内容正文:
11.3功功率
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于估测的表述,正确的是( )
A.一袋方便面的重力约为1N
B.g取10N/kg时,1kg就是10N
C.北京的大气压可支持约760cm高的水银柱
D.将八下物理课本从地面捡到课桌上,做功约200J
2.下列情景中,学生对物体做功的是( )
A.学生用力推汽车,没能推动
B.学生用手托着鸡蛋在水平路面行走
C.学生用力将水桶从地面提到某一高度
D.被学生踢出去以后在地面上滚动的足球
3.如图所示,是冰壶比赛场地的示意图。运动员从A点推动冰壶前进,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。运动员对冰壶做功的过程是( )
A.A到B的全过程 B.B到C的全过程
C.A到C的全过程 D.都没有做功
4.如图所示,用大小相等的拉力F,分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱,在力的作用下移动的距离sAB=sCD,比较两种情况下拉力F所做的功,下列判断正确的是( )
A.拉力F在AB段做功较多 B.拉力F在AB段与CD段做的功一样多
C.拉力F在CD段做功较多 D.无法判断
5.如图所示的四种情境中,人对物体做功的是( )
A.甲图中小敏提着水桶在水平地面上匀速前进 B.乙图中小宁扛着米袋慢慢爬上楼梯
C.丙图中小明用力推汽车,汽车没动 D.丁图中小煌举着杠铃原地不动
6.关于是否做功,下列说法正确的是( )
A.运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃做功
B.雨滴从高处落下,雨滴的重力对雨滴做功
C.木块漂浮在水面上,浮力对木块做功
D.汽车在水平公路上行驶,路面对汽车的支持力对汽车做功
7.下列事例中,力对物体做了功的是( )
A.将重物从一楼扛到二楼 B.用力推汽车,没有推动
C.举重运动员举着杠铃保持不动 D.提着水桶在水平路面上走
8.下列关于功和功率的说法中,正确的是( )
A.做功越多,功率越大 B.做功时间越短,功率越大
C.功率越大,做功越快 D.功率越小,做功一定越少
9.下列关于功的说法正确的是( )
A.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
B.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
C.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
D.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
10.估测是物理学习中一种非常重要的能力,下列估测符合实际的是( )
A.一个中学生对地面的压力约为60N
B.将一个鸡蛋举高所做的功约为50J
C.家用小汽车的功率约为100kW
D.现在考室内的大气压约为2×105Pa
二、填空题
11.杠杆在古代就有许多应用。图甲是《天工开物》中的一幅图,描述了古代人应用杠杆舂米的情景。图乙是简化的结构示意图,O为固定转轴,A处连接着石球,脚踏杆的B处可使石球升高,抬起脚,石球会落下去击打稻谷,石球重50N,不计摩擦和杆重。
(1)脚竖直向下用力时,F1至少为_______N,此时舂米工具是一个_______(选填“省力”或“费力”)杠杆。若每次用力使石球升高10cm,力F1做的功为_______J。
(2)若脚沿与杆垂直方向用力F1′将石球抬起,此时力F1′的力臂是_______m,F1′和F1的大小关系为F1′_______F1(选填“>”“<”或“=”)。
12.跳绳是最新的体育中考项目。质量为50kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。则该同学每跳一次克服重力做功______ J;根据图像可估算出该同学每分钟跳绳的次数为______次,每分钟克服重力做功的平均功率为______ W。取
13.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力的作用,其和图像分别如乙、丙所示,由图像可知,前内拉力做功___________;至这段时间内,拉力F做功___________J,其功率为___________W;0至6s拉力的功率为___________W(保留一位小数)。
14.甲机器上标有“5kW”字样,乙机器上标有“1kW”字样。5kW的物理意义是______________。它们正常工作时,用相同的时间,做功多的一定是_______机器。
15.功的表达式为W=______。在国际单位制中,功的单位是______,简称______,符号是______。
三、实验题
16.为了比较做功的快慢,甲、乙两位同学比赛搬砖,具体实验过程如下图:
(1)比较图(a)和(b)两图可得:______。
(2)比较图(a)和(c)、(d)两图可得:______。
四、综合题
17.黄河母亲像雕塑(如图所示)底部的面积为13m2,质量为39t。小华选用一块与该雕塑相同的石料,测得其质量为52g,体积为20cm3,问:
(1)该像的密度为______kg/m3,体积为______m3;
(2)该雕塑对底座的压强是多大______?
(3)在旋转雕塑时,工作人员用吊车把它从地面匀速提高1m,放置在底座上。吊车把雕塑匀速提起的过程中,对它做了多少焦耳的功______?
18.如图所示,在轻质杠杆OA中点处悬挂重物,在杠杆的最右端施加一个始终与杠杆垂直的力F,杠杆保持平衡,此时杠杆与水平方向夹角为30°(如图实线部分所示)。已知OA长度为1m,重物的重力为20N,sin30°=0.5,cos30°=0.87。
(1)画出在如图实线位置时杠杆所受阻力的力臂l2;
(2)求杠杆在如图实线位置平衡时力F的大小;
(3)保持力F方向始终与杠杆垂直不变,将杠杆提升到水平位置时,求力F所做的功(不考虑杠杆的自重和阻力)。
19.2025年4月30日13时08分,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十九号载人飞行任务取得圆满成功。飞船在飞行过程中涉及诸多物理知识:“入轨”,指飞船发射后,通过火箭推力加速,进入预定轨道。此过程中火箭燃料燃烧产生高温高压燃气,向后喷出,飞船获得反作用力加速升空。“对接”,神舟十九号与空间站实施自动交会对接时,两者逐渐调整姿态和速度,最终精准连接。“返回”,返回舱返回地球时,在进入大气层阶段,与空气剧烈摩擦,外壳温度急剧升高。在距离地面一定高度时,降落伞打开,返回舱速度迅速减小。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)飞船发射时,火箭发动机向下喷射燃气,飞船加速上升时,以地面为参照物,飞船是______(选填“运动”或“静止”)的;此时,飞船的动能______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在距离地面一定高度时,降落伞打开,返回舱速度迅速减小,此过程中返回舱的惯性______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)已知神舟十九号返回舱质量约为3000kg,返回舱在下降500m的过程中,重力对返回舱做的功是______J。
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《11.3功功率》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
A
B
B
B
A
C
C
C
1.A
【详解】A.一袋方便面的质量约100g=0.1kg,其受到的重力
故A正确;
B.g取10N/kg时表示:在地球表面附近,质量是1kg的物体受到的重力是10N,故B错误;
C.标准大气压能支持约760mm高的水银柱,北京的大气压接近标准大气压,应是支持约760mm=76cm高的水银柱,不是760cm,故C错误;
D.八年级物理课本质量约0.25kg,重力
课桌高度约0.8m,将八下物理课本从地面捡到课桌上,做功
故D错误。
故选A。
2.C
【详解】A.学生用力推汽车,但汽车未移动,有力而无距离,故推力不做功,A不符合题意;
B.托鸡蛋的力竖直向上,水平移动时力与位移垂直,故不做功,B不符合题意;
C.提水桶时,有力且沿力方向移动了一段距离,因此做了功,C符合题意;
D.足球滚动时学生已不再施加力,有距离而无力,故不做功,D不符合题意。
故选C。
3.A
【详解】A到B的过程中,运动员对冰壶施加了向前的作用力,冰壶沿力的方向运动了一段距离,故在A到B的整个过程中运动员对冰壶做了功;在B到C的全过程中,运动员没有对冰壶施加力的作用,没有对冰壶做功;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.B
【详解】由题知,两次的拉力F大小相等,且sAB=sCD,所以,由W=Fs可知,拉力F在AB段与CD段做的功一样多,故B正确,ACD错误。
故选B。
5.B
【详解】A.甲图中小敏提着水桶在水平地面上匀速前进,小敏对水桶的拉力竖直向上,运动距离在水平方向,力与运动距离垂直,力不做功,故A不符合题意;
B.乙图中小宁扛着米袋慢慢爬上楼梯,小宁对米袋的力竖直向上,上楼梯时,在竖直方向有距离,小宁对米袋做功,故B符合题意;
C.丙图中小明用力推汽车,汽车没动,有力但无距离,力不做功,故C不符合题意;
D.丁图中小煌举着杠铃原地不动,有力但无距离,力不做功,故D不符合题意。
故选B。
6.B
【详解】A.运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃有向上的力,但杠铃在力的方向上没有移动距离,所以运动员对杠铃不做功,故A错误;
B.雨滴从高处落下,雨滴受到重力作用,且在重力方向上移动了距离,所以雨滴的重力对雨滴做功,故B正确;
C.木块漂浮在水面上,木块受到浮力作用,浮力方向竖直向上,木块在浮力方向上没有移动距离,所以浮力对木块不做功,故C错误;
D.汽车在水平公路上行驶,路面对汽车的支持力方向是竖直向上的,而汽车是在水平方向移动,在支持力的方向上没有移动距离,所以路面对汽车的支持力不做功,故D错误。
故选 B。
7.A
【详解】A.将重物从一楼扛到二楼,对重物的力是向上的,并且在力的方向上移动了距离,做了功,故A符合题意;
B.用力推汽车,没有推动,对汽车有力的作用,但汽车没有移动距离,所以不做功,故B不符合题意;
C.运动员举着杠铃保持不动,用了力,但没有移动距离,没有做功,故C不符合题意;
D.提着水桶在水平路面上匀速前行,力的方向竖直向上,移动的距离在水平方向上,二者方向相互垂直,水桶没有在力的方向上通过距离,没有做功,故D不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】A.物体做的功越多,但时间不确定,由可知功率不一定越大,故A错误;
B.物体做功时间越短,但所做的功不确定,由可知功率不一定越大,故B错误;
C.功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,故C正确;
D.功率越小,时间未知,由W=Pt可知做功不一定越少,故D错误。
故选C。
9.C
【详解】A.足球滚动的距离是水平方向的,所受的重力是竖直方向的,所以重力对足球不做功,故A错误;
B.小明推汽车,汽车未移动距离,所以推力对汽车不做功,故B错误;
C.举重运动员对杠铃的作用力是向上的,而杠铃移动的距离也向上,所以运动员对杠铃做了功,故C正确;
D.吊车吊着重物水平方向移动距离,吊车对重物的作用力竖直向上,所以吊车的拉力对重物不做功,故D错误。
故选C。
10.C
【详解】A.一个中学生的质量约,受到的重力约
对地面的压力约为,故A不符合题意;
B.一个鸡蛋的质量约,受到的重力约
一个普通人的身高约,竖直向上伸直胳膊,手到地面的高度约,将一个鸡蛋从地面举过头顶到胳膊伸直所做的功约为
不可能达到,故B不符合题意;
C.家用小汽车的功率约为80~100kW,故C符合题意;
D.现在考室内的大气压接近一个标准大气压,约为,故D不符合题意。
故选C。
11. 20 省力 5 1 <
【详解】(1)[1][2][3]当脚竖直向下用力时,动力臂为OC,阻力臂为OD,如下图所示:
由杠杆平衡条件有
F1OC=GOD
设AB与CD之间的夹角为,故有
F1OBcosθ=GOAcosθ
解得F1=20N,故脚竖直向下用力时,F1为至少为20N;此时阻力臂OD小于动力臂OC,所以是省力杠杆;石球升高10cm时,由相似三角形的知识可知,B点下降的距离为
故力F1做的功为
W=F1s=20N×0.25m=5J
(2)若脚沿与杆垂直方向用力将石球拍起,则此时力的力臂是OB,由题意可知,OB=1m,因OB大于OD,即脚沿与杆垂直方向时的动力臂大于脚竖直向下的动力臂,而阻力与阻力臂不变,故由杠杆平衡条件可知,<。
12. 50 180 150
【详解】[1][2][3]根据图像可知,该同学每跳一次绳时上升的高度为,该同学每跳一次克服重力做功
根据图像可知该同学每跳一次的时间为,则每分钟跳绳的次数
每分钟克服重力做功的平均功率
13. 0 20 10 5.7
【详解】[1]由丙图可知,0~2s内物体的速度为0,物体处于静止状态。此时物体在拉力方向上没有移动距离,所以拉力F对物体不做功,则前内拉力做功为0J。
[2]由图乙、丙可知,4~6s内,拉力大小为5N,速度为2m/s,则在力的方向上移动的距离
故拉力做功
[3]拉力做功的功率
[4]由图丙可知,2~4s物体通过的路程
2~4s物体受到的拉力F1=7N,拉力做的功W1=F1s1=7N×2m=14J
则0至6s拉力的功率
14. 甲机器1s做功5000J 甲
【详解】[1]功率在数值上表示单位时间内做功的多少,故5kW的物理意义是甲机器1s做功5000J。
[2]功率是表示做功快慢的物理量,功率越大做功越快,故它们正常工作时,用相同的时间,甲的功率较大,做功多的一定是甲机器。
15. 焦耳 焦
【详解】[1]功是物体受到的力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,表达式为。
[2][3][4]在国际单位制中,焦耳是功的单位,简称焦,符号是J。
16. 当所用时间相同时,做功越多,做功越快 当做功相同时,所用时间越少,做功越快
【详解】(1)[1]比较(a)、(b)做功的快慢,一块砖重力是不变的,楼高也是相同的。甲搬的砖多,根据W=Gh可知,甲做功多,时间相同,所以甲做功快,可以得到当所用时间相同时,做功越多,做功越快。
(2)[2]比较图(a)和(c)、(d)两图可得:甲搬完同样的砖,用的时间少,因为做功相同,所以甲做功快,可以得到做功相同时,所用时间越少,做功越快。
17. 2.6×103 15 3×104Pa 3.9×105J
【详解】(1)[1]由题意可得,一块与该雕塑相同的石料的密度为
即该石像的密度为
[2]石像的质量为
则石像的体积为
(2)[3]由题意可知,雕像对底座的压力为
雕塑对底座的压强为
(3)[4]雕像被从地面匀速提高1m,此时吊车的拉力和雕像的重力二力平衡,即
则吊车做的功为
18.(1);(2)8.7N;(3)5J
【详解】解:(1)在轻质杠杆OA中点处悬挂重物,重物重力的方向是竖直向下的,对杠杆的拉力即阻力也是竖直向下的,作用点在轻质杠杆OA的中点。沿阻力方向作力的作用线并向上延长,从支点O向阻力的力的作用线作垂线段,即为阻力臂l2;如图所示:
(2)在轻质杠杆OA中点处悬挂重物,重物通过绳子对杠杆的拉力即阻力,故有
F2=G=20N
阻力臂为
l2=0.50×OA×cos30°=0.5×1m×0.87=0.435m
动力臂为
l1=OA=1m
由杠杆平衡条件Fl1=F2l2可得
(3)重物上升的高度
h=0.5×0A×sin30°=0.5×1m×0.5=0.25m
不考虑杠杆的自重和阻力情况下,力F所做的功等于克服重物重力做功,力F所做的功为
W=W重=Gh=20N×0.25m=5J
答:(1)画出在如图实线位置时杠杆所受阻力的力臂l2,见解析;
(2)杠杆在如图实线位置平衡时力F的大小为8.7N;
(3)力F所做的功为5J。
19.(1) 运动 变大
(2)不变
(3)
【详解】(1)[1]以地面为参照物,飞船的位置随时间变化,故为运动。
[2]飞船加速上升时,飞船的速度增大,质量不变,根据动能的影响因素可知,质量不变时,速度变大,动能也变大。
(2)惯性与质量有关,在距离地面一定高度时,降落伞打开,返回舱速度迅速减小过程中,返回舱质量未改变,故惯性不变。
(3)返回舱在下降500m的过程中,重力对返回舱做的功
学科网(北京)股份有限公司
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