4.2.2 机械功-功率（重点练）（备作业）（解析版）

4.2.2机械功-功率（重点练）一、单选题1．下列关于功率的说法中，正确的是（）A．物体做功越多，功率越大 B．物体做功时间越短，功率越大C．物体做功越快，功率越大 D．物体做功时间越长，功率越大【答案】C【解析】A．做功越多，但是时间不确定，功率不一定大，故A错误；BD．所做的功不确定，仅根据做功时间长短，不能确定功率大小，故BD错误；C．功率是单位时间内做的功的多少，表示做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故C正确。故选C。2．某同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为10s．则他上楼消耗的功率最接近（）A．3W B．30W C．300W D．3000W【答案】C【解析】该同学的重力约为500N，从一楼到三楼在竖直方向移动的距离为6m，所以克服重力做的功为上楼消耗的功率为故选C。3．某机器的功率是1000瓦，这句话的物理意义是（）A．表示这台机器能做1000瓦的功B．表示这台机器能做1000焦的功C．表示这台机器每秒能做1000瓦的功D．表示这台机器每秒能做1000焦的功【答案】D【解析】由知，功率的物理意义为：单位时间内做功的多少，故1000瓦的物理意义，是指这台机器每秒可以做功1000J。故选D。4．关于功率，下列说法中正确的是（）A．从P=可知，功率跟功成正比，所以只要做功多，功率就大B．从P=可知，功率跟时间成反比，所以只要时间短，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【答案】D【解析】A．功率的大小是做功的多少和做功的时间共同影响；仅做功多功率不一定大，故A错误；B．功率的大小是做功的多少和做功的时间共同影响，仅时间短功率不一定大，故B错误；C．功率是表示物体做功快慢的不是表示做功多少的，故C错误；D．由公式P=，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。故选D。5．售货员用120N的水平力，推着500N的售货车在水平路面上前进了30m，用了40s的时间，则它所做的功和功率分别为A．3600J，375W B．3600J，90W C．1800J，465W D．1500J，375W.【答案】B【分析】已知推力大小和物体在推力方向上移动的距离，利用功的公式计算人对小车做功，又已知做功时间，利用功率公式求解．【解析】人对车做功：，人对小车做功的功率：.故选B.6．以相同功率正常匀速行驶的两辆汽车，在相同时间内两车通过的路程之比为2:1，下列说法正确的是（）A．两车所做功之比是2:1B．两车所做功之比是1:1C．两车所受牵引力之比是2:1D．两车速度之比是1:2【答案】B【解析】AB．两车功率相同，根据可知，在相等的时间内做的功相等，即两车所做的功之比为1:1，故A错误，B正确；C．由W＝Fs可得，两车所受牵引力之比为故C错误；D．由可得故D错误。故选B。7．如图所示，两名运动员，甲比乙高，若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，则（）A．甲做功较多，功率较大B．乙做功较多，功率较小C．甲做的功较多，甲、乙功率相等D．甲、乙做功相等，乙的功率大【答案】A【解析】由题意可知，两人举起的杠铃质量相同，则杠铃重力相同，甲比乙高，即G甲=G乙h甲＞h乙由可知，举起杠铃所做的功W甲＞W乙因为举起杠铃用的时间相同t甲=t乙所以根据知，做功的功率P甲＞P乙故选A。8．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． B． C． D．无法比较大小【答案】A【解析】由图象可知，当做功时间相同时由可知故选A。视频

9．在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是：A．W1≠W2P1≠P2 B．W1＝W2P1＝P2C．W1＝W2P1>P2 D．W1＝W2P1<P2【答案】D【解析】由于在自由下落过程中物体运动速度会越来越快，AB＝BC，故通过AB所用的时间大于通过BC所用的时间，由W=Gh，P=W/t知，重力不变，故通过AB所做的功等于通过BC所做的功，通过AB的功率小于通过的功率，故正确选项是D．10．如下图所示，水平地面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，用虚线框记录物体的位置．物体在OQ段做匀速直线运动．F在NO、OP段做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则A．W1<W2P1>P2 B．W1=W2P1>P2C．W1>W2P1<P2 D．W1=W2P1<P2【答案】B【解析】由图可知，OP段和NO段的路程都为s=3m，拉力都是F=3N，由W=Fs可得做的功W1=W2，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，设NO段用的时间为t，则OP段用的时间为2t，所以t1＜t2，做的功相同，由P=可知，P1＞P2，故B符合题意，ACD不符合题意．二、填空题11．在物理学中，把______内做功的多少叫做功率。功率是表示物体______的物理量。一台机器工作时的功率为1500瓦，表示的物理意义是______。【答案】单位时间做功快慢1s做功1500J【解析】[1][2]在物理学中，把单位时间内做功的多少叫做功率，功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，表示做功越快。[3]一台机器工作时的功率为1500瓦，表示该机器在1s内做功1500J。12．甲、乙两台机器功率之比为3：7，做相同的功所用时间之比为______，在相同的时间内完成的功之比为______。【答案】7：33：7【解析】[1]当做功相同时，做功所用的时间与功率成反比。甲、乙两台机器功率之比为3：7，做相同的功所用时间之比为7：3。[2]做功所用的时间相同时，做的功与功率成正比。甲、乙两台机器功率之比为3：7，在相同的时间内完成的功之比为3：7。13．木块在大小为2牛的水平拉力作用下，6秒内在水平面上沿拉力方向前进12米，之后撤去拉力，木块又滑行了2米才停下，则拉力做的功为______焦，拉力的功率为______瓦；若木块重50牛，在此过程中重力对木块做功为______焦。【答案】2440【解析】[1][2]拉力做的功为W=Fs=2N×12m=24J拉力的功率为[3]重力的方向是竖直向下的，而物体是在水平方向上移动的，在重力方向上没有移动距离，故在此过程中重力做功为0J。14．我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢。如图所示，用挖掘机挖土比人力挖土做功快，所用的比较方法是：做功时间相同，比较做功多少。另一种比较做功快慢的方法是：______相同，比较_________。【答案】做功做功时间【解析】[1][2]判断做功快慢有两种方法，一种是做相同的功，比较做功时间的长短，一种是在相同的时间内，比较做功的多少。15．甲、乙两位体重相等的同学进行登楼比赛，甲用2分钟登上9楼，乙用1分钟登上5楼，则甲乙两位同学登楼的速度之比v甲：v乙是_____；做功之比W甲∶W乙是_____；功率之比P甲∶P乙是_____。【答案】1：12：11：1【解析】[1]设1层楼的高度为h，甲2分钟登楼高度为8h，所以：v甲==，乙1分钟登楼高度为4h，所以：v乙=，所以v甲：v乙=1：1；[2]设甲、乙重均为G，甲所做的功为：W甲=G×8h=8Gh，乙所做的功为：W乙=G×4h=4Gh，因此W甲：W乙=2：1；[3]甲的功率为：P甲==，乙的功率为：P乙=，所以P甲：P乙=1：1。16．如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率，下面所列的物理量中，不需要测量的是______（选填序号）。①他的质量②单杠的高度③每次身体上升的高度④做“引体向上”的时间【答案】②【解析】引体向上是克服自身的重力做功，功等于重力乘以上升高度，功率等于功除以时间。所以做引体向上的功率P===可见需要测量的物理量是：小明的质量、身体上升的高度、小明做引体向上的时间，不需要测量单杠的高度。17．物体在20牛的水平拉力作用下沿拉力方向做直线运动，其s-t图像如图所示，该物体的速度大小为_____米/秒，运动4秒，拉力对物体所做的功为_________焦，功率为____________瓦．【答案】1；80；20【解析】[1]由图可知：图象是一条过原点的射线，路程和时间成正比，物体做匀速直线运动，运动6秒时，通过的路程为，物体的速度：；[2]由图象可知，物体在内运动路程为，拉力做功；[3]拉力做功的功率．18．在图中，能改变力的方向的滑轮是_______（选填“A”或“B”）。重物G为100牛，不计滑轮的重和摩擦，匀速提升重物时FA=______牛；图B中物体在2秒内上升的了3米，则拉力FB所做的功为_______焦，功率为_____瓦。【答案】A100300150【解析】[1]动滑轮省力但不改变力的方向，定滑轮不省力但能改变力的方向，故能改变力的方向的滑轮是A。[2][3][4]不计滑轮的重和摩擦，可得FA=G=100N图B中物体在2秒内上升的了3米，则拉力FB拉出的距离为6米，做的功为W=50N×6m=300J拉力FB所做功的功率为19．如图所示，重力为50牛的木块A在拉力F1作用下，10秒内沿水平面匀速前进了50厘米，弹簧测力计的示数为10牛，木块受到的摩擦力为___________，F1所做的功为__________焦，功率为________瓦。【答案】20N101【解析】[1]据动滑轮的特点有，拉力F1与弹簧测力计的拉力相等，木块匀速运动时，受到的摩擦力f=2F1=2×10N=20N[2]由题意知，绳子端移动的距离s=2×0.5m=1mF1所做的功W=F1s=10N×1m=10J[3]功率20．如图所示，重力为80牛的木块在大小为10牛的水平拉力F的作用下，10秒内沿水平面匀速前进了5米，则重力做的功为________焦，拉力做的功为________焦，拉力的功率为_________瓦：若水平拉力变为14牛，则木块在水平方向上所受到的合力为___________牛。【答案】05054【解析】[1]由题意知，木块沿水平方向匀速直线运动，而重力的方向是竖直向下的，所以重力在这个过程中做功为0。[2]拉力做的功W=Fs=10N×5m=50J[3]拉力的功率[4]拉力F=10N时，木块匀速直线运动，此时的摩擦力等于拉力，当拉力变成14N，木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，则所受的摩擦力不变，所以此时的合力F合=F1-f=14N-10N=4N三、计算题21．把重为50牛的物体沿竖直方向匀速提升10米，用时10秒。求：①拉力所做的功W。②拉力的功率P。【答案】①500J；②50W【解析】解：①由题意可知，此时拉力等于物体的重力，则拉力所做的功WW=Fs=50N×10m=500J②拉力的功率PP===50W答：①拉力所做的功W为500J；②拉力的功率P为50W。22．某建筑工地上的起重机要将重为1×104牛的钢筋水泥板匀速提升到楼顶，提升的高度为10米，所用时间为50秒，求：（1）起重机对钢筋水泥板所做的功。（2）起重机的功率。【答案】（1）105J；（2）2000W【解析】解：（1）起重机对钢筋水泥板所做的功W=Gh=1×104N×10m=105J（2）起重机的功率答：（1）起重机对钢筋水泥板所做的功105J；（2）起重机的功率2000W。23．如图所示，小李用力将货物在5秒内匀速提升2米，拉力的功率为40瓦。不计滑轮和绳子的重力，求：①这段时间内拉力所做的功W。②拉力大小F。【答案】（1）；（2）【解析】解：（1）①这段时间内拉力所做的功②绳子自由端移动的距离拉力大小F答：①这段时间内拉力所做的功为；②绳子自由端移动的距离。24．一辆在水平路面上沿直线匀速运动的货车，行驶时所受的阻力恒为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N。求：（1）货车空载行驶时所受的阻力；（2）货车以36km/h的速度空载匀速行驶10s牵引力做的功；（3）当货车装载后，以9×104W的最大功率、25m/s的速度匀速行驶时，货车的牵引力。【答案】（1）2.5×103；（2）2.5×105；（3）3.6×103【解析】解：（1）由题意知，货车空载时所受的阻力f=0.1G=0.1×2.5×104N=2.5×103N（2）货车空载且匀速行驶时，牵引力等于所受的阻力，即F=f=2.5×103N10s内货车行驶的距离s=vt=36×m/s×10s=100m货车行驶10s牵引力做的功W=Fs=2.5×103N×100m=2.5×105J（3）货车载货后，以25m/s的速度匀速行驶时，牵引力答：（1）货车空载行驶所受阻力为2.5×103N；（2）货车以36km/h的速度空载匀速行驶10s牵引力做的功为2.5×105J；（3）货车的牵引力为3.6×103N。25．某正在测试中的一款无人汽车，其质量为1.6×103kg，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽车总重的0.05倍，汽油的热值是4.5×107J/kg，g取10N/kg，求：（1）汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力；（2）汽车发动机的功率；（3）在测试汽车的加速性能时，该汽车从静止开始以大小为a的匀加速直线运动（若一物体沿直线运动，且在运动的过程中加速度保持不变且大于0，则称这一物体在做匀加速直线运动），汽车通过的距离与加速度、时间关系为：s=（s为运动的距离，单位为m；v0为初始速度，单位为m/s；a为匀加速度，单位为m，t为加速时间，单位为s），求：此汽车从静止开始，以10m匀加速直线运动2s通过的距离。【答案】（1）800N；（2）1.6；（3）20m【解析】解：（1）汽车总重力汽车行驶时受到的阻力是由于汽车在平直公路上匀速行驶，即汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力为（2）汽车的速度汽车的功率为（3）汽车的初速度为0m/s，所以v0=0m/s，汽车2s通过的距离为答：（1）汽车发动机的牵引力为800N；（2）汽车发动机的功率为1.6×104W；（3）汽车从静止开始，匀加速直线运动2s通过的距离为20m。四、实验题26．给你一块秒表、10米长的卷尺和体重计，测量你从底楼登上二楼时克服重力所做的功率。要求：①写出需要测量的物理量为______，你从底楼登上二楼时克服重力所做的功率的表达式为P=______；②如果一个同学的体重为500牛，楼层高为3米，所用时间为10秒。则该同学克服重力所做的功率为______。（不写计算过程）【答案】G、t、h150W

【解析】①[1][2]根据

可知，需要测量的物理量有：重力G、时间t、高度h；其表达式为②[3]该同学克服重力所做为该同学克服重力所做的功率为故该同学克服重力所做的功率为。27．为了比较做功的快慢，甲、乙两位同学比赛搬砖，具体实验过程如下图：

（1）比较图（a）和（b）两图可得：______。（2）比较图（a）和（c）、（d）两图可得：______。【答案】当所用时间相同时，做功越多，做功越快当做功相同时，所用时间越少，做功越快【解析】（1）[1]比较（a）、（b）做功的快慢，一块砖重力是不变的，楼高也是相同的。甲搬的砖多，根据W=Gh可知，甲做功多，时间相同，所以甲做功快，可以得到当所用时间相同时，做功越多，做功越快。（2）[2]比较图（a）和（c）、（d）两图可得：甲搬完同样的砖，用的时间少，因为做功相同，所以甲做功快，可以得到做功相同时，所用时间越少，做功越快。28．测量两位同学从一楼登上到三楼做功快慢的实验，下表是两位同学的实验数据，其中实验次数1、2做功快慢相同并且最快，次数4做功快慢其次，次数3做功最慢：同学实验次数做功时间（秒）做功（焦）甲1306000甲26012000乙3304000乙4506000（1）比较实验次数1和3可得到：当______，做功越快；（2）比较实验次数______可知：当两位同学做功多少相同时，所用时间越短，做功越快；（3）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分析，当______，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______（要写上单位），为此物理学中引入了一个新的物理量叫______。【答案】做功时间相同时，做功越多1与4做功与时间的比值越大时做功/时间（焦/秒）功率【解析】（1）[1]比较实验次数1和3，做功时间相同时，1做功多，1做功快，可知做功时间相同时，做功越多，做功越快。（2）[2]比较实验次数1与4，两位同学做功多少相同，甲所用时间越短，甲做功快，可知做功多少相同时，所用时间越短，做功越快。（3）[3]由实验数据可知，当做功多少和做功时间均不相同时，当做功与时间的比值越大时，做功越快。[4][5]为了比较两位同学做功的快慢，应该列增加的一栏项目是做功/时间（焦/秒），我们物理学中把做功与所用时间之比叫功率。29．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，同时测出相应的所用时间，记录的实验数据如下表所示。已知表一所示实验拉力做功最快，表三所示实验做功最慢。每一表格所示实验做功快慢相同。表一表二表三实验序号拉力（牛）提升高度（米）功（焦）所用时间（秒）实验序号拉力（牛）提升高度（米）功（焦）所用时间（秒）实验序号拉力（牛）提升高度（米）功（焦）所用时间（秒）1250.802024500.201027100.50522600.503035800.252048400.2510432000.2040461000.3030691000.20208（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，拉力所做功越多，做功就越快。（2）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：________。（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相关条件，可初步得出：____________。（b）分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件，可初步得出：______________。（4）物理学中引入________这一物理量表示做功快慢。【答案】1、4、7或3、5、8在物体做功相同的条件下，做功时间越短做功越快物体做功与时间的比值相同，物体做功快慢相同物体做功与时间的比值越大，物体做功越快功率【解析】（1）[1]由表格可知实验次数1、4、7（或3、5、8），拉力做功的时间相同，拉力所做功不同，实验次数1（或3）做功最多做功最快，实验次数7（或8）做功最少做功最慢，故可得出：在时间相同的情况下，拉力所做功越多，做功就越快。（2）[2]由表格可知实验次数1、5、9（或2、6，或4、8），拉力所做功相同，拉力做功的时间不同，时间长的做功慢，故可得，在做功相同的情况下，所用时间越少，做功越快。（3）（a）[3]由题知每个表所示实验做功快慢相同，分析比较表一、表二或表三中的数据，可知，同一表拉力做的功与时间比值也相同，故可初步得出，拉力所做功与所用时间的比值相同，拉力做功快慢相同。（b）[4]已知表一所示实验拉力做功最快，表三所示实验拉力做功最慢，分析比较表一、表二和表三中的数据，可知，表一拉力所做功与所用时间的比值最大，表三拉力所做功与所用时间的比值最小；故可初步得出，拉力所做功与所用时间的比值越大，拉力做功越快。（4）[5]描述做功的快慢的物理量是功率，大小等于功与完成这些功所用时间的比值。30．某小组同学为了研究发动机做功快慢与哪些因素有关，他们分别对甲吊车、乙吊车和丙吊车发动机的做功快慢进行了观察，发现每一组做功快慢相同，而甲吊车做功最快，乙其次，丙最慢，该小组同学们将三辆吊车每次运货物时的发动机牵