内容正文:
物理
第17课时 功与功率
1.(2023·随州中考)在上周的自主复习中物理课代表建议大家“回归课本”,如图是课本上的原图,针对图中情境增加条件拓展科学思维:小强用100 N的力斜向上拉着总重为500 N的小车,使小车在水平路面上匀速前进了10 m,用了10s.下列说法正确的是( C )
A.这一过程中地面对小车的摩擦力一定是100 N
B.这一过程中100 N的拉力对小车做的功一定是1 000 J
C.这一过程中小车的速度为1 m/s
D.这一过程中小车对地面的压力一定等于500 N
C
2.(2022·杭州中考)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,如图所示.F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是( C )
A.W甲>W乙>W丙
B.W甲<W乙<W丙
C.W甲=W乙=W丙
D.W甲=W乙<W丙
C
3.(2021·威海中考)如图所示,为了把小车运送到平台上,小明将绳子一端固定在A处、另一端绕过小车前端把手B,在绳子末端用150 N的拉力将小车沿斜面匀速拉动5 m,在此过程中小车被提升的高度为2 m.已知小车重700 N,两股绳子均与斜面平行(不计动滑轮重、绳重及绳与把手的摩擦).整个过程中,小明施加的拉力做的功为 1 500 J,小车受到的阻力为 20 N.
1 500
20
4.(2022·甘肃中考)小勇背着重40 N的书包沿水平路面走了200 m,用时3 min,又用1 min爬上了大约9 m高的四层楼回到了家,小勇的重力为600 N,则他在回家过程中对书包所做的功为 360 J.他上楼过程中克服总重力所做功的功率是 96 W.(沿水平路面行走时不考虑重心高度的变化)
5.(2023·上海中考)用大小为10 N的水平方向的推力F使重力为20 N的物体在5 s内匀速运动4 m,求这段时间里物体推力F做的功W和功率P.
解:推力F做的功W=Fs=10 N×4 m=40 J,
拉力做功的功率P===8 W.
360
96
6.(2022·内江中考)车速过快是造成交通事故的重要原因之一,为限制车速,常常在下坡路段设置减速带.如图所示是有减速带的斜坡示意图,在倾角为30°的斜坡上有7个减速带,相邻两个减速带间的距离均为50 m.现有一辆质量为1.2 t的小汽车,从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下滑,由于减速带、小汽车制动等因素的影响,使得小汽车通过相邻减速带间的平均速度均为10 m/s.(小汽车的长度不计,减速带的宽度不计,g取10 N/kg)则:
解:(1)根据速度公式v=得,小汽车通过相邻减速带的时间为t0===5s.
由题意知,小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是t=6t0=6×5 s=30s.
(1)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是多少秒?
(2)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中,重力做的功为多少焦?
解:(2)由题意知,小汽车下降的高度为h=s=×6s0=×6×50 m=150 m,
小汽车的重力为G=mg=1.2×103 kg×10 N/kg=1.2×104 N,
重力做功W=Gh=1.2×104 N×150 m=1.8×106 J.
7.(2023·南通中考)如图所示,小明的质量为60 kg,他在30 s内完成了10个引体向上,每次重心上升50 cm,g取10 N/kg.求:
(1)小明所受重力的大小.
解:(1)小明所受的重力为G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N.
(2)完成一个引体向上克服重力做的功.
解:(2)完成一个引体向上克服重力做的功W=Gh=600 N×50×10-2 m=300 J.
(3)30 s内克服重力做功的功率.
解:(3)30 s内克服重力做的功W总=10W=10×300 J=3 000 J.
30 s内克服重力做功的功率
P===100 W.
8.(2022·赤峰中考)在建设某桥梁时,需将一重为3×104 N的正方体桥梁部件从运输船上转移至河水中.
(1)用吊车将该部件从运输船上匀速向上提升,如图甲所示.20 s时间内,拉力F对部件做了6×104 J的功,计算这个过程中:
①拉力F做功的功率;
解:(1)①20 s时间内,拉力F对部件做了6×104 J的功,则拉力F做功的功率为P===3 000 W.
②部件上升的距离.
解:②由于将该部件从运输船上匀速向上提升,根据二力平衡可知,F=G=3×104 N.
由W=Fs可知,部件上升的距离为s===2 m.
(2)缓慢地将部件匀速投入水中.水对部件下表面的压力记作F1,水对部件上表面的压力记作F2,二者