物理11.2 功率练习

这是一份物理11.2 功率练习，文件包含人教版物理八年级下册同步讲义112功率专题训练六大题型原卷版docx、人教版物理八年级下册同步讲义112功率专题训练六大题型解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共35页， 欢迎下载使用。

一．功率的概念与单位（共5小题）
二．比较做功的快慢（共5小题）
三．比较功率的大小（共9小题）
四．功率的计算及公式的应用（共12小题）
五．功率测量的实验（共5小题）
六．功率在实际生活中的应用（共4小题）
一．功率的概念与单位（共5小题）
1．（2023秋•溧阳市期末）当两台机器正常工作时，功率大的机器与功率小的机器相比（ ）
A．做功一定多
B．做功不可能相同
C．相同的时间内做功一定多
D．做相同的功所用的时间一定多
【答案】C
【解答】解：当两台机器正常工作时，功率大的机器与功率小的机器相比，根据W＝Pt可知：在相同的时间内，功率大的机器所做的功多，故C正确，ABD错误。
故选：C。
2．（2023春•泰山区校级月考）下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A．托起两个鸡蛋的力约为10N
B．电动车的功率可达数千千瓦
C．大气压的值约为1×105Pa
D．一个中学生从一楼走上二楼克服重力所做的功约150J
【答案】C
【解答】解：A、两个鸡蛋的质量在100g＝0.1kg左右，托起两个鸡蛋的力在F＝G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N左右，故A不符合实际；
B、电动自行车的功率约几百瓦，故B不符合实际；
C、一个标准大气压约为1×105Pa，故C符合实际；
D、中学生从一楼走上二楼克服重力所做的功约：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×3m＝1500J，故D不符合实际。
故选：C。
3．（2023春•盐山县校级月考）甲、乙两台起重机在起吊货物时，甲的功率比乙大，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲做功一定慢
B．乙做功一定多
C．相同时间内，甲做功一定多
D．做相同的功，乙需要的时间短
【答案】C
【解答】解：A．甲的功率比乙的大，说明甲做功快，乙做功慢，故A错误；
B．做功多少与功率大小和做功时间有关，所以乙做功不一定多，故C错误；
C．根据可知，时间相同内，甲的功率比乙的大，甲做功多，故C正确；
D．根据可知，做功相同，甲的功率比乙的大，甲需要的时间短，故D错误。
故选：C。
4．（2023春•中阳县月考）物理学中有很多单位都是用物理学家的名字命名的，如功率的单位就是用 瓦特 的名字命名的；若某物体做功的功率为50W，则该功率值的物理意义是 该物体每秒做功50J 。
【答案】瓦特；该物体每秒做功50J。
【解答】解：为了纪念瓦特做出的重大贡献，把他的名字作为了功率的单位；
某物体做功的功率为50W＝50J/s，则该功率值的物理意义是该物体每秒做功50J。
故答案为：瓦特；该物体每秒做功50J。
5．（2023秋•涟水县月考）在物理学中，我们会用“速度”表示物体运动的快慢，会用“ 功率 ”描述物体做功的快慢，那么，想用“冷却速度”来表示物体冷却的快慢，则可以将“冷却速度”定义为：某种物体 单位时间内 降低的温度叫做冷却速度。
【答案】功率；单位时间内。
【解答】解：“速度”表示物体运动的快慢；功率描述物体做功的快慢；
“冷却速度”定义为：某种物体单位时间内降低的温度叫做冷却速度。
故答案为：功率；单位时间内。
二．比较做功的快慢（共5小题）
6．（2023•白云区二模）北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述不正确的是（ ）
A．谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时，她受到惯性的作用
B．苏翊鸣完成单板转体，他与单板一起腾空上升到最高点时受力不平衡
C．武大靖蹬地加速通过弯道，是由于力改变了他的运动状态
D．自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，重力做功越来越快
【答案】A
【解答】解：A、惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故A错误；
B、苏翊鸣完成单板转体，他与单板一起腾空上升到最高点时受到重力的作用，受力不平衡，故B正确；
C、武大靖蹬地加速通过弯道，是由于力改变了他的运动状态，故C正确；
D、自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，速度越来越大，根据P＝Gv可知，重力做功越来越快，故D正确。
故选：A。
7．（2023春•潍城区期末）一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法，拍摄了极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程，从运动员离开悬崖时开始，每隔0.3s曝光一次，得到了一张如图所示的记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片。若运动员从a点到d点视为沿竖直方向运动，以下关于该过程的分析中正确的是（ ）
A．运动员下落过程中受力平衡
B．运动员的速度越来越快，惯性越来越大
C．运动员所受重力做的功在ab 段等于在cd 段
D．运动员所受重力做的功在ab 段比在cd 段慢
【答案】D
【解答】解：
A.跳下过程受到重力作用运动员加速下落，不是平衡状态，所以受力不平衡，故A错误。
B.惯性只与质量有关，与速度无关，故速度变快惯性不变，故B错误。
C.根据W＝FS，由于距离cd＞ab，Wcd＝cd×G＞Wab＝ab×G，故运动员所受重力做的功在ab 段小于在cd 段，故C错误。
D.根据P＝，P＝Gv，由于ab 段比在cd 段速度慢，故重力做的功在ab 段比在cd 段慢，故D正确。
故答案为：D。
8．（2023•大连模拟）（多选）如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ）
A．跳台滑雪运动员最后落向地面，是因为受到重力的作用
B．花样滑冰运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变
C．掷出后的冰壶对水平冰面的压力与它受到的重力是一对平衡力
D．自由滑雪空中技巧运动员在空中加速下落过程中，重力做功变快
【答案】AD
【解答】解：A、地面附近的一切物体都要受到重力的作用，重力的方向是竖直向下的，因此运动员最终会落向地面，故A正确；
B、花样滑冰运动员在转弯滑行过程中，运动方向不断变化，所以其运动状态改变，故B错误；
C、掷出后的冰壶对水平冰面的压力与它受到的重力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故C错误；
D、自由滑雪空中技巧运动员在空中加速下落过程中，重力大小不变，由P＝＝＝Gv可知重力做功变快，故D正确。
故选：AD。
9．（2022秋•宜春期末）如图所示，这是同学们研学爬山时的情景。在他们从山脚下到峰顶的过程中，体重（含装备）越大的同学做功越 多 （选填“多”或“少”）；最先登上峰顶的同学做功 可能 （选填“一定”或“可能”）最快。
【答案】多；可能
【解答】解：从山脚到峰顶的过程中，同学们上升的高度是相同的，根据公式W＝Fs＝Gh可知，体重越大（含装备）越大的队员，做功越多；
因为最先登上峰顶的同学的体重（含装备）未知，根据公式P＝可知，功率的大小无法比较，则最先登上峰顶的同学做功可能最快。
故答案为：多；可能。
10．（2023春•槐荫区校级月考）生活中，人们通常用两种方法来比较做功的快慢：方法①：相同的时间比较做功的多少；方法②：相同的做功比较时间的多少。如图所示，表示的是用挖土机挖土比人力挖土快得多，所用的是判断方法 ① ；物理学用功率描述做功的快慢，公式为P＝，这种方法与日常方法 ① 是相同的（以上两空选填“①”或“②”）。
【答案】①；①。
【解答】解：比较挖掘机与人力挖土做功的快慢，我们可以采用相同的时间内比较挖土多少，即做功的多少；比较可知，挖掘机做功多，做功快；
功率表示做功快慢的物理量，公式为P＝，表示单位时间内物体所做的功；这种方法与日常方法①相同的时间比较做功的多少是相同的。
故答案为：①；①。
三．比较功率的大小（共9小题）
11．（2023秋•阎良区期末）老张乘坐电梯下楼与走楼梯下楼时，所受重力做功分别为W1和W2，重力的功率分别为P1和P2，则下列说法正确的是（ ）
A．W1＝W2B．W1＞W2C．P1＜P2D．P1＝P2
【答案】A
【解答】解：老张乘坐电梯下楼与走楼梯下楼时，根据W＝Gh可知，老张所受重力做功大小相同；
坐电梯下楼用时短，根据P＝可知，坐电梯下楼的功率大。
故选：A。
12．（2023秋•志丹县期末）如图是两名运动员以相同速度从地面举起相同质量杠铃的情景，下列判断正确的是（ ）
A．甲做功时间长，功率大
B．乙做功时间短，功率小
C．两人做功与功率均不等
D．两人仅做功的功率相等
【答案】D
【解答】解：由题知，两人举起的杠铃质量相同，根据G＝mg可知两杠铃的重力相等，即G甲＝G乙，
由图可知，两杠铃被举起的高度h甲＞h乙，
根据W＝Gh可知，甲对杠铃做的功大于乙对杠铃做的功；
两杠铃被举起的高度h甲＞h乙，而两运动员举起杠铃的速度相同，由速度公式可知甲做功时间较长；
两运动员举起杠铃的速度相同，且两杠铃的重力相等，则根据P＝＝＝Gv可知，两人做功的功率相等；
故选项ABC错误，D正确。
故选：D。
13．（2023春•杭锦后旗校级月考）物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是（ ）
A．F1＝F2；P1＜P2B．F1＝F2；P1＞P2
C．F1＞F2；P1＞P2D．F1＜F2；P1＞P2
【答案】A
【解答】解：由图甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小，
由图乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为4m/s；
两次都是匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力，故推力大小都等于摩擦力大小，根据摩擦力大小的影响因素可知摩擦力大小没变，故受到的水平推力F1＝F2；
已知v甲＜v乙，由P＝＝＝Fv可得，两次推力的功率P1＜P2，
故A正确，BCD错误。
故选：A。
14．（2023春•镇平县月考）如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法正确的是（ ）
A．沿斜面AB推动更省力
B．沿斜面CD推动，工人克服货物重力做的功更多
C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同
D．沿两斜面推动货物到顶端，工人克服货物重力做的功一样多
【答案】D
【解答】解：A、沿斜面CD推动更省力，因为CD斜面的倾斜角度更小，故A错误；
BD、由W＝Gh可知，G与h均相等，所以斜面CD推动和AB推动，工人克服货物重力做的功相等，故B错误，D正确；
C、由P＝可知，W相同，时间的大小不确定，所以沿两个斜面推货物，工人克服货物重力做功的功率不一定相同，故C错误。
故选：D。
15．（2023秋•舒城县期末）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其s﹣t关系如图，下列说法正确的是（ ）
A．物体20s时的速度大于8s时的速度
B．0～12s拉力做的功小于12～24s拉力做的功
C．0～12s拉力做功的功率大于12～24s拉力做功的功率
D．0～12s物体所受的拉力小于12～24s物体所受的拉力
【答案】C
【解答】解：
A、由s﹣t图象可知，0～12s和12s～24s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～12s物体通过的路程是6m，12～24s物体通过的路程为2m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，所以0～12s过程中的速度大于12～24s过程中的速度，即物体20s时的速度小于8s时的速度，故A错误；
D、0～12s和12s～24s物体以不同的速度做匀速直线运动，由二力平衡条件可知拉力都等于摩擦力；同一物体对水平面压力不变，接触面的粗糙程度不变，则两过程中物体受到的摩擦力相等，所以0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，故D错误；
B、由上述解答可知，0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，物体0～12s通过的路程大于12～24s通过的路程，由W＝Fs可知，0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，故B错误；
C、因为0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，且两段时间相同，所以根据P＝可知，0～12s拉力做功的功率大于12s～24s拉力做功的功率，故C正确。
故选：C。
16．（2023春•虞城县月考）如图所示，质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上，AB＝BC，木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C，AB过程中加速运动，BC过程中匀速运动，下列说法中正确的是（ ）
A．木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
B．木块通过AB段时间等于通过BC段的时间
C．水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功
D．水平拉力F在AB段做功的功率大于在BC段做功的功率
【答案】C
【解答】解：
A、木块在AB段做加速运动，木块受力不平衡，则木块受到的摩擦力小于水平拉力的大小，即fAB＜F；
木块在BC段做匀速运动，此时木块受力平衡，则木块受到的摩擦力大小等于水平拉力的大小，即fBC＝F；
因水平拉力F大小不变，所以木块在AB段受到的摩擦力小于木块在BC段的摩擦力，故A错误；
BD、由题知，木块在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，整个过程中速度的变化是连续的（即在BC段木块是以到达B点时的速度做匀速运动），所以木块在AB段的平均速度小于BC段的速度；AB＝BC，根据v＝可知，木块通过AB段时间小于通过BC段的时间；拉力F是恒力，则根据公式P＝＝＝Fv可知，水平拉力在AB段的功率小于在BC段的功率，但木块在AB段和BC段的速度大小关系无法确定，根据速度公式可知，无法比较木块运动的时间大小关系，故BD错误；
C、木块在AB段和BC段运动的距离相等，拉力F是恒力，则根据W＝Fs可知，水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功，故C正确。
故选：C。
17．（2024•永丰县一模）如图所示，A、B是两个完全相同的物体，小明同学分别将A、B两物体同时拉到斜面顶端，且A的机械效率小于B的机械效率。则小明对A物体做的有用功 ＝ 对B物体做的有用功，对A物体做功的功率 ＞ 对B物体做功的功率。（均选填“＞”“＝”或“＜”）
【答案】＝；＞。
【解答】解：（1）A、B是两个完全相同的物体，A、B上升的高度h相同，由W有＝Gh可知，小明对A物体做的有用功等于对B物体做的有用功；
（2）A的机械效率小于B的机械效率，由η＝可知，小明对A物体做的总功大于对B物体做的总功，又因为做功时间相同，由P＝可知，对A物体做功的功率大于对B物体做功的功率。
故答案为：＝；＞。
18．（2023春•余江区校级月考）在水平地面上沿水平方向推重20N的木箱，推力F与木箱速度v随时间t变化的图像分别如图甲、乙所示。由图可知，2～4s内推力做功的功率 改变 （选填“改变”或“不变”），4～6s内推力对木箱做的功为 1.6 J。
【答案】改变；1.6
【解答】解：在2s～4s内，由v﹣t图象可知，木箱做变速运动，速度逐渐变大，推力不变，根据P＝＝＝Fv可知，功率是变化的；
在4s～6s内，木箱做匀速直线运动，此时的推力为2N；4～6s内推力对木箱做的功为：W＝Fs＝Fvt＝2N×0.4m/s×2s＝1.6J。
故答案为：改变；1.6。
19．（2023秋•宜春期末）九年级（9）班的同学在学习了功率后，在班里举行了一场比赛，比一比从一楼到五楼谁爬楼的功率大；于是他们测量了每层楼的层高为3m，每层楼梯的长度相同，如图所示；欣怡和博睿两位同学的质量分别是50kg和60kg，比赛时，欣怡用时30s，博睿用时40s。（g＝10N/kg）求：
（1）从比赛开始到比赛结束，欣怡克服自身重力做了多少J的功？
（2）请通过计算判断欣怡和博睿谁爬楼功率更大；
（3）请你说说两位同学爬楼功率不同的原因是什么？
【答案】（1）从比赛开始到比赛结束，欣怡克服自身重力做了6000J的功；
（2）通过计算可知欣怡爬楼功率更大；
（3）两位同学爬楼功率不同的原因是功率表示做功快慢，功率不同，做功快慢不同。
【解答】解：（1）欣怡和博睿两位同学从一楼到五楼，爬楼的高度h＝3×4m＝12m，
从比赛开始到比赛结束，欣怡克服自身重力做的功：g
W1＝G1h1＝m1gh＝50kg×10N/kg×12m＝6000J；
（2）从比赛开始到比赛结束，博睿克服自身重力做的功：
W2＝G2h2＝m2gh＝60kg×10N/kg×12m＝7200J；
欣怡爬楼的功率：
P1＝＝＝200W，
博睿爬楼的功率：
P2＝＝＝180W，
比较可知，欣怡爬楼功率更大；
（3）根据P＝可知，功率的大小与做功的多少和做功的时间有关。功率表示做功快慢，功率不同，做功快慢不同。
答：（1）从比赛开始到比赛结束，欣怡克服自身重力做了6000J的功；
（2）通过计算可知欣怡爬楼功率更大；
（3）两位同学爬楼功率不同的原因是功率表示做功快慢，功率不同，做功快慢不同。
四．功率的计算及公式的应用（共12小题）
20．（2023秋•江都区期末）某同学用20s从一楼走到三楼，他上楼时的功率最接近（ ）
A．5WB．50WC．150WD．1500W
【答案】C
【解答】解：某同学的质量约为50kg，每一层楼的高度为3m，从一楼走到三楼，上升的高度为6m，
他上楼时做的功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×6m＝3000J，
用20s从一楼走到三楼，则他上楼时的功率：P＝＝＝150W，故C正确，ABD错误。
故选：C。
21．（2023秋•南通期末）研究表明，人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的0.1倍，人正常步行时，速度约为1.4m/s，请你估算一名中学生正常步行半小时克服重力做功的功率约为（ ）
A．10WB．20WC．70WD．140W
【答案】C
【解答】解：中学生的步距约为0.5m，根据题意可知每走一步重心上升的高度Δh＝0.1L＝0.1×0.5m＝0.05m，
中学生的重力约为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
每走一步克服重力做功W＝GΔh＝500N×0.05m＝25J。
由v＝可得，一个中学生正常步行半小时所走的路程：
s＝vt＝1.4m/s×30×60s＝2520m，
总共走的步数n＝2520m/0.5m＝5040步，
克服重力做的总功W′＝5040W＝5040×25J＝1.26×105J，
则整个过程中克服重力做功的功率约为P＝＝＝70W，故C正确。
故选：C。
22．（2023秋•福建期末）如图所示，某次拓展训练中，中学生小明沿钢管下滑，用3s的时间从A匀速滑至B，关于小明在AB段下滑过程的估算，最符合实际情况的是（ ）
A．受到钢管的摩擦力约为1000N
B．重力对他做功约为3000J
C．克服摩擦力的功率约为400W
D．下滑的速度约为2m/s
【答案】C
【解答】解：A．小明的体重约为60kg，重力G约为600N，AB之间的距离略大于人的身高，约为2m，由于小明沿钢管匀速下滑，小明受到钢管的摩擦力和小明的重力平衡，故摩擦力约为600N，故A错误；
B．重力对他做功约为W＝Gh＝600N×2m＝1200J，故B错误；
C．由于小明受到摩擦力和重力平衡，克服摩擦力做的功等于重力对他做的功，则克服摩擦力的功率约为：，故C正确；
D.下滑的速度约为，故D错误。
故选：C。
23．（2023春•峄城区校级月考）物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1：F2和P1：P2分别为（ ）
A．3：5；9：25B．1：1；3：5C．3：5；3：5D．5：3；1：1
【答案】B
【解答】解：因为两次都是做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，物体对接触面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则物体所受的摩擦力不变，故受到的水平推力为F1＝F2，因此F1：F2＝1：1，
由图象甲可知，第一次物体的速度大小为：v甲＝＝＝3m/s，
由v﹣t图象乙可知，第二次物体的速度大小为：v乙＝5m/s，
由P＝＝＝Fv可得，两次推力的功率之比：＝＝＝＝，故B正确。
故选：B。
24．（2023春•郸城县校级月考）把一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，它受到了水平向左的拉力F的作用，如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙，木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．t＝3s时木块受到的合力为4N
B．t＝1s时木块受到的摩擦力为0N
C．4～6s内，拉力做功48J
D．4～6s内，木块克服摩擦力做功的功率为16W
【答案】D
【解答】解：A、由图丙可知，4～6s内，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，木块所受滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，由图乙可知4～6s内木块受到的拉力为4N，则木块所受的摩擦力f＝F＝4N；2～4s内，木块做加速运动，但木块对地面的压力和接触面的粗糙程度均不变，所以，t＝3s时木块受到滑动摩擦力的大小仍然为4N；由图乙可知t＝3s时木块受到的拉力为6N，则t＝3s时木块受到的合力为6N﹣4N＝2N，故A错误；
B、由图丙可知0～2s内，木块处于静止状态，由图乙可知此过程中木块受到的拉力为2N，由二力平衡条件可知，此过程中木块受到的摩擦力为f'＝F'＝2N，故B错误；
D、由图丙可知4～6s内木块运动的速度为4m/s，则4～6s内拉力F的功率为P＝＝＝Fv＝4N×4m/s＝16W，故D正确；
C、由P＝可知，4～6s内拉力做的功：W＝Pt＝16W×（6s﹣4s）＝32J，故C错误。
故选：D。
25．（2024•碑林区校级一模）2023年9月，中国国产首艘大型邮轮“爱达•魔都号”在拖船的牵引下，缓缓驶离码头，以拖船为参照物，魔都号是 静止 的。11月4日，魔都号正式命名交付，魔都号满载总吨位为13.55万吨，则满载时受到的浮力为 1.355×109 N，若魔都号以36km/h的速度匀速航行的牵引力为6×106N，则功率为 6×107 W，1.5h航行的距离为 54 km。（g＝10N/kg）
【答案】静止；1.355×109；6×107；54。
【解答】解：（1）大型邮轮“爱达•魔都号”在拖船的牵引下，缓缓驶离码头，此过程中魔都号相对于拖船的位置没有发生变化，则以拖船为参照物，魔都号是静止的；
（2）已知魔都号满载总吨位为13.55万吨，即魔都号满载时的排水量m排＝13.55×104t＝1.355×108kg，
由阿基米德原理可得魔都号满载时受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝1.355×108kg×10N/kg＝1.355×109N；
（3）魔都号匀速航行的速度v＝36km/h＝10m/s，
则牵引力做功的功率：P＝＝＝Fv＝6×106N×10m/s＝6×107W；
（4）1.5h航行的距离：s＝vt＝36km/h×1.5h＝54km。
故答案为：静止；1.355×109；6×107；54。
26．（2023秋•惠东县期末）为了增强体质，小星定期的进行跳绳训练，如图所示。在一次训练中，小星跳绳时所穿运动鞋的总质量为0.2kg，平均1分钟他跳绳200次，若每次双脚把运动鞋抬离地面的高度均为0.06m，则：
（1）运动鞋的总重力的大小是 2N ；每上升一次他对运动鞋做的功为 0.12J ；他跳绳时对运动鞋做功的平均功率为 0.4W ；
（2）在参加中考体育考试时，小星认为跳绳时每次跳的高度不宜太高，这可节省体力更好的参加体考的其它项目。同学们 同意 （选填“同意”或“不同意”）他的观点，因为每次跳的高度太高，则每次对自己以及运动鞋所需做功也 较多 （选填“较多”“较少”或“不变”），根据做功实现能量的转化，所以当做功越多则导致被转化的体能 越多 （选填“越多”“越少”或“不变”）。
【答案】（1）2N；0.12J；0.4W；（2）同意；较多；越多。
【解答】解：（1）运动鞋的重力G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N；
每上升一次他对运动鞋做的功W＝Fs＝Gh＝2N×0.06m＝0.12J；
他跳绳时对运动鞋做功的平均功率P＝＝＝0.4W；
（2）如果每次跳绳的高度太高，根据W＝Gh可知，每次跳起克服自身的重力和鞋的重力做的功就越多，需要更多的体能来转化，由此可知，小星的观点是正确的。
故答案为：（1）2N；0.12J；0.4W；（2）同意；较多；越多。
27．（2023春•蓬江区校级月考）小明在科技博览会上参加义务劳动，需要把一个质量为30kg的展品从地面通过一段斜面运到高1.5m的展台上，如图。已知斜面长度为3m，小明对展品沿斜面向上的推力为150N，则（g取10N/kg）
（1）小明沿斜面将展品推上展台的过程中，共用时30s，小明的推力对展品做的功为 450 J，功率为 15 W。
（2）将展品推上展台后，小明又用50N的力沿水平方向推着展品前进0.3m，之后撤去推力，展品继续向前滑动0.1m，该过程中展品所受的重力做功为 0 J。
【答案】（1）450；15；（2）0。
【解答】解：（1）小明的推力对展品做的功：W＝Fs＝150N×3m＝450J；
推力做功的功率：P＝＝＝15W；
（2）重力方向竖直向下，而展品在水平方向上运动，在重力的方向上没有移动距离，重力对展品不做功，即做功为0J。
故答案为：（1）450；15；（2）0。
28．（2024•庐江县一模）如图所示，物块在水平拉力F＝6N作用下，沿水平桌面匀速直线运动，10s运动了80cm。求：
（1）拉力F做的功；
（2）拉力F的功率。
【答案】（1）拉力F做的功为4.8J；
（2）拉力F的功率为0.48W。
【解答】解：（1）拉力F做的功：W＝Fs＝6N×80×10﹣2m＝4.8J；
（2）拉力F的功率：P＝＝＝。
答：（1）拉力F做的功为4.8J；
（2）拉力F的功率为0.48W。
29．（2024•安定区校级开学）随着我国经济的不断增长，国防力量也在加强，我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接。根据某航母的主要参数值计算：（g＝10N/kg，ρ海水＝1.03×103kg/m3）
求：（1）该舰满载时所受浮力有多大？
（2）求每架舰载飞机对甲板的压强和该舰满载时舰底所受海水的压强有多大？
（3）若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地，行驶了540km。求此过程中航母牵引力的功率。
【答案】（1）该舰满载时所受浮力为6×108N；
（2）求每架舰载飞机对甲板的压强和该舰满载时舰底所受海水的压强分别为1.03×105Pa、1.03×105Pa：
（3）此过程中航母牵引力的功率为5.4×109W
【解答】解：（1）航母总重力：G1＝m1g＝6×107kg×10N/kg＝6×108N，
由漂浮条件可知，航母受到的浮力为：F浮＝G1＝6×108N；
（2）舰载飞机对甲板的压力：F＝G2＝m2g＝5150kg×10N/kg＝5.15×104N；
舰载飞机对甲板的压强：p＝＝＝1.03×105Pa；
航母满载吃水深度为10.0m，舰底受到的压强为：p＝ρgh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×10.0m＝1.03×105Pa；
（3）航母在匀速行驶，根据二力平衡可得：F牵＝f＝3.6×108N，
牵引力的功率：P＝F牵v＝3.6×108N×m/s＝5.4×109W。
答：（1）该舰满载时所受浮力为6×108N；
（2）求每架舰载飞机对甲板的压强和该舰满载时舰底所受海水的压强分别为1.03×105Pa、1.03×105Pa：
（3）此过程中航母牵引力的功率为5.4×109W。
30．（2024•安岳县校级模拟）如图为共享单车——“小黄人”，小健同学骑着“小黄人”在一段平直的公路上匀速行驶了300m，用时1min，若自行车的质量为30kg，小健的质量为60kg，受到的阻力为重力的0.02倍，与地面的总接触面积为3×10﹣3m2，求：
（1）自行车行驶的速度；
（2）骑行时地面受到的压强；
（3）小健骑行时的功率。
【答案】（1）自行车行驶的速度为5m/s；
（2）骑行时地面受到的压强为3×105Pa；
（3）小健骑行时的功率为90W。
【解答】解：（1）自行车行驶的速度：
v＝＝＝5m/s；
（2）骑行时自行车对地面的压力等于人和车的总重力为：
F＝G总＝（m人+m车）g＝（60kg+30kg）×10N/kg＝900N，
自行车对地面的压强为：
p＝＝＝3×105Pa；
（3）因为小健骑自行车在平直公路上匀速行驶，所以牵引力F牵等于阻力f，即F牵＝f＝0.02G总＝18N，
则骑行时的功率为：
P＝＝＝F牵v＝18N×5m/s＝90W。
答：（1）自行车行驶的速度为5m/s；
（2）骑行时地面受到的压强为3×105Pa；
（3）小健骑行时的功率为90W。
31．（2024•泌阳县一模）郑州市为减少新型冠状病毒的滋生蔓延，城管部门在夜间对高风险城区道路集中开展了雾炮车喷洒消毒作业（如图所示）。某型号雾炮车空载时的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱。为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子面积约为100cm2。解答下列问题：
（1）雾炮车匀速前进喷洒过程中，在2.4km的路段上用时20min，则雾炮车的平均速度是多少？
（2）当水箱中消毒液的深度为1m时，排水孔盖子受到消毒液的压力约为多大？（消毒液的密度为0.8×103kg/m3）
（3）若雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍，则雾炮车空载时在水平地面上匀速行驶2.4km，牵引力做的功为多大？（g取10N/kg）
（4）如图所示，当雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，雾炮车发动机的输出功率如何变化？为什么？
【答案】（1）雾炮车的平均速度是7.2km/h；
（2）排水孔盖子受到消毒液的压力为80N；
（3）牵引力所做的功为1.2×107J；
（4）雾炮车发动机的输出功率逐渐减小；因为雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，车的速度不变，车的重力减小，对路面的压力减小，故车受到的摩擦力减小，根据二力平衡条件可知，车受到的牵引力减小，所以根据P＝Fv知，雾炮车发动机的输出功率逐渐减小。
【解答】解：
（1）雾炮车的平均速度：v＝＝＝7.2km/h；
（2）排水孔盖子受到消毒液的压强：p＝ρ消毒液gh＝0.8×103kg/m3×10N/kg×1m＝8×103Pa，
由p＝可得，排水孔盖子受到消毒液的压力：F＝pS＝8×103Pa×100×10﹣4m2＝80N；
（3）雾炮车空载时的重力：G＝mg＝10×103kg×10N/kg＝1×105N，
匀速行驶时受到的阻力：f＝0.05G＝0.05×1×105N＝5000N，
因为匀速行驶，所以雾炮车受到的牵引力：F牵＝f＝5000N，
牵引力所做的功：W＝F牵s＝5000N×2.4×103m＝1.2×107J；
（4）雾炮车发动机的输出功率逐渐减小；因为雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，车的速度不变，车的重力减小，对路面的压力减小，故车受到的摩擦力减小，根据二力平衡条件可知，车受到的牵引力减小，所以根据P＝Fv知，雾炮车发动机的输出功率逐渐减小。
答：（1）雾炮车的平均速度是7.2km/h；
（2）排水孔盖子受到消毒液的压力为80N；
（3）牵引力所做的功为1.2×107J；
（4）雾炮车发动机的输出功率逐渐减小；因为雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，车的速度不变，车的重力减小，对路面的压力减小，故车受到的摩擦力减小，根据二力平衡条件可知，车受到的牵引力减小，所以根据P＝Fv知，雾炮车发动机的输出功率逐渐减小。
五．功率测量的实验（共5小题）
32．（2023秋•工业园区校级期中）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．②④B．①④C．①②D．②③
【答案】D
【解答】解：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：D。
33．（2023春•高青县期末）如图所示，是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景（所爬高度相同）。若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小，至少需测量的物理量有（ ）
A．只需测量各自爬楼梯的高度
B．只需测量老人的质量、小孩的质量
C．需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间
D．需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯的高度
【答案】C
【解答】解：爬楼时，克服重力做功，需要测量老人的质量、小孩的质量，由W＝Gh＝mgh可比较做功的多少
爬完相同的楼梯，则高度相同，
根据P＝＝比较功率的大小，因此只需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间即可比较老人和小孩消耗的功率大小。
故选：C。
34．（2023秋•句容市期末）体育课上，小明想估测小强做引体向上时的功率，下列说法不正确的是（ ）
A．必须测量小强的体重
B．必须测量小强的身高
C．必须测量做引体向上的时间
D．必须测量做引体向上的次数
【答案】B
【解答】解：要想估测小强做引体向上时的功率，需要多次引体向上做的功和所用的时间，根据公式P＝＝＝可知，需要测量的物理量包括小强的体重（质量），做引体向上的时间，做引体向上的次数和重心上升的高度，而不需要测量小强的身高。
故选：B。
35．（2023秋•潮州期末）小红想测自己上楼的功率，所需的器材除皮卷尺、磅秤外，还应当有 秒表 ；当她分两次从一楼跑到三楼时，小明先后测出了她登楼的时间分别为12s与15s，则她第一次做的功W1 等 于（选填“大”、“小”、“等”，下同）第二次做的功W2；第一次测出的功率P1 大 于第二次的功率P2。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：测量学生上楼功率的原理：P＝＝＝，
由表达式可知，除了需要皮卷尺测量小红上楼的高度h、磅秤测量小红的质量m外，还需要秒表测量小红上楼的时间t；
当她分两次从一楼跑到三楼时，两次上楼的高度h相同，自身的质量m相等，由W＝Gh＝mgh可知，她第一次做的功W1等于第二次做的功W2；
又因第一次上楼的时间12s小于第二次上楼的时间15s，
所以，由P＝可知，第一次测出的功率P1大于第二次的功率P2。
故答案为：秒表；等；大。
36．（2023秋•东莞市期末）风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。
（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对 回形针 做功的功率来测定风车做功的功率；
（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、 刻度尺 和 秒表 ；
（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率P＝ （表达式中的物理量均用符号表示）；
（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏 小 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由实验装置可知，通过测量细线对回形针做功的功率即可粗略测定风车在一定风速下做功的功率；
（2）由W＝Gh＝mgh可知，要测细线对回形针做的功需要天平测出回形针的总质量m和刻度尺测出回形针上升的高度h，
由P＝可得，要测出细线对回形针做功的功率需要秒表测出所用的时间t；
（3）风车做功的功率P＝＝＝；
（4）线本身有质量，对回形针做功的同时要对线做功，则线与回形针的总质量增大，提升相同的高度时所用的时间t增大，因此，测得风车的功率值偏小。
故答案为：（1）回形针；
（2）刻度尺；秒表；
（3）；
（4）小。
六．功率在实际生活中的应用（共4小题）
37．（2021春•白河县期末）甲、乙两辆功率相等的汽车，如果在相等的时间内匀速通过的路程之比为2：1，那么（ ）
A．它们的牵引力之比为1：2
B．它们的牵引力之比为2：1
C．它们做的功之比为1：2
D．它们做的功之比为2：1
【答案】A
【解答】解：两车在相等的时间内匀速通过路程之比2：1，则由v＝得：；
由P＝FV得：＝
因两车功率和运动时间均相同，由W＝pt得：做功之比为1：1。
故选：A。
38．（2023•河南一模）以下估测数值较为符合实际的是（ ）
A．夏季学生便携手持小风扇的功率约4W
B．人洗澡的热水温度约50℃
C．中学生长跑的平均速度约为10m/s
D．国旗从底部升到顶部的时间约为5min
【答案】A
【解答】解：A．夏季学生便携手持小风扇的功率不大，约为4W，故A符合实际；
B．人的正常体温是37℃，洗澡水的温度高于体温，约41℃，故B不符合实际；
C．正常人的步行速度约1m/s，中学生长跑的平均速度约为4m/s，故C不符合实际；
D．国旗从旗杆底部升到顶部的过程大约需要1min，故D不符合实际。
故选：A。
39．（2022秋•永州期末）汽车上坡时，司机采取换挡的方法，使汽车的速度 减小 ，牵引力 增大 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：由功率公式P＝＝＝Fv，即P＝Fv，由P＝Fv可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡。
故答案为：减小；增大。
40．（2023•前郭县一模）小明在乘公共汽车上学的时候，发现公共汽车到要爬坡的时候却减速慢行，请你帮小明解释一下这是为什么？
【答案】因为功率P＝＝＝Fv可知，在功率一定时，速度v越小，牵引力F越大，汽车上坡时，需要的牵引力大，所以要慢速行驶，以提供较大的牵引力。
【解答】答：因为功率P＝＝＝Fv可知，在功率一定时，速度v越小，牵引力F越大，汽车上坡时，需要的牵引力大，所以要慢速行驶，以提供较大的牵引力。航母总质量（包括舰载飞机）
6×107kg
功率
147200kW
每架舰载飞机的质量
5150kg
满载吃水深度
10.0m
每架舰载飞机与甲板的总接触面积
5000cm2
满载排水量
67000t
航母正常航行速度
54km/h
舰长飞行甲板
300m
航母以正常航行速度行驶时所受阻力
3.6×108N
舰宽
70m