有色中学教本资料(15.2功率).doc

第三节功率【学习目标】一、功率：1、定义：单位时间内所做的功。2、意义：表示做功快慢的物理量。3、公式：（求出的是平均功率）P=Fv (求出的是瞬时功率。推导过程：当物体在力F的作用下，以速度v沿F的方向做匀速直线运动时，则：)驾驶汽车，有经验的司机在上坡时总要减速行驶，原因是：根据PFv可知，当功率P一定时，减小车速v，可增大牵引力F，这样更容易上坡。注意：、由可得到求功的另一个公式：WPt。、所有公式的单位必须统一，一般统一成各自的主单位。特别是PFv这个公式尤其要注意PW，FN，vm/s。4、单位：主单位：瓦特，简称瓦（W）1W1J/s其他单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）、马力换算关系为：1kW103W1MW106W1马力735W5、功、功率、机械效率概念比较：功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功，与做功多少和做功时间同时有关；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。功和功率的区别：功率表示做功的快慢，不表示做功的多少；一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定；功率大的机械，做功不一定多。做功多的机械，功率也不一定大。在分析功和功率的关系时，必须同时考虑时间这个因素。功率与机械效率的区别：功率与机械效率是两个完全不同的物理量。功率与机械效率完全无关，即：功率大的机器，机械效率不一定高，机械效率高的机器，并不一定功率大，二者之间无因果关系。选用机械时，我们总希望机械效率越高越好；不是功率越大越好，只要配套就行。【同步精练】（一）课内巩固考点1：功率的计算（PW/t，P=Fv）1、（2010江苏省宿迁市）小明的体重是500 ，若他用20s的时间登上6 m高的楼房，克服自身重力做功为 J，登楼的功率是 W。2、(2006黄石)奇瑞QQ轿车在3103N的牵引力的作用下以120km/h的速度沿平直公路行驶20km，轿车的功率是kW。3、中考体育跳绳项目测试中，小明同学在1min内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是（）A、0.5WB、5WC、50WD、500W4、某人骑一辆自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近（）A、1WB、10WC、100WD、1000W5、【2010安徽省】某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：(1)发动机所提供的牵引力大小；(2)行驶速度的大小；(3)行驶5min牵引力所做的功。考点2：功率、功、机械效率的区别6、下列说法中正确的是：（）A、机器的功率越大，做的功越多B、机器的功率越大，做的有用功在总功中所占的百分比越大C、机器的效率越高，其功率越大D、机器的功率越大，表明它做功越快7、（2010宜昌）下列说法正确的是（ ）A机械效率越高的机械做功越快B机械效率越高的机械做功越多C功率越大的机械做功越快D功率越大的机械做功越多考点3：功率两个计算公式的理解8、（2010株洲） 四个同学在石峰公园进行登山比赛。如果规定功率最大者获胜，那么最后胜出者一定是（）A. 体重最大的一个 B. 时间最短的一个C. 速度最大的一个 D. 做功最快的一个9、（2010德州）一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是（）A爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少B爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多C爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大D爬相同的楼梯, 父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大10、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，这样做的目的是：（）A、省油B、安全C、增大摩擦D、增大爬坡的牵引力考点4：功率的测量11、【10宁波】学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案，其中可行的是（） 控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，算出功率进行比较。 控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼用的时间，算出功率进行比较。 测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比较。 A只有 B只有 C只有 D考点5：综合运用12、（2010镇江市）电动自行车轻便、实用、无污染，很受人们喜爱若某人骑电动自行车在一段平直的公路上匀速行驶了150m，用时30s，电动自行车的牵引力为20N，在此过程中：(1)电动自行车速度的大小；(2) 牵引力所做的功；(3) 牵引力做功的功率13、（2008黄石）一辆质量为1.5t的小货车，载有质量为0.8t的货物，四个车轮与地面接触的总面积为0.1m3，若小贷车在4000N的牵引力的作用下滑平直公路匀速行驶500m，所用时间为400s，(取g10Nkg)。 求：（1）小货车对地面的压强； (2)小货车所受阻力的大小； (3)牵引力做的功和牵引力的功率。（二）基础过关1、（2010上海）物体在大小为5牛的水平拉力作用下，10秒内沿水平地面前进2米，则拉力做的功为_焦，功率为_瓦；若物体重20牛，则重力对物体做的功为_焦。2、（黄石2005）某人用300N的水平力推着重1200N的小车在水平路面上匀速前进。若小车在25s内前进20m，在这个过程中，人对小车做功的功率为W。第3题3、（ 2010安顺）如图所示，有一重为1 50N的小球在水平桌面上滚动了80cm滚出桌面，0.5 s后落在离桌面边缘水平方向上2m的地面上。若桌高125m，则小球在整个运动过程中，重力做了 J的功，其功率是 w。第4题4、（2010潍坊）2010年潍坊市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图则此过程重力做的功为_J，重力的功率为_W第5题A5、【2010咸宁】如图所示健身运动的过程中，物体A的质量为4kg，滑轮摩擦不计。当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢（匀速）提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小 （选填“也改变”或“不变”）。若2.4s内脚腕将A物体匀速提起0.3m，则对物体A所做的功为 J，功率为 W。6、体重相同的小明和小军进行爬竿比赛，小明比小军先爬到竿顶，则小明克服重力做的功W1与小军克服重力做的功W2相比，W1 W2 ；小明爬竿的功率Pl与小军爬竿的功率P2相比，则Pl P2 。(选填“”、“”或“=”)第7题7、【2009长沙市】小强利用如图所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力Ff = 600N，小强所用拉力F = 250 N，则拉力F的功率为W，该装置的机械效率是 8、【2009威海市】甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10S，乙用9S，若甲乙两人的体重之比为5：6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是，甲乙两人平均功率之比是。9、（2010宁夏）如图所示，拉力F=125，在10s内将重物匀速提升2m，滑轮组的机械效率是80%。则下列说法正确的是（） DA. 绳子自由端移动距离为4m B.物体重是375C. 拉力F做的功是250 D. 拉力F的功率为75W 第9题10、（2010茂名）关于做功和功率的说法中正确的是（ ）A有力作用在物体上，力定对物体做功B在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做功C物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多D力对物体做功越多，功率就越大11、（2010广东省）某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图所示的两种方式搬运，F1和F2做功的情况，以下判断正确的是（）A、两种方式机械效率一定相等B、两种方式功率一定相等C、两种方式所做的总功一定相等第11题D、两种方式所做的有用功一定相等12、【2009天津市多选】2008年8月l5日北京奥运会上，身高l68 cm、体重75的我国举重运动员曹磊，挺举成绩为154 kg，并用时15 s成功抓举起128的杠铃。最后以总成绩282 kg获得女子75公斤级奥运会冠军。下列选项中，对曹磊将杠铃从地面举至最高处过程中的有关估算结果，接近实际的是（）A她此次挺举对杠铃做功约为3200 JB她此次挺举对杠铃做功约为6800 J C她此次抓举对杠铃做功的平均功率约为l700 WD她此次抓举对杠铃做功的平均功率约为4800 W13、【2009临沂】如图所示，粗略测量小明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.小明的质量第13题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14、（2008四川内江）一个正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W，那么，在考试2h的时间内心脏做的功和用这些功可以把一个质量为50的中学生匀速举高的高度分别为（g=10N/）（） A180J 3.6m B180J 0.36 C10800J 216m D10800J 21.6m15、小敏同学和他所骑的轻便自行车总重约600N，上学路上他骑车在20s内匀速通过了一段长100m的平直公路。若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍，则通过该段公路时，小敏同学蹬车的功率约为（）A 150W B 300W C 1500W D 3000W16、（2010徐州）叉车将质量为200kg的货物在10s时间内匀速提高2m（g取10N/kg）.求：（1）货物的重力；（2）叉车对货物做功的功率.17、（2010扬州）一列质量为1103t的火车，以180km/h的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是9103N。 (1)火车的牵引力多大? (2)火车行驶1 min时间内，重力做了多少功?机车牵引力做了多少功?牵引力的功率多大? 18、(2008四川成都)某汽车以72/h 的速度匀速行驶时，汽车牵引力的功率是6104W 。汽车以该速度匀速行驶了2000m 。求：(1）汽车牵引力在这段路程中做的功是多少焦？(2）汽车牵引力为多少牛？19、（2010大理）2009年入夏以来，我省滇西地区出现了百年不遇的特大旱灾，某校为保障师生的生活用水，紧急调来一台功率为15kw的抽水机，把水抽到距水面10m高的蓄水池中，抽水机30分钟刚好将容积为18m3的蓄水池抽满，求：（1）抽水机对水做的功；（2）抽水机的效率；（3）同学们，水是生命之源，请你写出日常生活中的两项节水措施。20、（2010襄樊体育活动中也包含很多物理知识。下表是杨威同学的一次体育测试成绩 请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算：(g取10Nkg)(1)杨威同学100m跑的平均速度是多大? (2)在图中，杨威同学的重量是500N，A点为此时的重心，请你根据图中数据求出支持力F的大小；(3)杨威同学用4s把杠铃举起了2m，则他举起杠铃的功率是多少?第20题21、（2010年重庆）加勒比岛国海地当地时间2010年1月12日下午发生里氏7.3级强烈地震，首都太子港及全国大部分地区受灾情况严重。地震发生后，国际社会纷纷伸出援手，表示将向海地提供人道主义援助。中国救援队在搜救过程中发现一名生还者被一块约1.8吨的建筑材料堵在一个狭小的空间里，材料与地面接触面积约为1.5m2。(1)、建筑材料对地面的压强为多大？（g取10N/kg）第21题（2）、由于条件限制，救援队只能用如图17所示的滑轮将建筑材料吊离，若在起吊过程中滑轮组的机械效率为80，求此过程中绳子自由端所施加的拉力。（3）、若拉动材料的时，材料向上的速度为0.01ms，则拉力做功的功率是多少？22、【2010湛江】湛江港一装卸工人用如图1l所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m，求：(g取10Nkg)(1)提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为004m2，求货物对地面的压强(2)提升时绳子自由端的速度(3)拉力F的功率(4)此滑轮组的机械效率第22题23、【2010黄冈】在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，已知海水1.03103kgm3(1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?(2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m3、密度为2.7103kgm3的物体静止不动，求该力的大小(3)若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，求机器人在水下以0.5ms的水平速度匀速运动时，机器人水平推进力的功率第23题24、（2008江苏连云港）如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中： （1）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？ （3）人拉力的功率为多大？第24题（三）能力提升第1题1、（2010黄石）如图所示，有一块平直的轻质木板（木板重力不计），其左端连接在转动轴处，其右端用一根细绳系在竖直墙处，此时木板恰好水平，夹角，细绳能承受的最大拉力为，两点间距是m，现将一个重量为的小物块放在木板上点附近（可视为在点），让它在一个大小为的水平拉力作用下以2m/s的速度向右做匀速直线运动，已知sin37=0.6,sin53=0.8)求：（）小物块在木板上运动时，它受到的摩擦力是多大？（）小物块在木板上运动了多长时间，细绳才被拉断？（）在细绳拉断之前，拉力对小物块做了多少功？做功功率多大？第24题2、（2009黄石）小强同学在看“动物世界”时，听到这样的描述：猎豹的心脏每跳动一次输送的血液V2103m3，其血压的平均值为p8104Pa，心跳频率为f1Hz（即每秒心跳一次），于是他利用上述数据求出了猎豹心脏的平均功率为W。第3题3【2010杭州】如图，长为3米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动，平板与水平地面的夹角为30，在板上站两个小孩。已知20千克的甲小孩位于板的中点，30千克的乙小孩位于板的左端。现两个小孩均以0.1米秒的速度同时向右慢慢移动， 秒时间后平板开始转动；乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率为 瓦。（g=10牛千克）第4题3m4m4【2010黄冈】右图是某商场的自动扶梯。扶梯的部分几何尺寸如图所示，质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼已知扶梯以1ms的速皮匀速上行。则扶梯对他做的功是_J，对他做功的功率是_W如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将_ (填“变大”、“变小”或“不变”)若小华为较快上楼，在扶梯以上述速度上行的同时，他又相对扶梯以1ms的速度在扶梯上向上步行，则他从一楼到达二楼所需的时间为_s。5、（河南省竞赛题）现有30个相同的货箱，总质量为150kg。要你尽可能快地把这批货箱搬到12m高的楼上。假设你身体可以提供的功率如图那样与所搬物体的质量有关，不考虑搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，则要使搬运时间最短，每次搬运箱子数为：（）A、2个B、3个C、4个D、5个第5题6、（2004年全国物理竞赛题）图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度V=0.2m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象。设t=0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g取1