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第2节功率基础闯关全练拓展训练1.(2019山东临沂蒙阴二模)体育课上,亮亮和晶晶决定进行爬杆比赛,他们同时出发,结果又同时到达相同高度的杆顶。想判断谁的功率大,还需要知道的物理量是()A.杆的高度B.爬杆时间C.两人身高D.二人的体重答案D他们两人同时出发，结果又同时到达相同高度的杆顶，说明他们爬杆的高度和时间都相等，要比较功率的大小，还要比较二人的体重。2.甲机械比乙机械的功率大,表示两机械在工作时()A.甲做功多B.甲更省力C.甲做功快D.甲用时少答案C功率是描述物体做功快慢的物理量,功率大的机械做功一定快,故本题应选C。3.(2018吉林长春模拟)如图所示,是一个小球自由下落过程中拍摄的频闪照片(每相邻两幅照片拍摄的时间间隔相同)。小球在下落的前一半距离中,重力做的功为W1,做功功率为P1;小球在后一半距离中,重力做功为W2,做功功率为P2,则大小关系正确的是W1W2、P1P2。答案=解析小球的重力G不变,小球在前、后一半距离中下落高度h相同,所以根据W=Gh可知,在前、后一半距离中重力所做的功相同,即W1=W2;重力做的功相同,因小球下落得越来越快,则下落前一半距离所用时间大于下落后一半距离所用时间,W根据P=t可知P1P2。能力提升全练拓展训练1.(2019甘肃兰州一模)在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬楼时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是()①用相同的时间爬楼,测量出各自的体重和爬上楼的高度,即可比较功率大小;②都爬到楼顶,测量出各自的体重和爬楼用的时间,即可比较功率大小;③爬楼后,测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬上楼的高度,算出功率进行比较。A.③B.①②C.①③D.①②③答案DWGhmgh爬楼克服自身重力做功的功率P=t=t=t因此,比较功率的大小时,体重、高度和时间三个物理量必须都要考虑。方法①控制t,通过测量G和h,可以比较功率大小;方法②控制h,通过测量G和t,可以比较功率大小;方法③测量出G、h和t,可以直接计算出功率,因此三套方案均可行。2.大明和小华一起爬山。大明用了25min登上山顶,小华用了20min登上山顶,大明的体重是小华的1.5倍。大明与小华爬山的功率之比是()11A.5︰6B.8︰15C.6︰5D.3︰2答案C大明登上山顶做的功:W=Gh,小华登上山顶做的功:W=Gh,大明的登山功率:P=W1G1h11221t1=t1,小华的登山功W2G2hG1hP1t1G1t26率:P2==,又G1=1.5G2,则=Gh=×=。t2t2P22G2t2t153.(2019福建厦门二模)“塔吊”是修建高层建筑常见的起重设备,又名“塔式起重机”。某“塔吊”以恒定功率24kW将质量2t的重物从静止开始竖直向上提升45s,全程v-t关系如图。g取10N/kg。(1)求t=30s时重物所受的拉力。(2)求整个过程重物的最大速度。(3)若重物上升的总高度为60m,则最后12s拉力的平均功率为多大?答案(1)2×104N(2)1.2m/s(3)1×104W解析(1)由图象可知,在15~45s阶段重物竖直向上做匀速直线运动,拉力与重力是一对平衡力,大小相等,所以,t=30s时,重物所受的拉力F=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N。(2)由图象知,当重物做匀速运动时的速度最大,在0~45s内,拉WFsP2.4×104W力的功率恒定不变,由P=t=t=Fv知,重物的最大速度v=F=2×104N=1.2m/s。(3)整个过程中重物上升的总高度为60m,故全程塔吊对重物做功W=Gh=2×104N×60m=1.2×106J,前45s塔吊对重物做的功W=Pt=2.4×104W×45s=1.08×106J,最后12s拉力做的功W=W-W=1.2×106J-1.08×106J=1.2×105J,则最后12s拉力的平均功率P=W2=1.2×105J421三年模拟全练拓展训练2t212s=1×10W。1.(2019湖南张家界模拟,6,★☆☆)如图所示两位同学将相同重物从一楼搬到三楼,所用时间不同。由图中提供信息,判断以下说法正确的是()A.a图中同学做功多,做功快B.b图中同学做功多,做功快C.做功相同,a图中同学做功时间少,做功快D.做功相同,b图中同学做功时间多,做功快答案C由图可知两人做的功相同,但做功时间不同,所以做功的快慢不同,做功时间少的同学做功快,即a图同学做功快。2.(2019福建厦门模拟,8,★☆☆)汽车爬坡时,驾驶员的操作是:加大油门,同时将变速器换成低速挡。加大油门是使发动机发挥较大的功率,换用低速挡是为了减速。那么,在爬坡时,减小汽车的速度是为了()A.保证安全B.获取更大的动力C.省油D.增大惯性答案B的动力。WFs由P=t=t=Fv知,在功率不变的条件下,汽车的速度越小,获得的牵引力就越大,故换用低速挡是为了获取更大3.随着人们生活水平不断提高,小龙家最近也买了辆轿车。若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,则经过10s轿车发动机所做的功是J,当牵引力为N时轿车能保持匀速直线运动。答案9×1053×103解析轿车发动机的功率P=90kW=9×104W,轿车发动机所做的功:W=Pt=9×104W×10s=9×105J。由图乙可知,轿车保持匀P9×104J3速直线运动的速度v=30m/s,轿车发动机的牵引力:F=v=30m/s=3×10N。4.如图是我国救援直升机实施救援的情景。若2人质量共150千克,在拉力作用下匀速向上运动,已知拉力的功率为1470瓦,问:(1)拉力多大?(2)拉力在20秒内做功多少?(3)被救人员20秒内向上移动多少距离?答案(1)1470N(2)29400J(3)20m解析(1)因2人匀速上升时,受到的重力和拉力是一对平衡力,所以拉力F=G=mg=150kg×9.8N/kg=1470N;(2)拉力在20P1470W秒内做功:W=Pt=1470W×20s=29400J;(3)匀速上升的速度:v=F=1470N=1m/s,被救人员20秒内向上移动的距离:s=vt=1m/s×20s=20m。5.在新能源时代,市场推出了一系列的电动汽车,下表是其中一款电动汽车的相关参数。(g=10N/kg)求:(6分)电机额定功率15kW总乘数2最大运行速度100km/h最大续航100km整车质量500kg蓄电池额定电压48V(1)这款车所受重力是多少?(3分)m/s(2)这款车在电机额定功率下以最大运行速度行驶时,最大可以提供多大的牵引力?(3分)答案(1)5000N(2)540N解析(1)这款车的重力:G=mg=500kg×10N/kg=5000N;(2)电动汽车的最大行驶速度:v=100km/h,电机额定功率:P=15kW,WFsP15000W由P=t=t=Fv可得,汽车的牵引力:F=v=100=540N。3.6五年中考全练12==12拓展训练1.(2019湖北随州中考,25,★☆☆)一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲),F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示。以下说法正确的是()A.在第一个2s内木箱所受摩擦力为2NB.在第二个2s内木箱所受摩擦力为3NC.在第一个2s内推力F对木箱所做的功为2JD.在第三个2s内推力F对木箱做功的功率为8W答案D由两个图象可知,在第一个2s内木箱受到的推力为1N,木箱处于静止状态,因此,推力与摩擦力平衡,摩擦力为1N,推力F没有做功,故A、C错误;在第二个2s内,木箱处于加速状态,受到的推力为3N,所以摩擦力小于3N,故B错误;WFs在第三个2s内,F做功的功率P=t=t=Fv=2N×4m/s=8W,故D正确。2.(2018广东广州中考,7,★★☆)如图所示,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,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2。则()A.W1W2B.W1W2C.P1P2D.P1P2答案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A、B错误;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FF,所以根据PW=FsFv可知,PP,C正确,D错误。tt3.西宁市湟水河河道改造工程中,装载机5s内将一块重2000N的石块匀速举高3m,装载机的举力对石块做功为J,举力做功的功率为W。答案6×1031.2×103解析装载机的举力F=G=2000N,装载机的举力对石块做的功W=Fh=2000N×3m=6×103J,装载机的举力对石块做功的功率W6×103J3P=t=5s=1.2×10W。4.(2019江苏盐城中考,22,★☆☆)小明提着质量为3kg的书包,从1楼走到3楼用了15s的时间,书包带与手的接触面积为10cm2,g取10N/kg。(1)求书包的重力。(2)求书包带对手的压强。(3)估算小明上楼过程中对书包做功的功率。答案(1)30N(2)3×104Pa(3)12WFG解析(1)书包的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N;(2)书包带对手的压强p===30N-4=3×104Pa;(3)每层楼的高度大约SS10×10m为3m,则1楼到3楼书包在竖直方向上运动的距离为6m,小明对书包做的功W=Fs=30N×6m=180J,小明对书包做功的功率W180J为P=t=15s=12W。2m321m31m3225.“汽车共享”在丽水市推出以来受到市民的青睐,它属于公共交通的补充,可以满足人们自驾出行的需求。如图是我市一款按租用时间收费的电动共享汽车。五一期间,小科一家租用该款电动共享汽车去旅游,从租车点一路不停行驶105千米到达目的地,若全程的速度为70千米/时。回答下列问题:(1)推广电动共享汽车的好处有(答出一点即可);(2)租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟,小科一家从租车点到目的地的租车费用为元;(3)该电动汽车发动机的额定功率为30千瓦,若汽车以额定功率在水平路面匀速直线行驶时,所受的阻力恒为1200牛,汽车的速度为多少?答案(1)绿色环保(2)45(3)25m/s解析(1)电动共享汽车相比普通汽车有无尾气、噪声小的特点,即绿色环保;(2)电动共享汽车行驶的距离s=105km,全程的速度v=70km/h,s电动共享汽车行驶的时间:t==105km=1.5h=90min,v70km/h因为租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟,所以小科一家从租车点到目的地的租车费用为:0.5元/min×90min=45元;(3)因为汽车在水平路面上匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,发动机所提供的牵引力:F=f=1200N;WFsP30000W根据P=t=t=Fv可得,汽车行驶的速度:v=F=1200N=25m/s。核心素养全练拓展训练1.(2018山东临沂模拟)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∶m2B.m1∶m2C.m3∶D.m2∶m1答案C正确解答本题需要从“文字材料”中获取有效信息,利用相关数学知识加以计算解答,考查了“信息收集与处理能力”。因为雨滴落到地面前均做匀速直线运动,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m1·m1g度为v=WFsP1F1v1m1gv1m1v1k;又因为P===Fv,所以两滴雨滴重力的功率之比为====mg=。ttP2F2v2m2