专题11.2 功率--八年级物理人教版（下册）.doc

第十一章 功和机械能 第2节 功率 1．功率的概念：__________与_____________之比叫做功率。 2．功率的物理意义：表示做功__________的物理量。 3．功率的定义式：_____________。 4．功率的国际单位为__________，简称瓦（W），常用单位为__________（kW），换算关系为1 kW=1 000 W。 5．区别功与功率：功率与功是两个不同的物理量，“功”表示做功的“___________”，而“功率”则表示做功的“”，“多少”与“快慢”的意义不一样，只有在做功时间相同时，做功多的就做功快；否则，做功多，不一定做功就快，即“功率”不一定就大，也就是说：功率与功和时间两个因素有关。 6．功率的推导式：由P＝W/t变形为P＝F·v可知：功率一定时，力F与速度v成__________。 功 做功所用时间 快慢 P=Ｗ/t 瓦特 千瓦 多少 快慢 反比 1．定义：功和做功时间之比叫做功率。 2．物理意义：表示做功快慢的物理量。 3．公式：。 4．单位：主单位W，常用单位kW，换算：1 kW=103 W。如：某小轿车功率为66 kW，它表示小轿车1 s内做功66 000 J。 5．功率的计算 功率的计算公式为，其中P表示功率，单位是瓦特；W表示做功的多少，单位是焦耳；t表示时间，单位是秒。公式推导：。 注意：P、W、t必须对应于同一段时间和同一物体；具有普遍性，不限制物体的运动状态，题目中若出现距离，则考虑公式；若出现速度，没有距离，则考虑公式P=Fv。 【例题】在春季运动会上，小华参加跳绳比赛，他1 min跳了120次，每次最大腾空高度为20 cm，该同学身体的质量是50 kg。试估算他在跳绳过程中克服重力做功的功率最接近于 A．100 W B．200 W C．40 W D．1 200 W 参考答案：B 1．以下单位中，表示功率的是 A．牛顿 B．瓦特 C．千克 D．米 2．关于功率概念的理解，下列说法中正确的是 A．功率大的机械做的功多 B．功率大的机械做功时用的时间少 C．单位时间内完成的功越多，则功率越大 D．省力多的机械功率大 3．小明爸爸的质量为70 kg、小明的质量为50 kg．当父子俩一起从居住楼的一楼同时走上二楼．在此过程中以下判断正确的是 A．两个人做功的功率相等 B．无法比较做功的快慢 C．小明做功的功率比爸爸的大 D．爸爸做功的功率比小明的大 4．如图所示是甲、乙两物体做功与所需时间的关系图象，由图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙关系是 A．P甲>P乙 B．P甲<P乙 C．P甲=P乙 D．无法确定 5．重为G的物块挂在测力计下，其下端的纸带穿过打点计时器。现分别两次拉动物块竖直向上运动，打出的纸带分别如图（a）、（b）所示，测力计的示数分别为Fa、Fb。则关于Fa、Fb对应的功率Pa、Pb的大小关系是 A．Pa<Pb B．Pa=Pb C．Pa>Pb D．无法判断 6．为了迎接体育中考，很多男生加强了引体向上的训练，如果想粗略测量某位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 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 7．一辆汽车的功率为100 kW，上坡时的速度是1 m/s，则该汽车的牵引力是 A．100 N B．10 N C．105 N D．103 N 8．汽车上陡坡时，一般要换低挡，使车速降低，这是为了 A．减小额外功 B．增大功率 C．增大牵引力 D．增加有用功 9．功率相等的两辆汽车，在相等的时间内匀速通过的距离之比是2:1，则 A．两辆汽车的牵引力之比是1:2 B．两辆汽车的牵引力之比是2:1 C．两辆汽车所做的功之比是1:2 D．两辆汽车所做的功之比是2:1 10．功率是10 kW的拖拉机，它在120 s内能做功___________J。 11．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90 kW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10 s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。 12．学校新购了一箱物理器材，小青将它从一楼搬到三楼，小红想测定小青搬动器材过程中对箱子做功的功率。 【实验器材】______________________； 【实验原理】______________________； 【实验步骤】 A．测出箱子的质量m； B．测出楼梯的总长度L； C．测出一楼到三楼的竖直高度h； D．测出小青上楼所用的时间t； E．计算出小青搬运箱子的功率P。 小红的实验步骤中多余的是：___________。（填写步骤前的字母即可） 13．星期天，小刘骑电动自行车以18 km/h的速度在通港大道上匀速行驶了6 000 m，电动自行车牵引力的功率为150 W。求： （1）小刘在通港大道上行驶的时间； （2）电动自行车的牵引力； （3）电动自行车在这段时间内牵引力所做的功。 14．某型号汽车发动机的额定功率为4×104 W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600 N．在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求： （l）发动机所提供的牵引力大小； （2）汽车行驶10 min牵引力所做的功； （3）汽车行驶速度的大小． 15．下列说法中正确的是 A．做功越多，功率越大 B．做功越少的机械做功越慢 C．功率大的所用时间少 D．功率大的机械做功一定快 16．如甲图所示，小明用弹簧测力计水平拉木块，使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象．下列说法错误的是 A．两次木块都做匀速直线运动 B．两次木块受到的摩擦力一样大 C．两次拉力对木块做的功一样多 D．两次拉力对木块做功的功率一样大 17．某班准备组织一次爬楼比赛活动，规定从一楼登上五楼，比一比谁的功率最大。经讨论，同学们提出测量的物理量有：①一楼到五楼的高度h；②从一楼到达五楼所用的时间t；③每个同学的体重G；④一楼到五楼楼梯的长度L。则下面的比较方案中，能够分出胜负且最简单的比较方案是 A．②④比较 B．①②③比较 C．②③比较 D．①②比较 18．2015年10月，我国研发的平流层飞艇“圆梦”号（如图甲）首飞成功。飞艇依靠浮力可升到20 km高的平流层，其推进系统有太阳能电池提供能量。飞艇悬停时，推进器将空气推向后方获得向前的推力，推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡，可使飞艇长时间悬停。飞艇所受的空气阻力与风速的关系如图乙，推进器的功效（功效是指推进器的推力与功率的比值）为0.01 N/W，当平流层风速为40 m/s时，飞艇推进器的推力大小为__________N；推进器的功率为__________W。 19．小明家买了一桶水，小明的爸爸要将这桶水搬到他家所住的3楼（如图所示），小明想用所学的物理知识测量他爸爸搬水的过程中对这桶水所做功的功率。 （1）小明设计的实验步骤如下，其中不必要的是__________； A．测出这桶水的重力 B．测出两层楼的楼梯总长度 C．测出两层楼的竖直高度 D．测出上楼所用的时间 E．算出他爸爸搬运这桶水的功率 （2）小明在测量中所需要的器材有：弹簧测力计（量程足够大）、__________和__________。 （3）小明设计了一个记录数据的表格，请你帮小明完成表格第一行中还未填好的内容。 两层楼的高度h/m 爸爸上楼的时间t/s 爸爸搬运这桶水的功率P/W 20．（2017·广西四市卷）在水平地面上，小明在10 s内用50 N水平方向拉着重100 N的小车前进了5 m，则小明的功率是 A．25 W B．50 W C．250 W D．500 W 21．（2017·铜仁卷）一搬运工用100 N的水平推力，将重为500 N的箱子，以0.4 m/s的速度在水平地面上匀速推动了50 s。在此过程中下列说法正确的是 A．木箱受到的摩擦力小于100 N B．重力所做的功为1×104 J C．推力所做的功40 J D．推力做功的功率为40 W 22．（2017·扬州卷）将一本物理书从地面捡起放到课桌上，所做的功大约是 A．0.2 J B．2 J C．20 J D．200 J 23．（2017·连云港卷）如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1 m/s速度在水平地面上匀速运动了10 m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1_______W2，P1________P2（选填“＞”“<”或“=”）。 1．B【解析】在国际单位制中，A、牛顿是力的主单位，故A错误；B、瓦特是功率的主单位，故B正确；C、千克是质量的主单位，故C错误；D、米是长度的主单位，故D错误。故选B。 3．D【解析】由G=mg得，小明爸爸的质量比小明的质量大，所以小明爸爸重力大；上楼过程克服自身重力做功，由W=Gh可知，小明爸爸做功多；由，可知，相同时间内，小明爸爸功率大。故选项ABC错误，选项D正确；故选D。 4．B【解析】根据图示可知，相同时间内，乙做的功比甲多，故乙的功率比甲的功率大，即P甲<P乙。选B。 5．A【解析】物体在测力计下，受到两个力的作用：重力、拉力。由题意知，重力和拉力都相等，由此可知，物体受到的力是平衡力，所以物体将处于平衡状态：做匀速直线运动；由图可知，（b）在相同时间内的路程大，则速度大，根据公式P=Fv可知，Pa<Pb，故选A。 6．B【解析】功的计算公式为：W=Gh，G=mg；故要得出功的多少，需要测量：质量m、高度h；功率计算公式为：；故要得出功率的大小，需要测量时间t；综合以上信息，可分析出需要测量的物理量为：质量m、高度h、时间t，故不需要测量的是单杠的高度。故选B。 7．C【解析】汽车的功率P=100 kW=1×105.W，由得，该汽车受到的牵引力：。故选C。 8．C【解析】因为功率可知，在功率一定时，速度v越小，牵引力F越大，汽车上坡时，需要的牵引力大，所以要慢速行驶，以提供较大的牵引力。故选C。 9．A【解析】根据题意，由W=Pt得，P1=P2，t1=t2，所以W1:W2=1:1，故C、D错；又因为W=Fs，所以，所以A正确、B错。故选A。 10．1.2×106 【解析】拖拉机的功率P=10 kW=104 W，时间t=120 s，拖拉机120 s做的功：W=Pt=104 W×120 s=1.2×106 J。 11．9×105 3×103 12．台秤、卷尺、停表 B 【解析】（1）要测量搬动器材过程中对箱子做功的功率，其实验原理为：；m为箱子的质量，h为一楼到三楼的竖直高度，t为上楼所用的时间。所以，需要用台秤测量箱子的质量m，用卷尺测量一楼到三楼的竖直高度h，用停表测量上楼所用的时间t。 （2）由以上分析可知并不需要测量楼梯的总长度，故选B。 13．（1）20 min （2）30 N （3）1.8×105 J 【解析】（1）v=18 km/h=5 m/s，由得小刘在通港大道上行驶的时间： ； （2）由可得电动自行车的牵引力：； （3）由可得，电动自行车在这段时间内牵引力所做的功： W=Pt=150 W×1 200 s=1.8×105 J。 14．（l）1 600 N （2）2.4×107 J （3）25 m/s 【解析】（1）因汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，发动机所提供的牵引力大小：F=f=1 600 N； （2）由可得，汽车行驶10 min牵引力所做的功：W=Pt=4×104 W×10×60 s=2.4×107 J； （3）由可得，汽车行驶速度的大小：。 15．D【解析】A、由公式可得，W=Pt，所以做功的多少不仅与功率有关还与时间有关，故A错误；B、由公式可得，做功的快慢由功和时间共同决定，故B错误；C、根据可知，做功相同时，功率大的所用时间少，故C错误；D、功率越大，则单位时间内所做的功越多，则表示做功越快，故D正确。故选D。 17．C【解析】由可知，需要知道每位同学所做的功W和爬楼的时间t，而根据功的公式W=Gh，还要知道每位同学的体重G的楼的高度h，值得注意的是，每位同学都是从一楼登上五楼，其高度h是相同的，所以不去测量楼的高度也不会影响到实验的结果。这样我们只需要测量每个同学的体重、爬楼的时间，通过比较就可以知道功率的大小了。故选C。 18．1 440 1.44×105 【解析】由图乙可知，飞艇受到的阻力与风速的平方成正比，所以，飞艇受到的阻力f=kv2（k为比例系数），由图乙可知，当风速的平方为400 m2/s2时，飞艇受到的阻力f=360 N，则：360 N=k×400 m2/s2，解得；当平流层风速为40 m/s时，飞艇受到的阻力： ；飞艇悬停在空中，因此飞艇受到的水平推力和阻力是一对平衡力，所以，水平推力：F=f′=1440 N，由题意可得，则此时飞艇推进器的功率为：。 19．（1）B （2）皮尺（或卷尺） 停表（或手表、钟表） （3）这桶水的重力G/N （3）根据（1），完成表格第一行：这桶水的重力G/N 这桶水的重力G/N 两层楼的高度h/ m 爸爸上楼的时间t/s 爸爸搬运这桶水的功率P/W 20．A【解析】拉力做功W＝Fs＝50 N×5 m＝250 J；则小明的功率P＝＝25W。故选A。 21．D【解析】因为箱子在水平面上做匀速直线运动，所以摩擦力等于推力为100 N，故A错；物体没有在重力的方向上移动距离，所以重力做功为0，故B错；由W=Fs得，推力做的功为W=Fs=100 N×4 m/s×5=2 000 J，故C错；推力做功的功率为P=40W，故D正确。 22．B【解析】物理课本的质量约为200 g，课本的重力G=mg=0.2 kg×10 N/kg=2 N，所以将一本物理书从地面捡起放到课桌上，所做的功W=Gh=2 N×1 m=2 J，故B符合题意为答案，选项ACD错误。 23．= < 【解析】由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1=F2=f；物体运动的距离都为10 m，且F1=F2，由W=Fs可知W1=W2；因为v1<v2，且F1=F2，由P=Fv可知，P1<P2。