2019-2020学年八年级物理下册 9.4 功率练习（含解析）（新版）北师大版

9.4功率一、选择题1.如图所示，用24n的水平拉力f拉滑轮，可以使重20n的物体a以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动；物体b重10n，弹簧测力计的示数为5n且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确是( )。a地面受到的摩擦力为12n；b滑轮移动的速度为0.4m/s；c水平拉力f的功率为4.8w；d在2s内绳子对物体a所做的功为4.8j【答案】b。【解析】（1）物体a以0.2m/s的速度向左做匀速运动，那么滑轮移动的速度也是0.4m/s。（2）根据，可求得滑轮上拉力f所做的功为：。（3）f为24n，那么绳子对a的拉力为12n，2s内移动的距离为：2s0.2m/s=0.4m，故绳子的功为：，功率为：。（4）物体a做匀速运动，在水平方向上a受到的力是平衡力，即：，所以物体a受到地面对它的摩擦力：，故物体a对地面的摩擦力也是19n（作用力与反作用力的关系）。2.（多选）如图所示，聪明爱玩的小亮将一个滑轮固定在竖直墙壁上，另一个固定在自己的滑板车上，用绳子将两个滑轮组装成滑轮组。小亮站在滑板车上拉动手中的绳子，他用10n的拉力在3s内，使自己和滑板车一起沿水平地面匀速向墙运动了1.2m。滑轮重、轴摩擦和绳重均忽略不计。下列说法中正确的是（）。a竖直墙壁受到的拉力为20n； b滑板车受到地面的阻力为30 n；c在3s内小亮的拉力做功为36j；d动滑轮对滑板车拉力的功率为12w【答案】bc。【解析】a、读图可知，竖直墙壁受到的拉力由三段绳子承担，每一段的拉力等于小亮作用在绳子自由端的拉力，因此，墙壁所受拉力为10n3=30n，故a错误。b、读图可知，滑板车受到的阻力同样由三段绳子承担，每一段的拉力也等于小亮作用在绳子自由端的拉力，当滑板车作均速运动时，受到平衡力的作用，由车与地面的摩擦阻力与总的拉力相等，即10n3=30n，故b正确。c、3s内绳子自由端移动的距离s=31.2m=3.6m，则拉力所做的功为w=fs=10n3.6m=36j，故c正确。d、动滑轮对滑板车的拉力为两段绳子的拉力，即10n2=20n，距离为1.2m，则所做的功w=fs=20n1.2m=24j，功率p=w t =24j 3s =8w，故d错误。故选bc。3.平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同的时间内通过的路程之比为32，则甲与乙（）。a.牵引力做功之比为23； b.牵引力做功之比为32；c.牵引力的功率之比为11； d.汽车所受的阻力之比为32【答案】b。【解析】平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，由w = fs可知，路程之比为33，它们所做的功之比为32。因汽车匀速行驶，所以汽车所受的阻力之比为11。由p =w/ t可知，牵引力的功率之比为32。4.甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，则（）。a.甲做的功比乙做的功多； b.甲做功比乙做功快；c.甲做功所用的时间比乙的少；d.以上说法都不对【答案】b。【解析】功率表示物体做功的快慢，功率大，做功就快；功率小，做功就慢，选项b是正确的。根据w=pt，只知道功率的大小而时间的大小不确定，无法确定做功的多少。同样根据t=w/p，只知道功率的大小而功的大小不确定，也无法确定做功所用时间的长短，因此，选项a、c、d是错误的。二、填空题5.青少年在安静思考问题的时候，心脏推动血液流动的功率约为1.5 w，则你在考试的100 min内，心脏做功约为_j，用这些功可以让一个质量为50 kg的物体匀速升高_m。 (g取10 n/kg)【答案】9000；18。【解析】（1）由题意可知，p=1.5w，t=100min=6000s，则在100min内心脏做功为：w=pt=1.5w6000s=9000j。（2）人的质量m=50kg，由公式w=gh=mgh可得，这些功可把物体举高的高度：。故答案为：9000；18。6.如图，质量为m=2千克的物体，在力f的作用下，以0.5米/秒的速度沿水平面作匀速直线运动（滑轮重及绳间的摩擦不计），此时弹簧秤的示数为2n，则物体与水平面之间的摩擦力是n，拉力f做功的功率为瓦。【答案】2、0、1。【解析】（1）物体a受绳子拉力f绳子=f弹簧测力计=2n与滑动摩擦力f作用，物体做匀速直线运动，由平衡条件得：f=f绳子=2n。（2）由题知，物体在重力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要条件可知，重力做功为0j。作用在动滑轮轴上的拉力：f=2f弹簧测力计=22n=4n；拉力的功率。故答案为：2、0、1。7.如图所示，把重为1000牛的物体a匀速提升2米，不计滑轮自重和摩擦，则作用在细绳自由端的拉力f大小为牛，拉力f做功为焦。若提升物体a所用时间为40秒，则拉力f做功的功率为瓦。【答案】500、2000、50。【解析】此时动滑轮，n=2，物重1000n，故拉力f为500n；物体提升力2m，故拉力f拉绳子的长度为4m，拉力f所做的功为：；拉力f的功率为：。三、计算题8.如图所示的装置中，使重40 n的重物向右做匀速直线运动，水平拉力f=4 n。若物体移动的速度为2 m/s，求：（1）拉力f在2 s内做的功；（2）拉力的功率。【解析】从题图中可以看出，图中的滑轮为动滑轮，根据动滑轮的使用方法可知，当拉力f向右移动距离s时，相同时间内物体向右移动2s的距离，物体向右移动的速度也是拉力f移动速度的2倍。根据速度公式v=s/t，可以求出f移动的距离s，然后再根据w=fs、p=w/t求出功和功率。也可以利用p=w/t=fs/t=fv求拉力f的功率。滑轮为动滑轮：v=2 m/s2=1 m/s，所以s=vt=1 m/s2s=2m；所以w=fs=4n2 m=8j，所以p=w/t=8j/2s=4w或p=fv=4n1m/s=4w。答案：（1）拉力f在2 s内做的功为8j；（2）拉力的功率为4 w。一、选择题1.（2017广东）妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为w1、功率为p1，小明克服自身重力做功为w2、功率为p2，则下列关系正确的是（）。aw1:w2=1:1bw1:w2=2:3cp1:p2=1:1dp1:p2=2:3【答案】d。【解析】由题意可知，妈妈的重力与小明的重力之比是：，他们所用时间之比为：；根据功的公式：（h是高度），得到：，；根据功率公式：，得到：，。故，；由此可见正确答案是d。故答案是d。2.（2017德阳）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的路程s-t时间图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（）。a物体10s时的速度大于4s时的速度；b0-6s拉力对物体所做的功大于6-12s拉力对物体所做的功；c0-6s拉力对物体做功的功率小于6-12s拉力对物体做功的功率；d0-6s物体所受的拉力大于6-12s物体所受的拉力【答案】b。【解析】从图象上看，06s和6s12s物体以不同的速度做匀速直线运动，而06s过程中通过的路程是3m，612s的过程中通过路程为1m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此06s过程中的速度大于612s的过程中的速度，即4s时的速度大于10s时的速度，故a错误。从图中可以看出，06s过程中通过的距离为3m；612s的过程中通过的距离为1m；而拉力相同，由w=fs可知，0至6s内钢索拉力做的功大于6s至12s内钢索拉力做的功；故b正确。由于速度发生了改变，根据p=fv可知，由06s过程中的速度大于612s的过程中的速度，0-6s拉力对物体做功的功率大于6-12s拉力对物体做功的功率，故c错误。因为物体做匀速直线运动，拉力等于阻力，06s物体所受的拉力等于6-12s物体所受的拉力，故d错误。二、填空题3（2017连云港）如图所示，一物体在水平向右的拉力f1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力f1所做的功为w1，功率为p1，若该物体在水平向右的拉力f2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力f2所做的功为w2，功率为p2，则w1w2，p1p2（选填“”、“”或“=”）。【答案】=、。【解析】由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力f和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即f1=f2=f；物体运动的距离都为10m，且f1=f2，由w=fs可知w1=w2；因为v1v2，且f1=f2，由可知，p1p2。三、计算题4.（2017益阳）跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱在某次跳伞训练过程中，一体重为500n的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中：（1）运动员下落的平均速度；（2）重力做的功；（3）匀速下降时重力做功的功率。【解析】（1）由题可知，运动员在015s下落的路程为s前=210m，由图象可知，15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动，则运动员在1530s通过的路程为：s后=vt后=6m/s15s=90m；运动员通过的总路程为：s=s前+s后=210m+90m=300m，总时间为t=30s，则整个过程中运动员下落的平均速度：v=10m/s。（2）运动员下落的高度为：h=s=300m；重力做的功：w=gh=500n300m=1.5105j。（3）匀速下降时，重力做功的功率：p=fv=gv=500n6m/s=3103w。答：（1）运动员下落的平均速度为10m/s；（2）重力做的功为1.5105j；（3）匀速下降时重力做功的功率为3103w。5.（2017苏州）小华和妈妈去超市购物，她们将17kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t化的关系图像如图所示；已知小推车重130n，所受阻力是总重的0.15倍。（g取10n/kg）（1）在0l0s内，水平推力（大于小于等于）阻力，阻力大小为n。（2）1020s内水平推力做了多少功？（3）1020s内水平推力的功率多大？【答案】（1）大于、45；（2）360j；（3）36w。【解析】（1）由图像可知，在0-10s时间内小车加速运动，所以水平推力大于阻力；阻力大小是。（2）10s-20s内，小车匀速运动，则,小车速度是0.8m/s，所以小车运动距离为：，水平推力所做的功为：（3）10s-20s内，水平推力的功率：。6.（2016广东）小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时12s。小明重450n，自行车重250n，轮子与地面的总接触面积是210-7m2。题图（1）是速度v随时间t变化的关系图像，小明在t=7s时刚好到达这段路程的中点。题图（2）是动力f随时间t变化的关系图像。（1）请问小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压强为多大？（2）在7-12 s内，自行车所受的摩擦阻力是多少？自行车克服摩擦阻力做了多少功？此时功率是多少？（3）自行车在0-7s内的平均速度是多少？（保留小数点后两位）图（1）图（2）【解析】（1）；（2）7s时的动力是30n，故，所以功率：（3）平均速度：。7.（2017伊春）为了响应国家“低碳环保，节能排放”的号召，我国多地设置了共享单车租借站点。质量为55kg的小明同学在上学的路上租借了一辆自行车，从站点到学校的路程为1500m，骑车用时5min（设小明骑车上学做匀速直线运动）。请解答下列问题：（1）小明骑车的速度是多少？（2）若自行车的质量为15kg，每个轮胎与地面的接触面积为0.005m2，则小明骑车时车对地面的压强是多少？（3）若自行车匀速行驶中所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小明骑车的功率是多少？【解析】（1）t=5min=300s，则小明骑车的速度：；（2）小明骑车时车对地面的压力：f=g总=m总g=（m人+m车）g=（55kg+15kg）10n/kg=700n，s=0.005m22=0.01m2，则小明骑车时车对地面的压强：；（3）因为单车做匀速直线运动，处于于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，所以牵引力：f牵=f=0.1g总=0.1700n=70n，则小明骑车的功率：。【答案】（1）小明骑车的速度是5m/s；（2）