内容正文:
第七讲 功和机械能
第1节 功 功率
基础巩固
1.(2024·常州)起重机将1 000 N的重物先竖直向上匀速提升3 m,再悬停6 s,起重机对重物做功的情况是( )
A.提升过程做了功,悬停过程做了功
B.提升过程不做功,悬停过程不做功
C.提升过程不做功,悬停过程做了功
D.提升过程做了功,悬停过程不做功
答案
D
2.(2023·济南)2023年5月23日12时30分许,我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰,巍巍珠峰再次见证历史!在他们从山脚下到峰顶的过程中,体重(含装备)越大的队员一定( )
A.做功越多 B.功率越大
C.做功越快 D.功率越小
答案
A
3.(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( )
光滑平面 粗糙平面
A.W1<W2 P1<P2 B.W1>W2 P1>P2
C.W1=W2 P1=P2 D.W1<W2 P1>P2
答案
C
4.(2024·乐山)如图所示,某次比赛中,运动员推着冰壶从A点运动6 m到达B点时轻轻松手,随后冰壶沿冰道运动30 m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9 N,冰壶运动过程中受到水平方向的阻力,大小恒定为1.5 N。从A点到O点冰壶沿直线运动,此过程中( )
A.推力对冰壶做功为270 J
B.推力对冰壶做功为324 J
C.冰壶克服阻力做功为54 J
D.冰壶克服阻力做功为45 J
答案
C
冰壶赛场俯视图
5.(2023·丹东)如图所示是篮球运动员比赛时的情景。运动
员把飞来的篮球接住,说明力可以改变物体的___________;
运动员再将篮球投出,篮球离开手后,继续向上运动,是因为
篮球具有________;篮球离开手后,手对篮球__________(选
填“做功”或“不做功”)。
答案
运动状态
6.(2024·苏州节选)小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他一次上升的高度h和n次引体向上的时间t,还需要测量______________(物理量和符号),可
算出小聪引体向上的功率P=___________(用符号表示)。
惯性
不做功
小聪的质量m
7.(2022·齐齐哈尔)如图甲所示,在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时,物体运动的路程与时间关系如图乙所示;当水平推力为F2时,物体运动的速度与时间关系如图丙所示,则F1________ F2。若两次推力的功率分别为P1、P2,则P1________P2。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
答案
等于
甲
乙
丙
小于
8.(2024·龙东地区)如图某厂家开发的汽车,其质量为1 500 kg,车轮与地面接触的总面积为0.075 m2,该车在水平路面上匀速直线行驶13.8 km,用时10 min,这一过程中汽车发动机的输出功率为4.6×104 W。(g取10 N/kg)
(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)汽车牵引力所做的功是多少?
(3)行驶过程中汽车受到的阻力是多少?
解:(1)汽车对地面的压力F压=G=mg=1 500 kg×10 N/kg=1.5×104 N
汽车对地面的压强
p===2×105 Pa
(2)汽车牵引力所做的功
W=Pt=4.6×104 W×10×60 s=2.76×107 J
(3)汽车受到的牵引力
F===2×103 N
汽车做匀速直线运动,牵引力和阻力是一对平衡力,阻力f=F=2×103 N
解
A.小明全程的平均速度为
B.从乙到丙的过程中,小明的水
平推力为
C.从乙到丙的过程中,小明推力做功的功率为
D.若把空车从丙沿原路匀速推回到甲,推力做功为F(s1+s2)
能力提升
1.(2024·河北改编)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( )
答案
C
图1
图2
2.(2024·包头节选)如图,装载车和收割机以2 m/s的速度同向做匀速直线运动,收割机每分钟将50 kg粮食装载到车上。装载车空载时质量为5×103 kg,车轮与地面总接触面积为0.5 m2,车受到的阻力为车总重力的0.2倍。(g取10 N/kg,收割开始时车为空载状态,设装载车始终在水平地面上,不计空气阻力)求:
(1)装载车1分钟内走过的路程;
(2)装载车工作多长时间功率达到30 kW。
解:(1)装载车1分钟内走过的路程
s=vt=2 m/s×1×60 s=120 m
(2)根据P===Fv知,装载车功率达到30 kW时受到的阻力f=F== =15 000 N
解
装载车空载时的重力
G车=m车g=5×103 kg×10 N/kg=5×104 N
装载车总重力G==7.5×104 N
则粮食的重力G'=G-G车=7.5×104 N-5×104 N=2.5×104 N
所装粮食的质量m===2 500 kg
装载时间t==50 min
即装载车工作50 min功率可达到30 kW
解
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