11-4功率-2022-2023學(xué)九年級上冊物理配套練習(xí)

11.4功率1．某同學(xué)在中考體能測試時選擇跳繩。他在1min內(nèi)跳了120次，每次跳離地面的高度為6cm。設(shè)他每跳一次所用的時間相等，則他跳繩時的功率最接近（）A．6W B．60W C．600W D．6000W【答案】B。【解析】解：由生活常識可知，初中生的重力約為G＝500N，在1min內(nèi)跳了120次，所以跳一次所用時間t＝＝0.5s，每次跳離地面的高度為h＝6cm＝0.06m，他跳繩時的功率：P＝＝＝＝60W；2．跳繩是2018年合肥市市區(qū)中考體育考試選考項目之一。某同學(xué)1min內(nèi)完成180次跳躍，每次起跳高度約為5cm，在整個跳繩過程中該同學(xué)的功率最接近于（）A．100W B．200W C．300W D．400W【答案】A。【解析】解：初中生體重大約為600N，每次跳的高度h＝5cm＝0.05m，做功時間t＝1min＝60s，1min內(nèi)完成180次跳躍，則1min內(nèi)跳繩做的總功：W＝Gh＝600N×0.05m×180＝5400J，整個跳繩過程中該同學(xué)的功率：P＝＝＝90W，在上述四個答案中，90W最接近100W，所以A符合題意。3．如圖甲所示，物體A分別在水平推力F1、F2的作用下，在粗糙程度不變的水平地面上做直線運(yùn)動。物體運(yùn)動的路程和時間圖像如圖乙所示，兩次推力的功率分別為P1、P2。則（）A．F1＝F2，P1＞P2 B．F1＝F2，P1＜P2 C．F1＞F2，P1＞P2 D．F1＜F2，P1＞P2【答案】A?！窘馕觥拷猓河蓤D甲得，物體A在水平推力F1、F2的作用下都做勻速直線運(yùn)動，物體A受到的水平推力等于物體A受到的摩擦力。物體A對水平地面的壓力不變，與水平地面間的接觸面粗糙程度不變，因此物體A受到的滑動摩擦力不變，故F1＝F2；由圖乙得，物體在力F1作用下速度較快，由P＝＝＝Fv可知，P1＞P2；故A符合題意，BCD不符合題意。4．如圖所示，物體重30牛，用大小為4牛的力F，方向如圖水平拉滑輪，使物體在10秒內(nèi)移動4米，則拉力F的功率為（）A．1瓦 B．1.6瓦 C．3.2瓦 D．12瓦【答案】C?！窘馕觥拷猓簭膱D中可知n＝2，繩子自由端移動的距離s＝2s物＝2×4m＝8m，拉力F做的功W＝Fs＝4N×8m＝32J，拉力F的功率P＝＝＝3.2W。5．如圖甲，大小相同的水平拉力F分別拉著物體M、N在不同的水平地面上做直線運(yùn)動，此過程M、N的動能隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示。用GM和GN、fM和fN、PM和PN分別表示M、N所受的重力、摩擦力和拉力拉動物體M、N功率的大小，下列判斷一定正確的是（）A．如果GM＜GN，M物體表面一定比N物體表面光滑 B．相同時間內(nèi)，拉力F分別對物體M、N做功相同 C．fM與fN一定大小相同 D．PM＞PN【答案】C?！窘馕觥拷猓河蓤D可知，M和N的動能隨時間大小不變，運(yùn)動過程中，M和N的質(zhì)量不變，所以速度不變，即大小相同的水平拉力F分別拉著物體M、N在不同的水平地面上做勻速直線運(yùn)動，則物體在水平方向上受到的拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等，所以兩個物體受到的摩擦力是相同的，即：fM＝fN；如果GM＜GN，則兩物體對水平地面的壓力FM＜FN，已知兩個物體受到的摩擦力是相同的，故M物體表面一定比N物體表面粗糙；由圖乙可知，M的動能大于N的動能，由于不知道兩個物體運(yùn)動速度的大小，所以無法判定相同時間內(nèi)，拉力F分別對物體M、N做的功和功率的大小關(guān)系；故ABD錯誤，C正確。6．兩臺正常工作的抽水機(jī)，功率為“500W”的抽水機(jī)一定比“900W”的（）A．做功慢 B．做功快 C．做功少 D．做功多【答案】A?！窘馕觥拷猓汗β适潜硎咀龉炻奈锢砹浚β蚀笳f明做功快，在相同的時間內(nèi)做功多，所以，功率為“500W”的抽水機(jī)一定比“900W”的做功慢，故A正確、BCD錯誤。7．如圖所示的滑輪組，物體A在拉力F＝5N的作用下以0.1m/s的速度勻速上升，則繩子自由端的速度為0.2m/s，拉力F的功率為1W?！敬鸢浮?.2；1?！窘馕觥拷猓海?）由圖可知，動滑輪上繩子的段數(shù)n＝2，則繩子自由端的速度為：v繩＝nv物＝2×0.1m/s＝0.2m/s；（2）拉力F的功率為：P＝＝＝Fv繩＝5N×0.2m/s＝1W。8．如圖所示，在水平地面上，小明用10N的水平力推重為50N的木箱勻速向右移動10m。在此過程中，推力做功為100J，在2s內(nèi)小明對木箱做功的功率為50W?！敬鸢浮?00；50?！窘馕觥拷猓盒∶髯龅墓Γ篧＝Fs＝10N×10m＝100J；小明的功率：P＝＝＝50W。9．如圖所示是某航模興趣小組操控的一架重20N的小型無人機(jī)，讓其在10s內(nèi)勻速水平前進(jìn)了10m，豎直下降了10m，該無人機(jī)在水平前進(jìn)時重力做功0J，在10s內(nèi)，該無人機(jī)重力做功的功率是20W?！敬鸢浮?；20?！窘馕觥拷猓涸摕o人機(jī)在水平前進(jìn)時沒有在重力的方向上通過距離，所以沒有重力做功，即做功為0J；無人機(jī)重力做功為：W＝Gh＝20N×10m＝200J；無人機(jī)重力的功率：P＝＝＝20W。10．如圖所示，在足夠長的水平面上，小杰用80N的水平推力推著箱子做勻速直線運(yùn)動，6s內(nèi)運(yùn)動的路程為3m，箱子的運(yùn)動速度是0.5m/s，推力做的功是240J，推力功率是40W。（不考慮空氣阻力）【答案】0.5m/s；240J；40W?！窘馕觥拷猓合渥拥倪\(yùn)動速度v＝＝＝0.5m/s；推力做的功W＝Fs＝80N×3m＝240J；推力的功率P＝＝＝40W。11．如圖（a）所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊使其做直線運(yùn)動，兩次拉動木塊得到的s﹣t圖象分別是圖（b）中的圖線甲、乙，則兩次拉動過程中，拉力F甲＝F乙，拉力做功的功率P甲＞P乙。（均選填“＞”、“＜”或“＝”）【答案】＝；＞。【解析】解：一木塊兩次在同一地面上運(yùn)動，壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，滑動摩擦力不變；由圖中可知，路程與時間成正比，即木塊兩次都做勻速直線運(yùn)動，受力平衡，拉力等于滑動摩擦力，滑動摩擦力不變，則兩次拉力相等，即F甲＝F乙；從圖象中可以判斷出，在相同時間內(nèi)，甲這次運(yùn)動通過的路程大，即速度v甲＞v乙，根據(jù)公式P＝＝＝Fv可知，當(dāng)拉力相等時，速度越大，拉力的功率越大，即P甲＞P乙。12．小明想測出自己從一樓跑到三樓做功的功率，如圖所示。（1）需要的測量工具有：臺秤（磅秤）、秒表、刻度尺。（2）小明設(shè)計的實驗方案如下，其中多余的是B。A.測出自身的質(zhì)量mB.測出樓梯的總長度LC.測出一樓到三樓的豎直高度hD.測出上樓所用的時間tE.算出上樓功率P（3）小明爬樓功率的表達(dá)式為P＝（用方案中所給物理量表示）。【答案】（1）臺秤（磅秤）；秒表；（2）B；（3）。【解析】解：（1）測出自己從一樓跑到三樓做功的功率，根據(jù)P＝＝＝；故實驗中要用臺秤測出小明的質(zhì)量，用米尺測出樓層的高度，用秒表來測量所用的時間，故還需要的器材有：臺秤（或磅秤）、秒表；（2）由（1）分析，需要測量的是小明的質(zhì)量、樓高、上樓時間，最后算出上樓的功率P，不需要測量的是樓梯的長度L，因此多余的步驟是B；（3）由（1）知，小明同學(xué)爬樓的功率的表達(dá)式是P＝。13．電動汽車以節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢很快成為城市公交的重要選擇，圖示為某城市公交電動汽車，某次在運(yùn)載游客時，水平路面上以10m/s的速度勻速行駛了500m，功率恒定為18kW。（1）公交電動汽車行駛過程中受到的阻力是多大？（2）牽引力做了多少功？【答案】（1）公交電動汽車行駛過程中受到的阻力是1800N；（2）牽引力做功9×105J?！窘馕觥拷猓海?）汽車功率P＝18kW＝1.8×104W由P＝Fv得，汽車的牽引力為：F＝＝＝1800N根據(jù)二力平衡可得：汽車受到的阻力為：f＝F＝1800N（2）牽引力做功為：W＝Fs＝1800N×500m＝9×105J。14．某型號汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為5.4×104W，在水平路面上勻速行駛時受到的阻力是1800N．在額定功率下，當(dāng)汽車勻速行駛時，求：（1）行駛速度的大小；（2）行駛5min牽引力所做的功?！敬鸢浮浚?）汽車行駛速度為30m/s；（2）行駛5min牽引力所做的功是1.62×107J?！窘馕觥拷猓海?）因為汽車勻速行駛，受平衡力作用；由二力平衡知識得，F(xiàn)＝f＝1800N；由P＝＝＝Fv得行駛速度的大??；v＝＝＝30m/s；（2）t＝5min＝300s，汽車勻速行駛5min牽引力所做的功：W＝Pt＝5.4×104W×300s＝1.62×107J．15．如圖所示，質(zhì)量為80kg的騎車者，騎著質(zhì)量為10kg自行車沿著平直的水平路面，以5m/s的速度勻速行駛，騎行過程中人和車受到的阻力恒為自行車對地面壓力的0.02倍。（g＝10N/kg）（1）騎行過程中人和車受到的阻力是多少？（2）騎車者做功的功率是多少？【答案】（1）騎行