内容正文:
专题02 功与功率
【苏科版(2024): 九年级上册】
题型归纳
【题型1 功的概念和单位】 1
【题型2 力做功的必要因素】 3
【题型3 功的计算和估算】 7
【题型4 功率的定义及意义】 11
【题型5 功率的简单计算】 13
【题型6 比较功或功率的大小】 17
【题型7 功率的测量】 20
【题型1 】
1.如图所示,是广州塔摩天轮的升降装置及其放大图,使用该装置可以( )
A.省力 B.省功 C.省距离 D.改变力的方向
2.下列有关功的说法正确的是( )
A.用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功
B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中,吊车对重物做了功
C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功
D.抛出去的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
3.如图所示,斜面光滑,木块在沿斜面向上的拉力作用下,匀速向上移动了一段距离,对此有下列几种说法:①木块所受的重力做了功;②木块所受的拉力做了功;③木块所受的支持力做了功;④木块所受的摩擦力做了功。其中说法正确的是( )
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
4.科学的发展离不开物理学家的突出贡献,为了纪念他们,常将他们的名字命名为物理量的单位,其中,名字被命名为功的单位的物理学家是____________;一个质量为50kg的人从一楼走上四楼,他克服重力做的功大约为____________J。
5.每年五月第三个星期日为全国助残日。如图所示,现在很多地方设有轮椅专用通道,该通道实际上是简单机械中的_________,使用这种简单机械是为了_________(选填“省力”或“省功”)。
【题型2 】
6.每天早晨晨练的情景已经成为滨河校园一道靓丽的风景。初三的小明同学绘制了自己扔实心球的四个情景图,其中手对球做了功的是( )
A.捡起球 B.举球停在空中
C.球在空中飞 D.球落地后继续滚动
7.2026年9月22日,第48届世界技能大赛在上海开幕,来自中国的71名选手参加全部64个项目。下列情境中,人对物体做了功的是( )
A.砌墙工人将砖块搬运到指定位置后,举着砖块在空中静止不动
B.焊接工人将焊枪从手中抛出,焊枪脱手后继续向前飞行了一段距离
C.油漆工人提着油漆桶在水平地面上匀速行走
D.木工用锯子锯木头,锯子在木头上持续运动,手对锯子施加了拉力
8.下列情况中人对物体做了功的是( )
A.提着滑板水平前行
B.费了很大的力气将车推动很小的距离
C.足球被踢后,在草地上滚动了一段距离
D.用力搬石头搬而未起
9.健身房健身动作中,人对器械一定做功的是( )
A.举着杠铃静止保持3秒 B.双手托哑铃水平慢走
C.向下拉动拉力器弹簧 D.脱手后哑铃自由下落
10.2026年亚洲举重锦标赛中,中国队位居金牌榜榜首。如图是比赛时的场景,当举重运动员将杠铃高高举起后,杠铃在空中保持静止时,举重运动员对杠铃________。(选填“做功”或“不做功”)
11.如图所示,让小球从A点静止释放,小球从A点向B点摆动的过程中,小球受到的重力对小球______功(选填“做”或“不做”)。
12.春秋时期《考工记》记载“马力既竭,辀犹能一取也”,体现了对物体保持运动状态的朴素认知。“辀犹能一取也”描述的是马停止拉车后,车辆仍能继续前行一段距离,这是由于车具有________,车在继续前行的过程中马是否还在对车做功?________。
【题型3 】
13.一颗质量为8g的子弹头从枪膛中水平射出。若子弹头在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是4000N,枪膛长80cm,射出后子弹在空中飞行1500m,则气体对子弹所做的功是( )
A. B. C. D.
14.如图所示,重为12N的物体A放在足够长的水平台面上,通过轻质细绳与滑轮相连,不计绳重和滑轮间的摩擦,动滑轮重为2N,重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动,A的速度为,2min后,物体B着地,以下说法不正确的是( )
A.物体A受到的摩擦力为4N
B.1min内绳子对物体A做功为36J
C.2min内物体B的重力做功为72J
D.若此时用一个水平向左的拉力F使A向左做匀速直线运动,则
15.质量为50kg的小王同学,用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体,从滑轮正下方水平向右移动4m后停止,如图所示,若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.该滑轮起到了省力的作用 B.移动前后小王对绳子的拉力都为100N
C.利用该滑轮一定能吊起800N的重物 D.此过程中小王对绳子的拉力所做的功最少为400J
16.如图所示,某人用水平的力推着重为300N的行李箱在水平路面上匀速运动了50m。在此过程中,人对行李箱的推力做的功为800J,则人的推力F是________N。
17.如图所示为一种按压式饮水器上部的按压器。当你按压几次饮水器,水便会从出水口流出。用手压按压器时,手受力方向是________(选填“向上”或“向下”)。水从出水口流出时,是因为水受到___________的作用。按压式饮水器压出1 L水约做功3 J,那么做功15 J能压出________L水。
18.重500N的物体,放在水平地面上,小华用100N的水平推力,使其匀速直线运动了5m,在此过程中重力做的功为________J,小华推力做的功为________J;小明用100N的水平推力推水平面上另一物体加速运动5m,则小华推力做的功________(大于/小于/等于)小明推力做的功。
19.我国无人机技术享誉全球,在各领域均有广泛的应用。如图所示是我国自主研发的某型号四翼无人机,整机质量为,在一次试飞中,该无人机在内匀速上升了,取。求该无人机:
(1)上升的速度;
(2)此过程中克服重力所做的功。
20.为了方便车辆上山,所建盘山公路如图所示。现有一质量为3000kg的小汽车从山底到山顶沿着10.8km的盘山公路行驶了0.5h。发动机的牵引力为4000N,g取10N/kg。求:
(1)汽车行驶过程中平均速度;
(2)汽车发动机牵引力做的功。
21.如图所示的是目前世界上最大的“升船电梯”三峡升船机运行时的情景。某次升船机运行时,游轮从大坝上游江面驶入升船机的承船厢(游轮底部与承船厢底部不接触),随后升船机历时5min将游轮从海拔高度为136m的上游江面,沿竖直方向运送至海拔高度为64m的下游江面。(江水的密度取,取)求:
(1)游轮驶入承船厢后,箱内水深6m,承船厢底部受到江水的压强;
(2)游轮驶入承船厢后,排开的江水,游轮在承船厢内受到江水的浮力;
(3)游轮随承船厢从上游江面下降到下游江面,游轮重力做的功。
【题型4 】
22.某机械的功率为100瓦,表示该机械( )
A.每秒做功为100焦/秒 B.能做100焦的功
C.1秒的功率为100瓦 D.1秒内做100焦的功
23.关于机械做功的功率,下列说法正确的是( )
A.省力多的机械功率大 B.机械做功越快,功率一定越大
C.功率大的机械,做功用时越少 D.机械做功越多,功率一定越大
24.关于功率的说法中正确的是( )
A.功率越大,表示做功越快 B.功率越大,表示做功越多
C.物体做功用的时间越长,功率越大 D.物体做功用的时间越短,功率越大
25.在校园科技节的“机器人挑战赛”中,参赛机器人需要完成不同任务。下表为两个机器人完成任务时的数据,下列说法正确的是( )
机器人
所做的功
所用时间
甲
1200
30
乙
1500
50
A.甲、乙做功一样快 B.甲做功快 C.乙做功快 D.无法判断
26.为纪念物理学家在相关领域做出了卓越贡献,常常用他们的名字作为物理量的单位。如以瓦特的名字命名物理量______的单位;以______的名字作为功的单位(均填写中文名称全称)。
27.甲机器上标有“5 kW”字样,乙机器上标有“1 kW”字样,它们在正常工作时,用相同的时间,做功多的一定是______机器;若做相同的功,用时间多的一定是______机器。(选填“甲”或“乙”)
【题型5 功率的简单计算】
28.寒冷的冬天,西宁人民公园的人工湖形成了水平冰面。质量为50 kg的小宁用40 N的力水平推着坐在冰车上的妈妈在3 s内前进了6 m后松手,冰车又滑行了2 m后停下,若小宁双脚与地面的总接触面积为,g取10 N/kg。下列说法正确的是( )
A.前6 m小宁做功的功率为100 W
B.后2 m小宁做功为80 J
C.小宁双脚站立在水平冰面时,对冰面的压强为12500 Pa
D.松手后,冰车减速过程中受到的滑动摩擦力逐渐变小
29.研究表明,人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的,人正常步行时,步距(指步行一步的距离)变化不大,请你估算一下:一名中学生正常步行(速度约为3.6km/h)半小时克服重力做功的功率约为( )
A.10W B.20W C.70W D.140W
30.骑自行车时,速度越大,人和车受到空气的阻力就越大。当马老师以6m/s的速度在水平路面上骑行时,他骑行的功率是120W;当马老师以5m/s的速度在同一路面上骑行时,他骑行的功率最可能的是( )
A.95W B.100W C.110W D.120W
31.如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图2时,受到的水平推力为;当物体运动的速度和时间图像如图3时,受到的水平推力为,两次推力的功率分别为、。则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
32.国庆期间,小明和家人自驾出行,汽车在平直的公路上以20m/s匀速行驶了10min。已知该车行驶中牵引力为800N,此过程中汽车重力做功为______________J;牵引力做功的功率为______________W。
33.一辆汽车发动机的功率恒定为P,汽车的总重力为G,匀速行驶时间为t。发动机做的总功为______。此后,为了能顺利爬坡时,汽车要用______(选填“高速挡”或“低速挡”)。
34.靖江孤山是天目山的余脉,也是泰州最高峰。孤山的实际高度按50m计算,season从山脚登上山顶,克服自身重力做功为,则season的质量为________kg;若登顶用时500s,season做功的功率约为________W。(g取)
35.跳绳是学校大课间的体育项目之一。小兴同学在1min内共跳了150次,已知小兴的质量为52kg,他每次起跳的平均高度为4cm,试求:
(1)按起跳的平均高度算,小兴跳起一次,要克服自身重力做的功W;
(2)小兴跳绳时的平均功率P。
36.为了提高快递配送效率,目前淮南市各大快递公司都已经普遍采用无人驾驶配送车完成快递智能配送,若某配送车无装运货物时的质量为600kg,阻力是重力的0.02倍,在某段平直道路上匀速行驶100s通过了1km的路程,求:
(1)无人驾驶配送车匀速行驶此段路程做了多少功;
(2)无人驾驶配送车匀速行驶时牵引力的功率。
37.新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示,一辆电动汽车停放在水平地面上,满载时整车质量为1.5t,轮胎与地面的总接触面积为600cm2.在某段平直路面上,该车满载时90s内匀速行驶了1.8km,电动汽车受到的阻力为2500N,求:(g取10N/kg)
(1)汽车行驶的速度为多少m/s;
(2)汽车牵引力的功率;
(3)汽车静止时对水平地面的压强。
38.随着技术不断进步,无人驾驶汽车已投放市场,如图所示。这种汽车利用车载激光雷达、摄像头等传感器来测量距离。以标定速度72km/h匀速行驶时,受到的阻力等于车重的0.1倍,汽车质量为1.2t。求:()
(1)若汽车以72km/h的速度行驶108km,需要多长时间?
(2)若匀速行驶5km,牵引力做的功是多少?
(3)无人驾驶汽车以72km/h的速度匀速行驶时,功率是多少?
【题型6 】
39.质量相同的甲、乙两人同时出发登同一座山,甲先登上山顶,整个过程中甲、乙两位选手克服重力做功分别为W1和W2,对应的功率分别为P1、P2,则( )
A.W1>W2 P1>P2 B.W1=W2 P1>P2 C.W1>W2 P1=P2 D.W1=W2 P1=P2
40.小华和小花进行爬楼梯比赛。她们同时从一楼出发,爬到六楼,结果小花,先到达。已知小花的体重比小华的体重小,下列说法正确的是( )
A.爬到六楼时,小花做的功比小华做的功多 B.爬到六楼时,小华做的功比小花做的功多
C.小花做功的功率一定比小华做功的功率大 D.小华做功的功率一定比小花做功的功率大
41.在一次活动中,小明和小华先后在同一地面水平拉着物体A做匀速直线运动,如图所示,这是物体A两次运动时路程随时间变化的图像。则( )
A.内,两人拉力对物体所做的功:
B.内,两人拉力对物体所做的功:
C.内,两人拉力对物体做功的功率:
D.内,两人拉力对物体做功的功率:
42.如图甲所示,用桶直接从井中提水。如图乙,装置中有个滑轮,在滑轮的右侧悬挂一重物A(其中A重小于桶重)。装满水后,提水时需用力将滑轮右侧的绳子匀速向下拉。若不计绳重和摩擦,在提水的过程中,下列说法正确的是( )
A.使用乙图装置后人要少做功 B.使用甲图装置后人要少做功
C.甲、乙两图中人做功一样多 D.乙图装置的主要优点是省距离
43.如图,一个重为10牛的物体在大小为6牛的拉力F的作用下,先后经过光滑的水平面和粗糙的斜面,AB和CD段的距离均为2米,CD间的垂直高度为1米。物体通过AB和CD段时,力F做功分别为和,则______(选填“>”、“<”或“=”)。若已知物体在斜面上匀速运动,则斜面CD段物体所受的重力做功为_____焦。
44.某物理兴趣小组利用频闪摄影技术研究高空坠物的危害。如图为小球从静止开始无阻力自由下落时,每隔相等时间曝光一次所拍摄的频闪照片。若将小球下落的总高度均分为前后相等的两段,则小球在前半段和后半段下落过程中,重力所做的功分别为和,重力做功的功率分别为和。请比较它们的大小:_______,_______(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
【题型7 】
45.如图所示,初三学生小明想测量自己每天上学从一楼正常爬到教室四楼的功率,下列相关说法中错误的是(g取10 N/kg)( )
A.他所依据的实验原理是
B.他所需要的测量工具有体重秤、秒表和刻度尺
C.他所需要测量的物理量有他的质量、一楼到四楼的高度,正常爬楼的时间
D.小明正常爬楼的功率有可能达到500 W
46.引体向上是同学们经常做的一项健身运动,如图所示,该运动的规范动作是两手正握单杠,由悬垂开始,上提时下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。小闵同学能连续做10个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学想测量小闵同学做一次引体向上时的功率。
(1)所需要的测量器材有体重计、____________和____________。
(2)如表所示的是课外活动小组设计的实验记录表格:
人的质量m/kg
一次上升的高度h/m
a
功率P/W
/
/
/
/
表格a处应填上:____________。
(3)写出计算小闵同学做一次引体向上时功率的表达式:____________(用以上测量的物理量符号和g表示)。
(4)若小闵同学在做的过程中逐渐体力不支,每做一个引体向上需要用的时间变长,那么他做引体向上的功率会____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
47.跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小雨想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率(不计绳重),步骤如下:
①用体重计测量自己的质量m;
②用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h(人的重心上升的高度);
③用秒表记录跳n次所用的时间t;
(1)计算出跳绳时克服重力的平均功率________(用所给字母表示);
(2)两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则________。
A.频率相同,体重大的功率大 B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小 D.体重相同,跳的时间长的功率大
48.学习了功率的知识后,小明想测量自己正常爬楼时的功率。
(1)他测量功率的原理是:___________
(2)他利用刻度尺、秒表和___________进行测量。他需要测量的物理量有:楼层的高度,爬楼需要的时间和___________。
(3)实验时发现他刻度尺的量程只有,请你给他个可行的建议:___________。
(4)他的功率表达式为___________。
(5)为了测量爬楼的最大功率,小明连续快速爬楼,测量了三次,三次的时间分别为、、他将三次时间求平均值计算出他的最大功率,他的错误之处为:___________。
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专题02 功与功率
【苏科版(2024): 九年级上册】
题型归纳
【题型1 功的概念和单位】 1
【题型2 力做功的必要因素】 3
【题型3 功的计算和估算】 7
【题型4 功率的定义及意义】 11
【题型5 功率的简单计算】 13
【题型6 比较功或功率的大小】 17
【题型7 功率的测量】 20
【题型1 】
1.如图所示,是广州塔摩天轮的升降装置及其放大图,使用该装置可以( )
A.省力 B.省功 C.省距离 D.改变力的方向
【答案】D
【详解】图中升降装置滑轮的轴固定不动,为定滑轮,定滑轮不省力、不省距离,可以改变力的方向,由功的原理可知使用任何机械都不省功。故选D。
2.下列有关功的说法正确的是( )
A.用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功
B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中,吊车对重物做了功
C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功
D.抛出去的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
【答案】A
【详解】 做功的两个必要条件:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上移动的距离,功的公式为。
A. 手对水桶的拉力向上,水桶沿拉力方向移动了距离,满足做功条件,故A正确;
B. 吊车对重物的拉力竖直向上,重物水平移动,拉力方向上移动距离,由,拉力不做功,故B错误;
C. 杠铃在空中停留时移动距离,由,运动员对杠铃不做功,故C错误;
D. 铅球在空中运动时,不再受手的推力,无作用力,推力不做功,故D错误。
故选A。
3.如图所示,斜面光滑,木块在沿斜面向上的拉力作用下,匀速向上移动了一段距离,对此有下列几种说法:①木块所受的重力做了功;②木块所受的拉力做了功;③木块所受的支持力做了功;④木块所受的摩擦力做了功。其中说法正确的是( )
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【答案】A
【详解】①②. 木块在重力方向上通过了距离,由可知重力做了功;木块在拉力方向上通过了距离,由可知拉力做了功,故①②正确;
③. 支持力方向垂直于斜面,木块沿斜面移动,在支持力方向上通过的距离为,由可知支持力不做功,故③错误;
④. 斜面光滑,木块不受摩擦力,即,由可知摩擦力不做功,故④错误。
综上①②正确,故选A。
4.科学的发展离不开物理学家的突出贡献,为了纪念他们,常将他们的名字命名为物理量的单位,其中,名字被命名为功的单位的物理学家是____________;一个质量为50kg的人从一楼走上四楼,他克服重力做的功大约为____________J。
【答案】 焦耳 (合理即可)
【详解】在物理学中,功的国际单位是焦耳,符号为J,该单位是为了纪念英国物理学家焦耳在热学、功的相关研究中做出的突出贡献而命名的。
人的重力为
一层楼高约3m,一楼到四楼共上升3层,上升高度为
克服重力做的功为
5.每年五月第三个星期日为全国助残日。如图所示,现在很多地方设有轮椅专用通道,该通道实际上是简单机械中的_________,使用这种简单机械是为了_________(选填“省力”或“省功”)。
【答案】斜面 省力
【详解】图中轮椅专用通道是生活中常见的斜坡,斜坡相当于简单机械中的斜面,使用斜面可以省力,但费距离,不能省功。
【题型2 】
6.每天早晨晨练的情景已经成为滨河校园一道靓丽的风景。初三的小明同学绘制了自己扔实心球的四个情景图,其中手对球做了功的是( )
A.捡起球 B.举球停在空中
C.球在空中飞 D.球落地后继续滚动
【答案】A
【详解】A.捡起球的过程中,手对球施加了向上的作用力,球沿着力的方向向上移动了一段距离,同时满足做功的两个条件,因此手对球做了功,故A符合题意;
B.举球停在空中时,手对球有力的作用,但球在力的方向上没有发生位移,不满足做功条件,手对球没有做功,故B不符合题意;
C.球在空中飞行时,球已经离开手,不再受到手的作用力,球依靠惯性向前运动,因此手对球没有做功,故C不符合题意;
D.球落地后继续滚动的过程中,手已经和球分离,没有对球施加力的作用,因此手对球没有做功,故D不符合题意。
故选A。
7.2026年9月22日,第48届世界技能大赛在上海开幕,来自中国的71名选手参加全部64个项目。下列情境中,人对物体做了功的是( )
A.砌墙工人将砖块搬运到指定位置后,举着砖块在空中静止不动
B.焊接工人将焊枪从手中抛出,焊枪脱手后继续向前飞行了一段距离
C.油漆工人提着油漆桶在水平地面上匀速行走
D.木工用锯子锯木头,锯子在木头上持续运动,手对锯子施加了拉力
【答案】D
【详解】判断力是否对物体做功,需要同时满足两个必要条件:一是物体受到力的作用,二是物体在力的方向上通过一定的距离,二者缺一不可。
A.工人举着砖块在空中静止不动,工人对砖块施加了向上的力,但砖块没有在力的方向上移动距离,不满足做功条件,人对砖块没有做功,故A不符合题意;
B.焊枪脱手后继续向前飞行的过程中,工人不再对焊枪施加力的作用,属于有距离无力的情况,人对焊枪没有做功,故B不符合题意;
C.油漆工人提着油漆桶在水平地面匀速行走时,人对油漆桶的力是竖直向上的,而油漆桶的位移沿水平方向,没有在力的方向上通过距离,人对油漆桶没有做功,故C不符合题意;
D.木工对锯子施加了拉力,同时锯子在拉力的方向上持续运动,满足做功的两个必要条件,人对锯子做了功,故D符合题意。
故选D。
8.下列情况中人对物体做了功的是( )
A.提着滑板水平前行
B.费了很大的力气将车推动很小的距离
C.足球被踢后,在草地上滚动了一段距离
D.用力搬石头搬而未起
【答案】B
【详解】A.提着滑板水平前行时,人对滑板的提力是竖直向上的,而滑板的移动方向是水平方向,滑板没有在提力的方向上移动距离,因此人对滑板没有做功,故A不符合题意;
B.费了很大的力气将车推动很小的距离,人对车施加了水平方向的推力,车也在推力的方向上移动了一段距离,因此人对车做了功,故B符合题意;
C.足球被踢后在草地上滚动的过程中,人不再对足球施加踢力,足球是依靠惯性运动,因此人对足球没有做功,故C不符合题意;
D.用力搬石头但石头未被搬起,人对石头施加了力,但石头没有在力的方向上移动距离,因此人对石头没有做功,故D不符合题意。
故选B。
9.健身房健身动作中,人对器械一定做功的是( )
A.举着杠铃静止保持3秒 B.双手托哑铃水平慢走
C.向下拉动拉力器弹簧 D.脱手后哑铃自由下落
【答案】C
【详解】A.人对杠铃有向上的支持力,但杠铃没有在支持力方向上移动距离,即人对杠铃不做功,故A不符合题意;
B.托哑铃水平慢走时,人对哑铃的力是竖直向上的,哑铃移动的距离是水平方向,距离和力的方向垂直,人对哑铃不做功,故B不符合题意;
C.向下拉动拉力器弹簧时,人对弹簧施加向下的拉力,弹簧沿拉力的方向向下移动了距离,人对器械一定做功,故C符合题意;
D.哑铃脱手后人对哑铃无作用力,人对哑铃不做功,故D不符合题意。
故选C。
10.2026年亚洲举重锦标赛中,中国队位居金牌榜榜首。如图是比赛时的场景,当举重运动员将杠铃高高举起后,杠铃在空中保持静止时,举重运动员对杠铃________。(选填“做功”或“不做功”)
【答案】不做功
【详解】做功需要同时满足两个必要条件:①对物体施加力的作用;②物体在力的方向上通过一段距离。
当运动员举着杠铃保持静止时,运动员对杠铃有力的作用,但杠铃在力的方向(竖直方向)上没有移动距离,不满足做功的全部条件,因此运动员对杠铃不做功。
11.如图所示,让小球从A点静止释放,小球从A点向B点摆动的过程中,小球受到的重力对小球______功(选填“做”或“不做”)。
【答案】做
【详解】力做功的两个必要因素,力和在力的方向上移动的距离,二者缺一不可。小球从A点向B点摆动的过程中,因小球在重力的方向上移动了距离,故重力对小球做功。
12.春秋时期《考工记》记载“马力既竭,辀犹能一取也”,体现了对物体保持运动状态的朴素认知。“辀犹能一取也”描述的是马停止拉车后,车辆仍能继续前行一段距离,这是由于车具有________,车在继续前行的过程中马是否还在对车做功?________。
【答案】 惯性 不做功
【详解】马停止拉车后,由于车具有惯性,原本处于运动状态的车要保持原来的运动状态,所以会继续前行一段距离。
马停止拉车后,车在继续前行的过程中,马对车不再施加拉力,因此马没有对车做功。
【题型3 】
13.一颗质量为8g的子弹头从枪膛中水平射出。若子弹头在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是4000N,枪膛长80cm,射出后子弹在空中飞行1500m,则气体对子弹所做的功是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】火药爆炸产生的气体对子弹的推力仅在子弹处于枪膛内的阶段存在,当子弹离开枪膛后,气体不再对子弹施加推力,因此子弹在空中飞行的1500m过程中,气体不对子弹做功。枪膛长度
气体对子弹所做的功,故选A。
14.如图所示,重为12N的物体A放在足够长的水平台面上,通过轻质细绳与滑轮相连,不计绳重和滑轮间的摩擦,动滑轮重为2N,重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动,A的速度为,2min后,物体B着地,以下说法不正确的是( )
A.物体A受到的摩擦力为4N
B.1min内绳子对物体A做功为36J
C.2min内物体B的重力做功为72J
D.若此时用一个水平向左的拉力F使A向左做匀速直线运动,则
【答案】B
【详解】A.由图知,动滑轮上绳子的股数为2,不计绳重与滑轮间的摩擦,则绳子的拉力
物体A向右匀速直线运动,水平方向受力平衡,摩擦力等于绳子对A的拉力,故A正确;
B.1min内A移动的距离
绳子对A做的功,故B错误;
C.物体B移动的距离是A移动距离的。2min内A移动的总距离
因此B下落的距离
B物体的重力做功为,故C正确;
D.若用一个向左的拉力F使A向左匀速运动,此时A对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,则A受到的摩擦力大小不变,仍为4N;此时A受到向左的拉力F、向右的绳子拉力和摩擦力f处于平衡状态,则有,故D正确。
本题选择描述不正确的,故选B。
15.质量为50kg的小王同学,用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体,从滑轮正下方水平向右移动4m后停止,如图所示,若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.该滑轮起到了省力的作用
B.移动前后小王对绳子的拉力都为100N
C.利用该滑轮一定能吊起800N的重物
D.此过程中小王对绳子的拉力所做的功最少为400J
【答案】D
【详解】A.定滑轮实质是等臂杠杆,只能改变力的方向,不能省力,故A错误;
B.不计绳重和摩擦,绳子拉力等于物重,即,故B错误;
C.小王对绳子的最大拉力等于其自身重力
因为,所以利用该滑轮不能吊起的重物,故C错误;
D.移动后滑轮到手的距离
绳子被拉动的长度为
对应物体上升高度为2m,不计绳重和摩擦,拉力做功等于克服物体重力做功,则拉力做功,故D正确。
故选D。
16.如图所示,某人用水平的力推着重为300N的行李箱在水平路面上匀速运动了50m。在此过程中,人对行李箱的推力做的功为800J,则人的推力F是________N。
【答案】16
【详解】根据做功公式 可得,推力
17.如图所示为一种按压式饮水器上部的按压器。当你按压几次饮水器,水便会从出水口流出。用手压按压器时,手受力方向是________(选填“向上”或“向下”)。水从出水口流出时,是因为水受到___________的作用。按压式饮水器压出1 L水约做功3 J,那么做功15 J能压出________L水。
【答案】 向上 大气压 5
【详解】手向下压按压器时,按压器对手的作用力方向向上,所以手受力方向向上。按压式饮水器利用大气压工作,按压后桶内气体压强大于外界大气压,水在气压差的作用下从出水口流出。压出水的体积与做功成正比,设压出水的体积为V,做功为W,则
18.重500N的物体,放在水平地面上,小华用100N的水平推力,使其匀速直线运动了5m,在此过程中重力做的功为________J,小华推力做的功为________J;小明用100N的水平推力推水平面上另一物体加速运动5m,则小华推力做的功________(大于/小于/等于)小明推力做的功。
【答案】 0 500/ 等于
【详解】因重力方向竖直向下,物体沿水平方向运动,重力方向上移动距离为0,所以重力做功为0;小华推力做的功为
小明推力做的功为
故小华推力做的功等于小明推力做的功。
19.我国无人机技术享誉全球,在各领域均有广泛的应用。如图所示是我国自主研发的某型号四翼无人机,整机质量为,在一次试飞中,该无人机在内匀速上升了,取。求该无人机:
(1)上升的速度;
(2)此过程中克服重力所做的功。
【详解】(1)无人机上升的速度
(2)无人机的重力
此过程中克服重力所做的功
20.为了方便车辆上山,所建盘山公路如图所示。现有一质量为3000kg的小汽车从山底到山顶沿着10.8km的盘山公路行驶了0.5h。发动机的牵引力为4000N,g取10N/kg。求:
(1)汽车行驶过程中平均速度;
(2)汽车发动机牵引力做的功。
【详解】(1)汽车平均速度
(2)汽车发动机牵引力做的功
21.如图所示的是目前世界上最大的“升船电梯”三峡升船机运行时的情景。某次升船机运行时,游轮从大坝上游江面驶入升船机的承船厢(游轮底部与承船厢底部不接触),随后升船机历时5min将游轮从海拔高度为136m的上游江面,沿竖直方向运送至海拔高度为64m的下游江面。(江水的密度取,取)求:
(1)游轮驶入承船厢后,箱内水深6m,承船厢底部受到江水的压强;
(2)游轮驶入承船厢后,排开的江水,游轮在承船厢内受到江水的浮力;
(3)游轮随承船厢从上游江面下降到下游江面,游轮重力做的功。
【详解】(1)承船厢底部受到的江水压强
(2)游轮受到的浮力
(3)因游轮漂浮,故游轮重力
游轮下降的高度
游轮重力做的功
【题型4 】
22.某机械的功率为100瓦,表示该机械( )
A.每秒做功为100焦/秒 B.能做100焦的功
C.1秒的功率为100瓦 D.1秒内做100焦的功
【答案】D
【详解】功率的定义是单位时间内物体所做的功,,100瓦的物理含义就是该机械1秒内可以完成100焦的功。故选D。
23.关于机械做功的功率,下列说法正确的是( )
A.省力多的机械功率大 B.机械做功越快,功率一定越大
C.功率大的机械,做功用时越少 D.机械做功越多,功率一定越大
【答案】B
【详解】功率公式为,功率是表示物体做功快慢的物理量。
A.功率大小与机械省力程度无关联,故A错误;
B.功率的物理意义就是表示做功快慢,机械做功越快,功率越大,故B正确;
C.由可知,做功时间由做功多少和功率共同决定,未控制做功相同的情况下,无法判断功率大的用时长短,故C错误;
D.由可知,功率由做功多少和时间共同决定,未控制时间相同的情况下,做功多功率不一定大,故D错误。
故选B。
24.关于功率的说法中正确的是( )
A.功率越大,表示做功越快 B.功率越大,表示做功越多
C.物体做功用的时间越长,功率越大 D.物体做功用的时间越短,功率越大
【答案】A
【详解】A.功率的物理意义是表示物体做功的快慢,功率越大说明物体做功越快,故A正确;
B.由可知,做功除了和功率有关,还和做功时间有关,故B错误;
CD.由可知,做功多少未知,则做功时间长短不能单独决定功率大小,故CD错误。
故选A。
25.在校园科技节的“机器人挑战赛”中,参赛机器人需要完成不同任务。下表为两个机器人完成任务时的数据,下列说法正确的是( )
机器人
所做的功
所用时间
甲
1200
30
乙
1500
50
A.甲、乙做功一样快 B.甲做功快
C.乙做功快 D.无法判断
【答案】B
【详解】由表可知,甲的功率
乙的功率
显然 ,所以甲机器人的功率更大,说明甲做功快,故选 B。
26.为纪念物理学家在相关领域做出了卓越贡献,常常用他们的名字作为物理量的单位。如以瓦特的名字命名物理量______的单位;以______的名字作为功的单位(均填写中文名称全称)。
【答案】 功率 焦耳
【详解】瓦特是专门用来命名功率这个物理量的单位,简称瓦,符号W。
功的国际单位中文全称为焦耳,是以物理学家焦耳的名字命名的,简称焦,符号J。
27.甲机器上标有“5 kW”字样,乙机器上标有“1 kW”字样,它们在正常工作时,用相同的时间,做功多的一定是______机器;若做相同的功,用时间多的一定是______机器。(选填“甲”或“乙”)
【答案】 甲 乙
【详解】[1]甲、乙正常工作时实际功率等于各自的额定功率,甲的额定功率大于乙的额定功率。根据公式,当工作时间相同时,功率越大,所做的功越多,因此做功多的是甲机器。
[2]根据公式,当所做的功相同时,功率越小,所需的时间越多,乙的额定功率更小,因此用时间多的是乙机器。
【题型5 功率的简单计算】
28.寒冷的冬天,西宁人民公园的人工湖形成了水平冰面。质量为50 kg的小宁用40 N的力水平推着坐在冰车上的妈妈在3 s内前进了6 m后松手,冰车又滑行了2 m后停下,若小宁双脚与地面的总接触面积为,g取10 N/kg。下列说法正确的是( )
A.前6 m小宁做功的功率为100 W
B.后2 m小宁做功为80 J
C.小宁双脚站立在水平冰面时,对冰面的压强为12500 Pa
D.松手后,冰车减速过程中受到的滑动摩擦力逐渐变小
【答案】C
【详解】A. 前6 m小宁做的功
小宁做功的功率,故A错误;
B. 后2 m小宁已松手,对冰车无推力,由做功的两个必要条件可知,小宁对冰车做功为0 J,故B错误;
C. 小宁对冰面的压力等于自身重力,所以对冰面的压力
对冰面的压强,故C正确;
D. 滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,松手后压力和接触面粗糙程度均不变,所以滑动摩擦力大小不变,故D错误。
故选C。
29.研究表明,人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的,人正常步行时,步距(指步行一步的距离)变化不大,请你估算一下:一名中学生正常步行(速度约为3.6km/h)半小时克服重力做功的功率约为( )
A.10W B.20W C.70W D.140W
【答案】C
【详解】估算中学生重力
步行速度
设步距为,则每步重心升高
时间内步行总步数,克服重力总功
功率
故选C。
30.骑自行车时,速度越大,人和车受到空气的阻力就越大。当马老师以6m/s的速度在水平路面上骑行时,他骑行的功率是120W;当马老师以5m/s的速度在同一路面上骑行时,他骑行的功率最可能的是( )
A.95W B.100W C.110W D.120W
【答案】A
【详解】当物体在水平路面匀速骑行时,动力与阻力大小相等,当以6m/s的速度骑行时,此时的动力
由题意,速度越小,人和车受到的空气阻力越小,同一路面的滚动摩擦等阻力基本不变,因此总阻力会随速度减小而变小,对应的骑行动力 也必然小于20N,所以以5m/s的速度骑行时的功率应小于
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
31.如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图2时,受到的水平推力为;当物体运动的速度和时间图像如图3时,受到的水平推力为,两次推力的功率分别为、。则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】AC.由图2可知物体做匀速直线运动,速度
由图3可知物体做匀速直线运动,速度 。同一物体在同一水平地面运动,对地面的压力和接触面粗糙程度、材料不变,滑动摩擦力 不变。两次物体均做匀速直线运动,由二力平衡条件可知 ,。所以,故AC错误;
BD.由 可知,故B正确,D错误。
故选B。
32.国庆期间,小明和家人自驾出行,汽车在平直的公路上以20m/s匀速行驶了10min。已知该车行驶中牵引力为800N,此过程中汽车重力做功为______________J;牵引力做功的功率为______________W。
【答案】 0
【详解】重力的方向是竖直向下的,而汽车在平直公路上行驶,重力方向没有运动距离,因此此过程中汽车重力做功为0J。
牵引力做功的功率为
33.一辆汽车发动机的功率恒定为P,汽车的总重力为G,匀速行驶时间为t。发动机做的总功为______。此后,为了能顺利爬坡时,汽车要用______(选填“高速挡”或“低速挡”)。
【答案】 Pt 低速挡
【详解】根据功率的定义式为,变形后可得发动机做的总功。
汽车发动机功率恒定,由功率推导公式(牵引力做功的功率)可知,当功率P不变时,速度v越小,牵引力F越大。爬坡时需要更大的牵引力来克服重力分力和阻力,因此要挂低速挡,通过减小行驶速度来获得更大的牵引力,顺利爬坡。
34.靖江孤山是天目山的余脉,也是泰州最高峰。孤山的实际高度按50m计算,season从山脚登上山顶,克服自身重力做功为,则season的质量为________kg;若登顶用时500s,season做功的功率约为________W。(g取)
【答案】 80 80
【详解】season克服重力做功,则season的质量
season做功的功率
35.跳绳是学校大课间的体育项目之一。小兴同学在1min内共跳了150次,已知小兴的质量为52kg,他每次起跳的平均高度为4cm,试求:
(1)按起跳的平均高度算,小兴跳起一次,要克服自身重力做的功W;
(2)小兴跳绳时的平均功率P。
【详解】(1)小兴跳绳一次克服重力做的功为
(2)平均功率为
36.为了提高快递配送效率,目前淮南市各大快递公司都已经普遍采用无人驾驶配送车完成快递智能配送,若某配送车无装运货物时的质量为600kg,阻力是重力的0.02倍,在某段平直道路上匀速行驶100s通过了1km的路程,求:
(1)无人驾驶配送车匀速行驶此段路程做了多少功;
(2)无人驾驶配送车匀速行驶时牵引力的功率。
【详解】(1)配送车的重力
配送车在平直道路匀速行驶时,水平方向受力平衡,牵引力和阻力大小相等
行驶路程
无人驾驶配送车匀速行驶此段路程做的功
(2)无人驾驶配送车匀速行驶时牵引力的功率
37.新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示,一辆电动汽车停放在水平地面上,满载时整车质量为1.5t,轮胎与地面的总接触面积为600cm2.在某段平直路面上,该车满载时90s内匀速行驶了1.8km,电动汽车受到的阻力为2500N,求:(g取10N/kg)
(1)汽车行驶的速度为多少m/s;
(2)汽车牵引力的功率;
(3)汽车静止时对水平地面的压强。
【详解】(1)汽车行驶的速度
(2)汽车在平直路面匀速行驶,水平方向受力平衡,因此牵引力与阻力大小相等,即
汽车牵引力的功率
(3)汽车静止在水平地面上,对地面的压力等于自身总重力
汽车静止时对水平地面的压强
38.随着技术不断进步,无人驾驶汽车已投放市场,如图所示。这种汽车利用车载激光雷达、摄像头等传感器来测量距离。以标定速度72km/h匀速行驶时,受到的阻力等于车重的0.1倍,汽车质量为1.2t。求:()
(1)若汽车以72km/h的速度行驶108km,需要多长时间?
(2)若匀速行驶5km,牵引力做的功是多少?
(3)无人驾驶汽车以72km/h的速度匀速行驶时,功率是多少?
【详解】(1)由得行驶时间
(2)汽车重力
汽车受到的阻力
因匀速行驶二力平衡,故牵引力
牵引力做的功
(3)汽车以72km/h的速度匀速行驶,处于二力平衡状态,牵引力
速度
功率
【题型6 】
39.质量相同的甲、乙两人同时出发登同一座山,甲先登上山顶,整个过程中甲、乙两位选手克服重力做功分别为W1和W2,对应的功率分别为P1、P2,则( )
A.W1>W2 P1>P2 B.W1=W2 P1>P2 C.W1>W2 P1=P2 D.W1=W2 P1=P2
【答案】B
【详解】两人质量相等、登山高度相等,由
可知,克服重力做功,甲先登上山顶,甲、乙用时,由可知,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
40.小华和小花进行爬楼梯比赛。她们同时从一楼出发,爬到六楼,结果小花,先到达。已知小花的体重比小华的体重小,下列说法正确的是( )
A.爬到六楼时,小花做的功比小华做的功多 B.爬到六楼时,小华做的功比小花做的功多
C.小花做功的功率一定比小华做功的功率大 D.小华做功的功率一定比小花做功的功率大
【答案】B
【详解】AB.爬楼克服重力做功公式为,两人爬楼上升高度h相同,已知,因此做功关系为,故A错误,B正确;
CD.功率公式为,已知做功、时间,因此无法确定功率大小关系,故CD错误。
故选B。
41.在一次活动中,小明和小华先后在同一地面水平拉着物体A做匀速直线运动,如图所示,这是物体A两次运动时路程随时间变化的图像。则( )
A.内,两人拉力对物体所做的功:
B.内,两人拉力对物体所做的功:
C.内,两人拉力对物体做功的功率:
D.内,两人拉力对物体做功的功率:
【答案】C
【详解】AB.同一物体A在同一水平地面运动,物体对地面的压力等于自身重力、接触面粗糙程度都不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力f大小相等。又因为物体两次都做匀速直线运动,水平方向拉力和滑动摩擦力二力平衡,所以两次的拉力F1=F2=f。内,拉力大小相等、移动路程相等,根据公式可得两次拉力做功W1=W2,故AB错误;
CD.内,两次拉力大小相等,由图像可知第一次运动的路程大于第二次,根据可知,两次做功时间均为,再根据可得,故C正确,D错误。
故选C。
42.如图甲所示,用桶直接从井中提水。如图乙,装置中有个滑轮,在滑轮的右侧悬挂一重物A(其中A重小于桶重)。装满水后,提水时需用力将滑轮右侧的绳子匀速向下拉。若不计绳重和摩擦,在提水的过程中,下列说法正确的是( )
A.使用乙图装置后人要少做功 B.使用甲图装置后人要少做功
C.甲、乙两图中人做功一样多 D.乙图装置的主要优点是省距离
【答案】A
【详解】ABC.设提水高度为h,甲图中人做的功
乙图中使用定滑轮,不计绳重和摩擦,人施加的拉力
人做的功
因为,所以
即使用乙图装置后人要少做功,故A正确,BC错误;
D.乙图装置使用的是定滑轮,定滑轮不省距离,故D错误。
故选A。
43.如图,一个重为10牛的物体在大小为6牛的拉力F的作用下,先后经过光滑的水平面和粗糙的斜面,AB和CD段的距离均为2米,CD间的垂直高度为1米。物体通过AB和CD段时,力F做功分别为和,则______(选填“>”、“<”或“=”)。若已知物体在斜面上匀速运动,则斜面CD段物体所受的重力做功为_____焦。
【答案】 = 10
【详解】由功的计算公式可知,两次拉力大小相同,物体在拉力方向上通过的距离相同,故;
克服重力做的有用功为
44.某物理兴趣小组利用频闪摄影技术研究高空坠物的危害。如图为小球从静止开始无阻力自由下落时,每隔相等时间曝光一次所拍摄的频闪照片。若将小球下落的总高度均分为前后相等的两段,则小球在前半段和后半段下落过程中,重力所做的功分别为和,重力做功的功率分别为和。请比较它们的大小:_______,_______(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 等于 小于
【详解】根据,小球重力不变,将总下落高度均分为前后相等的两段,即前半段下落高度和后半段下落高度相等,因此重力做的功;
小球从静止开始自由下落,速度会越来越大,在通过相等路程时,后半段的平均速度更大,因此后半段的运动时间更短。根据,两段路程重力做功相等,后半段的时间更短,所以后半段重力做功的功率更大,即小于。
【题型7 】
45.如图所示,初三学生小明想测量自己每天上学从一楼正常爬到教室四楼的功率,下列相关说法中错误的是(g取10 N/kg)( )
A.他所依据的实验原理是
B.他所需要的测量工具有体重秤、秒表和刻度尺
C.他所需要测量的物理量有他的质量、一楼到四楼的高度,正常爬楼的时间
D.小明正常爬楼的功率有可能达到500 W
【答案】D
【详解】ABC.测量爬楼功率的原理为
需测量质量 、高度 和时间 ,对应工具为体重秤、刻度尺和秒表,故ABC正确;
D.初三学生质量约为,一楼到四楼高度约 ,正常爬楼时间 。重力
克服重力做功
功率 ,故D错误。
本题选择描述错误的选项,故选D。
46.引体向上是同学们经常做的一项健身运动,如图所示,该运动的规范动作是两手正握单杠,由悬垂开始,上提时下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。小闵同学能连续做10个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学想测量小闵同学做一次引体向上时的功率。
(1)所需要的测量器材有体重计、____________和____________。
(2)如表所示的是课外活动小组设计的实验记录表格:
人的质量m/kg
一次上升的高度h/m
a
功率P/W
/
/
/
/
表格a处应填上:____________。
(3)写出计算小闵同学做一次引体向上时功率的表达式:____________(用以上测量的物理量符号和g表示)。
(4)若小闵同学在做的过程中逐渐体力不支,每做一个引体向上需要用的时间变长,那么他做引体向上的功率会____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 刻度尺 秒表
(2)做一次引体向上的时间t/s
(3)
(4)变小
【详解】(1)测量小闵同学做一次引体向上时的功率为
由公式可知需要测量人的质量(体重计)、一次上升的高度(刻度尺)、一次引体向上时的时间(秒表),因此缺刻度尺和秒表。
(2)由(1)分析可知,表格处应填做一次引体向上的时间t/s。
(3)由(1)分析可知,做一次引体向上时功率为
(4)每个引体向上上升高度不变,人的质量不变,总时间变长,根据,功率会变小。
47.跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小雨想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率(不计绳重),步骤如下:
①用体重计测量自己的质量m;
②用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h(人的重心上升的高度);
③用秒表记录跳n次所用的时间t;
(1)计算出跳绳时克服重力的平均功率________(用所给字母表示);
(2)两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则________。
A.频率相同,体重大的功率大 B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小 D.体重相同,跳的时间长的功率大
【答案】(1)
(2)A
【详解】(1)小雨的重力为,跳一次克服重力做的功为
跳次做的总功为
根据功率的定义式,代入总功和总时间可得平均功率
(2)已知两人每次跳起的平均高度相同,结合功率推导式
其中就是跳绳的频率。
A.频率相同、相同时,体重大(更大)的人,功率更大,故A符合题意;
B.频率相同,说明单位时间内跳绳次数相同,、体重不变时功率是定值,和总跳绳时长无关,故B不符合题意;
C.体重相同、相同时,频率越高,单位时间做功越多,功率越大,故C不符合题意;
D.体重相同,功率由频率和跳起高度决定,和总跳绳时长没有直接关系,故D不符合题意。
故选A。
48.学习了功率的知识后,小明想测量自己正常爬楼时的功率。
(1)他测量功率的原理是:___________
(2)他利用刻度尺、秒表和___________进行测量。他需要测量的物理量有:楼层的高度,爬楼需要的时间和___________。
(3)实验时发现他刻度尺的量程只有,请你给他个可行的建议:___________。
(4)他的功率表达式为___________。
(5)为了测量爬楼的最大功率,小明连续快速爬楼,测量了三次,三次的时间分别为、、他将三次时间求平均值计算出他的最大功率,他的错误之处为:___________。
【答案】(1)
(2) 体重计 小明的质量
(3)可先测量楼梯一个台阶的高度,然后数一数楼梯的阶数,计算出楼层的高度。
(4)
(5)最大功率应该取时间最小的那次计算,不能取时间的平均值
【详解】(1)测量功率的原理是功率的定义式,即单位时间内所做的功。公式表达为 ,其中 是功, 是时间。
(2)根据功率公式 ,要测量爬楼功率,需测人的质量 、楼层高度 、爬楼时间 。用刻度尺测 、秒表测 ,则还需体重计测小明的质量 。
(3)方案一:先测量楼梯一个台阶的高度,然后数一数楼梯的阶数,通过计算得到楼层高度;方案二:用细绳从楼顶垂直放下,标记好楼层高度,然后按照每进行折叠,数一数折叠的数量,用刻度尺测量不足一折的长度,计算出楼层的高度。
(4)由小问2分析可知他的功率表达式为
(5)求最大功率应该用最短的时间来计算,因为功率与时间成反比(在功一定时)。将三次时间求平均值算出的是平均功率,而不是最大功率,且连续快速爬楼会导致体力下降,时间变长,无法反映最大爆发力。
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