内容正文:
周练10 功 功率
【达标巩固】
1.周末调换座位时,小明用20 N的水平推力,将重为100 N的课桌沿水平方向推动了3 m,此过程中,重力对课桌做的功为 J,小明对课桌做的功为 J。
2.在建筑工地上,起重机将1000 N的重物竖直向上以2 m/s 的速度匀速提升10 m后,又将重物以1 m/s的速度水平匀速移动了5 m,在整个过程中,拉力做的功是 J;拉力做功的功率是 W。
3.下列几种情况中,没有力对物体做功的是 ( )
A.在光滑水平面上匀速运动着的小球
B.某人从山脚跑到山顶
C.汽车沿着斜面向上匀速行驶
D.起重机吊着重物匀速下降
4.如图所示,用大小相等的拉力F,分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱,在力的作用下移动的距离sAB=sCD,比较两种情况下拉力F所做的功 ( )
A.AB段做功较多
B.CD段做功较多
C.AB段与CD段做的功一样多
D.无法比较
5.在汽车爬坡的时候要更换成低速挡行驶是 ( )
A.为了使汽车的功率变大
B.为了增大牵引力
C.为了爬坡时更省力
D.为了使汽车更加省油
6.“熊猫空中列车”是我国建造的世界第一列以锂电池动力包为牵引动力的空中悬挂式轨道列车(如图所示),它牵引力的功率可达135 kW。某次试验过程中,它以最大功率匀速行驶100 s,完成的距离为1.5 km。求列车在该次试验过程中:
(1)行驶的速度;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力的大小。
【培优精练】
7.某小汽车在水平公路上匀速前进时,受到的阻力为8×103 N,则该车受到牵引力大小为
N。若汽车发动机的输出功率为80 kW,5 min牵引力做功 J;汽车行驶的速度为
m/s。
8.功率相等的甲、乙两辆汽车在平直道路上做匀速直线运动,在相等时间内,甲、乙两车通过的距离之比是2∶1。则甲、乙两车的牵引力之比为 ,甲、乙两车的牵引力做功之比为 。
9.把边长为1 m、密度为0.6×103 kg/m3的正方体A放入底面积为2 m2的盛水容器中,如图甲所示,将物块B轻放在A的上面,容器中的水面上升了0.01 m,如图乙所示,则物块B的质量为
kg;在这个过程中,正方体A重力做功的大小为 J。(水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
10.现代生活中,健身已成为一种时尚,跳绳是一种既方便又环保的健身方式,小明同学想测出自己跳绳的功率。请你选择适当的器材设计一个实验方案帮助小明测量跳绳的功率。(温馨提示:注意实验的可操作性)
(1)实验器材: 。
(2)实验步骤: 。
(3)根据实验中测量的物理量,写出跳绳功率的表达式:P= 。
11.一辆质量为2 t的汽车,在平直公路上以100 kW的功率从静止开始运动,经15 s运动200 m恰好达到最大速度,接着匀速运动20 s关闭发动机,滑行100 m停下。其v-t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的。求:(g取10 N/kg)
(1)汽车在运动过程中受到的阻力;
(2)整个过程中发动机所做的功;
(3)汽车运动的最大速度。
参考答案
1.0 60
2.104 103
3.A
4.C
5.B
6.解:(1)路程s=1.5 km=1.5×103 m
行驶的速度:
v===15 m/s
(2)由P=可得,牵引力做的功:
W=Pt=135×103 W×100 s=1.35×107 J
(3)由W=Fs可得,牵引力的大小:
F===9×103 N
7.8×103 2.4×107 10
8.1∶2 1∶1
9.20 60
解析:(1)将物块B轻放在A的上面后,A排开水体积的增加量:
ΔV排=S容Δh=2 m2×0.01 m=0.02 m3
则增大的浮力:
ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m3=200 N
因物块B轻放在A的上面前后始终处于漂浮状态,所以,物块B的重力:
GB=ΔF浮=200 N
由G=mg可得,物块B的质量:
mB===20 kg
(2)由G=mg和ρ=可得,物体A的重力:
GA=mAg=ρAVAg=0.6×103 kg/m3×(1 m)3×10 N/kg=6000 N
将B放在A的上面时,A在下降的同时水面会上升,设下降的高度为h',
则有ΔV排=S容Δh=SA(Δh+h')
化简可得A下降的高度:
h'===0.01 m
则A重力做功:
W=GAh=6000 N×0.01 m=60 J
10.(1)电子秤、刻度尺、停表
(2)①用电子秤测出小明质量m;②用刻度尺测出一次跳绳重心升高的高度h;③用停表测出跳绳n次所用的时间t
(3)
11.解:(1)汽车的重力:
G=mg=2000 kg×10 N/kg=2×104 N
汽车受到的阻力:
f=G=×2×104 N=4×103 N
(2)整个过程中发动机的工作时间:
t=15 s+20 s=35 s
整个过程中发动机做的功:
W=Pt=100×103 W×35 s=3.5×106 J
(3)由图像可知,15~35 s汽车的速度最大且做匀速直线运动,汽车受平衡力作用,汽车的牵引力的大小等于所受阻力的大小:
F牵=f=4×103 N
汽车的最大速度:
v最大===25 m/s
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