初中科学浙教版九年级上册第3节 能量转化的量度第2课时课后复习题

第3节　能量转化的量度

第2课时　功率

请判断下列说法的正误(正确的在括号内画“√”，错误的画“×”)：

(1)做功时间越短，功率越大；做功时间越长，功率越小。(　　)

(2)做功越多，做功时间越短，功率越大。(　　)

(3)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做功多。(　　)

[核心知识]

1．功率是指单位时间内完成的功，是衡量物体做功快慢的物理量。

2．在功率的计算公式P＝中，W与t具有一一对应关系，即功W必须是在时间t内完成的功。

[易错点拨] 做功多功率不一定大，用时短功率也不一定大。比较功率的大小即做功的快慢要同时看做功的多少和所用时间的长短。

1．如所示，用大小相等的拉力F分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和木箱运动方向始终一致，运动时间tab＞tcd，运动距离sab＝scd。比较两种情况下拉力所做的功和功率(　　)

A.ab段做功较多

B．ab段与cd段做的功一样多

C．ab段功率较大

D．ab段与cd段的功率一样大

2．2020·杭州 跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50 kg，每次跳起高度约为     6 cm(人整体上升，如所示)，1 min跳100次，下列说法正确的是(　　)

A．向上起跳过程中小金的动能持续增大

B．在整个跳绳过程中小金的机械能守恒

C．小金跳一次克服重力做功约3 J

D．小金在这1 min内跳绳的功率约为50 W

3．设在平直公路上以一般速度行驶的自行车所受阻力约为车、人总重的0.02，则骑车人的功率最接近于(　　)

A．5 W     B．50 W     C．500 W     D．1 kW

4．如所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q。OP段拉力F1为300 N，F1做的功为W1，功率为P1；PQ段拉力F2为200 N，F2做的功为W2，功率为P2。则(　　)

A．W1＞W2         B．W1＜W2 

C．P1＞P2          D．P1＜P2

5．两次水平拉动同一物体在同一水平地面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程－时间图像如所示，根据图像，下列判断正确的是(　　)

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．0～6 s两次拉力对物体所做的功：W1>W2

D．0～6 s两次拉力对物体做功的功率：P1<P2

6．甲、乙两名同学进行爬杆比赛，匀速爬到杆顶时(杆长相同)，甲用了10 s，乙用了9 s。若甲、乙两人的体重之比为5∶6，则他们爬到杆顶做功之比是_________________________，

做功的功率之比是__________。

7．2017·绍兴 如所示为四旋翼无人机，质量为1.2 kg，下方悬挂着一个质量为   0.1 kg的摄像机。在10 s内无人机从地面竖直上升了20 m，然后边摄像边斜向上飞行了30 s，仪表盘上显示离地高度为36 m。无人机前10 s对摄像机做功________J，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为________W。(g取10 N/kg)

8．小刚要锯开厚度均匀的木板，每拉一次锯，锯条移动的距离为0.3 m，所用的力为180 N，连续拉锯50次用了1 min，小刚共做功__________J，功率是__________。

9．2020·嘉兴 如所示，2017年12月24日，我国自主研制的最大水陆两栖飞机AG600在广东珠海首飞成功。AG600可以在地面或水上起飞和降落，20 s内可一次汲满12 t水，主要用于大型灭火和水上救援。已知飞机空载质量为41.5 t，最大巡航速度为500 km/h。(g取10 N/kg)

(1)为了使飞机获得向上的升力，机翼的上侧做成凸圆形状，而下侧做成平面形状，其科学原理是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)某次灭火演习中，AG600蓄满水后加速起飞，然后以最大巡航速度水平飞往演习火场的上空，将水箱中的水一次性全部洒下。下列有关说法正确的是__________。

A．用水灭火可以降低可燃物的着火点

B．加速起飞过程中，飞机的重力势能增加

C．飞机以最大巡航速度水平直线飞行时，飞机受到平衡力的作用

(3)在某次水面滑行测试中，蓄有8.5 t水的飞机在水面上以36 km/h的速度匀速直线滑行1 min，若滑行过程中所受阻力为总重的0.5，则飞机的牵引力做了多少功？此时飞机的实际功率为多少？

10．原创几名同学用同一个弹簧拉力器锻炼身体，如所示。每个人都在1 min之内拉伸了10次(拉到手臂撑直为止)。对于他们做功的多少和功率的大小，以下说法正确的是(　　)

A．每人做的功和功率都相等

B．力气大的人做功多，功率也大

C．手臂长的人做的功多，功率也大

D．手臂粗的人做的功多，功率也大

11．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平地面运动，物体运动的路程(s)－时间(t)图像如所示，根据图像，下列判断正确的是(　　)

A．物体10 s时的速度大于4 s时的速度

B．0～6 s拉力对物体所做的功大于6～12 s拉力对物体所做的功

C．0～6 s拉力对物体做功的功率小于6～12 s拉力对物体做功的功率

D．0～6 s物体所受的拉力大于6～12 s物体所受的拉力

12．汽车爬坡时，坡越陡，爬坡所需的牵引力就越大。同一辆汽车能够输出的最大功率是有限的，故在输出功率不能增加的情况下，为了增大牵引力以利于爬坡，一般汽车采用的方法是(　　)

A．减小速度        B．增大速度

C．增大摩擦力        D．减小摩擦力

13．下列单位中是功率单位的有(　　)

①米/秒　②瓦特　③焦耳　④牛顿·米

⑤牛顿·米/秒　⑥焦耳/秒

A．②⑤         B．①③④

C．③④         D．②⑤⑥

14．如所示，某索道最高处到最低处全长3000 m，上下高度差为600 m，吊车与钢索的总接触面积为0.01 m2，吊车承载两人后的总重力为2500 N。

(1)求此吊车从索道最高处运行到最低处重力所做的功。

(2)若此吊车从索道最高处以2 m/s的速度匀速运行到最低处，求总重力做功的功率。

答案

核心·易错

(1)×　 功率P＝，只有当做的功一定时，做功时间越短；功率才越大，做功时间越长，功率才越小。

(2)√　

(3)×　 机器的功率大，表示单位时间内完成的功多，即做功快，所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快；但做功的多少还与时间有关，时间不确定，无法比较做功多少。

能力提升拔尖练

1．B

 做功的两个要素相同，故做功一样多；但ab段做功时间长，故功率小。

2．D　 向上起跳过程中小金的动能一直变小；跳绳过程中小金的机械能不守恒；小金跳一次克服重力做功约为W1＝500 N×0.06 m＝30 J；功率P＝＝＝＝50 W。

3．B　

4．C　 根据功的计算公式W＝Fs可计算出W1＝F1s1＝300 N×4 m＝1200 J，W2＝F2s2＝200 N×6 m＝1200 J，所以W1＝W2。因为物体在水平拉力作用下做匀速直线运动，s1<s2，故t1<t2，根据P＝可知P1＞P2。

5．C　 由题图可知，相同时间内，第一次移动的距离大，故v1>v2。拉动同一个物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体受平衡力作用，摩擦力相等，所以F1＝F2。由题图可知，0～6 s第一次物体运动了0.6 m，第二次物体运动了0.3 m，由W＝Fs可得，W1>W2。0～6 s，时间相同，W1>W2，由P＝得，P1>P2。

6．5∶6　3∶4

7．20　0.9

 (1)前10 s无人机对摄像机做功为W＝Gh＝mgh＝0.1 kg×10 N/kg×20 m＝20 J。

(2)整个过程无人机对摄像机做功为W′＝Gh′＝mgh′＝0.1 kg×10 N/kg×36 m＝36 J，

P＝＝＝0.9 W。

 此题主要考查的是重力做功和功率的计算，难度不大。(1)根据G＝mg求出摄像机的重力，根据W＝Gh求出对摄像机做的功。(2)根据功率的计算公式P＝计算对摄像机做功的功率。

8．2700　45 W

 拉锯移动的距离：s＝50×0.3 m＝15 m，

拉锯做的功：W＝Fs＝180 N×15 m＝2700 J，

拉锯做功的功率：P＝＝＝45 W。

9．(1)气体流速越大的位置，压强越小

(2)BC　

(3)解：飞机所受阻力：f＝0.5G＝0.5m总g＝0.5×(m飞机＋m水)g＝0.5×(41.5＋8.5)×103 kg×10 N/kg＝ 2.5×105 N。

因为飞机做匀速直线运动，所以牵引力F＝f＝2.5×105 N，

36 km/h＝10 m/s，1 min＝60 s，s＝vt＝10 m/s×60 s＝600 m，

牵引力做的功：W＝Fs＝2.5×105 N×600 m＝1.5×108 J；

飞机的实际功率：P＝＝＝2.5×106 W。

 (1)流体流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。机翼的上侧做成凸圆形状，而下侧做成平面形状，空气通过机翼上表面的流速大，通过下表面的流速较小，所以机翼受到一个向上的压强差，从而产生向上的升力。

(2)灭火的原理：清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离、隔绝氧气或空气、使温度降到可燃物的着火点以下等。着火点是可燃物的属性，不能降低。重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。飞机在加速起飞过程中，质量不变，速度增大，动能增大；高度不断增大，重力势能增大。物体静止或做匀速直线运动时处于平衡状态，故当飞机以最大巡航速度水平直线飞行时飞机处于平衡状态，则飞机受到平衡力的作用。

培优初探拓展练

10．C

11．B　 由s－t图像可知，0～6 s和6～12 s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～6 s过程中物体通过的路程是3 m，6～12 s过程中物体通过的路程为1 m；因为相同时间内通过的路程越大，速度越大，所以0～6 s的速度大于6～12 s的速度，即物体4 s时的速度大于10 s时的速度。同一物体沿同一水平面运动，则压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以物体受到的摩擦力大小不变；物体做匀速直线运动，则拉力大小等于摩擦力，所以0～6 s物体所受的拉力等于6～12 s物体所受的拉力。从图中可以看出，0～6 s过程中通过的路程为3 m，6～12 s过程中通过的路程为1 m，而两过程中拉力相同，由W＝Fs可知，0～6 s拉力对物体所做的功大于6～12 s拉力对物体所做的功。由于拉力相同，但0～6 s过程中的速度大于6～12 s过程中的速度，根据P＝Fv可知，0～6 s拉力对物体做功的功率大于6～12 s拉力对物体做功的功率。

12．A　13.D

14．解：(1)重力做的功为W＝Gh＝2500 N×600 m＝1.5×106 J。

(2)吊车下行的时间为t＝＝＝1500 s，

总重力做功的功率为P＝＝＝1000 W。