粤沪版物理九年级上册课课练：11.2 怎样比较做功的快慢(含答案)

[11.2怎样比较做功的快慢]
一、选择题
1.关于功率,下列说法中错误的是()
A.功率表示做功的多少
B.功率表示做功的快慢
C.相同时间,功率大的机器做功多
D.功率大的机器比功率小的机器做功快
2.[2020·淮安]小明两次分别用时90 s、40 s从一楼爬到五楼,小明的体重与前后两次上升的高度均不变,比较两次爬楼过程()
A.用时少的做功多
B.用时少的做功功率大
C.用时多的做功多
D.用时多的做功功率大
3.举重是我国的优势体育项目之一。

身高170 cm的运动员甲和身高160 cm的运动员乙,在挺举项目中把同样重的杠铃举起,所用时间相同,如图所示。

如图果他们对杠铃所做的功分别为W甲和W乙,功率分别为P甲和P乙,则下列关系式中正确的是()
A.W甲=W乙,P甲=P乙
B.W甲>W乙,P甲=P乙
C.W甲>W乙,P甲>P乙
D.W甲<W乙,P甲<P乙
4.如图所示是甲、乙两物体做功和所需时间的关系图像,由图像可知()
A.P甲>P乙
B.P甲<P乙
C.P甲=P乙
D.无法确定
5.[2019·邵阳]参加邵阳市初中毕业学业考试的王小鹏同学听到考试预备铃响了,考场还在四楼呀!他一口气从一楼跑到四楼考场,所用时间为30 s。

他在上楼过程中克服自身重力做功的功率最接近()
A.1.5 W
B.15 W
C.150 W
D.1500 W
6.小敏同学和她所骑的轻便自行车总重约600 N,上学路上她骑车在20 s内匀速通过了一段长
100 m的平直公路。

若自行车受到路面的阻力约为人和车总重的0.05,则通过该段公路时,小敏同学骑车的功率约为()
A.150 W
B.300 W
C.1500 W
D.3000 W
7.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,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系中正确的是()
A.W1∶W2=2∶1P1∶P2=6∶1
B.W1∶W2=2∶3P1∶P2=2∶1
C.W1∶W2=2∶1P1∶P2=3∶2
D.W1∶W2=2∶1P1∶P2=2∶3
8.在学习了功率的知识后,三名同学想比较爬杆时谁的功率大。

下面是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是()
①用相同的时间爬杆,测量出各自的质量和爬上杆的高度,即可比较功率大小
②都爬到杆顶,测量出各自的质量和爬杆用的时间,即可比较功率大小
③爬杆时,测量出各自的质量、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较
A.只有①
B.①②
C.①③
D.①②③
9.[2020·长沙]小杰背着书包回家,在水平路面上行走100 m用时100 s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30 s,以下符合实际的是()
A.电梯对小杰做功约为3.6×103 J
B.小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功
C.电梯对小杰做功的功率约为1200 W
D.小杰在水平路面上行走时,重力做功的功率约为600 W
二、填空题
10.一台机器在 6 s内做功2400 J,则该机器的功率是W,其物理意义是。

拖拉机耕地的功率是20 kW,若以此功率耕地10 min,拖拉机所做的功是J。

11.[2019·北部湾改编]我们在超市购物时,常常使用购物车,已知购物车的质量为10 kg,小明用10 N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4 m,用时4 s,则推力对购物车做的功为
J;推力的功率为W。

12.在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。

若实心球重20 N,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为2.7 m,用时约0.75 s,则球下降过程中重力做的功为J,功率为W。

13.[2019·衡阳改编]如图所示,用滑轮组提升重900 N的物体,使它在10 s内匀速上升
1 m。

已知所用的拉力F为400 N,则在提升重物的过程中(不计绳重和摩擦),滑轮组对物体做的功为J,拉力的功率是W。

14.如图甲所示,木块放在水平地面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线a、b,两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,则F1F2,P1P2。

(均选填“<”“=”或“>”)
三、实验探究题
15.小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率,如图所示。

(1)待测功率的最终表达式为P=。

(2)需要的测量工具:体重秤、刻度尺、。

(3)小刚采用了合适的方法记录数据,请帮他在横线上补上相应的数据。

(g取10 N/kg)
重心上升质量引体向上一次引体向上时间功率
高度h/m m/kg 克服重力做 的功W/J
的次数/次 t/s P/W
0.5 60 5 12
四、计算题
16.起重机在10 s 内将重为2000 N 的石头沿竖直方向匀速提升0.5 m 。

求: (1)起重机对石头做的功。

(2)起重机提升石头的功率。

17.[2020·乐山] 如图所示,一款新型无人驾驶电动汽车,总质量为1.5×103 kg,在性能测试中,沿平直的公路匀速行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的0.1,求: (1)汽车匀速直线行驶的速度。

(2)汽车受到的牵引力。

(g 取10 N/kg)
(3)此过程中汽车牵引力所做的功和做功的功率。

18.汽车在行驶过程中,发动机的功率为P ,牵引力为F ,汽车行驶的速度为v ,这三者之间的关系为P=Fv 。

当汽车爬坡时,驾驶员的操作总是加大油门同时换低挡,加大油门是为了使发动机发挥最大的功率,换低挡是为了减小车速。

那么,在爬坡时减小车速的目的是 ( )
A .保证安全
B .省油
C .增大发动机的牵引力
D .以上说法均正确
答案
1.A
2.B由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变,由W=Gh可知,两次所做的功相同,
故A、C错误;两次所做的功相同,由P=W
t
可知,用时少的做功功率大,用时多的做功功率小,故B正确,D错误。

3.C由题知身高170 cm的运动员甲和身高160 cm的运动员乙举起的杠铃的重力相同,身高170 cm 的运动员甲较高,根据公式W=Gh可知,W甲>W乙;因为两名运动员举起杠铃的时间
相同,根据公式P=W
t
可知,P甲>P乙。

4.A
5.C王小鹏同学的体重约为500 N,一层楼高约为3 m,从一楼跑到四楼上升了三层楼的高
度约9 m,所用时间为30 s;则克服自身重力做功的功率约为P=W
t =Gℎ
t
=500N×9m
30s
=150 W。

6.A
7.D由题可知,妈妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小
明的3倍,由W=Gh可得,妈妈和小明克服自身重力做功之比:W1
W2=G1ℎ
G2ℎ
=G1
G2
=2
1
;
由P=W
t 可得,妈妈和小明克服重力做功的功率之比:P1
P2
=
W1
t1
W2
t2
=W1
W2
×t2
t1
=2
1
×1
3
=2
3
,故D正确。

8.D
9.C小杰与书包的总重力大约为600 N,从1楼到21楼的高度:h=20×3 m=60 m,
电梯对小杰做的功:W=Gh=600 N×60 m=3.6×104 J,故A不符合实际;小杰乘坐电梯上升时,书包在力的方向上移动了距离,所以对书包做功,故B不符合实际;电梯对小杰做功的功
率:P=W
t =3.6×104J
30s
=1200 W,故C符合实际;小杰在水平路面上行走时,重力没有做功,功率为0,
故D不符合实际。

10.400该机器在1 s内做功400 J1.2×107
功率是表示物体做功快慢的物理量,P=W
t =2400J
6s
=400 W。

10 min=600 s,以20 kW的功率耕地
10 min所做的功:W=Pt=20000 W×600 s=1.2×107 J。

11.4010推力所做的功:W=Fs=10 N×4 m=40 J。

推力的功率:P=W
t =40J
4s
=10 W。

12.5472
13.900 120 滑轮组对物体所做的功,即为克服物体重力所做的功:W 1=Gh=900 N ×1 m =900 J;该滑轮组承重绳子的股数为n=3,绳端移动的距离s=3h=3×1 m =3 m,则拉力做的功为W 2=Fs=400 N ×3 m =1200 J,拉力F 的功率为P=W
2t =
1200J 10s
=120 W 。

14.= > 15.(1)
mgℎt
(2)停表 (3)300 125
(1)由功率的公式推导可以得出,待测功率的最终表达式为P=W t =Gℎt =
mgℎ
t。

(2)连续完成多个引体向上动作需要的时间用停表测量,故还需要的测量工具是停表。

(3)通过表格数据可知,重心上升的高度为0.5 m,重力G=mg=60 kg ×10 N/kg =600 N,则引体向上1次所做的功:W=Gh=600 N ×
0.5 m =300 J;引体向上的次数为5次,则做的总功:W 总=5×300 J =1500 J,做引体向上运动时的功率:P=
W 总t
=
1500J 12s
=125 W 。

16.(1)起重机对石头做的功: W=Gh=2000 N ×0.5 m =1000 J 。

(2)起重机提升石头的功率: P=W t =
1000J
10s
=100 W 。

17.(1)由图可知,汽车行驶的路程: s=5.4 km -3.6 km =1.8 km,
汽车行驶的时间:t=3 min =3
60
h =1
20h,
汽车匀速直线行驶的速度: v=s t =
1.8km
120
h =36 km/h 。

(2)由于汽车匀速行驶,所以汽车受到的牵引力等于阻力,即F 牵=f 阻=0.1G=0.1mg=0.1×1.5×103 kg ×10 N/kg =1.5×103 N 。

(3)汽车牵引力所做的功:W=F 牵s=1.5×103 N ×1.8×103 m =2.7×106 J; 汽车牵引力做功的功率: P=W t =
2.7×106 J
180s
=1.5×104 W 。

18.C 根据P=Fv 可知,在功率一定时,牵引力F 与速度v 成反比,爬坡时减小车速可以获得更大的牵引力。