鲁科版物理八年级下册《9.5 功的原理》同步练习
一 、单选题（本大题共9小题，共27分）
1.（3分）生活中我们会见到或使用许多机械，好像用它们无所不能，事实上用它们永远做不到
A. 省力 B. 省距离 C. 省功 D. 省时
2.（3分）机械使工作变得轻松的途径之一是（ ）
A. 改变力的方向 B. 减小摩擦力 C. 减小做功 D. 增加做功
3.（3分）如图所示是一个两面光滑的斜面，θ＜α．同一个物体分别沿AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点时，所需拉力分别为FA、FB，所做的功分别为WA、WB．则（ ）
A. FA=FB，WA=WB B. FA＜FB，WA＜WB
C. FA＜FB，WA=WB D. 以上说法都不正确
4.（3分）生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是
A. 可以省力、同时也可以省功 B. 可以省力或省距离，但不能省功
C. 只有在费力情况时才能省功 D. 可以省距离，同时也可以省功
5.（3分）工人用甲、乙两台抽水机抽水，两台抽水机的功率之比：：，则
A. 乙抽水机做功更快
B. 甲抽水机机械效率更高
C. 相同时间甲、乙抽水机做功之比为 ：
D. 做功相同甲、乙抽水机用的时间之比为 ：
6.（3分）四个同学在进行爬楼梯比赛，功率最大的一定是
A. 体重最大的 B. 用时最短的
C. 速度最大的 D. 做功最快的
7.（3分）北京冬奥会上，运动员孔凡影从斜坡上点沿直线滑到点过程中，拍摄的频闪照片如图所示，若相机每隔闪拍一次，则孔凡影在间，重力做功的功率最接近于
A. B. C. D.
8.（3分）下列说法中正确的是
A. 有些简单机械省功 B. 斜面越长越省功
C. 使用任何机械都不省功 D. 定滑轮在使用过程中虽不省功，但是能省力
9.（3分）如图所示，某初三男生在做标准的引体向上动作。已知该生完成一次引体向上平均耗时。则他做引体向上的功率约为
A. B. C. D.
二 、填空题（本大题共6小题，共24分）
10.（4分）如图所示，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是图中的图线甲、乙，则两次拉动过程中，拉力______，拉力做功的功率______。均选填“”、“”或“”
11.（4分）优秀运动员短时间内的功率可达，它的物理意义是 ______；如图是甲、乙两台机器做功与做功所用时间的关系图像，由图像可知，甲、乙两物体的功率______选填“”“”“”，若运动员与其中一台机器实际功率之比为：，则它们做同样的功所需要的时间之比是 ______。
12.（4分）小宇家里新买了一辆某品牌的家用轿车，他看到汽车铭牌上标有“最大功率为”，假如汽车行驶时的功率为，表示的物理意义是 ______。
13.（4分）如图所示，在光滑的斜面上，将物体分别沿斜面和以相同的速度匀速拉到顶端，所用的力______，所做的功______，功率的大小______。
14.（4分）如图所示的塔吊，用的拉力在内将重为的重物匀速竖直提升，拉力所做的功为 ______，功率是 ______。
15.（4分）如图是用滑轮组提升建筑材料的示意图，动滑轮质量为，建筑材料质量为。用拉力将建筑材料以的速度匀速向上提起忽略绳重及滑轮摩擦，。则拉力大小为 ______，拉力功率为 ______，该滑轮组在内做的有用功为 ______。
三 、实验题（本大题共1小题，共6分）
16.（6分）一天，莉莉和红红去住在四楼的小雅家玩。莉莉乘电梯从一楼来到四楼，红红想测量电梯对莉莉做功的功率。
除了体重秤外，测量所需要的器材还有：______和 ______。
红红同学设计的测量步骤如下，其中多余的是 ______。填字母
A.测出莉莉同学的质量
B.测出电梯的体积
C.测出一楼到四楼的竖直高度
D.测出莉莉乘电梯从一楼来到四楼所用的时间
E.算出电梯对莉莉做功的功率
后来电梯没电了，体重相同的莉莉和红红都从一楼走楼梯上到四楼，莉莉慢慢走上去，红红很快跑上去。比较她们上楼所做的功，则有______；比较她们上楼的功率，则有______。以上两空均选填“”“之”或“”
四 、计算题（本大题共2小题，共24分）
17.（12分）一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，货车含驾驶员空载时，重。货车行驶时，所受的阻力为车总重的倍。求：
货车空载行驶时，所受的阻力；
货车空载时，以的速度匀速行驶，内货车牵引力做的功；
当货车装载重的货物，以的额定功率匀速行驶时，速度的大小。
18.（12分）某汽车发动机的功率为千瓦。如果汽车以这个功率在秒内匀速行驶了米，求：
①汽车做的功。
②汽车所受的阻力。
五 、简答题（本大题共1小题，共6分）
19.（6分）年月日，我国自主研发的“天问一号”着陆巡视器搭载“祝融”号火星车成功着陆火星表面，如图甲所示，这是我国首次执行的火星着陆任务“祝融”号火星车高度约，质量约，个车轮均可独立驱动，所有车轮与地面接触总面积约为，最大行驶速度为设计寿命为个火星月，相当于约个地球日，火星车要完成的任务之一是火星巡视区形貌和地质构造探测，据调查研究：火星表面重力约为地球表面重力的。
如图乙是火星探测器拍摄的火星表面高清影像图，若想再次拍摄局部放大图片应 ______选填“伸出”或“收缩”镜头，“天问一号”与地面控制中心联络是靠 ______选填“声波”或“电磁波”。
若火星车要到离营地的某地执行任务，则从营地到目的地所需的最短时间；
“祝融”号火星车对火星表面的压强；
若火星车以最大速度行驶时功率为，则它在行驶时受到的牵引力是多少？
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解：使用机械可以省力、可以省距离、也可以节省时间，但使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理．
故选C．
使用机械可以省力、可以省距离、可以改变动力的方向、也可以节省时间，给人们带来方便，这是人们使用机械的目的，但使用任何机械都不能省功．
此题主要考查学生对功的原理这一知识点的理解和掌握，解答该题的关键是学生明确使用机械都不能省功．
2.【答案】A;
【解析】解：使用任何机械都不能省功，所以排除C、D．
某些机械使用后，摩擦力反而增大，例如定滑轮，所以B错误．
定滑轮可以改变力的方向，所以A正确．
故选A．
3.【答案】C;
【解析】解：斜面AC倾斜角度小于AB，所以物体沿AC运动时拉力较小（省力），即FA＜FB；
斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，由W=Gh可知，拉力在两斜面上做功相同，即WA=WB．
故选C．
4.【答案】B;
【解析】解：使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故选项正确；
使用任何机械都不能省功，故、、选项错误；
故选：。
使用机械的主要目的是省力、省距离或改变力的方向，但任何机械都不能省功。
解决此类题型的关键是知道使用机械不能省功以及使用机械的目的。
5.【答案】D;
【解析】解：、两台抽水机的功率之比：：，说明甲的功率大于乙的功率，说明甲抽水机做功更快，故错误；
、机械效率是有用功与总功的比值，与功率没有关系，故错误；
、相同时间甲、乙抽水机做功之比为：
，故错误；
、做功相同甲、乙抽水机用的时间之比为：
。
故选：。
物理学中，用功率来表示物体做功的快慢；
机械效率是有用功与总功的比值，与功率没有关系；
利用公式及其变形公式进行求解。
此题主要考查功率的概念及功率的计算公式的应用，比较简单。
6.【答案】D;
【解析】
此题主要考查对功率概念的理解及功率大小的比较。
功率是表示物体做功快慢的物理量；
功率跟物体做功多少和做功时间有关，做功多少跟力的大小和物体在力的方向上通过的距离有关，可以利用或进行判断。
【 解答】
根据公式可知，上楼功率同时跟体重、楼高、时间有关，只有一个体重或只有一个时间，是不能确定功率大小的，故都不符合题意；
C. 根据公式可知，功率同时跟体重和速度有关，只知道速度大小，是不能确定功率大小的，故不符合题意；
D. 功率是表示物体做功快慢的物理量，做功快一定是功率大。故符合题意。
故选。
7.【答案】D;
【解析】解：运动员的身高约为，由图可知间高度差约为个运动员的身高，即竖直高度，
根据题意可知相机每隔闪拍一次，时间，
重力的平均速度：，
孔凡影的重力约，
重力做功的功率，接近，故正确。
故选：。
运动员的身高约为，由图可知间高度差约为个运动员的身高，根据题意可知相机每隔闪拍一次，据此求出运动员从到运动的时间，根据速度公式求出运动员重力的平均速度，估测人的重力，根据得到重力做功的功率。
此题主要考查功率和速度的计算，属于中等题。
8.【答案】C;
【解析】解：、任何机械都不省功，故错误；
、斜面越长越省力，但不省功，故错误；
、使用任何机械都不省功，故正确；
、定滑轮在使用过程中不省功，也不能省力，故错误。
故选：。
使用机械可以省力，可以省距离，但使用任何机械都不能省功。
此题主要考查功的原理，知道使用任何机械都不能省功。
9.【答案】C;
【解析】解：普通中学生的体重大约为，该生做引体向上时，克服重力做功，向上移动的距离大约为，
则他做引体向上做的功大约为：，
他做引体向上的功率约为：，故正确。
故选：。
普通中学生的体重大约为，该生做引体向上时，克服重力做功，向上移动的距离大约为，根据计算他做的功，根据计算他做功的功率。
此题主要考查功率的估算，正确估算普通中学生的体重和引体向上移动的距离是解答该题的关键，难度不大。
10.【答案】= ＞;
【解析】解：一木块两次在同一地面上运动，压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；
由图中可知，路程与时间成正比，即木块两次都做匀速直线运动，受力平衡，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，则两次拉力相等，即；
从图象中可以判断出，在相同时间内，甲这次运动通过的路程大，即速度，根据公式可知，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即。
故答案为：；。
弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，由此确定拉力大小关系。根据判断拉力的功率的大小关系。
通过图象可以判断木块进行匀速直线运动，匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系，根据判断功率大小的变化。
11.【答案】运动员每秒做功1000J ＞ 3：1;
【解析】解：功率的概念：单位时间内做的功的多少，故优秀运动员短时间内的功率可达，表示运动员每秒做功；
由图可知，在相同时间内，甲物体做的功多，乙物体做的功少，根据可知，甲物体的功率大于乙物体的功率，即；
已知：：，
根据得，，
则它们做同样的功所需要的时间之比是：，所以做同样的功所需的时间之比是：。
故答案为：运动员每秒做功；；：。
功率是物体在单位时间内所做的功；
根据功率的计算公式知，比较功率大小的方法有：在相同时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大；
已知运动员与其中一台机器实际功率之比，根据公式变形可求做同样的功所需的时间之比。
此题主要考查功率的定义以及功率的大小比较，重点考查我们对于图像的分析能力。难度不大，属于基础题。
12.【答案】汽车行驶时1s做功8×104J;
【解析】解：汽车行驶时的功率为，表示的物理意义是汽车行驶时做功。
故答案为：汽车行驶时做功。
功率表示物体做功快慢，功率大小等于内所做的功。
深入理解功率的概念，可解答此题。
13.【答案】＜ = ＜;
【解析】解：斜面倾斜角度小于，所以物体沿运动时拉力较小，即；
由于斜面光滑，没有摩擦力，则使用两斜面的过程中没有额外功，由于使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即。
根据公式可知，速度相同，由于，则拉力沿运动时拉力做功的功率较大，即。
故答案为：；；。
斜面倾斜角度越大，越费力。斜面的倾斜角度小于斜面，所以斜面更省力，
斜面光滑说明摩擦力为，即使用光滑的斜面没有额外功。
知道拉力大小关系，速度相同，根据公式可判断拉力所做的功的功率大小。
此题主要考查斜面的省力情况，物体做功的大小以及做功功率的大小，关键是知道接触面光滑，摩擦力为，使用任何机械都不省功。
14.【答案】3×105 1.5×104;
【解析】解：重物由段绳子承担，故拉力提升绳子通过的距离为；
拉力做功为；
拉力的功率为。
故答案为：；。
由图可知重物由段绳子承担，根据求出拉力提升绳子通过的距离，根据求出拉力做的功；再根据功率公式即可求出功率。
此题主要考查滑轮组的使用特点、功和功率的计算，熟练运用功和功率的计算公式即可解答。
15.【答案】300 450 25500;
【解析】解：
由图知，绳子的段数为，在不计绳重和滑轮的摩擦时，拉力；
拉力端移动速度，
拉力做功功率为：
；
由速度公式知内物体升高的距离为：
，
该滑轮组在内做的有用功为：
。
故答案为：；；。
绳重和滑轮的摩擦可忽略不计，根据求出拉力；
利用求拉力做功功率；
由速度公式算出内物体升高的距离，根据算出该滑轮组在内做的有用功。
此题主要考查了使用滑轮组时功的公式、功率公式的应用，注意利用好功率公式。
16.【答案】刻度尺 秒表 B = ＜;
【解析】解：电梯对莉莉同学做功的功率，其中为莉莉的质量，为一楼来到四楼的竖直高度，为上楼所用的时间。
所以需要用磅秤测量莉莉的质量、用刻度尺测量一楼到四楼的竖直高度，用秒表测量上楼所用的时间。
实验需要测量：莉莉的质量、用刻度尺测量一楼到四楼的竖直高度，用秒表测量上楼所用的时间，然后计算做功功率，
不需要测量测出电梯的体积，因此多余的实验步骤是：。
根据题意可知，她们体重和上楼的高度相同，红红所用的时间短，
由可知，；
由可知，。
故答案为：刻度尺；秒表；；；。
根据实验原理，求出功率的表达式，确定实验需要测量的量，然后选择实验器材。
根据实验原理与需要测量的量，分析答题。
根据功的计算公式和功率的公式，可比较二者的大小。
此题主要考查了功率测量实验，知道实验原理，会灵活运用功和功率的公式是正确解题的前提与关键。
17.【答案】解：（1）货车空载行驶时所受的阻力f=0.05G空=0.05×3×104N=1500N；
（2）货车匀速行驶的速度v=72km/h=20m/s，货车匀速行驶10s通过的路程s=vt=20m/s×10s=200m，
由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，货车的牵引力F=f=1500N，
牵引力做的功W=Fs=1500N×200m=3×105J；
（3）当货车装载7×104N重的货物，货车的总重G总=G空+G货=3×104N+7×104N=1×105N，
货车匀速行驶时所受的阻力f′=0.05G总=0.05×1×105N=5×103N，
由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，货车的牵引力F′=f′=5×103N，
根据P===Fv可得，货车的速度v′===16m/s。
答：（1）货车空载行驶时，所受的阻力是1500N；
（2）10s内货车牵引力做的功是3×105J；
（3）速度的大小为16m/s。;
【解析】
根据货车含驾驶员空载时重为，行驶时所受的阻力为车总重的倍可求出货车空载行驶时所受的阻力；
根据求出货车匀速行驶通过的路程，由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，可求出货车的牵引力的大小，再根据可求牵引力做的功；
根据当货车装载重的货物，求出货车的总重；行驶时所受的阻力为车总重的倍可求出货车行驶时所受的阻力；由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，可求出货车的牵引力的大小；根据可求出货车的速度。
此题主要考查功的计算，功率的计算，二力平衡，其中熟练掌握功的计算，功率的计算是解答该题的关键之一。
18.【答案】解：①根据P=得，汽车所做的功：
W=Pt=100×1000W×100s=1×107J。
②根据W=Fs可得牵引力：
F===1×104N，
汽车匀速直线行驶，处于平衡状态，
所以汽车行驶过程中所受的阻力：
f=F=1×104N。
答：①汽车做的功W为1×107J。
②汽车所受的阻力f为1×104N。;
【解析】
①利用计算汽车所做的功。
②利用求出牵引力，然后利用二力平衡条件得出汽车行驶过程中所受的阻力。
此题主要考查功和功率计算公式，以及二力平衡条件的应用，难度不大，属于较为简单的计算题。
19.【答案】伸出 电磁波;
【解析】解：根据照相机的成像原理，若想拍摄局部放大图片应减小物距，所以应伸出镜头；“天问一号”与地面控制中心联络是靠电磁波完成的；
由题可知，，，由可得，从营地到目的地所需的最短时间：
；
由题意知，在水平面上，“祝融”号火星车对火星表面的压力等于重力，
，
对火星表面的压强；
火星车的最大速度，
由可得，它在行驶时受到的牵引力：
。
答：伸出；电磁波；
若火星车要到离营地的某地执行任务，则从营地到目的地所需的最短时间为；
“祝融”号火星车对火星表面的压强为；
若火星车以最大速度行驶时功率为，则它在行驶时受到的牵引力为。
根据透镜成像特点分析解题；电磁波可以在真空传播，可以传递信息；
已知火星车到离营地的距离及火星车的速度，利用公式变形可求得时间；
在水平面上，“祝融”号火星车对火星表面的压力等于重力，已知所有车轮与地面接触面积，利用公式即可求得对火星表面的压强；
由公式变形可求得它在行驶时受到的牵引力。
此题主要考查了凸透镜成像的应用、电磁波的传播与应用、速度公式及应用、压强的大小及其计算、功率计算公式的应用等，是一道综合题。
