内容正文:
第十一章 简单机械和功
第四节 功率
知识点1 认识功率
1. 下列关于功率的说法中,正确的是( A )
A. 功率越大,做功越快
B. 做功越多,功率越大
C. 功率越大,机械越省力
D. 做功时间越短,功率越大
A
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2. [2024·雁塔月考]一台抽水机工作时的功率是5 000W,该
数据表示的意义是( D )
A. 这台抽水机1min做的功是5 000W
B. 这台抽水机1min做的功是5 000J
C. 这台抽水机1s做的功是5 000W
D. 这台抽水机1s做的功是5 000J
D
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知识点2 功率的比较
3. 举重是我国的优势体育项目。一位身高170cm的运动员和
一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间,把
同样重的杠铃举起,如图所示。设他们对杠铃所做的功分
别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式中正确的
是 ( C )
C
A. W1=W2,P1=P2 B. W1>W2,P1=P2
C. W1>W2,P1>P2 D. W1<W2,P1<P2
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4. [2023·德州改编]如图所示,小王用弹簧测力计水平拉动
木块,使同一木块先后以速度v1和v2沿同一水平木板匀速
直线移动相同的距离,且v1>v2,则第一次木块所受的摩
擦力 第二次木块所受的摩擦力,第一次拉力做的
功 第二次拉力做的功。第一次拉力做功的功
率 第二次拉力做功的功率。
(均选填“大于”“小于”或“等于”)
等于
等于
大于
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知识点3 功率的计算
5. 【教材素材题】爷爷与小丽进行爬楼比赛,他们都从1楼
爬至6楼。爷爷的体重是小丽体重的2倍,爷爷所用的时间
是小丽所用时间的2倍。若爷爷做的功为W1,功率为P1,
小丽做的功为W2,功率为P2,则下列判断正确的是
( C )
C
A. W1∶W2=1∶1 B. W1∶W2=4∶1
C. P1∶P2=1∶1 D. P1∶P2=4∶1
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6. [2024·亭湖期中]某餐馆用智能机器人(如图)替代人工送
菜。该机器人花费20s在水平路面上行驶30m将菜送到客人
桌前。若机器人和菜的总质量为25kg,工作时牵引力恒为
50N,完成本次送菜,牵引力做功 J,
牵引力做功的功率为 W,机器人所受重
力做功 J。
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7. [2023·南通]如图所示,小明的质量为60kg,他在30s
内完成了10个引体向上,每次重心上升50cm,g取
10N/kg。求:
(1)小明所受重力的大小。
解:(1)小明所受的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
(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=600N×50×10-2m=300J
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(3)30s内克服重力做功的功率。
解:(3)30s内克服重力做的功W总=10W=
10×300J=3 000J
30s内克服重力做功的功率P===100W
7. [2023·南通]如图所示,小明的质量为60kg,他在30s
内完成了10个引体向上,每次重心上升50cm,g取
10N/kg。求:
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8. 两台起重机分别匀速提升质量相同的两重物,已知提升高
度之比hA∶hB=1∶3,所用时间之比tA∶tB=2∶1,则两
台起重机提升重物的功率之比是( C )
A. 1∶3 B. 4∶3
C. 1∶6 D. 3∶1
C
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9. 如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以
0.2m/s的速度匀速运动了5s,弹簧测力计的示数为8N(不计
滑轮和绳子之间的摩擦,滑轮和绳重),拉力F做功的功率
为( C )
A. 1.6W B. 8W
C. 3.2W D. 16W
C
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10. 如图为两台功率恒定的机器做的功与时间的关系图像,
由图可知机器 (选填“甲”或“乙”)的功率更大;
若两机器做相同的功,乙机器做功的时间更 (选填
“长”或“短”)。
甲
长
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11. 某水利工程是在郊区水库建造泵站,将水泵入山坡高处
的水池后,再自流回城市。泵站的提水高度约220m,每
秒流过水管横截面的水量是18m3。将1.8×104kg的水提高
220m,水泵对水所做的功是 J,做功的功
率是 W。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103
kg/m3)
3.96×107
3.96×107
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12. 【新科技】[2023·内江]如图是当今世界上最新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,最大车速能达到1.6×103km/h,它创造了短期内无法超越的世界纪录。在某次测试中,该超音速汽车以1.26×103km/h的速度在水平跑道上匀速直线行驶了3 780m,超音速汽车受到水平方向的阻力为1.8×105N,求在这次测试中:
(1)超音速汽车受到水平方向的牵引力。
解:(1)由题意可知,超音速汽车在水平跑道上匀速直线行驶时,处于平衡状态,受到平衡力作用,因此超音速汽车在水平方向上受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,则超音速汽车受到水平方向的牵引力F=f=1.8×105N
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(2)超音速汽车牵引力的功率。
解:(2)超音速汽车的速度v=1.26×103km/h=350m/s
超音速汽车牵引力的功率P===Fv=1.8×105N×350m/s=6.3×107W
12. 【新科技】[2023·内江]如图是当今世界上最新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,最大车速能达到1.6×103km/h,它创造了短期内无法超越的世界纪录。在某次测试中,该超音速汽车以1.26×103km/h的速度在水平跑道上匀速直线行驶了3 780m,超音速汽车受到水平方向的阻力为1.8×105N,求在这次测试中:
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13. 【人体中的物理】一个正常成年人的心脏一昼夜(24h)推动血液流动所做的功可以达到1.296×105J,这些功可以把体积为1 296L的水送到离地面一定高度的水塔中,请计算:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)该成年人心脏推动血液流动的功率为多少?
解:(1)由题知,一个正常成年人的心脏一昼夜(24h)推
动血液流动所做的功可以达到W=1.296×105J
一昼夜的总时间t=24×3 600s=8.64×104s
该正常成年人一昼夜心脏推动血液流动的功率P==
=1.5W
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(2)体积为1 296L的水的质量为多少?
解:(2)水的体积V=1 296L=1.296m3
由ρ=可得水的质量m=ρ水V=
1.0×103kg/m3×1.296m3=1.296×103kg
13. 【人体中的物理】一个正常成年人的心脏一昼夜(24h)推动血液流动所做的功可以达到1.296×105J,这些功可以把体积为1 296L的水送到离地面一定高度的水塔中,请计算:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
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解:(3)水的重力G=mg=1.296×103kg×10N/kg=1.296×104N
由W=Gh可得该正常成年人一昼夜心脏对血液做的功
可以把1 296L的水送到的水塔的高度h===10m
(3)该成年人一昼夜心脏对血液做的功可以把1 296L的水
送到多高的水塔中?
13. 【人体中的物理】一个正常成年人的心脏一昼夜(24h)推动血液流动所做的功可以达到1.296×105J,这些功可以把体积为1 296L的水送到离地面一定高度的水塔中,请计算:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
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14. [2022·南通]在内径约为1cm的玻璃管中注水近满,上端
留一个气泡,用橡皮塞塞住管口,再将玻璃管翻转后竖
直放置,气泡上升,如图所示。测得气泡上升40cm用时
20s,则该过程中气泡所受浮力做功的功率最接近于
( B )
B
A. 2×10-5W
B. 2×10-4W
C. 2×10-3W
D. 2×10-2W
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