114功率課堂練習(xí)

11.4功率一、目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1．了解功率的概念。2．掌握功率的計(jì)算公式。3．能正確運(yùn)用功率的計(jì)算公式和變式。1、知道功率的概念和功率是表示做功快慢的物理量。2、結(jié)合實(shí)例理解功率的概念并用P=W/t進(jìn)行解題。3、功率的表達(dá)式P=F?v的物理意義和運(yùn)用。二、知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01功率的概念功率(1)概念：物理學(xué)中，將功與做功所用時(shí)間的比，叫做功率。(2)功率的物理意義：表示物體做功快慢。（1）若做功相同，可以比較做功時(shí)間的長(zhǎng)短.所用時(shí)間越短，做功越快；所用時(shí)間越長(zhǎng)，做功越慢.（2）若做功時(shí)間相同，可以比較做功的多少.做功越多，做功越快；做功越少，做功越慢.(3)功率是標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向知識(shí)點(diǎn)02功率的公式及變式功率的公式(1)用P表示功率，W表示功，t表示時(shí)間，則功率的公式為。(2)單位：?jiǎn)挝皇峭咛?，?jiǎn)稱(chēng)瓦，用W表示.1W＝1J/s.常用單位：千瓦（kw）或焦耳/秒（J/s）。(3)變式：當(dāng)物體在力F作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，P＝Fv.推導(dǎo)：.①P一定時(shí),F與V成反比②V一定時(shí),F與P成正比③F不變時(shí),P與V成正比【典例1】下列關(guān)于功率的說(shuō)法，正確的是（）A．做功所用時(shí)間越短，功率越大B．單位時(shí)間內(nèi)所做的功越多，功率越大C．速度越大，功率越大D．功率大的機(jī)器所做的功一定比功率小的機(jī)器多【答案】B【詳解】A．功率，功率大小與做功多少和所用的時(shí)間有關(guān)，做功所用時(shí)間越短，功率不一定越大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)功率，單位時(shí)間內(nèi)所做的功越多，功率越大，故B正確；C．由公式P=Fv可知，因作用力大小未知，速度越大，功率不一定越大，故C錯(cuò)誤；D．由于做功時(shí)間未知，所以由W=Pt可知，功率大的機(jī)器所做的功不一定多，故D錯(cuò)誤。故選B?！咀兪?1】下列說(shuō)法正確的是（）A．功率跟時(shí)間成反比，所以只要時(shí)間短，功率就大B．由可知，功率跟功成正比，所以只要做的功多，功率就大C．功率大的機(jī)器比功率小的機(jī)器做的功多D．甲每小時(shí)做的功比乙多，甲的功率就比乙大【答案】D【詳解】AB．從公式可知，功率的大小與做功的多少和做功的時(shí)間有關(guān)，故AB錯(cuò)誤；C．功率是表示做功快慢的，不是表示做功的多少，故C錯(cuò)誤；D．已知做功的時(shí)間相同，甲做的功多，乙做的功少，根據(jù)，甲的功率比乙的功率大，故D正確。故選D?！镜淅?】一臺(tái)機(jī)器的功率是150W，它的含義是（）A．這臺(tái)機(jī)器每秒做功150JB．這臺(tái)機(jī)器每分鐘做功150JC．這臺(tái)機(jī)器每小時(shí)做的功是150JD．這臺(tái)機(jī)器每秒做的功是150W【答案】A【詳解】功率的定義是單位時(shí)間內(nèi)所做的功，功率的單位是瓦特（W），1瓦特等于每秒做1焦耳的功。因此，150W的功率表示這臺(tái)機(jī)器每秒做功150J。故選A?！咀兪?1】有兩臺(tái)機(jī)械甲和乙，甲的功率為，乙的功率為，下列說(shuō)法正確的是（

）A．甲一定比乙做功多 B．乙一定比甲做功多C．甲一定比乙做功慢 D．相同時(shí)間內(nèi)，甲一定比乙做功多【答案】D【詳解】AB．由W=Pt可知，做功的多少由功率和時(shí)間共同決定，甲的功率比乙的功率大，但是時(shí)間長(zhǎng)短不確定，所以甲乙做功多少無(wú)法比較，故AB錯(cuò)誤；C．功率是表示做功快慢的物理量。甲的功率大，甲做功一定比乙做功快，故C錯(cuò)誤；D．甲的功率大，由W=Pt可知，相同時(shí)間內(nèi)，甲一定比乙做功多，故D正確。故選D?！镜淅?】小明重為500N，某次他從一樓勻速爬至三樓，用時(shí)20s，每層樓高3m。則他在爬樓時(shí)克服自身所受重力做的功和功率分別是（）A．4500J、150W B．3000J、225WC．3000J、150W D．4500J、225W【答案】C【詳解】根據(jù)題意知道，從一樓勻速爬至三樓上升的高度為h=2×3m=6m做功為W=Gh=500N×6m=3000J功率為故C符合題意，ABD不符合題意。故選C?！咀兪?1】質(zhì)量為8kg的均勻木塊，小雪同學(xué)用2N的拉力使它在水平桌面上勻速前進(jìn)了20cm，用了2s的時(shí)間，如圖所示，下列敘述正確的是（）A．重力做功16JB．拉力做功40JC．拉力做功的功率0.2WD．重力做功的功率0.8W【答案】C【詳解】AD．重力方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向垂直，重力不做功，重力做功為0J，重力做功的功率為0W，故AD錯(cuò)誤；B．拉力做功故B錯(cuò)誤；C．拉力做功的功率故C正確。故選C。【變式32】在體育考試中，小明投出的實(shí)心球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。若實(shí)心球質(zhì)量是，從最高點(diǎn)到落地點(diǎn)的過(guò)程中，球下降的高度為，用時(shí)約。則球的重力是N，球下降過(guò)程中重力做功為J，功率為W?！敬鸢浮?05472【詳解】[1]球的重力[2]球下降過(guò)程中重力做功[3]重力做功的功率為【變式33】如圖1所示，小華用水平推力F把木箱向前沿著粗糙水平面推動(dòng)。此過(guò)程中，推力F和木塊前進(jìn)的路程隨時(shí)間t的變化情況分別如圖2甲乙所示。0～2s內(nèi)，木箱所受摩擦力為N，0～2s內(nèi)木箱克服摩擦力做功大小為J；2～5s內(nèi)木箱運(yùn)動(dòng)速度為m/s，2～5s內(nèi)推力F對(duì)木箱做功的功率為?！敬鸢浮?020110W【詳解】[1]2~5s內(nèi)勻速直線運(yùn)動(dòng)受力平衡，推力為10N，摩擦力與推力平衡，大小相等，也是10N；根據(jù)滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，0~2s物體加速運(yùn)動(dòng)，壓力與接觸面的粗糙程度不變，摩擦力不變，故摩擦力為10N。[2]0~2s內(nèi)，木箱克服摩擦力做功[3][4]由圖象知，2~5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程速度為此時(shí)的推力為10N，根據(jù)知，功率【典例4】小明同學(xué)兩次施加水平拉力拉動(dòng)同一物體在同一水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩次物體運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示。若兩次均拉動(dòng)物體移動(dòng)了，下列說(shuō)法正確的是（

）A．兩次克服摩擦力所做的功 B．兩次拉力對(duì)物體所做的功C．兩次拉力對(duì)物體做功的功率 D．兩次拉力對(duì)物體做功的功率【答案】C【詳解】A．同一物體的重力不變，對(duì)水平面的壓力不變；在同一水平面上運(yùn)動(dòng)，則接觸面的粗糙程度相同，故兩次拉動(dòng)物體時(shí)，物體受到的摩擦力相等，即f1=f2拉動(dòng)到距離s1時(shí)，距離相等，根據(jù)W=fs可知，兩次克服摩擦所做的功W甲=W乙故A錯(cuò)誤；B．由圖象可知，兩次物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以，兩次物體所受的拉力F1=F2=f拉動(dòng)到距離s1時(shí)，距離相等，根據(jù)W=Fs可知，兩次拉力對(duì)物體所做的功W甲′=W乙′故B錯(cuò)誤；CD．拉動(dòng)到距離s1時(shí)，乙所用時(shí)間小于甲所用時(shí)間，根據(jù)P=W/t可知，拉動(dòng)到距離s1時(shí)，兩次拉力對(duì)物體做功的功率P乙>P甲故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。【變式41】在平直高速公路上，甲、乙兩車(chē)以不同的速度勻速行駛，若甲、乙兩車(chē)牽引力的功率之比為2∶3，牽引カ之比為4∶5，則甲、乙兩車(chē)的速度之比為（）A．8∶15 B．3∶4 C．5∶6 D．6∶5【答案】C【詳解】根據(jù)可得，甲、乙兩車(chē)的速度之比為故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。【變式42】如圖甲所示，放在水平地面上物體，受到的重力和受到的力是一對(duì)平衡力；物體在同一水平地面上做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體的st圖像如圖乙所示時(shí)，受到的水平推力為；當(dāng)物體的vt圖像如圖丙所示時(shí)，受到的水平推力為，兩次推力的功率分別為、，則（均選填“”、“”或“”），?！敬鸢浮恐С?1∶2【詳解】[1]放在水平地面上物體，受到的重力和受到的支持力大小相等，方向相反，作用在同一物體上，作用在同一直線上，是一對(duì)平衡力。[2][3]由圖乙可知，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為由圖丙可知，物體的速度保持不變，即物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為v2=4m/s；因?yàn)閮纱挝矬w都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件可知，推力都等于摩擦力，接觸面受到的壓力和粗糙程度不變，滑動(dòng)摩擦力沒(méi)變，故受到的水平推力為F1=F2；根據(jù)可得【典例5】如圖是一款爬繩機(jī)，這款爬繩機(jī)可以不消耗人的體能，輕松攀爬、下降，可用于消防救援、礦井救援及橋梁檢測(cè)維修等等。爬繩機(jī)的質(zhì)量為10kg，靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為1000Pa。在某次爬升中，將一個(gè)質(zhì)量為70kg的工人從地面勻速提升12m高，用時(shí)1min。（取10N/kg）求：(1)爬繩機(jī)上升的速度大??；(2)爬繩機(jī)靜止在水平地面上時(shí)，與地面的接觸面積大??；(3)爬繩機(jī)對(duì)工人做功的功率大小?！敬鸢浮?1)0.2m/s(2)0.1m2(3)140W【詳解】（1）爬繩機(jī)上升高度，所用時(shí)間根據(jù)可得，爬繩機(jī)上升的速度為（2）爬繩機(jī)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力為爬繩機(jī)靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為1000Pa，由可得，爬繩機(jī)與地面的接觸面積為（3）爬繩機(jī)對(duì)工人的作用力為由于工人與爬繩機(jī)相對(duì)靜止，故工人上升的速度等于爬繩機(jī)的速度，則爬繩機(jī)對(duì)工人做功的功率為【典例6】骨胳、肌肉和關(guān)節(jié)構(gòu)成了人體的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，最基本的運(yùn)動(dòng)都是肌肉牽引骨胳繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的，其模型就是杠桿。如圖所示是踮腳時(shí)的示意圖，人體的重力為阻力，小腿肌肉施加的拉力為動(dòng)力。重600N的小明在1min內(nèi)完成30個(gè)雙腳同時(shí)踮起動(dòng)作，每次踮腳過(guò)程中腳跟離開(kāi)地面的高度是8cm。求：(1)小腿肌肉對(duì)腳的拉力；(2)小明踮腳過(guò)程中踮腳一次所做的功至少多大；(3)小明做功的功率?！敬鸢浮?1)400N(2)32J(3)16W【詳解】（1）每只腳受到的阻力為由圖知，動(dòng)力F1的力臂為阻力臂為根據(jù)杠桿的平衡條件可得則小腿肌肉對(duì)每只腳的拉力為則小腿肌肉對(duì)腳的拉力為（2）因每次都是雙腳同時(shí)踮起，則小明踮腳過(guò)程中踮腳一次所做的功為（3）小明在1min內(nèi)完成30個(gè)雙腳同時(shí)踮起動(dòng)作，則完成一個(gè)雙腳同時(shí)踮起動(dòng)作所用的時(shí)間為小明做功的功率為【典例7】2024年3月28日，小米汽車(chē)su7正式發(fā)布，如圖18所示，由于其各項(xiàng)性能優(yōu)越，引起汽車(chē)媒體和汽車(chē)愛(ài)好者的廣泛關(guān)注。其MAX版本，整車(chē)質(zhì)量為2200kg，車(chē)輪與地面的總接觸面積為0.04m2，汽車(chē)測(cè)評(píng)人為測(cè)試其某項(xiàng)性能讓其以自動(dòng)駕駛