内容正文:
物理 八年级下册 人教版
原创新课堂
第十一章 功和机械能
专题八 功和功率的相关计算
1.在体育课上,小明同学练习投篮,他站在罚球线处用力将篮球从手中投出,篮球约以1 m/s的速度撞击篮板进入篮筐,小明迅速运动至篮筐正下方双手举起接着篮球。由图可估算篮球从篮筐处落到手中的过程中,篮球重力所做的功最接近于( )
A.0.8 J B.8 J C.18 J D.38 J
B
2.(2023·驻马店期末)质量分别为m和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,下列结论正确的是( )
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做的功谁多
B
3.(2022·洛阳期末)如图,用大小相等的拉力F,分别沿竖直方向和水平方向拉物体,物体的运动方向始终和拉力方向保持一致。已知运动时间tab>tcd,运动距离sab=scd,比较(a)(b)两种情况下拉力所做的功和功率( )
A.ab段做的功较多
B.ab段和cd段做的功一样多
C.ab段功率较大
D.ab段和cd段功率一样大
B
4.如图所示,小车从斜面顶端加速滑下,如果s1=2s2,那么关于小车通过前一半路程和后一半路程小车重力做的功W1、W2和功率P1、P2的说法中正确的是( )
A.W1=W2,P1=P2
B.W1>W2,P1>P2
C.W1>W2,P1=P2
D.W1=W2,P1<P2
D
A
6.(2022·郑州期末)如图1所示,水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2 N水平拉力F的作用下,物块(体积忽略不计)从区域①的最左端由静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图2为物块在区域①和②上运动的vt图象。则( )
A.拉力在区域①中做功的功率比②的小
B.物块在区域①上所受的摩擦力等于2 N
C.物块在区域③上运动的时间可能为1 s
D.区域①路面的粗糙程度比②的大
A
7.(双选)某汽车以90 kW的恒定功率做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动路程与时间的关系如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.该汽车做匀速直线运动
B.该汽车在行驶中,先加速后减速
C.该汽车受到的阻力是4500 N
D.该汽车在2.25 s内通过的总路程是160 m
AC
8.(2023·平顶山期末)如图是一款新型智能航拍无人机。机身总质量2 kg,飞行时先以0.4 m/s的速度匀速上升16 m,又以2 m/s的速度沿水平方向匀速飞行40 m,无人机在整个飞行过程中,需要克服重力做功________J;无人机在上升过程中,所用时间为_______s,克服重力做功的功率为_______W。(g取10 N/kg)
320
40
8
9.若某辆轿车以90 kW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的关系如图乙所示,则经过10 s轿车发动机所做的功是___________J,当牵引力为____________N时轿车能保持匀速直线运动。
9×105
3×103
1.功的计算中要注意F与s之间的对应关系,即W=Fs中F是作用在物体上的力,s是物体在力的方向上通过的距离。
2.功率的计算中要注意功的相关计算的同时,还要注意时间的同一性,即时间t是做功所消耗的时间。
3.关于功及功率的计算,首先要注意的是单位的一致性,即P= eq \f(W,t) = eq \f(Fs,t) 中力F的单位是N,距离s的单位是m,时间t的单位是s。具体问题分析时,如果有力F和物体运动的速度v,首选公式P=Fv。
5.(2023·开封期末)一辆质量为2 t的汽车,在平直公路上以恒定功率40 kW匀速直线运动20 s。已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的 eq \f(1,5) (g取10 N/kg)。则汽车运动的速度为( )
A.10 m/s B.18 km/h
C.7.5 m/s D.27 km/h
10.(2023·洛阳期末)某汽车空载时的质量为1440 kg,轮胎与地面的总接触面积为300 cm2,假设车上只有司机一人,质量为60 kg,他驾驶汽车在水平地面上以72 km/h的速度匀速行驶了0.5 h,汽车在路面上行驶时所受阻力为重力的0.02倍。(g取10 N/kg)求:
(1)汽车静止时对水平地面的压强。
(2)汽车匀速行驶0.5 h,牵引力所做的功。
(3)汽车发动机的功率。
解:(1)汽车静止时对水平地面的压力:F=G总=(m车+m人)g=(1440 kg+60 kg)×10 N/kg=1.5×104 N,汽车静止时对水平地面的压强:p= eq \f(F,S) = eq \f(1.5×104 N,300×10-4 m2) =5×105 Pa
(2)阻力f=0.02G总=0.02×1.5×104 N=300 N,汽车匀速行驶受平衡力,阻力等于牵引力,即牵引力:F′=f=300 N,匀速行驶0.5 h牵引力做的功:W=F′s=F′vt=300 N× eq \f(72,3.6) m/s×0.5×3600 s=1.08×107 J (3)汽车发动机的功率P=F′v=300 N× eq \f(72,3.6) m/s=6000 W
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