2023学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（人教版）.docx

第 2 节 功率 基础闯关全练拓展训练 1.(2023年 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，要比较功率的大小，还要比较二人的体重。 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,故本题应选C。  3.(2023年 吉林长春模拟)如图所示,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,则大小关系正确的是W1 W2、P1 P2。 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,则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.(2023年 甘肃兰州一模)在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬楼时谁的功率大。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,即可比较功率大小; ②都爬到楼顶,测量出各自的体重和爬楼用的时间,即可比较功率大小; 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,算出功率进行比较。A.③ B.①② C.①③ D.①②③ 答 案 D W Gh mgh 爬楼克服自身重力做功的功率 P= t = t = t 因此,比较功率的大小时,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,可以比较功率大小;方法②控制 h,通过测量 G 和 t,可以比较功率大小;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︰6 B.8︰15 C.6︰5 D.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 =W1 G1h 1 1 2 2 1 t1 = t1 ,小华的登山功 W2 G2h G1h P1 t1 G1  t2 6 率:P2= = ,又 G1=1.5G2,则 = G h = × = 。 t2 t2 P2 2 G2 t2 t1 5 3.(2023年 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) 若重物上升的总高度为 60m,则最后 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,则最后 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 =1×10 W。 1.(2023年 湖南张家界模拟,6,★☆☆)如图所示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.(2023年 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.保证安全 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。若轿车以 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,则经过 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 9×105 3×103 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 9×104J 3 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。若 2 人质量共 150 千克,在拉力作用下匀速向 上运动,已知拉力的功率为 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 P 15000W 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.(2023年 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.(2023年 广东广州中考,7,★★☆)如图所示,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。则( ) A.W1>W2 B.W1<W2 C.P1>P2 D.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,比较可知,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 6×103 1.2×103 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 W 6×103J 3 P= t = 5s =1.2×10 W。 4.(2023年 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,则 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