人教版八年级物理下册 11.2《功率》分层训练 （解析版）

11.功率A基础过关练填空题（共6小题）1．在物理学上，功率是表示做功快慢的物理量，在国际单位制中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，则功率的单位是焦耳每秒，它有个专门的名称叫做瓦特。【解析】解：由功率的概念可知，功率是表示做功快慢的物理量，在国际单位制中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，则功率的单位是焦耳每秒，它有个专门的名称叫做瓦特。故答案为：做功快慢；焦耳；秒；焦耳每秒；瓦特。2．如图为两台功率一定的机器做的功与时间的关系图像，由图可知机器甲（选填“甲”或“乙”）的功率更大；若两机器做相同的功，乙机器做功的时间更长（选填“长”或“短”）。【解析】解：我们可以在横轴上任找一点，即保证了甲和乙做功时间相同，做纵轴的平行线，与甲和乙的图象均有一个交点，据此我们就可以看出甲做的功多，所以甲的功率大，（见图）因为P甲＞P乙，而甲、乙机器做相同的功，所以由公式t＝可知，t甲＜t乙，即乙机器做功的时间更长。故答案为：甲；长。3．使用机械可以带来便利，比用人力做功快得多。建筑工地上挖土方，如果用人力挖，需要几天时间，而用挖土机挖，只用几个小时就完成，这是采用做功相同，比较时间多少方法比较做功快慢的；而同样是一天的时间，挖土机比人力挖的多很多，这是采用时间相同，比较做功多少方法比较做功快慢的；若所用的时间和挖土量都不同，采用做功与时间的比值比较做功快慢，并把它定义为功率。采用相同方法定义的物理量还有速度（举出一个例子）。【解析】解：（1）如果用人力挖，需要几天时间，而用挖土机挖，只用几个小时就完成，这是采用做功相同，比较时间多少的方法比较做功快慢的；而同样是一天的时间，挖土机比人力挖的多很多，这是采用时间相同，比较做功多少的方法比较做功快慢的；所用的时间和挖土量都不同时，可用做功与时间的比值来比较做功快慢，即相同时间比较做功多少，并把它定义为功率（即单位时间内所做的功）。（2）采用相同方法定义的物理量还有①速度：单位时间内所通过的路程，②压强：单位面积上所受的压力，③密度：单位体积的某种物质的质量等等。故答案为：做功相同，比较时间多少；时间相同，比较做功多少；做功与时间的比值；速度。4．小宇家里新买了一辆某品牌的家用轿车，他看到汽车铭牌上标有“最大功率为90kW”，假如汽车行驶时的功率为80kW，表示的物理意义是汽车行驶时1s做功8×104J。【解析】解：汽车行驶时的功率为80kW＝8×104W，表示的物理意义是汽车行驶时1s做功8×104J。故答案为：汽车行驶时1s做功8×104J。5．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s﹣t图像如图所示，根据图像，两次物体所受的拉力：F1＝F2；0～6s两次拉力对物体所做的功：W1＞W2；0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）【解析】解：由图像可知，两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，受到的滑动摩擦力不变，因此时物体受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，所以两次物体所受的拉力F1＝F2；由图像可知，0～6s内物体第①次通过的路程大于第②次通过的路程，由W＝Fs可知，W1＞W2；由P＝可知，0～6s内两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2。故答案为：＝；＞；＞。6．根据图中所示的情境，请你提出一个问题并回答。例：问题：挖掘机做的功一定比人做的功多吗？答：因为缺少做功的条件，所以不能确定。问题：挖掘机和人谁做功快？；答：挖掘机做功快。【解析】解：本题为开放性情景题，可以从运动、做功、压强、功率等多个方面提出问题。参考答案如下：问题：挖挖掘机做功快掘机和人谁做工快？答：挖掘机做功快。故答案为：挖掘机和人谁做功快？挖掘机做功快。选择题（共6小题）7．如图所示，平地O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向3N的力F。物体经过M点开始计时，每经过相同时间，虚线框记录物体的位置，物体在MO段做匀速直线运动，力F在MN、OP段做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则（）A．W1＜W2；P1＞P2 B．W1＝W2；P1＞P2 C．W1＞W2；P1＜P2 D．W1＝W2；P1＜P2【解析】解：（1）由图可知，MN段和OP段的路程都为s＝3m，拉力均为F＝3N，由W＝Fs可知W1＝W2；（2）由题可知，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，设OP段用的时间tOP＝t，则由图可知MN段用的时间tMN＝2t，所以tMN＞tOP，而做的功相同，根据P＝可知P1＜P2，故D正确。故选：D。8．在水平地面上的甲、乙两个物体在水平牵引力F甲、F乙作用下都做匀速直线运动，它们运动的路程和所做的功随时间变化的图像分别如图所示，根据图像，可以判断牵引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小关系（）A．P甲＜P乙F甲＜F乙 B．P甲＞P乙F甲＞F乙 C．P甲＜P乙F甲＞F乙 D．P甲＞P乙F甲＜F乙【解析】解：由s﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程，根据v＝可知，甲物体的速度大于乙物体的速度，即v甲＞v乙，由W﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体做的功小于乙物体做的功，根据P＝可知，甲物体做功的功率小于乙物体做功的功率，即P乙＞P甲，又因为P＝＝＝Fv，所以甲物体受到的拉力小于乙物体受到的拉力，即F甲＜F乙。综上分析可知，选项A正确。故选：A。9．健身教练要增大学员的运动量，会加快音乐的节奏，这样可以提高运动的（）A．时间 B．效率 C．速度 D．功率【解析】解：功率反映的是做功的快慢，等于功和时间的比值，健身教练通过改变音乐的节奏来增大学员的运动量，他改变节奏时改变健身运动员的做功快慢，即功率的大小，故D正确。故选：D。10．下列说法中正确的是（）A．做功越多的机械，功率一定越大 B．功率越大的机械，做功一定越快 C．功率越大的机械，所用时间越少 D．做功越多的机械，所用时间越多【解析】解：A，根据W＝Pt知，在相同时间内，做功越多的机械，功率一定越大，由于该选项没有说明时间的关系，故A错误；B、物体单位时间内做的功叫功率，它是反映做功快慢的物理量，功率越大的机械，做功一定越快，故B正确；C、根据W＝Pt知，做相同的功，功率越大的机械，所用时间越少，由于该选项没有说明做功的大小关系，故C错误；D、根据W＝Pt知，若功率相同，做功越多的机械，所用时间越多，由于该选项没有说明功率的大小关系，故D错误。故选：B。11．两名运动员，甲运动员比乙运动员高，如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，如图所示，则（）A．甲做功较多，功率较大 B．甲做功较多，功率较小 C．甲做功较多，甲、乙功率相等 D．甲、乙做功相等，甲的功率较大【解析】解：两人举起的杠铃质量相同，甲比乙高，则举起的高度：h甲＞h乙，由W＝Gh＝mgh可知，举起杠铃做的功：W甲＞W乙，因为举起杠铃用的时间相同，所以根据P＝知，做功的功率：P甲＞P乙。故选：A。12．甲乙两辆汽车功率相等，若它们在相等时间内匀速通过的路程之比是1：2，则（）A．牵引力之比为1：2 B．牵引力之比为2：1 C．做功之比为1：2 D．做功之比为2：1【解析】解：CD、由题意可知，两辆行驶汽车的功率P相同，行驶的时间t相等，通过的路程之比s1：s2＝1：2，由P＝的变形式W＝Pt可知，两辆汽车做的功相等，即W1：W2＝1：1，故CD错误；AB、由W＝Fs可得，两辆汽车的牵引力之比：＝＝×＝×＝，故A错误、B正确。故选：B。计算题（共1小题）13．某型号汽车发动机的额定功率为6×104W，在水平面上匀速行驶时受到的阻力是2000N，在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：（1）发动机提供的牵引力；（2）行驶速度；（3）行驶5min牵引力所做的功【解析】解：（1）因为汽车匀速行驶，所以汽车受平衡力的作用，由二力平衡条件可得牵引力：F＝f＝2000N；（2）根据P＝＝＝Fv得，汽车的行驶速度：v＝＝＝30m/s。（3）t＝5min＝300s，根据P＝可得，汽车行驶5min牵引力所做的功：W＝Pt＝6×104W×300s＝1.8×107J。答：（1）发动机所提供的牵引力大小为2000N；（2）行驶速度的大小为30m/s；（3）行驶5min牵引力所做的功为1.8×107J。B能力提升练填空题（共4小题）1．如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变，现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力。（1）小球被释放瞬间，所受重力小于（填“大于”“等于”或“小于”）弹簧弹力。运动至最高点时，受非平衡力（填“平衡力”成“非平衡力”）作用。（2）从A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率C。（填字母）A．增大B．减小C．先增大后减小D．先减小后增大【解析】解：（1）由题意可知，把小球压至图中A位置后由静止释放，在开始一段时间内小球将加速向上运动，这说明在释放瞬间小球所受重力小于弹簧的弹力；分析可知，小球运动至最高点时只受重力的作用，不是平衡状态，故受非平衡力的作用。（2）不计空气阻力，从A点向上运动到O点的过程中，小球的重力不变，但弹簧的弹性形变减小，弹力减小；在前一段时间内小球受到的弹力大于重力，小球向上做加速运动；在后一段时间内小球受到的弹力小于重力，小球向上做减速运动；即小球的速度先增大后减小，根据P＝＝＝Gv可知，小球所受重力的功率先增大后减小。故应选C。故答案为：（1）小于；非平衡力；（2）C。2．物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2，则F1＝F2，P1＜P2（填“＞”、“＜”、或“＝”）。【解析】解：由图像甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小为v甲＝＝＝2m/s；由v﹣t图像乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙＝4m/s；因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，摩擦力没变，故受到的水平推力为F1＝F2；已知v甲＜v乙，由P＝＝＝Fv可得，两次推力的功率P1＜P2。故答案为：＝；＜。3．甲、乙两台机器的功率之比为4：3，它们做同样的功所需的时间之比为3：4；在相同时间内，甲、乙两台机器所做功之比为4：3。【解析】解：由题意可知P甲：P乙＝4：3，由P＝可得，做同样的功所需的时间之比：＝＝＝3：4；相同时间内两台机器所做功之比：＝＝＝4：3。故答案为：3：4；4：3。4．功率相等的甲、乙两汽车，在相等时间内甲乙通过的路程之比是2：1，则他们的速度之比为2：1，做功之比为1：1，牵引力之比为1：2。【解析】解：由题知，两汽车运动时间相等，通过的路程之比为2：1，所以两汽车的速度比：＝＝＝2：1；汽车的功率相等，由P＝＝＝Fv可得，牵引力之比：＝＝＝1：2；两汽车运动时间相等，功率也相等，则做功之比：＝＝1：1。故答案为：2：1；1：1；1：2。选择题（共3小题）5．司机采用换挡的方式使汽车爬坡，下列说法正确的是（）A．使汽车的速度增大，牵引力增大 B．使汽车的速度减小，牵引力减小 C．使汽车的速度增大，牵引力减小 D．使汽车的速度减小，牵引力增大【解析】解：汽车的额定功率是一定的，由P＝＝＝Fv可知，从水平路面上坡时，司机可通过换挡，减小速度，增大牵引力。故选：D。6．若汽车发动机在90kW的额定功率下工作，此时汽车匀速直线行驶的速度大小为72km/h，则汽车受到的阻力大小为（）A．4.5N B．1.25×103N C．4.5×103N D．1.8×104N【解析】解：根据P＝＝＝Fv可知，汽车发动机牵引力大小为：F＝＝＝4.5×103N，汽车匀速直线行驶，处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以阻力f＝F＝4.5×103N。故选：C。（多选）7．星期天一大早，李红爸爸驾车载着李红一家去开福寺玩。在到达某处路段时，李红从窗向外看，恰好看到交通标志牌上的标志，如图所示。若汽车以72km/h的速度在匀速行驶，此时发动机的功率为60kW，则下面说法中正确的是（）A．汽车行驶时，受到的阻力为300N B．此时汽车的牵引力为3000N C．汽车从标志牌处到达开福寺，克服阻力所做的功是1.2×108J D．汽车在行驶过程，只到一对平衡力的作用【解析】解：A、汽车匀速行驶，在水平方向上受牵引力和阻力是一对平衡力，由公式P＝可得汽车受到的阻力f＝F牵＝＝＝3000N；B、由选项A可知，汽车受到的牵引力F牵＝3000N；C、汽车从标志牌行驶到开福寺，克服阻力做的功W＝fs＝3000N×40×103m＝1.2×108J；D、汽车在行驶过程中，受两对平衡力的作用，即水平方向的牵引力和阻力是一对平衡力，竖直方向重力和支持力是一对平衡力。故选：BC。三．计算题（共2小题）8．“一方有难，八方支援”。有一辆满载医疗物资的货车正在驶往武汉，已知这辆货车的质量为15t，当货车在水平路面匀速运动时，所受阻力为重力的0.2倍，货车牵引力的功率为120kW。请你计算货车运动100s时：（g取10N/kg）（1）货车所受的重力为多少？（2）牵引力做了多少功？（3）货车通过的距离是多长？【解析】解：（1）货车所受的重力G＝mg＝15×103kg×10N/kg＝1.5×105N；（2）货车牵引力的功率：P＝120kW＝120000W