11.2 功率（专题训练）【六大题型】（解析版）

112 功率（专题训练）【六大题型】 一．功率的概念与单位（共5 小题） 二．比较做功的快慢（共5 小题） 三．比较功率的大小（共9 小题） 四．功率的计算及公式的应用（共12 小题） 五．功率测量的实验（共5 小题） 六．功率在实际生活中的应用（共4 小题） 一．功率的概念与单位（共5 小题） 1．（2023 秋•溧阳市期末）当两台机器正常工作时，功率大的机器与功率小的机器相比（ ） ．做功一定多 B．做功不可能相同 ．相同的时间内做功一定多 D．做相同的功所用的时间一定多 【答】 【解答】解：当两台机器正常工作时，功率大的机器与功率小的机器相比，根据＝Pt 可 知：在相同的时间内，功率大的机器所做的功多，故正确，BD 错误。 故选：。 2．（2023 春•泰山区校级月考）下列数据中，最接近生活实际的是（ ） ．托起两个鸡蛋的力约为10 B．电动车的功率可达数千千瓦 ．大气压的值约为1×105P D．一个中学生从一楼走上二楼克服重力所做的功约150 【答】 【解答】解：、两个鸡蛋的质量在100g＝01kg 左右，托起两个鸡蛋的力在F＝G＝mg＝ 01kg×10/kg＝1 左右，故不符合实际； B、电动自行车的功率约几百瓦，故B 不符合实际； 、一个标准大气压约为1×105P，故符合实际； D、中学生从一楼走上二楼克服重力所做的功约：＝G＝mg＝50kg×10/kg×3m＝1500， 故D 不符合实际。 故选：。 3．（2023 春•盐山县校级月考）甲、乙两台起重机在起吊货物时，甲的功率比乙大，则下 列说法中正确的是（ ） ．甲做功一定慢 B．乙做功一定多 ．相同时间内，甲做功一定多 D．做相同的功，乙需要的时间短 【答】 【解答】解：．甲的功率比乙的大，说明甲做功快，乙做功慢，故错误； B．做功多少与功率大小和做功时间有关，所以乙做功不一定多，故错误； ．根据 可知，时间相同内，甲的功率比乙的大，甲做功多，故正确； D．根据 可知，做功相同，甲的功率比乙的大，甲需要的时间短，故D 错误。 故选：。 4．（2023 春•中阳县月考）物理学中有很多单位都是用物理学家的名字命名的，如功率的 单位就是用 瓦特 的名字命名的；若某物体做功的功率为50，则该功率值的物理意 义是 该物体每秒做功 50 。 【答】瓦特；该物体每秒做功50。 【解答】解：为了纪念瓦特做出的重大贡献，把他的名字作为了功率的单位； 某物体做功的功率为50＝50/s，则该功率值的物理意义是该物体每秒做功50。 故答为：瓦特；该物体每秒做功50。 5．（2023 秋•涟水县月考）在物理学中，我们会用“速度”表示物体运动的快慢，会用“ 功率 ”描述物体做功的快慢，那么，想用“冷却速度”来表示物体冷却的快慢，则可 以将“冷却速度”定义为：某种物体 单位时间内 降低的温度叫做冷却速度。 【答】功率；单位时间内。 【解答】解：“速度”表示物体运动的快慢；功率描述物体做功的快慢； “冷却速度”定义为：某种物体单位时间内降低的温度叫做冷却速度。 故答为：功率；单位时间内。 二．比较做功的快慢（共5 小题） 6．（2023•白云区二模）北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述不正确的是（ ） ．谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时，她受到惯性的作用 B．苏翊鸣完成单板转体，他与单板一起腾空上升到最高点时受力不平衡 ．武大靖蹬地加速通过弯道，是由于力改变了他的运动状态 D．自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，重力做功越来越快 【答】 【解答】解：、惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故错误； B、苏翊鸣完成单板转体，他与单板一起腾空上升到最高点时受到重力的作用，受力不 平衡，故B 正确； 、武大靖蹬地加速通过弯道，是由于力改变了他的运动状态，故正确； D、自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，速度越来越大，根据P＝Gv 可知， 重力做功越来越快，故D 正确。 故选：。 7．（2023 春•潍城区期末）一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法，拍摄了 极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程，从运动员离开悬崖时开始，每隔03s 曝光一次， 得到了一张如图所示的记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片。若运动员 从点到d 点视为沿竖直方向运动，以下关于该过程的分析中正确的是（ ） ．运动员下落过程中受力平衡 B．运动员的速度越来越快，惯性越来越大 ．运动员所受重力做的功在b 段等于在d 段 D．运动员所受重力做的功在b 段比在d 段慢 【答】D 【解答】解： 跳下过程受到重力作用运动员加速下落，不是平衡状态，所以受力不平衡，故错误。 B 惯性只与质量有关，与速度无关，故速度变快惯性不变，故B 错误。 根据＝FS，由于距离d＞b，d＝d×G＞b＝b×G，故运动员所受重力做的功在b 段小于在d 段，故错误。 D 根据P＝ ，P＝Gv，由于b 段比在d 段速度慢，故重力做的功在b 段比在d 段慢，故D 正确。 故答为：D。 8．（2023•大连模拟）（多选）如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情 景，下列说法中正确的是（ ） ． 跳台滑雪运动员最后落向地面，是因为受到重力的作用 B． 花样滑冰运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变 ． 掷出后的冰壶对水平冰面的压力与它受到的重力是一对平衡力 D． 自由滑雪空中技巧运动员在空中加速下落过程中，重力做功变快 【答】D 【解答】解：、地面附近的一切物体都要受到重力的作用，重力的方向是竖直向下的， 因此运动员最终会落向地面，故正确； B、花样滑冰运动员在转弯滑行过程中，运动方向不断变化，所以其运动状态改变，故 B 错误； 、掷出后的冰壶对水平冰面的压力与它受到的重力作用在两个物体上，不是一对平衡力， 故错误； D、自由滑雪空中技巧运动员在空中加速下落过程中，重力大小不变，由P＝ ＝ ＝ Gv 可知重力做功变快，故D 正确。 故选：D。 9．（2022 秋•宜春期末）如图所示，这是同学们研学爬山时的情景。在他们从山脚下到峰 顶的过程中，体重（含装备）越大的同学做功越 多 （选填“多”或“少”）；最 先登上峰顶的同学做功 可能 （选填“一定”或“可能”）最快。 【答】多；可能 【解答】解：从山脚到峰顶的过程中，同学们上升的高度是相同的，根据公式＝Fs＝G 可知，体重越大（含装备）越大的队员，做功越多； 因为最先登上峰顶的同学的体重（含装备）未知，根据公式P＝ 可知，功率的大小无 法比较，则最先登上峰顶的同学做功可能最快。 故答为：多；可能。 10．（2023 春•槐荫区校级月考）生活中，人们通常用两种方法来比较做功的快慢：方法 ①：相同的时间比较做功的多少；方法②：相同的做功比较时间的多少。如图所示， 表示的是用挖土机挖土比人力挖土快得多，所用的是判断方法 ① ；物理学用功率 描述做功的快慢，公式为P＝ ，这种方法与日常方法 ① 是相同的（以上两空选 填“①”或“②”）。 【答】①；①。 【解答】解：比较挖掘机与人力挖土做功的快慢，我们可以采用相同的时间内比较挖土 多少，即做功的多少；比较可知，挖掘机做功多，做功快； 功率表示做功快慢的物理量，公式为P＝ ，表示单位时间内物体所做的功；这种方法 与日常方法①相同的时间比较做功的多少是相同的。 故答为：①；①。 三．比较功率的大小（共9 小题） 11．（2023 秋•阎良区期末）老张乘坐电梯下楼与走楼梯下楼时，所受重力做功分别为1和 2，重力的功率分别为P1和P2，则下列说法正确的是（ ） ．1＝2 B．1＞2 ．P1＜P2 D．P1＝P2 【答】 【解答】解：老张乘坐电梯下楼与走楼梯下楼时，根据＝G 可知，老张所受重力做功大 小相同； 坐电梯下楼用时短，根据P＝ 可知，坐电梯下楼的功率大。 故选：。 12．（2023 秋•志丹县期末）如图是两名运动员以相同速度从地面举起相同质量杠铃的情 景，下列判断正确的是（ ） ．甲做功时间长，功率大 B．乙做功时间短，功率小 ．两人做功与功率均不等 D．两人仅做功的功率相等 【答】D 【解答】解：由题知，两人举起的杠铃质量相同，根据G＝mg 可知两杠铃的重力相等， 即G 甲＝G 乙， 由图可知，两杠铃被举起的高度甲＞乙， 根据＝G 可知，甲对杠铃做的功大于乙对杠铃做的功； 两杠铃被举起的高度甲＞乙，而两运动员举起杠铃的速度相同，由速度公式可知甲做功 时间较长； 两运动员举起杠铃的速度相同，且两杠铃的重力相等，则根据P＝ ＝ ＝Gv 可知， 两人做功的功率相等； 故选项B 错误，D 正确。 故选：D。 13．（2023 春•杭锦后旗校级月考）物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和 时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受 到水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是（ ） ．F1＝F2；P1＜P2 B．F1＝F2；P1＞P2 ．F1＞F2；P1＞P2 D．F1＜F2；P1＞P2 【答】 【解答】解：由图甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小 ， 由图乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为4m/s； 两次都是匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力，故推力大小都等于摩擦力大小， 根据摩擦力大小的影响因素可知摩擦力大小没变，故受到的水平推力F1＝F2； 已知v 甲＜v 乙，由P＝ ＝ ＝Fv 可得，两次推力的功率P1＜P2， 故正确，BD 错误。 故选：。 14．（2023 春•镇平县月考）如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同 材质的木板搭建了B、D 两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面B 的底端 匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面D 搬运。下列说法正确的是（ ） ．沿斜面B 推动更省力 B．沿斜面D 推动，工人克服货物重力做的功更多 ．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同 D．沿两斜面推动货物到顶端，工人克服货物重力做的功一样多 【答】D 【解答】解：、沿斜面D 推动更省力，因为D 斜面的倾斜角度更小，故错误； BD、由＝G 可知，G 与均相等，所以斜面D 推动和B 推动，工人克服货物重力做的功 相等，故B 错误，D 正确； 、由P＝ 可知，相同，时间的大小不确定，所以沿两个斜面推货物，工人克服货物重 力做功的功率不一定相同，故错误。 故选：D。 15．（2023 秋•舒城县期末）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运 动，其s t ﹣关系如图，下列说法正确的是（ ） ．物体20s 时的速度大于8s 时的速度 B．0～12s 拉力做的功小于12～24s 拉力做的功 ．0～12s 拉力做功的功率大于12～24s 拉力做功的功率 D．0～12s 物体所受的拉力小于12～24s 物体所受的拉力 【答】 【解答】解： 、由s t ﹣图象可知，0～12s 和12s～24s 物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～12s 物体通过的路程是6m，12～24s 物体通过的路程为2m，因为相同时间内通过的路程越 多，速度越大，所以0～12s 过程中的速度大于12～24s 过程中的速度，即物体20s 时的 速度小于8s 时的速度，故错误； D、0～12s 和12s～24s 物体以不同的速度做匀速直线运动，由二力平衡条件可知拉力都 等于摩擦力；同一物体对水平面压力不变，接触面的粗糙程度不变，则两过程中物体受 到的摩擦力相等，所以0～12s 物体所受的拉力等于12s～24s 物体所受的拉力，故D 错 误； B、由上述解答可知，0～12s 物体所受的拉力等于12s～24s 物体所受的拉力，物体0～ 12s 通过的路程大于12～24s 通过的路程，由＝Fs 可知，0～12s 拉力做的功大于12s～ 24s 拉力做的功，故B 错误； 、因为0～12s 拉力做的功大于12s～24s 拉力做的功，且两段时间相同，所以根据P＝ 可知，0～12s 拉力做功的功率大于12s～24s 拉力做功的功率，故正确。 故选：。 16．（2023 春•虞城县月考）如图所示，质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上， B＝B，木块在水平恒力F 作用下从静止开始从运动到，B 过程中加速运动，B 过程中匀 速运动，下列说法中正确的是（ ） ．木块在B 段所受的摩擦力等于在B 段所受的摩擦力 B．木块通过B 段时间等于通过B 段的时间 ．水平拉力F 在B 段做的功等于在B 段做的功 D．水平拉力F 在B 段做功的功率大于在B 段做功的功率 【答】 【解答】解： 、木块在B 段做加速运动，木块受力不平衡，则木块受到的摩擦力小于水平拉力的大小， 即fB＜F； 木块在B 段做匀速运动，此时木块受力平衡，则木块受到的摩擦力大小等于水平拉力的 大小，即fB＝F； 因水平拉力F 大小不变，所以木块在B 段受到的摩擦力小于木块在B 段的摩擦力，故错 误； BD、由题知，木块在B 段做加速运动，在B 段做匀速运动，整个过程中速度的变化是 连续的（即在B 段木块是以到达B 点时的速度做匀速运动），所以木块在B 段的平均速 度小于B 段的速度；B＝B，根据v＝ 可知，木块通过B 段时间小于通过B 段的时间； 拉力F 是恒力，则根据公式P＝ ＝ ＝Fv 可知，水平拉力在B 段的功率小于在B 段 的功率，但木块在B 段和B 段的速度大小关系无法确定，根据速度公式可知，无法比较 木块运动的时间大小关系，故BD 错误； 、木块在B 段和B 段运动的距离相等，拉力F 是恒力，则根据＝Fs 可知，水平拉力F 在 B 段做的功等于在B 段做的功，故正确。 故选：。 17．（2024•永丰县一模）如图所示，、B 是两个完全相同的物体，小明同学分别将、B 两 物体同时拉到斜面顶端，且的机械效率小于B 的机械效率。则小明对物体做的有用功 ＝ 对B 物体做的有用功，对物体做功的功率 ＞ 对B 物体做功的功率。（均选填 “＞”“＝”或“＜”） 【答】＝；＞。 【解答】解：（1）、B 是两个完全相同的物体，、B 上升的高度相同，由有＝G 可知， 小明对物体做的有用功等于对B 物体做的有用功； （2）的机械效率小于B 的机械效率，由η＝ 可知，小明对物体做的总功大于对B 物体做的总功，又因为做功时间相同，由P＝ 可知，对物体做功的功率大于对B 物体 做功的功率。 故答为：＝；＞。 18．（2023 春•余江区校级月考）在水平地面上沿水平方向推重20 的木箱，推力F 与木箱 速度v 随时间t 变化的图像分别如图甲、乙所示。由图可知，2～4s 内推力做功的功率 改变 （选填“改变”或“不变”），4～6s 内推力对木箱做的功为 16 。 【答】改变；16 【解答】解：在2s～4s 内，由v t ﹣图象可知，木箱做变速运动，速度逐渐变大，推力 不变，根据P＝ ＝ ＝Fv 可知，功率是变化的； 在4s～6s 内，木箱做匀速直线运动，此时的推力为2；4～6s 内推力对木箱做的功为： ＝Fs＝Fvt＝2×04m/s×2s＝16。 故答为：改变；16。 19．（2023 秋•宜春期末）九年级（9）班的同学在学习了功率后，在班里举行了一场比赛， 比一比从一楼到五楼谁爬楼的功率大；于是他们测量了每层楼的层高为3m，每层楼梯 的长度相同，如图所示；欣怡和博睿两位同学的质量分别是50kg 和60kg，比赛时，欣 怡用时30s，博睿用时40s。（g＝10/kg）求： （1）从比赛开始到比赛结束，欣怡克服自身重力做了多少的功？ （2）请通过计算判断欣怡和博睿谁爬楼功率更大； （3）请你说说两位同学爬楼功率不同的原因是什么？ 【答】（1）从比赛开始到比赛结束，欣怡克服自身重力做了6000 的功； （2）通过计算可知欣怡爬楼功率更大； （3）两位同学爬楼功率不同的原因是功率表示做功快慢，功率不同，做功快慢不同。 【解答】解：（1）欣怡和博睿两位同学从一楼到五楼，爬楼的高度＝3×4m＝12m， 从比赛开始到比赛结束，欣怡克服自身重力做的功：g 1＝G11＝m1g＝50kg×10/kg×12m＝6000； （2）从比赛开始到比赛结束，博睿克服自身重力做的功： 2＝G22＝m2g＝60kg×10/kg×12m＝7200； 欣怡爬楼的功率： P1＝ ＝ ＝200， 博睿爬楼的功率： P2＝ ＝ ＝180， 比较可知，欣怡爬楼功率更大； （3）根据P＝ 可知，功率的大小与做功的多少和做功的时间有关。功率表示做功快慢， 功率不同，做功快慢不同。 答：（1）从比赛开始到比赛结束，欣怡克服自身重力做了6000 的功； （2）通过计算可知欣怡爬楼功率更大； （3）两位同学爬楼功率不同的原因是功率表示做功快慢，功率不同，做功快慢不同。 四．功率的计算及公式的应用（共12 小题） 20．（2023 秋•江都区期末）某同学用20s 从一楼走到三楼，他上楼时的功率最接近（ ） ．5 B．50 ．150 D．1500 【答】 【解答】解：某同学的质量约为50kg，每一层楼的高度为3m，从一楼走到三楼，上升 的高度为6m， 他上楼时做的功：＝G＝mg＝50kg×10/kg×6m＝3000， 用20s 从一楼走到三楼，则他上楼时的功率：P＝ ＝ ＝150，故正确，BD 错误。 故选：。 21．（2023 秋•南通期末）研究表明，人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的01 倍， 人正常步行时，速度约为14m/s，请你估算一名中学生正常步行半小时克服重力做功的 功率约为（ ） ．10 B．20 ．70 D．140 【答】 【解答】解：中学生的步距约为05m，根据题意可知每走一步重心上升的高度Δ＝01L ＝01×05m＝005m， 中学生的重力约为：G＝mg＝50kg×10/kg＝500， 每走一步克服重力做功＝GΔ＝500×005m＝25。 由v＝ 可得，一个中学生正常步行半小时所走的路程： s＝vt＝14m/s×30×60s＝2520m， 总共走的步数＝2520m/05m＝5040 步， 克服重力做的总功′＝5040＝5040×25＝126×105， 则整个过程中克服重力做功的功率约为P＝ ＝ ＝70，故正确。 故选：。 22．（2023 秋•福建期末）如图所示，某次拓展训练中，中学生小明沿钢管下滑，用3s 的 时间从匀速滑至B，关于小明在B 段下滑过程的估算，最符合实际情况的是（ ） ．受到钢管的摩擦力约为1000 B．重力对他做功约为3000 ．克服摩擦力的功率约为400 D．下滑的速度约为2m/s 【答】 【解答】解：．小明的体重约为60kg，重力G 约为600，B 之间的距离略大于人的身高， 约为2m，由于小明沿钢管匀速下滑，小明受到钢管的摩擦力和小明的重力平衡，故摩 擦力约为600，故错误； B．重力对他做功约为＝G＝600×2m＝1200，故B 错误； ．由于小明受到摩擦力和重力