2022年春八年级物理下册第十一章功和机械能2功率拓展同步练习含解析新版新人教版.docx

第 2 节 功率
根底闯关全练拓展训练
1.(2022 山东临沂蒙阴二模)体育课上,亮亮和晶晶决定进行爬杆比赛,他们同时出发,结果又同时到达相同高度的杆顶。想
判断谁的功率大,还需要知道的物理量是( )
A.杆的高度 B.爬杆时间
C.两人身高 D.二人的体重
答案D 他们两人同时出发，结果又同时到达相同高度的杆顶，说明他们爬杆的高度和时间都相等，要比拟功率的大小，还要比拟二人的体重。
2.甲机械比乙机械的功率大,表示两机械在工作时( )
A.甲做功多B.甲更省力
C.甲做功快D.甲用时少
答案 C 功率是描述物体做功快慢的物理量,功率大的机械做功一定快,故此题应选C。

3.(2022吉林长春模拟)如下图,是一个小球自由下落过程中拍摄的频闪照片(每相邻两幅照片拍摄的时间间隔相同)。小球在下落的前一半距离中,重力做的功为W1,做功功率为P1;小球在后一半距离中,重力做功为W2,做功功率为P2,那么大小关系正确的选项是W1W2、P1P2。
答 案 = <
解析 小球的重力 G 不变,小球在前、后一半距离中下落高度 h 相同,所以根据 W=Gh 可知,在前、后一半距离中重力所做的功相同,即 W1=W2;重力做的功相同,因小球下落得越来越快,那么下落前一半距离所用时间大于下落后一半距离所用时间,
W
根据 P= t可知 P1<P2。
能力提升全练拓展训练
1.(2022 甘肃兰州一模)在学习了功率的知识后,三位同学想比拟爬楼时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案,
其中可行的是( )
①用相同的时间爬楼,测量出各自的体重和爬上楼的高度,即可比拟功率大小;
②都爬到楼顶,测量出各自的体重和爬楼用的时间,即可比拟功率大小;
③爬楼后,测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬上楼的高度,算出功率进行比拟。A.③ B.①② C.①③D.①②③
答 案 D
W Ghmgh
爬楼克服自身重力做功的功率 P= t= t= t因此,比拟功率的大小时,体重、高度和时间三个物理量必须都要考
虑。方法①控制 t,通过测量 G 和 h,可以比拟功率大小;方法②控制 h,通过测量 G 和 t,可以比拟功率大小;方法③测量出
G、h 和 t,可以直接计算出功率,因此三套方案均可行。
2.大明和小华一起爬山。大明用了25min登上山顶,小华用了20min登上山顶,大明的体重是小华的1.5倍。大明与小华爬山的功率之比是( )
A.5︰6B.8︰15 C.6︰5D.3︰2
答案 C 大明登上山顶做的功:W =G h,小华登上山顶做的功:W =G h,大明的登山功率:P =W1G1h
1 1 22
1 t1 = t1 ,小华的登山功

W2G2h
G1h
P1t1 G1

t26
率:P2= =
,又 G1=1.5G2,那么 = Gh=
× = 。
t2 t2
P2 2 G2
t2
t1 5
3.(2022 福建厦门二模)“塔吊〞是修建高层建筑常见的起重设备,又名“塔式起重机〞。某“塔吊〞以恒定功率 24kW 将质量 2t 的重物从静止开始竖直向上提升 45s,全程 v-t 关系如图。g 取 10N/kg。
(1) 求t=30s 时重物所受的拉力。
(2) 求整个过程重物的最大速度。
(3) 假设重物上升的总高度为 60m,那么最后 12s 拉力的平均功率为多大? 答案 (1)2×104N (2)1.2m/s (3)1×104W
解析 (1)由图象可知,在 15~45s 阶段重物竖直向上做匀速直线运动,拉力与重力是一对平衡力,大小相等,所以,t=30s 时,重物所受的拉力F=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N。(2)由图象知,当重物做匀速运动时的速度最大,在 0~45s 内,拉
W Fs
P 2.4×104W
力的功率恒定不变,由 P= t= t=Fv 知,重物的最大速度v=F= 2×104N =1.2m/s。(3)整个过程中重物上升的总高度为 60m,
1 1
故全程塔吊对重物做功 W=Gh=2×104N×60m=1.2×106J,前 45s 塔吊对重物做的功 W=Pt =2.4×104W×45s=1.08×106J,最
后12s拉力做的功W=W-W=1.2×106J-1.08×106J=1.2×105J,那么最后12s拉力的平均功率P=W2=1.2×105J 4
2 1
三年模拟全练拓展训练
2 t2
12s=1×10W。
1.(2022 湖南张家界模拟,6,★☆☆)如下图两位同学将相同重物从一楼搬到三楼,所用时间不同。由图中提供信息,判断以
下说法正确的选项是( )
A.a 图中同学做功多,做功快
B.b 图中同学做功多,做功快
C. 做功相同,a 图中同学做功时间少,做功快
D. 做功相同,b 图中同学做功时间多,做功快
答案 C 由图可知两人做的功相同,但做功时间不同,所以做功的快慢不同,做功时间少的同学做功快,即 a 图同学做功快。
2.(2022福建厦门模拟,8,★☆☆)汽车爬坡时,驾驶员的操作是:加大油门,同时将变速器换成低速挡。加大油门是使发动机发挥较大的功率,换用低速挡是为了减速。那么,在爬坡时,减小汽车的速度是为了( )
A.保证平安 B.获取更大的动力
C.省油 D.增大惯性
答 案 B 的动力。
W Fs
由 P= t = t =Fv 知,在功率不变的条件下,汽车的速度越小,获得的牵引力就越大,故换用低速挡是为了获取更大
3.随着人们生活水平不断提高,小龙家最近也买了辆轿车。假设轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,那么经过10s轿车发动机所做的功是J,当牵引力为N时轿车能保持匀速直线运动。
答案 9×1053×103
解析 轿车发动机的功率 P=90kW=9×104W,轿车发动机所做的功:W=Pt=9×104W×10s=9×105J。由图乙可知,轿车保持匀
P 9×104J3
速直线运动的速度 v=30m/s,轿车发动机的牵引力:F=v=
30m/s
=3×10 N。
4.如图是我国救援直升机实施救援的情景。假设 2 人质量共 150 千克,在拉力作用下匀速向
上运动,拉力的功率为 1470 瓦,问:
(1) 拉力多大?
(2) 拉力在 20 秒内做功多少?
(3) 被救人员 20 秒内向上移动多少距离? 答 案 (1)1470N (2)29400J (3)20m
解析 (1)因 2 人匀速上升时,受到的重力和拉力是一对平衡力,所以拉力 F=G=mg=150kg×9.8N/kg=1470N;(2)拉力在 20
P 1470W
秒内做功:W=Pt=1470W×20s=29400J;(3)匀速上升的速度:v=F= 1470N=1m/s,被救人员 20 秒内向上移动的距
离:s=vt=1m/s×20s=20m。
5.在新能源时代,市场推出了一系列的电动汽车,下表是其中一款电动汽车的相关参数。(g=10N/kg)求:(6 分)
电机额定功率
15kW
总乘数
2
最大运行速度
100km/h
最大续航
100km
整车质量
500kg
蓄电池额定电压
48V
(1) 这款车所受重力是多少?(3 分)
(2) 这款车在电机额定功率下以最大运行速度行驶时,最大可以提供多大的牵引力?(3 分) 答 案 (1)5000N (2)540N
解析 (1)这款车的重力:G=mg=500kg×10N/kg=5000N;(2)电动汽车的最大行驶速度:v=100km/h,电机额定功率:P=15kW,
W Fs P15000W
m/s
由P=t=t=Fv可得,汽车的牵引力:F=v=100=540N。
3.6
五年中考全练
拓展训练
1.(2022 湖北随州中考,25,★☆☆)一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力 F(如图甲),F 的大小与时间 t 的关系、木箱的运动速度 v 与时间 t 的关系图象如图乙所示。以下说法正确的选项是
( )
A. 在第一个 2s 内木箱所受摩擦力为 2N
B. 在第二个 2s 内木箱所受摩擦力为 3N
C. 在第一个 2s 内推力 F 对木箱所做的功为 2J
D. 在第三个 2s 内推力 F 对木箱做功的功率为 8W
答案 D 由两个图象可知,在第一个 2s 内木箱受到的推力为 1N,木箱处于静止状态,因此,推力与摩擦力平衡,摩擦力为
1N,推力 F 没有做功,故 A、C 错误;在第二个 2s 内,木箱处于加速状态,受到的推力为 3N,所以摩擦力小于 3N,故 B 错误;
W Fs
在第三个 2s 内,F 做功的功率 P= t = t =Fv=2N×4m/s=8W,故 D 正确。
2.(2022 广东广州中考,7,★★☆)如下图,OQ 是水平地面,物体在水平拉力作用下从O 匀速直线运动到Q。OP 段拉力 F1为
300N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2。那么( )
A.W1>W2B.W1<W2C.P1>P2D.P1<P2
答案 C 由图知,OP 段的路程 s1=4m,PQ 段的路程 s2=6m,OP 段拉力 F1做的功为:W1=F1s1=300N×4m=1200J,PQ 段拉力 F2做的功为:W2=F2s2=200N×6m=1200J,比拟可知,W1=W2,故 A、B 错误;物体在水平拉力作用下从 O 匀速直线运动到 Q,所以,物体
1 2 = = 1 2
在 OP 段和 PQ 段速度相同,又因为 F >F ,所以根据 P W=Fs Fv 可知,P >P ,C 正确,D 错误。
t t
3.西宁市湟水河河道改造工程中,装载机5s内将一块重2000N的石块匀速举高3m,装载机的举力对石块做功为J,举力做功的功率为W。
答案 6×1031.2×103
解析 装载机的举力 F=G=2000N,装载机的举力对石块做的功 W=Fh=2000N×3m=6×103J,装载机的举力对石块做功的功率
W6×103J3
P= t = 5s =1.2×10 W。
4.(2022 江苏盐城中考,22,★☆☆)小明提着质量为 3kg 的书包,从 1 楼走到 3 楼用了 15s 的时间,书包带与手的接触面积为
10cm2,g 取 10N/kg。
(1) 求书包的重力。
(2) 求书包带对手的压强。
(3) 估算小明上楼过程中对书包做功的功率。答案 (1)30N (2)3×104Pa (3)12W
F G
解析 (1)书包的重力 G=mg=3kg×10N/kg=30N;(2)书包带对手的压强 p= = =
30N
-4
=3×104Pa;(3)每层楼的高度大约
2
S S 10×10 m
为 3m,那么1 楼到 3 楼书包在竖直方向上运动的距离为 6m,小明对书包做的功W=Fs=30N×6m=180J,小明对书包做功的功率
W 180J
为 P= t
=15s
=12W。
5.“汽车共享〞在丽水市推出以来受到市民的青睐,它属于公共交通的补充,可以满足人们自驾出行的需求。如图是我市一款按租用时间收费的电动共享汽车。五一期间,小科一家租用该款电动共享汽车去旅游, 从租车点一路不停行驶 105 千米到达目的地,假设全程的速度为 70 千米/时。答复以下问题:
(1) 推广电动共享汽车的好处有(答出一点即可);
(2) 租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟,小科一家从租车点到目的地的租车费用为元;
(3) 该电动汽车发动机的额定功率为 30 千瓦,假设汽车以额定功率在水平路面匀速直线行驶时,所受的阻力恒为 1200 牛,汽车的速度为多少?
答案 (1)绿色环保 (2)45 (3)25m/s
解析 (1)电动共享汽车相比普通汽车有无尾气、噪声小的特点,即绿色环保;
(2) 电动共享汽车行驶的距离s=105km,全程的速度 v=70km/h,
s
电动共享汽车行驶的时间:t= =
105km

=1.5h=90min,
v 70km/h
因为租用该电动汽车的价格为 0.5 元/分钟,
所以小科一家从租车点到目的地的租车费用为:0.5 元/min×90min=45 元;
(3) 因为汽车在水平路面上匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平衡力, 由二力平衡条件可知,发动机所提供的牵引力:F=f=1200N;
W Fs P30000W
根据 P= t = t =Fv 可得,汽车行驶的速度:v=F= 1200N =25m/s。
核心素养全练拓展训练
1.(2022 山东临沂模拟)雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比,且不同质量的雨滴所受空气
阻力与速度大小的二次方的比值相同。现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落,在落到地面之前都已做匀速直线运动,那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中,其重力的功率之比为( )
A.m1∶m2B.m1∶m2
m3
2
1
C.m3∶ D. m2∶m1
答案 C 正确解答此题需要从“文字材料〞中获取有效信息,利用相关数学知识加以计算解答,考查了“信息收集与处理能力〞。因为雨滴落到地面前均做匀速直线运动,所以雨滴受的是平衡力,雨滴受到的阻力为 f=mg=kv2,所以雨滴的速
mg k
m3
1
m3
2
m1· m1g
度为 v=
W Fs
P1 F1v1
m1gv1 m1v1k
2

;又因为P===Fv,所以两滴雨滴重力的功率之比为= = ==
mg=。
t t P2F2v2
m2gv2 m2v2
m · 2 k
2.(2022 江苏苏州吴江模拟)2022 年 10 月,我国研发的平流层飞艇“圆梦〞号(如图甲)首飞成功。飞艇依靠浮力可升到
20km 高的平流层,其推进系统由太阳能电池提供能量。飞艇悬停时,推进器将空气推向前方获得向前的推力,推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使飞艇长时间悬停。飞艇所受的空气阻力与风速的关系如图乙,推进器的成效
(成效是指推进器的推力与功率的比值)为0.01N/W,当平流层风速为40m/s时,飞艇推进器的推力大小为N;推进器的功率为W。
答案 1140 1.44×105