹簧测力计的示数为3N，若不计滑轮重，弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法正确的是（　　）

A．木板A与地的摩擦力为2N
B．滑轮向右移动的速度为0.2m/s
C．物块B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
D．绳子拉木板A的功率为0.6W
解：
A、因为拉力F＝10N，动滑轮可以省一半的力，不计滑轮重、绳重和滑轮摩擦，所以每段绳子上的力为5N，又因为弹簧测力计的示数为3N，物体B与木板A之间的摩擦力为3N；木板受到向右的拉力等于地面的摩擦力加上B的摩擦力，所以地面对木板A的摩擦力fA＝5N﹣3N＝2N，故A正确；
B、木板A的移动速度为0.2m/s，动滑轮的移动速度等于拉力F的移动速度等于木板移动速度的二分之一，大小为0.1m/s，故B错误；
C、物块B受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数为3N，方向水平向右，故C错；
D、绳子拉木板的拉力F拉=12F=12×10N＝5N，vA＝0.2m/s，绳子拉木板A的功率P=Wt=Fst=Fv＝5N×0.2m/s＝1W，故D错误。
答案：A。
11．新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km，用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力做功　9.6×106　J，功率为　16　kW．（g＝10N/kg）
解：由于车做匀速直线运动，则牵引力等于阻力，则牵引力：
F＝f＝0.05G＝0.05mg＝0.05×1.6×103kg×10N/kg＝800N；
汽车做的功为：W＝Fs＝800N×12000m＝9.6×106J；
汽车的功率为：P=Wt=9.6×106J600s=16000W＝16kW；
答案：9.6×106；16。
12．图甲所示的铁块重力G＝4N，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，当它在竖直方向上拉力F＝6N的作用下匀速向上运动时，铁块受到的摩擦力为 　2　N；铁块此时速度v与时间t的关系图象如图乙所示，则4s内拉力F做功是 　4.8　J。

解：
（1）铁块在F＝6N的作用下匀速向上运动时，处于平衡状态，受到平衡力的作用。
在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F，
根据平衡力的特点，故铁块受到摩擦力大小f＝F﹣G＝6N﹣4N＝2N。
（2）根据v=st可得，铁块在4s内升高的距离s＝vt＝0.2m/s×4s＝0.8m，
因此拉力F做的功W＝Fs＝6N×0.8m＝4.8J。
答案：2；4.8。
13．甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的s﹣t图象如图所示。请根据图象判断两辆汽车的牵引力F甲　等于　F乙（选填“大于”“小于”或“等于”），两辆汽车的功率之比为P甲：P乙＝　2：1　（空气阻力忽略不计）。

解：甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平地面上做直线运动，此时两辆汽车对地面的压力相同，地面的粗糙程度不变，故车与地面的摩擦力不变；汽车做匀速直线运动，牵引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，故F甲＝F乙；
由图可知，在3s内，甲车通过的距离为30m，乙车通过的距离为15m；则甲车的速度为：v甲=s甲t=30m3s=10m/s；乙车的速度为：v乙=s乙t=15m3s=5m/s；
则根据公式P＝Fv可知，两辆汽车的功率之比为P甲：P乙＝F甲v甲：F乙v乙＝v甲：v乙＝10m/s：5m/s＝2：1。
答案：等于；2：1。
14．在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC.如图所示，物体在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，则W1　＝　W2，P1　＜　P2（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。

解：
由题AB＝BC，
根据W＝Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1＝W2；
由于小球在自由下落时做加速运动，
由v=st可得t=sv，小球在BC段运动的时间短，根据公式P=Wt可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。
答案：＝；＜。
15．质量为3kg的清洁机器人在水平地面上匀速运动时，所受水平推力与速度的关系如图乙所示，g取10N/kg。在150N的水平推力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中，所受阻力大小为　150　N，推力所做功为　750　J；当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速运动时水平推力的功率是　180　W。

解：
（1）因为机器人在水平地面上匀速运动，
所以，机器人所受的阻力：f＝F＝150N；
由图象可知，在150N的水平推力作用下机器人的速度v＝0.5m/s，
根据v=st可得，匀速直线运动通过的路程：
s＝vt＝0.5m/s×10s＝5m，
推力做的功：
W＝Fs＝150N×5m＝750J；
（2）由图象可知，该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时的推力F′＝300N，
则水平推力的功率：
P′＝F′v′＝300N×0.6m/s＝180W。
答案：150；750；180。
16．王波同学帮父母搬家，现有30捆书籍。每捆书籍的质量都为5kg。王波想尽快将它们搬上10m高处的新家。如图是王波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，他每次应搬　3　捆。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，所用的总时间为　450　s（g＝10N/kg）。

解：（1）由坐标图可知：当搬运质量为15kg物体时，人用于搬运物体的功率（输出）最大，其值为50W；
30捆书籍包，总质量为150kg，每捆书籍的质量是5kg，由于搬运书籍所需要做的总功是一定的，
为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，
因此每次应搬运质量15kg的书籍，即他每次应搬3捆。
（2）每次搬运的书籍的重力：G＝mg＝15kg×10N/kg＝150N；
克服重力做的功：W＝Gh＝150N×10m＝1500J；
由P=Wt得，每次上楼所用的时间：t=WP=1500J50W=30s，
每次下楼所用的时间：t′=12t=12×30s＝15s，
则一个来回需要的时间：t1＝t+t′＝30s+15s＝45s，
总共有30捆书籍，1次搬3捆，所以，要完成搬运任务需要10个来回，
则他最快完成搬运任务并返回原地所用的总时间：
t总＝10t1＝10×45s＝450s。
答案：3；450。
17．风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。
（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对　回形针　做功的功率来测定风车做功的功率；
（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、　刻度尺　和　秒表　；
（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率P＝　mght　（表达式中的物理量均用符号表示）；
（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏　小　。

解：（1）由实验装置可知，通过测量细线对回形针做功的功率即可粗略测定风车在一定风速下做功的功率；
（2）由W＝Gh＝mgh可知，要测细线对回形针做的功需要天平测出回形针的总质量m和刻度尺测出回形针上升的高度h，
由P=Wt可得，要测出细线对回形针做功的功率需要秒表测出所用的时间t；
（3）风车做功的功率P=Wt=Ght=mght；
（4）线本身有质量，对回形针做功的同时要对线做功，则线与回形针的总质量增大，提升相同的高度时所用的时间t增大，因此，测得风车的功率值偏小。
答案：（1）回形针；
（2）刻度尺；秒表；
（3）mght；
（4）小。
18．跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中：
（1）运动员下落的平均速度；
（2）重力做的功；
（3）匀速下降时重力做功的功率。

解：
（1）由题可知，运动员在0﹣15s下落的路程为s前＝210m，
由图象可知，15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动，
则运动员在15﹣30s通过的路程为：s后＝vt后＝6m/s×15s＝90m；
运动员通过的总路程为：s＝s前+s后＝210m+90m＝300m，
总时间为t＝30s，
则整个过程中运动员下落的平均速度：
v′=st=300m30s=10m/s；
（2）运动员下落的高度为：h＝s＝300m；
重力做的功：
W＝Gh＝500N×300m＝1.5×105J；
（3）匀速下降时，重力做功的功率：
P＝Fv＝Gv＝500N×6m/s＝3×103W；
答：（1）运动员下落的平均速度为10m/s；
（2）重力做的功为1.5×105J；
（3）匀速下降时重力做功的功率为3×103W。