精练18 功能计算问题——2024年浙江中考科学专项突破限时精练

精练18 功能计算问题 知识点一、功的计算 1 计算公式 力学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即W＝FS。 2 功的单位 功的单位是焦，符号为J,1 J＝1 N·m。 ③计算时的注意事项 a．分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F； b．公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应； c．F、s的单位分别是N、m，得出功的单位才是J。 知识点二、物体做功的快慢——功率 1 定义 单位时间内所做的功叫做功率，用符号“P”表示；功率是表示物体做功快慢的物理量。 2 公式：P＝=Fv(其中W是物体所做的功，单位是J；t是做功所用的时间，单位是s) 3 单位 功率P的国际单位是瓦特，符号是W,1 W＝1J/s；常用单位还有kW,1 kW＝103 W。 温馨提示 功率和机械效率是两个不同的概念，功率表示物体做功的快慢，即单位时间内所做的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的功是有用的。它们之间的物理意义不同，也没有直接联系，功率大的机械，机械效率不一定大；机械效率高的机械，功率也不一定大。 考向一 恒力做功和功率的计算 [例题1] （2023•余杭区模拟）如图1，一物体放在水平地面上，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。则下列说法正确的是（　　） A．物体在0﹣2s时，只受到一对平衡力的作用 B．物体在2﹣6s时，受到的摩擦力为3N C．物体在6﹣8s内，克服摩擦力所做的功是18J D．t＝7s时，拉力F对物体做功的功率是6W [例题2] （2023•绍兴模拟）一定质量的货物在吊车钢索拉力的作用下，竖直向上运动，如图是货物上升的路程s随时间t变化的图象。不考虑空气的阻力和钢索重力，则下列判断正确的是（　　） A．2s时与8s时的拉力大小相等 B．0﹣6s内和6﹣12s内通过的距离相等 C．整个上升过程速度一直不变 D．0至12s内拉力做功的功率保持不变 考向二 利用“功是能量转化量度”解决非恒力做功问题 [例题3] （2023•萧山区二模）如图所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连。质量为m的物体，以一定的速度从A点出发，最高到达离水平面高度为h的C点，然后下滑，经B点后停在D点；D点恰为AB的中点。（忽略空气阻力） （1）物体从A点到B点的过程中，受到的摩擦力方向是水平向 。 （2）物体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是 。 （3）物体从A点出发到停在D点的过程中，克服摩擦力做的功是 。 [例题4] （2023秋•拱墅区月考）如图甲所示，有一半径为R的光滑的圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G的物体从斜面顶端由静止释放，停下后测出物块在水平面上滑行距离为s1。图乙中有一个半径为R的粗糙的圆弧槽与和图甲中同样粗糙的水平面相连接，将图甲中重为G的物体也从图乙中斜槽顶端由静止释放，停下后测出物块在水平面上滑行距离为s2。 （1）甲图中重力对物体做的功W＝ 。 （2）乙图中物体在水平面上的摩擦力f为 。 考向三 汽车匀速运动时功率问题 [例题5] （2023秋•拱墅区校级期末）2023年1月1日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图），部分参数如表所示。已知小金质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。 项目 参数 最高车速（千米/小时） 25 整车质量（千克） 40 电动自行车最大功率（瓦） 400 （1）车轮上刻花纹的目的是 ； （2）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？ （3）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？ [例题6] （2023秋•萧山区月考）电动自行车是同学们熟悉的交通工具，如图甲所示： 小育骑车在平直的路面上由静止开始运动，由图可知电动自行车运动时速度大小变化的规律是 ；获得如图乙所示的速度和牵引力随时间变化的关系图象。电动自行车匀速行驶时它的功率为 W。用你所学的物理知识解释，为什么以恒定功率行驶时，2﹣7秒牵引力会变小： 。 难度：★★★ 建议时间：30分钟 1. （2023秋•临平区校级期末）如图所示，将同一物体分别沿光滑的