解析：男孩提着小提琴沿水平向左匀速行走，手提力的方向竖直向上，而移动的距离沿水平方向，手的提力对小提琴没有做功;女孩用5 N的水平拉力拉箱子向右匀速行走，箱子沿水平拉力移动了一段距离，所以女孩的拉力对箱子做了功，W=Fs=5 N×100 m = 500 J。她做功的功率是P=W/t=500 J/50 s=10 W。

答案：女孩 10 W

5.甲、乙两人用力之比为2∶5，各自使物体在力的方向上移动的距离之比是3∶2，所用的时间之比为2∶1，则甲、乙的功率之比为______________。

解析：W1=F1s1=2×3 J=6 J W2=F2s2=5×2 J=10 J

P1= W=3 W P2= =10 W 所以

答案：3∶10

6.(2010上海浦东模拟，8)图15-3-4是中国科学家正在建造的世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”。在组装时，需要用如图15-3-4所示的滑轮把重为1 000 N的物体匀速提升12 m，则作用在滑轮上的拉力F为___________N，绳子对重物所做的功为____________J。若提升重物所用的时间为1 min，则绳子对重物做功的功率为__________W。

图15-3-4

解析：题中所使用的滑轮是定滑轮，其特点是不省力，但可以改变用力方向。则作用在滑轮上的拉力F=G=1 000 N，绳子对重物所做的功为W=Gh=1 000 N×12 m=1.2×104 J，绳子对重物做功的功率是P=W/t = 1.2×104 J/60 s=200 W。本题是对新课程“会运用功的公式、功率的公式进行简单的计算”目标的落实，将物理知识与科技信息结合，设置情景新颖，同时引导学生灵活运用基本知识去分析问题与解决问题。

答案：1 000 1.2×104 200

7.小红每天都练习跳绳，跳绳时她所穿鞋的总质量为0.4 kg，平均每分钟她跳绳120次，假定每次双脚抬离地面的高度均为5 cm，则每上升一次她对鞋做的功为____________J;她跳绳时对鞋做功的平均功率为____________W。(g取10 N/kg)

解析：本题是利用W=Gh和P=W/t求功和功率的计算题。根据G=mg，可求出小红对鞋用的力。根据W=Gh=0.4×10×0.05 J=0.2 J上升一次小红对鞋做的功，再乘以次数就是她1分钟所做的功;她的平均功率P= s=0.4 W。

答案：0.2 0.4

8.体育课上，汪洋和李鹏在练引体向上，汪洋突发奇想，对李鹏说：“咱俩谁做引体向上的功率大?”

(1)请你告诉他俩怎么比较功率的大小。

(2)如果汪洋的体重已知，要测出他的功率，还需要测出的物理量有_____________。

(3)写出测量的具体步骤并写出功率的表达式。

(4)测量中为了便于记录测量数据，请你帮助他设计出实验数据记录表。

解析：(1)比较他俩功率的大小有两种方法。(2)该实验的原理是P=W/t，再根据W=Gh、G=mg和题意可得出需要测量的物理量。(3)该题必须注意实验原理和所测物理量的表达式的区别。(4)因为这是一个间接测量的实验，记录数据的表格中至少应包含直接测得和间接测得的两种数据。注意每个物理量后面要标注单位。同时，为了测量得较为准确，尽量多做几个引体向上，测量平均功率。

答案：(1)在相等的时间内比较做功的多少或做相同的功比较所用时间的多少。

(2)高度和时间

(3)①用刻度尺测出他做引体向上的高度，记为h

②用秒表测出他做n次引体向上所用的时间，记为t

③求出他受到的重力G=mg

④求出他做的功W=Gh=mgh

⑤求出他的平均功率P=nmgh/t

(4)

质量m/kg 重力G/N 高度h/m 功W/J 时间t/s 功率P/W

9.如图15-3-5所示，某矿产工人用200 N的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平方向向右运动，在10 s内将矿井里质量为32 kg的物体提升4 m。若不计一切摩擦，求：

图15-3-5

(1)矿工在10 s内所做的功和他做功的功率;

(2)动滑轮受到的重力;

(3)滑轮组的机械效率。(取g=10 N/kg)

解析：根据滑轮组的性质和W=Fs、P=W/t、η=W有用/W总即可完成该题。根据图中滑轮组的性质可知,s=2h,因为h已知,所以可求出绳子末端移动的距离s,又因拉力已知,根据W=Fs可求出矿工在10 s内所做的功,又因时间已知,根据P=W/t可求出他做功的功率。由于不计一切摩擦,所以拉力等于物体和动滑轮总重的1/2,据此求出物体受到的重力,就可求出动滑轮受到的重力。根据以上条件,利用W有=G物h求出有用功, 再根据η=W有用/W总就可求出滑轮组的机械效率。

(1)因为该滑轮组有两段绳子承担物体和动滑轮

所以s=2h=4 m×2=8 m

所以W总=Fs=200 N×8 m =1 600 J

所以P总=W总/t=1 600 J÷10 s=160 W。

(2)因为G=mg=32 kg×10 N/kg=320 N

又因为该滑轮组有两段绳子承担物体和动滑轮

所以F=(G物+G滑)/2

所以G滑=2F-G物=200 N×2-320 N=80 N。

(3)W有用=G物h=320 N×4 m= 1 280 J

所以η=W有/W总=1 280 J÷1 600 J=80%。

答案：(1)矿工在10 s内所做的功为1 600 J;他做功的功率为160 W。

(2)动滑轮受到的重力为80 N。

(3)滑轮组的机械效率为80%。

以上是物理功率同步练习题及答案

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