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第 2 节 功率
一、知能演练提升
1.某同学家住五楼。一天,他提着装有 30 个鸡蛋的塑料袋从一楼走到家里。在此过程中,下列估算
不合理的是( )
A.他提鸡蛋的力做的功约为 200 J
B.他提鸡蛋的力做功的功率约为 3 W
C.他爬楼做的功约为 6×103 J
D.他爬楼做功的功率约为 1×103 W
2.一位父亲与他 5 岁的儿子磊磊一起上楼回家,对此,下列说法错误的是( )
A.爬相同的楼梯,儿子体重小做的功少
B.爬相同的楼梯,父亲体重大做的功多
C.爬相同的楼梯,儿子比父亲先到达,儿子的功率一定大
D.爬相同的楼梯,父亲比儿子先到达,父亲的功率一定大
3.一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为 100 m。在 0.1 s 内有 18 kg 的水流过瀑布顶端,经
过 4.5 s 落到瀑布底端。质量为 18 kg 的这些水从顶端落到底端的过程中,重力的功率约为( )
A.4×102 W B.4×103 W
C.1.8×104 W D.1.8×105 W
4.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动,两次拉动
木块得到的 s-t 图象分别是图乙中的图线①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为 F1、F2,两次拉
力的功率分别是 P1、P2,则( )
甲
乙
A.F1=F2 P1>P2
B. F1>F2 P1>P2
C.F1= P1=P2
D. F1>F2 P1P2。故选 A。4
5.D 解析 由 W=Gh 可得,妈妈和小明克服重力做功之比为 ,由 P= 得,妈妈和
小明克服重力做功的功率之比为 。
6. 解 析 心 脏 做 功 约 为 W=Pt=1.5 W×2×3 600 s=10 800 J, 因 为 W=Gh=mgh, 所 以 h=
=21.6 m。
答案 10 800 21.6
7.解析 本题考查路程和功率的计算。新型战机以二倍声速,即 680 m/s 的速度飞行 10 s,则飞行
的 距 离 s=vt=680 m/s×10 s=6 800 m; 发 动 机 推 力 的 功 率 P= =Fv=1.2×105 N×680
m/s=8.16×107 W。
答案 6 800 8.16×107
8.解析 引体向上活动过程中实质是克服自身的重力做功,由功率公式P= 可知,必须要知
道陈强的重力 G,每次动作重心上升的高度 h,连续完成 16 个规范动作所用的时间 t,这样该同学的
功率 P 可求出来。
答案 (1)见解析 (2)P=
9.解析 (1)因为潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升,所以牵引机械对潜水器的拉力与潜水 器
受到的重力是一对平衡力,大小相等,即 F=G=mg=2×104 kg×10 N/kg=2×105 N。
(2)牵引机械对潜水器所做的功 W=Fs=2×105 N×12 m=2.4×106 J。
(3)牵引机械提升时间 t=2 min=120 s,牵引机械的功率 P= =2 000 W。
答案 (1)2×105 N (2)2.4×106 J (3)2 000 W
10.解析 (1)根据表格中的数据可知,5 m 点对应的时刻是 2.4 s,10 m 点对应的时刻是 4.2 s,所以
从 5 m 到 10 m 这 5 m 的路程,对应的时间是 1.8 s。根据速度计算公式可以求得此段路程的速度 v=
≈2.78 m/s。同理可以求得从 50 m 到 60 m 这段路程的平均速度为 10 m/s。自行车在行驶过
程中,受到牵引力和阻力(包括摩擦力和空气阻力)的作用,由于是加速运动,所以不是平衡状态,受
到的牵引力和阻力不是一对平衡力,两者不相等,而是牵引力大于阻力。故选 B。
(2 )由题意知阻力和速度的关系式是 F 阻=15 N·s/m×v。当自行车匀速运动时,速度 v 为 10 m/s,
代入关系式可得 F 阻=15 N·s/m×10 m/s=150 N。由于此时做匀速直线运动,处于平衡 状态,所以牵引
力等于阻力,故此时的牵引力为 150 N。功率的计算公式 P= =Fv,将匀速运动过程中的速度和牵
引力代入公式,即可求得功率 P=Fv=150 N×10 m/s=1 500 W。
答案 (1)2.78 10.00 B (2)150 1 500