内容正文:
微专题10 功率问题
1.如图所示是A、B、C三种机械做功与时间的关系图像。由图可知,A、B、C三种机械功率的大小关系是( )
第1题图
A.PA>PB>PC B.PB>PA>PC C.PC>PB>PA D.PC>PA>PB
2.如图所示,运动员从高空竖直向下跳伞,运动员(包括装备)的质量为80 kg,只考虑运动员受到的重力和空气阻力。运动员下落时经过AB、CD两段路程时均做匀速直线运动,且sAB=sCD,vAB=20 m/s,vCD=10 m/s,在AB段运动员(包括装备)受到的重力做功为WAB,重力做功功率为PAB;在CD段运动员(包括装备)受到的重力做功为WCD,重力做功功率为PCD。下列判断正确的是( )
第2题图
A.WAB>WCD B.WAB<WCD C.PAB>PCD D.PAB<PCD
3.小明和小李各自提着一瓶相同的纯净水(重力为3 N)去登白云山,从白云山南门售票处同时出发,前往摩星岭。登山过程中,均近似地认为水和人一起做匀速直线运动,情景如图甲所示。小明采用图乙所示方案一上山,小李采用图乙所示方案二上山。两人上山过程中,小明和小李对自己提着的纯净水平均每秒做功分别是W1和W2,已知W1<W2,小明和小李谁先到达摩星岭( )
第3题图
A.小明 B.小李 C.同时到达 D.无法判断
4.(2024·广州市增城区一模)如图1所示,物体A重10 N,在同一水平面上从O点运动至Q点。OP段物体在水平拉力F1作用下做匀速直线运动,在P点时撤去F1,改用水平向左的拉力F2一直作用在物体上,物体仍向右运动,最后在Q点保持静止。
图1
(1)OP段A的速度为m/s。在图2中画出A在P点受到的摩擦力f1(以“●”代表物体)。
(2)在Q点物体受到的摩擦力f2=N。
(3)A从O点运动到P点,F1做的功为J、功率为W,A的重力做的功为J。
5.电梯的简化模型如图甲所示,考虑安全、舒适、省时等因素,电梯速度要经过增大、不变和减小的过程,这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图像如图乙所示。这个过程用时1分钟,求这个过程中:
(1)电梯上升的平均速度;
(2)拉力做的功;
(3)拉力做功的功率。
6.轿车始终以60 kW的功率,分别在甲、乙两条水平公路上向右做匀速直线行驶。
在甲公路,轿车100 s行驶了3 000 m。求这段时间内:
(1)①牵引力做的功;
②在方框中画出轿车(用“·”表示)在水平方向的受力示意图;
③轿车受到的阻力大小;
(2)由公式P=,写出推导得到P=Fv的过程;
(3)在乙公路,轿车牵引力F乙大于甲公路时的F甲。分析轿车在哪条公路上的速度较大。
7.如图所示,是利用风力做功的风车实验装置。小强想粗略测定风车在一定风速下做功的功率。
(1)观察实验装置,小强是通过测量细线对做功的功率来测定风车做功功率的。
(2)除了图中的实验器材,还必需的测量工具有:计时器、和。
(3)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m,则风车做功的功率P=(表达式中的物理量均用正确符号表示)。
(4)如果选用较粗重的绳做实验,则与选用较细轻的线相比,测得风车的功率值偏,请写出你的判断理由。
1.A 2.C 3.B
4.(1)3 如图所示
(2)1 (3)6 6 0
5.解:(1)电梯上升的高度h=48 m,所用时间t=60 s,
电梯上升的平均速度:v===0.8 m/s;
(2)拉力在0~4 m做的功:
W1=F1h1=2.5×104 N×4 m=1.0×105 J,
拉力在4~44 m做的功:
W2=F2h2=2.0×104 N×40 m=8.0×105 J,
拉力在44~48 m做的功:
W3=F3h3=1.5×104 N×4 m=0.6×105 J,
所以,上升过程拉力做的功:W=W1+W2+W3=1.0×105 J+8.0×105 J+0.6×105 J=9.6×105 J;
(3)拉力做功的功率:P===1.6×104 W。
6.(1)①W=Pt=60 000 W×100 s=6×106 J;
②如图所示
③根据W=Fs,则F===2×103 N,由于轿车做匀速直线运动,所以f=F=2×103 N;
(2)因为s=vt,W=Fs=Fvt,
所以P===Fv;
(3)因为轿车的功率始终不变,F乙>F甲,则根据P=Fv可知道,v乙<v甲,
则轿车在甲公路上的速度较大。
7.(1)回形针
(2)刻度尺(或卷尺) 天平
(3)
(4)小 把回形针提升到相同高度,所用时间相对较多,根据公式P=,当W相同时,所用时间t越多,则测量出的功率会越小
学科网(北京)股份有限公司
$$