沪科版物理八年级全册《10.4 做功的快慢》同步练习3
一 、单选题(本大题共12小题,共36分)
1.(3分)关于功、功率、机械效率说法正确的是
A. 做功多的机械,功率一定大
B. 功率大的机械,做功一定快
C. 做功快的机械,机械效率一定高
D. 通过改进机械的性能可以使机械效率达到
2.(3分)汽车爬坡时要采用低挡上坡,这样做是为了
A. 增大汽车惯性 B. 增大汽车的冲力
C. 增大汽车功率 D. 增大汽车牵引力
3.(3分)如图所示,物体在水平拉力的作用下,沿水平面以的速度匀速运动了,弹簧测力计的示数为的,不计滑轮和绳子之间的摩擦,拉力做功的功率为
A. B. C. D.
4.(3分)下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是
A. 机械效率越高的机械,功率越大 B. 做功越多的机械,功率越大
C. 功率越大的机械,机械效率越高 D. 减小机械内部摩擦可以提高机械效率
5.(3分)如图所示,用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组,分别将同一重物在相等的时间内匀速提升相同的高度,忽略绳重及一切摩擦。下列判断正确的是
A. 甲、乙的拉力之比是: B. 图乙绕法做功较少
C. 和做功的功率相等 D. 图乙绕法机械效率较大
6.(3分)下列与物理单位“帕斯卡”相同的是
A. 牛顿米 B. 牛顿米 C. 米牛顿 D. 米牛顿
7.(3分)甲、乙两机器的功率之比为:,做功时所用时间之比为:,则它们所做的功之比为
A. : B. : C. : D. :
8.(3分)利用同一个滑轮,分别按照如图所示的两种方式提升重物,在相同时间内将同一物体匀速提升相同的高度,拉力分别为和不计绳重和摩擦,下列说法正确的是
A. 拉力小于 B. 使用动滑轮时拉力做功更少
C. 两次绳子自由端移动的速度相等 D. 拉力比拉力做功的功率大
9.(3分)如图所示,一物块从光滑斜面上点由静止滑下,为斜面的中点,设物块在段重力做功为,重力的功率为;在段重力做功为,重力的功率为则下列关系正确的是
A. B.
C. D.
10.(3分)一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动不考虑空气的阻力和钢索重力,货物运动的路程时间图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是
A. 时钢索的拉力大小等于时钢索的拉力大小
B. 货物竖直向上运动时,时的速度小于时的速度
C. 至内钢索拉力做的功小于至内钢索拉力做的功
D. 货物在至内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率保持不变
11.(3分)如图所示,为光滑斜面,且的长度大于的长度。小明分别沿斜面用力将重为的物体匀速推上同一辆货车。物体从斜面底被推上货车所用的时间分别为,推力的功率分别为,已知。不考虑空气阻力,下列说法中正确的是
A.
B.
C.
D.
12.(3分)如图甲所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它沿水平木板匀速滑动,图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象。下列说法正确的是
A. 木块第次受到的拉力较大 B. 木块两次的动能一样多
C. 两次拉力对木块做的功一样大 D. 第次拉力对木块做功的功率大
二 、填空题(本大题共4小题,共16分)
13.(4分)用图所示的滑轮组,水平拉动重为的物体以的速度在水平地面上匀速运动,若物体受到的摩擦力为,不计机械自重和摩擦,则拉力大小为______,内拉力做的功为______,拉力的功率为______。
14.(4分)物质与物质之间总有一些区别,一种物质与其他物质的明显不同之处称为物质的属性。物质的属性有多种,例如弹性、熔点、硬度、导热性、导电性等。请参照示例通过比较两种物质熔点的差异,举出一个对应的应用实例。
【示例】属性比较:铜比铁的导电性好。
应用实例:通常用铜制作导线。
属性比较: ______ ;
应用实例: ______ 。
15.(4分)今年疫情防控期间交通不畅,为确保大量医疗防护物资及时运达国内,个别药品采用空投方法快速支援抗击疫情一线。
当飞机在高空飞行时,机身后边出现的长长“云带”其实是发动机排出的湿热气流______填物态变化形成的白色雾气。
如图,的货物从离开飞机到落到地面,货物的重力所做功的功率为______。
16.(4分)现在生产的轿车,发动机的功率可达,合 ______,以此功率行驶分钟,可以做功 ______。
三 、实验题(本大题共1小题,共6分)
17.(6分)某小组同学研究物体做功快慢与哪些因素有关,他们分别用九台小电动机匀速提起不同的重物,利用相关仪器测出做功时间、重物的重力和提起的高度,并通过计算得出电动机做功的多少。该小组同学把九台小电动机分成三组,观察到每组的做功快慢相同,且第一组做功最快,第二组其次,第三组最慢。实验中记录的有关数据分别如表一、表二、表三所示。
表一第一组
实验序号 做功焦 做功时间秒
表二第二组
实验序号 做功焦 做功时间秒
表三第三组
实验序号 做功焦 做功时间秒
分析比较实验序号 ______ 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:做相同的功,物体所用时间越短,做功越 ______ 。
分析比较实验序号与或与,或与的数据及相关条件,可得出的初步结论是 ______ 。
请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论:
分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象,可初步得出: ______ 。
分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象,可初步得出: ______ 。
四 、计算题(本大题共2小题,共24分)
18.(12分)一辆汽车的恒定功率是,在此功率下汽车在平直公路上匀速了行驶,用时,求:
汽车匀速行驶的速度;
牵引力做的功;
牵引力;
若汽车以的速度匀速行驶,此时牵引力又是多少?
19.(12分)如图所示,小明在单杠上做引体向上运动,每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为,握拳时手臂的长度为,完成次引体向上所用的时间为。求:
小明完成次引体向上所做的功;
内小明做引体向上的功率。
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解:、功率是做功多少与所用时间的比值。做功多,时间不确定,功率大小不能确定。故错误;
、功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小,则做功慢。故正确;
、机械效率与做功快慢没有关系。故错误;
、使用任何机械都要做额外功,所以总功一定大于有用功,即有用功与总功的比值一定小于,也就是机械效率小于。故错误。
故选:。
功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功,功率大则做功快;
机械效率反映了机械的性能优劣,是有用功与总功的比值,与做功快慢没有关系;使用任何机械不可避免地做额外功,所以机械效率一定小于。
正确理解功率和机械效率的概念是解决此题的关键;还要充分考虑选项中的条件,必要时可运用公式分析。
2.【答案】D;
【解析】解:
A、汽车爬坡时要采用低挡上坡,不会改变汽车的质量,不会增大汽车的惯性,故A错;
B、汽车爬坡时受重力、支持力、牵引力和阻力,不存在冲力,故B错;
C、采用低挡上坡时,汽车的功率一定,功率不会增大,故C错;
D、汽车爬坡时要采用低挡上坡,速度会减小,汽车的功率一定,由功率的变形公式可知,可以增大牵引力,故D正确。
故选:。
功率公式,功率一定时,减小行驶速度可增大牵引力。
该题考查了功率公式的应用,在功率一定时,分析力的问题时常用到功率的变形公式。
3.【答案】C;
【解析】解:弹簧测力计的示数为,则绳端的拉力为,
绳端移动的速度:;
拉力做功的功率:;
故选:。
弹簧测力计的示数为,则绳端的拉力为,图中为动滑轮,绳端移动的速度为物体移动速度的倍,根据:计算拉力做功的功率。
此题主要考查动滑轮的使用和功率公式的灵活运用,题目难度不大。
4.【答案】D;
【解析】解:、功率描述物体做功快慢,与机械效率高低没有必然的联系,故错误;
、功率决定于做功多少和所用时间,做功多,时间不确定,功率大小不能确定,故错误;
、功率越大,说明做功越快,但不能说明机械效率越高,故错误;
、在有用功一定时,减小机械内部摩擦可以少做额外功,也就是减少总功,所以机械效率会提高,故正确。
故选:。
功率指物体做功的快慢,而机械效率指有用功占总功的比例,二者之间没有什么关系。
该题考查学生对机械效率的理解,特别要注意功率与机械效率是两个不同的物理量,它们之间没有任何关系。
5.【答案】C;
【解析】解:、不计绳重及摩擦,拉力,
由图知,,,所以绳端的拉力分别为:,,
则甲、乙滑轮组拉力之比为;:::,故错误;
、将同一重物在相等的时间内提升相同的高度,则提升物体的速度相同,因为绳的自由端移动距离,所以甲、乙滑轮组绳的自由端移动距离分别为:,,
绳的自由端拉力做功分别为:
,
,所以两种绕法做功一样多,故错误;
、两种绕法做功一样多,做功时间相等,由可得,和做功的功率相等,故正确;
、将同一重物在相等的时间内提升相同的高度,由可知,利用滑轮组做的有用功相同,而拉力做的总功相同,由可知,两滑轮组的机械效率相同,故错误。
故选:。
由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数。
不计绳重及摩擦,拉力,据此比较拉力大小之比;
物体被提升的高度相同,拉力端移动距离,据此求甲、乙绳的自由端移动距离,再利用比较和做功的关系;
利用比较和做功的的功率的关系;
把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;而拉力做的总功相同,根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
此题主要考查了两个滑轮组拉力、拉力做的做功、拉力做功功率、机械效率的大小比较,关键是利用好关系式:不计绳重及摩擦,拉力。
6.【答案】B;
【解析】解:
由压强定义式可知压强的单位为:,不存在、、这些单位,故正确、错。
故选:。
结合压强的定义式及物理量的单位运算规律,不难选出答案。
本题是一道有关物理量的单位确定的题目,明确单位由来是关键。
7.【答案】C;
【解析】解:甲、乙两机器的功率之比为:,做功时所用时间之比为:,
由可得,它们所做的功之比:
:。
故选:。
已知甲、乙两机器的功率之和做功时所用时间之比,根据求出它们所做的功之比。
该题考查功的公式运用,求两个物理量之比,先写出两个物理量的表达式,然后代入已知量即可。
8.【答案】D;
【解析】解:由题知,两种方式提升重物时,物重相同,提升的高度相同,所用时间相同;
、左图为定滑轮,使用定滑轮不能改变力的大小即不能省力;右图为动滑轮,使用动滑轮可以省力,所以拉力大于,故错误;
、使用定滑轮,不计绳重与摩擦,拉力做的功等于克服物体重力做的功,即;
使用动滑轮,不计绳重与摩擦,拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力做的功,即;
所以,使用动滑轮所做的功大于使用定滑轮所做的功,即使用动滑轮所做的总功大,故错误;
、使用定滑轮时,,使用动滑轮时,所以在相同的时间内,匀速提升相同的高度的速度:,,则,故错误;
、使用动滑轮所做的功大于使用定滑轮所做的功,由于做功时间相同,根据可知,使用动滑轮拉力做功的功率大于使用定滑轮拉力做功的功率,故正确。
故选:。
根据定滑轮和动滑轮的工作特点分析解答;
不计绳重及摩擦,使用定滑轮时,拉力做的功等于克服物体重力做的功;使用动滑轮时,拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力做的功;
使用定滑轮时,绳子自由端移动的速度等于物体上升的高度;绳子自由端移动的速度等于物体上升的高度的倍,据此结合速度公式分析解答;
根据公式比较功率的大小。
此题主要考查了功和功率的大小比较、定滑轮和动滑轮的工作特点、使用滑轮时拉力的求法,会分析拉力做的功和有用功,并能熟练运用功和功率公式是关键。
9.【答案】C;
【解析】物块从光滑斜面上点由静止滑下,由题意可知,所以物块在两段路程中下滑的高度相同,物块的重力不变,由可知;
物块从光滑斜面上点由静止滑下,速度越来越快,则物块在段下滑的速度小于在段下滑的速度,
又因为,所以物块在段所用时间大于在段下滑的时间,即,
由可知故正确。
故选:。
根据此物体由点沿光滑的斜面下滑时,因为都是重力做功,所用相同,由,可得都相同,根据功的计算公式,可判断和,由图中可知,尽管,但在两段路程内下滑的速度不同,即所用时间不同,由可判断和。
此题难易程度适中,涉及的知识点不是很多,但有一定的拔高难度,多做此类题目,有助于学生解题能力的提高。
10.【答案】A;
【解析】解:、根据图示可知,物体在以较大的速度做匀速直线运动,物体在的内以较小的速度做匀速直线运动,因为物体处于平衡状态,拉力都等于物体的重力,故正确;
、从图象上看,和物体以不同的速度做匀速直线运动,而过程中通过的路程是,的过程中通过路程为,因为相同时间内通过的路程越多,速度越大,因此过程中的速度大于的过程中的速度,即时的速度大于时的速度,故错误;
、从图中可以看出,过程中通过的距离为;的过程中通过的距离为;而拉力相同,由可知,至内钢索拉力做的功大于至内钢索拉力做的功;故错误;
、在至内,物体先后以不同的速度做匀速直线运动,故拉力不变.由于速度发生了改变,根据可知,在至内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率发生了改变;故错误.
故选
物体处于静止或匀速直线运动状态时,受的是平衡力的作用,大小相等;
比较物体运动快慢的方法:运动相同的路程比时间,时间越短,速度越快;相同时间比路程,路程越长,速度越快;
从图象上分别读出和过程中通过的距离,根据比较拉力做功的多少;
根据判断功率的变化.
根据图象判断物体是否做匀速直线运动以及速度大小的关系,知道平衡力的辨别和功、功率的计算公式是解决本题的关键.
11.【答案】A;
【解析】
为光滑斜面且不计空气阻力,利用斜面设长为,高度为做的功等于不用斜面直接用手做的功,即
故推力为
因的长度大于的长度,故有
推力做的功等于,故推力做的功相等,根据,已知,故有
故正确,错误。
故选。
12.【答案】D;
【解析】解:、从图象上可以看出,木块两次都是作匀速直线运动,而做匀速直线运动的物体受平衡力作用,所以两次木块受到的拉力相等,故错误;
、从图中可以看出第一次木块运动的速度较大,而木块的质量不变,所以第一次木块具有的动能多,故错误;
、从图中可以看出,在相同拉力作用下,木块两次运动的距离不同,所以木块两次所做的功不一样大,故错误;
、从图中可以看出第次木块运动的速度较大,而木块所受的拉力不变,根据公式可知,拉力第次做功的功率大;故正确。
故选:。
先判断木块两次的运动状态,然后根据二力平衡的条件分析拉力的关系;
根据决定功率的因素即木块的拉力和木块的速度进行分析;
根据决定动能的因素即木块的质量和木块的速度进行分析;
根据作用在物体上的拉力和在拉力方向上通过的距离,利用公式比较两次做功的多少。
此题主要考查识图能力、二力平衡的条件、功的计算公式的应用以及能量守恒定律的掌握情况,本题的关键是能从图中得出相关信息。
13.【答案】20 300 30;
【解析】解:因为有条绳子作用在动滑轮上,所以水平向左拉物体的拉力为;
在内物体移动的距离。
绳子自由端通过的距离,
拉力做的功;
功率。
故答案为:;;。
当物体匀速移动时,拉物体的力和摩擦力是一对平衡力。因为有条绳子作用在动滑轮上,则拉力;
根据公式可求物体通过的距离,而绳子自由端通过的距离是物体通过距离的倍,然后根据求拉力做的功;根据求功率。
此题主要考查拉力和路程的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是对动滑轮绳子段数的分析。
14.【答案】;
【解析】解:利用水来作为汽车发动机的制冷剂是因为水的比热容较大,在同等情况下能够吸收较多的热量。
属性比较:水的比热容较大。
应用实例:利用水来作为汽车发动机的制冷剂。
故答案为:水的比热容较大;利用水来作为汽车发动机的制冷剂。
可从比热容的角度考虑,比热容是物质的一种特性,体现了物质的吸热和放热本领。
此题主要考查对物质的属性的认识,属于基础题,难度不大。
15.【答案】液化; 1×104W;
【解析】解:
发动机排出的湿热气流与高空冷空气相遇后,液化形成小水滴,所以白色的雾气是液化现象形成的;
由图可知,货物下降的高度,下落的时间,
则货物的重力所做功的功率。
故答案为:液化;。
液化是由气态变成液态的过程,液化过程需要放热;
由图可知货物下降的高度和下落的时间,又知道货物的质量,根据和求出货物的重力所做功的功率。
该题考查了物体变化和功率的计算,是一道较为简单的应用题。
16.【答案】6×104 7.2×106;
【解析】解:发动机的功率可达;
以此功率行驶分钟,可以做功:。
故答案为:;。
功率的单位换算:;
已知发动机的功率和轿车的行驶时间,利用可求出轿车做的功。
此题主要考查了学生对功的计算公式的运用、以及对功率单位换算的掌握,难度不大,只需要熟练掌握相关的基础知识点即可。
17.【答案】1、4或2、5或3、6 快 做功时间相等时,所做的功越多,做功越快 当电动机做的功和做功用的时间的比值相同时,做功快慢相同 当电动机做的功和做功用的时间的比值越大时,做功越快;
【解析】解:要得到“做相同的功,电动机所用时间越短,做功越快”的结论就要让做的功相同,因此观察表格中数据可知、或、或、符合要求;
可得出的初步结论是:做相同的功,物体所用时间越短,做功越快;
分析与或与,或与可以发现,时间相同,做的功不同,故总功多的说明做功快;由此得出结论:做功时间相等时,所做的功越多,做功越快。
分析表一可知,在做功时间和做功多少都不一样的情况下,做功的快慢是一样的,求出功与时间的比值可以发现,比值是相同的,由此得出:当电动机做的功和做功用的时间的比值相同时,做功快慢相同。
综合分析表一、表二和表三,可以发现表二、表三中功和时间的比值是不同的,而做功的快慢也是不同的,由此得出:当电动机做的功和做功用的时间的比值越大时,做功越快。
故答案为:、或、或、;快;做功时间相等时,所做的功越多,做功越快;当电动机做的功和做功用的时间的比值相同时,做功快慢相同;当电动机做的功和做功用的时间的比值越大时,做功越快。
从表格找出做相同功的序号,然后对比时间。
分析与或与,或与数据可得,做的功不同,而做功时间是相同,然后分析得出由此得出做功快慢和做功多少的关系。
分析表一,为什么功和时间都不同而做功的快慢却是相同的,算出功和时间的比值进行比较,从而得出:电动机做的功与所用时间的比值相同,拉力做功快慢相同。
然后再综合的比较表一、表二和表三中功和时间的比值得出:电动机做的功与所用时间的比值越大,拉力做功越快。
此题主要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。
18.【答案】解:(1)因为s=6km=6×103m,t=5min=300s,
所以汽车匀速行驶的速度v=;
(2)因为P=60kW=6×104W,
所以W=Pt=6×104W×300s=1.8×107J;
(3)牵引力F=;
(4)因为汽车的恒定功率,又P==,
所以汽车以15m/s的速度匀速行驶时的牵引力F'==。
答:(1)汽车匀速行驶的速度为20m/s;
(2)牵引力做的功为1.8×107J;
(3)牵引力为3000N;
(4)汽车以15m/s的速度匀速行驶时的牵引力为4×103N。;
【解析】
知道路程和时间,利用计算出速度;
知道功率和时间,利用计算出牵引力做的功;
利用可以求出牵引力;
由于汽车的功率恒定,可利用可以求出相应速度时的牵引力。
此题主要考查了速度的计算、功的计算、功率公式的应用,是一道基础题。
19.【答案】解:(1)做引体向上时需要克服重力做功,已知小明体重:G=500N,每次上升距离:h=0.6m,
小明完成一次引体向上做的功为:W=Gh=500N×0.6m=300J;
(2)小明10s内做的总功:W总=4×300J=1200J;
小明做功的功率:.
答:(1)小明完成1次引体向上所做的功为300J;(2)10s内小明做引体向上的功率为120W.;
【解析】
做引体向上时需要克服重力做功,在已知重力大小和上升高度时,可利用公式求得小明做的功;
已知所做的功和做功时间时,利用公式求得小明做功的功率。
此题主要考查功和功率的简单计算,难度不大。