11.2怎样比较做功的快慢

粤沪版物理九年级上册第十一章第粤沪版物理九年级上册第十一章第 2 节怎样比较做功的快慢节怎样比较做功的快慢 同步练习同步练习 一 单选题 1 下列关于功 功率 机械效率的说法正确的是 A 做功多的机器机械效率一定高 B 功率小的机器做功慢 C 机械效率高的机器功率一定大 D 功率大的机器做功时间一定短 答案 B 知识点 功率的概念 机械效率 解析 解答 A 有用功与总功的比值叫机械效率 故机械效率与做功的多少无关 此选 项错误 不符合题意 B 功率反映做功的快慢 功率大则做功快 功率小 则做功慢 此选项正确 符合题意 C 机械效率与机械功率大小没有直接关系 此选项错误 不符合题意 D 功率等于功和做功时间的比值 时间短 功多少不确定 功率大小不确定 此选项错 误 不符合题意 故选 B 分析 功率是描述物体做功快慢的物理量 它等于单位时间内所做的功 功率大则做功 快 机械效率反映了机械的性能优劣 是有用功与总功的比值 机械效率与做功多少没有直 接关系 2 甲机械能比乙机械能的功率大 表示两机械在工作时 A 甲做功多 B 甲更省力 C 甲做功快 D 甲用时少 答案 C 知识点 功率的概念 解析 解答 A 由 W Pt 可知 功率大的机械做功不一定多 故 A 错误 不符合题意 BC 功率来表示物体做功的快慢的物理量 功率大的做功快 省力与功率大小无关 故 B 错误 C 正确 符合题意 D 由 可知 功率大的机械用的时间不一定少 故 D 错误 不符合题意 W t P 故选 C 分析 功率来表示物体做功的快慢 功率是指物体在单位时间内所做的功 计算公式 W P t 3 飞机轮船运动时 受到的阻力并不固定 当速度很大时 阻力和速度的平方成正比 如 果要把飞机轮船的速度增大为原来的 2 倍 则发动机的输出功率要增大为原来的 A 2 倍 B 4 倍 C 6 倍 D 8 倍 答案 D 知识点 功率的计算 解析 解答 由题意可知 当速度增大为原来的 2 倍时 阻力增大为原来的 4 2 Fk 倍 而牵引力等于阻力 也变为原来的 4 倍 根据功率 P Fv 知 P F v 4F 2v 8Fv 8P 即功率为原来的 8 倍 故选 D 分析 从题中信息获知 当运动速度很大时 阻力的大小与速度的平方成正比 即 2 fk 当物体做匀速运动时 牵引力 F 与阻力 f 相等 即 2 Fk 而发动机的输出功率 P Fv 据此分析判断 4 当两台机器正常工作时 功率大的机器一定比功率小的机器 A 做功多 B 做功少 C 做功快 D 做功慢 答案 C 知识点 功率的概念 解析 解答 机器的功率大 知单位时间内完成的功多 做功就快 所以功率大的机器一 定比功率小的机器做功快 故 C 正确 A B D 错误 故选 C 分析 功率是反映做功快慢的物理量 不是反映做功的多少 5 对于功率和机械效率的理解 下列说法中正确的是 A 机械工作时的功率越大 其工作时机械效率一定越高 B 机械工作时的功率越大 其工作时一定越省力 C 机械做的有用功相同 总功越少 其机械效率一定越高 D 机械工作时越省力 其机械效率一定越高 答案 C 知识点 功率的概念 机械效率 解析 解答 A 机械工作时的功率越大 其工作时做功快 与机械效率无关 故 A 错误 不符合题意 B 机械工作时的功率越大 其工作时做功越快 至于是否省力 无法判断 故 B 错误 不符合题意 C 机械效率是有用功和总功的比值 所以机械做的有用功相同 总功越少 其机械效率 一定越高 故 C 正确 符合题意 D 机械效率和是否省力 没有关系 它是有用功和总功的比值 故 D 错误 不符合题 意 故选 C 分析 根据功率的物理意义 机械效率的定义逐一分析判断各选项是否正确 6 关于功 功率和机械效率 下列说法正确的是 A 机械效率越高 机械做功一定越快 B 做功越多的机械 机械效率一定越高 C 功率越大的机械 做功一定越多 D 做功越快的机械 功率一定越大 答案 D 知识点 功率的概念 机械效率 解析 解答 A 功率是单位时间内做的功的多少 机械效率是有用功与总功的比值 机 械效率高 只能说明所做的有用功占总功的比值大 不能说明做功的快慢 故 A 错误 不 符合题意 B 由于机械效率是有用功与总功的比值 故做功多 不一定机械效率就大 故 B 错误 不符合题意 C 功率是表示做功快慢的物理量 功率大说明做功快 如果做功时间为零 则可能做功 为零 故 C 错误 不符合题意 D 功率是表示做功快慢的物理量 功率大说明做功快 故 D 正确 符合题意 故选 D 分析 根据功 功率 机械效率的关系分析 功率是单位时间内做的功的多少 机械效率 是有用功与总功的比值 7 下列说法正确的是 A 机械做功越快 机械效率就越大 B 做功越快的机械 功率越大 C 做功越多的机械 功率越大 D 功率越大 机械效率越大 答案 B 知识点 功率的概念 机械效率 解析 解答 A 机械效率是反映机械性能优劣的重要标志之一 机械效率高 表明使用 该机械做功时 有用功在总功中所占的比例高 机械性能好 它并不能反映机械做功的快 慢 所以 A 错误 不符合题意 B 功率是单位时间内所做的功 它反映的是物体做功快慢的物理量 功率越大的机械做 功越快 所以 B 正确 符合题意 C 由于做功多少是由功率大小和时间共同决定 在不指明时间相同这一条件下 做功多 的机械功率不一定大 所以 C 错误 不符合题意 D 物体做功多少是由功率大小和做功时间共同决定的 与物体的机械效率高低无关 所 以 D 错误 符合题意 故选 B 分析 机械效率是有用功跟总功的比值 它是反映机械性能优劣的一个重要指标 功率是 表示物体做功快慢的物理量 物体做功多少是由功率大小和做功时间共同决定的 8 下列说法中正确的是 A 做功快的机械 功率一定大 B 正在行驶的汽车 如果所受的力全部消失 汽车将做匀速直线运动 C 小明用力推地上的木箱 没有推动 是因为推力小于摩擦力 D 起重机吊着重物匀速水平运动的过程中 拉力对重物不做功 答案 ABD 知识点 功率的概念 力与运动的关系 力做功的必要因素 解析 解答 A 功率是表示做功快慢的物理量 做功快的机械 功率一定大 故 A 正确 符合题意 B 汽车原来是运动的 所以 当外力全部消失时 汽车将保持原来的方向和速度不变 做匀速直线运动 故 B 正确 符合题意 C 木箱不动处于静止状态 是因为它受到的是平衡力的作用 即推力和摩擦力是一对平 衡力 所以大小相等 推力等于摩擦力 故 C 错误 不符合题意 D 吊着重物水平匀速移动 则移动的方向不是沿力的方向 因此拉力没有做功 故 D 正 确符合题意 故选 ABD 分析 1 单位时间内所做的功叫做功率 功率是表示做功快慢的物理量 2 根据牛顿第一定律 一切物体在不受外力时 总是保持静止状态或匀速直线运动状 态 再结合物体原来的运动状态 可做出判断 3 物体处于静止状态或匀速直线运动状态时 受到的力一定是平衡力 4 功等于作用在物体上的力与物体沿力的方向通过的距离的乘积 根据功的两个要素来 判断有没有做功 9 下列说法正确的是 A 做功快的机器 功率一定大 B 做功多的机械 机械效率一定高 C 有力对物体做功时 机械能可以保持不变 D 运动员将篮球投出 篮球在空中运动过程中 运动员对篮球做了功 答案 AC 知识点 功率的概念 力是否做功的判断 机械效率 解析 解答 A 功率是表示做功快慢的物理量 做功块 功率一定大 故 A 正确 符合 题意 B 因为机械效率是有用功与总功的比值 做功多不一定两者比值大 故机械效率不一定 高 故 B 错误 不符合题意 C 力对物体做功 物体的机械能不一定改变 如给轮胎打气时 对打气筒做功 打气筒 发热 即打气筒的内能增加 机械能不变 故 C 正确 符合题意 D 运动员将篮球投出 篮球在空中运动过程中 运动员对篮球没有做功 因为推力没有 作用在篮球上 故 D 错误 不符合题意 分析 1 功率是表示做功快慢的物理量 2 机械效率是有用功占总功的比值 3 力对物体做功物体的机械能不一定改变 如给轮胎打气时 对打气筒做功 打气筒发热 即打气筒的内能增加 机械能不变 4 做功有两个必要的因素 有力作用在物体上 物体在力的方向上移动了一段距离 10 表示物体做功快慢的物理量是 A 功 B 功率 C 机械效率 D 瓦特 答案 B 知识点 功率的概念 解析 解答 表示物体做功快慢的物理量是功率 故 ACD 错误 B 正确 符合题意 故选 B 分析 功率是表示物体做功快慢的物理量 11 送水员将两桶相同的纯净水送上位于五楼的小明家 可以有两种方法 一是将两桶水 一起送上楼 二是分两次 每次送一桶水上楼 假设送水员的速度相同 前后两种送水方 法的功率和机械效率分别为 P1 P2 和 1 2 则下列选项正确的是 A P1 P2 B P1 P2 C 1 2 D 1 2 答案 D 知识点 功率大小的比较 机械效率的大小比较 解析 解答 若一桶水重为 G 一次送水上楼的有用功 人做的总功 1 W 2Gh 有 机械效率 送水上一次楼的时间 1 W 2G G h 人总 2Gh2G 1 2G G h2G G 人人 为 t 其功率 分两次送上楼的有用功 人做的总功 1 2G G h P t 人 2 W 2Gh 有 机械效率 送水上楼的时间为 2t 其 2 W 2 G G h 人总 2 2GhG 2 G G hG G 人人 功率 比较得 2 2 G G h G G h P 2tt 人人 12 12 p p 故选 D 分析 将两桶分两次都送上五楼 达到的目的相同 但额外功不同 由 比较机 W W 有用 总 械效率的大小 根据做的功和做功的时间 由 比较功率的大小 W P t 12 如图所示 图甲中用弹簧测力计拉木块 使它沿水平木板匀速滑动 图乙是他两次拉 动同一木块得到的路程随时间变化的图象 下列说法正确的是 A 木块第二次受到的拉力较大 B 第一次木块的动能大 C 第一次拉力对木块做功的功率大 D 木块两次受到的拉力和摩擦力均相等 答案 D 知识点 功率大小的比较 摩擦力大小 动能大小的比较 解析 解答 1 从图像上可以看出 用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动 木块做匀 速直线运动 不论其速度大小如何 都受到平衡力的作用 在水平方向上 摩擦力和拉力 是一对平衡力 做两次实验的摩擦力和拉力都相等 故 A 错误 D 正确符合题意 2 从图像可以看出第一次木块运动的速度较小 而木块的质量不变 所以第一次木块具有 的动能小 故 B 错误 不符合题意 3 从图中可以看出第一次木块运动的速度较小 而木块所受的拉力不变 根据公式 可知 拉力第一次做功的功率小 故 C 错误 不符合题意 WFS PF tt 分析 1 先判断木块两次的运动状态 然后根据二力平衡的条件分析拉力和摩擦力的关系 2 根据速度的计算公式 利用图像比较速度的大小 从而决定动能的大小 s t 3 根据决定功率的因素即木块的拉力和木块的速度进行分析功率的大小 13 如图所示 不计滑轮重及摩擦 分别用力 F1 F2匀速提升同一重物 若力 F1 F2在相 等时间内对物体所做的功相等 则力 F1 F2及其功率 P1 P2的大小关系为 A F1 F2 P1 P2 B F1 F2 P1 P2 C F1 F2 P1 P2 D F1 F2 P1 P2 答案 C 知识点 功率大小的比较 定滑轮及其工作特点 动滑轮及其工作特点 解析 解答 1 在不计绳重和摩擦时物体升高 h 用定滑轮提升物体时绳子自由端移动的 距离为 h 若用动滑轮提升物体时 绳子自由端移动的距离为 2h 则定滑轮提升物体时 拉力做功为 动滑轮提升物体时 拉力做功为 因为 11 WF sFh 222 2 WF sF h 所以 即 12 WW 12 2 FF 12 FF 2 又时间相同 且 根据功率公式 可知 由以上分析得到 12 WW W P t12 PP ABD 错误 C 正确 故选 C 分析 在不计绳重和摩擦时 力 在相等的时间内对物体所做的功相等 根据功率 12 FF 即可比较功率大小 物体升高 h 用定滑轮提升物体时 绳子的自由端移动的距离 W P t 为 h 若用动滑轮提升物体时 绳子的自由端移动的距离为 2h 根据功的公式即可比较拉 力的大小 14 三位同学准备进行爬楼比赛 看看谁的功率大 他们展开了如下的讨论 其中正确的 是 甲 在爬楼的高度相同时 只要测出各自的体重 爬楼的时间 就可以进行比较 乙 在爬楼的时间相同时 只要测出各自的体重 爬楼的高度 就可以进行比较 丙 只有测出各自的体重 爬楼用的时间和爬楼的高度 才能进行比较 A 甲 乙和丙 B 甲和乙 C 甲和丙 D 乙和丙 答案 B 知识点 功率大小的比较 解析 解答 根据 可知 在爬楼的时间相同时 测出各自的体重 爬楼的 WGh P tt 高度 就可以进行比较 或在爬楼的高度相同时 测出各自的体重 爬楼的时间 就可以 进行比较 要计算功率的大小时 需要测出各自的体重 爬楼的时间 爬楼的高度 才能 得出功率 故甲和乙的做法可以比较功率的大小 故选 B 分析 根据可知 比较功率的大小 可以在相同的时间内测量体重和爬楼的 WGh P tt 高度来比较功率的大小或者根据爬相同高度 测量体重和时间进行比较 15 利用如图所示的甲 乙两滑轮组 在相同的时间内用大小相同的力 F1 和 F2 分别把质 量相等的重物提升到相同的高度 则 A 力 F1 和力 F2 做功的功率相同 B 力 F1 的功率大于力 F2 的功率 C 乙滑轮组的机械效率高 D 甲 乙两个滑轮组的总功相同 答案 BC 知识点 功率大小的比较 机械效率大小的比较 解析 解答 AB 在相同的时间内提升到相同的高度 即物体上升的速度 v 相同 甲滑 轮组有 3 组绳子 乙滑轮组有两组绳子 所以甲的拉力移动的速度 1 3 2 2 且拉力 F 相等 根据 可知 的功率较大 故 A 错误 B 正确符合题意 WFs PF tt 1 F C 根据公式 可知 即 有用 总 WGhG WFsnF 12121212 n3 2 所以GGFFn 甲的机械效率低 乙的机械效率高 故 C 正确 符合题意 D 甲拉力移动的距离 拉力 F 相等 根据公式 可知 甲做的 12 3 2 sh sh 总 WFs 总功大 故 D 错误 故选 BC 分析 1 功率是表示物体做功快慢的物理量 根据公式分析出功率的大 WFs PF tt 小 2 滑轮组的机械效率是有用功和总功的比值 根据公式分析出机械效 有用 总 WGhG WFsnF 率的高低 3 拉力的做的功为总功 根据公式分析总功的大小 总 WFsFnh 二 填空题 16 现有 30 包大米 总质量为 150kg 小明想尽快将它们搬上 10m 高处的库房 如图为小 明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象 由图可知他可以提 供的最大功率为 W 为 尽可能快地将大米搬上库房 他每次应搬 包 若每次下楼时 间是上楼时间的一半 则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是 s g 10N kg 答案 50 3 450 知识点 功率的计算 速度公式及其应用 解析 解答 1 A 点的物理意义是 当搬运质量为 15 千克的物体时 人用于搬运物体的 功率 输出 最大 其值为 50W 2 30 包大米 总质量为 150 千克 每包的大米的质量是 5 千克 由于搬运物体所需要的总 功是一定的 要尽快完成搬运工作 要求人始终在最大功率 输出 状态下工作 每次应 搬动质量为 15 千克物体 即大米 3 包 3 每次搬运最大重力 G mg 15kg 10N kg 150N 重力做的功 W Gh 150N 10m 1500J 则每次上楼所用的时间 每 1500 30 50 WJ ts tW 次下楼所用的时间是 15s 一个来回所用的时间是 30s 15s 45s 搬 30 包大米需 10 个来 回 所以所用的时间一共是 45s 10 450s 故答案为 50 3 450 分析 1 通过图像可以知道 A 点的输出功率最大 可以得出输出功率最大时搬运物体的质 量 2 总功一定 根据 W Pt 得出何种情况下搬运的时间最短 3 根据最大输出功率以及总功的大小求出搬运物体上楼的时间 17 绿色环保 低碳出行 2015 年 1 月 18 日 绵阳市首批 30 辆纯电动公交车投入试 运行 假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶 其电动机的输出功率为 120kW 速 度为 36km h 共行驶 2h 其电动机做功为 J 公交车的牵引力为 N 答案 8 64 108 12000 知识点 功率计算公式的应用 解析 解答 得 W P t 电动机做的功 8 120 10002 36008 64 10 WPtWsJ 速度 由 得 36 10 km hm s WFs PF tt 牵引力为 120000 12000 10 s PW FN M 故答案为 8 64 108 12000 分析 知道功率和时间 根据 求出电动机做的功 再根据求出牵 W P t WFs PF tt 引力 18 如图 A B 所示 平静的湖面上有两艘小船 绳的一端拴在甲船上 绕过乙船上的滑 轮 站在船上或岸上的人用 100N 的力拉绳子的自由端 如果 A B 图中甲船在 20s 内向右 匀速移动了 10m 同时乙船向左移动了 4m 则 A B 图中人拉绳子的功率分别为 W 与 W 答案 140 90 知识点 功率的计算 解析 解答 1 甲船向右移动了 10m 乙船向左移动了 4m 以甲为参照物乙向左移动了 10m 4m 14m 有两段绳子拉乙船 故绳子自由端总功移动 s 14m 2 28m 故人拉绳子的功率 10028 140 20 WFsNm PW tts 2 如果乙船不动滑轮为定滑轮 甲船向右移动了 10m 则绳子自由端会移动 10m 如果甲 船不动 乙船动 则滑轮为动滑轮 乙船向左移动了 4m 则绳子自由端会移动 8m 现在 两船都动 故绳子自由端总功移动 18m 故人拉绳子的功率 10018 90 20 WFsNm PW tts 故答案为 140 90 分析 正确的判断出绳子的自由端移动的距离然后结合公式 W FS 求人拉绳子做的功 利 用公式 求人拉绳子的功率 W P t 19 功率是表示 的物理量 下列各物理量的单位 J J s N m W W s 中属于功率的单位有 填序号 答案 物体做功快慢 知识点 功率的概念 解析 解答 物体做功的快慢用功率来表示 由功的计算公式 W Fs Pt 可知 N m 和 W 都是功的单位 由公式可知 J s 是功率的单位 W P t 故答案为 物体做功快慢 分析 单位时间内做的功叫功率 功率是表示物体做功快慢的物理量 功率的常用单位是 W 1W 1J s 20 在水平地面上 用 50N 力沿水平方向拉着重为 100N 的小车前进 5m 拉力做的功等于 J 重力做的功 J 答案 250 0 知识点 功率的计算 功的计算 解析 解答 1 拉力做的功 W FS 50N 5m 250J 2 重力的方向是竖直向下的 而物体是在水平方向上移动了 5m 没有在重力的方向上移 动距离 所以重力做功为 0J 分析 1 根据 W FS 求出拉力做的功 2 做功的两个必要因素 作用在物体上的力 物体在力的方向上移动了一段距离 三 解答题 21 如图所示 用滑轮组用 0 1m s 的速度匀速提升一个重为 600N 的物体 动滑轮重 30N 不计绳重和摩擦 求 1 作用在绳端的拉力 F 答案 作用在绳子端的拉力 11 G 600N 30 210N 33 动 FGN 2 绳子自由端上升的速度 答案 绳子自由端上升的速度 33 0 1 0 3 物 m sm s 知识点 滑轮组绳子拉力的计算 速度的计算 解析 解答 由题意可知 1 作用在绳子端的拉力 11 G 600N 30 210N 33 动 FGN 2 绳子自由端上升的速度 33 0 1 0 3 物 m sm s 答 1 作用在绳子端的拉力为 210N 2 绳子自由端上升的速度 0 3m s 分析 根据题意不计绳重和摩擦 知道物重和动滑轮重 根据求出拉力 1 G 3 动 FG 根据求出绳子自由端上升的速度 3 物 22 建筑工人用如图所示的装置在 10s 内把重 400N 的物体匀速提升 3m 所用的手拉力 为 300N 则 1 该工人所做的有用功是多少 答案 拉力做的有用功为 40031200 有用 WGhNmJ 绳子拉下的长度为 S nh 2 3m 6m 2 该滑轮组的机械效率是多少 答案 拉力做的总功为 30061800 总 WFSNmJ 滑轮组的机械效率为 1200 100 100 66 7 1800 有用 总 WJ WJ 知识点 有用功和额外功 滑轮组的机械效率 解析 解答 1 拉力做的有用功为 40031200 有用 WGhNmJ 绳子拉下的长度为 S nh 2 3m 6m 答 该工人所做的有用功是 1200J 2 拉力做的总功为 30061800 总 WFSNmJ 滑轮组的机械效率为 1200 100 100 66 7 1800 有用 总 WJ WJ 答 该滑轮组的机械效率是 66 7 分析 1 已知物体收到的重力和提升的高度 利用公式计算有用功 已知承担 有用 WGh 物重的绳子的段数和物体升高的高度 可以得到绳子拉下的长度 已知绳子拉下的长度和 拉力 利用公式得到拉力做的总功 2 已知有用功和总功 利用公式 总 WFS 计算滑轮组的机械效率 有用 总 W W 23 某人用 250N 的推力 把一个重 1000N 的物体沿着长 5m 高 1m 的斜面 由斜面地段 匀速推到顶端 在这一过程中 推力做的有用功是多少 做的总功是多少 此斜面的机械 效率是多少 答案 已知物重为 1000N 被抬高 1m 有用功 1000N 11000 有用 WGhmJ 推力为 250N 斜面长 5m 总功 25051250 总 WFsNmJ 由机械效率 1000 100 100 80 1250 有用 总 WJ WJ 知识点 功的计算 斜面的机械效率 解析 解答 已知物重为 1000N 被抬高 1m 有用功 1000N 11000 有用 WGhmJ 推力为 250N 斜面长 5m 总功 25051250 总 WFsNmJ 由机械效率 1000 100 100 80 1250 有用 总 WJ WJ 答 推力做的有用功是 1000J 做的总功是 1250J 此斜面的机械效率是 80 分析 重物被抬高是克服重力做功就是有用功 用公式 W Gh 求解 推