
?滬粵版九年級上冊物理 11.2怎樣比較做功的快慢 同步測試
一、單選題
1.關(guān)于功率,下列說法正確的是( ??)
A.?做功多的機器,功率一定大????????????????????????????????B.?做功時間短的,功率一定大
C.?做相同的功,所用時間短的,功率一定大???????????D.?以上說法都不對
2.如圖所示,圖甲中用彈簧測力計拉木塊,使它沿水平木板勻速滑動;圖乙是他兩次拉動同一木塊得到的路程隨時間變化的圖象.下列說法正確的是( ?。?br />
A.?木塊第二次受到的拉力較大????????????????????????????????B.?第一次木塊的動能大
C.?第一次拉力對木塊做功的功率大?????????????????????????D.?木塊兩次受到的拉力和摩擦力均相等
3.“十·一”假期,小林和爸爸一起去登狼山,小林用了15min登到山頂,爸爸用了20min登上了山頂,爸爸的體重是小林的1.5倍,則小林與爸爸登山時所做功的功率之比為(???)
A.?9:8???????????????????????????????????????B.?8:9???????????????????????????????????????C.?1:2???????????????????????????????????????D.?2:1
4.當(dāng)兩臺機器正常工作時,功率大的機器一定比功率小的機器( )
A.?做功多????????????????????????????????B.?做功少????????????????????????????????C.?做功快????????????????????????????????D.?做功慢
5.先閱讀,再作出選擇:汽車在行駛過程中,發(fā)動機的功率為P,牽引力為F,汽車行駛的速度為v,這三者之間的關(guān)系為P=Fv.當(dāng)汽車爬坡時,駕駛員的操作總是加大油門同時將變速器換為低檔.加大油門是使發(fā)動機發(fā)揮最大的功率,換為低檔是為了減慢車速。那么,在爬坡時減慢車速的目的是(??)
A.?保證安全 ???????????????????B.?省油???????????????????C.?提高機械效率???????????????????D.?增大發(fā)動機的牽引力
6.人的體溫是由“下丘腦”中特殊神經(jīng)細(xì)胞組織控制的,它對人體體溫的變化很敏感,當(dāng)下丘腦溫度高于37℃時,人體散熱機制(如血管舒張,出汗等)就會活躍起來.已知37℃時蒸發(fā)18克汗水所需要的能量為4300焦.現(xiàn)有一中年人漫步行走時,每秒鐘體內(nèi)產(chǎn)生的熱量為35焦,而此時人體通過傳導(dǎo)、輻射等方式(不包括出汗)產(chǎn)生的散熱功率只有33瓦,因此還要通過出汗的方式才能保持37℃的體溫不變.那么此人漫步行走1小時出汗約( ?。?
A.?20克????????????????????????????????????B.?30克????????????????????????????????????C.?40克????????????????????????????????????D.?50克
7.班里組織一次比賽活動,從一樓登上三樓,比比誰的功率最大.為此,需要測量一些物理量,下列物理量中必須測量的量是( )
①三樓地面到一樓地面的高度
②從一樓到達三樓所用的時間
③每個同學(xué)的質(zhì)量或體重
④一樓到三樓樓梯的長度.
A.?①②?????????????????????????????????B.?①④???????????????????????????????????????C.?①②③?????????????????????????????????D.?②③
8.某班準(zhǔn)備組織一次爬樓比賽活動,要求從一樓登上五樓,比比誰的功率最大.怎樣比較誰爬樓的功率最大?討論中,同學(xué)們提出測量的物理量有:①一樓到五樓的高度h; ②從一樓到達五樓所用的時間t;③每個同學(xué)的質(zhì)量或體重G.下面比較方案中可行是( ?。?
A.?比較t的大小???????????????????B.?比較G的大小???????????????????C.?比較的大小???????????????????D.?比較的大小
9.為了從三樓爬到四樓,小華同學(xué)在10s內(nèi)連續(xù)向上跳了12個臺階,已知他的體重為40kg,在這段時間內(nèi),小華的功率大小最接近于 () ????
A.?1200W??????????????????????????????????B.?10W??????????????????????????????????C.?12W??????????????????????????????????D.?120W
二、填空題
10.在月球表面,質(zhì)量為lkg的物體,受到月球?qū)λ囊s為1.6N,那么質(zhì)量為60kg的宇航員在月球表面受到月球的引力為________N,若宇航員手托1kg的物體,以1m/s的速度使物體豎直勻速上升,則宇航員對物體做功的功率為________W。
11.水泵在0.5h內(nèi)把360m3的水抽到5m高處,則水泵對水做功的功率為________W.
12.小華若要在班級開展上樓功率誰最大的比賽,那么在活動中必須測量的物理量有(要帶有物理量的字母):人的質(zhì)量m、________?、________?;需要的測量工具:磅秤、________?、________?;所測功率的表達式是:________?
13.功率是表示________的物理量.________叫做功率.功率的計算公式是________,其中P表示________,W表示________,t表示________.在國際單位制中,功率的單位是________.
三、解答題
14.請你設(shè)計一個實驗方案,比較你和你的一位同學(xué)爬樓的功率誰大?
四、實驗探究題
15.如圖甲是小明和同學(xué)做“測定小燈泡額定電功率”實驗的電路,電源電壓為6V,己知小燈泡正常工作時的電壓為2.5V,正常發(fā)光時燈絲的電阻約為10Ω.
?
(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線把未連接完的實物電路連接成正確的完整電路________(要求:導(dǎo)線不交叉且滑動變阻器滑片向右移動燈泡變亮).
(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于________端(選填“A”或“B”),若實驗室有三種規(guī)格的滑動變阻器,分別是甲“10Ω? 1A”、乙“20Ω? 0.5A”、丙“50Ω? 0.2A”,則小明應(yīng)選用________(選填“甲”、“乙”或“丙”).
(3)若閉合開關(guān),燈泡不亮,經(jīng)檢查燈絲斷了,則電流表指針偏轉(zhuǎn)情況是________;電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況是________.
(4)更換相同規(guī)格燈泡后,當(dāng)滑動變阻器的滑片在某一位置時,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,為了使燈泡正常發(fā)光,應(yīng)將滑片向________(選填“左”或“右”)移動;小明進一步測置并推繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲找如圖丙所示,通過圖象可知小燈泡正常發(fā)光時的電功率為________W.
(5)另一位同學(xué)在連接好電路后,閉合開關(guān),在移動滑動變阻器滑片P的過程中發(fā)現(xiàn);燈泡變亮?xí)r電壓表示數(shù)變??;燈泡變暗時,電壓表示數(shù)變大.經(jīng)檢查所用器材完好,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能________.
(6)他們繼續(xù)用如圖所示裝置來探究“電流與電壓的關(guān)系”,首先把5Ω的電阻接入原來小燈泡的位置,調(diào)節(jié)滑動變阻器依次測得數(shù)據(jù)如表一所示,由表一可歸納出:在電阻不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成________比.接著他們探究“電流與電阻的關(guān)系”.其操作步驟是分別把5Ω、10Ω、15Ω的電阻接入原小燈? 泡的位置,立即閉合開關(guān)記錄讀數(shù)如表二所示.由表中的實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),通過導(dǎo)體的電流跟它的電阻不成反比,其原因可能是遺漏了重要的操作步驟,此步驟是:________
表一
表二
五、綜合題
16.如圖是新建成的快速軌道交通南京南站,已知列車牽引機車功率為4800kw,若牽引機車工作時的功率保持不變,求:
(1)列車出站后以108km/h速度水平勻速直線行駛,其牽引力的大?。?
(2)火車在水平勻速行駛時受到阻力的大?。?
17.小聰制作了一架利用風(fēng)力做功的小風(fēng)車,想粗略測定該風(fēng)車在一定風(fēng)速下的功率.他設(shè)計了如圖所示的實驗裝置.實驗時,用位置不變的電吹風(fēng)正對著風(fēng)車吹風(fēng),保持風(fēng)速不變,改變掛在細(xì)線下的回形針數(shù)量,直到細(xì)線剛好緩慢勻速向上提升回形針為止.測出回形針勻速上升的高度h、所用時間t、回形針的總質(zhì)量m,就可得出風(fēng)車做功的功率.請你解答:
(1)觀察實驗裝,他是通過測量細(xì)線對________?做功的功率來測定風(fēng)車做功的功率;
(2)除了圖中的還需要的測量工具有:天平、________?和________?
(3)風(fēng)車做功的功率P= ________?(表達式中的物理量均用符號表示).
答案解析部分
一、單選題
1.【答案】C
【解析】【分析】由功率公式P=W/t可知:功率大小是由做功多少與做功時間共同決定的
【解答】A、在相同時間內(nèi),做功多的機器,功率一定大.選項A缺少“相同時間”這一條件,所以A不正確;
B、做相同的功,做功時間短的,功率一定大.選項B缺少“相同的功”這一條件,所以B不正確;
C、做相同的功,所用時間短的,功率一定大.有條件,且結(jié)論正確,所以C正確;
D、因為選項C的說法正確,所以D不正確.
故選 C.
2.【答案】D
【解析】【解答】解:(1)從圖象上可以看出,用彈簧測力計拉木塊沿水平木板勻速滑動,木塊做勻速直線運動,不論其速度大小如何,都受到平衡力的作用,在水平方向上,摩擦力和拉力是一對平衡力,故兩次實驗的拉力和摩擦力均相等.故A錯誤,D正確.
(2)從圖中可以看出第一次木塊運動的速度較小,而木塊的質(zhì)量不變,所以第一次木塊具有的動能小,故B錯誤.
(3)從圖中可以看出第一次木塊運動的速度較小,而木塊所受的拉力不變,根據(jù)公式P==Fv可知,拉力第一次做功的功率小,故C錯誤.
故選D.
【分析】(1)先判斷木塊兩次的運動狀態(tài),然后根據(jù)二力平衡的條件分析拉力和摩擦力的關(guān)系;
(2)根據(jù)速度的計算公式:v=利用圖象比較速度的大小,從而確定動能的大?。?br />
(3)根據(jù)決定功率的因素即木塊的拉力和木塊的速度進行分析功率的大?。?br />
3.【答案】B
【解析】【分析】同一座山的高度一定,登山運動時所作的功為克服自身重力做的功,知道登山時間和兩者的重力關(guān)系,根據(jù)P=求出兩者登山功率之比.
【解答】由題意可知,h小林=h爸爸 , t小林:t爸爸=15min:20min=3:4,G小林:G爸爸=2:3,
由P=可得,小林與爸爸的登山功率之比:
P小林
P爸爸
W小林
t小林
W爸爸
t爸爸
G小林h小林
t小林
G爸爸h爸爸
t爸爸
G小林
t小林
G爸爸
t爸爸
G小林
G爸爸
t爸爸
t小林
=.
故選B.
【點評】本題考查了學(xué)生對功的計算公式W=Gh和功率的計算公式P=
的應(yīng)用,在代入數(shù)值的時候應(yīng)注意一一對應(yīng).
4.【答案】C
【解析】【解答】解:
機器的功率大,知單位時間內(nèi)完成的功多,做功就快,
所以功率大的機器一定比功率小的機器做功快,故C正確,A、B、D錯誤.
故選C.
【分析】功率是反映做功快慢的物理量,不是反映做功的多少.
5.【答案】D
【解析】【分析】爬坡時需要發(fā)動機有很大的牽引力,而單靠增大功率無法達到必要的牽引力,而由P=FV得:要想使F增大,只能減小速度.當(dāng)功率為最大時,速度最小時牽引力最大;
故減小速度可以增大發(fā)動機的牽引力;而不是為了保證安全;而油量取決于油門的大小,故也無法省油;機械效率取決于損耗能量的多少,而減小速度不會減小能量的損耗;
故選D.
6.【答案】B
【解析】【解答】解:中年人漫步行走時,每秒鐘體內(nèi)產(chǎn)生的熱量為35焦,即其總功率是P==35W,故此時出汗的散熱功率為
P汗=35W﹣33W=2W;故該人在行走1h時汗的散熱量為W=P汗t=2W×3600s=7200J,由于每蒸發(fā)18克汗水所需要的能量為4300焦,故此時人所需的出汗量是m=?×18g≈30g.故選B.
【分析】該題中人在每秒鐘產(chǎn)生的熱量是35J,即據(jù)公式P=可計算出人的總功率,而此時人體通過傳導(dǎo)、輻射等方式(不包括出汗)產(chǎn)生的散熱功率只有33瓦,故能計算出人的出汗功率,然后根據(jù)公式W=Pt可計算出人在1h內(nèi)因出汗而消耗的能量,再據(jù)題目中所說的“每蒸發(fā)18克汗水所需要的能量為4300焦”的關(guān)系,從而計算出人此時行走1h所出汗的質(zhì)量.
7.【答案】D
【解析】【解答】解:登樓是克服自身重力在豎直方向上做功,功率的計算公式為P=,
∵每位同學(xué)上樓的高度相同,
∴不需要測量樓高,需要測量的物理量是:每個同學(xué)的質(zhì)量或體重,從一樓到達三樓所用的時間.
故答案為:D.
【分析】登樓時是克服自身的重力做功,功等于重力和樓高的乘積,功除以登樓時間就是登樓的功率.
8.【答案】C
【解析】【解答】解:由P=可 知,需要知道每位同學(xué)所做的功W和爬樓的時間T,而根據(jù)功的公式W=GH,還要知道每位同學(xué)的體重G的樓的高度H,值得注意的是,每位同學(xué)都是從一樓登上 五樓,其高度H是相同的,所以不去測量樓的高度也不會影響到實驗的結(jié)果.這樣我們只需要測量每個同學(xué)的體重、爬樓的時間,通過比較就可以知道功率的大小了.
故選C.
【分析】要想比較功率的大小,應(yīng)從公式的角度,通過公式分析出需要測量的量,并注意在爬樓過程中,這里不同的量是每位同學(xué)的體重G和爬樓的時間t,而相同的量則是一樓到五樓的高度H,因此,根據(jù)這一分析,可判斷各選項中的說法哪一個能達到實驗的目的,且更簡便.
9.【答案】D
【解析】【分析】知道小華的質(zhì)量(體重),利用重力公式求小華的重力,每個臺階約0.3m,利用W=Gh求向上跳一個臺階做功,再求出跳12個臺階做功,最后利用
求小華的功率.
【解答】
小華的重力:
G=mg=40kg×10N/kg=400N;
每個臺階的高度h=0.3m,在10s內(nèi)連續(xù)向上跳12個臺階做的功:
W=Gh=400N×0.3m×12=1440J,
,最接近于120W
故選D.
【點評】本題考查了學(xué)生對功的公式和功率的公式的掌握和運用,能較準(zhǔn)確地估測出一個臺階的高度是本題的關(guān)鍵.
二、填空題
10.【答案】96;1.6
【解析】【解答】解:由題知,質(zhì)量為lkg的物體,受到月球?qū)λ囊1=1.6N,則質(zhì)量為60kg的宇航員在月球表面受到月球的引力:
F2=1.6N/kg×60kg=96N,
因為P= = =Fv,
所以宇航員對物體做功的功率:
P1=F1v=1.6N×1m/s=1.6W。
故答案為:96;1.6。
【分析】質(zhì)量1Kg的物體受到月球的引力是1.6N,60Kg的物體受到月球的引力即為它的60倍;手托1Kg的物體豎直勻速上升所用的力為1.6N。
11.【答案】9800
【解析】【解答】解:(1)由ρ= 可得, 水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×360m3=3.6×105kg,
水的重力:
G=mg=3.6×105kg×9.8N/kg=3.528×106N,(2)克服重力做功:
W=Gh=3.528×106N×5m=1.764×107J,(3)水泵做功的功率:
P= = =9800W.
故答案為:9800.
【分析】(1)已知水的體積,利用密度公式和重力公式可以得到水的質(zhì)量和重力;(2)已知水的重力和提升的高度,可以得到克服重力做的功;(3)已知克服重力做的功和所用時間,利用P= 得到水泵的功率.
12.【答案】上樓的高度h;上樓的時間t;刻度尺(皮卷尺、鋼尺);秒表;
【解析】【解答】解:上樓時,人克服重力做功,故應(yīng)用磅秤測出同學(xué)的質(zhì)量m,刻度尺測出一節(jié)樓梯的高度,數(shù)出所上的臺階數(shù),計算出上樓的總高度h,用秒表測出上樓的時間t,則功率的表達式P==.
故答案為:上樓的高度h;上樓的時間t;刻度尺(皮卷尺、鋼尺);秒表;P=;
【分析】上樓時是克服自身的重力做功,功等于重力和跳起高度的乘積,功除以做功時間就是跳繩的功率;需要測量同學(xué)的體重(質(zhì)量)、上樓的時間和上樓的高度,利用W=Gh=mgh求出功,再利用P=求出平均功率.
13.【答案】物體做功快慢;單位時間完成的功;P= ?;功率;功;時間;W
【解析】【解答】解:①功率是表示物體做功快慢的物理量;②單位時間完成的功叫功率.功率的計算公式是P= ,其中P表示功率,W表示功,t表示時間;③在國際單位制中,功率的單位是W. 故答案為:物體做功快慢;單位時間完成的功;P= ;功率;功;時間;W.
【分析】①功率是描述物體做功快慢的物理量;②物體在單位時間完成的功叫功率,功率等于功與做功時間的比值;③在國際單位制中,功率的主單位是瓦特,符號是W.
三、解答題
14.【答案】解:設(shè)計方案如下: ①控制爬樓的時間t相同,測量出各自的體重m、爬樓的高度h,算出爬樓做功W=Gh=mgh的多少即可比較出功率的大小;②測量出各自的體重m、爬樓用的時間t和爬樓的高度h,算出功率P= = 進行比較.
【解析】【分析】(1)功率等于功與時間的比值.可以由時間相等時,來比較功的多少來確定功率的大??;(2)也可以直接算出功與時間,然后通過比值來比較大?。?br />
四、實驗探究題
15.【答案】(1)解:如圖所示:
(2)A;乙
(3)無偏轉(zhuǎn);超滿偏
(4)右;0.75
(5)電壓表與滑動變阻器并聯(lián)
(6)正;調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使定值電阻兩端的電壓相等
【解析】【解答】解:(1)滑動變阻器滑片向右移動燈泡變亮,滑動變阻器的電阻應(yīng)變小,所以下面應(yīng)接右邊的接線柱,如圖所示:
;
(2)滑動變阻器的下面接了右邊的接線柱,所以應(yīng)將滑片移至最左端即A端,使其阻值最大;當(dāng)燈泡正常發(fā)光時,變阻器兩端的電壓 ;額定電流大約為 ?;此時滑動變阻器的電阻應(yīng)為: ;甲的電阻太小,丙的電阻太大,乙比較適合;
(3)若燈絲斷了,則電路中無電流,電壓表兩端的電壓等于電源電壓;由于電壓表的量程為0~3V,電源電壓為6V,所以電壓表將被燒壞;
(4)由圖乙所示,燈泡兩端的電壓等于2.2V,低于額定電壓,要使燈泡正常發(fā)光,需減小滑動變阻器的阻值,將滑片向右端滑動;由圖丙知,當(dāng)U=2.5V時,電流I=0.3A,所以額定功率 ;
(5)燈泡變亮,說明電流變大,此時燈泡兩端的電壓變大,滑動變阻器兩端的電壓變小,電壓表的示數(shù)變小,說明電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了;
(6)由表一得: 是定值,所以在電阻一定時,電流跟電壓成正比;探究電流跟電阻關(guān)系時,要保持電壓不變,實驗時,分別把5Ω、10Ω、15Ω電阻接入原燈泡位置,立即閉合開關(guān),原燈泡位置接入的電阻越大,分擔(dān)的電壓越大,沒有保持電阻兩端的電壓不變,所以得到電流跟電阻不成反比.實驗時,應(yīng)該把5Ω、10Ω、15Ω電阻接入原燈泡位置時,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,使定值電阻兩端電壓相等.
故答案為:(1) ? ;? (2) A?? ;乙?? ; (3)無偏轉(zhuǎn)? ;? 超滿偏? ;? (64)右? ;? (7) 0.75? ;(8) 電壓表與滑動變阻器并聯(lián)??? ;(9) 正?? ; (10) 調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使定值電阻兩端的電壓相等。
【分析】(1)根據(jù)燈泡的額定電壓知電壓表選0~3V的量程;當(dāng)燈泡正常發(fā)光時通過燈泡的電流約為:I==0.5A,電流表選0~0.6A的量程;根據(jù)‘滑動變阻器滑片向右移動燈泡變亮’確定滑動變阻器的接線柱;(2)閉合開關(guān)前滑動變阻器的阻值要移到最大;根據(jù)串聯(lián)分壓的原理知燈泡正常發(fā)光時燈泡兩端的電壓小于滑動變阻器兩端的電壓,此時滑動變阻器的阻值大于燈泡的阻值,所以滑動變阻器的最大阻值大于10Ω;再根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流為0.5A選擇滑動變阻器;(3)根據(jù)“燈絲斷了”判斷電流表無示數(shù),再根據(jù)電源電壓和電壓表的量程判斷電壓表的示數(shù);(4)根據(jù)燈泡兩端的電壓和燈泡的額定電壓判斷滑動變阻器的移動方向;根據(jù)P=UI求解;(5)根據(jù)燈泡的亮度、電壓表的示數(shù)變化判斷電壓表的連接情況;(6)根據(jù)表一得出:電阻一定時,電流跟電壓成正比;根據(jù)表控制變量法知探究電流跟電阻關(guān)系時,要保持電壓不變。
五、綜合題
16.【答案】(1)解:功率P=4800kW=4.8×106W;速度v=108km/h=30m/s; 由P=Fv得牽引力:
F= = =1.6×105N;
(2)解:火車在水平勻速行駛,受到平衡力作用,受到的阻力: f=F=1.6×105N.
【解析】【分析】(1)根據(jù)公式P=Fv變形可求牽引力F的大小;(2)根據(jù)力與運動之間的關(guān)系,勻速直線運動的物體受到平衡力的作用,可求阻力大?。?br />
17.【答案】(1)回形針
(2)刻度尺;秒表
(3)
【解析】【解答】解:
(1)由實驗裝置可知,通過測量細(xì)線對回形針做功的功率即可粗略測定風(fēng)車在一定風(fēng)速下做功的功率;
(2)由W=Gh=mgh可知,要測細(xì)線對回形針做的功需要天平測出回形針的總質(zhì)量m和刻度尺測出回形針上升的高度h,
由P=可得,要測出細(xì)線對回形針做功的功率需要秒表測出所用的時間t;
(3)風(fēng)車做功的功率P=
故答案為:(1)回形針;(2)刻度尺;秒表;(3)?.
【分析】(1)由圖可知,回形針隨風(fēng)車的轉(zhuǎn)動會上升,測量細(xì)線對回形針做功的功率即可測出風(fēng)車做功的功率;
(2)細(xì)線對回形針做的功W=Gh=mgh,功率P=, 據(jù)此確定實驗需要的器材;
(3)根據(jù)做功工作和功率公式得出細(xì)線對回形針做功的功率即為風(fēng)車做功功率的表達式.
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