114功率巩固练习

11.4功率一、单选题1．某同学的质量约为50kg，他以正常速度从教学楼的一楼走上三楼。请估算在此过程中该同学上楼的功率最接近于（）A．1W B．10W C．100W D．1000W【答案】C【详解】某同学的重力约为一层楼的高度约为3m，从教学楼的一楼走上三楼的高度为所用的时间约为30s，则该同学上楼的功率为故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。2．下列关于功率的说法，正确的是（）A．做功所用时间越短，功率越大B．单位时间内所做的功越多，功率越大C．速度越大，功率越大D．功率大的机器所做的功一定比功率小的机器多【答案】B【详解】A．功率，功率大小与做功多少和所用的时间有关，做功所用时间越短，功率不一定越大，故A错误；B．根据功率，单位时间内所做的功越多，功率越大，故B正确；C．由公式P=Fv可知，因作用力大小未知，速度越大，功率不一定越大，故C错误；D．由于做功时间未知，所以由W=Pt可知，功率大的机器所做的功不一定多，故D错误。故选B。3．一台机器的功率是150W，它的含义是（）A．这台机器每秒做功150JB．这台机器每分钟做功150JC．这台机器每小时做的功是150JD．这台机器每秒做的功是150W【答案】A【详解】功率的定义是单位时间内所做的功，功率的单位是瓦特（W），1瓦特等于每秒做1焦耳的功。因此，150W的功率表示这台机器每秒做功150J。故选A。4．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为4N（不计滑轮和绳子的质量及它们之间的摩擦），拉力F做功的功率为（）A．1.6W B．3.2W C．8W D．16W【答案】A【详解】弹簧测力计的示数为4N，则，图中是动滑轮，物体A的速度为0.2m/s，有效绳子段数，则绳子自由端速度为则拉力F做功的功率为故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。5．如右图，一个物体在空中下落，速度越来越大，已知AB＝BC，在AB段重力做功W1、功率P1，在BC段重力做功W2、功率P2，则（）A．W1>W2

P1>P2 B．W1<W2

P1<P2C．W1=W2

P1>P2 D．W1＝W2

P1<P2【答案】D【详解】物体在AB和BC段，距离相同，重力相同，根据W=Gh可知重力做功相同，所以W1=W2物体在下落过程中，速度越来越大，即v1<v2因为AB=BC所以t1>t2根据可知P1<P2故选D。6．跳伞运动员在匀速下落过程中，下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P随时间t变化规律的图像，其中正确的是（）A． B．C． D．【答案】D【详解】AB．跳伞运动员在匀速下落过程中，做匀速直线运动，匀速直线运动v不随时间变化，故在vt图像中为平行于时间轴的直线，在st图像中，匀速直线运动为倾斜的直线，故AB错误；C．根据W=Gh=Gvt，其中重力G、速度v是一定值，重力做的功W与时间t成正比，图像为倾斜的直线，故C错误；D．根据P=Fv=Gv，其中重力G、速度v是一定值，故功率P也为一定值，图像为平行于时间轴的直线，故D正确。故选D。7．放在水平地面上的物体A，受到方向不变的水平拉力F的作用，如图甲所示，拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，物体A运动的速度v与时间t的关系如图丙所示。下列说法中正确的是（）A．物体A在2~6s内做匀速直线运动B．物体A在0~2s内受到的摩擦力为20NC．拉力F在6~8s内所做的功为40JD．拉力F在6~8s内的功率为40W【答案】D【详解】A．由图丙可知，物体A在2~6s内速度是一直变大的，做的是加速运动，故A错误；B．由图可知，物体在0~2s内处于静止状态，此时的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图可知，此时的拉力为10N，所以摩擦力为10N，故B错误；C．根据图可知，在6~8s内拉力的大小为20N，此时的运动速度为2m/s，由得，拉力F在6~8s内移动的距离为则拉力所做的功为故C错误；D．拉力F在6~8s内的功率为故D正确。故选D。8．小明用一个距离手3m高的定滑轮拉住重400N的物体，从滑轮正下方沿水平向右方向移动4m后停止，用时4s，如图所示。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A．小明做功的功率为200W B．小明所施加的拉力做功为1600JC．使用该滑轮可以省力 D．物体上升的高度为4m【答案】A【详解】因为定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，即不能省力，所以小明对绳子的拉力为400N，停止拉动后，绳子自由端的长度为未拉动前，绳子自由端的长度为3m，因绳子自由端移动了因此物体上升的高度也为2m，小明所施加的拉力做功为小明做功的功率为故A正确，BCD错误。故选A。二、填空题9．2024年8月7日，巴黎奥运会举重项目中，中国选手李发彬破抓举奥运纪录，卫冕金牌！若李发彬在5s内把1430N的杠铃举高2m，他对杠铃做了J的功，做功的功率是W。【答案】2860572【详解】[1]李发彬对杠铃做的功[2]李发彬做功的功率10．重为450N的物体在大小为150N的水平拉力F作用下，向右匀速运动了10m，所用时间为10s，摩擦力的大小为N，拉力做的功是J，拉力的功率为W，重力做功为焦。【答案详解】[1]物体在大小为150N的水平拉力F作用下在水平方向上做匀速直线运动，拉力与摩擦力是一对平衡力，故f=F=150N[2]拉力做的功W=Fs=150N×10m=1500J[3]拉力做功的功率[4]物体在水平方向移动，重力的方向竖直向下，物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J。11．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提升重力相同的物体，其中使用的甲滑轮是滑轮（选填“定”或“动”），使用它可以；使用乙滑轮用20牛的拉力FC匀速提起物体，不计滑轮重力及摩擦，物体的重力为牛，若物体在10秒内上升4米，此过程中拉力FC做的功为焦，功率为瓦；若滑轮重力和摩擦均不计，分别用力FA、FB和FC匀速提起同一重物时，FA、FB、FC三力的大小关系是（用“>”、“=”或“＜”表示）。【答案】定改变用力的方向4016016【详解】[1][2]由图示知道，甲装置中的滑轮的轴固定不动，是定滑轮，使用动滑轮可以改变用力的方向。[3]乙滑轮是动滑轮，不计摩擦和滑轮重，所以F=G物体A的重力G=2F=2×20N=40N[4]拉力FC做的功[5]拉力的功率[6]滑轮重力和摩擦均不计，使用甲装置的定滑轮时，拉力使用乙装置的动滑轮时，拉力FC=G所以12．无人机在现在的生产、生活中有着广泛的应用。一款新型智能航拍无人机如图所示，机身总质量为2kg，小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m，接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m，无人机在上升过程中需要克服重力做功J，沿水平方向匀速飞行过程中重力做功J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为W。（g取10N/kg）【答案】960012【详解】[1]无人机在上升过程中需要克服重力做功为[2]沿水平方向匀速飞行过程中无人机没有在重力的方向上移动距离，所以重力做功。[3]整个飞行过程的时间为则在整个飞行过程中克服重力做功的功率为13．如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的60%，则她上半身的重力约为N。她在1min内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为30cm，则她在这段时间克服重力做的功约为J，功率为W。【答案】300360060【详解】[1]根据题意可得，该同学上半身的质量为则她上半身的重力为[2]做一个仰卧起坐克服重力做的功为她在1min内做了40个仰卧起坐，则她在这段时间克服重力做的功为[3]根据可得，功率为14．跳绳是我省体育与健康考试的项目之一。如图所示为某次跳绳模拟测试中，重450N的小红重心高度随时间变化的情况。根据图像可知小红1min跳绳次。小红在1min内克服重力做功的功率为W。【答案】18067.5【详解】[1]由图像可知，13每次跳绳克服重力做功W0=Gh=450N×0.05m=22.5J[2]小红在内克服重力做功的功率15．如图甲所示，水平地面上的物体受到方向不变的推力F的作用，其Ft和vt的图像分别如图乙、丙所示。则在0~3s内，物体克服摩擦力所做的功为J：9~12s内，推力的功率为W。【答案】060【详解】[1]由图可知，在0~3s内，物体保持静止，物体克服摩擦力所做的功为0J。[2]由图可知，9~12s内，物体做匀速直线运动，速度为1m/s，此时，物体受到的拉力为60N，推力的功率为P=Fv=60N×1m/s=60W三、实验题16．为了研究拉力做功的快慢，某同学设计了如下的实验进行研究。他把不同质量的物体匀速提升不同的高度，同时测出所用的时间，记录的实验数据如下表所示。已知表一实验拉力做功最快，表三实验拉力做功最慢。每一表格所示实验做功快慢相同。表一实验序号拉力（N）提升高度（m）功（J）所用时间（s）1250.82022600.530332000.2404表二实验序号拉力（N）提升高度（m）功（J）所用时间（s）4500.21025800.2520461000.3306表三实验序号拉力（N）提升高度（m）功（J）所用时间（s）7100.5528400.2510491000.2208（1）分析比较实验次数，可得出的初步结论是：在时间相同的情况下，拉力所做的功越多，做功就越快。（2）分析比较实验次数1和5和9（或2和6，或4和8），可得出的初步结论是：。（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论。（a）分析比较表一、表二或表三中的数据及所给已知条件，可初步得出：。（b）分析比较表一、表二和表三中的数据及所给已知条件，可初步得出：。（c）因此我们引入了这个物理量来表示物体做功快慢。【答案】1、4、7/3、5、8在拉力所做的功相同的情况下，所用时间越少，做功就越快当拉力所做的功与所用时间的比值相同时，拉力做功快慢相同当拉力所做的功与所用时间的比值越大时，拉力做功越快功率【详解】（1）[1]由三个表格数据可知，实验次数1、4、7（或3、5、8），拉力做功的时间相同，拉力所做的功不同，所以分析比较实验次数1、4、7（或3、5、8），可得出的初步结论是：在时间相同的情况下，拉力所做的功越多，做功就越快。（2）[2]由三个表格数据可知，实验次数1、5、9（或2、6，或4、8），拉力做功的时间不同，拉力所做的功相同，所以分析比较实验次数1、5、9（或2、6，或4、8），可得出的初步结论是：在拉力所做的功相同的情况下，所用时间越少，做功就越快。（3）（a）[3]分析比较表一、表二或表三中的数据及所给已知条件，已知每一表格所示实验做功快慢相同，可初步得出：当拉力所做的功与所用时间的比值相同时，拉力做功快慢相同。（b）[4]分析比较表一、表二和表三中的数据及所给已知条件，已知表一实验拉力做功最快，表三实验拉力做功最慢，可初步得出：当拉力所做的功与所用时间的比值越大时，拉力做功越快。（c）[5]在物理中，用功率表示物体做功的快慢，数值上等于单位时间内所做的功，因此我们引入了功率这个物理量来表示物体做功快慢。四、计算题17．如图所示，青秀山风景区用低碳环保的观光车在景区接送旅客，汽车总质量为，该车某次在水平路面上受到的牵引力为，10min匀速行驶了3600m，求：(1)汽车的行驶速度；(2)汽车牵引力做的功；(3)汽车牵引力做功的功率。【答案】(1)；(2)；(3)【详解】（1）由可知，汽车的行驶速度为（2）由可知，汽车牵引力做的功为（3）由可知，汽车牵引力做功的功率为18．工人用如图所示的滑轮装置，把重为100牛的物体匀速向上提起，在10秒内绳子自由端上升了6米。不计绳子和滑轮之间的摩擦及滑轮重，求：(1)绳子自由端的拉力F所做的功W。(2)拉力F的功率。【答案】(1)300焦(2)30W【详解】（1）因不计绳子和滑轮之间的摩擦及滑轮重，绳子自由端的拉力是拉力F所做的功是W=Fs=50N×6m=300J（2）拉力F的功率是19．小华同学做俯卧撑的示意图如图所示。他的质量为50kg，P点为身体