内容正文:
第十二单元 功和机械能
力学小版块3 功和机械能、简单机械
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第1节 功、功率
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1
c_ö÷øù5'(
1.下列有关功的说法正确的是 (B )
A.用力推车没有推动,人对车也做了功
B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有
做功
C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃
做了功
D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书
包做了功
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2
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Î
2.(2024连云港)如图所示,一个人先后两次用
同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物
体在不同的表面上分别移动相同的距离。该
力在此过程中所做功的大小分别为 W1、W2,
功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大
小关系说法正确的是 (C )
第2题图
A.W1<W2 P1<P2 B.W1>W2 P1>P2
C.W1=W2 P1=P2 D.W1<W2 P1>P2
3.如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的
质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程
度相同。甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作
用下以相同速度匀速直线运动了相同时间,
下列说法中正确的是 (A )
第3题图
A.F1大于F2
B.F2比F1的功率大
C.F1与F2做功一样多
D.甲的重力做功较多
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3
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(10年8考)
4.(2024乐山改编)如图所示,某次比赛中,运动
员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻
松手,随后冰壶沿冰道运动30m停在 O点。
若运动员对冰壶的水平推力为9N,冰壶运动
中受到水平方向的阻力,大小恒定为1.5N。
从A点到 O点冰壶沿直线运动,此过程中推
力对冰壶做功为 54 J,冰壶克服阻力做功
为 54 J。
第4题图
5.“兄弟齐心,其利断金”,在某次劳动课上,李
陆同学用F1=200N的力水平向左推小车,刘
湾同学用F2=100N的力作用在该小车上,要
使两人作用在小车上的力的效果最大,两个
力的方向须 相同 ,在两人同向共同作用
下,10s内小车前行了5m,则此10s内两人
作用在小车上的力做的总功为 1500 J。
6.(2024赤峰)某老旧小区改造工地,工人用起
重机将重1.2×104N的施工材料匀速吊上
6m高工作台,用了10s。施工材料上升的速
度是 0.6 m/s;起重机对施工材料做功
7.2×104 J,做功的功率是 7.2×103 W
。
97
众相原创 赋能中考 河北物理
7.(2024新疆)位于博格达峰北坡山腰的新疆天
池,碧水似镜,雪峰倒映,风光如画。天池湖
面的海拔约为1900m,则天池湖面上的气压
小于 (选填“大于”或“小于”)1个标准大
气压。某游客乘坐匀速上行的缆车沿途观
光,缆车的起点和终点的海拔高度差为 500
m,已知该游客的质量为60kg,则整个上行过
程中,缆车对该游客做的功为 3×105 J。
若缆车从起点到终点用时5min,则缆车对该
游客做功的功率为 1000 W。
8.(2023南通改编)如图所示,小明的质量为60
kg,他在30s内完成了10个引体向上,每次重
心上升50cm,g取10N/kg。小明所受重力的
大小为 600 N;完成一个引体向上克服重
力做的功为 300 J;30s内克服重力做功的
功率 100 W。
第8题图
9.(2023绵阳)“单臂哑铃划船”运动能充分训
练背阔肌。训练时,按照如图所示姿势,提
升、放下哑铃为 1次动作。已知哑铃质量
15kg,训练者60s完成一组训练,每组12次
动作,每次提升哑铃的竖直高度是30cm。则
训练者在1次提升哑铃过程中做功是 45 J,
完成一组训练过程中提升哑铃做功的功率是
9 W。(g取10N/kg)
第9题图
10.(2024云南改编)AI机器人逐渐改变了我们
的生活,我国自主研发的某款人形机器人身
高1.65m,质量55kg。某次测试中该机器人
用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬
高1m。则机器人所受的重力为 550 N;2s
内机器人对箱子所做的功为 100 J;2s内
机器人对箱子做功的功率 50 W。(g取
10N/kg
)
+" ,-./012*
11.如图甲所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它
沿水平木板匀速滑动,图乙是他两次拉动同
一木块得到的距离随时间变化的图像。当两
次木块运动的距离相同时,下列说法正确
的是 (D )
甲
乙
第11题图
A.木块第1次受到的拉力较大
B.木块第2次受到的摩擦力较大
C.第1次拉力做的功较多
D.第1次拉力做功的功率较大
12.物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在
水平直线轨道上运动(如图所示),其中 AB
=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分
别以2m/s和5m/s的速度匀速运动,且在
AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2
N,则以下判断正确的是 (D )
第12题图
A.该物块在CD段的惯性比AB段大
B.该物块通过AB段和CD段所用的时间之
比为2∶5
C.拉力F在AB段所做的功为20J
D.拉力F在CD段做功的功率为10W
13.(2024河北21题改编)多选改单选如图1所示,
在一次社会实践活动中,小明用一辆小车运
送货物时,先后经过同一平直路面上的甲、
乙、丙三个地点,图2为运动路径示意图。
小
08
第十二单元 功和机械能
明先用水平推力 F把装有货物的小车从甲
匀速推到乙,用时为t1;在乙停车卸货用时为
t2;再用水平推力将空车从乙匀速推到丙,用
时为t3;两次推力做功之比为2∶1。下列说法
正确的是 (C )
图1 图2
第13题图
A.小明全程的平均速度为
s1+s2
t1+t3
B.从乙到丙的过程中,小明的水平推力
为2F
C.从乙到丙的过程中,小明推力做功的功率
为
Fs1
2t3
D.若把空车从丙沿原路匀速推回到甲,推力
做功为F(s1+s2)
14.(2023河北37题6分)一辆四轮家庭轿车的
部分数据如下表所示。一次旅行时,司机驾
驶该汽车沿一平直公路持续行驶至 A市的
过程中,先后通过如图所示的甲、乙、丙三个
标志牌,牌上的地址和数字表示从该标志牌
处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经
甲时开始计时,到达乙时恰好用时25min,从
乙运动到丙的过程中,仪表盘显示汽车一直以
108km/h的速度匀速行驶。g取10N/kg。
旅行中汽车部分数据表
汽车(包括人员
及物品)总质量/kg
2000
停放时每个轮胎与地
面的接触面积/cm2
250
汽油的热值/(J·L-1) 3.6×107
汽油机效率 25%
(1)求这辆车(包括人员及物品)停放在水平
地面上时对地面的压强;
(2)求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中
的平均速度;
(3)通过仪表盘显示的数据可知,从标志牌
乙到丙的过程中,汽车消耗0.7L汽油,求这
一过程中牵引力做功的功率。
第14题图
解:(1)这辆车(包括人员
及物品)停放在水平地面
上时对地面的压强 p=
F压
S总
=
G总
S总
=2000kg×10N/kg
4×250×10-4m2
=2×105Pa;
(2)由图可知,汽车从标志牌甲运动到丙的
路程为s=47km-2km=45km,
从乙运动到丙的路程 s′=11km-2km=
9km,
从乙运动到丙的过程中所用时间 t′=s′v′=
9km
108km/h=
1
12h=5min,
则从甲运动到丙所用时间t总 =25min+t′=
25min+5min=30min=12h,
从甲运动到丙这一过程中的平均速度v=st总
=45km1
2h
=90km/h;
(3)汽油完全燃烧放出的热量 Q放 =Vq=
0.7L×3.6×107J/L=2.52×107J,
由η=WQ放
×100%可知,牵引力做的功:
W=ηQ放 =25%×2.52×10
7J=6.3×106J,
这一过程中牵引力做功的功率 P=Wt′=
6.3×106J
5×60s =2.1×10
4W
。
18
河北物理
圆柱形容器甲对地面的压强为
p甲 =
3
2p乙 =4500Pa,
圆 柱 形 容 器 甲 的 高 度 为 h甲 =
p甲
ρ甲 g
=
4500Pa
1.5×103kg/m3×10N/kg
=0.3m;
(2)B放在图甲物体的上面时,对地面压强的变化量
Δp甲 =
ΔF
S甲
=
GB
S甲
=
mBg
S甲
,
B浸没在图乙容器的液体中时,排开液体的体积 V排
=VB,液体上升的高度Δh=
V排
S乙
=
mB
ρB
S乙
=
mB
ρBS乙
,
图乙中液体对容器底压强的变化量
Δp乙 =ρ水gΔh=ρ水g
mB
ρBS乙
,
由Δp甲 =Δp乙,得
mBg
S甲
=ρ水g
mB
ρBS乙
,
则ρB=
S甲
S乙
ρ水 =
2×10-2m2
1×10-2m2
×1.0×103kg/m3
=2×103kg/m3
(3)由(1)知p甲 =4500Pa,
容器乙中液体的体积为 V液 =S乙h液 =2×10
-2m2×
0.3m=6×10-3m3,
乙容器中液体的重力为G液 =ρ液V液 =1.0×10
3kg/m3
×6×10-3m3=60N,
现向乙容器中放入体积为4×10-3m3的物体A后,A
处于沉底状态,则ρA>1×10
3kg/m3,
此时乙容器对地面的压强不大于甲容器对地面的压
强,即p乙≤p甲 =4500Pa,
则乙容器对地面的最大压力为F乙 =p乙S乙 =4500Pa
×0.02m2=90N,
容器乙的容积为 V乙 =S乙h乙 =0.02m
2×0.35m=7
×10-3m3,
而V液 +VA=6×10
-3m3+4×10-3m3=1×10-2m3>
V乙,
所以物体A放入乙容器后,液体要溢出,
则溢出液体的重力为G溢 =m溢g=ρ液V溢g=ρ液(V液 +
VA-V乙)g=1×10
3kg/m3×(1×10-2m3-7×10-3
m3)×10N/kg=30N,
乙容器内剩余液的重力为
G剩 =G液 -G溢 =60N-30N=30N,
所以物体A的最大重力
GA=F乙 -G剩 =90N-30N=60N,
由G=mg=ρVg可知,物体A的最大密度为
ρA=
GA
VAg
= 60N
4×10-3m3×10N/kg
=1.5×103kg/m3,
所以物体A密度的取值范围为
1×103kg/m3<ρA≤1.5×10
3kg/m3。
力学小版块3 功和机械能、简单机械
([3,-+ _VPQE
第1节 功、功率
一阶 基础巩固分点练
1.B 2.C 3.A 4.54 54
5.相同 1500 6.0.6 7.2×104 7.2×103
7.小于 3×105 1000 8.600 300 100
9.45 9 10.550 100 50
二阶 情境·模型提升练
11.D 12.D
13.C 【解析】小明全程的平均速度为 v=
s1+s2
t1+t2+t3
,故
A错误;小车在甲、乙段做的功为 W1=Fs1,由两次推
力做功之比为
W1
W2
=
Fs1
F′s2
=2∶1,所以从乙到丙的过程
中,小明的水平推力为F′=
Fs1
2s2
,故 B错误;从乙到丙
的过程中,小明推力做功的功率为 P=
W2
t3
=
1
2W1
t3
=
Fs1
2t3
,故C正确;若把空车从丙沿原路匀速推回到甲,
推力做功为W3=F′(s1+s2)=
Fs1
2s2
×(s1+s2),故 D
错误。故选C。
14.解:(1)这辆车(包括人员及物品)停放在水平地面上
时对 地 面 的 压 强 p=
F压
S总
=
G总
S总
=
m总 g
S总
=
2000kg×10N/kg
4×250×10-4m2
=2×105Pa;
(2)由图可知,汽车从标志牌甲运动到丙的路程为
s=47km-2km=45km,
从乙运动到丙的路程s′=11km-2km=9km,
从乙运动到丙的过程中所用时间
t′=s′v′=
9km
108km/h=
1
12h=5min,
则从甲运动到丙所用时间
t总 =25min+t′=25min+5min=30min=
1
2h,
从甲运动到丙这一过程中的平均速度
v=st总
=45km1
2h
=90km/h;
(3)汽油完全燃烧放出的热量
Q放 =Vq=0.7L×3.6×10
7J/L=2.52×107J,
牵引力做的功
W=ηQ放 =25%×2.52×10
7J=6.3×106J,
这一过程中牵引力做功的功率
P=Wt′=
6.3×106J
5×60s =2.1×10
4W。
第2节 机械能及其转化
一阶 基础巩固分点练
1.B 2.C 3.C 4.A 5.C 6
.A
11