内容正文:
专题14 功和功率
考点一 功及其计算
1.(2020·安徽铜陵市·八年级期末)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力 F 的作用,F 的大小与时间 t 的关系和物块速度v与时间 t 的关系如下左图和右图所示。已知物块运动时受到的摩擦力是重力的0.4 倍,取g=10N/kg。由此两图线可以知道下列结论错误的是( )
A.物块的质量为 m=0.5kg,物块运动时受到的摩擦力为 f=2N
B.物块在 4s-6s 时间内水平推力做功为 16J
C.物块 0-2s 时间内在 1N 的水平推力作用下,处于静止状态
D.物块 2s-4s 时间内的平均速度大小为 4m/s
【答案】D
【解析】
A.由图像可知物块在4s~6s做匀速直线运动,此时受力平衡,摩擦力等于推力为2N,物块运动时受到的摩擦力是重力的0.4 倍,因此可得
故A正确,不符合题意;
B.物块在 4s-6s 时间内移动的距离为
水平推力做功为
故B正确,不符合题意;
C.由图像可知在0~2s内物体运动速度为零,处于静止状态,此时推力为1N,故C正确,不符合题意;
D.根据v—t图像面积法,可求得物块 2s-4s 时间内运动的路程为
平均速度为
故D错误,符合题意。
故选D。
2.(2020·安徽芜湖市·九年级月考)如图所示,甲物块质量为2 m,乙物块的质量为m。用同样大小的力F将物体甲和乙向右拉动相同的距离s,在此过程中,甲物体做匀速直线运动,乙物体做加速直线运动。由此判断正确的是( )
A.力F对甲做的功小于力F对乙做的功
B.力F对甲做的功大于力F对乙做的功
C.力F对甲做的功等于力F对乙做的功
D.力F对甲做功比对乙做功慢
【答案】C
【解析】
ABC.做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离,根据功的计算公式
可知,当拉力F和物体移动的距离s相等时,力对两物体做的功相等,故AB错误,C正确。
D.题中未说明做功时间或物体运动速度,无法比较做功快慢,故D错误。
故选C。
3.(2020·安徽芜湖市·九年级月考)如图所示的四个过程,所描述的力对物体没有做功的是( )
A.在水平路面上匀速前进时提水桶的力
B.站在向上运动的电梯上的人提箱子的力
C.鸡蛋升高过程举鸡蛋的力
D.车前进时人拉车的力
【答案】A
【解析】
A.在水平路面上匀速前进时提水桶的力是向上的,此时没有沿着力移动距离,即力对物体没有做功,故A符合题意;
B.站在向上运动的电梯上的人提箱子的力方向是向上的,且沿着向上的方向运动了一段距离,所以对箱子做了功,故B不符合题意;
C.鸡蛋升高过程举鸡蛋的力方向是向上的,且沿着向上的方向运动了一段距离,所以对鸡蛋做了功,故C不符合题意;
D.车前进时人拉车的力是向前的,且向前运动了一段距离,所以力对车做了功,故D不符合题意。
故选A。
4.(2020·安徽九年级其他模拟)如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部,所需拉力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2,则
A.F1<F2,W1=W2
B.F1<F2,W1<W2
C.F1>F2,W1>W2
D.F1>F2,W1=W2
【答案】A
【解析】
根据功的原理可知:斜面越长越省力,斜面AB>AC,所以斜面AB更省力,即F1<F2;同一重物的重力不变,高度相等,由W=Gh得到克服重力做的功相等,斜面光滑说明摩擦力为0,由功的原理可知Fs=Gh,所以拉力做的功相等,即W1=W2.故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(2020·安徽亳州市·九年级月考)图是一张出租车发票中的部分信息,假如这辆出租车是在平直 公路上匀速行驶,发动机牵引力的大小为3×103N。求:
(1)该车的牵引力做的功;
(2)该车的牵引力做功的功率。
【答案】(1)
;(2)
【解析】
(1)该车的牵引力做的功为
(2)出租车运动的时间为
该车的牵引力做功的功率为
答:(1)该车的牵引力做的功为
;
(2)该车的牵引力做功的功率为
。
6.(2020·安徽淮南市·九年级月考)某公交汽车以天然气为燃料,该车在平直公路上以15m/s的速度匀速行驶10min,消耗的天然气为4.5m3,汽车发动机提供的牵引力为6000N。已知天然气的热值是4×107J/m3,试求:
(1)汽车发动机做的功是多少J?
(2)所消耗的天然气完全燃烧所放出的热量是多少J?
(3)发动机工作时将天然气完全燃烧获得的内能转化为机械能的效率是多大?
【答案】(1) 5.4×107J;(2) 1.8×108J;(3) 30%
【解析】
(1)汽车发动机做的功为
W=Fs=Fvt=6000N×15m/s×10×60s=5.4×107J
(2)天然气完全燃烧所放出的热量是
Q放=qV=4×10