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人教版八年级物理下册《11.2功率》知识点突破与课时作业(含答案解析)

1、第 2 节 功率一、学习目标1.理解功率的概念及计算公式。2.知道功率的单位。3.通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。学习重点是理解功率的概念及计算公式。学习难点是功率的物理意义。二、知识点解读知识点一:功率的概念1.物理意义功率是表示物体 做功快慢的物理量。2.定义:单位时间内所做的功叫做功率,用符号“P”表示。单位是瓦特(W) 。3.公式:P=W/t。式中 表示功率,单位是瓦特(W) ;W 表示功,单位是焦耳(J) ;t 表示时间,单位是秒(s) 。知识点二:功率与机械效率的区别功率表示物体做功的快慢;机械效率表示机 械做功的效率。三、深化理解知识点的例题及其解析【例题 1】如图所示

2、是正在建造中的我国自主设计的首艘科考破冰船“雪龙 2 号” ,它将助力我 国极地科考工作。该船设计空载排水量为 8000t,满载排水量为 14000t,能在厚冰层上连续破冰。 (排水量为轮船在水中排开水的质量,g 取 10N/kg) 。(1)空载时该船受到的重力为多少 N?(2)假设破冰船在 1.5m 厚的冰层海域以 7.2km/h 的速度匀速直线破冰时所受的阻力为 2107N,则此时破冰船推进功率为多大?答案:(1)空载时该船受到的重力为 8107N;(2)假设破冰船在 1.5m 厚的冰层海域以 7.2km/h 的速度匀速直线破冰时所受的阻力为 2107N,则此时破冰船推进功率为 4107W

3、。根据阿基米德原理 F 浮 =G 排 =8107N,因为漂浮,所以空载时该船受到的重力:G=F 浮 =8107N;(2)v=7.2km/h=2m/s;匀速行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,即 F=f=2107N,推进功率:P= = =Fv=2107N2m/s=4107W。四、本节课的课时作业(含答案与解析)第 2 节 功率 课外同步课时作业一、选择题1.中学生小华在一次跳绳的体能测试中,1min 内跳了 120 次,每次跳离地面的高度约为 5cm,则他跳绳时的功率最接近( )A5W B50W C500W D5000W2妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为

4、匀速运动,妈妈的体重是小明的 2 倍,妈妈所用的时间是小明的 3 倍,若妈妈克服重力做功为 W1、功率为 P1,小明克服自身重力做功为 W2、功率为 P2,则下列关系正确的是( )AW 1:W2=1:1 BW 1:W2=2:3 CP 1:P2=1:1 DP 1:P2=2:33.如图,小丽和爷爷进行爬楼比赛。他们同时从一楼出发,爬到五楼,结果小丽先到达。已知小丽的体重比爷爷的体重小。下列说法正确的是( )A爬到五楼时,小丽做的功比爷爷做的功多B爬到五楼时,爷爷做的功比小丽做的功多C小丽做功的功率一定比爷爷做功的功率大D爷爷做功的 功率一定比小丽做功的功率大。4.已知小汽车的总质量为 1500kg

5、,该车以 30m/s 的速度作水平匀速直线运动,行驶 180s,汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的 0.16 倍(g=10N/kg)则结论正确的是( )A.小车行驶的距离为 540mB.在此过程中汽车的牵引力为 240NC. 在此过程中汽车的牵引 力做功为 1.296106JD.汽车的功率为 7.2104W5.如 图 所 示 , 水 平 木 板 上 有 甲 、 乙 两 个 木 块 , 甲 的 质 量 大 于 乙 的 质 量 。 两 木 块 下 表 面 的 粗 糙 程 度 相 同 。甲 、 乙 分 别 在 水 平 拉 力 F1 和 F2 的 作 用 下 , 以 相 同 速 度 匀 速 直 线 运

6、 动 了 相 同 时 间 , 下 列 说 法 中 正 确 的是 ( ) 。A. F1 大 于 F2 B.F1 比 F2 做 功 多 B. C.F2 比 F1 的 功 率 大 D.甲 的 重 力 做 功 较 多二、填空题1.新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性,一架由碳纤维材料制作的小型无人机,质量为 2kg,在 5s 内匀速竖直上升 10m,则该无人机克服自身重力做功为_J,功率为_ _W。2.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,

7、做功功率 P2,则 W1 W2,P 1 P 2(两空均选填“” 、 “”或“=” )3.如图所示,一物体在水平向右的拉力 F1作用下以 1m/s 速度在水平地面上匀速运动了 10m,拉力 F1所做的功为 W1,功率为 P1,若该物体在水平向右的拉力 F2作用下以 2m/s 的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力 F2所做的功为 W2,功率为 P2,则 W 1 W 2,P 1 P 2(选填“” 、 “”或“=” ) 4.若轿车以 90kW 的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度 v 与时间 t 的关系如图甲所示则在 2025s 时间内,轿车运动的距离是 m,该过程发

8、动机做的功是 J,轿车在运动过程中受到的阻力是 N5.一辆轿车以 72km/h 的速度在水平路面上沿直线匀速行驶 10 分钟,轿车的质量为 1500kg,行驶时所受阻力为车重的 0.2 倍(g 取 10N/kg) ,则牵引力为 N此时汽车的功率为 kW。三、计算题1.如图甲所示,物体重 500N,某人用 F=400N 平行于斜面的拉力使物体沿斜面向上做直线运动,其路程随时间变化的图象如图乙所示(1)物体运动的速度多大?(2)10s 内人对物体做了多少功?功率多大?(3)10s 内人对物体做了多少有用功?2.星期天,小强同学参加社区举办的“体验日”活动中,体验了一回送水工的工作,将一桶 20L

9、的饮用桶装水搬到五楼的张爷爷家。 (g=10N/kg,1L=110 -3m3)求:(1)桶中水的质量是多少?(2)小强同学质量为 40kg,桶重不计,每只脚与地面接触面积约 0.025m2,当他扛起这桶水双脚站立时,他对水平地面的压强是多大?(3)小强同学将水从一楼搬到 12m 高的五楼用时 2min,小强对水做功的平均功率是多少?第 2 节 功率 课外同步课时作业答案与解析一、选择题1.答案:B2.答案:D3.答案:B4.答案:D (2)小车做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:F=f=0.16mg=0.161500kg10N/kg=2400N(3)牵引力做的功:W=Fs=1.2961

10、0 7J(4)牵引力的功率:P= = =72000W5.答 案 : AB解 析 : 本 题 考 查 滑 动 摩 擦 力 大 小 的 决 定 因 素 、 功 和 功 率 。 滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,甲对桌面的压力大于乙对桌面的压力,甲的摩擦力大于,因为匀速运动,拉力与摩擦力大小相等,所以 A正确;因为速度相同,时间相同,运动距离相同,根据公式 W=Fs,F1 大于 F2,则 F1 做的功多,所以 B 正确;根据 P=W/t,时间相同时,F1 做功多,故 F1 的功率大于 F2 的功率,C 错误;重力与运动方向垂直,重力不做功,D 错误。二、填空题1.答案:200, 40解析:根据无

11、人机的质量 m=2kg,可以求出该物体的重力 G=mg=20N,求克服重力做功2010WFsNmJ;求功率 P=W/t=40W2.答案:=;解 析:本题考点是功、功率的大小比较已知 AB=BC,根据 W=Gh 可知这两段物体做的功相等;因小球在自由下落时做加速下落运动,所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系,再根据功率公式得出它们的功率关系由题 AB=BC,根据 W=Gh 可知,物体在 AB 段和 BC 段做的功相等,即 W1=W2;由于小球在自由下落时做加速运动,根据 t= 可知,小球在 BC 段运动的时间短,根据公式 P= 可知,物体在 AB 段重力做功功率小于 BC 段重力做功功率,

12、即 P1P 23.答案:=;(2)物体运动的距离都为 10m,且 F1=F2,由 W=Fs 可知 W1=W2;因为 v1v 2,且 F1=F2,由 P= = =Fv 可知,P 1P 24.答案:150;4.510 5;3000解析:由图象可知,在 2025s 时间内,轿车运动的速度为 30m/s,则轿车运动的距离s=vt=30m/s5s=150m;因轿车以 90kW 的恒定功率启动做直线运动,所以轿车发动机做功 W=Pt=91045J=4.5105J;轿车运动过程中受到的阻力 f= = =3000N5.答案:310 3;60。解析:汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一

13、对平衡力,根据f=0.2G=0.2mg 求出 阻 力,利用二力平衡条件求出牵引力的大小;根据 P= = =Fv 求出汽车的功率。(1)汽车做匀速运动,处于平衡状态,由二力平衡条件得牵引力:F=f=0.2G=0.2mg=0.21500kg10N/kg=3103N;(2)汽车的速度:v=72km/h=20m/s;汽车的功率:P= = =Fv=3103N20m/s=6104W=60kW三、计算题1.答案:(1)物体运动的速度为 1.2m/s;(2)10s 内人对物体做了 4800J 功;功率为 480W;(3)10s 内人对物体做了 3000J 有用功(1)由图可知,物体运动的图象是一条斜线,表明物

14、体做 匀速直线运动,并且 10s 时,运动的路程是12m,则物体运动的速度 v= = =1.2m/s;(2)10s 内人对物体做的功:W=Fs=400N12m=4800J;功率:P= = =480W;(3)10s 内运动的路程是 12m,根据直角三角形中,30角所对直角边是斜边的一半可知,10s 时物体上升的高度为 h= =6m,则 10s 内人对物体做的有用功:W 有用 =Gh=500N6m=3000J2.解答:(1)水的质量 m=V=110 3kg/ m32010-3m3=20kg(2)小强扛起水后对水平地面的压力F=G=mg=(40kg+20kg)10N/kg=600N小强双脚站立,与地面的接触面积 S=20.025 m2=0.05 m2对地面的压强 P=F/S=600N/0.05 m2=1.2104Pa(3)对水做功 W=Gh=mgh=20kg10N/kg12m=2400J做功功率 P=W/t=2400J/120s=20W