11.2 功率（知识解读）（原卷版）

112 功率（知识解读）（原卷版） •知识点1 功率的概念及做功的快慢 •知识点2 功率的计算及大小比较 •知识点3 功率的应用 •作业 巩固训练 1、功率定义：物体在单位时间内所做的功叫功率，在物理学中用字母P 表示。 2、功率意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢。 3、功率公式：功率=功/时间，即 。 4、功率单位：国际单位：瓦（）， 1=1/s ；常用单位：千瓦（k），1k=103。。 5、功率的种类： （1）平均功率：物体做变速运动时，力在不同的时间段内做功快慢不同，平均功率可表 示力在某段时间内做功的平均快慢程度。 （2）瞬时功率：物体做变速运动时，力在某时刻做功的快慢。 6、做功快慢比较： （1）方法一：做相同的功，比较不同的物体所用的时间，所用时间短的物体做功快。 （2）方法二：取相同的时间，比较不同的物体所做功的多少，做功多的物体做功快。 【典例1-1】（2023 秋•柳州期末）甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，说明和乙相比， 甲做功（ ） ．更多 B．更快 ．时间更短 D．效率更高 【典例1-2】（2023 春•徐汇区校级月考）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的 ，二是物体在力的方向上通过的 。物理学把 内所做的功叫做功率。某机 功率的概念及做功的快慢 知识点1 器正常工作时的功率为2 千瓦，该机器正常工作1 小时做功为 焦。 【变式1-1】（2023 秋•汉中期末）下列有关功和功率的说法，正确的是（ ） ．机器的功率越大，做功越快 B．机器做的功越少，功率越小 ．机器做功的时间越短，功率越大 D．抽水机的功率越大，抽的水越多 【变式1-2】（2023 秋•南昌期中）功率是用来描述物体做功 （多少、快慢）的物理 量；用50 的水平推力使一个重为200 的木块沿水平地面移动了6m，此过程中，重力对 木块做的功为 。 1、功率是表示物体做功快慢的物理量，一般采用下列三种办法比较大小： （1）在相同时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大。 （2）在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短的物体，功率越大。 （3）做功多少和所用时间都不同的情况下，通过公式 计算，然后进行比较。 【典例2-1】（2023 秋•桂林期末）小桂重600，小林重400，上学时两人同时从一楼爬到 二楼，则（ ） ．小桂功率大 B．小林功率大 ．小桂做功少 D．小林做功多 【典例2-2】（2023 秋•霍邱县期中）如图所示，在光滑的斜面上，将物体G 分别沿斜面和 B（＞B），用相同的速度匀速拉到顶端，两次所做的功分别为1、2，功率分别为P1、 P2。则1 2，P1 P2（选填“＞”“＜”）。 功率的计算及大小比较 知识点2 【变式2-1】（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 【变式2-2】（2023 秋•金安区校级期中）如图甲所示，将一块质地均匀的长木板平放在水 平桌面上，用水平力F 向右匀速推动木板至如图乙所示位置，推动木板的过程中，水平 推力F 做功的功率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 1、功率的计算公式应用： （1）功率的公式： （其中P 表示功率，表示功，t 表示时间）。 （2）计算功率的另一个公式：P=Fv，即物体在拉力F 的作用下，以速度v 沿拉力的方向 做匀速直线运动，则拉力F 所做的功的功率可表示为Fv．（其中F 表示物体所受的拉力， v 表示物体运动的速度）。 ．推导：由 ，联立=Fs，得 = =Fv。 功率的应用 知识点3 由该公式可知：在功率 P 一定时，力 F 与速度 v 成反比 。 b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。 【典例4-1】（2023 秋•临渭区期末）一个质量约为50kg 的中学生从一楼登上学楼的三楼， 所用时间为20s，在此过程中，他克服自身的重力做功的功率最接近于（ ） ．25 B．150 ．225 D．1500 【典例4-2】（2023 秋•达州期末）一辆纯电动汽车在水平马路上匀速直线行驶，其电动机 的输出功率为200k，速度为72km/，共行驶10m，电动机所做的功为 ，该车 的牵引力为 。 【典例4-3】（2023 秋•蒙城县期末）一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所 受的阻力始终为车总重的01 倍，货车（含驾驶员）空载时重为25×104。求： （1）货车以36km/的速度空载匀速行驶时，10s 内货车牵引力做的功； （2）当货车装载11×104的货物以20km/的速度匀速行驶时，货车牵引力的功率。 【变式4-1】（2023 秋•海门区期末）北京冬奥会上，运动员孔凡影从斜坡上点沿直线滑到 B 点过程中，拍摄的频闪照片如图所示，若相机每隔02s 闪拍一次，则孔凡影在B 间， 重力做功的功率最接近于（ ） ．7 B．70 ．700 D．7000 【变式4-2】（2023 秋•永修县期末）一起重机将重为12×104 的钢材2 秒内竖直匀速提升 3m 后，又用了4 秒沿水平方向匀速移动5m，在整个运动过程中起重机对钢材做的功为 ，功率 。 【变式4-3】（2024•池州开学）健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手 紧握健腹手柄，向前推动健腹轮至身体水平地面，然后回收归位，反复操作，如图所示。 求： （1）体重500 的人，身体从状态1 到状态2 的过程中，其重心下降30m，则重力做功为 多少？ （2）若每分钟可以做30 个这样的运动，每次重心上升的高度和下降相同，完成一个运 动要做功两次，则运动员每分钟健身时做功的平均功率是多少？ 1．（2023 秋•乐平市校级期中）下列关于功率的说法中，正确的是（ ） ．用的力越大，做功时间越短，功率越大。 B．做功越多，做功时间越短，功率越 大 ．做功时间越长，功率越大 D．做功时间越短，功率越大 2．（2023 秋•沛县校级期末）一位同学从一楼走到三楼，要估测他上楼的功率，下列数据 中不需要测量的是（ ） ．体重 B．楼高 ．上楼时间 D．上楼步数 3．（2023 秋•苏州期末）一位同学用30s，从一楼走到四楼，他上楼时的功率可能是（ ） ．15 B．15 ．150 D．1500 4．（2023 秋•黄埔区期末）如图甲所示，物体在恒为10 的水平拉力作用下经过、B、三个 粗糙程度不同的区域，且三个区域的距离均为3m，物体的速度随时间变化的图像如图 乙所示。下列说法正确的是（ ） ．拉力在B 区不做功 B．拉力在区所做的功为20 ．拉力在区做功的功率为30 D．拉力在、区做功的功率相同 5．（2023 秋•广陵区期末）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s t ﹣图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是（ ） ．两次物体运动的速度：v1＜v2 B．两次物体所受的拉力：F1＝F2 ．0～8s 两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2 D．0～8s 两次拉力对物体做的功：1＝2 6．（2023 春•达州期末）如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F 的 作用下，重为100 的物体M 以02m/s 的速度向左匀速直线运动5s，弹簧测力计的示数为 20，以下正确的是（ ） ．M 受到地面摩擦力水平向左 B．M 受到地面的摩擦力为10 ．M 受到的重力对M 所做的功为100 D．拉力F 的功率为4 7．（2023 秋•田家庵区校级期末）在中考体能测试中，质量为60kg 的同学选择跳绳项目， 他在1m 内跳180 个，假设他每次跳离地面的平均高度为5m，他跳绳功率是 。 8．（2023 秋•庐江县期末）跳绳是中考体育项目之一，图一是小欣同学练习的情景，他的 质量为50kg，每次跳起高度约为6m（人整体上升，如图所示），一分钟跳了180 次， 小欣在这1m 内跳绳的功率为 （g 取10/kg）。 9．（2023 秋•高邮市期末）小明将重为25 的物体从地面缓慢提升04m，然后又提着物体在 水平路面上匀速直线行走了5m，一共用时20s，则提升物体过程中，小明对物体做了 的功，提着物体水平行走过程中，小明对物体做了 的功，整个过程中对物 体做功的功率是 。 10．（2023•绵阳）“单臂哑铃划船”运动能充分训练背阔肌。训练时，按照如图所示姿势， 提升、放下哑铃为1 次动作。已知哑铃质量15kg，训练者60s 完成一组训练，每组12 次动作，每次提升哑铃的竖直高度是30m。则训练者在1 次提升哑铃过程中做功是 ， 完成一组训练过程中提升哑铃做功的功率是 。（g 取10/kg ） 11．（2023 春•长沙月考）为了提高学生引体向上的积极性，本周二我校八年级举行了男 生引体向上团体赛。某班小林同学质量为60kg，每次匀速上拉，身体重心上升04m，他 在该团体赛中，40s 内完成了15 次引体向上。（g 取10/kg）则他完成1 次引体向上做功 ，整个比赛过程中做功的平均功率是 。 12．（2023 秋•蒲城县校级月考）小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功 率，如图所示。 （1）需要的测量工具：电子秤、刻度尺、 。 （2）请帮他设计实验步骤： ①用 （填测量工具）测出小刚的质量m； ②小刚吊在单杠上，测量下巴到单杠的高度，也就是人体上升的高度； ③连续完成次引体向上，记录需要的 （填物理量及其对应字母）； ④计算做功的功率P＝ （用已知量g 及上述所测物理量的符号表示）。 13．（2023 春•松江区校级月考）在学习了功率的知识后，小华和小明准备做“估测登楼 时的功率”的实验。 ①他们分别测量身体质量m、登楼高度和登楼时间t。 ②利用所测物理量计算功率的表达式是P＝ 。（物理量用相关字母表示） ③下表为小华和小明测量后记录的数据表格（均为匀速登楼）： 姓名 质量m（千克） 登楼高度（米） 登楼时间t（秒） 小华 50 15 30 小明 60 12 24 分析表中数据可知：登楼做功较多的是 同学，登楼功率较大的是 同学。 （均选填“小华”或“小明”） 14．（2023 春•崂山区校级月考）如图所示，蚂蚁用10 3 ﹣的力拉着树叶，10s 内沿拉力方向 前进了10m，求： （1）蚂蚁对树叶做的功。 （2）蚂蚁对树叶做功的功率。 15．（2023 春•思明区校级期末）在建设桥梁时，需将一重为3×104正方体桥梁部件从运输 船上转移至至一定高度。用吊车将该部件从运输船上匀速向上提升，如图所示。20s 时 间内，拉力F 对部件做了6×104的功，计算这个过程中： （1）拉力F 做功的功率； （2）部件上升的距离。 16．（2023 秋•舒城县期末）如图为某路段的示意图，水平路面B＝200m、斜坡B＝ 120m、坡高D＝6m，有一辆装载货物后总质量m＝5t 的货车，当它以恒定功率P1＝ 15×104在B 段匀速直线行驶时，用时t1＝20s，以恒定功率P2在B 段匀速直线行驶时， 用时t2＝16s，货车在B 段和B 段行驶时受到的阻力恒定，求 （1）货车行驶时受到的阻力。 （2）货车通过B 段时克服重力做的功。 （3）货车通过B 段时，牵引力做功的功率P2。