蘇科版初中九年級(jí)物理第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械和功四功率課件

第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械和功四、功率知識(shí)點(diǎn)1功率基礎(chǔ)過關(guān)全練1.(2023江蘇徐州鼓樓期中)關(guān)于功率,下列說法正確的是

(

)A.機(jī)械的功率越小,做功越慢B.機(jī)械的功率越大,做功越少C.機(jī)械的功率越小,做功一定越少D.機(jī)械的功率越大,做功一定越多A解析功率是描述物體做功快慢的物理量,功率越小說明做

功越慢,功率越大說明做功越快;由W=Pt可知,只知功率不知

做功時(shí)間,做功多少不能確定,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。2.(教材變式·P18圖片)為了研究甲、乙兩人做功的快慢,甲、

乙兩人稱好體重,從一樓起跑,測(cè)量數(shù)據(jù)如表所示。同學(xué)體重G/牛高度h/米時(shí)間t/秒甲5001530乙6001540(1)為了比較做功快慢,我們應(yīng)在表中最后一欄增添一個(gè)項(xiàng)目

,為此物理學(xué)中引入一個(gè)物理量叫

。(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,做功慢的是

同學(xué)。功與時(shí)間的比值功率乙解析

(1)為了比較做功的快慢,應(yīng)該在表中增加一個(gè)項(xiàng)目表

示單位時(shí)間內(nèi)所做的功,即功與時(shí)間的比值,為此物理學(xué)中引

入一個(gè)物理量叫功率,它是表示物體做功快慢的物理量。(2)

兩人克服重力做的功分別為W甲=G甲

h甲=500N×15m=7500J,W乙=G乙

h乙=600N×15m=9000J;兩人做功的功率分別為P甲=

=

=250W,P乙=

=

=225W,乙的功率小,故乙做功較慢。知識(shí)點(diǎn)2功率的計(jì)算3.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)(2024江蘇南通實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)小明和小華的體重分別是400N和500N,他們相約來一場(chǎng)登山比賽,小明選擇了陡坡,小華選擇了緩坡,他們同時(shí)從山腳出發(fā),到達(dá)山頂所用時(shí)間之比為2∶3,則他們登山的功率之比為(

)A.8∶15

B.5∶4

C.5∶6

D.6∶5D解析由W=Gh可得,兩人爬山的高度相同,他們克服重力做

功之比W1∶W2=G1∶G2=400N∶500N=4∶5,他們登山的功

率之比

=

=

×

=

×

=

。4.(跨學(xué)科·體育與健康)(新獨(dú)家原創(chuàng))“引體向上”是一項(xiàng)克服人體重力做功的健身運(yùn)動(dòng)。如圖所示,該運(yùn)動(dòng)的規(guī)范動(dòng)作是兩手正握單杠,由懸垂開始,上提時(shí),下顎需超過杠面。小明的質(zhì)量為60kg(g=10N/kg),每次引體上升的高度為0.5m,某次體育課上,

小明2min連續(xù)做了16個(gè)規(guī)范的引體向上動(dòng)作,他在做引體向上時(shí)的功率是

W。結(jié)合體育鍛煉的實(shí)際分析,連續(xù)做引體向上運(yùn)動(dòng)時(shí),人做功的功率會(huì)

(選填“變大”“不變”或“變小”),理由是

(寫一條即可)。連續(xù)做引體向上時(shí)會(huì)越做越慢40變小解析小明的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N,做一次引體

向上所做的功W=Gh=600N×0.5m=300J,在向上運(yùn)動(dòng)的過程

中克服重力所做的總功W總=16×300J=4800J,小明在做引體

向上時(shí)的功率P=

=

=40W;連續(xù)做引體向上會(huì)疲勞,所以做引體向上時(shí)會(huì)越做越慢,即做一次引體向上的時(shí)間會(huì)

變長(zhǎng),而做一次引體向上所做的功不變,由功率公式可知,人

做功的功率會(huì)變小。5.(新考法·設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))(2023江蘇鹽城大豐期中)小明想知道自己從一樓跑到三樓做功的功率。(1)需要的測(cè)量工具有臺(tái)秤、卷尺、

;(2)小明測(cè)量的物理量如下,其中多余的是

;A.測(cè)出自身的質(zhì)量mB.測(cè)出一樓到三樓的豎直高度hC.測(cè)出樓梯的總長(zhǎng)度LD.測(cè)出上樓所用的時(shí)間t秒表C

(3)小明爬樓功率的表達(dá)式為P=

(用方案中所給物理量的符號(hào)表示);(4)小華想和小明比一比誰從一樓爬到三樓的功率大,必須測(cè)

量的物理量為他們自身的質(zhì)量和他們的

。爬樓時(shí)間解析

(1)根據(jù)P=

=

=

知,實(shí)驗(yàn)中要用臺(tái)秤測(cè)出小明的質(zhì)量,用卷尺測(cè)出一樓到三樓的豎直高度,用秒表測(cè)量上樓

所用的時(shí)間;(2)由(1)知,需要測(cè)量的是小明的質(zhì)量、一樓到

三樓的豎直高度、上樓用的時(shí)間,最后算出上樓的功率P,不

需要測(cè)量樓梯的總長(zhǎng)度L,故選C;(3)結(jié)合(1)知,小明同學(xué)爬樓

功率的表達(dá)式為P=

=

=

;(4)小華想和小明比一比誰從一樓爬到三樓的功率大,即樓的高度相等,根據(jù)P=

知需要測(cè)量他們自身的質(zhì)量和他們的爬樓時(shí)間。6.(2022安徽中考)在一次跳傘表演中,運(yùn)動(dòng)員在5s的時(shí)間內(nèi)豎直向下勻速降落了30m。若運(yùn)動(dòng)員和降落傘作為整體受到的重力為1000N,求這個(gè)整體在該過程中:(1)所受阻力的大小;(2)所受重力做功的功率。解析

(1)因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員和降落傘作為整體豎直向下勻速降落,

所以所受阻力和其重力是一對(duì)平衡力,即f=G=1000N;(2)下

落過程中重力所做的功W=Gh=1000N×30m=3×104J;重力

做功的功率P=

=

=6000W。7.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)(2023江蘇常州中考,8,?)初中生小明回家上樓,用30s從一樓走到三樓,他上樓過程的功率大約為(

)A.1W

B.10W

C.100W

D.1000W能力提升全練C解析一位初中生的質(zhì)量約為50kg,每一層樓的高度約為3m,從一樓走到三樓,上升的高度為h=2×3m=6m;從一樓走到三樓做的功W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J,從一樓走到三樓的時(shí)間為30s,則他上樓時(shí)的功率P=

=

=100W。8.(跨學(xué)科·物理學(xué)與社會(huì)發(fā)展)(2023四川德陽中考,26,?)無人機(jī)在現(xiàn)在的生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。如圖所示是

一款新型智能航拍無人機(jī),機(jī)身總質(zhì)量2kg,小李操作該無人

機(jī)先以1.2m/s的速度沿豎直方向勻速上升48m,接著又以2

m/s的速度沿水平方向勻速飛行80m,無人機(jī)在上升過程中

需要克服重力做功

J,在整個(gè)飛行過程中克服重力做

功的功率為

W。(g取10N/kg)

960

12解析無人機(jī)在上升過程中需要克服重力做功W=Gh=mgh=

2kg×10N/kg×48m=960J;勻速上升飛行的時(shí)間t1=

=

=40s,沿水平方向勻速飛行的時(shí)間t2=

=

=40s,整個(gè)飛行過程所用的總時(shí)間t=t1+t2=40s+40s=80s,則整個(gè)飛

行過程中克服重力做功的功率P=

=

=12W。9.(新課標(biāo)·科學(xué)推理)(2022黑龍江牡丹江、雞西地區(qū)中考,21,?)在水平地面上,小明沿水平方向推重400N的木箱做直線運(yùn)動(dòng),木箱的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。已知在4~8s內(nèi)木箱受到的推力恒為150N,在這段時(shí)間(4~8s)內(nèi),木箱所受的推力的功率是

W,8~10s內(nèi)木箱受到的摩擦力是

N(忽略空氣阻力)。150150解析由題知,在4~8s內(nèi),推力F=150N;由圖可知這段時(shí)間內(nèi)

木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng),且v=1m/s,則推力做功的功率:P=

=

=Fv=150N×1m/s=150W;由圖知,在4~8s內(nèi),木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng),忽略空氣阻力,木箱受到的推力和摩擦力是一對(duì)平

衡力,大小相等,則木箱受到的摩擦力f=F=150N;木箱在8~10s內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng),由于壓力大小、接觸面的粗糙程度不變,則

木箱受到的滑動(dòng)摩擦力的大小不變,仍為150N。10.(新素材·現(xiàn)代科技)(2024江蘇南通八一中學(xué)月考,23,?)如圖是物流中用到的無人搬運(yùn)車(AGV),該車能按照程序設(shè)定自動(dòng)完成包裹分揀。某次搬運(yùn)車在水平路面上以0.5m/s的速度把包裹運(yùn)送到預(yù)設(shè)目標(biāo)區(qū)域,用時(shí)40s,該過程中牽引力對(duì)搬運(yùn)車所做的功為6×103J。求:

(1)該過程中,包裹所受重力

(選填“做功”或“不做功”);(2)牽引力對(duì)搬運(yùn)車做功的功率;(3)電動(dòng)機(jī)的牽引力。答案

(1)不做功

(2)150W

(3)300N解析

(1)該過程中,包裹所受重力的方向與其運(yùn)動(dòng)方向垂

直,故包裹所受重力不做功;(2)牽引力對(duì)搬運(yùn)車做功的功率P=

=

=150W;(3)搬運(yùn)車與預(yù)設(shè)目標(biāo)區(qū)域間的距離s=vt=0.5m/s×40s=20m;由W=Fs可得,電動(dòng)機(jī)的牽引力F=

=

=300N。11.跳繩為中考體育考試選考項(xiàng)目之一,某同學(xué)學(xué)習(xí)了功率

后,想要估測(cè)出自己跳繩過程中克服重力做功的平均功率,進(jìn)

行了以下實(shí)驗(yàn)。(1)用臺(tái)秤測(cè)量出自己的

(填寫需要測(cè)量的物理量和

符號(hào))。(2)用

測(cè)量出跳繩時(shí)腳離開地面的高度h(假設(shè)每次

跳繩高度相同)。素養(yǎng)探究全練質(zhì)量m刻度尺(3)用秒表