内容正文:
11.2 功率 分层作业
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
A层
1.如图甲为同一木块放在同一水平面上,先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。下列有关说法正确的是( )
A.①、②两次的摩擦力大小f1=f2
B.①、②两次的拉力大小关系是F1>F2
C.经过相同时间,①、②两次拉力做功的关系是W1<W2
D.①、②两次拉力做功功率的关系是P1<P2
2.秋雨过后,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.小明对四名同学的做功情况各测量了一次,把四名同学做功W和所用时间t在坐标系中描点,得到了图中甲、乙、丙、丁四个点,这四名同学中做功功率最大的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
4.(多选)图是几项体育运动的情景,下列说法正确的是( )
A.图甲:蹦床运动员加速下落过程中,重力做功越来越快
B.图乙:滑雪运动员运动到空中最高点时,受到平衡力的作用
C.图丙:跳远运动员起跳后能继续向前运动,是由于运动员的惯性比所受的阻力小
D.图丁:举重运动员举起杠铃时,他对地面的压力与地面对他的支持力大小相等
5.如图是某无人机送快递的情景。该无人机先用的时间将的快递沿竖直方向匀速提升到高处,再用的时间使快递沿水平方向匀速移动送到七楼的窗口,则该过程中无人机对快递做功的功率是_________W。(不计空气阻力,g取)
6.为了解决能源和污染问题,气象飞艇的研发受到重视。我国研发的平流层某气象飞艇(如图甲)依靠浮力可升到20km高的平流层,其推进系统由太阳能电池提供能量,推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使气象飞艇长时间悬停。
(1)当气象飞艇从近地面升到平流层高空时,其内外气压差将__________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)若气象飞艇的气囊体积为3×104m3,则飞艇在平流层受到的浮力约为__________N。(平流层空气密度ρ空气=0.06kg/m3,g取10N/kg)
(3)若气象飞艇所受的空气阻力与风速的关系如图乙,推进器的功效(功效是指推进器的推力与功率的比值)为0.01N/W,当平流层风速为40m/s时,求飞艇推进器的功率为_________W。
7.如图所示是一辆无人配送车,该车在某小区的平直道路上沿直线匀速行驶了60米,用时40秒,此过程中受到的牵引力为600牛。求这段时间内牵引力做的功W及其功率P。
B层
8. 用如图所示的装置提升重为800N的物体A,动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.物体A上升的速度为0.4m/s
B.滑轮组的有用功为2000J
C.拉力F的功率为100W
D.滑轮组的机械效率为80%
9.关于功率的说法,正确的是( )
A.做功越多,功率越大 B.单位时间内所做的功越多,功率越大
C.作用力越大,功率越大 D.功率大的机器比功率小的机器做功多
10.如图甲所示,分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做直线运动,图乙是、所做的功-路程图像,图丙是A、B的路程-时间图像,A、B所受的摩擦力分别为、,、的功率是、。下列说法正确的是( )
A.
B.
B.
C. D.
11.(多选)如图所示,跳远运动员在比赛过程中要先助跑,再起跳至最高点,最终落地。在这一过程中,若不考虑空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.助跑增大了运动员的惯性,使他跳得更远
B.当运动员跳至最高点时,他处于静止状态
C.运动员在空中运动的过程中,重力对他一直在做功
D.运动员从最高点到落地的过程中,重力做功越来越快
12.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。
13.如图1,物体A重10N,在同一水平面上从O点运动至Q点,OP段物体在水平拉力作用下做匀速直线运动,在P点时撤去,改用水平向左的拉力一直作用在物体上,物体仍向右运动,最后在Q点保持静止(g=10N/kg)。
(1)求A的质量以及OP段A的速度;
(2)A从O运动到P,求F1做的功及其功率;
(3)在图2画出A在P点受到的摩擦力f(以“•”代表物体);
(4)A在Q点保持静止时,受到的摩擦力_______N 。
14.小明爸爸驾驶汽车去旅行,在行驶过程中牵引力的功率恒定不变。人和汽车的总质量为1.5t。汽车匀速运动过程中受到的阻力恒为重力的0.1倍,汽车从启动到做匀速直线运动之前行驶的路程为150m,整个过程汽车速度v与时间t的关系如图所示,求:(g取10N/kg)
(1)汽车匀速行驶时受到的阻力;
(2)匀速行驶时,汽车牵引力做功的功率;
(3)当汽车从启动到牵引力做功为时,汽车行驶的总路程。
试卷第1页,共3页
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《 11.2 功率 分层作业》参考答案
题号
1
2
3
4
8
9
10
11
答案
A
B
A
AD
D
B
D
CD
1.A
【详解】AB.由图象可知,木块两次都做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,拉力等于滑动摩擦力,两次拉动同一木块在同一水平面上运动,木块对水平面的压力相同,接触面的粗糙程度一定,故两次木块受到的滑动摩擦力相等,即,则两次的拉力也相等,即,故A正确,B错误;
C.由图象可知,相同时间内木块第一次通过的路程较大,两次拉力的大小相等,根据可知,相同时间内拉力做功的大小关系是,故C错误;
D.由图象可知,相同时间内木块第一次通过的路程较大,则木块第一次运动的速度较大,即;两次拉力的大小相等,木块第一次运动的速度较大,公式可知,第一次拉力的功率较大,即,故D错误。
故选A。
2.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.A
【详解】由图可知,纵坐标表示功,横坐标表示时间;分别连接坐标原点和四个点作出四位同学做功的W-t图象;在做功时间相同时,甲做功最多,由功率的计算公式可知,甲的功率最大。
故选A。
4.AD
【详解】A.蹦床运动员加速下落过程中,速度变大,重力不变,由可知,重力做功越来越快,故A正确;
B.滑雪运动员运动到空中最高点时,在竖直方向上只受到重力,所以受到非平衡力的作用,故B错误;
C.惯性不是力,不能和阻力比大小,跳远运动员起跳后能继续向前运动,是因为运动员具有惯性,可以保持原来的运动状态继续向前运动,故C错误;
D.举重运动员举起杠铃时,他对地面的压力与地面对他的支持力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,故D正确。
故选AD。
5.20
【详解】无人机沿竖直方向对快递做的功W=Gh=mgh=1kg×10N/kg×20m=200J
使快递沿水平方向匀速移动30m,有力无距离,对快递不做功,做功为零,该过程中无人机对快递做功的功率
6.(1)变大
(2)1.8×104
(3)1.44×105
【详解】(1)海拔越高,空气越稀薄,大气压越小,飞艇内的气压不变,故其内外气压差将变大。
(2)飞艇在平流层受到的浮力F浮=ρ空气gV排=ρ空气gV气囊=0.06kg/m3×10N/kg×3×104m3=1.8×104N
(3)由图乙可知,飞艇受到的阻力与风速的平方成正比,且当风速的平方为400m2/s2时,飞艇受到的阻力f=360N,当平流层风速为40m/s时,飞艇受到的阻力
飞艇悬停在空中,此时飞艇受到的水平推力和阻力是一对平衡力,所以,水平推力F=f′=1440N
已知推进器的功效(功效是指推进器的推力与功率的比值)为0.01N/W,则此时飞艇推进器的功率
7.
【详解】牵引力做功
牵引力做功的功率
8.D
【详解】A.物体A在10s内竖直匀速上升了2m,上升的速度为
故A错误;
B.装置提升重为800N的物体A,竖直匀速上升了2m,滑轮组的有用功为
故B错误;
C.由图知,n=2,不计绳重和轮与轴间的摩擦,拉力为
拉力端移动距离为
拉力做的总功
拉力做功的功率
故C错误;
D.滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
9.B
【详解】A.由公式可知,做功越多,但时间不确定时,功率不一定越大,故A错误;
B.功率表示做功的快慢,单位时间内做的功越多,功率越大,故B正确;
C.由公式可知,作用力越大,功率不一定越大,故C错误;
D.功率是表示物体做功快慢的物理量,功率大的机器一定比功率小的机器做功快;由可知,功率大的机器不一定比功率小的机器做功多,故D错误。
故选B。
10.D
【详解】A.由图乙可知,当拉力移动的距离相同时,由W=Fs可知,拉力F1做的功多,水平拉力的大小关系为F1>F2,故A错误;
B.由图丙可知,两物体的s-t图像均为过原点的一条直线,即两物体运动路程与时间成正比,因此两物体均做匀速直线运动,当两物体的运动时间相同时,A运动的路程大,由可知,两物体的速度关系为,故B错误;
C.因为两物体都做匀速直线运动,所以,由二力平衡条件可知,A所受的摩擦力为f1=F1,B所受的摩擦力为f2=F2,由A可知,F1>F2,因此A、B所受摩擦力的大小关系为,故C错误;
D.因为F1>F2,,所以,由可知,F1、F2所做功率的大小关系为,故D正确。
故选D。
11.CD
【详解】A.跳远时助跑是利用运动员的惯性,从而提高成绩,但不能增大惯性,故A错误;
B.经过最高点时,运动员的速度不为零,动能不为零,不处于静止状态,故B错误;
C.运动员在空中运动的过程中,运动员有重力且在重力方向上一直有运动,有距离,所以重力对运动员做功,故C正确;
D.运动员从最高点到落地的过程中,速度越来越快,竖直方向速度越来越快,根据
重力做功越来越快,故D正确。
故选CD。
12. 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。
13.(1)1kg;3m/s
(2)6J;6W
(3)
(4)1
【详解】(1)物体A重10N,质量
OP段物体A的速度
(2)A从O运动到P,做的功
的功率
(3)OP段物体A在的作用下,做匀速直线运动,此时物体A受力平衡,因此物体A在该水平面受到的摩擦力大小为
P点时物体A受到水平向左的拉力,因为接触面的粗糙程度和压力大小不变,所以物体A在P点受到摩擦力的大小仍为2N,物体仍向右运动,故摩擦力方向水平向左,用一条水平向左的带箭头的直线表示摩擦力的大小和方向,长度为拉力的二倍,据此作图。
(4)物体A在Q点静止,水平方向上拉力与摩擦力平衡,所以
14.(1)1.5×103N
(2)
(3)210m
【详解】(1)人和汽车受到的重力
G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
受到的阻力
f=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N
(2)在10~15s汽车处于匀速直线运动状态,速度是30m/s,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,则牵引力
F=f=1.5×103N
牵引力做功的功率
(3)当汽车从启动到牵引力做功为5.4×105J时,行驶的总时间
所以汽车匀速直线行驶的时间
t2=12s-10s=2s
匀速直线行驶的路程
s1=vt2=30m/s×2s=60m
汽车行驶的总路程
s=s1+s2=60m+150m=210m
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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