2019_2020学年八年级物理下册11.2功率课时检测含解析新版新人教版.docx

第2节功率

一．填空题（共6小题）
1．甲、乙两物体都做匀速直线运动，它们运动的路程s和所做的功W随时间t变化的图象分别如图（a）、（b）所示，则两物体速度较大的是①　　（填“甲”或“乙”下同）功率较大的是②　　。

【解析】由图a知，甲、乙两物体的路程与时间成正比，所以做匀速直线运动；并且相同时间内，甲通过的路程长，因此甲物体的速度大于乙物体的速度；
由图b知，甲乙相同时间内，乙做的功大于甲做的功，根据P＝可知，乙的功率大于甲的功率。
故答案为：甲；乙。
2．如图甲运动员身高166cm体重63kg，乙运动员身高160cm体重66kg，他们用相同时间把同样重的杠铃举起如图。如果两人对杠铃所做的功率分别为P甲和P乙，则
P甲　　P乙．（选填“＞”“＝”或“＜”）

【解析】由题知两人举起杠铃的重力相同，
因为甲比乙高，所以举起杠铃的高度：h甲＞h乙，
根据W＝Gh可得，举起杠铃做的功W甲＞W乙，
又因为举起杠铃用的时间相同，
所以根据P＝可知，两人对杠铃做功的功率P甲＞P乙。
故答案为：＞。
3． 举重运动员在2s内把1200N的杠铃匀速举高了2m，在空中停留了3s。前2s内的功率是　　W；在空中停留3s所做的功　　J。
【解析】前2s内运动员对杠铃的举力：F＝G＝1200N，
杠铃在2s内升高的距离：s＝2m，
运动员对杠铃做功：W＝Fs＝1200N×2m＝2400J，
前2s内的功率是：P＝＝＝1200W。
在空中停留3s，运动员对杠铃做功：W'＝Fs'＝1200N×0m＝0J。
故答案为：1200； 0。
4． （2019•凉山州）“绿色环保，低碳出行。”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率为200kW，速度为72km/h。公交车行驶1h，发动机做的功为　　J，公交车行驶的路程为　　m。
【解析】（1）t＝1h＝3600s
W＝Pt＝200×103W×3600s＝7.2×108J。
（2）v＝72km/h＝20m/s
s＝vt＝20m/s×3600s＝72000m。
故答案为：7.2×108；72000。
5． 甲乙两辆汽车匀速直线行驶，它们的功率之比为5：4，受到的阻力之比为5：3，则两辆汽车行驶的速度之比为　　。
【解析】：两辆汽车匀速直线行驶，受力平衡，牵引力：F甲：F乙＝f甲：f乙＝5：3，
由P＝＝＝Fv得，两辆汽车行驶的速度之比：
v甲：v乙＝：＝：＝3：4。
故答案为：3：4。
6． 新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性。一架由碳纤维材料制造的小型无人机，质量为2kg，功率为40W，则该无人机在5s内做功为　　J，可匀速竖直上升　　m。
【解析】（1）根据P＝知，无人机在5s内做功：
W＝Pt＝40W×5s＝200J；
（2）无人机的质量m＝2kg，其重力为：
G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N；
由W＝Gh可得，无人机匀速竖直上升的高度：
h＝＝＝10m。
故答案为：200；10。
二．选择题（共8小题）
7．（2019•淄博）如图所示，AC＞BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，在不考虑摩擦的情况下（　　）

A．F1＜F2，P1＝P2 B．F1＞F2，P1＞P2
C．F1＝F2，P1＝P2 D．F1＜F2，P1＜P2
【解析】（1）不计摩擦，斜面AC倾斜角度小于BC，则AC＞BC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即F1＜F2
（2）不计摩擦，使用光滑的斜面没有额外功，拉力在两斜面上做功相同（等于克服物体重力所做的功），即W1＝W2；拉力做功相同，所用时间相同，根据P＝可知，拉力做功的功率相同，即P1＝P2。
故选：A。
8．小胖和小刚在物理课结束后，约了一场比试，从一楼跑步到五楼，比比谁的功率大。他们同时出发，结果又同时到达，又了解到，小胖的体重大于小刚。则在比赛过程中（　　）
A．小胖的功率大 B．小刚的功率大
C．两人的功率一样大 D．条件不足，无法判断
【解析】爬上比赛，克服人的重力做功，爬楼功率P＝＝，他们同时出发，结果又同时到达五楼，说明爬楼时间是相同的，又因为小胖的体重大于小刚，故小胖的功率大。
故选：A。
9．用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平地面上运动，两次运动的s﹣t图象如图所示，其对应的测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2，则它们的大小关系正确的是（　　）

A．两次物体运动的速度：v1＜v2
B．两次物体所受的拉力：F1＞F2
C．相同时间内两次拉力对物体所做的功：W1＞W2
D．两次拉力做功功率：P1＜P2
【解析】（1）由图知，相同时间内第①次通过的距离大，根据v＝知，①的速度大于②的速度，即v1＞v2，故A错误；
（2）物体两次运动的s﹣t图象都为过原点的直线，说明同一物体两次都做匀速直线运动，由二力平衡条件可知，拉力大小都等于滑动摩擦力大小；
由于压力大小和接触面的粗糙程度均不变，所以滑动摩擦力大小相等，拉力大小也相等，即F1＝F2，故B错误；
（3）根据s﹣t图象可知，相同时间内第①次通过的距离大，且F1＝F2，根据W＝Fs可知，第1次拉力做的功较大，即W1＞W2，故C正确；
（4）物体两次运动的时间相同，根据P＝可知，P1＞P2，故D错误。
故选：C。
10．甲、乙两台机器的功率之比为2：3，工作时间之比为1：3，它们的做功之比为（　　）
A．2：9 B．2：1 C．2：3 D．3：2
【解析】根据公式P＝得，W甲＝P甲t甲，W乙＝P乙t乙，
所以，＝＝＝。
故选：A。
11．下列说法中，正确的是（　　）
A．做功多的机械功率一定大
B．功率小的机械做功一定慢
C．功率大的机械一定省力
D．功率大的机械做功效率一定高
【解析】AB、功率是表示做功快慢的物理量，功率大的机械做功一定快，功率小的机械做功一定慢；功率与做功多少和时间都有关系，不知道做功时间，无法确定功率的大小，故A错误，B正确；
C、功率是表示做功快慢的物理量，功率的大小与是否省力没有直接关系，故C错误；
D、功率是单位时间内所做的功，机械效率是指有用功与总功的比值，二者是两个不同的物理量，所以，功率大的机械，做功效率不一定高，故D错误。
故选：B。
12．如图是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片，下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图象中正确的是（　　）

A． B．
C． D．
【解析】由功率公式可得，P＝＝＝Gv，纸锥的重力不变，
由图可知，速度v先变快后不变，故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变，故只有选项C的图象符合题意。
故选：C。
13．汽车以恒定功率爬坡时要采用低挡上坡，这样做是为了（　　）
A．增大汽车惯性 B．减小汽车牵引力
C．增大汽车速度 D．增大汽车牵引力
【解析】A、汽车爬坡时要采用低挡上坡，不会改变汽车的质量，不会增大汽车的惯性，故A错；
BCD、汽车爬坡时要采用低挡上坡，速度会减小，汽车的功率一定，由功率的变形公式P＝Fv可知，可以增大牵引力，故BC错误，D正确。
故选：D。
14．班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大。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．②④ B．②③ C．③④ D．①④
【解析】登楼时克服自身重力在竖直方向上做功，则功率的计算公式为：
P＝＝＝，
因此，要比较从一楼登上三楼谁的功率最大，需要测量的物理量是：每个同学的体重或质量、从一楼到达三楼所用的时间即可，
不需要测量一楼到三楼楼梯的长度，因三楼地面到一楼地面的高度相同，也不需要测量，所以，必须测量的是②③。
故选：B。
三．实验探究题（共2小题）
15．为制定执行健身计划，李教授和他的女儿需要测量从一楼跑到3楼的功率，为此：
（1）如果李教授和他女儿的质量都已经知道，手中有一个厘米刻度尺，他们还需要的测量工具是　　。
（2）请帮助他们把所需要测量的物理量和需要计算的物理量填入下面的表格，并注明需要用到的符号和单位。

物理量

李教授

女儿

（3）登楼梯时，某中学生从底楼匀速登上三楼，共用了10s，该中学生登楼时克服重力做功的功率最接近于　　。
A．5000W B．500W C．50W D．5W
【解析】（1）根据P＝＝＝，需要测量h的厘米刻度尺外，还用测量时间，故用到测量时间的工具秒表；
（2）李教授和他女儿的质量都已经知道，且厘米刻度尺不能直接测量上楼的高度，所以根据P＝＝＝可知，所需要测量的物理量分别是一个台阶的高度h/m、台阶个数n、爬楼所需时间t/s和功率P/W；如下所示：
物理量
一个台阶的高度h/m
台阶个数n
爬楼所需时间t/s
功率P/W

李教授

女儿

（3）中学生的质量约60kg，其重力约为600N：
一层楼的高度约3m，从底楼匀速登上三楼上升的高度约为：h＝2×3m＝6m，
则该同学登楼时克服重力做功的功率：
P＝＝＝＝＝360W，则该中学生登楼时克服重力做功的功率最接近于500W，故选B。
故答案为：（1）秒表；（2）如上所示；（3）B。
16．（2019秋•广州）学校新购了一箱物理器材。小凯同学将它从一楼搬到三楼，小旋同学想测定小凯搬运器材过程中对箱子做功的功率，请你帮小旋完成以下实验报告。
（1）实验原理：　　。
（2）实验器材：　　。
（3）实验设计：
①小凯同学设计的测量步骤如下，其中多余的是　　【只填序号】
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．测出小凯上楼所用的时间t
E．算出小凯搬运箱子的功率P
②设计一个记录实验数据的表格。
【解析】（1）要测量搬动器材过程中对箱子做功的功率，就是测量克服箱子自身重力的平均功率，
则实验原理为：P＝＝＝；
（2）由实验原理可知，需要的实验器材有：测量箱子质量m的台秤、测量一楼到三楼高度h的卷尺、测量上楼时间t的秒表；
（3）①由实验原理可知，需要测出箱子的质量m、一楼到三楼的竖直高度h、小凯上楼所用的时间t，然后算出小凯搬运箱子的功率P，不需要测出楼梯的总长度L，故B符合题意；
②实验数据的记录表格包括箱子的质量、楼梯高度、登楼时间、功率这四个内容，如下表：
箱子的质量m/kg
一楼到三楼的竖直高度h/m
所用的时间t/s
功率P/W

故答案为：（1）P＝；（2）台秤、卷尺、秒表；（3）B；表格如上所示。
四．计算题（共2小题）
17．一辆装满货物的汽车总重为5×104N，发动机的功率为7×104W，该汽车在平直公路上匀速行驶了10min，已知汽车所受阻力是车总重的0.1倍。求：
（1）汽车的牵引力是多大？
（2）汽车的行驶速度是多少？
（3）这段时间内汽车的牵引力做了多少功？
【解析】（1）汽车所受阻力：f＝0.1G＝0.1×5×104N＝5×103N；

因为汽车匀速直线运动，牵引力F与摩擦阻力f是一对平衡力，
汽车的牵引力：F＝f＝5×103N；
（2）由P＝＝＝Fv得汽车的速度：
v＝＝＝14m/s；
（3）汽车行驶时间：t＝10min＝600s，
由P＝得牵引力做的功：
W＝Pt＝7×104W×600s＝4.2×107J；
答：（1）汽车的牵引力为5×103N；
（2）汽车得速度为15m/s；
（3）这段时间内汽车的牵引力做的功为4.2×107J。
18．（2019•白银）无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示，一款质量为2t的无人驾驶汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了20min，无人驾驶汽车在这个过程中的功率为4×104W．求在这段时间内（g取10N/kg）：
（1）无人驾驶汽车对平直公路的压力；
（2）无人驾驶汽车行驶的距离；
（3）无人驾驶汽车的牵引力。

【解析】（1）无人驾驶汽车对平直公路的压力为：
F＝G＝mg＝2000kg×10N/kg＝20000N；
（2）t＝20min＝h，
由v＝可得，无人驾驶汽车行驶的距离为：s＝vt＝72km/h×h＝24km；
（3）无人驾驶汽车的速度为72km/h＝20m/s；
由P＝Fv可得，无人驾驶汽车的牵引力：F＝＝＝2000N。
答：（1）无人驾驶汽车对平直公路的压力为20000N；
（2）无人驾驶汽车行驶的距离为24km；
（3）无人驾驶汽车的牵引力为2000N。

9