功和功率.doc
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1、功和功率一、 选择题1. (2016 淄博)用如图所示的滑轮组在 10 s 内将 300 N 的重物匀速提升 3 m,已知动滑轮重 30 N,不计摩擦,则 ( )A利用滑轮组所做的有用功是 450 JB绳子自由端移动的速度是 0.9 m/sC拉力的功率是 99 WD滑轮组的机械效率是 80%答案:C2. (多选) (2016 青岛)根据表格中数据,下列说法正确的是( )表一物质 密度/(kgm3) 长 1 m,横截面积 1 mm2的导线在 20 时的电阻值/铜8.91030.017铁7.91030.096铝2.71030.027表二车型在平直高速公路上安全行驶的最高速度/(kmh-1)夏利10
2、0捷达120桑塔纳120A将体积相同的铁块和铜块分别放在已调好的天平左、右托盘中,指针偏向分度盘右侧B匀速提升体积相同的铁块和铝块,拉力所做的功 W 与提升高度 h 的关系图像如图,则图线 a 表示的是铁块C横截面积相同的铜线和铝线,在电阻相等时铝线较长D在平直高速公路上,夏利和捷达轿车按照表二中的速度匀速行驶相同的时间,若牵引力的功率之比为 2:3,则牵引力之比为 4:5答案:BD3. (2016 德州)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 F 的作用,其Ft 和 vt 图像分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是 ( )A当 t=2 s 时,物体处于静止状态,摩擦力是 0B
3、当 t=3 s 时,物体受到摩擦力是 7 NC46 s 内,拉力 F 做的功是 20 JD24 s 内,物体的机械能保持不变答案:C4. (2016 绵阳)一辆质量为 1.4104 kg 的小型压路机,以 2km/h 的速度在路面上匀速行驶。在施工时可以行将为每次钢轮以 2.5107 N 的恒力垂直作用在路面上,下压路面的距离为 1 mm,钢轮每秒钟压路 25 次。下列判断中正确的是(g10 N/kg) ( )A压路机静止时对水平路面的压力是 1.4104 NB压路机在 5 min 内通过的路是 200 mC压路机在 1 min 内对路面做功是 3.7103 JD压路机在 1 min 内对路面
4、做功功率是 6.25103 W答案:D5. (2016连云港)下 列有关功的说法正确的是 ( )A.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功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.用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同答案:A6. (2016 巴中)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 所做的功及其功率( )AAB 段做功较多 BCD 段做功较多CAB 段与 CD 段做的功一样多DAB 段的功
5、率比 CD 段的功率大【答案】C7. (多选)(2016 攀枝花)如图 所示,木板A 放在一水平面上,用10 N 的水平拉力 F 拉滑轮,使足够长的木板A 以 0.2 m/s 的速度在水平地面上匀速运动,与物块B 相连的弹簧测力计的示数为3 N,若不计滑轮重,弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法正确的是 ( )A木板 A 与地的摩擦力为2 NB滑轮向右移动的速度为0.2 m/sC物块 B 受到的摩擦力为3 N,方向水平向左D绳子拉木板A 的功率为 0.6 W【答案】AC8. (2016 湖州)以下四幅图中,克服物体重力做功的是 ( )【答案】C9. (2016 无锡)一位同学用 20 s,
6、从一楼走到三楼,他上楼时的功率可能是 ( )A1.5 WB15 W C150 WD1500 W【答案】C10. (2016 无锡)下列实例中,有力对物体做功的是 ( )A跳水运动员从跳台跳下B背着书包在水平路面上前进C举重运动员举起杠铃停在空中D小球在光滑水平面上滚动【答案】A一、一、 填空简答题填空简答题1. (2016内江)如图所示,分别用图甲、乙两种形式滑轮组合组合,把重为 500 N 的物体以 0.5 m/s 的速度匀速向上提起,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为 N,图乙中人所做有用功的功率为 W。【答案答案】500 250 2. (2016 达州)用蓄电池驱
7、动的电动自行车,电源电压恒为 24 V,当它在水平路面上以 v=36 km/h 的速度匀速行驶时,电流表示数为 5 A,驱动电机的输入功率是 W;若驱动电机将输入功率的 90%的转化为机械功率,则电动自行车所受阻力为 N。【答案】150 13.53. (2016 泰安)如图所示,物体 A 在水平拉力 F 的作用下,沿水平面以 0.4 m/s 的速度运动了 2 s,弹簧测力计的示数为 5 N,拉力 F 做功为 J。【答案】84. (2016 遂宁)用如图所示的滑轮组,将重为 16 N 的物体以 0.2 m/s 的速度匀速提升,滑轮组的机械效率为 80%,若不计绳重及摩擦,拉力 F 为 N,拉力的
8、功率为 W,动滑轮的重力为 N。【答案】10 4 45. (2016 绵阳)如图所示,甲用 90 N 的拉力,乙用 50 N 的推力,在 30 s 内共同使一辆小车从一个倾角为 30长为 60 m 的斜坡底端匀速运动到顶端。甲乙二人对小车做功 J,甲对小车做功的功率为 W。【答案】8400 1806. (2016 菏泽)组合机械的斜面长 4 m,高 2 m,将重为 100 N 的物体从斜面的底端匀速拉到顶端,如图所示,需用的拉力为 40 N,需要的时间是 5 s。那么,将物体从底部拉到顶部所做的有用功是 J,拉力做的总功的功率是 W。【答案】200 64 7.(2016 益阳题)如图所示,重为
9、 150 N 的物体在大小为 40 N 的水平拉力 F 作用下,向右匀速运动了 10 m,所用的时间为 20 s,则拉力做的功是 J,拉力做功的功率为W。【答案答案】400 20 8. (2016 天津,第 18 题)在水平地面上,工人师傅用 100N 的力沿水平方向推着重为 300N 的箱子匀速前进,5s 内移动了 6m。在这个过程中,地面对箱子的摩擦力为_N,推力做功的功率为_W。【答案】100 1209. (2016 十堰)一辆汽车以 20 m/s 的速度在水平路面上沿直线匀速行驶 5 分钟,汽车的质量为1500 kg,行驶时所受阻力为车重的 0.2 倍,则牵引力为 N,此时汽车的功率为
10、 kW,重力做的功为 J。 (取 g=10 N/kg)【答案】3103 60 010. (2016 咸宁)钓 鱼是许多人喜 爱的一种休闲活动,如图所示。当有鱼上钩时,鱼竿会被拉弯,说明力能改变物体的 ;起鱼时,若其他条件不变,鱼竿长度越长,手提鱼竿的力越 。如钓鱼者将一条重为4 N 的鱼从水面提高2 m,再沿水平方向移3 m,在这一过程中,钓鱼者克服鱼的重力做功为 J。【答案】形状 大 811. (2016 扬州)重力灯是 英国里弗斯设计的一款概念环保灯,它是通过一定的装置将重力势能转化为电能的设备,如图所示已知沙袋重力为200 N,用滑轮系统将它提升到 2 m 高处,然后放手让沙袋下降到地面
11、,此过程中重力所做的功是 J,利用滑轮系统的目的是 ,传动装置带动发电机发电,发电机的工作原理是 。已知重力灯功率为0.5 W,重力势能转化为电能效率为50%,则每举高一次该沙袋使重力灯正常照明 s。【答案】 (1)400 (2)省力且改变拉力的方向 (3)电磁感应 (4)40012. (2016 黄冈)要估测人上楼的功率,需要测量的物理量有:人的体重、上楼的时间以及 。【答案】楼高 h13.(2016 宿迁)在高速铁路上,一列车以324 km/h 的速度在平直轨道上匀速行驶50 km,若列车的牵引力为105 N,通过这段路程牵引力所做的功为J,功率为 W。【答案】5109 910614. (
12、2016 攀枝花)“五一 ”假期小明和 小华一起骑自行车去郊游,中途休息时小明问小华:当你骑自行车从坡顶向坡底运动的过程中,为了减小车速,要捏紧车闸,这是通过 方法增大摩擦此时刹车皮会发热,这是通过 的方式增加内能。【答案】增大压力 做功15. (2016 攀枝花)如图 所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的st 图像分别是图乙中的图线,两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,则 F1 F2,P1 P2。(均选填 “” “=”或“” )【答案】= 16. (2016 温州)今年来,我国高铁发展迅速,令世人瞩目。(
13、1)列车行驶试验中发现,当两辆列车以较高的速度并排行驶时,封闭的列车车窗玻璃有时会出现破裂现象这是由于气体流速越大,压强越 ,从而产生了气压差所引起的。(2)2015 年 12 月,温州到金华的高铁建成通车,某列车以 60 m/s 的速度匀速行驶 100 s,行驶中受到的阻力为 1105 N,这一过程中列车克服阻力做功 J。【答案】 (1)小 (2)610817. (2016西宁)西宁市湟水河河道改造工程中,装载机5 s内将一块重2000 N的石块匀速举高3 m,装载机的举力对石块做功为 J,举力做功的功率为 W。【答案】6103 1.210318. (2016 东营)小华用 1OO N 的水
14、平推力,推着重 500 N 的物体,在水平地面上 1O s 内匀速直线运动了 5 m,小华做的功是 J,功率是 W。【答案】500 50三计算题三计算题1. (2016 海南)如图所示是某餐厅出现的一款服务机器人,它是一种新型的智能电器。请回答以下问题:(1 )机器人不工作时在水平地面上静止,其受到_ 力和_ 力的作用,二者的关系为一对_。( 2)机器人送餐时,总质量为 42 kg ,它与水平地面接触的总面积为 10-2 m2,则它对地面的压强是多少?( g取 10 N/kg )( 3)送餐过程中,机器人在 1 min 内沿直线匀速移动了 ,若它在运动过程中所受阻力为 200 N ,则驱动力对
15、它所做的功及功率分别是多大?【答案】2. (2016 河源)一辆重 2104 N 的四轮汽车,开进了一段泥泞的道路,不能继续行驶。汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中,水平拉力 F 是 2103 N,将汽车以 0.2 m/s 的速度水平匀速拉出泥泞路段,用时 10 s。若每个车轮与地面接触的面积为0.05 m2。(1)求汽车对路面的压强。(2)求拉力 F 做的功和功率。答案:(1)1105 Pa (2)8104 J 8103 W【解析】 (1)汽车对水平地面的压力 F=G=2104 N,汽车对水平路面的压强 p=1105 Pa。(2)由图示可知,承重绳子的股数 n=2,根据
16、 v=可得,汽车移动的距离 s车=v车t=0.2 m/s10 s=2 m,则绳端移动的距离 s绳=2s车=22 m=4 m,拉力做的功 W=Fs绳=2103 N4 m=8104 J,拉力的功率 P=8103 W。3. (2016 龙东)如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物,现将质量为 1 t 的货物匀速提高1.5 m 用时 5 s。试求: 货物上升的速度;货物所受到的重力;叉车提升货物时对货物所做的功; 叉车提升货物的功率。【答案】4. (2016 福州)为提高车辆通行质量,福州交警在市区一些道路某些时段推出“绿波通行”,即车辆在绿波路段以如图所示的 50 km/h55 km/h 范围内行驶,一
17、路绿灯在绿波时段,质量是1.2103 kg 的汽车,经过绿波路段上相距 2.7103 m 的两个路口,用时 180 s,问:(1)汽车行驶的平均速度是多少?是否“绿波通行”?(2)若汽车在这段距离内行驶的牵引力保持 3000 N 不变,则汽车的输出功率是多少?(3)若轮胎与地面接触的总面积是 0.6 m2,汽车静止时对水平地面的压强是多少?(g 取 10 N/kg)【解析】 (1)汽车行驶的平均速度v=15 m/s=54 km/h。因为 50 km/hv=54 km/h55 km/h,所以该汽车是“绿波通行”。(2)汽车的牵引力做的功:W=Fs=3000 N2.7103 m=8.1106 J,
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