初中苏科版4 功率课后练习题
展开1.在国际单位制中,功率的单位是( )
A.焦耳(J)B.瓦特(W)C.帕斯卡(Pa)D.牛顿(N)
2.甲、乙两台机器都正常工作时,甲的功率大于乙的功率。以下判断正确的是( )
A.甲做的功一定比乙多B.乙做功所花的时间一定比甲多
C.甲做功一定比乙快D.相同时间内,乙做功比甲多
3.关于功和功率,下列说法正确的是( )
A.机械做功越快,功率就越大B.机械做功越多,功率就越大
C.做功所用时间越少,功率就越大D.做功所用时间越多,功率就越大
4.如图所示,粗略测量秦普顺同学引体向上运动的功率时,下列物理量不需要测量的是( )
A.他的质量
B.单杠的高度
C.每次身体上升的高度
D.做引体向上的时间
5.登楼梯比赛中,小明同学从一楼匀速登上五楼,共用了12s,则他登楼时克服重力做功的功率最接近于( )
A.5WB.50WC.5000WD.500W
6.两个物体的重力之比为2:3,如果让它们在相同的高度落下,着地时所用时间之比是2:1。则这个过程中,重力做的功之比及重力的功率之比分别为( )
A.2:3,3:2B.2:3,1:3C.1:1,1:2D.1:2,1:3
7.一个物体由A点自由下落时,相继经过B、C两点,如图所示,已知AB=BC,物体在AB段重力做功W1,功率P1;在BC段重力做功W2,功率P2,则下列关系正确的是( )
A.W1= W 2,P1>P2B.W1= W 2,P1=P2
C.W 1=W2,P1<P2D.W1≠W 2,P1≠P2
8.如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知AB>AC,施加的力分别为F1、F2,拉力做的功为W1、W2,拉力做功的功率分别为P1、P2,则它们的关系正确的是( )
A.F1=F2,W1>W2,P1>P2
B.F1=F2,W1>W2,P1=P2
C.F1<F2,W1=W2,P1=P2
D.F1<F2,W1=W2,P1<P2
9.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示,两次对应的弹簧测计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是( )
A.F1=F2,P1>P2B.F1>F2,P1>P2
C.F1=F2,P1=P2D.F1
A.物体10s时的速度等于4s时的速度
B.拉力对物体所做的功大于拉力对物体所做的功
C.物体所受的拉力大于物体所受的拉力
D.拉力对物体做功的功率小于拉力对物体做功的功率
11.图甲所示,超超在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下说法正确的是( )
A.0~3s内推力小于摩擦力
B.3s~6s内木箱处于平衡状态
C.6s~9s内木箱所受摩擦力大小为3N
D.9s~12s内推力做功的功率大小为6W
12.如图所示,物体B放在水平桌面上,物体A通过滑轮组拉着物体B,此时物体B保持静止状态。当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时,能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动,若只用水平向左的力F2拉物体B时,能使物体A以0.3m/s速度匀速上升,不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦,下列判断正确的是( )
A.物体B受到的摩擦力为6NB.拉力F2大小为10N
C.拉力F2的功率为1.8WD.拉力F1的功率为3.6W
二、填空题
13.在物理学中,功率是表示物体__________的物理量,甲、乙两台机器工作时的功率分别是1000瓦和1500瓦,说明甲做功比乙__________。一台机器2秒钟做功2.4×103焦,该机器的功率为________瓦,表示的物理意义是______。
14.甲、乙两台机器的功率比3:4,做相同的功所需时间比为________,在相同的时间内甲、乙做功比为________.
15.在平直地面上,一个物体在牛的水平拉力作用下,秒内沿水平方向前进了米,则拉力对物体做的功为___________焦,拉力的功率为_________瓦;若物体重力为牛,重力对物体做的功为___________焦。
16.爷爷和小丽进行爬楼比赛。他们都从1楼到6楼。爷爷的体重是小丽的2倍。爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍。若爷爷做功为W1,功率为P1,小丽做功为W2,功率为P2,则W1:W2=______;P1:P2=_______。小丽和爷爷一起乘电梯下楼时,他们的重力________(填“做功”或“不做功”)。
17.用大小相同的水平推力分别推动甲、乙两物体在水平地面上做匀速直线运动,v甲>v乙,两物体沿推力方向都移动了2米,则推力对物体所做的功W 甲______W 乙,推力的功率P甲___________P 乙(以上两空均选填“大于”“等于” 或“小于”)。若甲的重力为10牛,则甲的重力做功为__________ 焦。
18.一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,内通过的路程是,它的速度为______,汽车受到的牵引力为,牵引力做功的功率为______。
19.一辆汽车总重为2×104N,在平直水平路面上以20m/s的速度匀速行驶,汽车所受阻力为总重的0.03倍,在10s内,汽车克服阻力做的功为______J,功率为______W。
20.如图所示的轻质滑轮装置,物体A、B均重为10牛,滑轮与绳子间的摩擦不计。若物体A在10秒内匀速上升4米,力F1所做的功为______焦,其功率为______瓦。当用力F2匀速提升物体B时,力F2的大小为______牛;若将B向上提升4米,则F2做的功______F1所做的功。(选填“>”“=”或“<”)
三、实验题
21.如图所示,小军同学从一楼跑到三楼,他想通过登楼梯来估测自己的功率 . 为此:
(1)测量所需要的器材有________.
(2)小军同学设计的测量步骤如下,其中多余的是_____
A.测出自己的体重
B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出自己从一楼登上三楼所用的时间
E. 算出自己登楼梯的功率
(3)下表是小军设计的实验记录表格,根据要记录的数据,请把表格补充完整________.
四、计算题
22.在水平地面上,用80 N的水平拉力拉着重为200 N的小车匀速前进10 m,所用时间为20 s. 求这一过程中:
(1)小车的速度;
(2)拉力所做的功;
(3)拉力做功的功率.
23.一辆载重卡车连同货物的总质量m=4.5×103 kg,在F=4.0×103 N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动,1 min内行驶了900 m。g取10 N/kg,求:
(1)卡车连同货物受到的重力大小;
(2)卡车受到的阻力大小;
(3)牵引力做功的功率。
一、选择题
1.在国际单位制中,功率的单位是( )
A.焦耳(J)B.瓦特(W)C.帕斯卡(Pa)D.牛顿(N)
【答案】B
【解析】
A.焦耳(J)是功和能量的国际单位,故A不符合题意;
B.瓦特(W)是功率的国际单位,故B符合题意;
C.帕斯卡(Pa)是压强的国际单位,故C不符合题意;
D.牛顿(N)是力的国际单位,故D不符合题意。
故选B。
2.甲、乙两台机器都正常工作时,甲的功率大于乙的功率。以下判断正确的是( )
A.甲做的功一定比乙多B.乙做功所花的时间一定比甲多
C.甲做功一定比乙快D.相同时间内,乙做功比甲多
【答案】C
【解析】
功率是表示做功快慢的物理量,功率大说明做功快,或者是相同的时间内做功多,而不能说明做功或时间的多和少,故C正确,ABD错误。
故选C。
3.关于功和功率,下列说法正确的是( )
A.机械做功越快,功率就越大B.机械做功越多,功率就越大
C.做功所用时间越少,功率就越大D.做功所用时间越多,功率就越大
【答案】A
【解析】
A.功率是表示做功快慢的物理量,机械做功越快,功率就越大,故A正确;
B.由可知,机械做功越多,时间未知,功率不一定越大,故B错误;
C.由可知,做功大小未知,做功所用时间越少,功率不一定越大,故C错误;
D.由可知,做功大小未知,做功所用时间越多,功率不一定越大,故D错误。
故选A。
4.如图所示,粗略测量秦普顺同学引体向上运动的功率时,下列物理量不需要测量的是( )
A.他的质量
B.单杠的高度
C.每次身体上升的高度
D.做引体向上的时间
【答案】B
【解析】
做引体向上运动时,要克服自身重力做功,做引体向上时的功率
即需要测量他的质量、每次身体上升的高度、做引体向上的时间。
故选B。
5.登楼梯比赛中,小明同学从一楼匀速登上五楼,共用了12s,则他登楼时克服重力做功的功率最接近于( )
A.5WB.50WC.5000WD.500W
【答案】D
【解析】
估计该同学的体重为500N,每层楼高3m,登上5楼共登了4层,所以登的高度约12m。该同学克服重力做的功
该同学克服重力做功的功率
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.两个物体的重力之比为2:3,如果让它们在相同的高度落下,着地时所用时间之比是2:1。则这个过程中,重力做的功之比及重力的功率之比分别为( )
A.2:3,3:2B.2:3,1:3C.1:1,1:2D.1:2,1:3
【答案】B
【解析】
从相同的高度落下,则重力做的功之比
功率之比
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.一个物体由A点自由下落时,相继经过B、C两点,如图所示,已知AB=BC,物体在AB段重力做功W1,功率P1;在BC段重力做功W2,功率P2,则下列关系正确的是( )
A.W1= W 2,P1>P2B.W1= W 2,P1=P2
C.W 1=W2,P1<P2D.W1≠W 2,P1≠P2
【答案】C
【解析】
物体在AB和BC段,距离相同,重力相同,根据W=Gh,重力做功相同,所以
W1=W2
物体在下落过程中,重力势能转化为动能,物体质量不变,动能增大,所以
v1<v2
因为AB=BC,所以
t1>t2
又因为
W1=W2
根据P=,所以
P1<P2
答案C。
8.如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知AB>AC,施加的力分别为F1、F2,拉力做的功为W1、W2,拉力做功的功率分别为P1、P2,则它们的关系正确的是( )
A.F1=F2,W1>W2,P1>P2
B.F1=F2,W1>W2,P1=P2
C.F1<F2,W1=W2,P1=P2
D.F1<F2,W1=W2,P1<P2
【答案】D
【解析】
AB.由图知,斜面AB的倾斜角度小于斜面AC,且分别拉动同一物体,所以物体沿AB运动时拉力F1较小,即
F1<F2
故AB错误;
CD.斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有做额外功,所以拉力在两斜面上做功都等于克服物体重力做的功,由W=Gh可知,拉力做的功相同,即
W1=W2
从底部匀速拉到顶点A物体的速度相同,且F1<F2,根据公式
可知,物体沿AB运动时拉力F1的功率较小,即P1<P2,故C错误;D正确。
答案D。
9.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示,两次对应的弹簧测计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是( )
A.F1=F2,P1>P2B.F1>F2,P1>P2
C.F1=F2,P1=P2D.F1
【解析】
由乙图可知,木块两次均在桌面上做匀速直线运动,且第一次速度大于第二次速度,由于木块对桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,则木块所受摩擦力不变,由二力平衡可知,弹簧测力计拉力不变,即F1=F2,由P=Fv可知,第一次拉力功率更大,即P1>P2,故A正确,BCD错误。
故选A。
10.一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)图像如图所示,根据图像,下列判断正确的是( )
A.物体10s时的速度等于4s时的速度
B.拉力对物体所做的功大于拉力对物体所做的功
C.物体所受的拉力大于物体所受的拉力
D.拉力对物体做功的功率小于拉力对物体做功的功率
【答案】B
【解析】
A.从图象知道,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,所以,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.由图象知道,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;从图中知道,0~6s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知道,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,由P=Fv知道,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。
故选B。
11.图甲所示,超超在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下说法正确的是( )
A.0~3s内推力小于摩擦力
B.3s~6s内木箱处于平衡状态
C.6s~9s内木箱所受摩擦力大小为3N
D.9s~12s内推力做功的功率大小为6W
【答案】D
【解析】
A.由图丙知,0~3s,木箱处于静止状态,所受的静摩擦力与推力是一对平衡力,它们的大小相等,故A错误;
B.由图丙知,3~6s,木箱做加速运动,不是处于平衡状态,故B错误;
CD.由图丙知,9~12s,木箱做匀速直线运动,速度为1m/s,由图乙知,此时木箱受到的推力为6N,那么所受的摩擦力也等于6N,因为木箱处于平衡状态,水平方向上的摩擦力和推力是一对平衡力。此时间段,推力做功的功率
P=Fv=6N×1m/s=6W
6~9s,木箱做减速运动,但此时间段木箱对平地的压力和接触面的粗糙程度与匀速直线运动时间段内的相同,所以所受的摩擦力大小也为6N。故C错误,D正确。
故选D。
12.如图所示,物体B放在水平桌面上,物体A通过滑轮组拉着物体B,此时物体B保持静止状态。当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时,能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动,若只用水平向左的力F2拉物体B时,能使物体A以0.3m/s速度匀速上升,不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦,下列判断正确的是( )
A.物体B受到的摩擦力为6NB.拉力F2大小为10N
C.拉力F2的功率为1.8WD.拉力F1的功率为3.6W
【答案】D
【解析】
A.由图可知,n=3,当B水平匀速向右运动时,B所受的摩擦力等于A的重力与F1之和的3倍,即
f=3(F1+GA)=3×(2N+1N)=9N
故A错误;
B.水平向左拉物体B时,由平衡条件得
F2=3GA+f=3×1N+9N=12N
故B错误;
C.水平向左拉物体时,B的移动速度为
vB===0.1m/s
拉力F2功率为
P2=F2×vB=12N×0.1m/s=12W
故C错误;
D.用力F1竖直向下拉物体A时,拉力F1的功率
P1=F1v=2N×3×0.6m/s=3.6W
故D正确。
故选D。
二、填空题
13.在物理学中,功率是表示物体__________的物理量,甲、乙两台机器工作时的功率分别是1000瓦和1500瓦,说明甲做功比乙__________。一台机器2秒钟做功2.4×103焦,该机器的功率为________瓦,表示的物理意义是______。
【答案】做功快慢 慢 1.2×103 这台机器1s内做1.2×103J的功
【解析】
[1]在物理学中,为了更好的描述物体做功快慢,引入了物理量功率。
[2]功率是反应做功快慢的物理量,故功率大,表示单位时间内做功快,而甲的功率为1000W,乙为1500W,故甲做功慢。
[3] 机器的功率为
故机器的功率为。
[4]功率的物理意义是单位时间内做多少功,即这台机器1s内做1.2×103J的功。
14.甲、乙两台机器的功率比3:4,做相同的功所需时间比为________,在相同的时间内甲、乙做功比为________.
【答案】4:3 3:4
【解析】
根据公式W=Pt可知,当功相同时,时间与功率成反比,所以时间之比为4:3;当时间相同时,功与功率成正比,所以做功之比为3:4.
15.在平直地面上,一个物体在牛的水平拉力作用下,秒内沿水平方向前进了米,则拉力对物体做的功为___________焦,拉力的功率为_________瓦;若物体重力为牛,重力对物体做的功为___________焦。
【答案】
【解析】
[1]拉力对物体做的功为
W=Fs=30N×5m=150J
[2]拉力的功率
=15W
[3]物体在重力的方向上没有移动距离,重力对物体做功为0。
16.爷爷和小丽进行爬楼比赛。他们都从1楼到6楼。爷爷的体重是小丽的2倍。爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍。若爷爷做功为W1,功率为P1,小丽做功为W2,功率为P2,则W1:W2=______;P1:P2=_______。小丽和爷爷一起乘电梯下楼时,他们的重力________(填“做功”或“不做功”)。
【答案】2:1 1:1 做功
【解析】
[1]爷爷和小丽爬的楼高相同,爷爷体重是小丽的2倍,做功比值为
[2]爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍,他们的功率比为
[3]乘电梯下楼时,重力方向竖直向下,距离向下,重力方向有距离,因此重力做功。
17.用大小相同的水平推力分别推动甲、乙两物体在水平地面上做匀速直线运动,v甲>v乙,两物体沿推力方向都移动了2米,则推力对物体所做的功W 甲______W 乙,推力的功率P甲___________P 乙(以上两空均选填“大于”“等于” 或“小于”)。若甲的重力为10牛,则甲的重力做功为__________ 焦。
【答案】等于 大于 0
【解析】
[1]推力对物体所做的功,推力大小相同,物体在推力方向上移动的距离也相同,所以推力对物体所做的功也相同。
[2]推力的功率,推力对物体所做的功相同;物体移动的距离相同,但甲物体的速度大于乙物体的速度,物体运动的时间,故甲物体所用时间较少,推力对甲物体做功的功率较大。
[3]重力的方向竖直向下,物体在水平方向移动,没有在重力的方向上移动,故重力对物体不做功,做功为0J。
18.一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,内通过的路程是,它的速度为______,汽车受到的牵引力为,牵引力做功的功率为______。
【答案】20 6×104
【解析】
[1]汽车的运动速度
[2]牵引力做功的功率
19.一辆汽车总重为2×104N,在平直水平路面上以20m/s的速度匀速行驶,汽车所受阻力为总重的0.03倍,在10s内,汽车克服阻力做的功为______J,功率为______W。
【答案】1.2×105 1.2×104
【解析】
[1]汽车所受的阻力为
f=0.03G=0.03×2×104N=600N
由
可得,汽车行驶的距离为
s=vt=20m/s×10s=200m
汽车克服阻力做的功为
W=fs=600N×200m=1.2×105J
[2]功率
20.如图所示的轻质滑轮装置,物体A、B均重为10牛,滑轮与绳子间的摩擦不计。若物体A在10秒内匀速上升4米,力F1所做的功为______焦,其功率为______瓦。当用力F2匀速提升物体B时,力F2的大小为______牛;若将B向上提升4米,则F2做的功______F1所做的功。(选填“>”“=”或“<”)
【答案】40 4 5 =
【解析】
[1][2]不计摩擦,由定滑轮工作特点可知
力F1所做的功为
力F1的功率为
[3]因为是轻质滑轮且不计摩擦,由动滑轮的工作特点可知
[4]若将B向上提升4米,则绳端移动的距离
F2做的功是
则F2做的功等于F1所做的功。
三、实验题
21.如图所示,小军同学从一楼跑到三楼,他想通过登楼梯来估测自己的功率 . 为此:
(1)测量所需要的器材有________.
(2)小军同学设计的测量步骤如下,其中多余的是_____
A.测出自己的体重
B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出自己从一楼登上三楼所用的时间
E. 算出自己登楼梯的功率
(3)下表是小军设计的实验记录表格,根据要记录的数据,请把表格补充完整________.
【答案】刻度尺、停表、磅称 B
【解析】
(1)测量上楼的功率,功率公式为P=,其中m为箱子的质量,h为一楼到三楼的竖直高度,t为上楼所用的时间.所以需要台秤测量箱子的质量m、用卷尺测量一楼到三楼的竖直高度h,用秒表测量上楼所用的时间t.(2)由(1)可知,实验不需要测量楼梯的总长度,故B是多余的.(3)实验数据的记录表格包括体重、登楼梯高度、登楼时间、功率这四个内容,如下表
四、计算题
22.在水平地面上,用80 N的水平拉力拉着重为200 N的小车匀速前进10 m,所用时间为20 s. 求这一过程中:
(1)小车的速度;
(2)拉力所做的功;
(3)拉力做功的功率.
【答案】(1) 0.5m/s;(2) 800J;(3) 40W.
【解析】
小车的速度:v==0.5m/s;
(2)拉力所做的功:W=Fs=80N×10m=800J;
(3)拉力做功的功率:P==40W.
答:(1)小车的速度0.5m/s;
(2)拉力所做的功800J;
(3)拉力做功的功率40W.
23.一辆载重卡车连同货物的总质量m=4.5×103 kg,在F=4.0×103 N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动,1 min内行驶了900 m。g取10 N/kg,求:
(1)卡车连同货物受到的重力大小;
(2)卡车受到的阻力大小;
(3)牵引力做功的功率。
【答案】(1)4.5×104 N (2)4.0×103 N (3)6.0×104 W
【解析】
(1)卡车同货物的总质量为m=4.5×103kg,g="10" N/kg,
重力G=mg=4.5×103kg×10 N/kg=4.5×104N;
(2)因为匀速直线运动,所以阻力等于牵引力,
F=f=4×103N;
(3)牵引力的功率: ;
答:(1)卡车连同货物受到重力4.5×104N;
(2)卡车受到阻力的大小4×103N;
(3)牵引力做功的功率6×104W。
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