2020八年级物理下册 《功率》同步练习 15页

‎《功率》同步练习 ◆ 选择题 ‎1．汽车以速度v0在平直路面上匀速行驶，在t=0时刻将汽车发动机的输出功率调大为另一个恒定值，设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变．从t=0时刻开始汽车运动的v﹣t图象是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎2．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t变化的图象如图所示，则（　　）‎ A．v=2v0‎ B．F0=‎‎2f C．t1至t2时间内，汽车做加速运动 D．t2时刻之后，汽车将保持功率行驶 ‎3．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直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t关系图象如图乙所示． 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，下列判断正确的是（　　）‎ 15‎ A．Fl＞F2、P1＞P2 B．Fl=F2、P1＞P‎2 ‎C．F1=F2、P1=P2 D．F1＜F2、Pl＜P2‎ ‎4．下列说法中正确的是（　　）‎ A．做功越多，功率一定越大 B．在一定时间内做功越多，功率越大 C．功率越大，做功时间越短 D．做功所用的时间越少，功率越大 ‎5．用拖拉机耕地时，一般都行进得较慢，这是为了（　　）‎ A．减少机器损耗 B．减小阻力 C．节省燃油 D．获得较大的牵引力 ‎6．甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，则（　　）‎ A．甲做的功比乙做的功多 B．甲做功比乙做功快 C．甲做功所用的时间比乙的少 D．以上说法都不对 ‎7．已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同．现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为（　　）‎ A．m1：m2 B．： C．： D．：‎ 15‎ ◆ 填空题 ‎8．学过功率以后，引起了同学们对功率的兴趣，李明和王华想测一测跳绳时所做功的功率大约为多少，于是他们带上相应的器材来到学校的操场，打算让王华跳绳，测算其功率：‎ ‎（1）他们需要的测量器材有：　 　；‎ ‎（2）下面是他们测量的一些物理量：a．测出了王华跳绳时起跳的高度h；‎ b．测出了王华跳一次的时间T，再记下跳的次数N；‎ c．测出了王华跳n次的总时间t； d．测出王华的质量m．‎ 以上必须测量的物理量是　 　；（写序号）‎ ‎（3）请用第（2）题中的相关物理量，表示王华跳绳的功率p=　 　（用字母表达）；‎ ‎（4）若第二次王华快速跳，则他的功率将　 　（变大/变小/不变）．‎ ‎9．中国某型号的水陆两用坦克（如图所示），它的总质量22t，配备发动机的额定功率420kW．水上最大速度‎14km/h，陆地最大速度‎54km/h．该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶‎54km（发动机正常工作），行驶过程中受到牵引力为　 　 N．（g取10N/kg）‎ ‎10．甲乙两辆汽车在公路上匀速行驶，它们的功率相同，行驶速度之比v甲：v乙=2：1，在相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为　 　，牵引力之比为　 　．‎ ‎11．功率是表示物体　 　的物理量．一台机器的功率为200瓦，表示的意思是这台机器　 　做功200焦，若该机器做功1.2×104焦，需用时　 　秒．若甲、乙两台机器功率之比为2：5，相同的时间内所做的功之比为　 　．‎ 15‎ ‎12．“绿色环保，低碳出行．”我市纯电动公交车开始投入试运行．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120kW，速度为‎36km/h，共行驶10min，公交车的牵引力为　 　N．‎ ‎13．某班级组织了一次物理课外实践活动，试比较全班同学中从一楼爬上三楼过程中谁的爬楼功率最大．为了简便获得比赛结果，则活动中至少测量的物理量是：人体的体重和　 　．实验结束后，有位质量为‎50kg同学进行爬杆训练，当他沿竖直杆匀速上爬时，人受到的摩擦力大小为　 　 N（g=10N/kg）．‎ ◆ 计算题 ‎ ‎ ‎14．节能环保，绿色出行，混动汽车成为发展方向．王老师家买了一辆油电混合动力轿车，额定输出功率是80kW．当王老师驾驶该车仅凭汽油动力在平直公路上以v1=‎90km/h匀速行驶时，看到前方‎50m处有超速违章拍照装置（限速‎70km/h），在保持输出功率不变的情况下，立即启动充电装置给电池充电，达到使轿车减速的目的，轿车行驶3s后，速度减为v2=‎70km/h，在这一段时间内，轿车的平均速度为v=‎72km/h，发动机输出功率的80%用于充电，充电效率为50%．轿车在上述过程中所受阻力保持不变．‎ ‎（1）求轿车所受阻力的大小；‎ ‎（2）用过计算判断轿车是否会因为超速而被拍照；‎ ‎（3）若将上述过程充电所获电能全部用来维持‎90km/h匀速行驶，求轿车行驶距离．‎ ‎15．‎2013年12月29日上午，在济南长清区海棠路和芙蓉路交叉路口，省委常委、济南市委书记王敏宣布：“济南市轨道交通R线建设启动！”这意味着济南正式进入轨道交通时间，而仪式现场今后将成为轨道交通1号线的前大彦站．本次启动的R1线长‎26.4km，设车站9座，投资约120亿元．计划采用的地铁机车，最高时速为‎80km/h，机车的牵引功率为200kW．试求：（若除不尽，计算结果保留一位小数即可．）‎ ‎（1）该地铁以最高时速沿R1线运行，单程直达耗时多少？‎ ‎（2）假设这段时间内牵引机车一直是满功率工作，则牵引机车做功多少J？‎ ‎（3）牵引机车的牵引力是多少N？‎ 15‎ ◆ 选择题 答案与解析 ‎1．汽车以速度v0在平直路面上匀速行驶，在t=0时刻将汽车发动机的输出功率调大为另一个恒定值，设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变．从t=0时刻开始汽车运动的v﹣t图象是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【解答】解：汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，此时P=Fv0=fv0，‎ 若在t=0时刻将汽车发动机的输出功率调为另一个恒定值，且这个定值比P大，‎ 根据P=Fv可知瞬间牵引力增大，随着速度增大，牵引力减小，‎ 根据牛顿第二定律可知a=，则加速度减小，故汽车做加速度减小的加速运动；故A正确．‎ 故选：A．‎ ‎2．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t变化的图象如图所示，则（　　）‎ 15‎ A．v=2v0‎ B．F0=‎‎2f C．t1至t2时间内，汽车做加速运动 D．t2时刻之后，汽车将保持功率行驶 ‎【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，且有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），牵引力由F0突然减小为，所以有P=•v0②，由①②可知P=（即汽车的功率突然减小为原来的一半）．‎ AD．由题可知，t1时刻后汽车的功率保持恒定；由前面分析知，汽车的功率将保持不变，故D正确；‎ 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；‎ C．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C错误；‎ 15‎ 故选D．‎ ‎3．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直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t关系图象如图乙所示． 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，下列判断正确的是（　　）‎ A．Fl＞F2、P1＞P2 B．Fl=F2、P1＞P‎2 ‎C．F1=F2、P1=P2 D．F1＜F2、Pl＜P2‎ ‎【解答】解：由图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，则拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，‎ 因为同一木块放在同一桌面上，压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以两次木块受到的滑动摩擦力相等，‎ 故两次对应的弹簧测力计示数相等，即F1=F2；‎ 从图乙中可以判断出，第1次木块的运动速度大于第2次木块的运动速度，即v1＞v2，‎ 根据公式P=Fv可知，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即：P1＞P2．‎ 综上所述，ACD错误，B正确．‎ 故选：B．‎ ‎4．下列说法中正确的是（　　）‎ A．做功越多，功率一定越大 B．在一定时间内做功越多，功率越大 C．功率越大，做功时间越短 D．做功所用的时间越少，功率越大 15‎ ‎【解答】解：A、机械做功的多少与功率和时间有关，做功越多，功率不一定越大，故A错误；‎ B、功率是单位时间内做功的多少，所以，在一定时间内做功越多，功率越大，故B正确；‎ C、只有在做功的多少一定时，功率大的所用时间才少，故C错误；‎ D、只有在做功的多少一定时，做功所用的时间越少，功率越大．故D错误．‎ 故选B．‎ ‎5．用拖拉机耕地时，一般都行进得较慢，这是为了（　　）‎ A．减少机器损耗 B．减小阻力 C．节省燃油 D．获得较大的牵引力 ‎【解答】解：‎ ‎∵拖拉机的最大功率P一定，‎ 而P=Fv，‎ ‎∴减慢车速v，可以增大拖拉机的牵引力F．‎ 故选B．‎ ‎6．甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，则（　　）‎ A．甲做的功比乙做的功多 B．甲做功比乙做功快 C．甲做功所用的时间比乙的少 D．以上说法都不对 ‎【解答】解：功率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ACD错误，B正确．‎ 故选：B．‎ 15‎ ‎7．已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同．现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为（　　）‎ A．m1：m2 B．： C．： D．：‎ ‎【解答】解：因为雨滴落到地面前均已做匀速直线运动，所以雨滴受的是平衡力，雨滴受到的阻力为f=mg=kv2，‎ 所以雨滴的速度为v=；‎ 又因为P===Fv 所以两雨滴功率之比为=====．‎ 故选D．‎ ◆ 填空题 ‎8．学过功率以后，引起了同学们对功率的兴趣，李明和王华想测一测跳绳时所做功的功率大约为多少，于是他们带上相应的器材来到学校的操场，打算让王华跳绳，测算其功率：‎ ‎（1）他们需要的测量器材有：　秒表、体重计、刻度尺　；‎ ‎（2）下面是他们测量的一些物理量：a．测出了王华跳绳时起跳的高度h；‎ b．测出了王华跳一次的时间T，再记下跳的次数N；‎ c．测出了王华跳n次的总时间t； d．测出王华的质量m．‎ 以上必须测量的物理量是　acd　；（写序号）‎ 15‎ ‎（3）请用第（2）题中的相关物理量，表示王华跳绳的功率p=　　（用字母表达）；‎ ‎（4）若第二次王华快速跳，则他的功率将　变大　（变大/变小/不变）．‎ ‎【解答】解：（1）实验中，需要用体重计测出自己的体重m、用刻度尺测出跳起的高度h、用秒表记录跳一定次数时所用的时间t；‎ ‎（2）根据P==知需要测出了王华跳绳时起跳的高度h；测出了王华跳n次的总时间t； 测出王华的质量m，故必须测量的物理量是acd；‎ ‎（3）①根据重力公式，自己所受的重力G=mg；‎ ‎②每次克服重力所做的功W=Gh=mgh；‎ ‎③则平均功率P=．‎ ‎（3）若第二次王华快速跳，跳相同的次数，用的时间少，功率将变大．‎ 故答案为：（1）秒表、体重计、刻度尺；（2）acd；（3）；（4）变大．‎ ‎9．中国某型号的水陆两用坦克（如图所示），它的总质量22t，配备发动机的额定功率420kW．水上最大速度‎14km/h，陆地最大速度‎54km/h．该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶‎54km（发动机正常工作），行驶过程中受到牵引力为　2.8×104　 N．（g取10N/kg）‎ ‎【解答】解：功率P=420kW=4.2×105W，陆地速度v=‎54km/h=‎15m/s；‎ 由P=Fv得牵引力：‎ F===2.8×104N；‎ 15‎ 故答案为：2.8×104．‎ ‎10．甲乙两辆汽车在公路上匀速行驶，它们的功率相同，行驶速度之比v甲：v乙=2：1，在相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为　1：1　，牵引力之比为　1：2　．‎ ‎【解答】解：‎ ‎∵W=Pt，P甲=P乙，t甲=t乙，‎ ‎∴==；‎ ‎∵P===Fv，且v甲：v乙=2：1，‎ ‎∴===．‎ 故答案为：1：1；1：2．‎ ‎11．功率是表示物体　做功快慢　的物理量．一台机器的功率为200瓦，表示的意思是这台机器　每秒　做功200焦，若该机器做功1.2×104焦，需用时　60　秒．若甲、乙两台机器功率之比为2：5，相同的时间内所做的功之比为　2：5　．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）功率是表示物体做功快慢的物理量．一台机器的功率为200W，表示这台机器每秒做功200J；‎ 由P=得需要的时间：‎ t===60s；‎ ‎（2）两台机器的功率P1：P2=2：5，时间t1：t2=1：1，‎ 15‎ 由P=得做功之比：‎ W1：W2===2：5．‎ 故答案为：做功快慢；每秒；60；2：5．‎ ‎12．“绿色环保，低碳出行．”我市纯电动公交车开始投入试运行．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120kW，速度为‎36km/h，共行驶10min，公交车的牵引力为　1.2×104　N．‎ ‎【解答】解：电动机的输出功率P=120kW=1.2×105W，‎ 公交车的行驶速度v=‎36km/h=‎10m/s，‎ 由P==Fv可得，公交车的牵引力：‎ F==1.2×104N．‎ 故答案为：1.2×104．‎ ‎13．某班级组织了一次物理课外实践活动，试比较全班同学中从一楼爬上三楼过程中谁的爬楼功率最大．为了简便获得比赛结果，则活动中至少测量的物理量是：人体的体重和　爬到三楼所需的时间　．实验结束后，有位质量为‎50kg同学进行爬杆训练，当他沿竖直杆匀速上爬时，人受到的摩擦力大小为　500　 N（g=10N/kg）．‎ ‎【解答】解：上楼是克服自身重力做功，功等于自身重力和楼高的乘积，功率等于功和时间的比值；‎ 要比较全班同学谁的爬楼功率最大时，由于都是从一楼爬上三楼，所以上升的高度相同，由P==可知，需要测量人体的重力和爬到三楼所需的时间．‎ 质量为‎50kg同学匀速爬杆训练时：受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用，并且重力和摩擦力是一对平衡力，‎ 15‎ 因此摩擦力大小和他的重力相等，方向和重力的方向相反，即f=G=mg=‎50kg×10N/kg=500N，方向竖直向下．‎ 故答案为：爬到三楼所需的时间；500．‎ ‎14．节能环保，绿色出行，混动汽车成为发展方向．王老师家买了一辆油电混合动力轿车，额定输出功率是80kW．当王老师驾驶该车仅凭汽油动力在平直公路上以v1=‎90km/h匀速行驶时，看到前方‎50m处有超速违章拍照装置（限速‎70km/h），在保持输出功率不变的情况下，立即启动充电装置给电池充电，达到使轿车减速的目的，轿车行驶3s后，速度减为v2=‎70km/h，在这一段时间内，轿车的平均速度为v=‎72km/h，发动机输出功率的80%用于充电，充电效率为50%．轿车在上述过程中所受阻力保持不变．‎ ‎（1）求轿车所受阻力的大小；‎ ‎（2）用过计算判断轿车是否会因为超速而被拍照；‎ ‎（3）若将上述过程充电所获电能全部用来维持‎90km/h匀速行驶，求轿车行驶距离．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）汽车匀速行驶的速度为：v1=‎90km/h=‎25m/s；‎ 15‎ 由P=Fv可得阻力：f=F===3200N；‎ ‎（2）在这一段时间内，轿车的平均速度为v=‎72km/h=‎20m/s，‎ 由v=可得，这段时间内汽车通过的距离为：s=vt=‎20m/s×3s=‎60m＞‎50m，故会被拍照；‎ ‎（3）上述过程充电所获得的电能：‎ W电=Pt×80%×50%=8×104W×3s×80%×50%=96000J；‎ 获得的电能全部用来维持‎90km/h匀速行驶，则牵引力所做的功：W=W电=96000J，‎ 由W=Fs可得，汽车行驶距离：s====‎30m．‎ 答：（1）轿车所受阻力的大小为3200N；‎ ‎（2）会被拍照；‎ ‎（3）轿车行驶距离为‎30m．‎ ‎15．‎2013年12月29日上午，在济南长清区海棠路和芙蓉路交叉路口，省委常委、济南市委书记王敏宣布：“济南市轨道交通R线建设启动！”这意味着济南正式进入轨道交通时间，而仪式现场今后将成为轨道交通1号线的前大彦站．本次启动的R1线长‎26.4km，设车站9座，投资约120亿元．计划采用的地铁机车，最高时速为‎80km/h，机车的牵引功率为200kW．试求：（若除不尽，计算结果保留一位小数即可．）‎ ‎（1）该地铁以最高时速沿R1线运行，单程直达耗时多少？‎ ‎（2）假设这段时间内牵引机车一直是满功率工作，则牵引机车做功多少J？‎ ‎（3）牵引机车的牵引力是多少N？‎ 15‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）已知v=‎80km/h，s=‎26.4km；‎ 由v=可得，地铁运行时间：t===0.33h；‎ ‎（2）已知P=200kW，‎ 由P=可知，牵引机车做的功：W=Pt=200×103W×0.33×3600s=2.376×108J；‎ ‎（3）由P=Fv可得，牵引机车的牵引力：F===9000N．‎ 答：（1）单程直达耗时0.33h；‎ ‎（2）牵引机车做功2.376×108J；‎ ‎（3）牵引机车的牵引力是9000N．‎ ‎　‎ 15‎