第2节 功率 · 练习题（共21题）

1.填空题中等
在水平地面上有一物体A。 （1）如甲所示，用轻弹簧测力计水平向右匀速地拉物体A，测力计的示数放大后如图乙，可读得为______N，物体所受地面给它的滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数_______（填“相等”或“不相等”）； （2）若我们只有一个量程为2.5N的轻弹簧测力计，则可把方案改为如丙所示，物体A用轻绳与一轻滑轮相连，轻滑轮上还绕着另一根轻绳，该轻绳一端B固定在竖直墙上，另一端C用弹簧测力计水平向左匀速地拉着物体A运动（不计滑轮的摩擦）。此时弹簧测力计的示数等于轻绳D对物体A的拉力大小的________（填“一半”、“一倍”或“两倍”）； （3）图丙中，若物体A向左匀运动的距离为1m。则此过程中轻绳D对体A的拉力做的功为_______J。结合所学的动滑轮的有关知识，可知弹簧测力计对绳的端点C做的功与轻绳D拉物体A做的功________（填“相等”或“不相等”）。
题目配图
答案：（1）4.6；相等；（2）一半；（3）4.6；相等。 （1）4.6；相等；（2）一半；（3）4.6；相等。
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1）弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4.6N，即拉力大小F拉＝4.6N； 由于物体水平向右做匀速运动，所以物体受到的拉力（弹簧测力计的示数）、滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；即：物体所受地面给它的滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数相等； （2）轻滑轮的质量可以忽略不计，不计滑轮的摩擦，图丙中使用的是动滑轮，拉力FC＝0.5FD＝0.5×4.6N＝2.3N；即：弹簧测力计的示数等于轻绳D对物体A的拉力大小的一半； （3）此过程中轻绳D对体A的拉力做的功：W＝F拉s物＝4.6N×1m＝4.6J； 使用动滑轮时拉力端移动距离：s＝2s物＝2×1m＝2m， 弹簧测力计对绳的点C的功：W′＝Fc s＝2.3N×2m＝4.6J， 可见，弹簧测力计对绳的点C的功与轻绳D拉物体A做的功相等。 故答案为：（1）4.6；相等；（2）一半；（3）4.6；相等。
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2.单选题中等
下列关于功率的说法中，正确的是(    )。
答案：C
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功率是单位时间内做的功，物体做的功多，但做功用的时间较长，功率不一定大，A错。物体做功时间短，但做的功太小，功率也不一定大，B错。物体做功越快，其含义是做相等的功用的时间短，或相等时间内做的功多，所以功率越大，C正确。物体做功时间长，而做的功太少，功率反而越小。
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3.单选题中等
如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列物理量中，不需要测量的是（　　）。
题目配图
答案：B
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小明同学做“引体向上”时克服自身重力做功，其功率应该利用P=W/t 计算，所以要测量他的功率，需要测量他的质量、他每次身体上升的高度以及做“引体向上”的时间，至于单杠的高度，无需测量。
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4.单选题中等
如图所示，是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像。由图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比较，正确的是(    )
题目配图
答案：A
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从图像看出，相等时间内甲、乙两个物体做的功不相等，W甲＞W乙。 或者做相等的功W甲，甲、乙两个物体所需时间的不相等，t甲＜t乙，这两种情况说明P甲＞P乙。
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5.单选题简单
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3∶2，则甲与乙（ ）。
答案：B
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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3∶3，它们所做的功之比为3∶2。因汽车匀速行驶，所以汽车所受的阻力之比为1∶1。 由P =W/ t可知，牵引力的功率之比为3∶2。
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6.单选题简单
甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，则（ ）。
答案：B
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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。
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7.单选题简单
初三物理兴趣小组的同学在学习了功率的知识后，想估测某同学上楼的功率有多大，已知该同学从一楼上到三楼用了10s，则他上楼的功率大约是（ ）。
答案：C
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根据P=W/t、W=Gh、G=mg可得，该题估测的物理量是质量和一层楼的高度。一般初三学生的体重介于40—70 kg，一层楼的高度为3 m左右，所以，上楼的功率介于240—420 W之间，因此，正确答案为C。该题注意估测的值不能跟实际值偏差太大，偏差太大就是错误。还有就是从一楼上到三楼是两层楼的高度，不是三层楼的高度，这也是错选其他选项的原因。
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8.填空题简单
某起重机将1000N的重物沿竖直方向提起，重物由静止开始先向上做变速直线运动，然后做匀速直线运动。已知重物在做变速运动的30s内上升了16m，在接着的10s内又匀速上升了8m，若空气的阻力不计，则在匀速直线运动中起重机对货物做功的功率是________W。
答案：800。
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解决本题常犯的错误是审题不清，常求全程的平均功率。因为在变速运动的过程中，起重机对货物的拉力不等于它受到的重力，所以不能用货物受到的重力乘以它上升的高度作为起重机在变速运动中做的功。当然，再用求出的这个功去求功率就更不对了。 答案：800。
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9.填空题简单
如图所示，在50s的时间内，男孩提着重15 N的小提琴水平向左匀速走了100 m，女孩用5 N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100 m，他们中，对物体做功的是_______________（选填“男孩”或“女孩”），做功的功率是_______________。
题目配图
答案：女孩、10W。
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男孩提着小提琴沿水平向左匀速行走，手提力的方向竖直向上，而移动的距离沿水平方向，手的提力对小提琴没有做功；女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速行走，箱子沿水平拉力移动了一段距离，所以女孩的拉力对箱子做了功，W=Fs=5N×100m=500J。她做功的功率是P=W/t=500J/50s=10W。 答案：女孩、10W。
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10.计算题中等
一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶，当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时，耗时15min，汽车发动机的牵引力为4000N。求：
(1) 汽车行驶的速度。
答案：6m/s
(2) 汽车发动机牵引力做的功。
答案：2.16 x 107 J
(3) 汽车发动机牵引力的功率。
答案：2.4 x 104 W
答案：(1) 6m/s；(2) 2.16 x 107 J；(3) 2.4 x 104 W
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解析图
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11.单选题简单
小明两次分别用时90s、40s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（　　）。
答案：B
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由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变，因此由W＝Gh可知，两次所做的功相同，故AC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。 故选：B。
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12.单选题简单
物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以 2m/s 和 5m/s 的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是（　　）。
题目配图
答案：D
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A．惯性的大小只与质量有关，与速度大小无关，故A错误； B．由题知，物块在AB段和CD段的速度之比为2∶5，AB和CD距离相等，则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为5∶2，故B错误； C．物块在AB段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力F在AB段所做的功W=FABsAB=fABsAB=1N x 10m=10J 故C错误； D．物块在CD段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力F在CD段做功的功率P=Fv=fv=2N x 5m/s=10W 故D正确。故选D。
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13.单选题中等
小杰背着书包回家，在水平路面上行走100m用时100s，乘坐电梯从1楼到21楼用时30s，以下符合实际的是（　　）。
答案：C
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A、小杰与书包的总重力大约为600N，1楼到21楼的高度h＝20×3m＝60m， 电梯对小杰做功W＝Gh＝600N×60m＝3.6×104J，故A不符合实际； B、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； C、电梯对小杰做功的功率P＝W/t＝1200W，故C符合实际； D、小杰在水平路面行走时，重力没有做功，功率也为0，故D不符合实际。故选：C。
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14.填空题中等
某型号起重机在10s内将大石块沿竖直方向匀速提升，做了5×104 J的功，则该起重机提升大石块的功率为______W。
答案：5×103。
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该起重机提升石块的功率：P＝W/t＝5×103W。
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15.填空题中等
假期，小明坐客车去旅游。当客车行驶到高速公路保持车距标识牌“0m”处时，恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁，此时客车上速度计显示为“80km/h”。当客车匀速行驶到标识牌“100m”处时，小汽车匀速行驶到了标识牌“200m”处，小汽车_________（选填“已经”或“没有”）超速，若此时小汽车的功率为80kW，它受到的阻力为_________N。（此高速路段限定小汽车最高速度为“120km/h”）
答案：已经；1800。 已经；1800。
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16.填空题中等
国产雪龙2号极地科考破冰船配备15000kW总动力，能以2﹣3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行。2019年11月23日，雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。若此次破冰所用功率为6000kW，向前破冰行驶速度是3.6km/h，则破冰船产生的向前推力大约是_______N。
答案：6×106。
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破冰船匀速航行时，破冰行驶速度是v＝3.6km/h＝1m/s， 此次破冰所用功率P＝6000kW＝6×106W， 由P＝W/t＝FS/t＝Fv得，破冰船产生的向前推力为：F＝P/v=6×106N。 故答案为：6×106。
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17.实验探究题中等
2019年12月17日，我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。据公开资料显示，“山东舰”舰身长315米，舰宽约75米，满载排水量在6万吨左右，至少可以搭载36架歼﹣﹣15舰载机。航母飞行甲板倾角为12°，舰载机起飞的飞行仰角为14°。 “山东舰”是典型的常规动力航母，采用了全新的动力组，“山东舰”的燃料储备量达到了13000吨，若以20节航速航行，每天大约消耗1100吨燃料。 如表为歼-15主要参数（g取10N/kg）
题目配图
(1) 若航母正常航行时发动机的功率为1.5×105kW，速度为36km/h，则牵引力为______N，经过2h航行距离为_______m。
答案：1.5×107；7.2×104；
(2) 歼15空载正常起飞时，从启动到离开飞行甲板的过程中，飞机的动能__________、重力势能_________，该过程中飞机发动机推力所做的功为__________J。
答案：增大；增大；；2.4696×107
(3) 航母飞行甲板倾角为12°，舰载机起飞时飞行仰角约为14°，这样设计的目的是________________________________。
答案：舰载机在较短的距离内获得较大的升力便于起飞
(4) 若你是航母设计师，请你对国产航母提出一条改进意见：______________________________________。
答案：常规动力航母改建成核动力航母。
答案：(1) 1.5×107；7.2×104；；(2) 增大；增大；；2.4696×107；(3) 舰载机在较短的距离内获得较大的升力便于起飞；(4) 常规动力航母改建成核动力航母。
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18.计算题中等
爸爸给小林买了一部电动平衡车。小林从家骑该电动平衡车以12km/h的速度匀速行驶，用15min到达了市民广场。小林的质量为40kg，g取10N/kg，求：
题目配图
(1) 小林家到市民广场的距离是多少？
答案：小林家到市民广场的距离是3km
(2) 小林在市民广场水平路面上骑行时，车对地面的压强是多少？
答案：小林在市民广场水平路面上骑行时，车对地面的压强是1×106Pa
(3) 若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小林在市民广场中以最高速度骑行时，平衡车动力的功率是多少？
子题配图
答案：平衡车动力的功率是250W。
答案：(1) 小林家到市民广场的距离是3km；(2) 小林在市民广场水平路面上骑行时，车对地面的压强是1×106Pa；(3) 平衡车动力的功率是250W。
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19.单选题中等
小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼，比较两次搬书过程对书做功和做功的功率，判断正确的是（　　）。
答案：B
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AC．由题意可知，搬的是同一捆书，而且两次上楼的高度均不变，由W=Gh 可知，两次搬书过程对书做功相同，故AC错误； BD．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。故选B。
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20.填空题中等
小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为______J，他所做总功的功率是______W。
答案：360；24。 360；24。
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21.计算题中等
为响应国家提出的“节能减排，低碳生活”的号召。质量为60kg的小明同学每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为15kg，轮胎与水平地面的总接触面积为30cm 2 ，在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍（g取10N/kg）。求：
(1) 小明和自行车的总重力；
答案：750N
(2) 他骑行时自行车对地面的压强；
答案：2.5 x 10 5 Pa
(3) 若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是多大。
答案：75W
答案：(1) 750N；(2) 2.5 x 10 5 Pa；(3) 75W
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