内容正文:
专项练习三 功 功率
目录
知识点1:力做功的必要因素 1
知识点2:比较功的大小 2
知识点3:功与功率的概念 3
知识点4:功与功率的计算 3
知识点5:P=Fv的运用 4
知识点1:力做功的必要因素
1.如图所示,救援机器狗背着急救包实施救援行动中,机器狗对急救包做功的是( )
A.背着急救包站立不动
B.背着急救包上楼梯
C.背着急救包沿水平方向匀速前进
D.背着急救包沿着水平方向匀速后退
2.以下是发生在教室中的一些场景,其中人对物做功的是( )
A.笔掉落后,在地上继续滚动一段距离 B.想要推动讲台时,讲台却纹丝不动
C.换座位时,将课桌水平推出一定距离 D.晨读时,捧着书本静止站在座位上
3.小明利用自己学到的绘画技能创作了同学扔实心球的情景图,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
知识点2:比较功的大小
4.一个人先后用同样大小的力将不同质量的物体分别在斜向上方向、粗糙水平面上和粗糙斜面上移动相同的距离s(如图所示),该力在这三个过程中所做功分别为,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. B. C. D.
5.如图的三种场景中,拉力大小相等,在拉力的作用下物体移动的距离相等。若拉力所做的功分别记为,下列关于它们大小关系的判断中正确的是( )
A. B. C. D.
6.工人用背、抱、平拉、水平滚拉的方式运送同一圆柱形木材,在相同水平地面上匀速通过相同路程的过程中,对该木材做功最多的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,和均为光滑的斜面,现用与斜面平行的拉力和分别将同一重物从底部匀速拉到顶部,所做的功分别为和,则( )
A.
B. C. D.
知识点3:功与功率的概念
8.关于功率,下列说法中正确的是( )
A.做功多的机械,功率一定大
B.做功时间短的机械,功率一定大
C.功率大的机械,做功一定快
D.功率大的机械,做功一定多
9.关于功和功率,下列说法正确的是( )
A.做功越多,功率一定越大 B.功率越大,做功一定越快
C.功率小的机器做功一定少 D.做功时间越短,功率一定越大
知识点4:功与功率的计算
10.周末,小明帮妈妈把一袋质量为20 kg的大米从一楼提到四楼,所用时间约为30 s。则小明对大米做功的功率约为( )
A.30 W B.60 W C.90 W D.120 W
11.体重的小明1分钟跳绳120次,平均每次跳起重心上升,则他跳绳的功率是( )
A. B. C. D.
12.在水平地面上,用20N的力沿水平方向拉着重为100N的小车,在10s内前进5m。在此过程中,拉力做功______J,拉力做功的功率是______W。
13.学校举行跳绳比赛,体重为的小亮每次跳起的高度为,他每次跳起克服重力做功____________J。若小亮一分钟跳绳180个,他在这段时间内克服重力做功的平均功率为____________W。
14.起重机在5s内将一个重2×104N的集装箱匀速提高2m,在这个过程中起重机的拉力做了_______J的功,它的功率是_______W。若起重机又在3s内将集装箱水平移动了3m,此时拉力又做功_______J,它的功率是______W。
15.如图为四旋翼无人机,质量为1.2 kg,下方悬挂着一个质量为0.1 kg的摄像机,则摄像机的重力为_______N。在10 s内无人机从地面竖直上升了20 m,然后边摄像边斜向上飞行了30 s,仪表盘上显示离地高度为36 m。无人机前10 s对摄像机做功________J,整个过程中,无人机对摄像机做功的功率为________W。(g取10N/kg)
16.如图所示,有一重为 10N 的小球在水平桌面上滚动了 0.8 m 滚出桌面,小球在桌面上滚动过程中,小球重力做功____ J;小球离开桌面后又经过0.5s 落在地面上,若桌高 1m,则小球下落过程中重力做的功为____ J,功率是____W。
知识点5:P=Fv的运用
17.新型太阳能汽车由太阳能提供能量,该汽车在平直路面上20 min匀速行驶了12 km,汽车此时的输出功率为30 kW,在此状态下,汽车的速度为___________km/h;汽车的牵引力是___________N。
18.小南沿着水平向右的方向用力推一个静止在水平地面上的木箱,如图甲所示,其推力F的大小与时间t的关系如图乙所示,木箱速度v的大小与时间t的关系如图丙所示,水平地面的粗糙程度相同。则0~2s推力做功___________J,2~4s木箱受到的摩擦力为___________N,4~6s推力F做功的功率为___________W。
19.某轿车以的恒定功率启动并沿水平路面做直线运动,运动的速度v与时间t的关系如图所示。从静止开始到行驶25s的时间内,若前15s内通过了总路程的一半,由此可知前15s内轿车运动的距离是________m,15s至25s内轿车受到的阻力为________N,前15s内轿车牵引力所做功________J。
20.“绿色出行,低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们的购车新选择。如图是国内某型号的新能源汽车,满载时的总质量为,车轮与地面的总接触面积是,在平直公路上匀速行驶1000m,用时50s,所受阻力为车总重的0.1倍,取。求满载时:
(1)电动机所提供的牵引力大小;
(2)汽车在该段路程匀速行驶时牵引力所做的功;
(3)汽车在该段路程匀速行驶时牵引力做功的功率。
参考答案
1.B
【详解】A.机器狗对急救包施加了竖直向上的力,但急救包在力的方向上没有移动距离,因此机器狗对急救包不做功。故A不符合题意;
B.机器狗对急救包施加了竖直向上的力,急救包在竖直向上的方向上移动了距离,满足做功的两个条件,因此机器狗对急救包做功。故B符合题意;
CD.机器狗对急救包的力是竖直向上的,但急救包的移动方向为水平方向,在力的方向(竖直方向)上没有移动距离,因此机器狗对急救包不做功。故CD不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】判断人对物体是否做功,需要同时满足两个必要条件:①人对物体施加了力的作用;②物体在这个力的方向上通过了一段距离,二者缺一不可。
A.笔掉落后在地面滚动的过程中,人没有对笔施加作用力,是依靠惯性运动,因此人对笔不做功,故A不符合题意;
B.推讲台但讲台纹丝不动,人对讲台施加了推力,但讲台没有在推力的方向上移动距离,属于有力无距离的情况,人对讲台不做功,故B不符合题意;
C.换座位时将课桌水平推出一定距离,人对课桌施加了水平方向的推力,课桌在推力的方向上移动了对应的距离,两个做功条件同时满足,人对课桌做了功,故C符合题意;
D.捧着书本静止站立时,人对书本施加了向上的托力,但书本没有移动任何距离,属于有力无距离的情况,人对书本不做功,故D不符合题意。
故选C。
3.A
【详解】A.捡起球时,手对球施加力,球在力的方向上移动距离, 可知手对球做了功,故A符合题意;
B.举球停在空中时,手对球有力的作用,但球保持静止、没有移动距离,手对球不做功,故B不符合题意;
C.球在空中飞时,球已经离开手,手不再对球施加力,依靠惯性运动,手对球不做功,故C不符合题意;
D.球落地后继续滚动时,球和手已经分离,手没有对球施加力,手对球不做功,故D不符合题意。
故选A。
4.B
【详解】根据功的计算公式 ,做功大小取决于力和物体在力的方向上移动的距离。在第一个图中,力 竖直向上,但物体在力的方向(竖直向上)移动的距离小于 s ,因此 ;而在第二、三个图中,力的方向与物体移动方向一致,且移动距离均为 ,因此。
综合比较可知,这三个过程中力所做的功的大小关系为。
故选B
5.A
【详解】设拉力大小为 ,物体移动距离为 。 图1为定滑轮,拉力移动距离 ,拉力所做的功
图2直接拉物体,拉力移动距离 , 拉力所做的功
图3为动滑轮,拉力移动距离 , 拉力所做的功
所以
故选A。
6.C
【详解】分析各种运送方式可知,采用背和抱的方式运送木材时,工人对木材施加的力的方向是向上的,而木材在竖直方向上没有位移,在水平方向上有位移,所以工人对木材的力不做功,而采用平拉方式时木材受到的是滑动摩擦力,水平滚拉时木材受到的时滚动摩擦力,滑动摩擦力远大于滚动摩擦力,而因为都是做匀速直线运动,所以在水平方向上工人对木材的拉力大小等于木材受到摩擦力的大小,则平拉方式的拉力大于水平滚拉方式的拉力,又因为通过的路程相同,所以采用平拉的方式匀速木材时,做功最多。
故选C。
7.D
【详解】斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,则把同一物体沿斜面AB和AC分别拉到顶端,h相同,由W=Gh可知两次做的功相同,即W1=W2。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.C
【详解】功率定义式为,功率是表示物体做功快慢的物理量。
A.仅做功多,做功时间未知,由可知功率不一定大,故A错误;
B.仅做功时间短,做功未知,由可知功率不一定大,故B错误;
C.功率的物理意义为表示做功快慢,功率大的机械做功一定快,故C正确;
D.做功,仅功率大,做功时间未知,故做功不一定多,故D错误。
故选C。
9.B
【详解】A.因为功率还与时间有关,如果做功多但用时很长,功率可能很小。故A错误;
B.功率的物理意义就是描述做功的快慢,功率越大,意味着单位时间内完成的功越多,也就表明做功一定越快,故B正确;
C.功率小只是单位时间做功少,如果工作时间很长,做的总功可以很多。故C错误;
D.如果时间短但做的功非常少,功率也可能很小。故D错误。
故选B。
10.B
【详解】估测一层楼高约3m,从一楼到四楼上升高度。
大米的重力
对大米做功为克服重力做功,即
则小明对大米做功的功率约为
故选B。
11.B
【详解】跳绳时克服重力做功
功率
故选B。
12.
100
10
【详解】拉力做的功
拉力做功的功率
13.
30
90
【详解】每次跳起克服重力做功为
1min内克服重力做的总功为
克服重力做功的平均功率为
14.
/4000
/8000
【详解】竖直提升时拉力做功大小等于重力做功为
竖直提升时拉力的功率为
水平移动时,拉力方向与移动距离方向垂直,拉力不做功,故拉力做功
水平移动时拉力的功率为0W。
15. 1 20 0.9
【详解】摄像机的重力为
前10s对摄像机做功为
整个过程总功为
总时间为
做功的功率为
16.
0
10
20
【详解】小球在桌面上滚动时,重力方向竖直向下,运动方向为水平方向,在重力方向上无移动距离,故重力做功为0J;
小球下落过程中重力做的功为
小球下落过程中重力做功的功率为
17. 36 3000
【详解】[1]汽车的速度
[2]汽车的牵引力
18.
0
20
40
【详解】由丙图可知,0~2s木箱静止,推力不做功,即0~2s推力做功为零;
由丙图可知,4~6s木箱做匀速直线运动,推力和摩擦力是平衡力,大小相等,由乙图得4~6s推力,因此木箱受到的摩擦力
由丙图可知,2~4s木箱做加速运动,压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力大小不变,故木箱受到的摩擦力20N。
由丙图可知,4~6s木箱做匀速直线运动,速度,推力F做功的功率
19. 300 3200/
【详解】[1]15~25s内轿车的速度为30m/s,则15~25s内通过的路程为
前15s内通过了总路程的一半,由此可知前15s内轿车运动的距离是
[2]15~25s内轿车做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的阻力与牵引力是一对平衡力,则15~25s内轿车受到的阻力为
[3]前15s内轿车牵引力所做功为
20.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)满载时的总重力为
汽车所受的阻力为
汽车匀速行驶,牵引力为
(2)汽车匀速行驶1000m,牵引力做功为
(3)汽车匀速行驶50s,牵引力做功的功率为
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