11.2 功率(分层练习)-【上好课】2024-2025学年八年级物理下册同步精品课堂(人教版2024)
2025-03-12
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内容正文:
第2节 功率
目录
2
考点01 功率的理解 2
考点02 功率的计算 4
8
14
考点01 功率的理解
1.甲、乙两位同学进行举杠铃比赛,如图所示,甲比乙高,他们在相同的时间内举起了相同的杠铃,则( )
A.甲做功较多,功率较大 B.甲做功较多,功率较小
C.乙做功较多,功率较大 D.乙做功较多,功率较小
【答案】A
【详解】两人举起杠铃质量相同,则杠铃重相同,甲比乙高,则举起的高度h甲>h乙,根据W=Gh可得,举起杠铃做的功:W甲>W乙。举起杠铃用的时间相同,根据可知,做功功率P甲>P乙。
故选A。
2.秋雨过后,秦岭烟雨蒙蒙,群山浮动尽显“云海秋色”。小丽和妈妈一起爬翠华山,她们沿相同路线,从山脚爬到山顶,小丽用时更短。妈妈体重比小丽大,则下列说法正确的是( )
A.爬到山顶时,小丽做的功比妈妈做的功多
B.爬到山顶时,妈妈做的功比小丽做的功多
C.小丽做功的功率一定比妈妈做功的功率大
D.妈妈做功的功率一定比小丽做功的功率大
【答案】B
【详解】AB.妈妈体重比小丽大,即妈妈的重力大于小丽的重力,从山脚出发,爬到山顶,高度相同,由W=Gh可知,妈妈做的功比小丽做的功多,故A错误,B正确;
CD.但妈妈用的时间比小丽长,所以,根据无法比较妈妈做功的功率与小丽做功的功率,故CD错误。
故选B。
3.健身教练可以通过改变音乐的节奏来调节健身人士的运动量。从物理学视角分析,主要是改变了人的( )
A.消耗能量多少 B.做功多少 C.做功时间 D.做功快慢
【答案】D
【详解】健身教练可以通过改变音乐的节奏来调节健身人士的运动量。从物理学视角分析,主要是改变了人的做功快慢,物理上用功率来表示物体做功的快慢,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.甲、乙两名举重运动员,甲比乙高。如图所示,他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,甲、乙两名运动员对杠铃做的功分别为,做功的功率分别为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】首先,我们来看功的计算公式:,其中是力,是在力的方向上移动的距离。在这个情境中,力就是运动员对杠铃的举力,它等于杠铃的重力(因为杠铃被匀速举起,所以举力等于重力);距离就是杠铃被举起的高度。由于甲、乙两名运动员举起的杠铃质量相同,所以杠铃的重力也相同。从图中可知甲举起的高度比乙高,所以。接下来,看功率的计算公式:,其中是功,是时间,已知,他们举起杠铃所用的时间相等,所以。
故选C。
5.“澄城樱桃”畅销全国,获国家地理标志证明商标。每年5月中旬是樱桃的收获时间,小明和爷爷比赛搬运樱桃,他们分别抱着相同的一箱樱桃从一楼上到二楼仓库,爷爷用时更短,则下列有关说法正确的是( )
A.小明克服樱桃重力做功的功率较大 B.爷爷克服樱桃重力做功的功率较大
C.小明克服樱桃重力做功较少 D.爷爷克服樱桃重力做功较多
【答案】B
【详解】抱着相同的一箱樱桃从一楼上到二楼仓库,克服樱桃重力做功W=Gh,重力和高度度相同,所以克服樱桃重力做功相同,故CD错误;爷爷用时更短,根据,做功相同,所用时间越短,功率越大,故A错误,B正确。
故选B。
6.运动有快慢,做功也有快慢。就像用速度来表示运动的快慢一样,物理学中,我们可以用 来表示做功的快慢,其在数值上等于 ,其在国际单位制中的单位是 。
【答案】 功率 单位时间内所做的功 瓦特
【详解】[1][2][3]功率是指单位时内做功的多少,其在数值上等于单位时间内所做的功,因此用功率表示物体做功的快慢,功率的国际单位是瓦特,用符号W表示。
7.坚持锻炼,增强体魄!小明每天跑步的功率为400W,“400W”表示的物理意义是 。
【答案】1s内做的功为400J
【详解】功率的物理意义是单位时间内所做的功的多少;在国际单位制中,功率的单位是W,1W表示每秒钟做的功是1J;所以小明每天跑步的功率为400W,表示1秒做的功是400J。
8.在今年的巴黎奥运会中,中国选手邓丽娟、伍鹏先后在速度攀岩项目中摘银,这再次点燃了国内大众对攀岩项目的热情。如图所示,是一次攀岩比赛,若参赛选手的体重相同,完成比赛用时 (选填“多”或“少”)的运动员做功的功率更大;若参赛选手用时相同,体重较 (选填“大”或“小”)的运动员做功的功率更大。
【答案】 少 大
【详解】[1][2]根据可知,攀岩的高度相同,若她们的体重相同,完成比赛用时少的运动员做功的功率更大;若参赛选手用时相同,体重较大的运动员做功的功率更大。
9.功率分别为100W和80W的两种机械,做功时,100W比80W的机械做功一定要 (选填“多”或“快”)一些。
【答案】快
【详解】功率是表示物体做功快慢的物理量,因此100W比80W的机械做功一定要快。
考点02 功率的计算
1.研究表明,爬楼梯消耗的热量相当于登山消耗的热量,还具有保持关节的灵活性和加强肠道蠕动等优点。妈妈和小红进行爬楼梯比赛,妈妈和小红的体重之比是,爬完相同楼高所用时间之比是,则妈妈和小红爬楼梯的功率之比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】已知妈妈和小红的体重之比是,爬完相同楼高所用时间之比是,由可知,
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.在水平地面上,小明用20N的水平推力推动重300N的箱子,10s内前进了6m,在这个过程中,木箱所受重力对木箱 (选填“有”或“没有”)做功,小明对木箱做功为 J,小明做功的功率大小为 W。
【答案】 没有 120 12
【详解】[1]小明用20N的水平推力推动重300N的箱子,10s内前进了6m,因重力的方向竖直向下,而箱子水平移动的方向与重力方向垂直,故在这个过程中,木箱所受重力对木箱没有做功。
[2][3]小明对木箱做功为W=Fs=20N×6m=120J
小明做功的功率大小为
3.如图是小明在做俯卧撑和引体向上时的锻炼场景:图甲中小明静止时地面对双手的支持力为,图乙中小明静止悬挂在单杠上时,单杠对他的作用力为,则 。如图乙,小明的质量为60kg,做一次引体向上需克服重力做功 J,如果小明1min完成10个引体向上,则他的功率是 W。(g取10N/kg)
【答案】 < 420 70
【详解】[1]图甲中,小明静止时双脚、双手受到地面的支持力之和等于小明的重力,则小明静止时地面对双手的支持力F1小于小明的重力;图乙中小明静止悬挂在单杠上时,单杠对他的作用力F2等于小明的重力,则
[2]小明的质量为60kg,做一次引体向上需克服重力做功
[3]如果小明1min完成10个引体向上,则他的功率是
4.小明的质量是50kg,他背着2kg的书包从地面上到三楼的教室,用时10s,已知每层楼的高度均为4m。则小明在这段时间里做功的功率是 W。(g取)
【答案】416
【详解】每层楼的高度均为4m,从地面上到三楼的教室升高的高度为
从地面上到三楼,克服重力做的功为
小明在这段时间里做功的功率是
5.小华用100N的水平推力,推放在水平地面上重500N的物体,使其做匀速直线运动。若该物体在10s内移动5m,物体重力做功是 J,小华水平推力做的功是 J,推力做功功率是 W。
【答案】 0 500 50
【详解】[1]由于物体在水平地面上做匀速直线运动,其竖直方向的高度并没有发生变化。根据功的定义,功等于力与在力的方向上移动的距离的乘积。因此,在竖直方向上,物体重力并没有做功,因为物体没有在重力方向上移动任何距离。所以,物体重力做功是。
[2]小华用100N的水平推力推物体,物体在内移动了。根据功的计算公式,计算出小华做的功
[3]功率是单位时间内所做的功,计算公式为。将小华做的功和所用时间代入公式,可以计算出功率
6.重为20N的物体在水平地面上受10N的水平拉力作用时,恰能以0.6m/s的速度匀速运动,若物体运动了4m,则拉力的功率为 W。
【答案】6
【详解】拉力的功率
7.如图所示,工人师傅用平行于斜面向上的推力,把重为的木箱从斜面底端推到顶端,用时。已知斜面长、高,木箱受到斜面的摩擦力为其重力的,则推力的平均功率为 。
【答案】24
【详解】木箱受到斜面的摩擦力为
摩擦力做的功属于额外功,则拉动木箱过程中做的额外功为
拉动木箱,克服木箱重力做的功属于有用功,则有用功为
推力做的功属于总功,总功为
则推力的平均功率为
8.如图所示是国家体育馆鸟巢定制版的机器人,该机器人质量为80kg,匀速行驶时受到地面的阻力是机器人重力的0.05倍。求:
(1)机器人在水平地面上匀速行驶20m,此过程牵引力所做的功是多少?
(2)若机器人在水平地面上行驶速度是1m/s,此过程牵引力做功的功率是多少?
【答案】(1)800J
(2)40W
【详解】(1)机器人匀速行驶时牵引力与受到地面的阻力是一对平衡力,则牵引力大小为F=f=0.05G=0.05×mg=0.05×80kg×10N/kg=40N
行驶过程中牵引力做的功为W=Fs=40N×20m=800J
(2)机器人行驶过程中牵引力做功的功率
9.秦岭终南山公路隧道是我国最长的隧道,全长约。某汽车沿隧道向前匀速直线行驶,通过隧道用时,这一过程中汽车受到的阻力恒为。求:
(1)汽车牵引力所做的功是多少?
(2)汽车牵引力做功的功率是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)汽车匀速直线行驶,处于平衡状态,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等为
汽车牵引力做功为
(2)牵引力做功的功率为
10.如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车,汽车(包括司乘人员)的质量为1.2t,在水平路面上以恒定功率做直线运动的图像如图乙(取)。
(1)汽车经过一段路段时,此处规定汽车对地面的压强不得超过,则汽车与地面接触的总面积最少为多少?
(2)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,求汽车受到的牵引力;
(3)求汽车在10~20s内牵引力做功的功率和汽车在0~5s内牵引力做的功。
【答案】(1)400cm2
(2)240N
(3)3600W,18000J
【详解】(1)汽车(包括司乘人员)的质量为1.2t,对水平地面的压力
汽车经过一段路段时,此处规定汽车对地面的压强不得超过,由得,汽车与地面接触的总面积最小为
(2)汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,阻力
汽车匀速行驶,汽车受到的牵引力与阻力二力平衡,汽车受到的牵引力
(3)汽车在10~20s内,由图乙得匀速行驶的速度,牵引力做功的功率
汽车在水平路面上以恒定功率做直线运动,在0~5s内汽车做功的功率
在0~5s内,牵引力做的功
11.如图所示,2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆。已知返回舱质量为,在着陆过程中,从距地面高处竖直向下落地,用时。求返回舱在这段时间内。(g取)
(1)重力做的功;
(2)重力做功的平均功率。
【答案】(1)3×104J
(2)7.5×104W
【详解】(1)重力做的功
(2)重力做功的平均功率
1.(2024·青海西宁·中考真题)小宁同学两次水平拉动同一物体,使它们在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.物体第一次运动速度为1m/s,第二次运动速度为2m/s
B.物体第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力
C.0~8s拉力第一次做的功等于第二次的2倍
D.0~8s拉力第二次做功的功率等于第一次的2倍
【答案】C
【详解】A.由图像可知,0~8s内,物体第一次运动了8m,第二次运动了4m,则第一次速度为
第二次速度为
故A错误;
B.两次水平拉动同一物体,均在同一水平面上做匀速直线运动,受力平衡,拉力等于摩擦力,压力和接触面粗糙程度不变,则摩擦力不变,所以物体第一次所受的摩擦力等于第二次所受的摩擦力,两次拉力也相等,故B错误;
CD.0~8s,两次拉力相等,第一次的路程是第二次的2倍,根据可知拉力第一次做的功等于第二次的2倍,根据,拉力第一次做功的功率等于第二次的2倍,故C正确,D错误。
故选C。
2.(2023·湖南长沙·中考真题)如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.小孩对砖做功更多 B.小孩对砖做功更快
C.大人对砖做功更多 D.大人对砖做功更快
【答案】D
【详解】AC.大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,根据
W=Fs=Gh
可知,做功一样多,故AC错误;
BD.两人做功一样多,大人用时较短,根据可知,大人对砖做功更快,故B错误,D正确。
故选D。
3.(2024·山东淄博·中考真题)在某次测试中,一款重为6.4×104N的超音速汽车以1260km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶,受到的阻力为1.8×105N,10s内汽车通过的路程是 m,牵引力做功的功率是 W,重力做功是 J。
【答案】 3500 6.3×107 0
【详解】[1]已知汽车的速度为
v=1260km/h=350m/s
10s内汽车通过的路程
s=vt=350m/s×10s=3500m
[2]汽车在做匀速运动,处于平衡状态,根据二力平衡可知,牵引力等于阻力,即
F牵=f=1.8×105N
牵引力做功的功率
P=F牵v=1.8×105N×350m/s=6.3×107W
[3]重力的方向始终是竖直向下的,汽车在竖直方向没有移动距离,因此重力不做功,为0J。
4.(2023·四川德阳·中考真题)无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机,机身总质量2kg,小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m,接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m,无人机在上升过程中需要克服重力做功 J,在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 W。
【答案】 960 12
【详解】[1]无人机在上升过程中需要克服重力做功
W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×48m=960J
[2]整个飞行过程中用的总时间为
无人机沿水平方向匀速飞行,重力方向竖直向下,没有在重力的方向上通过一定的距离,没有克服重力做功,整个飞行过程中克服重力做功的功率为
5.(2021·黑龙江绥化·中考真题)甲、乙两人各自推动一辆小车,从同一地点同时向西做直线运动,乙的推力是50N,运动情况如图所示。以乙为参照物,则甲向 运动;乙推车功率是 W。
【答案】 东 200
【详解】[1]如图所示,甲推车的运动速度为
乙推车的速度v乙=4m/s,因为甲、乙两人各自推动一辆小车,从同一地点同时向西做直线运动,且v甲<v乙,以乙为参照物,则甲向东运动。
[2]由题意知,乙的推力是50N,则乙推车功率是
P=Fv=50N×4m/s=200W
6.(2024·山东济南·中考真题)如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装运快递后的总重为6000N,在某小区的平直道路上匀速行驶了60m,用时40s,此过程中受到的牵引力为600N,轮胎与地面接触的总面积为。通过计算回答:该无人配送车在40s的时间里;
(1)对水平地面的压强是多少?
(2)牵引力做功是多少?
(3)牵引力做功的功率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)900W
【详解】(1)无人配送车装运快递后的总重为6000N,轮胎与地面接触的总面积为,则对水平地面的压强
(2)无人配送车在某小区的平直道路上匀速行驶了60m,受到的牵引力为600N,则牵引力做功
W=Fs=600N×60m=3.6×104J
(3)用时40s,则牵引力做功的功率
7.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)如图甲所示,我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机,拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点,是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重量为720t,最大起升高度为400m。
(1)请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。
(2)若塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m,拉力做的功是多少?
(3)若塔机在(2)过程中所用时间为200s,拉力做功的功率是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)物体沿竖直方向匀速上升,物体处于平衡状态,受到的竖直向上的拉力与竖直向下的重力大小相等,受力示意图如下图所示
(2)100t的物体的重力为
塔机匀速提起货物,拉力与物体重力大小相等,即
塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m,拉力做的功为
(3)塔机在(2)过程中所用时间为200s,则拉力做功的功率为
答:(1)物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图见解析;
(2)塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m,拉力做的功为;
(3)拉力做功的功率。
8.(2021·江苏南通·中考真题)如图为南通“濠河国际龙舟邀请赛”的比赛场景。500m直线赛项目的冠军队所使用龙舟的质量为300kg,运动员总质量为1500kg,比赛用时2min30s。假设比赛中龙舟做匀速直线运动,且龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍,g取10N/kg。求:
(1)龙舟的重力;
(2)运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积;
(3)比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)龙舟的质量为300kg,龙舟的重力
(2)运动员总质量为1500kg,运动员的重力
运动员和龙舟的总重
由漂浮的特点,运动员坐上龙舟后龙舟受到的浮力等于运动员和龙舟的总重,根据阿基米德原理,龙舟排开水的体积
(3)龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍,故阻力大小
因比赛中龙舟做匀速直线运动,根据二力平衡知识,比赛过程中龙舟获得的动力
所用时间
t=2min30s=150s
比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。
答:(1)龙舟的重力为;
(2)运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积为;
(3)比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率为。
1.(综合题)如图甲所示,两个完全相同的物体a、b叠放在水平桌面上,在水平拉力的作用下,一起向右做匀速直线运动,前进了2m,则这个过程中b对a做功为 J;如图乙所示,将a、b并排放于同一桌面上,在水平推力作用下以0.4m/s的速度一起向右做匀速直线运动了5s,则对a做功为 J,a对b的推力的功率是 W。
【答案】 0 30 3
【详解】[1]如图甲,a、b叠放在水平桌面上一起向右做匀速直线运动,a、b均处于平衡状态,二者之间没有摩擦力,没有摩擦力做功,运动过程中b对a做功为0J。
[2]如图乙,和甲图相比较,由于a、b对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,a、b受到的摩擦力不变,a、b匀速运动,二者受到的推力等于摩擦力
a、b运动的距离
对a做功为
[3]a、b匀速运动,二者受到的推力等于摩擦力为15N,a、b受到的摩擦力各为7.5N,由于a、b均处于平衡状态,a对b的推力为7.5N,a对b的推力的功率是
2.(新题型)已知雨滴在空中运动时所受到的阻力(为运动速度,为常数)。若有两个雨滴从同一高度落下,其质量分别为、,落到地面前均已做匀速直线运动,则匀速运动阶段两雨滴重力做功的功率之比为 ;整个过程中,重力做功之比为 。(用题中物理量的符号表示)
【答案】
【详解】[1]因为雨滴落到地面前均已做匀速直线运动,所以雨滴受的是平衡力,雨滴受到的阻力等于重力,即
f=G=mg=kv2
所以雨滴的速度
根据
可知,两雨滴的功率之比
[2]两个雨滴从同一高度落下,落到地面时,两个雨滴下降高度相同,则整个过程中,重力做功之比
3.(新题型)人体肺的主要功能是进行气体交换,通过呼吸将氧气传送到血液中,并排出静脉血中的二氧化碳。我国的体外膜肺氧合(ECMO)的核心部分是膜肺(人工肺)和血泵(人工心脏)。该技术的原理是将体内的血液引出体外,如图所示,经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内,起到替代部分心肺的作用。正常人的心脏在一次搏动中泵出血液的体积约80mL,一次搏动中推动血液流动的平均压强为,则心脏博动一次对血液所做的功为 J,假设正常人心脏每分钟搏动75次,正常人心脏每分钟推动血液流动的平均功率为 W。
【答案】 1.08 1.35
【详解】[1]心脏博动一次对血液所做的功为
[2]依题意得,正常人心脏每分钟推动血液流动的平均功率为
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第2节 功率
目录
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考点01 功率的理解 2
考点02 功率的计算 4
8
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考点01 功率的理解
1.甲、乙两位同学进行举杠铃比赛,如图所示,甲比乙高,他们在相同的时间内举起了相同的杠铃,则( )
A.甲做功较多,功率较大 B.甲做功较多,功率较小
C.乙做功较多,功率较大 D.乙做功较多,功率较小
2.秋雨过后,秦岭烟雨蒙蒙,群山浮动尽显“云海秋色”。小丽和妈妈一起爬翠华山,她们沿相同路线,从山脚爬到山顶,小丽用时更短。妈妈体重比小丽大,则下列说法正确的是( )
A.爬到山顶时,小丽做的功比妈妈做的功多
B.爬到山顶时,妈妈做的功比小丽做的功多
C.小丽做功的功率一定比妈妈做功的功率大
D.妈妈做功的功率一定比小丽做功的功率大
3.健身教练可以通过改变音乐的节奏来调节健身人士的运动量。从物理学视角分析,主要是改变了人的( )
A.消耗能量多少 B.做功多少 C.做功时间 D.做功快慢
4.甲、乙两名举重运动员,甲比乙高。如图所示,他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,甲、乙两名运动员对杠铃做的功分别为,做功的功率分别为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
5.“澄城樱桃”畅销全国,获国家地理标志证明商标。每年5月中旬是樱桃的收获时间,小明和爷爷比赛搬运樱桃,他们分别抱着相同的一箱樱桃从一楼上到二楼仓库,爷爷用时更短,则下列有关说法正确的是( )
A.小明克服樱桃重力做功的功率较大 B.爷爷克服樱桃重力做功的功率较大
C.小明克服樱桃重力做功较少 D.爷爷克服樱桃重力做功较多
6.运动有快慢,做功也有快慢。就像用速度来表示运动的快慢一样,物理学中,我们可以用 来表示做功的快慢,其在数值上等于 ,其在国际单位制中的单位是 。
7.坚持锻炼,增强体魄!小明每天跑步的功率为400W,“400W”表示的物理意义是 。
8.在今年的巴黎奥运会中,中国选手邓丽娟、伍鹏先后在速度攀岩项目中摘银,这再次点燃了国内大众对攀岩项目的热情。如图所示,是一次攀岩比赛,若参赛选手的体重相同,完成比赛用时 (选填“多”或“少”)的运动员做功的功率更大;若参赛选手用时相同,体重较 (选填“大”或“小”)的运动员做功的功率更大。
9.功率分别为100W和80W的两种机械,做功时,100W比80W的机械做功一定要 (选填“多”或“快”)一些。
考点02 功率的计算
1.研究表明,爬楼梯消耗的热量相当于登山消耗的热量,还具有保持关节的灵活性和加强肠道蠕动等优点。妈妈和小红进行爬楼梯比赛,妈妈和小红的体重之比是,爬完相同楼高所用时间之比是,则妈妈和小红爬楼梯的功率之比是( )
A. B. C. D.
2.在水平地面上,小明用20N的水平推力推动重300N的箱子,10s内前进了6m,在这个过程中,木箱所受重力对木箱 (选填“有”或“没有”)做功,小明对木箱做功为 J,小明做功的功率大小为 W。
3.如图是小明在做俯卧撑和引体向上时的锻炼场景:图甲中小明静止时地面对双手的支持力为,图乙中小明静止悬挂在单杠上时,单杠对他的作用力为,则 。如图乙,小明的质量为60kg,做一次引体向上需克服重力做功 J,如果小明1min完成10个引体向上,则他的功率是 W。(g取10N/kg)
4.小明的质量是50kg,他背着2kg的书包从地面上到三楼的教室,用时10s,已知每层楼的高度均为4m。则小明在这段时间里做功的功率是 W。(g取)
5.小华用100N的水平推力,推放在水平地面上重500N的物体,使其做匀速直线运动。若该物体在10s内移动5m,物体重力做功是 J,小华水平推力做的功是 J,推力做功功率是 W。
6.重为20N的物体在水平地面上受10N的水平拉力作用时,恰能以0.6m/s的速度匀速运动,若物体运动了4m,则拉力的功率为 W。
7.如图所示,工人师傅用平行于斜面向上的推力,把重为的木箱从斜面底端推到顶端,用时。已知斜面长、高,木箱受到斜面的摩擦力为其重力的,则推力的平均功率为 。
8.如图所示是国家体育馆鸟巢定制版的机器人,该机器人质量为80kg,匀速行驶时受到地面的阻力是机器人重力的0.05倍。求:
(1)机器人在水平地面上匀速行驶20m,此过程牵引力所做的功是多少?
(2)若机器人在水平地面上行驶速度是1m/s,此过程牵引力做功的功率是多少?
9.秦岭终南山公路隧道是我国最长的隧道,全长约。某汽车沿隧道向前匀速直线行驶,通过隧道用时,这一过程中汽车受到的阻力恒为。求:
(1)汽车牵引力所做的功是多少?
(2)汽车牵引力做功的功率是多少?
10.如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车,汽车(包括司乘人员)的质量为1.2t,在水平路面上以恒定功率做直线运动的图像如图乙(取)。
(1)汽车经过一段路段时,此处规定汽车对地面的压强不得超过,则汽车与地面接触的总面积最少为多少?
(2)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,求汽车受到的牵引力;
(3)求汽车在10~20s内牵引力做功的功率和汽车在0~5s内牵引力做的功。
11.如图所示,2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆。已知返回舱质量为,在着陆过程中,从距地面高处竖直向下落地,用时。求返回舱在这段时间内。(g取)
(1)重力做的功;
(2)重力做功的平均功率。
1.(2024·青海西宁·中考真题)小宁同学两次水平拉动同一物体,使它们在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.物体第一次运动速度为1m/s,第二次运动速度为2m/s
B.物体第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力
C.0~8s拉力第一次做的功等于第二次的2倍
D.0~8s拉力第二次做功的功率等于第一次的2倍
2.(2023·湖南长沙·中考真题)如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.小孩对砖做功更多 B.小孩对砖做功更快
C.大人对砖做功更多 D.大人对砖做功更快
3.(2024·山东淄博·中考真题)在某次测试中,一款重为6.4×104N的超音速汽车以1260km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶,受到的阻力为1.8×105N,10s内汽车通过的路程是 m,牵引力做功的功率是 W,重力做功是 J。
4.(2023·四川德阳·中考真题)无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机,机身总质量2kg,小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m,接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m,无人机在上升过程中需要克服重力做功 J,在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 W。
5.(2021·黑龙江绥化·中考真题)甲、乙两人各自推动一辆小车,从同一地点同时向西做直线运动,乙的推力是50N,运动情况如图所示。以乙为参照物,则甲向 运动;乙推车功率是 W。
6.(2024·山东济南·中考真题)如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装运快递后的总重为6000N,在某小区的平直道路上匀速行驶了60m,用时40s,此过程中受到的牵引力为600N,轮胎与地面接触的总面积为。通过计算回答:该无人配送车在40s的时间里;
(1)对水平地面的压强是多少?
(2)牵引力做功是多少?
(3)牵引力做功的功率是多少?
7.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)如图甲所示,我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机,拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点,是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重量为720t,最大起升高度为400m。
(1)请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。
(2)若塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m,拉力做的功是多少?
(3)若塔机在(2)过程中所用时间为200s,拉力做功的功率是多少?
8.(2021·江苏南通·中考真题)如图为南通“濠河国际龙舟邀请赛”的比赛场景。500m直线赛项目的冠军队所使用龙舟的质量为300kg,运动员总质量为1500kg,比赛用时2min30s。假设比赛中龙舟做匀速直线运动,且龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍,g取10N/kg。求:
(1)龙舟的重力;
(2)运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积;
(3)比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。
1.(综合题)如图甲所示,两个完全相同的物体a、b叠放在水平桌面上,在水平拉力的作用下,一起向右做匀速直线运动,前进了2m,则这个过程中b对a做功为 J;如图乙所示,将a、b并排放于同一桌面上,在水平推力作用下以0.4m/s的速度一起向右做匀速直线运动了5s,则对a做功为 J,a对b的推力的功率是 W。
2.(新题型)已知雨滴在空中运动时所受到的阻力(为运动速度,为常数)。若有两个雨滴从同一高度落下,其质量分别为、,落到地面前均已做匀速直线运动,则匀速运动阶段两雨滴重力做功的功率之比为 ;整个过程中,重力做功之比为 。(用题中物理量的符号表示)
3.(新题型)人体肺的主要功能是进行气体交换,通过呼吸将氧气传送到血液中,并排出静脉血中的二氧化碳。我国的体外膜肺氧合(ECMO)的核心部分是膜肺(人工肺)和血泵(人工心脏)。该技术的原理是将体内的血液引出体外,如图所示,经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内,起到替代部分心肺的作用。正常人的心脏在一次搏动中泵出血液的体积约80mL,一次搏动中推动血液流动的平均压强为,则心脏博动一次对血液所做的功为 J,假设正常人心脏每分钟搏动75次,正常人心脏每分钟推动血液流动的平均功率为 W。
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