内容正文:
功、功率专题(中等)
一、选择题
1. 如图所示,并不光滑的水平桌面上,质量为2kg的甲物体在一水平力F的作用下向右做匀速直线运动。下列叙述正确的是( )
A.甲物体的动能会增加
B.甲物体受到的重力为2N
C.甲物体从A移动到B,力F所做的功为25J
D.甲物体从A移动到B,重力所做的功为100J
2. 小明在参加运动会体能测试中涉及的科学知识,下列说法中正确的是( )
A.1分钟跳绳——每次跳绳人克服重力做功约3焦
B.立定跳远——人蹬地起跳,机械能转化为化学能
C.掷实心球——在最高点B时实心球重力势能、动能都不为零
D.800m测试——人到达终点后停下来,惯性不存在
3. 某物体在力F的作用下分别在光滑水平面,粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了距离S(如图),做功分别是W1、W2、W3,则它们之间的关系是( )
A.W1=W2=W3 B.W1>W2>W3 C.W1<W3<W2 D.W1<W2<W3
4. 在图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m,2m的两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,下列说法正确的是( )
A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D.条件不足,无法确定甲、乙图中F做的功谁大
5. 如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s—t关系图象如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是( )
A.F1>F2,P1>P2 B.F1=F2,P1>P2
C.F1>F2,P1=P2 D.F1<F2,P1<P2
6. 一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶,途中经过一段泥泞路面,如果汽车发动机的功率始终保持不变,则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为60厘米,质量为0.6千克,它的右端与桌面相齐,与桌面间的滑动摩擦力为4牛。若在长木板左端用一水平力F将其匀速推下桌子,水平推力至少要做功( )
A.1.2J B.1.8J C.2.4J D.3.6J
8. 如图所示为小金和小丽一起坐在秋千凳上从最高点下摆到最低点的过程,已知小金的重力大于小丽,不计摩擦,下列说法正确的是( )
A.整个过程中,两人的动能越来越小
B.该过程中,两人的机械能越来越小
C.该过程中,小金比小丽重力做的功多
D.该过程中,小金比小丽重力做功慢
9. 小李将一排球竖直向上抛出,排球离开手后竖直向上运动到一定高度又落回地面,不计空气阻力,关于排球离开手后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.排球在上升过程中小李对排球做功
B.排球在下落过程中排球的动能减小
C.排球在上升过程中排球受到一个竖直向上的力
D.排球在下落过程中排球所受的重力做功越来越快
10.已知某力F所做的功是15焦,则下列图象能大致反映力F与物体在力的方向上通过的距离s的关系的是( )
二、填空题
11.如图1所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图2所示,从t=0开始,小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图3所示,由图象可知:
(1)10-12S,物块克服摩擦力做功___J
(2)10-18s,动力做功的平均功率为___w
12.两条质量都为20克的扁虫竖直紧贴着板面爬过一块竖直放置的非常薄的木板,板高10厘米,一条虫子长为20cm,另一条宽一些但长度只有10cm.当两条虫子的中点正好在木板顶部时, (选填“长”或“宽”)一些的扁虫克服重力做的功多一些,多 J的功.(设扁虫沿长度方向的大小是均匀的,g=10N/kg)
13.如图甲所示,张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱,在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示,则1~3s木箱做_________ (选填“匀速” 或“变速”)运动;3~5s推力对木箱做的功是__________J
14.起重机吊着5×104N的货物,若将货物匀速提升10m高,起重机钢绳拉力对货物做的功是__________J;接着将货物沿水平方向匀速移动10m,此时拉力对货物做的功为__________J;之后又吊着货物不动并经历了2s,拉力对货物做的功是__________J;整个过程中拉力做的功是__________J。
15.质量为200千克的汽车,以20米/秒的速度在平直的公路上行驶,若汽车的输出功率恒定,路面对汽车的摩擦力恒为车重的0.05倍,那么汽车开上坡度为0.01(坡路的高与长之比)的坡路所能达到的最大速度是__________米/秒。
三、实验探究题
16.汽车在行驶过程中如果遇到危急情况,司机常要紧急刹车。从发现情况到汽车停止的距离叫做停车距离,停车距离等于反应距离加上制动距离。(注:反应距离是指司机发现情况到踩下刹车这段时间内汽车行驶的距离;制动距离是指踩下刹车后汽车在路面上滑行的距离)。
下表是司机驾驶小汽车时,在水平、干燥的沥青路面上以不同速度行驶时的统计数据。
速度(千米/时)
反应距离(米)
制动距离(米)
停车距离(米)
20
4
2
6
40
8
8
16
60
12
18
30
80
16
48
100
20
50
70
(1)根据表中数据所反映的规律可知,当轿车速度为80km / h时对应的制动距离是 m。
(2)大量实验证明,酒后驾驶的反应时间是正常驾驶的反应时间的2-3倍。如果某司机酒后驾驶的反应时间是正常驾驶时的2倍,他开车的速度是40千米/时,那么该司机的反应距离应为 m。
(3)若质量为1725kg的轿车以90kw的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图所示。则在0~5s时间内,轿车发动机做功 J,轿车运动过程中受到的阻力是 N。
17.电动自行车已成为大众化的一种交通工具。在使用时人们经常遇到的问题是:一次性充满电后行驶不能达到说明书上的里程数。为探明原因,小明用家里的电动自行车进行了测试。他骑车在平直的路面上由静止开始运动,获得如图甲、乙所示的速度随时间变化的关系图像和牵引力随时间变化的关系图像。
(1)由图甲可知电动自行车的运动特点是____________________。
(2)7~12s它受到的摩擦力为__________N,此过程中若电动自行车匀速行驶100m,则它克服摩擦力做功是__________J,功率为__________W。
(3)小明又在不同负重情况下沿同一路面进行了测试,得到了一次性充满电的最大行驶里程如下表,由此可以看出最大行驶里程与负重的关系是________________________________________。你认为产生这种现象的原因是____________________。
负重/kg
60
80
100
120
140
一次性充满电连续行驶里程/km
20
16.7
14.3
12.5
11.1
四、综合题
18.2024年春节前夕,多地雨雪冰冻天气,让回家的路充满曲折。汽车在冰冻的路上行驶,车轮容易打滑,如果将防滑链缠住车轮,如图所示,可有效防止打滑,提高冰冻路面上行车安全。完成下列问题:
(1)若冰冻路面全长1 km, 汽车以36 km/h 做匀速直线运动,求汽车驶出该路段所需要的时间。
(2)上述行驶过程车辆发动机的功率为100kW, 如果不计损耗,求该汽车受到的摩擦力。
19.金华轨道交通是服务于金华市的城市轨道交通系统,其首条线路金义线已于2022年1月11日实现通车试运营,其设计速度为120公里/小时,从金华市区到义乌城区最快36分钟到达。该项目采用地铁B型车,每列车由6节车厢组成,每节车厢质量约为33.6吨,每列车的车轮跟铁轨接触总面积约为0.8m2,求:
(1)每列地铁B型车对地面的压强。
(2)该地铁B型车正常运行的功率为2400kW,则该车以设计速度匀速运行时受到的牵引力。
(3)该地铁B型车正常运行,匀速行驶20分钟牵引力所做的功。
功、功率专题(中等)(参考答案)
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
A
B
B
D
A
C
D
B
二、填空题
11.(1)40;(2)25.5
12.宽;5×10﹣3
13.(1).变速(2).400
14.5×105 0 0 5×105
15.16.7
三、实验探究题
16.(1)观察表中数据,8=2×22,18=2×32,50=2×52,所以当轿车速度为80km/h时对应制动距离为2×42=32
(2)16
(3)W=pt=9×104w×5s=4.5×105J
轿车匀速运动时速度为30m/s,由P=Fv得F===3000N
则f=F=3000N
17.先加速、后匀速 35 3500 700 负重越重,一次性充满电行驶的最大里程越 短 负重越重,克服摩擦力做功越多(摩擦力增大 )
四、综合题
18.(1)t=S/v=1000m/10m/s=100s
(2)F=P/v=100000W/10m/s=10000N
19.(1)F=G=mg=3.36×104kg×10N∕kg==3.36×105 N
P=F/S=2.016×106N/0.8m2=2.52×106Pa
(2)F=P∕V=7.2×104N
(3)W=Pt=2.88×109J
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