提分专练－不同类型的功和功率的计算专项练习 2023-2024学年人教版物理八年级下册

人教版八年级下 不同类型的功和功率的计算 专项练习 八年级物理（下）提分专练 1.功的计算应注意的问题：不可随意将力和距离相乘的结果 作为最终的结果，而应利用功的两个必要条件判断力是否 做功，再利用公式W＝Fs计算功的大小。 2.常见的做功的两种情景：(1)拉着物体沿水平方向前进，克 服阻力做功(W＝fs)；(2)提升物体竖直上升，克服重力做功 (W＝Gh)。 3.功率可用公式P＝或P＝Fv进行计算。当题中有“物体做 匀速直线运动的速度为v”这一条件时，一般可用公式P＝ Fv进行相关计算。 ⁠ ⁠ 跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜 爱。在某次跳伞训练过程中，一自身重力为500 N的运动员 从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间 的关系图象如图所示，经15 s下落210 m后，开始做匀速直线 运动直至落地，整个过程用时30 s，求在这个过程中： (1)运动员下落的平均速度； (2)重力做的功； (3)匀速下降时重力做功的功率。 根据图象的形状，分析物体的运动状态，再根据速 度公式v＝、功的公式W＝Fs＝Gh、功率公式P＝Fv，代入 数值求速度、功和功率。 解：(1)由题意可知，运动员在0～15 s下落的路程为s前＝210 m，由图象可知，15 s后运动员以6 m/s的速度做匀速直线运 动，则运动员在15～30 s通过的路程s后＝vt后＝6 m/s×15 s＝ 90 m。 运动员通过的总路程s＝s前＋s后＝210 m＋90 m＝300 m，总时间为t＝30 s，则整个过程中运动员下落的平均速度 v'＝＝＝10 m/s。 (2)运动员下落的高度h＝s＝300 m， 重力做的功W＝Gh＝500 N×300 m＝1.5×105 J。 (3)匀速下降时，重力做功的功率P＝Fv＝Gv＝500 N×6 m/s ＝3×103 W。 训练1：功的计算——水平力做功 1.小尚同学勤于思考，热爱探究，下面是他在探 究中遇到的两个问题，请完成相关计算。 (1)小尚听爸爸说，家里的电动汽车正常行驶10 km消耗的 电能约为1度(3.6×106 J)。由此他认为可以测算出电动汽车 的牵引力，依据模型思想，他将问题简化为：汽车行驶10 km，牵引力做功3.6×106 J，求牵引力的大小； 解：牵引力的大小F牵＝＝＝360 N。 (2)被测物体A置于坚固的水平台上，实验小桌放在物体A 上，小桌与A的接触面积(A的受力面积)为0.1 cm2。往实验 小桌上的沙盘里缓慢添加细沙，直到将被测物体A压坏， 测得此时小桌、沙盘和细沙的总重为5 N，求物体A能承受 的最大压强。 解：物体A能承受的最大压强p＝＝＝＝ 5×105 Pa。 训练2：功的计算——竖直力做功 2.小明在科技博览会上参加义务劳动，把一个质 量为12 kg的展品从地面搬到高1.2 m的展台上，如图所 示，g取10 N/kg。 (1)要把展品从地面搬到展台上，他至少需要对展品做 多少功？ 解：展品的重力G＝mg＝12 kg×10 N/kg＝120 N，至少对展品做的功W＝ Gh＝120 N×1.2 m＝144 J。 (2)展台台面承受的压强不能超过40 kPa，如果把展品放到 水平台面上，展品与台面的接触面积是40 cm2，台面会不 会被压坏？请通过计算说明； 解：展品对水平台面的压力F＝G＝ 120 N， 展品对台面的压强p＝＝＝ 3×104 Pa＝30 kPa＜40 kPa，故台面不 会被压坏。 (3)展品展示时，要求台面水平，请你简述一种检验台面是 否水平的操作方法。 解：将水平仪放在台面上，观察铅 垂线是否对准底座中央，若对准，则台 面是水平的。 训练3：功率公式P＝的运用 3.某城市的地铁设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与 站台构成一个缓坡。为了充分利用能量，上坡前就关闭发 动机，利用惯性冲上缓坡。已知列车进站、停站、出站的 时间分别为30 s、60 s、30 s，列车的功率为4 800 kW(并保 持不变)，列车车身长300 m。求： (1)列车在进站、停站、出站全程中平均速度的大小； 解：总时间t总＝30 s＋60 s＋30 s＝120 s，总路程s总＝ 900 m＋300 m＋900 m＋300 m＝2 400 m，平均速度v＝ ＝＝20 m/s。 (2)列车出站后以108 km/h速度水平匀速直线行驶时，其牵 引力的大小； 解：列车出站后的速度v＝108 km/h＝30 m/s，列车的功 率P＝4 800 kW＝4.8×106 W，牵引力F＝＝＝ 1.6×105 N。 (3)列车在水平匀速直线行驶时受到的阻力大小。 列车匀速直线行驶，阻力f＝F＝1.6×105 N。 训练4：功率公式P＝Fv的运用 4. 救援队用吊绳打捞沉到水池