9.4比较做功的快慢
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案，其中可行的是（ ）
①控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，并进行比较。
②控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼用的时间，并进行比较。
③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比较。
A．只有① B．只有①② C．只有③ D．①②③
2．甲、乙两机器的功率分别为P甲=1000瓦、P乙=880瓦，下列说法正确的是（ ）
A．做功相同，甲用时多 B．甲做功多
C．用时相同，甲做功少 D．甲做功快
3．如图所示，小华和妹妹一起坐双人秋千，当秋千从最高点摆到最低点的过程中，他们的重力做功的大小分别为 W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。若小华的体重比妹妹重，则下列说法正确的是（ ）
A．W1=W2，P1=P2 B．W1
C．W1>W2，P1>P2 D．W1>W2，P1=P2
4．如图，用大小相等的拉力F，分别沿竖直方向和水平方向拉物体，物体的运动方向始终和拉力方向保持一致。已知运动时间tab>tcd，运动距离sab=scd，比较（a）（b）两种情况下拉力所做的功和功率（ ）
A．ab段做的功较多
B．ab段和cd段做的功一样多
C．ab段功率较大
D．ab段和cd段功率一样大
5．如图用独轮车搬运砖头到240米远工地，若独轮车所受的阻力为50N，若车厢和砖头所受的总重力G为1000N（车架所受重力忽略不计）．独轮车的有关尺寸如图．工人把车匀速推到工地用了2分钟则下列说法中正确的是（ ）
A．独轮车使用时，人手向上的压力为294N
B．工人在这段时间内做功的功率为100W
C．工人将手靠近车斗会更省力一些
D．轮胎磨损后，在相同条件下，车轮受到地面的摩擦力会更大
6．如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态。当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时，能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F2拉物体B时，能使物体A以0.3m/s速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦，下列判断正确的是（ ）
A．物体B受到的摩擦力为6N B．拉力F2大小为10N
C．拉力F2的功率为1.8W D．拉力F1的功率为3.6W
7．在一次活动中，小明和小华先后在同一水平地面上，水平拉着物体A做匀速直线运动，如图所示是物体A两次运动的路程随时间变化的图像。下列判断正确的是（ ）
A．物体两次运动的速度：
B．物体两次所受的拉力：
C．两人拉力对物体所做的功：
D．两人拉力对物体做功的功率：
8．如图所示，用大小相等的拉力F分别沿斜面和水平面拉同一个木箱，拉力方向和运动方向始终一致。斜面AB粗糙，长度为sAB，水平面CD光滑，长度为sCD，运动时间分别为tAB、tCD，运动速度分别为vAB、vCD。则（ ）
A．若sAB＝sCD，则拉力在AB段做功较多
B．若sAB＞sCD且tAB＝tCD，则拉力在AB段做功较快
C．若sAB＝sCD且tAB＞tCD，则拉力在AB段做功较快
D．若vAB＝vCD，则拉力在AB段和CD段做功一样多
9．如图，两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，则（ ）
A．甲做功较多，功率较大 B．甲做功较多，功率较小
C．甲做功较多，甲、乙功率相等 D．甲、乙做功相等，乙的功率较大
10．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，实验装置如图所示，下列说法中错误的是（ ）
A．小车运动距离远，表明阻力对物体运动影响小
B．实验中要控制小车每次到达斜面底端时速度相同
C．小车在毛巾、棉布、木板表面运动时阻力做的功不同
D．小车在毛巾表面运动时阻力做功的功率最大
二、填空题
11．物理学家 通过大量的实验研究，探索总结出杠杆原理； 是蒸汽机的改良者，为了纪念他，把他的名字命名为功率的单位。
12．一个物体由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段耗时T1，在BC段耗时T2；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T1 T2，W1 W2，P1 P2（三空均选填“”、“”或“”）。
13．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的、图象分别如图乙、丙所示，两次对应的弹簧测力计示数分别为、，两次拉力的功率分别为、。则 ， （均选填“”“”或“”）
14．物体在 做的功叫做功率，功率是表示 的物理量。若某台机器做功的功率为100瓦，表示在 该机器做功100 。
15．在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力 F 把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中， 推力 F 随时间 t 的变化情况如图乙所示，木块前进的速度 v 的大小随时间 t 的变化情况如图丙所示， 则从 3s 至 5s 内，推力对木块所做的功 J，从 0s 至 1s 内，推力对木块所做的功的功率为 。
16．如图所示。甲图中水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力的作用，其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知，9s~12s内，推力对物体做功 J；此段时间推力做功的功率为 W。
三、实验题
17．测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验：
（1）已提供的器材是体重秤和皮尺，还需要的器材是 ；
下表是两位同学的实验数据：
实验次数 同学 做功时间（秒） 做功（焦）
1 甲 30 6000
2 甲 60 120007
3 乙 30 4000
4 乙 50 6000
（2）比较实验次数1和3可得到：当 相同时，做的功越多，做功越快；
（3）比较实验次数 可知：当两位同学做功相同时，所用时间越少，做功越快；
（4）当他们做功多少和做功时间均不相同时， ，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 ，为此物理学中引入了一个新的物理量叫 。
四、综合题
18．今年春节前后，我国出现大范围降雪，严重妨碍了人们的交通出行。工作人员夜以继日的辛勤劳动保障了广大人民群众的出行安全。如下图所示是除雪车正在消除路面积雪的场景。（g取）
（1）冬天由于水蒸气液化，除雪车玻璃 （选填“内”或“外”）侧容易起雾；
（2）除雪车的方向盘属于简单机械 （填简单机械的名称）；使用它是为了 ；
（3）若除雪车在水平路面上以的速度，匀速直线行驶，则行驶的路程是 若它受到的阻力是，牵引力的功率是 ；
（4）当除雪车静止在水平路面上时，对地面的压强为，车轮与水平路面的总接触面积为，则此时除雪车的质量是 。
五、计算题
19．2022年8月，深圳作为先行示范区，完全自动驾驶汽车可以合法上路了，如图甲所示，一辆无人自动驾驶汽车沿着平直公路行驶，运动的路程一时间图像如图乙所示，车辆的质量为1600kg，所受到的阻力是车重的，g取，求：
(1)10min内无人驾驶汽车的平均速度；
(2)前5min无人驾驶汽车牵引力做的功；
(3)前5min无人驾驶汽车牵引力做功的功率。
《9.4比较做功的快慢》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D C B B D D B A C
1．D
【详解】爬楼是克服自身的重力做功，，若做功时间t一定，测出各自的体重m和爬楼的高度h 体重和爬楼高度、g的乘积越大，功率就越大；控制爬楼高度一定，测出各自的体重m和爬楼时间t，若的比值越大，功率就越大；测出各自的体重、爬楼时间和爬楼的高度，根据求出功率，比较功率的大小，所以三种方法都是可以的。
故选D。
2．D
【详解】A．由题可知，P甲=1000瓦、P乙=880瓦，则P甲>P乙，由，做功相同时，甲机器用时少于乙机器用时。故A错误；
BD．功率是描述做功快慢的物理量，P甲>P乙，说明甲做功快，由于做功时间未知，无法判断甲乙机器做功的多少。故B错误，D正确；
C．由P甲>P乙，W=Pt可知，相同时间时，甲机器做功多于乙机器做功。故C错误。
故选D。
3．C
【详解】从最高点下摆到最低点的过程中，小华和小红的重力做功分别为
W1=G1h
W2=G2h
因为h相同，且G1>G2，则W1>W2；根据知，小华和小红的重力做功的功率分别为
因为t相同，W1>W2，所以P1>P2；故C正确，ABD错误。
故选C。
4．B
【详解】AB．根据可知，拉力相同，在力的方向上移动的距离相同，故ab段和cd段做的功一样多，故A不符合题意；B符合题意；
CD．可知，ab段和cd段做的功一样多，运动时间tab>tcd，故ab段功率较小，故CD不符合题意。
故选B。
5．B
【详解】A．由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得
故A错误；
B．因为独轮车做匀速直线运动，则工人对独轮车的推力
F推＝f＝50N
工人做功
W＝F推s＝50N×240m＝12000J
工人做功的功率
故B正确；
C．图中阻力和阻力臂一定，杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，工人将手靠近车斗一些，动力臂减小，则动力变大，即更费力．故C错误；
D．轮胎磨损后，接触面的粗糙程度变小，则压力不变，接触面的粗糙程度变小，车轮受到地面的摩擦力会减小．故D错误。
故选B。
6．D
【详解】A．由图可知，n=3，当B水平匀速向右运动时，B所受的摩擦力等于A的重力与F1之和的3倍，即
f=3(F1+GA)=3×(2N+1N)=9N
故A错误；
B．水平向左拉物体B时，由平衡条件得
F2=3GA+f=3×1N+9N=12N
故B错误；
C．水平向左拉物体时，B的移动速度为
vB===0.1m/s
拉力F2功率为
P2=F2×vB=12N×0.1m/s=12W
故C错误；
D．用力F1竖直向下拉物体A时，拉力F1的功率
P1=F1v=2N×3×0.6m/s=3.6W
故D正确。
故选D。
7．D
【详解】A．两次物体均做匀速直线运动，由图可知相同时间内，由可知，，故A错误；
B．小明和小华先后在同一水平地面上，水平拉着物体做匀速直线运动，两次的拉力均等于摩擦力，又两次的压力和接触面粗糙程度均一样，故两次的摩擦力相等，拉力也相等，故B错误；
CD．，由图可知相同时间内，拉力相等，由可知，两人拉力对物体所做的功，由可知，，故C错误，D正确。
故选 D。
8．B
【详解】A．沿斜面和水平面拉木箱时，所用的力F相等，若sAB＝sCD，则根据W＝Fs可知，拉力在AB段和CD段做功一样多，故A错误；
B．沿斜面和水平面拉木箱时，所用的力F相等，若sAB＞sCD，则根据W＝Fs可知，拉力在AB段做功较多，因为tAB＝tCD，所以根据可知，拉力在AB段做功较快，故B正确；
C．若sAB＝sCD，拉力在AB段和CD段做功一样多，若tAB＞tCD，根据可知，拉力在AB段做功较慢，故C错误；
D．沿斜面和水平面拉木箱时，所用的力F相等，若vAB＝vCD，根据公式
W＝Fs＝Fvt
可知，时间不确定，无法比较做功的多少，故D错误。
故选B。
9．A
【详解】两人举起杠铃质量相同，即杠铃重相同，由于甲比乙高，即举起的高度
h甲>h乙
举起杠铃做功
W=Gh
举起杠铃做的功
W甲>W乙
根据，举起杠铃用的时间相同，做功功率为
P甲>P乙
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．C
【详解】A．阻力较小时，小车可以运动的更远，阻力较大时小车运动的距离小，故小车运动距离远时阻力对物体运动的影响小，故A正确，不符合题意；
B．根据控制变量法，实验中要使小车在水平面运动时只有阻力大小不同，故每次都要控制小车到达斜面低端时速度相同，故B正确，不符合题意；
C．小车从斜面知水平面时因小车的质量和速度相同，则三次实验中小车的机械能相同，最终停止时是阻力做功等于到水平面时的机械能，故C错误，符合题意；
D．小车在毛巾表面运动的时间最短，且阻力做功一样，由可知时间小功率大，故D正确，不符合题意。
故选C。
11． 阿基米德 瓦特
【详解】[1]古希腊哲学家、科学家阿基米德提出了杠杆平衡条件的原理，内容是作用在杠杆上的两个力与其力臂的乘积相等时，杠杆达到平衡状态。
[2]瓦特是英国的发明家、企业家，被誉为第一次工业革命的重要人物；他在1769年改进了纽科门蒸汽机，提高了蒸汽机的效率，使其在商业应用上变得可行。瓦特在1782年制成了复动式蒸汽机，并在棉纺织业得到了应用。
12． =
【详解】[1]由题知
AB=BC由于物体在自由下落时做加速运动，由可知物体在BC段运动的时间短，即
T1>T2
[2]同一物体的重力不变，且
AB=BC根据可知，物体在AB段和BC段重力做的功相等，即
W1=W2
[3]因为
W1=W2
T1>T2则根据公式可知，物体在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率，即
P1
【详解】[1]木块两次运动过程中，木块对水平面的压力及接触面粗糙程度相同，所以木块受到的滑动摩擦力相同；木块两次均做匀速直线运动，受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以，两次对应的弹簧测力计示数。
[2]由图乙可知，第一次木块运动的速度为
由图丙可知，第二次木块运动的速度为4m/s，第二次速度较大，根据
可知，两次拉力的功率大小关系为。
14． 单位时间内 做功快慢 1秒内 焦
【详解】[1][2]在物理学中，把单位时间内做功的多少叫做功率，功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，表示做功越快。
[3][4]某台机器工作时的功率为100瓦，表示该机器在1秒内做功100焦。
15． 120J 0
【详解】[1]由乙图可知在3s至5s内推力F=60N，这一时间段速度为v=1.0m/s，时间t=2s，可知推力做功为
W=Fs=Fvt=60N×1.0m/s×2s=120J
[2]由丙图可知， 0s 至 1s 内，物体速度为0，物体静止不动，此时推力对木块未做功，W推=0，有
16． 18 6
【详解】[1]由丙图知，9s~12s内，物体做匀速运动，且
由乙图知，9s~12s内的推力
则9s~12s内推力F做功
[2]此段时间推力做功的功率
17． 秒表 所用时间 1和4 单位时间内做的功越多 做功/做功时间（焦/秒） 功率
【详解】（1）[1]人上楼时的功率
实验需要测出人的质量m、楼的高度h、上楼需要的时间t，需要的实验器材是体重秤、皮尺、秒表。
（2）[2]比较实验次数1和3的数据，做功时间都是30s，甲同学做功6000J，乙同学做功4000J，分析数据可知，当所用时间相同时，做的功越多，做功越快。
（3）[3]比较实验次数1和4的数据，甲、乙同学做功都是6000J，甲同学做功时间30s，乙同学做功时间50s，分析数据可知，当两位同学做功相同时，所用时间越少，做功越快。
（4）[4]当做功的多少和时间均不相同时，算出功和时间的比值进行比较，即单位时间内做的功越多，做功越快。
[5][6]为此物理学中引入了一个新的物理量叫功率，功率表示物体做功的快慢，故在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是功率。
18． 内 轮轴 省力 3000m
【详解】（1）[1]除雪车内部空气温度较高，水蒸气遇到冷的玻璃后在玻璃表面液化，导致除雪车玻璃内侧出现水雾。
（2）[2][3]轮轴是由轮和轴组成的，除雪车的方向盘属于轮轴，轮轴的动力臂大于阻力臂，相当于一个省力杠杆，所以使用轮轴的目的是省力。
（3）[4]行驶的路程
[5]匀速行驶，牵引力等于阻力，故牵引力的功率为
（4）[6]当除雪车静止在水平路面上时，对地面的压力等于车的重力，故车的重力为
除雪车的质量
19．(1)4.5km/h
(2)3.6×105J
(3)1200W
【详解】（1）根据图像可知，无人驾驶汽车在10min内通过的路程为0.75km，10min内无人驾驶汽车的平均速度
（2）无人驾驶汽车所受的重力
无人驾驶汽车匀速行驶时受到的阻力
由于无人驾驶汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，则牵引力
前5min无人驾驶汽车运动的距离
牵引力做的功
（3）前5min无人驾驶汽车牵引力做功的功率
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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