4.2 第2课时 功率-2022-2023学年八年级物理下学期课后培优分级练(沪教版)(解析版)
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4.1 滑轮
姓名:___________班级:___________
基础过关
1.甲、乙两机器的功率分别为P甲=1000瓦、P乙=880瓦,下列说法正确的是()A.做功相同,甲用时多B.甲做功多
C.用时相同,甲做功少D.甲做功快
2.甲机器的功率为200瓦,乙机器的功率为100瓦,两台机器正常工作时,下列说法中正确的是()
A.甲机器做功一定比乙机器多B.甲机器做功可能比乙机器少
C.甲机器做功可能比乙机器慢D.甲机器做功时间一定比乙机器少
【答案】B
【详解】功率是用来描述做功快慢的物理量,功率小的机械长时间做功也可以做较多的功,功率大的机械短时间做功也可能很小。
功率大的机械做功一定比功率小的机械快。
如果做相同的功,功率大的做功所需要的时间较短。
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.彬彬同学听到上课铃响了,他一口气从一楼跑到三楼,所用时间为10秒。
那么他在上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面那个值()
A.3W B.30W C.300W D.3000W
故C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
4.做功的两个必要因素:一是一个___________作用在物体上,二是物体沿力的方向上
通过了一段_______________。
在物理学中,把_______________内所做的功叫做功率。
某机器正常工作时的功率为2千瓦,该机器正常工作1小时做功为_____________焦。
【答案】力距离单位时间6
7.210
⨯
【详解】[1][2]做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上移动的距离。
[3]功率是物体在单位时间内所做的功。
[4]该机器正常工作1小时做功
W=Pt=2×103W×3600s=7.2×106J
5.物体在________做的功叫做功率,功率是表示________的物理量。
若某台机器做功的功率为100瓦,表示在________该机器做功100________。
【答案】单位时间内做功快慢1秒内焦
【详解】[1][2]在物理学中,把单位时间内做功的多少叫做功率,功率是表示物体做功快慢的物理量,功率越大,表示做功越快。
[3][4]某台机器工作时的功率为100瓦,表示该机器在1秒内做功100焦。
6.一个重为100牛的物体,在20牛的水平拉力下,6秒内在水平桌面上移动了3米,请问拉力做功多少焦?功率多大?
【答案】60J,10W
【详解】解:水平拉力F=20N,物体在拉力做用下移动的距离s=3m,所以拉力做功为
W=Fs=20N×3m=60J
拉力做的功W=60J,完成这些功所用的时间t=6s,所以功率为
答:拉力做功60J,功率为10W。
7.如图所示,物体A和B所受重力均为20牛,不计滑轮重和摩擦。
当用力F1和F2
分别匀速提升A和B时,力F1的大小为______牛。
若物体B在2秒内匀速上升0.5米,则拉力F2所做的功为______焦,功率为______瓦。
【答案】20105
【详解】[1]左图是定滑轮,不计滑轮重和摩擦,定滑轮不省力,则力F1的大小为
F1=G A=20N
[2]右图是动滑轮,不计滑轮重力和摩擦,拉力F2所做的功即为克服物体B重力所做的功,则拉力F2所做的功为
W2=G B h=20N×0.5m=10J
[3]拉力F2所做功的功率
8.重80牛的木箱在大小为20牛的水平推力F作用下,5秒钟内沿水平地面匀速前进了10米,则推力F做功为______焦,功率为______ 瓦;重力对木箱做功______ 焦。
【答案】200400
【详解】[1]推力做功为
==⨯=
W Fs
20N10m200J
[2]推力的功率为
[3]木箱在水平地面上运动,重力的方向是竖直向下的;木箱在重力的方向上没有移动距离,故重力对木箱没有做功,即做功为0。
9.如图所示,该滑轮相当于一个_______________杠杆,当用力F匀速提升重40 牛物体A(滑轮重和摩擦不计),力F的大小为______________牛。
若物体A 在 2 秒内匀速上升4 米,则拉力F所做的功为__________________焦,功率为
________________瓦。
[3]物体A上升4m,绳子自由端移动的距离
s=2h=2×4m=8m
拉力所做的功为
W=Fs=20N×8m=160J
[4]功率大小为
10.某工地上的一台塔吊用大小为2×104牛的拉力,将货物在20秒内沿竖直方向匀速提升5米。
求塔吊对货物所做的功W和功率P。
【答案】105J,5000W
【详解】解:塔吊对货物所做的功为
W=Fs=2×104N×5m=105J
功率为
答:塔吊对货物所做的功是105J和功率是5000W。
11.用如图所示的滑轮装置把重为20牛的物体在10秒内匀速向上提高4米。
不计绳子和滑轮之间的摩擦,求:
(1)绳子自由端的拉力F所做的功;
(2)拉力F的功率。
【答案】(1)80J;(2)8W
【详解】解:(1)使用定滑轮不能改变力的大小,不计绳子和滑轮之间的摩擦,拉力等于物体重力,则物体拉力为
==
20N
F G
拉力做功为
===
20N4m80J
W Fs⨯
(2)拉力的功率为
答:(1)此过程中拉力F做的功80J;
(2)拉力的功率8W。
12.如图所示小李用力将重100 牛的货物在5秒内匀速提升2米,不计滑轮和绳子的
重力,求:
(1)拉力大小F;
(2)绳子的自由端移动的距离;
(3)这段时间内拉力所做的功W;
(4)拉力的功率。
(2)动滑轮费一倍距离,绳子的自由端移动的距离
==⨯
s h
222m=4m
(3)这段时间内拉力所做的功
W Fs
==⨯
50N4m=200J
(4)拉力的功率
答:(1)拉力大小为50N;
(2)绳子的自由端移动的距离为4m;
(3)这段时间内拉力所做的功为200J;
(4)拉力的功率为40W。
拓展培优
13.一辆电动小车沿某水平轨道做匀速直线运动,已知小车内的电机对小车产生的水平驱动力为5 牛。
(1)当小车通过10 米路程时,求电机对小车所做的功W;
(2)若保持电机对小车做功的功率不变,让小车沿另一水平轨道做匀速直线运动,发现小车的速度小于在前轨道上的速度,则电机对小车产生的水平驱动力如何变化?并简述理由。
【答案】(1)50J;(2)见详解
【详解】解:(1)电机对小车做的功为
==⨯=
W Fs
5N10m50J
(2)当小车的速度小于在前轨道上的速度时,电机对小车的水平驱动力变大,因为首=,功率不变,相同时间内做的功不变,其次速度减小,相同时间内通过先根据W Pt
=可得W不变s减小,则水平驱动力增大。
的路程减小,最后根据W Fs
答:(1)当小车通过10米路程时,电机对小车做的功为50J;
(2)当小车的速度小于在前轨道上的速度时,电机对小车的水平驱动力变大。
14.纯电动汽车具有节能、减排的优点,某纯电动汽车的部分数据如下表所示。
在某次正常行驶时,汽车在60秒内沿直线匀速行驶了2000米。
(1)求60秒内电机对汽车所做的功;
(2)求该车正常行驶时牵引力的大小。
【答案】(1)7.2×106J;(2)3600N
【详解】解:(1)电动汽车正常行驶功率为1.2×105W,正常行驶60秒电机对汽车所做的功为
W=Pt=1.2×105W×60s=7.2×106J
(2)汽车在60s内沿直线匀速行驶的路程s=2000m,根据W=Fs可得,牵引力为
答:(1)60秒内电机对汽车所做的功为7.2×106J;
(2)该车正常行驶时牵引力的大小为3600N。
17.(2016·上海·中考真题)物体在30N的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,5秒内前进了10m。
求此过程中拉力做的功W和功率P。
【答案】300J;60W
【详解】(1)拉力做的功W=Fs=30N×10m=300J;
(2)拉力的功率P=W/t=300J/5s=60W。
中考真题
15.如图所示,用20牛的拉力F匀速提起物体A,不计摩擦,A的重力为_____牛.若物体A在10秒内上升4米,此过程中拉力F做的功为_____焦,功率为_____瓦.
16.木块在大小为2牛的水平拉力作用下,10秒内在水平面上沿拉力方向前进1米,拉力功为_______焦,功率为_______瓦;若木块重5牛,在此过程中重力对木块做功为________焦.
【答案】20.20
【分析】已知拉力和前进的距离,根据公式W=Fs可求拉力做的功,根据公式P=W/t 可求功率,在重力的方向上没有移动距离,重力不做功.
【详解】[1]拉力做的功
W=Fs=2N×1m=2J,
[2]功率为
[3]在重力的方向上没有移动距离,重力做功为0.
17.如图所示,小明用98牛的拉力在4 秒内将货物匀速提升2 米,不计摩擦和绳子重力,求:
⑴货物的重量m.
⑴这段时间内,拉力所做的功W和功率P.
【答案】(1)10kg;(2)196J,49W
【详解】(1)因为匀速提升,所以T=G=98N,所以
m=G/g=98N/9.8N/kg=10kg
(2)拉力所做的功为
W=FS=TS=98N×2m=196J
拉力的功率为
P=W/t=196J/4s=49W
18.物体在20牛的水平拉力作用下沿拉力的方向做匀速直线运动,5秒内前进了3米.求此过程中拉力做的功W和功率P.
【答案】60J;12W
【详解】根据公式W=Fs得:拉力做的功:
W=Fs=20N×3m=60J;
拉力做功的功率:
19.某物体在50牛的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动,10秒内前进了6米,求此过程中拉力做的功W和功率P.。