内容正文:
第九讲
功和机械能
第1节
(建议用时
基础与巩固
一、填空题
1.如图为一单摆,若不计空气阻力,摆球在摆动
的过程中始终受到绳子拉力和重力作用,那么
摆球从A位置摆到B位置,
(选填
“重力”“绳子拉力”或“重力和拉力”)对摆球
做功了。
6
第1题图
2.(沪粤教材新增习题改编)小红背着书包从一
楼上到五楼共用了30s,若小红和书包总重
500N,每层楼的高度为3m,则她上楼做功的
功率是
W。
3.如图,一个箱子重500N静止在水平地面,小
聪用200N的水平拉力将箱子移动了0.4m,
小聪的拉力做功为
J;待箱子静止后,
小明用80N的水平推力推这个箱子没有推
动,小明的推力做功
第3题图
4.“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。已知哑铃质量为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
J,完成一组训练过
程中提升哑铃做功的功率是
W。(g
取10N/kg)
摇超
第4题图
安徽物理
功
功率
25 min)
5.(2025山东威海)如图所示,用150N的推力沿斜
面向上将重为500N的小车从斜面(高1.2m,长
5m)底端匀速推到顶端,用时20s。则推力做功
为
J,有用功的功率为
W。
第5题图
6.(人教教材新增习题改编)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
J,冰壶克服阻
力做功
J。
6.0
24.0
69单位:m
起滑架投掷线
冰壶赛场俯视图
第6题图
7.(2024四川绵阳)近年来,我国通过推进高标
准农田建设,建成了一大批旱涝保收、高产稳产
的优质良田。若用水泵在0.2h内把180m3的
水抽到距抽水口2m高的高标准农田中,水泵
的功率至少为
W。已知p水=1.0×
103kg/m3,g取10N/kg。
二、选择题
8.(2024江苏连云港)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W、W2,
功率的大小分别为P、P2,关于它们之间的大
小关系说法正确的是
m
m
2m
2mi
77777777777777777
777777777777777777
光滑表面
粗糙表面
第8题图
A.Wi<W2 P<P2 B.W>W2 P>P2
C.W=W2 P=P2 D.W<W2 P>P2
课后提升练
27
三、计算与推导题
9.[现代科技·南鲲号](2024陕西改编)如图,
是我国自主研发的“南鲲号”漂浮式波浪能发电
装置,因其灵活机动,被称为海上移动充电宝。
某次拖船将“南鲲号”匀速直线拖移至54km外
的某岛礁,用时3h,求:(g取10N/kg,海水密
度取1.0×103kg/m3)
(1)“南鲲号”移动的速度;
(2)若拖船对“南鲲号”的牵引力恒为6×10N,
则牵引力做功的功率是多少?
第9题图
10.如图所示,在杭州的校园里,由浙江大学师生
团队研发制作的机器狗成为了迎新活动中的
一大亮点。这些机器狗不仅能够快速行走,
帮助新生搬运行李,还能表演空翻等特技动
作,令在场的所有人感到惊喜和兴奋。若质
量为15kg的机器狗将20kg的行李箱搬运
上3楼用时20s,每层楼高3m,g取10N/kg,
求:
(1)机器狗搬运行李箱在楼道水平匀速前进
时受到的支持力;
(2)机器狗搬运行李箱时对行李箱做的功以
及平均功率。
第10题图
28
安徽物理
⑤拓展与提升
11.(2024马鞍山一模)汽车以恒定的功率在平
直的公路上做直线运动,其v-t图像如图,
设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为
f=4000N,在0~10s内汽车发动机产生的
牵引力所做的功是
↑/m·s)
20
510152025/s
第11题图
12.如图甲,吊机将重为5000N的货物从地面A
处竖直匀速提升40s到达B处再水平匀速
运送到C处,最后竖直放到楼顶D处。货物
从C到D用时50s,路程随时间变化图像如
图乙所示,g取10N/kg。求:
(1)BC段吊机对货物的拉力做的功;
(2)CD段货物所受重力做功的功率。
A
上12m
路程/m
B
D
田
田
15m
田
50时间/s
乙
第12题图
课后提升练V球=S家(h3-h,)=4S(h3-h)
金属球浸没在水中,受到的浮力F丙:
F浮=p液gV排=p水gV球=4p水gS(h3-h,)
(2)对比甲、乙可知,放入金属球后,圆筒下降的距
离:h移=h,-h2
乙中液面上升的高度:
4S-S
3
乙中排开水的增加量:
AV=Sy th=45(hh
3
另解:△V排=S(h移+△h)=S(h,-h2
h,-h)=
3
4S(h,-h2)
金属球的重力:
C球=AF#=P本gAy=Pk84S(h,-h)
3
金属球的质量:
4pkgs(h,-h2)
课
G球】
3
4pk(h1-h2)
m球=
g
后
(3)金属球的密度:
提
4p S(h-h2)
升
m球二
3
_(h,-h2)p本
练
p=V=4s(h,-h,)=3(h,-,)
2.解:(1)因为漂浮,圆筒和细沙总重力:
G=F浮=P水gV排=P水gSh
(2)图甲中V排1=Sh
图乙、图丙中圆筒都处于漂浮状态,且所受重力不
变,则V排不变,可得h1、h2在图乙中的对应位置,h2
为PM的距离,则MN到A点的距离为h,
图乙中V=V金块+Sh+S(h,+h,)
则△V排=V-V排=V金展块+S(h,+h,)
由液面变化关系△V排=S窘△h可知,△V排还可以表
示为△V排=S容h2=4Sh2
则V金属块+S(h1+h2)=4Sh,
解得金属块的体积:
V金属块=4Sh2-S(h1+h2)=S(3h2-h,)
(3)由甲、乙可知,金属块的重力等于浮力的变化
量,即:
G金属块=△F浮=P水g△V#=P本g4Sh2
金属块的质量:m=
_G金选=4p水Sh,
g
金属块的密度:
m一
4P水Sh24h2
P=VaM=5(3hh )=3h2h
3x0.03m-0.07m×1.0×10kg/m2=6x10kg/m
4×0.03m
第九讲功和机械能
第1节功功率
1.重力2.2003.8004.4595.75030
6.54547.5×1038.C
9.解:(1)“南鲲号”移动的速度:
=号"-18ah=5%
(2)牵引力做功的功率:
16
安徽物理
P=W==Fo=6x10 Nx5m/s=3x10W
10.解:(1)机器狗在楼道水平匀速前进时受到的地面
的支持力与重力是一对平衡力,此时地面对它的
支持力:
F=G物+G狗=(m物+m狗)g=(20kg+15kg)×
10N/kg=350N
(2)机器狗搬运行李箱时对行李箱做的功:
W=G物h=m物gh=20kg×10N/kg×2×3m=
1200J
功率:
P=Y-1200J=60w
t
20s
11.8×103
12.解:(1)BC段吊机对货物的拉力竖直向上,货物没
有在拉力的方向上移动距离,所以拉力没有对货
物做功,故BC段吊机对货物的拉力做的功是0J。
(2)由图乙可知,货物在CD段运动的距离是5m,
CD段货物所受重力做的功:
W=Gh=5000N×5m=25000J
CD段货物所受重力做功的功率:
P=W=25000J=500W
505
第2节动能势能机械能及其转化
1.大动2.重力势3.动能转化为重力势能
4.B5.D6.D7.D8.C
第十讲简单机械
第1节杠杆
1.如答图所示
泥土
第1题答图
2.2:13.1004.0.55.56.A7.B
8.(1)水平(2)顺时针转动(3)OA仍能
提分专题5杠杆模型建构(含杠杆作图)
1.D
2.(1)如答图所示(2)升高阻力不变,阻力臂不
变,阻力与阻力臂的乘积不变,为了减小钢索承受
的拉力,可增大动力臂,即可适当升高悬挂点在桥
塔上的高度
2
第2题答图
3.解:(1)由题意知,装货后该货车总质量为16t,则货
车的总重力:G=mg=16×103kg×10N/kg=1.6×
105N
把货车看成水平杠杆,以A点为支点,货车重力G
为阻力,则B点的支持力为动力,由杠杆的平衡条
件可得G×AC=F.×AB
C在AB中点,则货车在B点所受的总支持力:
AC
1
Fa=AB×G=2×1.6x10N=8×10N
参考答案