11.2 功率（原卷版）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 11.2 功率（原卷版） 考点直击 典例分析＋变式训练 考点1 功率的概念及做功的快慢 （1）功率定义：物体在单位时间内所做的功叫功率，在物理学中用字母P表示； （2）功率意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢； （3）功率公式：功率=功/时间，即； （4）功率单位：国际单位：瓦（W），1W=1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W； （5）功率的种类： ①平均功率：物体做变速运动时，力在不同的时间段内做功快慢不同，平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度。  ②瞬时功率：物体做变速运动时，力在某时刻做功的快慢。 做功快慢比较： （1）方法一：做相同的功，比较不同的物体所用的时间，所用时间短的物体做功快。 （2）方法二：取相同的时间，比较不同的物体所做功的多少，做功多的物体做功快。 【典例1】（春•霸州市期末）关于功和功率。下列说法正确的（　　） A．用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同 B．功率与时间成反比，所以只要时间短，功率就大 C．做功越多，功率越大 D．有力作用在物体上，物体在力的方向上又移动了距离，则这个力就对物体做了功 【典例2】（2019•厦门模拟）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最大的功率，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 【典例3】（春•浦东新区月考）机械功和功率的区别是：前者指物体做功的　 　，后者是指物体做功的　 　（前两空均选填“多少”或“快慢”）。某机器的功率是800瓦，其物理意义是此机器　 　。 【典例4】（秋•东台市月考）生活中，人们通常用两种方法来比较做功的快慢：方法①：相同的时间比较做功的多少；方法②：　 　。如图所示，表示的是用挖土机挖土比人力挖土快得多，所用的是判断方法　 　。物理学用功率描述做功的快慢，公式为P＝W/t，这种方法与日常方法　 　是相同的（以上两空选填“①”或“②”）。 【变式训练1】（春•朝阳区期末）做功越快的机械一定是（　　） A．越省力 B．做功越多 C．功率越大 D．机械效率越高 【变式训练2】（春•确山县期末）汽车驶上陡坡时，驾驶员通常要进行调换挡位操作，以减小汽车的行驶速度。这样做的根本目的是（　　） A．省油 B．安全 C．增大摩擦 D．增大爬坡的牵引力 【变式训练3】（春•西峰区期末）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 　 　（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 　 　（选填“长”或“短”）。 【变式训练4】（春•闵行区校级月考）学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼（如图所示），小丽同学想测量 小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。 （1）测量所需要的器材有：　 　 （2）小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是　 　 A．测出箱子所受的重力 B．测出楼梯的总长度 C．测出一楼到三楼的竖直高度 D．测出小军上楼梯所用的时间 E．算出小军搬运箱子的功率。 考点2 功率的计算及大小比较 功率是表示物体做功快慢的物理量，一般采用下列三种办法比较大小： （1）在相同时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大。 （2）在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短的物体，功率越大。 （3）做功多少和所用时间都不同的情况下，通过公式计算，然后进行比较。 【典例5】（春•秦都区期末）两位学生比赛爬竿，他们的质量之比为4：5，已知甲用18s爬到顶，乙用20s爬到顶，则两人匀速爬竿过程中所做功和功率大小是（　　） A．甲学生做功较少，功率较大 B．甲学生做功较少，功率较小 C．甲学生做功较多，功率较大 D．甲学生做功较多，功率较小 【典例6】（•天河区一模）物体在自由下落过程中运动速度会越来越快。一小球由A点自由下落，经过B、C两个位置，且AB＝BC，如图所示。小球重力在AB、BC段做功分别为WAB、WBC，功率分别为PAB、PBC，则（　　） A．WAB＞WBC B．WAB＜WBC C．PAB＞PBC D．PAB＜PBC 【典例7】（2019•应城市二模）某型号汽车发动机的额定功率为4×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N在额定功率下，当汽车匀速直线行驶时，求： （1）发动机所提供的牵引力大小； （2）汽车行驶10min牵引力所做的功； （3）汽车行驶10min行驶的路程。 【变式训练1】（•长沙三模）甲、乙两台机器的功率之比为4：3，它们工作时间之比为1：3，它们所做的功之比W甲：W乙为 （　　） A．2：9 B．2：1 C．4：9 D．3：2 【变式训练2】（•宁津县二模）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动同一木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②．两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2．则（　　） A．F1＞F2 B．F1＝F2 C．P1＝P2 D．P1＜P2 【变式训练3（春•青岛期末）某型号汽车发动机的额定功率为4.5×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下，当汽车匀速直线行驶时，求： （1）汽车行驶10min牵引力所做的功； （2）汽车行驶10min行驶的路程。 考点3 功率的应用 功率的计算公式应用： （1）功率的公式： （其中P表示功率，W表示功，t表示时间） （2）计算功率的另一个公式：P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度） a．推导：由，联立W=Fs，得==Fv。 由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。 b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。 【典例8】（春•八步区期末）春游时，小明和小红决定爬山比赛，他们同时出发，结果又同时到达山顶。想判断谁的功率大，还需知道的物理量是（　　） A．山的高度 B．二人的体重 C．爬山的时间 D．二人身高 【典例9】（2019秋•雨花区校级月考）如图1所示，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5×103kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度。不计水的阻力，根据绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象（图2）。则下列说法错误的是（　　） A．工件上升的速度大小为0.4m/s B．当工件露出水面一半时所受的浮力大小为5000N C．工件的体积为1m3 D．工件的横截面积为1.25m2 【典例10】（春•莆田期末）学习了功率的知识后，小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率，如图所示。 （1）实验中依据的原理是（写公式） 　 。 （2）需要的测量工具：体重计、秒表、　 　。 （3）小刚测出了自己的质量为m，连续做引体向上n次所用的时间t，并测出自己每做一次引体向上时的 　 　。则他做引体向上时功率的表达式是 　 　。 【变式训练1】（春•百色期末）甲、乙两辆功率相等的汽车，如果在相等的时间内匀速通过的路程之比为2：1，那么（　　） A．它们的牵引力之比为1：2 B．它们的牵引力之比为2：1 C．它们做的功之比为1：2 D．它们做的功之比为2：1 【变式训练2】（•合肥开学）甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的s﹣t图像如图所示。请根据图像判断两辆汽车的功率之比为P甲：P乙＝　 　（空气阻力忽略不计）。 【变式训练3】（秋•滨海县期中）跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。 （1）用体重计测量自己的质量m； （2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）； （3）用　 　（填测量器材）记录跳n次所用的　 　（填物理量与其对应字母）； （4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝ （用字母表示）。 （5）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则　 　。 A．频率相同，体重大的功率大 B．频率相同，跳的时间长的功率大 C．体重相同，频率高的功率小 D．体重相同，跳的时间长的功率大 （6）小华要想提高跳绳测试的成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理的建议：　 　。 （7）若跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如上图所示。根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为　 　W．（g取10N/kg） 课堂巩固训练 一、选择题。 1．（春•木兰县期末）甲机械比乙机械的功率大，表示两机械在做功时（　　） A．甲比乙做功多 B．甲比乙的机械效率高 C．甲比乙做功快 D．甲比乙更省功 2．（2019•张家界模拟）如图1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 3．（春•泗水县期末）一列时速为200km/h的列车从荆门站驶出，在平直轨道上匀速行驶100km，在运行过程中机车的牵引功率为4800kW．则该列火车在这段时间内所做的功、机车受到的阻力分别是（　　） A．8.64×109 J 4.8×104 N B．8.64×109J 8.64×104 N C．4.8×109 J 4.8×104 N D．4.8×109J 8.64×104 N 4．（春•承德期末）某轿车的发动机功率是120kW，它表示（　　） A．此轿车的发动机能做1.2×105J的功 B．此轿车的发动机能做120J 的功 C．此轿车的发动机在1s内能做1.2×105J的功 D．此轿车的发动机在1s内能做120J的功 5．（春•景县期末）小明对四位同学做功情况各测量了一次，把四位同学做功W和所用时间t在坐标系中描点，得到了图中甲、乙、丙、丁四个点，这四个同学中做功功率最大的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 6．（秋•南昌期中）班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，比比谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是（　　） ①三楼地面到一楼地面的高度 ②从一楼到达三楼所用的时间 ③每个同学的质量或体重 ④一楼到三楼楼梯的长度 A．②③ B．③④ C．①②③ D．②③④ 7．（秋•新沂市期中）一辆汽车在平直公路上行驶，速度最大可达120km/h，如果把汽车上的发动机改装在一只汽船上，发动机的功率恒定，最大速度可达30km/h，（发动机的功率恒定）则匀速行驶时汽车受到的阻力是汽船受到阻力的（　　） A．4倍 B．倍 C．16倍 D．倍 二、填空题。 8．（春•庄河市期末）甲、乙二人同时开始登山，已知甲的质量大于乙的质量，甲先到达山顶，则做功快的是 　 　，功率大的是 　 　。 9．（春•叶县期末）如图所示，同学们在研究匀速直线运动时，将两个完全相同的物体放在同一水平地面上，沿同一方向做匀速直线运动。若不计空气阻力，且v1＞v2，则它们所受的摩擦力f1　 　f2；拉力的功率P1　 　P2（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。 10．（春•大埔县期末）九年级二班的男同学要举行爬楼比赛，看看谁的功率大，要测出某同学爬楼的功率： （1）已测出了这个同学的质量m，还需要测出的物理量是　 　。 （2）还需要的测量工具是　 　。 （3）由测得的物理量，计算爬楼功率的表达式为　 。 11．（•河西区二模）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W1　 　W2，P1　 　P2（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。 12．（•昆明）采用功与时间比值的方法，得到“单位时间”内做的功，这样就方便比较做功的快慢了，这个比值叫做 　 　。这种方法，实质上还是用 　 　（选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”）来比较做功快慢的。 13．（秋•九江月考）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，则两车所做功之比是 　 　，两车所受牵引力之比是 　。 14．（春•黄浦区校级月考）功率是表示　做功快慢　的物理量。甲、乙两台机器正常工作时的功率分别为100瓦，200瓦，当两台机器正常工作时，甲做功　 　比乙慢，甲做功　 　比乙多（后两格选填“一定”或者“可能”或者“不可能”）。 三、实验探究题。 15．（春•普陀区期中）测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验： （1）已提供的器材是体重秤和皮尺，还需要的器材是　 　； （2）下表是两位同学的实验数据： 实验次数 同学 做功时间（秒） 做功（焦） 1 甲 30 6000 2 甲 60 12000 3 乙 30 4000 4 乙 50 6000 （3）比较实验次数1和3可得到：当　 　相同时，做的功越多，做功越快； （4）比较实验次数　 　可知：当两位同学做功相同时，所用时间越少，做功越快； （5）当他们做功多少和做功时间均不相同时，　 　，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　 　 ，为此物理学中引入了一个新的物理量叫　 　。 四、计算题。 16．（春•龙山县期末）一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为202kW，速度为80km/h．汽车行驶2h，发动机做的功是多少？卡车的牵引力是多大？ 17．（春•临湘市期末）一汽车重20000N，受到的阻力是车重的，当汽车以30m/s的速度行驶时汽车的功率是多大？当该汽车以同样的功率爬坡时，将速度降为10m/s，这时该汽车的牵引力为多大？ 18．（•平邑县校级模拟）一辆质量2t的汽车，在平直公路上以额定功率100kW从静止开始运动，经15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动20s关闭发动机，滑行156.25m停下。其ν﹣t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，（g取10N/kg）求： （1）在运动过程中受到的阻力； （2）整个过程中发动机所做的功的大小； （3）汽车运动的最大速度v； （4）整个过程中克服阻力所做的功的大小。 更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：