内容正文:
11.4 功率 同步练习
一、单选题
1.用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A,使物体A在4s内匀速前进了4m,物体A受到地面的摩擦力f=300N,所用拉力F=120N,忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦.下列说法中正确的是( )
A. 绳子自由端在4s内移动了8m B. 物体A重力做功的功率为1000W
C. 物体A克服摩擦力做的功为480J D. 滑轮组的机械效率约为83.3%
【答案】D
【解析】A、由图可知,有三段绳子拉着动滑轮,F的距离为物体移动距离的3倍,即12m,故A错误;
B、物体在水平方向上移动,没有在重力的方向上通过距离,故重力做功的功率为0,故B错误;
C、摩擦力做的功为:W=fs=300N×4m=1200J,故C错误;
D、克服摩擦力做的功为有用功1200J,拉力做的总功为W总=Fs'=120N×12m=1440J,机械效率为η= = =83.3%,故D正确.
故选:D.
2.如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,共用了10秒,若在此过程中(忽略绳重和摩擦).下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离是6m B. 动滑轮的重是10N
C. 工人做功的功率是80W D. 滑轮组的机械效率是80%
【答案】D
【解析】A.由图知,n=2,s=2h=2×2m=4m,A不合题意;
B.不计摩擦和绳重,拉力F= (G+G轮),则动滑轮的重力G轮=2F﹣G=2×250N﹣400N=100N,B不合题意;
C.拉力端移动的距离s=4m,拉力做功W总=Fs=250N×4m=1000J,P= =100W,C不合题意;
D.W有用=Gh=400N×2m=800J,
滑轮组的机械效率η= ×100%= ×100%=80%,D符合题意.
故答案为:D.
分析:A.图中的滑轮组中有2根绳子承担物重,根据滑轮组的特点,计算绳子自由端移动的距离;
B.图中的滑轮组中有2根绳子承担物重,不计摩擦和绳重时,根据滑轮组的特点可知,拉力等于物重与动滑轮重的和的二分之一,据此计算动滑轮重;
C.利用公式W=Fs计算出拉力做的功,利用公式计算工人做功的功率;
D.利用公式W有用=Gh,计算出提升重物做的有用功,利用公式W总=Fs计算出拉力做的总功,有用或与总功的比值即为滑轮组的机械效率 .
3.小威同学的教室在五楼,平时他一般是慢步上教室.一天,快迟到了,小威跑步上教室则( )
A. 慢步上教室克服重力做的功多 B. 跑步上教室克服重力做的功多
C. 慢步上教室的功率大 D. 跑步上教室的功率大
【答案】 D
【解析】∵小威上楼做功W=Gh,
跑步和漫步上楼,h相同,
∴小威上教室克服重力做的功相等,故A、B都错;
∵跑步上楼,用的时间(做功时间)t少,
∵ ,
∴小威跑步上教室做功功率大,故C错、D正确.
故选D.
4.一台机器的功率是750瓦,它表示的意思是:( )
A. 这台机器1分钟做的功是750瓦 B. 这台机器1分钟做的功是750焦耳
C. 这台机器1秒钟做的功是750焦耳 D. 这台机器1秒钟做的功是750瓦
【答案】 C
【解析】功率的概念:单位时内做的功的多少,故750瓦表示的意思是这台机器1秒钟做的功是750焦耳。
故选C。
5.某载重汽车自重12t,车轮与地面的总接触面积为0.5m2 , 汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为210kW,每行驶43s消耗柴油700g,柴油的热值为4.3×107J/kg。下列说法中( )
①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×109J
②该柴油发动机效率为30%
③汽车的牵引力为1.05×104N
④若公路所能承受的最大压强为8×105Pa,汽车最多能装载40t的货物
只有 正确 B. 只有 正确
C. 只有 正确 D. 只有 正确
【答案】 D
【解析】①完全燃烧700g干木柴放出的热量:Q放=m柴油q=0.7kg×4.3×107J/kg=3.01×107J,故①错误;
②柴油发动机做功:W=Pt=210×103W×43s=9.03×106J,柴油发动机的效率:η= ×100%= ×100%=30%,故②正确;
③汽车速度:v=72km/h=72× m/s=20m/s,由P= = =Fv得,汽车的牵引力:F= = =1.05×104N,故③正确;