九年级物理上册 11.2 怎样比较做功的快慢练习2 (新版)粤教沪版

11.2 怎样比较做功的快慢
知识点1 比较做功的快慢
1．我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢，如图11－2－1所示，用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同，这里所用的判断方法是：做功时间相同，比较__________．另一种判断方法是________相同，比较________________．
图11－2－1
知识点2 功率的概念
2．关于功率概念的理解，下列说法中正确的是( )
A．功率大的机械做的功多
B．功率大的机械做功时用的时间少
C．做功越少的机械做功越慢
D．功率大的机械做功一定快
3．一台机器的功率是150 W，它的含义是( )
A．这台机器所做的功只能是150 J
B．这台机器每分钟做功150 J
C．这台机器每秒钟所做的功是150 J
D．这台机器在每秒钟内所做的功是150 W
知识点3 功率的计算
4．一台起重机将重为3600 N的货物匀速提高4 m，所用的时间为15 s，则起重机对货物做的功为________J，起重机的功率为________W.
5．如图11－2－2所示，在50 s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________．
图11－2－2
6．某型号汽车在水平路面上行驶时受到的阻力是1200 N，如果汽车匀速行驶时的速度为15 m/s，则发动机输出的实际功率是________kW.
7．小明健身用的拉力器结构如图11－2－3所示，他用250 N的拉力向下拉动拉杆，使重为200 N的配重块在2 s内匀速升高40 cm，不计拉杆和绳的重力．求：
(1)2 s内配重块运动的速度．
(2)在这2 s内小明所做的功及功率．
知识点4 功率的测量
8．学校新购买了一箱物理器材，小青将这箱器材从一楼搬到三楼，小红想测定小青在搬运器材过程中对箱子做功的功率．
[实验器材]________、________、________．
[实验原理]__________________________．
[实验步骤]
A．测出箱子的质量m；
B．测出楼梯的总长度L；
C．测出一楼到三楼的竖直高度h；
D．测出小青上楼所用的时间t；
E．计算出小青对箱子做功的功率P.
小红的实验步骤中多余的是________(填写步骤前的字母即可)．
9．如图11－2－4所示，九年级(1)班学生丹丹从地上拿起一个鸡蛋，并用大约2 s的时间将它匀速举过头顶，在这2 s时间内，丹丹对这个鸡蛋做功的功率约为( )
图11－2－4
A．0.25 W B．0.5 W
C．1 W D．2 W
10．一名重为500 N的同学在跳绳测试中，1 min跳180次，每次腾空的高度平均为4 cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是( )
A．60 W B．3.6×103 W
C．6×103 W D．3.6×105 W
11．星期天，小明和爸爸一起去登山，小明用了20 min登上山顶，爸爸用了25 min登上山顶，爸爸的体重是小明体重的1.5倍，则小明与爸爸登山时做功的功率之比是( ) A．5∶6 B．6∶5
C．15∶8 D．2∶3
12．举重是我国的优势体育项目．一位身高170 cm的运动员和一位身高160 cm的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起，如图11－2－5所示，如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是( ) A．W1＝W2 P1＝P2
B．W1>W2 P1＝P2
C．W1>W2 P1>P2
D．W1<W2 P1<P2
图11－2－5
图11－2－6
13．用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s－t图像如图11－2－6所示，其对应的测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2，则它们的大小关系正确的是( )
A．F1>F2，P1>P2
B．F1＝F2，P1>P2
C．F1＝F2，P1<P2
D．F1<F2，P1<P2
14．如图11－2－7所示，甲用90 N的拉力，乙用50 N的推力，在30 s内共同使一辆小车从一个倾角为30°、长为60 m的斜坡底端匀速运动到顶端．甲、乙二人对小车做功为________J，甲对小车做功的功率为________W.
图11－2－7
15．如图11－2－8所示，用F＝10 N的水平拉力使重为100 N的物体A沿水平方向在1 s内匀速直线运动了0.5 m，若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计，则物体受到地面的摩擦力为________________________________________________________________________N，拉力F的功率为________．
图11－2－8
16．为响应“绿色环保，低碳出行”的号召，绵阳市首批30辆纯电动公交车已投入运行．假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，其电动机的输出功率为120 kW，速度为36 km/h，若行驶2 h，其电动机做功为________J，公交车的牵引力为________N.
17．王波同学帮父母搬家，现有30捆书籍，每捆书籍的质量都为5 kg.王波想尽快将它们搬上10 m高处的新家．如图11－2－9所示是王波提供的搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像，由图可知，为了尽快将这批书籍搬入新家，他每次应搬________捆．若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地，所用的总时间为________s．(g取10 N/kg)
图11－2－9
18．[xx·安顺] 在自由下落过程中，物体运动速度会越来越大，一个物体由A点开始自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，如图11－2－10所示．物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1________W2，P1________P2.(两空均选填“>”“<”或“＝”)
图11－2－10
19．[xx·兰州] 某同学在10 s内做了5个“引体向上”，他的质量为60 kg，每次上升的高度为40 cm，则该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是________J，10 s内做功的功率为________W．(g取10 N/kg)
详解详析
1．做功多少 做功 做功时间的长短 2．D 3．C
4．1.44×104 960 5.女孩 10 W 6．18
7．(1)配重块运动的速度：v ＝s t ＝0.4 m
2 s
＝0.2 m/s.
(2)小明做的功：W ＝Fs ＝250 N ×0.4 m ＝100 J.
小明做功的功率：P ＝W t ＝100 J
2 s ＝50 W.
8．台秤 卷尺 停表 P ＝mgh
t
B
9．B [解析] 一个鸡蛋的重力约为0.5 N ，鸡蛋上升的高度约为2 m ，把它匀速举过头顶
时所做的功：W ＝Gh ＝0.5 N ×2 m ＝1 J ，做功的功率约为P ＝W t ＝1 J
2 s
＝0.5 W ．故选B.
10. A [解析] 由题意可知：G ＝500 N ，h ＝4 cm ＝0.04 m ．跳绳一次克服重力做功：W ＝Gh ＝500 N ×0.04 m ＝20 J ，1 min 跳180次所做的总功：W 总＝180×20 J ＝3600 J ．则功率：P
＝W 总t ＝3600 J 60 s
＝60 W ．故选A.
11．A [解析] 人登山时要克服自身的重力做功，又因为两人登山的高度相同，利用比例
法很容易求出他们的功率的比值：P 1P 2＝W 1
t 1W 2t 2
＝W 1t 2W 2t 1＝G 1ht 2G 2ht 1＝11.5×2520＝5
6
.故选A.
12．C [解析] 由题知，身高170 cm 的运动员和身高160 cm 的运动员举起的杠铃的重力相同，身高170 cm 的运动员比身高160 cm 的运动员将杠铃举得更高，根据W ＝Gh 可知，
W 1>W 2；因为两运动员举起杠铃的时间相同，根据P ＝W
t
可知，P 1>P 2.故选C.
13．B
14．8400 180 [解析] 甲对小车做的功：W 甲＝F 甲s ＝90 N ×60 m ＝5400 J ，乙对小车做的功W 乙＝F 乙s ＝50 N ×60 m ＝3000 J ，则甲、乙二人对小车做的功：W ＝W 甲＋W 乙＝5400 J ＋3000 J ＝8400 J ．则甲对小车做功的功率：P 甲＝
W 甲t ＝5400 J
30 s
＝180 W. 15．20 10 W [解析] 有两段绳子承担物体A 的摩擦力，所以摩擦力：f ＝2F ＝2×10 N ＝
20 N ；绳子自由端移动的距离：s ＝2s ′＝2×0.5 m ＝1 m ，拉力做的功：W ＝Fs ＝10 N ×1 m
＝10 J ，拉力的功率：P ＝W t ＝10 J
1 s
＝10 W.
16．8.64×108 1.2×104
[解析] 由P ＝W t
得电动机做的功：
W ＝Pt ＝120×1000 W ×2×3600 s ＝8.64×108 J ； 速度v ＝36 km/h ＝10 m/s ，
由P ＝W t ＝Fs t
＝Fv 得牵引力：
F ＝P v ＝120000 W
10 m/s
＝1.2×104 N.
17．3 450 [解析] 图中曲线最高点的坐标为(15，50)，其物理意义是：当搬运质量为15 kg
的物体时，人用于搬运物体的功率最大，其值为50 W ．30捆书籍，每捆的质量为5 kg ，由于搬运物体所做的功是一定的，要尽快搬完，要求人始终在最大功率状态下工作，每次应搬运的质量是15 kg ，即3捆书籍．每次搬运书籍的重力：G ＝mg ＝15 kg ×10 N/kg ＝150 N ，
重力做的功：W ＝Gh ＝150 N ×10 m ＝1500 J ，则每次上楼所用的时间：t ＝W P ＝1500 J
50 W
＝30 s ，
每次下楼所用的时间是15 s ，则一个来回需要的时间是30 s ＋15 s ＝45 s ，搬30捆书籍需10个来回，则所用时间一共是45 s ×10＝450 s.
18．＝ <
[解析] 因为AB ＝BC ，根据W ＝Gh 可知，物体在AB 段和BC 段做的功相等，即W 1＝
W 2；由于小球在自由下落时速度越来越大，根据t ＝s
v
可知，小球在BC 段运动的时间短，根
据公式P ＝W t
可知，物体在AB 段重力做功的功率小于BC 段重力做功的功率，即P 1＜P 2. 19．240 120
[解析] (1)小明所受的重力：G ＝mg ＝60 kg ×10 N/kg ＝600 N ；完成一次“引体向上”，克服重力做的功：W ＝Gh ＝600 N ×0.4 m ＝240 J ．(2)在10 s 内做了5个“引体向上”，则
10 s 内做的总功：W 总＝5 W ＝5×240 J ＝1200 J ，10 s 内做功的功率：P ＝W 总t ＝1200 J
10 s
＝120 W.。