第2节 功率
功率的认识
(1)含义:表示做功的快慢.功率大,物体做功快;功率小,物体做功慢.
(2)等于:单位时间内完成的功.
(3)计算公式:功率=功/时间,用符号表示为P=W/t.
(4)单位:瓦(W),即焦/秒(J/s);1 J/s=1 W.
1.功率是表示物体做功快慢的物理量.所以功率的大小仅仅是表示物体做功的快或慢,而与做功的多少完全无关.功率的大小与做功时间的多少在一起时才能判断做功的多少,也就是说“功率、时间”必须与“功”联系在一起,缺一不可.
2.计算机车的牵引力时,常常用公式P=Fv,式中的F是牵引力,v是机车的速度.
【例】中考体育跳绳项目测试中,小明同学在1 min内跳了120次,则他跳绳时的功率大约是( )
A.0.5 W B.5 W
C.50 W D.500 W
【分析】本题为估算题,设小明的体重为500 N,每次跳起的高度为8 cm,则他的功率为P==80 W,这个数值最接近于C选项数值.
【答案】C
知识点1 功率的含义
1.功率表示做功的_______,其单位是________.
2.图中_______(填“挖土机”或“工人”)的功率大,因为______________________.
知识点2 功率的计算
3._____与_______________之比叫做功率,功率的表达式是P=Wt,功率的单位是_______,简称_____,符号是_____,1 W=____J/s,1 kW=______W
1.关于功率,下列说法正确的是( )
A.功率越大的机器做功越多 B.功率越大的机器做功越快
C.机械的功率越大,做功越慢 D.机械的功率越大,做功时间越短
2.某机器的功率为100 W,它的物理意义是( )
A.这台机器能做100 J的功 B.这台机器能做100 J/s的功
C.这台机器每秒做100 J的功 D.这台机器每秒做100 J/s的功
3.如图所示在“挑战自我”节目里,挑战者用穿在鼻孔里的绳子拉着质量是2 000 kg的车,在水平路上用了5 min将车拉动了400 m,做了3×105焦的功,则他的水平拉力是_______N,他的功率为______W.
4.(2013·绵阳)体重为60 kg的王健做引体向上,在1 min时间内完成了10个,每次上拉,身体重心上升30 cm,则他每完成一次引体向上做功_______J,1 min内的平均功率是_______W.(g取10 N/kg)
5.为了强身健体,小丽通过拉拉力器进行健身,如图所示,她在10 s内拉了5下.已知她每次拉动的距离是0.6 m,拉力是200 N,则她克服弹力所做的功和平均功率分别为( )
A.120 J;12 W B.600 J;12 W
C.600 J;60 W D.120 J;60 W
6.(2014·桂林)小明爸爸的质量为70 kg、小明的质量为50 kg.当父子俩一起从居住楼的一楼同时走上二楼.在此过程中以下判断正确的是( )
A.两个人做功的功率相等
B.爸爸做功的功率比小明的大
C.小明做功的功率比爸爸的大
D.无法比较做功的快慢
7.(2014·雅安)如甲图所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离,乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像.下列说法正确的是( )
A.两次木块运动的速度相同
B.木块第一次受到的摩擦力较大
C.两次拉力对木块做的功一样多
D.两次拉力对木块做功的功率一样大
8.(2014·安徽)攀岩是一项挑战自然,超越自我的惊险运动.一位攀岩者体重为520 N,背着质量为8 kg的背包,用时40 min登上高为9 m的峭壁.在此过程中攀岩者对背包做功______J,他做功的平均功率是_______W.(g取10 N/kg)
9.(2014·沈阳)甲、乙两人在相同的水平路面上,分别以1 m/s和0.5 m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10 m.在此过程中,甲推木箱的力______(填“大于”“小于”或“等于”)乙推木箱的力;______(填“甲”或“乙”)做功的功率更大.
10.(2013·龙岩)武平梁野山素有天然氧吧之称,其险峻的高山、飞流的瀑布令人叹为观止.依瀑流而建的木栈道蜿蜒至山脚,长约4 km,高度差约90 m,方便了人们近距离感受瀑布的磅礴气势.体重50 kg的小王从栈道最高处小跑至山脚,用时30 min,求这段时间小王自身重力做的功及功率约为多少?(g取10 N/kg)
11.(2013·苏州)一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104 N.
(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小;
(2)求货车以36 km/h的速度空载匀速行驶时,10 s内货车牵引力做的功;
(3)当货车以90 kW的额定功率、90 km/h的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物.
挑战自我
12.(2014·咸宁)在自由下落过程中物体运动速度会越来越快.一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC,如图所示,物体在AB段重力做功W1,做功功率P1;在BC段重力做功W2,做功功率P2,则下列关系正确的是()
A.W1≠W2 P1≠P2 B.W1=W2 P1=P2
C.W1=W2 P1>P2 D.W1=W2 P1<P2
第2节 功率
课前预习
1.快慢 瓦特 2.挖土机 在相同的时间内挖土机做的功多 3.功 做功所用时间 瓦特 瓦 W 1 103
当堂训练
1.B 2.C 3.750 1000 4.180 30
课后作业
5.C 6.B 7.C 8.720 2.25 9.等于 甲 10.W=Fs=50 kg×10 N/kg×90 m=4.5×104 J P=W/t=4.5×104 J/1 800 s=25 W 11.(1)货车空载行驶时所受的阻力大小:f=0.1G=0.1×2.5×104 N=2.5×103 N; (2)v=36 km/h=10 m/s,10 s行驶的路程:s=vt=10 m/s×10 s=100 m,汽车匀速行驶,则牵引力:F=f=2.5×103 N,10 s内货车牵引力做的功:W=Fs=2.5×103 N×100 m=2.5×105 J; (3)因为P=Fv′,v′=90 km/h=25 m/s,所以此时牵引力:F′=Pv′=90 000 W25 m/s=3 600 N,汽车匀速行驶,则此时汽车受到的阻力:f′=F′=3 600 N,又f=0.1G,所以货车总重:G′=f/0.1=3 600 N/0.1=3.6×104 N,货车最多可装载货物的重:G货=G′-G=3.6×104 N-2.5×104 N=1.1×104 N. 12.D