第十一章　四、功率　第1課時　功率的概念及簡單計算

一、選擇題

1.機器甲的功率比機器乙的功率大,表示

()

A.機器甲做功比機器乙做功快

B.機器甲做功的時間比機器乙少

C.機器甲做的功比機器乙做的功多

D.機器甲做功比機器乙省力

2.一臺功率為10

kW的機器,當它正常工作時,每分鐘做功

()

A.10

J

B.2.4×107

J

C.104

J

D.6×105

J

3.有甲、乙兩輛功率相等的汽車,如果在相等的時間內勻速通過的距離之比s甲∶s乙=2∶1,那么

()

A.兩輛汽車的牽引力之比為1∶2

B.兩輛汽車的牽引力之比為2∶1

C.兩輛汽車做功之比為1∶2

D.兩輛汽車做功之比為2∶1

4.小明對四名同學的做功情況各測量了一次,把他們做的功W和所用時間t在坐標系中描點,得到了圖1中甲、乙、丙、丁四個點,則做功功率最大的同學是

()

圖1

A.甲

B.乙

C.丙

D.丁

二、填空題

5.一輛重型卡車在平直公路上以20

m/s的速度勻速行駛,卡車的牽引力為1.0×104

N.卡車行駛1

min后發(fā)動機做的功是　　　　J,發(fā)動機做功的功率為　　　　W.6.如圖2所示,重為5

N的國旗在拉力F作用下,4

s內沿豎直方向勻速上升了一段距離,此過程中拉力F的功率為1.5

W.則拉力所做的功為　　　　J,國旗上升的距離為　　　　m.(不考慮繩重及摩擦)

圖2

7.在自由下落過程中,物體的運動速度會越來越大,一個物體由A點自由下落,相繼經過B、C兩點,已知AB=BC,如圖3所示.物體在AB段重力做功W1,功率為P1;在BC段重力做功W2,功率為P2,則W1　　　　W2,P1　　　　P2.(均選填“>”“<”或“=”)

圖3

8.跳繩是一種簡便易行的鍛煉方式.如圖4所示描繪了小明同學某次跳繩時重心移動的高度h隨時間t變化的圖像.按圖像中的規(guī)律跳繩,小明1

min能完成的跳繩個數為　　　個,若他的質量為50

kg,則在此過程中,他跳一次克服重力做功　　　J,1

min內,他克服重力做功的平均功率為　　　W.(g取10

N/kg)

圖4

三、解答題

9.小轎車以108

km/h的速度勻速行駛時發(fā)動機的功率是60

kW,轎車以這個速度行駛了30

km,求:

(1)轎車行駛的時間.(2)發(fā)動機的牽引力是多大.(3)發(fā)動機在這段時間內做的功.答案

1.A

2.D　[解析]

機器的功率P=10

kW=10000

W,正常工作時間t=1

min=60

s,每分鐘做功:W=Pt=10000

W×60

s=6×105

J.3.A　[解析]

功率相等,時間相等,則做的功相等.功相同時,力與距離成反比,s甲∶s乙=2∶1,則牽引力之比為1∶2.4.A　[解析]

由圖可知,縱坐標表示功,橫坐標表示時間;分別連接坐標原點和四個點作出四名同學做功的W-t圖像;在做功時間相同時,甲做功最多,由P=Wt可知,甲的功率最大.5.1.2×107　2×105　[解析]

由v=st可得,卡車在1

min內行駛的距離為s=vt=20

m/s×60

s=1200

m;

在這段時間內卡車牽引力所做的功:W=Fs=1.0×104

N×1200

m=1.2×107

J,卡車的牽引力做功的功率:P=Wt=Fst=Fv=1.0×104

N×20

m/s=2×105

W.6.6　1.2　[解析]

(1)根據P=Wt可得,拉力所做的功:W=Pt=1.5

W×4

s=6

J.(2)不考慮摩擦,根據定滑輪的工作特點可知F=G=5

N,則根據W=Fs可得,國旗上升的距離:s=WF=6J5N=1.2

m.7.=　<　[解析]

由于AB=BC,根據W=Gh可知,物體在AB段和BC段做的功相等,即W1=W2;由于物體在自由下落時做加速運動,根據t=sv可知,物體在BC段運動的時間短,根據公式P=Wt可知,物體在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率,即P1

8.150　30　75　[解析]

由題圖可知,跳一次所用時間t1=0.4

s,而t=1

min=60

s,所以1

min內所跳的次數為n=tt1=60s0.4s=150.小明的質量m=50

kg,所以小明的重力為G=mg=50

kg×10

N/kg=500

N,由題圖可知,跳起的高度h=6

cm=0.06

m,所以跳一次克服重力做的功:

W=Gh=500

N×0.06

m=30

J,則1

min內克服重力做的功:

W總=nW=150×30

J=4500

J,所以1

min內克服重力做功的平均功率:

P=W總t=4500J60s=75

W.9.(1)由題可知,小轎車的速度:v=108

km/h=30

m/s,s=30

km=3×104

m,由v=st得,小轎車行駛的時間為t=sv=3×104

m30m/s=1×103

s.(2)由題可知,小轎車發(fā)動機的功率P=60

kW=6×104

W,由P=Wt=Fst=Fv得,小轎車的牽引力為F=Pv=6×104

W30m/s=2000

N.(3)由P=Wt得,發(fā)動機在這段時間內做的功為W=Pt=6×104

W×1×103

s=6×107

J.