功率的测量实验
一、实验探究题
1.某小组同学通过实验研究拉力做功的快慢与哪些因素有关，设计了如下实验。他们把几个物体匀速提升不同的高度，并且测出相应所用的时间，记录实验数据如下表所示。已知第一次实验拉力做功最快，第二次、第三次实验拉力做功快慢相同，第四、第五次实验拉力做功快慢相同且最慢。
（1）分析比较实验次数1、2（或3、4），可得出的初步结论是________。
（2）分析比较实验次数________，可得出的初步结论是：在相同的时间内，拉力所做的功越多，做功就越快。
（3）进一步分析比较每次实验中做功与时间的比值还可得出结论：
a．________
b．________
（4）在物理学中，我们把（3）小题中的比值叫做________。
2.学校新购了一箱物理器材，小云同学将它从一楼搬到三楼，小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率。
（1）（实验器材）________、________、________；
（2）（实验步骤）
小彬同学设计的测量步骤如下，其中多余的是________
A．测出箱子的质量m
B．测出楼梯的总长度L
C．测出一楼到三楼的竖直高度h
D．测出小云上楼所用的时间t
E．算出小云搬运箱子的功率P
请你在虚线框内帮小彬设计一个记录实验数据的表格________。
3.如图所示，小军同学从一楼跑到三楼，他想通过登楼梯来估测自己的功率 . 为此：
（1）测量所需要的器材有________.
（2）小军同学设计的测量步骤如下，其中多余的是（_____）
A. 测出自己的体重 B. 测出楼梯的总长度
C. 测出一楼到三楼的竖直高度 D. 测出自己从一楼登上三
15
楼所用的时间
E. 算出自己登楼梯的功率
（3）下表是小军设计的实验记录表格，根据要记录的数据，请把表格补充完整________.
4.学习了功率知识后，小明和小亮两位同学想测量纸锥下落时重力做功的功率，请你帮忙将实验过程补充完整。
（1）实验原理是：________（写公式）。
（2）需要测量的物理量有下落时间、________和________（写出物理量）。相应的测量工具为秒表、________和________。
（3）如图是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片，照相机每隔0.2s曝光一次，若测得纸锥在A、B两位置间的实际 距离为6.40cm，则此AB过程中，纸锥的下落速度为________cm/s．
（4）下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化的图像中正确的是（_______）
A. B.
C. D.
15
5.测量两位同学从一楼登上到三楼做功快慢的实验，下表是两位同学的实验数据，其中实验次数1、2做功快慢相同并且最快，次数4做功快慢其次，次数3做功最慢：
（1）比较实验次数1和3可得到：当________，做功越快；
（2）比较实验次数________可知：当两位同学做功多少相同时，所用时间越短，做功越快；
（3）当做功多少和做功时间均不相同时，需要对表格中的数据进行综合分析，当________，做功越快．因此，为了比较两位同学做功的快慢，应该在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是________（要写上单位），为此物理学中引入了一个新的物理量叫________．
6.学校新购了一箱物理器材，小云同学将它从一楼搬到三楼，小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率.【实验器材】________、________、________；
【实验步骤】 小彬同学设计的测量步骤如下，其中多余的是________
A.测出箱子的质量ｍ B.测出楼梯的总长度L
C.测出一楼到三楼的竖直高度h D.测出小云上楼所用的时间t
7.老师上完功率一节后，小红想测出自己从一楼到四楼的功率．现有如下器材：
A天平、B弹簧测力计、C台秤、D秒表、E电流表、F电压表、G温度计、H皮尺．
（1）请帮小红选择最合适的测量工具________．（填序号）
（2）请帮她写出实验步骤并用物理量符号表示所测的物理量．
（3）请帮她在虚线框内设计一个实验表格．
（4）请你用所测的物理量写出小红上楼的功率表达式．
8.如图，在测人做引起向上功率的活动中：
（1）实验中需要测的物理量是：人的质量m，身体上升的高度h，________．（交代要测的量并用字母表示）
（2）计算功率的表达式是________用所测量的量表示．
（3）说出一种具体测人身体上升高度的方法：________．
9.某同学要探究自己跑上五层楼的最大功率，则：
（1）他应测的物理量有________；
（2）所用的测量工具是________．
10.要粗测某同学做“引体向上”的功率．
（1）已经测出他的质量m，还要测出哪些物理量，如何测量？（同时用字母表示这些要测量的物理量）________、________．
（2）用测出的物理量写出计算功率的表达式：________．
15
11.在“测量人上楼时的功率活动”中：
（1）原理是________．
（2）需测量的物理量有：________、________、________．
（3）所需的测量工具有：________、________、________．
（4）功率的表达式：________．
（5）在学习了功率的知识后，三位同学想比较爬杆时谁的功率大．以下是他们讨论后得出的三套方案，其中可行的是 ． ①用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可比较功率大小；
②都爬到杆顶，测量出各自的体重和爬杆用的时间，即可比较功率大小；
③爬杆后，测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度，算出功率进行比较．
A. 只有① B. ①② C. ①③ D. ①②③
二、综合题
12.九年级二班的男同学要举行爬楼比赛，看看谁的功率大．要测出某个同学爬楼时的功率：
（1）已测出了这个同学的质量m，还需要测出的物理量是________；
（2）还需要的测量工具是________；
（3）由测得的物理量，计算爬楼功率的表达式为________．
13.风车是利用风力做功的装置．小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示．
（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对________做功的功率来测定风车做功功率的．
（2）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止．需要测量的物理量有：回形针匀速上升的高度h、________、________，则风车做功的功率P=________．
（3）小明测量的风车做功的功率________风车的实际功率（大于/等于/小于）．
14.赵显同学学习了“功率”后，对测功率产生了兴趣，他请李沁帮忙，测他做俯卧撑时的功率．
（1）做俯卧撑时人的身体部分可以近似的看成是一个________．（填一个简单机械的名称）
（2）所需准备的测量工具有体重计、刻度尺和________．
（3）赵显同学共做了20个俯卧撑，做前10个较快，后10个明显有点“力不从心”，则他做后10个俯卧撑的功率________（选填“大于”、“等于”或“小于”）整个20个的平均功率．
15
（4）体重是500N的沈思邈想粗略的测出自己做俯卧撑的功率，他先用刻度尺测出OA=1m，B到O点的距离OB=1.5m，自己手臂的长约60cm，10s内做了8个俯卧撑，则他的功率约是________W．
15.学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼（如图所示），
小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率．
（1）测量所需要的器材有：________
（2）小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是
A. 测出箱子所受的重力 B. 测出楼梯的总长度 C. 测出一楼到三楼的竖直高度
D. 测出小军上楼梯所用的时间 E. 算出小军搬运箱子的功率．
16.新闻再播
台湾无四肢女孩成功登雪山 创残疾人登山纪录
2012年11月05日 09：55：38
据台湾《联合报》报道，台湾四肢截肢的残疾人郭韦齐，本月踩着义肢登上雪山，写下极少数四肢截肢仍能完成攀登高山的纪录．郭韦齐8岁时因病截肢，从此失去双手双脚，但她仍乐观看待人生，登上雪山主峰，她说，“走到破皮都值得．”
鼓励郭韦齐走上雪山的背后“推手”，除了家人之外，还有台湾体育大学休闲产业经营系毕业生顾明翰及硕士生吴佳颖．顾明翰去年踏上1100公里徒步环岛，为急难家庭募集10万元新台币；吴佳颖单车横跨美国东西岸7000公里，还曾带领4位中学辍学生单车环岛．
拓展创新
（1）攀岩运动是从登山运动中派生来的新项目，它集健身、娱乐、竞技于一体，以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者（如图1所示）．要测量两名运动员在攀岩时克服重力做功的功率大小，不需要
15
测量的物理量是 ．
A. 运动员的质量 B. 攀岩的高度 C. 运动员的身高 D. 攀岩所用的时间
（2）如图2所示是我省某山地的等高线地形图（单位：米），若把同一个物体分别放在A点和B点，则物体的重力势能较大的是在________点．
（3）九年级物理课本中给出了一些物体的动能，如表所示：
行走的牛
约60J
跑百米的运动员
约3×103J
飞行的步枪子弹
约5×103J
请根据表中的数据和所学的相关物理知识推断：
①在质量和速度这两个物理量中，对动能影响较大的是________（选填“质量”或“速度”）．
②物体的动能（E）与物体的质量（m）和运动速度（v）的定量关系，你认为正确的是下面的哪一个________．
A．E=mv B．E= C．E= mv2 ．
17.学习了功率的知识后，八年级的一些同学利用课外时间举行爬楼梯比赛，比比谁的功率大．
（1）他们利用学校和本人现有的条件准备了一些器材：体育组的体重秤、物理实验室的皮尺，还需要的器材是________，这也可以用手机上的功能代替．
（2）他们选择从一楼至三楼来进行比赛，小明同学设计了如下实验步骤，其中多余的是 ．
A. 测出参赛同学的质量m； B. 测出楼梯的总长度L；
C. 测出从一楼到三楼的竖直高度h； D. 测出参赛同学从一楼到三楼所用的时间t；
E. 算出参赛同学爬楼的功率．
（3）根据同学们测得的各个物理量，写出计算参赛同学爬楼功率的表达式P=________．
（4）根据同学们的实验结果可知，爬楼功率的大小与________有关．
18.小明同学想测出自己从一楼跑到三楼做功的功率．
（1）测量所需要的器材有：________、________、________．
（2）小明同学设计的实验步骤如下，其中多余的是
A. 测出自身所受的重力
B. 测出楼梯的总长度
C. 测出一楼到三楼的竖直高度
D. 测出上楼所用的时间
E. 算出上楼的功率
（3）请你帮小明设计一个实验记录表格：
15
（4）小明的质量约为50kg，他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼．请估算在此过程中小明上楼的功率最接近于
A. 1.5W B. 15W C. 150W D. 1500W．
19.2004年11月15日，某初三（3）班的同学们为了探究“功率与机械效率究竟有无关系”，特设计了一个实验：选三个有一定代表性的同学，各自抱起一定数量的砖头从一楼跑到三楼，分别测出他们的功率和机械效率，从中去发现规律．
（1）猜一猜有同学认为，功率大，机械效率也一定高，你认为它们之间有何关系？
（2）所需实验器材
（3）需要测量哪些物理量？如何测量这些物理量？
（4）按照设计好的步骤进行探究，请你根据测量人员提供的数据，计算相关内容并填入表中（g=10N/kg）（保留小数后一位）
[MISSING IMAGE: , ]
（5）a、分析表格中的数据，可以得出哪些结论？
20.一天，小军、小丽和小华在商场里面买学习用品，小军同学乘自动扶梯从一楼来到二楼（如图所示），小丽同学想测量自动扶梯对小军同学做功的功率．
（1）测量所需要的器材有：________和________．
（2）小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是 ．
A. 测出小军同学的质量
B. 测出自动扶梯的总长度
C. 测出一楼到二楼的竖直高度
D. 测出小军乘自动扶梯从一楼来到二楼所用的时间
E. 算出自动扶梯对小军同学做功的功率
（3）请你帮小丽设计一个实验记录表格．
21.学校买了一箱物理器材，小亮同学将它从一楼搬运到三楼，小红同学想测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率．
（1）测量所需要的器材有：磅秤、还需要________和________．
（2）小红同学设计的测量步骤如下，其中多余的步骤是
A. 测出箱子的质量m B. 测出楼梯的总长度L C. 测出一楼到三楼的竖直高度h
D. 测出小亮上楼所用的时间t E. 算出小亮搬运箱子的功率P
（3）用所测物理量计算功率的表达式是P=________．
（4）小亮同学从一楼到三楼的过程中他的重力势能将________．
15
22.风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。
（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对 ________ 做功的功率来测定风车做功功率的；
（2）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止，需要测量的物理量有：回形针匀速上升的高度h、 ________ 、 ________ ，则风车做功的功率P= ________ ；
（3）小明测量的风车做功的功率 ________ 风车的实际功率（大于/等于/小于）。
15
答案解析部分
一、实验探究题
1.【答案】（1）做功相同，所用时间越少，做功越快
（2）1、3或2、4
（3）功与时间的比值相同，则做功快慢相同；功与时间的比值越大，做功越快
（4）功率
【解析】【解答】（1）比较实验次数1、2（或3、4）知道，做功相同，所用时间不同，故可得出的初步结论是：做功相同，所用时间越少，做功越快。（2）根据题意知道，要研究做功快慢与做功多少的关系，则要控制时间相同，分析比较实验次数1、3，或2、4的实验数据，得出的初步结论是：在相同的时间内，拉力所做的功越多，做功就越快；（3）由表格中数据，进一步分析比较每次实验知道：a．功与时间的比值相同，则做功快慢相同，例如实验2、3功与时间的比值相同，则做功快慢相同；
b．功与时间的比值越大，做功越快，例如：实验4、5功与时间的比值最小，则做功最慢；（4）在物理学中，功与时间的比值叫功率。
【分析】本题考查数据分析和控制变量法（研究做功快慢与做功多少的关系要控制时间相同）及功率的物理知识（物理上功与时间的比值叫功率）.
2.【答案】（1）秒表；卷尺；磅秤
（2）B；
【解析】【解答】小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率。则必须知道做功多少和做功时间，若想得到做功多少必须测定力的大小和物体在力方向上通过距离，小彬搬物体对物体施加的力等于物体重力，故需要测量重力或质量的工具磅秤，测量爬楼高度需要刻度尺，测量爬楼时间需要秒表；在需要测量的物理量中只有楼梯的总长度L没有用，故多余的是B，设计表格记录的物理量由箱子的质量、一楼到三楼的竖直高度、上楼梯所用时间、搬运器材的功率。故设计表格如下：
【分析】测量物体的功率时，分别测量物体的质量、可以计算重力，重力和高度计算功的大小，根据功和时间的比值计算功率。
3.【答案】（1）刻度尺、停表、磅称
（2）B
（3）
【解析】【解答】（1）测量上楼的功率，功率公式为P＝ ，其中m为箱子的质量，h为一楼到三楼的竖直高度，t为上楼所用的时间 . 所以需要台秤测量箱子的质量m、用卷尺测量一楼到三楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t；
（2）由（1）可知，实验不需要测量楼梯的总长度，故B是多余的；
（3）实验数据的记录表格包括体重、登楼梯高度、登楼时间、功率这四个内容，如下表
15
【分析】（1）根据功率的计算公式选择合适的测量工具；
（2）由（1）可知，测出楼梯的高度即可计算功率，不需要测量楼梯的总长度；
（3）根据实验所需测量的物理量，设计表格 .
4.【答案】（1）P=
（2）纸锥的质量；下落的高度；托盘天平；刻度尺
（3）16
（4）C
【解析】【解答】（1）测量功率的原理就是依据了功率的计算公式 （2）根据实验的要求可知，需要测量的物理量有下落时间、下落高度和纸锥质量．相应的测量工具为秒表、刻度尺和托盘天平；（3）纸锥在A、B两位置间的实际距离为6.40cm，时间为0.2s×2=0.4s，则此AB过程中，纸锥的下落速度为 （4）由功率公式可得， ，纸锥的重力不变，
由图可知，速度v先变快后不变，故纸锥在竖直下落过程中重力做功功率随时间变化规律是先变大后不变，C符合题意．
【分析】根据功率的计算公式，测量功率需测量物体的质量和下落的高度，以及时间，利用功的计算求功的大小，再计算功率.
5.【答案】（1）所用时间相同时，做功越多
（2）1和4
（3）做功与所用时间的比值越大；功/时间（焦 /秒）；功率
【解析】【解答】(1)由表中实验次数1和3所示实验数据可知，当做功时间相同时，做功越多，做功越快；(2)由表中实验次数为1和4的实验数据可知：当两位同学做功多少相同时，做功时间越少，做功越快；(3)当他们做功多少和做功时间均不相同时,单位时间内做功越多,做功越快。因此,为了比较两位同学做功的快慢,应该在表格最后一列增加一栏项目,这个项目是做功/做功时间(焦/秒)，为此物理学中引入了一个新的物理量叫功率。【分析】此题考查的是我们对于实验数据的分析能力，我们要能够根据实验数据分析、得出正确的结论，这也是中考的一个重点，还要学会应用控制变量法（做功快慢可以通过比较相等时间内做功多少或做相同的功比较所用时间多少进行比较）来解题.
6.【答案】台秤、卷尺和秒表；卷尺；秒表；B
【解析】【解答】解：（1）测量小云同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，需结合公式P=；
其中m为箱子的质量，h为一楼到三楼的竖直高度，t为上楼所用的时间；
所以需要台秤测量箱子的质量m，用卷尺测量一楼到三楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t；
（2）由以上分析可知并不需要测量楼梯的总长度。
故答案为：实验器材：台秤、卷尺货物秒表；
多余的是：B【分析】搬箱子上楼就是克服箱子的重力做功，做的功除以做功的时间就是功率；所以该实验的原理是：P=
， 据此选择所需的器材和设计实验步骤。
7.【答案】（1）CDH
（2）实验步骤：a.用台秤测出小红的质量m
b.用皮尺测出从一楼到四楼的高度h
c.用秒表测出小红从一楼到四楼的时间t
（3）
小红的质量m/kg
一楼到四楼的高度h/m
一楼到四楼的时间t/s
功率P/W
（4）上楼的功率： 即功率表达式为：
【解析】【解答】（1）测量爬楼时功率的实验原理：P====；
所以测功率需要测量的物理量：小红的质量m、上楼的时间t、楼的高度h，因此需要的测量工具为：台秤、秒表、皮尺，故选CDH；
15
（2）实验步骤：a.用台秤测出小红的质量m；b.用皮尺测出从一楼到四楼的高度h；c.用秒表测出小红从一楼到四楼的时间t.
（3）实验数据记录表格如下表所示：
小红的质量m/kg
一楼到四楼的高度h/m
一楼到四楼的时间t/s
功率P/W
（4）上楼的功率：P====；
功率表达式为：P=；
故答案为：（1）CDH；（2）如上所述；（3）如表所示；（4）P=.【分析】知道实验原理、应用功率公式求出功率表达式是解题的关键.根据实验原理，应用功率公式求出功率的表达式，然后根据功率表达式确定需要测量的量，选择实验器材，设计实验步骤、设计实验数据记录表格.
8.【答案】（1）做引体向上的时间t
（2）P=
（3）可以测出两中情况下人的脚到地面的高度，两高度差是人身体上升的高度
【解析】【解答】解：（1）引体向上的功率：P= = ，因此需要测出：人的质量m、身体上升的高度h、做引体向上的时间t．（2）由（1）可知，功率表达式为：P= ；（3）可以测出两中情况下人的脚到地面的高度，两高度差是人身体上升的高度． 故答案为：（1）做引体向上的时间t；（2）P= ；（3）可以测出两中情况下人的脚到地面的高度，两高度差是人身体上升的高度．
【分析】由功率公式求出功率的表达式，然后确定需要测量的物理量．
9.【答案】（1）人的质量m、上楼时间t、楼高h
（2）体重计（或磅秤）、秒表、卷尺
【解析】【解答】解：要测出上楼的功率，根据公式P= ，需测出人上楼做的功，所以要用体重计（或磅秤）测出人的质量m，则G=mg；用卷尺测出楼高h；还需用秒表测出上楼所用的时间t．根据公式P= = = ． 故答案为：（1）人的质量m、上楼时间t、楼高h；（2）体重计（或磅秤）、秒表、卷尺．
【分析】在上楼时，要克服自己的体重做功，所以要测出人的重力G和楼高h，根据公式W=Gh计算出克服重力做的功；根据功率P= ，还需测出上楼所需的时间t．
10.【答案】（1）手臂长h；所用的时间t
（2）P=
【解析】【解答】解：克服自身重力做功W=Gh=mgh，则P= = ；所以测出他的质量外，还要要软尺测量他的手臂长h和做引体向上所用的时间t．答：（1）测出他的质量外，还要要软尺测量他的手臂长h和做引体向上所用的时间t．（2）做引体向上所做的功W=mgh，功率的表达式P= ． 【分析】引体向上的过程，就是人克服自身重力做功的过程，每次做功提升的高度即为人的手臂长；人的质量是已知的，质量乘以g就是重力；需要测出人的手臂长和做引体向上的时间；然后根据P= 求出功率．
11.【答案】（1）P=
（2）人的质量m；楼梯的高度h；上楼所用的时间t
（3）磅秤；卷尺；秒表
（4）P=
（5）D
【解析】【解答】解：（1）功率的计算公式为：P= ；（2）m为人的质量，h为楼梯的高度，t为上楼所用的时间；（3）用磅秤测量自己的质量m、用卷尺测量楼梯的高度h，用秒表测量上楼所用的时间t．（4）人上楼的功率为：P= = =
15
；（5）解：①时间相同时，做的功越多，功率越大；测出各自的体重和爬杆高度，根据W=Gh可以计算出各自做的功，所以就可以判断出功率的大小，故这种方案可行；②根据功率计算公式P= = 可知，都爬到杆顶，则h相同，再测出各自体重G和爬杆时间t，也可以比较出功率的大小，故这种方案可行；③如果测出体重G、时间t和高度h，也可以根据公式P= = 可求出各自的功率，然后比较即可，故这种方案可行．故选：D． 故答案为：（1）P= ；（2）人的质量m；楼梯的高度h；上楼所用的时间t；（3）磅秤；卷尺；秒表；（4）P= ；（5）D．
【分析】人上楼的功率就是克服自身的重力做功，做的功除以做功的时间就是功率；所以该实验的原理是：P= = = ，据此选择所需的器材和设计实验步骤以及得出功率的表达式．功率指单位时间内做的功，不管采用何种方法，只要能知道做的功W和做功用的时间t，根据P= 就可求出每个同学的功率进行比较．
二、综合题
12.【答案】（1）楼梯的高度h、上楼的时间t
（2）卷尺、秒表
（3）P=
【解析】【解答】解：爬楼的过程就是克服重力做功的过程，根据功率的计算公式P= = = ，需要测量和记录的数值有人的质量、楼梯的竖直高度、登楼所用的时间，需要的测量工具分别是磅秤、卷尺、秒表．
故答案为：（1）楼梯的高度h、上楼的时间t；（2）卷尺、秒表；（3）P= ．
【分析】测量功率的实验，首先要看清是克服什么力做功，然后根据功率的计算公式P= 确定测量的物理量和所用的工具．
13.【答案】（1）回形针
（2）重力G；时间t；
（3）小于
【解析】【解答】解：（1）在本实验中，小明是通过测量细线对回形针做功的功率来测定风车做功功率的．（2）细线对回形针做的功W=Gh，代入功率公式得，P= ，所以需要测量的物理量有：回形针匀速上升的高度h、重力G、时间t；风车做功的功率P= ．（3）在实验中，由于摩擦力的存在，会有一部分能量的损失，因此测量的功率要小于风车的实际功率． 故答案为：（1）回形针；（2）重力G；时间t； ．（3）小于．
【分析】（1）由图可知，回形针随风车的转动会上升，测量细线对回形针做功的功率即可测出风车做功的功率；（2）细线对回形针做的功W=Gh，功率P= ，据此确定实验需要测量的物理量，并得出风车做功功率的表达式；（3）由于实验中有摩擦等能量的损失，所以测量的功率比实际功率要小．
14.【答案】（1）杠杆
（2）秒表
（3）小于
（4）160
【解析】【解答】解：（1）做俯卧撑时，人的躯干可以近似的看成是一个杠杆；（2）由P= = = 可知，需要体重计测量他的体重、刻度尺测量手臂的长度、秒表测量他做俯卧撑的时间；（3）该同学做每一个俯卧撑所做的功相等，
∵做后10个俯卧撑的时间大于前十个俯卧撑，∴如果以做后十个俯卧撑的时间做20个俯卧撑，则所需的时间大于该同学做整个20个的俯卧撑，根据P= 可知，他做后10个俯卧撑的功率小于整个20个的平均功率；（4）根据杠杠平衡条件可得：F×OB=G×OA地面对双手的支持力：F= = = N，
做一次俯卧撑所做的功：W=Fs= N×0.6m=200J，功率为：
15
P= = =160W．
故答案为：（1）杠杆；（2）秒表；（3）小于；（4）160．
【分析】（1）杠杆是指能绕固定点转动的硬棒；（2）根据P= = = 判断所需准备的测量工具；（3）该同学做每一个俯卧撑所做的功相等，根据P= 和前10个、后10个俯卧撑的时间关系进行解答；（4）根据杠杆平衡条件求出地面对手的支持力，利用功的公式W=Fs求出该同学做一次俯卧撑做的功，在利用P= 求出他的功率．
15.【答案】（1）台秤（或磅秤）、刻度尺（卷尺），秒表（手表）
（2）B
【解析】【解答】解：（1）测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，需结合公式P= = = ．式中W是克服箱子的重力所做功，m为箱子的质量，h为一楼到三楼的竖直高度，t为上楼所用的时间．所以需要台秤测量箱子的质量m、用刻度尺测量一楼到三楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t．（2）将实验中所要测量的这些物理量：箱子的质量、楼梯高度、登楼时间，
所以设计的测量步骤如下，其中多余的是测出楼梯的总长度．
故答案为：（1）台秤（或磅秤）、刻度尺（卷尺），秒表（手表）．（2）B．
【分析】①解答此题要知道功率的计算公式，也就是该实验的原理：P= ，公式中的功W=Gh=mgh．②根据原理中的物理量来选择所需的器材，进行测量并记录数据．
16.【答案】（1）C
（2）B
（3）速度；C
【解析】【解答】解：（1）攀岩是克服自身的重力做功，功等于运动员的重力和攀岩高度的乘积，所以我们要知道运动员的重力和攀岩的高度；功率反映的是做功的快慢，等于功和时间的比值，所以我们还要测出运动员攀岩的时间；因此不需要测量运动员的身高；故选C．（2）因为同一个物体质量相同，A点的高度小于B点，所以物体B的重力势能较大；（3）①子弹的质量很小，约是运动员质量的 ，子弹的速度只是运动员的80倍，而它们的动能却差不多，说明速度对物体动能的影响更大．或者：运动员的质量约是牛的 ，运动员的速度是牛的速度的20倍，而运动员的动能却是牛动能的50倍，这说明速度对物体动能的影响更大．②速度对物体动能的影响大于质量的影响，因此应该突出速度的主要，所以公式为C．
故答案为：（1）C；（2）B；（3）①速度；②C．
【分析】（1）攀岩是克服自身的重力做功，功等于运动员的重力和上升高度的乘积；功率是反映做功快慢的一个物理量，测出攀岩时间，用功除以时间求出攀岩的功率．（2）重力势能大小的因素是物体的质量和所在的高度，高度越高，重力势能越大．（3）①通过物体质量、速度和动能的倍数关系得出结论．②通过（1）得出的结论，进一步得出物体的动能（E）与物体的质量（m）和运动速度（v）的定量关系．
17.【答案】（1）手表
（2）B
（3）
（4）自身的质量和爬楼所用的时间
【解析】【解答】解：（1）要测量同学们的质量，要用台秤或磅秤；要测量楼高就要用卷尺；要测量登楼时间就要用手表．（2）需要测量的是同学们的质量或重力、楼高、上楼时间，不需要测量的是楼梯的长度．（3）根据同学们测得的各个物理量，爬楼功率的表达式P= = = ，（4）根据同学们的实验结果可知，爬楼功率的大小与自身的质量和爬楼所用的时间有关． 故答案为：（1）手表．（2）B；（3） ；（4）自身的质量和爬楼所用的时间．
【分析】上楼就是克服自身的重力做功，我们可以用台秤测出自身的质量，根据G=mg求出重力，用皮尺测出楼高．
根据W=Gh求出上楼时所做的功．
用秒表测出上楼的时间，根据P= 求出上楼的功率．
15
18.【答案】（1）台秤（磅秤）；卷尺（米尺）；秒表
（2）B
（3）解：实验的表格如下：
人的质量m/kg
上楼梯所用的时间t/s
一楼到三楼的竖直高度h/m
功率P/W
（4）C
【解析】【分析】（1）上楼就是克服自身的重力做功，可以用台秤测出小明的质量，根据G=mg求出重力，用米尺测出楼层的高度，同时用秒表来测量所用的时间．（2）根据W=Gh求出上楼时所做的功，用秒表测出上楼的时间，根据P= 求出上楼的功率．（3）结合实验中需要测量的量，设计出记录数据的表格．（4）根据对相关物理量的估测，可计算得出功率的大小．
19.【答案】（1）解：功率与机械效率无关．
（2）解：所需测量工具：磅秤、刻度尺（卷尺）、钟表（手表）
（3）解：需要测量哪些物理量：自身质量、砖头质量（可用磅秤测），楼房的高度（用卷尺测），爬楼所用时间（用手表测）
（4）解：如下表：
（5）解：机械效率的高低跟功率的大小无关
b、通过“探究功率与机械效率究竟有无关系”的活动，你认为影响功率大小的因素有哪些？
解：影响功率大小的因素有：做功的多少和做功所用的时间
c、通过“探究功率与机械效率究竟有无关系”的活动，你认为影响机械效率大小因素有哪些？
解：影响机械效率大小的因素有：总功的大小和有用功的大小
【解析】【分析】（1）功率的测量是比较简单的，求出人和转头的总质量，乘以g求出重力，再测出楼高，测出登楼时间，根据 （2）机械效率的测量：克服砖头的重力做的功是有用功，用砖头的重力乘以楼高；克服人和砖头的总重力做的功是总功，用砖头和人的总重力乘以楼高．有用功和总功的比值就是机械效率．
20.【答案】（1）磅秤、刻度尺
；秒表
（2）B
（3）解：如下表所示：
小军质量（m/kg）
楼梯高度（h/m）
上楼时间（t/s）
功率（P/W）
15
【解析】【解答】解：（1）自动扶梯对小军同学做功的功率：P= = = ，其中m为小军的质量，h为一楼来到二楼的竖直高度，t为上楼所用的时间．所以需要用磅秤测量小军的质量m、用刻度尺测量一楼到二楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t．（2）实验需要测量：小军的质量m、用刻度尺测量一楼到二楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t，不需要测量自动扶梯的总长度，因此多余的实验步骤是：B．（3）实验需要记录：小军的质量m、楼梯高度h、上楼时间t、功率四个量
故答案为：（1）磅秤、刻度尺、秒表；（2）B；（3）如上表所示．
【分析】（1）根据实验原理，求出功率的表达式，确定实验需要测量的量，然后选择实验器材．（2）根据实验原理与需要测量的量，分析答题．（3）根据实验需要测量的量设计实验数据记录表格．
21.【答案】（1）刻度尺；秒表
（2）B
（3）
（4）增加
【解析】【解答】解：（1）测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，需结合公式P= = = ．式中W是克服箱子的重力所做功，m为箱子的质量，h为一楼到三楼的竖直高度，t为上楼所用的时间．所以需要磅秤测量箱子的质量m、用刻度尺测量一楼到三楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t．（2）由以上分析可知并不需要测量楼梯的总长度L．（3）功率的表达式：P= = = ；（4）小亮同学从一楼到三楼的过程中，他的质量不变，高度增加，重力势能增加．故答案为：（1）刻度尺；秒表；（2）B；（3） ；（4）增加．
【分析】（1）解答此题要知道功率的计算公式，也就是该实验的原理：P= ，公式中的功W=Gh=mgh．根据原理中的物理量来选择所需的器材，进行测量并记录数据．（2）要估算该同学登楼时克服重力做功的功率，只要估测一下该同学的体重和从一楼到三楼的高度即可求出，没有必要测出楼梯的总长度L．（3）搬箱子上楼就是克服箱子的重力做功，做的功除以做功的时间就是功率；根据是P= = = 分析．（4）影响重力大小的因素：质量和高度，物体的质量越大、高度越大，物体的重力势能越大．
22.【答案】（1）回形针
（2）重力G；时间t；
（3）小于
【解析】【解答】解：（1）在本实验中，小明是通过测量细线对回形针做功的功率来测定风车做功功率的；
（2）细线对回形针做的功W=Gh，代入功率公式得，P=， 所以需要测量的物理量有：回形针匀速上升的高度h、重力G、时间t；风车做功的功率P=；
（3）在实验中，由于摩擦力的存在，会有一部分能量的损失，因此测量的功率要小于风车的实际功率。
故答案为：
（1）回形针；（2）重力G；时间t；． （3）小于。
【分析】（1）由图可知，回形针随风车的转动会上升，测量细线对回形针做功的功率即可测出风车做功的功率；
（2）细线对回形针做的功W=Gh，功率P=， 据此确定实验需要测量的物理量，并得出风车做功功率的表达式；
（3）由于实验中有摩擦等能量的损失，所以测量的功率比实际功率要小。
15
微信/支付宝扫码支付