第 2 节 功率

测试时间:20 分钟

1. 甲、乙两机器,甲的功率比乙的功率大,这说明

A. 甲做功肯定比乙多

B. 甲做功肯定比乙快

C. 甲做功肯定比乙用的时间少

D. 做相同的功,甲肯定比乙用的时间多

1. 答案 B 甲的功率比乙的功率大,说明甲做功肯定比乙快,或者做相同的功,甲用的时间少。

2. 

如图,小华同学从地上拿起一个鸡蛋,并用大约 1s 的时间举过头顶,做功的功率约为

A.0.25W B.0.5W C.1W D.2W

2. 答案 C 小华同学从地上拿起一个约 50g 的鸡蛋,缓缓举过头顶。鸡蛋通过的距离是她的身高再加上大约半只胳膊的长度,因此鸡蛋向上移动的距离约 1.8m;向上举鸡蛋的力 F=G=mg=50×10-3kg×9.8N/kg=0.49N,做的功

� 0.9J

W=Fs=0.49N×1.8m≈0.9J。功率 P= � = 1s =0.9W,故选 C。

3. 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,假如汽车发动机的功率一直维持不变,则汽车行驶路程 s 随时间 t 的变化关系可能是

3. 答案 D 汽车经过泥泞路面时牵引力变大,经过泥泞路面后牵引力恢复到之前的大小。汽车发动机的功率一直维持不变,经过泥泞路面时牵引力变大,由 P=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恢复到之前的大小,故 D 选项符合题意。

4. 下面说法中正确的是

�

A. 由 P= � 可知,功率跟功成正比,所以只须做功多,功率就大

B. 功率跟时间成反比,所以只须时间短,功率就大

C. 功率大的机器比功率小的机器做功多

D. 甲每小时做的功比乙每小时做的功多,甲的功率比乙的功率大

�

4. 答案  D  由公式 P= � 可知,功率的大小与做功的多少及做功所用的时间两个原因有关,故 A、B 错误;功率表示做功快

慢,不是表示做功多少,故 C 错误;已知做功的时间相同,甲做的功多,乙做的功少,所以甲的功率比乙的功率大,故 D 正确。

5. 一辆汽车的功率为 100kW,上坡时的速度是 1m/s,则该汽车的牵引力是 A.100N B.10N C.105N D.103N

� ��

� 1 × 105W

5. 答案 C 由 P= � = � =Fv 可得,牵引力的大小:F=�=

1m/s

=1×105N。

6. 如图中的两条直线是表示甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图象,由图象可知,甲、乙两物体的功率关系是

A.P 甲>P 乙 B.P 甲 乙 C.P 甲=P 乙 D.没办法比较大小

�

6. 答案 A 由图象可知,当做功时间相同时,W 甲>W 乙,由 P= � 可知,P 甲>P 乙。

2、填空题

7. 比较图中小明的父亲用挖掘机挖土与小明用铁锹挖土做功的快慢,大家可以使用____________________相同,比较____________________的办法;

也可使用____________________相同,比较____________________的办法。

7. 答案  做功多少 做功所用的时间 做功所用的时间 做功多少

分析 做功的快慢与做功的多少和做功所用的时间有关,一般比较做功快慢有两种办法:一种是做功所用的时间相同,比较做功的多少;另一种是做功的多少相同,比较做功所用的时间。

8. 

如图所示,一物体在水平向右的拉力 F1 用途下以 1m/s 速度在水平地面上匀速运动了 10m,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 用途下以 2m/s 的速度在同一水平地面上匀速运动了 10m,拉力 F2 所做的功为 W2,功率为 P2,则 W1____________________W2,P1____________________P2。

8.答案 = <

分析  由题意可知,同一物体先后以不一样的速度在同一水平地面上匀速运动,物体对水平地面的重压不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体遭到的滑动摩擦力大小不变;物体在水平地面上匀速运动,依据二力平衡可知,水平拉力和滑动摩

� ��

擦力是一对平衡力,大小相等,即 F1=F2=f;物体运动的距离都为 10m,由 W=Fs 可知 W1=W2;由于 v12,且 F1=F2,由 P= � = � =Fv

可知,P12。

9. 如图所示的手扶拖拉机耕地时,发动机的功率为 90kW,拖拉机以 0.5m/s 的速度前进了 500m,则拖拉机做功为____________________J,

拖拉机遭到的阻力是____________________N。

9.答案 9×107 1.8×105

�  ��

� 90000W

分析 由 P= � = � =Fv 得,拖拉机的牵引力 F=�= 0.5m/s =1.8×105N,拖拉机前进 500m,做功 W=Fs=1.8×105N×500m=9×107J;

拖拉机匀速前进,处于平衡状况,由平衡条件得拖拉机所受阻力 f=F=1.8×105N。

10. 铁路提速要解决的一个要紧技术问题是提升机车牵引力功率。已知匀速行驶时,列车所受阻力与速度的平方成正比,

即 f=kv2,当列车分别以 180km/h 和 60km/h 的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车的牵引力功率之比为____________________。

10.答案 27∶1

分析  已知列车匀速行驶时所受阻力与速度的平方成正比,即 f=kv2,当列车在水平轨道上匀速行驶时,牵引力等于阻力,

即 F=f=kv2,所以功率 P=Fv=kv3,当列车分别以 180km/h 和 60km/h 的速度在水平轨道上匀速行驶时,P ∶P =∶=3∶3=27∶1。

11. 某型号汽车发动机的额定功率为 60kW,在水平路面上行驶时遭到的阻力是 1200N,发动机在额定功率下,汽车匀速行驶时的速度大小为____________________m/s。在同样的阻力下,假如汽车匀速行驶时的速度为 15m/s,则发动机输出的实质功率是

kW。

11.答案 50 18

分析 由于汽车匀速行驶,遭到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以由二力平衡条件可知,发动机所提供的牵引

� ��

� 60 × 103W

力:F=f=1200N;由于 P= � = � =Fv,所以汽车的行驶速度 v=�=

1200N

=50m/s;在同样的阻力下,速度为 15m/s,牵引力仍为

1200N,发动机输出的实质功率是:P'=Fv'=1200N×15m/s=18000W=18kW。

3、简答卷

12. 物体在 50 牛的水平拉力用途下沿拉力方向做匀速直线运动,10 秒内前进了 20 米。求此过程中:

 拉力做的功 W;

 拉力的功率 P。

12.答案 1000J 100W

分析 此过程中拉力做的功 W=Fs=50N×20m=1000J;

� 1000J

拉力的功率 P= � = 10s =100W。

13. 

如图是海上蹦极挑战实景,若某海上蹦极挑战者的水平为 50kg,下落的高度为 45m,所用时间为 5s,g 取 10N/kg,求:

 挑战者下落的平均速度;

 重力对挑战者所做的功;

 重力做功的功率。

13.答案 9m/s 2.25×104J 4500W

� 45m

� 2.25 × 104J

分析  v=�= 5s  =9m/s;G=mg=50kg×10N/kg=500N,W=Gh=500N×45m=2.25×104J;P= � = 5s =4500W。

14. 

福清市江阴港是“世界不多,中国少有”的天然良港,港口便利的交通条件为运输节省了本钱,有效推进了福清市的经济腾飞。如图所示,港口码头的塔吊在匀速竖直起吊装载货物的集装箱,若每一个集装箱重力均为 4.0×105N,则:

 塔吊起吊一个集装箱,需要多大的力?

 若塔吊以 0.2m/s 的速度将一个集装箱起吊至最高处,用时 100s,则塔吊对集装箱做了多少功?

 塔吊若以最大功率 1.0×105W 将集装箱起吊至小题中的相同高度,用时 40min 能吊起多少个集装箱?

14.答案 4.0×105N 8.0×106J 30

分析 集装箱匀速竖直向上运动,F=G=4.0×105N;s=h=vt=0.2m/s×100s=20m,W=Fs=4.0×105N×20m=8.0×106J;W

� 总 2.4 × 108J 1.2 × 107N

总=Pt=1.0×105W×40×60s=2.4×108J,G 总= ℎ =

20m

=1.2×107N,n=

5 =30。

4.0 × 10 N

4、综合题

测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验,表是两位同学的实验数据,其中实验 1、2 做功快慢相同并且最快,实验 4 做功快慢第二,实验 3 做功最慢。

比较实验次数 1 和 3 可知:当____________________,做功越快;

比较实验次数____________________可知:当做功多少相同时,所用时间越短,做功越快;

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剖析,______________________________,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____________________,为此物理学 中引入了一个新的物理量叫____________________。

答案  所用时间相同时,做功越多  1 和 4 做功与所用时间的比值越大 功/时间 功率

分析 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;由表中实验次数 1 和 4 的实验数据可知:当做功多少相同时,做功时间越短,做功越快;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“功/时间”,为此物理学中引入了一个新的物理量叫功率。

学校买了一箱物理器材,甲同学将它从一楼搬运到三楼,乙同学想测量甲同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。

测量所需要的器材有:卷尺、停表和____________________。

乙同学设计的测量步骤如下,其中多余的是____________________。

测出箱子的水平

测出楼梯的总长度

测出一楼到三楼的高度     D.测出甲同学上楼梯所用的时间

E.算出甲同学搬运箱子的功率

请你帮乙同学设计一个记录该实验数据的表格。

16.答案 磅秤 B 如表所示

�   �ℎ  ��ℎ

分析 测量同学做功的功率,需结合 P= � = � = � 剖析,式中 m 为箱子的水平,h 为从一楼到三楼箱子上升的高度,t 为

上楼所用的时间。所以需要用磅秤测量箱子的水平 m、用卷尺测量从一楼到三楼上升的高度 h,用停表测量上楼所用的时间 t。由中剖析可知并无需测量楼梯的总长度。实验中需要测量的物理量有:箱子的水平、上升的高度、上楼时间、功率,依据这四个内容设计表格。