科学练习题功率B.docx
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科学练习题功率B
功率B
学校:
________班级:
________姓名:
________学号:
________
一、单选题(共15小题)
1.(2019春•凉州区校级期末)甲、乙两台汽油机,甲的功率比乙的大,则下列说法中正确的是( )
A.做相同的功,甲用的时间比乙短
B.甲做的功肯定比乙多
C.甲消耗的能量肯定比乙的多
D.甲做功比乙慢
2.(2019•江南区校级模拟)如图是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片,下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图象中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2019春•昌平区期中)下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是( )
A.功率越大,做功越快
B.机械效率越大,做的有用功一定越多
C.有力作用在物体上,力一定对物体做了功
D.功率小,机械效率也一定低
4.(2019春•闵行区期末)机器甲、乙的功率分别为100瓦、80瓦,则下列说法中正确的是( )
A.甲做功可能比乙做功快B.甲做功一定比乙做功多
C.甲每秒做功一定比乙多D.甲做功用时一定比乙短
5.(2019春•文登区期末)小明同学两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s﹣t图象如图所示,下列判断错误的是( )
A.两次物体所受到的摩擦力f1=f2
B.两次物体所受的拉力F1>F2
C.0﹣t1时间内,两次拉力对物体所做的功W1>W2
D.0﹣t1时间内,两次拉力对物体做功的功率P1>P2
6.(2019•雨花区一模)关于功和能的认识,错误的是( )
A.相同时间内,物体做功越多,功率越大
B.物体的机械能越多,物体的内能就越多
C.物体只要能做功就说明它具有能量
D.物体温度降低,内能一定减少,可能放热,也可能物体对外做功
7.(2019•沂源县二模)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)一时间(t)图象如图。
根据图象,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.0﹣8s两次拉力对物体做功的功率:
P1<P2
D.0﹣8s两次拉力对物体所做的功:
W1=2W2
8.(2019•大庆)汽车在平直公路上以速度V0匀速行驶,发动机功率为P0,牵引力为F0,t1时刻开始,司机减小了油门,使汽车保持恒定功率P行驶,到t2时刻,汽车又开始做匀速直线运动,速度为v,已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变,汽车牵引力F随时间变化的图象如图所示,则( )
A.t1至t2时间内,汽车做加速运动
B.F0=2f
C.t2时刻之后,汽车将保持功率P0行驶
D.v=
v0
9.(2019•沙湾区模拟)小红妈妈质量为50kg,小红的质量为30kg,当母女俩一起从居住楼的一楼同时走上三楼,在此过程中以下判断正确的是( )
A.小红比小红妈妈做功快B.小红妈妈比小红做功快
C.两个人做的功相同D.两个人做功快慢相同
10.(2019•光明区一模)如图,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300N,PQ段拉力F2为200N,则( )
A.物体在运动过程中摩擦生热是通过热传递的方式改变内能
B.物体在运动过程中的机械能不断减小
C.力F1在OP段做的功等于F2在PQ段做的功
D.力F1在OP段的功率小于F2在PQ段的功率
11.(2018春•淄博期末)如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部以相同时间拉到顶部,所需拉力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2,其功率为P1和P2,则( )
A.F1<F2,W1=W2,P1=P2B.F1<F2,W1<W2,P1<P2
C.F1>F2,W1>W2,P1>P2D.F1<F2,W1=W2,P1<P2
12.(2018春•南平期末)如图所示是科技馆里“最速降线”的示意图。
两条轨道,一条为直道,一条为弧形弯道,将甲、乙两个完全相同的小球同时从两个轨道的同一高度A释放,弧形轨道上的乙球先到达终点B.下列说法正确的是( )
A.甲球和乙球下滑过程中动能保持不变
B.在A处甲球的重力势能大于乙球的重力势能
C.全程中重力对甲球做的功大于重力对乙球做的功
D.甲球全程重力做功的功率小于乙球全程重力做功的功率
13.(2019秋•沙坪坝区校级月考)工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为400N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。
F1、F2始终沿竖直方向;图甲中BO=2AO,图乙中动滑轮重为50N,重物上升速度为0.02m/s。
不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
A.甲方式F1由150N逐渐变大
B.乙方式F2的功率为3W
C.甲乙两种方式都省一半的力
D.乙方式中滑轮组的机械效率约为88.9%
14.(2019春•内江期末)如图所示,斜面的高h=1.2m,小明用600N沿斜面向上的力,将质量为100kg的大箱子匀速推到车上,所用的时间为30s,g=10N/kg,则下列说法中正确的是( )
A.推力的功率为48W
B.推力所做的有用功为1440J
C.大箱子在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为200N
D.若斜面光滑,则小明只需要用400N的推力就可以把大箱子推上去
15.(2019春•泉港区期末)车子在盘山公路上爬坡时,司机会换抵挡。
这样做是为了使车辆向上行驶时可以( )
A.获得更大的功率来爬坡B.提高机械效率
C.获得更大的牵引力D.减小所做的功
二、填空题(共5小题)
16.(2019春•江油市期末)“绿色环保,低碳出行”,近年来,中国新能源汽车尤其是电动汽车产业发展十分迅速,中国计划到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆。
假定辆纯电动汽车在水平路面上匀速行驶,其电动机的输出功率为120kW,速度为36km/h共行驶5min,其中电动机做功为 J,电动汽车的牵引力为 N。
17.(2018春•相山区校级月考)功率相同的两辆汽车在相等的时间内匀速通过的距离之比为3:
2,则两辆汽车做功之比为 ,两辆汽车的牵引力之比为 。
18.(2014秋•温州期中)学习了功率后,小军和同学们想测一测自己上楼的功率,他们决定从一楼登上五楼,测出小组内每个同学的功率,并看谁的功率最大。
(1)所需要的测量器材有:
秒表、体重秤、 。
(2)同学们设计的测量步骤如下,其中必要的步骤是 (填序号)。
A.测出每个同学的质量m
B.测出楼梯的总长度L
C.测出一楼到五楼的竖直高度h
D.测出每个同学上楼梯所用的时间t
E.算出每个同学上楼梯的功率P
(3)请根据上述步骤中测量的量,写出上楼功率的表达式P= 。
(4)若测得小军的上楼功率大,则表示他( )
A.上楼速度快B.做功多C.做功快D.上楼时间少
(5)登楼梯比赛时,某同学从一楼匀速登上五楼,共用了20秒,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于( )
A.3000瓦B.300瓦C.30瓦D.3瓦。
19.(2019春•邯山区校级期末)粗糙水平面上有一个重为100N的物体,用10N的水平推力使其在10s内运动30m,则这段时间内物体的平均速度 m/s,为推力做的功为 J:
推力的功率是 W。
20.(2019春•梅县区期末)在水平地面上,用50N的推力沿水平方向推重100N的箱子,使箱子5s内匀速前进了5m(如图所示);在这个过程中,木箱所受重力做功 J,推力对木箱做功 J,克服摩擦力做功 J,推力功率 W。
三、实验探究题(共3小题)
21.(2019•常州)2019年4月15日起,新的《电动自行车安全技术规范》正式实施。
要求:
最大速度≤25km/h,电动机输出功率≤400W,质检员小华对某款电动自行车进行测试,沿水平直路从A出发骑行至D结束,如图所示。
测试情况如表格所示。
AB
BC
CD
路程/km
0.6
4.8
0.6
用时/h
0.05
0.2
0.05
速度特点
逐步加速
以最大速度匀速行驶
逐步减速
阻力特点
越来越大
恒为60N
越来越小
(1)测试过程中,小华看到路旁的树木向西,她是以 (选填“自己”或“地面”)为参照物,此时她是向 (选填“东”或“西”)骑行。
(2)BC段,电动自行车的速度为 km/h, (选填“符合”或“不符合”)新《规范)关于最大速度的要求。
(3)BC段,电动自行车的动力做功 J.电动机的输出功率为 W, (选填“符合”或“不符合”)新《规范》关于电动机输出功率的要求。
(4)从A到D全程,电动自行车的平均速度为 km/h。
22.在探究“汽车的速度”的实验中,甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的s﹣t图象如图所示。
由图可知,甲车的动能 (大于/等于/小于)乙车的动能;经过相同的时间,甲、乙两车牵引力做的功之比为 。
(空气阻力忽略不计)
在自由下落过程中,物体运动速度会越来越快,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC.如图所示,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.(大于/等于/小于)
23.如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图,滑轮组固定在钢架上,滑轮组中的两个滑轮质量相等,绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N,连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N.圆柱体M高为3m,底面积为0.02m2,密度为4.5×103kg/m3.在绳端拉力F作用下,圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min,在这个过程中,拉力F的功率为160W,则拉力F的大小为 ,滑轮组的机械效率η为 (不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力)。
四、计算题(共3小题)
24.(2019春•雨花区校级期末)一辆装满货物的汽车总重为5×104N,发动机的功率为7×104W,该汽车在平直公路上匀速行驶了10min,已知汽车所受阻力是车总重的0.1倍。
求:
(1)汽车的牵引力是多大?
(2)汽车的行驶速度是多少?
(3)这段时间内汽车的牵引力做了多少功?
25.(2019春•黄山期末)黄山市境内群峰参天,山丘屏列,岭谷交错,虽风景优美,但不便于交通,所以为了方便上山,多建盘山路(如图甲)。
从物理学上,我们可以把盘山路简化为物理模型斜面(如图乙),其中山路长可以看成是斜面长s,山高可以看成是斜面的高h。
现在有一辆质量为3000kg的汽车沿着盘山公路以21.6km/h匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时,耗时15min,汽车发动机牵引力的功率为24kW.求:
(1)汽车发动机牵引力做的功;
(2)汽车发动机克服自重做的功;
(3)汽车发动机的牵引力。
26.(2019•日照)如图,为迎宾路高架桥的部分路段示意图,水平路面AB=200m、斜坡BC=120m、坡高CD=6m。
搭载乘客后总重为G=1.5×105N的公交车,轮胎与水平路面总接触面积为0.4m2.当它以恒定功率P1匀速通过AB段时,用时t1=20s;以恒定功率P2匀速通过BC段时,用时t2=16s。
公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍。
请完成下列问题:
(1)求出公交车静止在水平地面时对地面的压强,以及通过BC段时的速度。
(2)公交车通过AB段时,牵引力的功率P1是多少瓦特?
(3)公交车通过BC段时,牵引力的大小为多少牛顿?
五、其他(共2小题)
27.(2019•南召县二模)“共享单车”遍布城市的大街小巷,为人们的绿色出行带来极大的方便小明用手机摄像头扫描共享单车的二维码后自动开锁,然后在一段水平路面上沿直线骑行,骑行时牵引力F和速度v随时间t变化的关系分别如图甲、乙所示,当t=6s时小明刚好经过这段路程的中点。
(1)扫码开锁时,手机摄像头对准二维码,摄像头和二维码间的距离u与摄像头焦距f满足的关系式是
(2)在6~10s内,单车克服阻力做功的功率为多少?
(3)单车在0~10s内的平均速度为多少?
(4)在0~10s内,单车的机械能如何变化?
请分析说明
28.(2019•卧龙区一模)小红和爸爸散步时,看见小区内的一种健身器械坐拉器,如图甲所示,为了对它进行研究,小红简化了它的结构,画出了它的模型图,如图乙所示。
她发现坐在坐拉器座椅上的人,用力向下拉动手柄A时,操作杆AB会绕着转轴O转动,连杆BD拉动杆O'C绕转轴O'转动,将座椅向上抬起。
(g取10N/kg)小红让爸爸静止坐在坐拉器的座椅上,小红竖直向下匀速拉动手柄,将爸爸抬起。
经过测量,手柄竖直向下移动30cm,座椅竖直升高9cm,用时5s。
(1)小红利用坐拉器抬起爸爸时,以下说法正确的是( )
A.可以省功
B.一定费力
C.爸爸越重,坐拉器的机械效率越高
D.爸爸被抬得越高,坐拉器的机械效率越高
(2)若爸爸的质量为60kg,利用坐拉器抬起爸爸的机械效率为90%,则小红抬起爸爸所做功的功率为多少?
功率B
参考答案
一、单选题(共15小题)
1.【解答】解:
A、功率大小同时跟做功多少和做功时间有关,甲的功率比乙的功率要大,说明甲做功比乙做功要快,相同的时间内甲做的功多,做相同的功时甲用的时间少,故A正确;
B、相同时间内,甲做的功肯定比乙多,故B错误;
C、消耗能量多,即做功多,但功率不一定大,故C错误;
D、甲的功率比乙的大,说明甲做功快,故D错误。
故选:
A。
2.【解答】解:
由功率公式可得,P=
=
=Gv,纸锥的重力不变,
由图可知,速度v先变快后不变,故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变,故只有选项C的图象符合题意。
故选:
C。
3.【解答】解:
A、功率是表示做功快慢的物理量,功率大的机器做功快,故A正确;
B、机械效率越大,说明有用功与总功的比值大,做的有用功不一定越多,故B错误;
C、若物体运动的方向与受力方向垂直,则力对物体没有做功,故C错误;
D、功率小的机器做功慢,而机械效率不一定低,故D错误。
故选:
A。
4.【解答】解:
A、甲的功率大,甲做功一定比乙做功快,故A错误;
B、做功的多少由功率和时间共同决定,故B错误;
C、甲每秒做功100J,乙每秒做功80J,故甲每秒做功一定比乙多,故C正确;
D、做功相同的时候,甲做功用时一定比乙短,故D错误。
故选:
C。
5.【解答】解:
AB、同一物体的重力不变,对水平面的压力不变;在同一水平面上运动,则接触面的粗糙程度相同,故两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等,即f1=f2;
由图象可知,两次物体都做匀速直线运动,说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,两次物体所受的拉力:
F1=F2=f;故A正确,B错误;
CD、由图象可知,0﹣t1物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,又知两次拉力相等,根据W=Fs可知W1>W2;
0﹣t1时间内,即时间相同,且W1>W2;根据P=
可知,0﹣t1时间内,两次拉力对物体做功的功率:
P1>P2;故CD正确。
故选:
B。
6.【解答】解:
A、由P=
可得,相同时间内,物体做功越多,功率越大,故A正确;
B、影响机械能的因素是质量、速度、高度以及弹性形变,而影响内能的因素是温度、质量以及状态,因此机械能与内能没有必然的联系,故B错误;
C、一个物体能够做功,具有做功的本领,说明它一定具有能量,故C正确;
D、改变物体内能的方式有做功和热传递两种;物体温度降低,内能一定减少,物体可能放热,也可能物体对外做功。
故D正确。
故选:
B。
7.【解答】解:
A、由图象可知,在相同时间内,物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,所以v1>v2;故A错误;
B、同一物体,则重力不变,对水平面的压力不变;在同一水平面上运动,则接触面的粗糙程度相同,故两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等;由图象可知,两次物体都做匀速直线运动,说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,两次物体所受的拉力:
F1=F2=f;故B错误;
C、0~8s,时间相同,且W1>W2;根据P=
可知,0~8s两次拉力对物体做功的功率:
P1>P2;故C错误。
D、由图象可知,0~8s物体第一次通过的路程为0.8m,第二次通过的路程为0.4m,又知两次拉力相等,根据W=Fs可知W1=2W2;故D正确;
故选:
D。
8.【解答】解:
由题知,在t1时刻以前,汽车以速度v0匀速行驶,发动机功率为P0,牵引力为F0,则:
P0=F0v0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
在t1时刻,司机减小了油门,汽车的功率突然减小为P,在该瞬间汽车的速度不变(仍为v0),由图象知牵引力由F0突然减小为
F0,所以:
P=
F0v0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
由①②可知P=
P0(即汽车的功率突然减小为原来的一半)。
A.由图可知,t1至t2时间内,汽车受到的牵引力增大,功率不变,由P=Fv可得,汽车行驶的速度减小,所以汽车做减速运动,故A错误;
B.汽车做匀速直线运动时,牵引力与阻力平衡,所以F0=f,故B错误;
D.由题可知,t1时刻后汽车的功率保持恒定;由前面分析知,汽车的功率将保持P=
P0不变,故C错误;
D.由题知,到t2时刻,汽车又开始做匀速直线运动,速度为v;
由图可知,汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等,均为F0;
根据P=Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度:
v=
=
=
=
v0,故D正确;
故选:
D。
9.【解答】解:
由题知,小红妈妈的质量比小红的质量大,由G=mg得,所以小红妈妈重力大;
上楼过程克服自身重力做功,由W=Gh可知,小红妈妈做功多;
母女俩一起从居住楼的一楼同时走上三楼,则相同时间内,由P=
可知,小红妈妈功率大,
功率是表示物体做功快慢的物理量,故小红妈妈比小红做功快。
故选项ACD错误,选项B正确;
故选:
B。
10.【解答】解:
A、物体在运动过程中摩擦力做功,将机械能转化为内能,所以摩擦生热是通过做功的方式改变内能,故A错误;
B、物体在水平拉力作用下做匀速直线运动,质量不变、速度不变,动能不变,高度不变,重力势能不变,机械能不变,故B错误;
C、由图知,OP段的路程s1=4m,PQ段的路程s2=6m,
OP段拉力F1做的功为:
W1=F1s1=300N×4m=1200J,
PQ段拉力F2做的功为:
W2=F2s2=200N×6m=1200J,
比较可知,W1=W2,故C正确;
D、物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,所以,物体在OP段和PQ段速度相同,
又因为F1>F2,所以根据P=
=
=Fv可知,P1>P2,故D错误。
故选:
C。
11.【解答】解:
(1)斜面AB倾斜角度小于AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即F1<F2;
(2)斜面光滑说明摩擦力为0,使用任何机械都不省功,所以拉力所做的功都等于克服物重做功,而物重和上升高度相同,由W=Gh知,做功相同,即W1=W2;
(3)所用时间相同,且W1=W2,根据公式P=
可知,拉力沿两个斜面做功的功率相等,即P1=P2。
故选:
A。
12.【解答】解:
A、下滑过程中两球的高度不断减小,速度越来越快,因此两球的重力势能一直减小,动能一直增大,故A错误。
B、两球的质量相同,起点高度一样,所以在A处时它们的重力势能是相等的,故B错误。
C、两球的重力相同,起点和终点高度都相同,则两球下落的高度相同,由W=Gh可知,全程中两球重力所做的功相同,故C错误。
D、由题知,乙球先到达终点B,则乙球所用的时间短,甲球所用的时间长,且全程中两球重力所做的功相同,
根据P=
可知,甲球全程重力做功的功率较小,故D正确。
故选:
D。
13.【解答】解:
A、甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力F1的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变(
=
=
),故动力F1的大小始终不变,故A错误;
BC、在甲图中,已知OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F1=
G=
×400N=200N,
由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则F2=
(G+G动)=
(500N+50N)=150N,则乙不是省力一半;
乙图中F2=150N,绳子的自由端的速度为v绳=0.02m/s×3=0.06m/s,
则乙方式F2的功率为:
P=F2v绳=150N×0.06m/s=9W,故BC错误;
D、不计绳重和摩擦,乙方式中滑轮组的机械效率为:
η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%≈88.9%,故D正确;
故选:
D。
14.【解答】解:
由题意可知,斜面倾角30°,据勾股定理知,斜面长是高的2倍,即s=2h=2×1.2m=2.4m;
A.推力做的功:
W总=Fs=600N×2.4m=1440J,功率:
P═
=
=48W,故A正确;
B.有用功:
W有用=Gh=mgh=100kg×10N/kg×1.2m=1200J,故B错误;
C.由W总=W有用+W额得额外功:
W额=W总﹣W有用=1440J﹣1200J=240J,由W额=fs得斜面对物体的摩擦力:
f═
=
=100N,故C错误。
D.若斜面光滑,摩擦力为0,推力做的功等于直接提升物体所做的功,
即Fs=Gh=1200J,则推力F=
=500N,故D错误。
故选:
A。
15.【解答】解:
A、汽车发动机的最大功率是一定的,与汽车的速度无关;司机换抵挡(即低速档)时,并不能增大爬坡时的功率,故A错误。
B、盘山公路相当于斜面,斜面的机械效率与物体运动的速度无关,司机换抵挡(即低速档)时,并不能提高机械效率,故B错误。
C、车子在盘山公路上爬坡时,司机会换抵挡,速度减小,在汽车功率一定时,根据P=Fv知,能增大上坡时的牵引力,故C正确。
D、由功的原理可知,使用任何机械都不省功,故D错误。
故选:
C。
二、填空题(共5小题)
16.【解答】解:
由P=
得,电动机做的功:
W=Pt=120×1000W×5×60s=3.6×107J;
速度v=36km/h=10m/s,
由P=
=
=Fv得,电动汽车的牵引力:
F=
=
=1.2×104N。
故答案为:
3.6×107;1.2×104。
17.【解答】解:
由题知,两汽车的功率相同,行驶的时间相同,
由P=
可得,两辆汽车做功之比:
=
=
×
=
;
由W=Fs可得,两辆汽车的牵引力之比:
=
=
×
=
×
=
。
故答案为:
1:
1;2:
3。
18.【解答】解:
(1)测量小军和同学们做功
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