初中物理功率同步培优练习题.docx
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初中物理功率同步培优练习题
第十一章简单机械和功
第4节功率同步培优练习题
一.选择题(共10小题)
1.(2020•盐城三模)甲、乙两台抽水机的功率分别为500W和800W,下列说法正确的是( )
A.甲做功少B.乙做功少C.甲做功快D.乙做功快
2.(2020春•昌乐县期末)如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动,两次拉动同一木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②.两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( )
A.F1>F2B.F1=F2C.P1=P2D.P1<P2
3.(2020春•宁德期末)爷爷与小宁进行爬山比赛,选择相同的起点和终点。
爷爷和小宁体重之比G1:
G2=3:
2,所用时间之比t1:
t2=4:
3,爷爷克服重力做功为W1、功率为P1,小宁克服重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是( )
A.W1:
W2=1:
1B.W1:
W2=2:
3
C.P1:
P2=8:
9D.P1:
P2=9:
8
4.(2020•郴州)如图所示,是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景。
若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小,测量的物理量有( )
A.只需测量各自爬楼梯的高度
B.只需测量老人的质量、小孩的质量
C.需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯所需的时间
D.需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯的高度和所需的时间
5.(2020•淮安)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( )
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
6.(2020•包头二模)如图所示,物体A重50N,物体B重15N,此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动;对A施加水平向左的力F使B以原速度匀速上升,下列选项正确的是( )(不计摩擦、绳重及滑轮重)
A.物体B匀速下降的速度是0.6m/s
B.物体A受到的摩擦力为45N
C.2s内拉力F对A做的功为24J
D.物体B匀速上升时,绳子拉力的功率为9W
7.(2020•利辛县一模)2020年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播,打喷嚏可以将飞沫喷到15m之外,有关专家研究得出打喷嚏时口腔对气流的作用力约为0.14N,气流喷出的速度可达150km/h,约为42m/s。
估算人打一次喷嚏做功的平均功率的为( )
A.75WB.5.9WC.2.1WD.60W
8.(2020春•通州区期中)如图所示,小明用20N的水平拉力F拉着重为100N的物体,在水平地面上向左匀速移动了5m,用时10s。
对于该过程,说法正确的是( )
A.拉力做的功为500JB.重力做的功为100J
C.拉力做功的功率是10WD.重力做功的功率是50W
9.(2020春•通州区期中)小明爸爸的质量为70kg,小明的质量为50kg,父子俩一起从一楼并肩走上二楼。
在此过程中以下判断正确的是( )
A.小明做功多
B.爸爸做功的功率比小明的大
C.爸爸做功多,功率小
D.两个人做功的功率相等
10.(2020•兰州一模)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随时间变化的关系图象如图所示。
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.0~6s两次拉力对物体所做的功:
W1=W2
C.两次物体所受的拉力:
F1>F2
D.0~6s两次拉力对物体做功的功率:
P1>P2
二.填空题(共3小题)
11.(2020春•庐阳区期末)如图所示是在疫情期间为武汉建造火神山医院发挥重要作用的“小黄”推土机,其重力大小为1.5×105N,“小黄”在平直场地上以1m/s的速度匀速直线前进受到的摩擦力是重力的0.5倍,此时推土机前进时克服摩擦做功的功率为 W。
12.(2020春•徽县期末)在跳绳比赛中,小丽同学1min跳了120次,每次跳起的高度为5cm,已知她的质量是50kg,那么小丽跳一次绳做的功 J,跳绳的平均功率是 W(g=10N/kg)。
13.(2020•广安)放在水平地面上的物体,质量为5kg,在30N的水平拉力作用下,沿水平方向运动了10m,所用时间为20s,那么重力做功 J,拉力的功率是 W(g=10N/kg)。
三.实验探究题(共1小题)
14.(2020春•通州区期中)小强同学准备测量一下他从一楼上到三楼的功率。
(1)他应该准备的测量器材有:
卷尺、体重计和 ;
(2)他应该测量的距离是 (选填“A”或“B”);
A.测出一楼到三楼的竖直高度
B.测出楼梯的总长度
(3)请你根据他的测量数据计算出他上楼时的功率,并填写在表格里空白处。
(g取10N/kg)
m/kg
h/m
t/s
P/W
50
6
15
四.计算题(共2小题)
15.(2020春•徽县期末)质量为500kg的小汽车在平直的高速公路上以72km/h的速度匀速前行,路面的阻力是车重的0.02倍。
求:
(1)路面对车的支持力;
(2)小车的牵引力;
(3)汽车发动机的功率。
16.(2020•沈河区二模)如图所示,由江南造船厂与大连造船厂共同承建的055型驱逐舰是目前我国最新型的防空导弹驱逐舰。
该导弹驱逐舰满载排水量为12300t,满载时船底最深处距离水面8m,该舰满载时做匀速直线航行,最大航速为54km/h,此时受到海水的阻力大约是船重的0.1倍。
(g=10Nkg,ρ海水=1.05×103kg/m3)求该导弹驱逐舰满载时:
(1)受到的浮力;
(2)船底最深处受到海水的压强;
(3)以最大航速匀速直线航行时牵引力做功的功率。
第十一章简单机械和功
第4节功率
一.选择题(共10小题)
1.(2020•盐城三模)甲、乙两台抽水机的功率分别为500W和800W,下列说法正确的是( )
A.甲做功少B.乙做功少C.甲做功快D.乙做功快
【答案】D
【解析】甲机械的功率为500W,乙机械的功率为800W,甲的功率小于乙的功率,说明乙做功比甲快,故C错误,D正确;
不知道做功时间,无法比较功的大小,故AB错误。
故选:
D。
2.(2020春•昌乐县期末)如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动,两次拉动同一木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②.两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( )
A.F1>F2B.F1=F2C.P1=P2D.P1<P2
【答案】B
【解析】AB、木块两次都做匀速直线运动,则拉力等于滑动摩擦力;同一个木块,对水平面的压力一定,接触面的粗糙程度相同,所以两次木块受到的滑动摩擦力大小相等,则两次测力计的拉力也相等,即F1=F2,故A错误,B正确;
CD、由s﹣t图象可知,第①次木块运动的速度v较大,且两次拉力的大小相等,由公式P=
=
=Fv可知,第①次拉力的功率较大,即P1>P2,故C、D错误。
故选:
B。
3.(2020春•宁德期末)爷爷与小宁进行爬山比赛,选择相同的起点和终点。
爷爷和小宁体重之比G1:
G2=3:
2,所用时间之比t1:
t2=4:
3,爷爷克服重力做功为W1、功率为P1,小宁克服重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是( )
A.W1:
W2=1:
1B.W1:
W2=2:
3
C.P1:
P2=8:
9D.P1:
P2=9:
8
【答案】D
【解析】AB、由W=Gh可得,爷爷与小宁克服重力做功之比:
=
=
=
,故AB错误;
CD、根据P=
可知,爷爷与小宁的功率之比为:
=
=
×
=
×
=9:
8,故C错误,D正确。
故选:
D。
4.(2020•郴州)如图所示,是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景。
若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小,测量的物理量有( )
A.只需测量各自爬楼梯的高度
B.只需测量老人的质量、小孩的质量
C.需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯所需的时间
D.需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯的高度和所需的时间
【答案】C
【解析】爬楼时,克服重力做功,需要测量老人的质量、小孩的质量,由W=Gh=mgh可比较做功的多少
爬完相同的楼梯,则高度相同,
根据P=
=
比较功率的大小,因此只需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯所需的时间即可比较老人和小孩消耗的功率大小。
故选:
C。
5.(2020•淮安)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( )
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
【答案】B
【解析】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=
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。
6.(2020•包头二模)如图所示,物体A重50N,物体B重15N,此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动;对A施加水平向左的力F使B以原速度匀速上升,下列选项正确的是( )(不计摩擦、绳重及滑轮重)
A.物体B匀速下降的速度是0.6m/s
B.物体A受到的摩擦力为45N
C.2s内拉力F对A做的功为24J
D.物体B匀速上升时,绳子拉力的功率为9W
【答案】C
【解析】A、由图可知,有两段绳子拉着动滑轮,则绳子自由端移动的速度为物体移动速度的2倍,为0.2m/s×2=0.4m/s,故A错误;
B、物体B的重力为15N,则绳子自由端的拉力为F=15N,不计摩擦、绳重及滑轮重,则不需要做额外功,根据F=
f可知,f=nF=2×15N=30N,物体A做匀速直线运动,则滑轮组对A的拉力为30N,故B错误;
C、对A施加水平向左的力F使B以原速度匀速上升,此时物体受到向左的拉力、向右的摩擦力和滑轮组向右的拉力,物体A做匀速直线运动,则F=30N+30N=60N;
根据v=
可知,物体A通过的距离为s=vt=0.2m/s×2s=0.4m,则F所做的功为:
W=Fs=60N×0.4m=24J;故C正确;
D、物体B匀速上升时,绳子拉力与B的重力是一对平衡力,大小相等,则拉力的功率为P=Fv=15N×0.4m/s=6W,故D错误。
故选:
C。
7.(2020•利辛县一模)2020年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播,打喷嚏可以将飞沫喷到15m之外,有关专家研究得出打喷嚏时口腔对气流的作用力约为0.14N,气流喷出的速度可达150km/h,约为42m/s。
估算人打一次喷嚏做功的平均功率的为( )
A.75WB.5.9WC.2.1WD.60W
【答案】B
【解析】打喷嚏时口腔对气流的作用力约为0.14N,气流喷出的速度可达150km/h,约为42m/s,则功率为:
P=Fv=0.14N×42m/s=5.88W,故B符合题意。
故选:
B。
8.(2020春•通州区期中)如图所示,小明用20N的水平拉力F拉着重为100N的物体,在水平地面上向左匀速移动了5m,用时10s。
对于该过程,说法正确的是( )
A.拉力做的功为500JB.重力做的功为100J
C.拉力做功的功率是10WD.重力做功的功率是50W
【答案】C
【解析】A、拉力做的功:
W=Fs=20N×5m=100J;故A错误;
B、物体在水平地面上运动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0J,故B错误;
C、拉力做功的功率P=
=
=10W,故C正确;
D、由于重力做功为0J,则重力做功的功率为0W,故D错误。
故选:
C。
9.(2020春•通州区期中)小明爸爸的质量为70kg,小明的质量为50kg,父子俩一起从一楼并肩走上二楼。
在此过程中以下判断正确的是( )
A.小明做功多
B.爸爸做功的功率比小明的大
C.爸爸做功多,功率小
D.两个人做功的功率相等
【答案】B
【解析】小明爸爸的质量比小明的质量大,由G=mg可知,小明爸爸的重力大;
上楼过程中克服自身重力做功,两人都从一楼走上二楼,上升的高度相同,因小明爸爸的重力大,则由W=Gh可知,小明爸爸做功多;
两人一起并肩上楼,所用时间相同,因小明爸爸做功多,所以由P=
可知,小明爸爸做功的功率大。
故选项ACD错误,选项B正确;
故选:
B。
10.(2020•兰州一模)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随时间变化的关系图象如图所示。
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.0~6s两次拉力对物体所做的功:
W1=W2
C.两次物体所受的拉力:
F1>F2
D.0~6s两次拉力对物体做功的功率:
P1>P2
【答案】D
【解析】A.由图象可知,在相同时间内,物体第①次通过的路程大于第②次通过的路程,由v=
可知,v1>v2,故A错误;
BCD.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动时,物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同,受到的滑动摩擦力不变,
因此时物体受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,所以两次物体所受的拉力F1=F2,故C错误;
由图象可知,0~6s内物体第①次通过的路程大于第②次通过的路程,由W=Fs可知,W1>W2,故B错误;
由P=
可知,0~6s内两次拉力对物体做功的功率:
P1>P2,故D正确。
故选:
D。
二.填空题(共3小题)
11.(2020春•庐阳区期末)如图所示是在疫情期间为武汉建造火神山医院发挥重要作用的“小黄”推土机,其重力大小为1.5×105N,“小黄”在平直场地上以1m/s的速度匀速直线前进受到的摩擦力是重力的0.5倍,此时推土机前进时克服摩擦做功的功率为 W。
【答案】7.5×104
【解析】推土机受到的摩擦力为:
f=0.5G=0.5mg=0.5×1.5×105N=7.5×104N;
推土机前进时克服摩擦做功的功率为:
P=
=
=fv=7.5×104N×1m/s=7.5×104W。
故答案为:
7.5×104。
12.(2020春•徽县期末)在跳绳比赛中,小丽同学1min跳了120次,每次跳起的高度为5cm,已知她的质量是50kg,那么小丽跳一次绳做的功 J,跳绳的平均功率是 W(g=10N/kg)。
【答案】25;50
【解析】小丽的重力为:
G=mg=50kg×10N/kg=500N,
跳一次绳做的功为:
W=Gh=500N×0.05m=25J,
1min做的总功:
W总=nW=120×25J=3000J,
跳绳的平均功率:
P=
=
=50W。
故答案为:
25;50。
13.(2020•广安)放在水平地面上的物体,质量为5kg,在30N的水平拉力作用下,沿水平方向运动了10m,所用时间为20s,那么重力做功 J,拉力的功率是 W(g=10N/kg)。
【答案】0;15
【解析】物体在水平方向移动,重力的方向竖直向下,物体在重力的方向上没有移动距离,所以重力不做功,即重力做功为0J。
拉力做的功:
W=Fs=30N×10m=300J;
拉力做功的功率:
P=
=
=15W。
故答案为:
0;15。
三.实验探究题(共1小题)
14.(2020春•通州区期中)小强同学准备测量一下他从一楼上到三楼的功率。
(1)他应该准备的测量器材有:
卷尺、体重计和 ;
(2)他应该测量的距离是 (选填“A”或“B”);
A.测出一楼到三楼的竖直高度
B.测出楼梯的总长度
(3)请你根据他的测量数据计算出他上楼时的功率,并填写在表格里空白处。
(g取10N/kg)
m/kg
h/m
t/s
P/W
50
6
15
【答案】
(1)秒表;
(2)A;(3)200。
【解析】
(1)人上楼时的功率:
P=
=
=
,则实验时需要用体重计测出人的质量m、用卷尺测出上楼的高度h、用秒表测出爬楼的时间t。
(2)实验中需要测量一楼到三楼的竖直高度,不是楼梯的总长度,故选A;
(3)爬楼时要克服重力做功,则他上楼的功率为:
P=
=
=
=
=200W。
故答案为:
(1)秒表;
(2)A;(3)200。
四.计算题(共2小题)
15.(2020春•徽县期末)质量为500kg的小汽车在平直的高速公路上以72km/h的速度匀速前行,路面的阻力是车重的0.02倍。
求:
(1)路面对车的支持力;
(2)小车的牵引力;
(3)汽车发动机的功率。
【答案】5000N;100N;2000N
【解析】
(1)在竖直方向上,汽车受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,因此支持力大小等于重力的大小,
所以路面对车的支持力:
F=G=mg=500kg×10N/kg=5000N;
(2)因为汽车在平直的公路上匀速行驶,牵引力F与阻力f是一对平衡力,大小相等,
所以汽车的牵引力:
F=f=0.02G=0.02×5000N=100N;
(3)汽车的速度v=72km/h=20m/s;
汽车的功率:
P=
=
=Fv=100N×20m/s=2000W。
答:
(1)路面对车的支持力为5000N;
(2)小车的牵引力100N;(3)汽车发动机的功率为2000W。
16.(2020•沈河区二模)如图所示,由江南造船厂与大连造船厂共同承建的055型驱逐舰是目前我国最新型的防空导弹驱逐舰。
该导弹驱逐舰满载排水量为12300t,满载时船底最深处距离水面8m,该舰满载时做匀速直线航行,最大航速为54km/h,此时受到海水的阻力大约是船重的0.1倍。
(g=10Nkg,ρ海水=1.05×103kg/m3)求该导弹驱逐舰满载时:
(1)受到的浮力;
(2)船底最深处受到海水的压强;
(3)以最大航速匀速直线航行时牵引力做功的功率。
【答案】1.23×108N;8.4×104Pa;1.845×108W
【解析】
(1)由阿基米德原理可得,驱逐舰满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=12300×103kg×10N/kg=1.23×108N;
(2)满载时船底最深处所处深度:
h=8m;
船底受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.05×103kg/m3×10N/kg×8m=8.4×104Pa;
(3)驱逐舰处于漂浮状态,则驱逐舰的重力:
G=F浮=1.23×108N,
由题意可得匀速直线航行时牵引力:
F=f=0.1G=0.1×1.23×108N=1.23×107N,
导弹驱逐舰速度:
v=54km/h=54×
m/s=15m/s,
则牵引力做功的功率:
P=
=
=Fv=1.23×107N×15m/s=1.845×108W。
答:
(1)导弹驱逐舰满载时受到的浮力为1.23×108N;
(2)船底最深处受到海水的压强为8.4×104Pa;
(3)以最大航速匀速直线航行时牵引力做功的功率为1.845×108W。
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