京师教育精品小班学科辅导讲义
课程名称 : 同步培优 年 级: 初二 辅导科目: 物理 课时数: 3
第 11 讲:功 功率
教学目标
1、理解力学中做功的两个必要的因素。
2、理解功的计算式和单位,会用公式进行简单计算。
3、理解什么是功率及功率的物理定义,知道计算功率的公式及功率的单位。
4、会用功率的公式进行简单的计算。
教学重难点
1、理解功的计算式和单位,会用公式进行简单计算。
2、会用功率的公式进行简单的计算。
教学过程
新课引入
播放功和功率的小视频
功:http://www./v_19rrlquvh8.html
功率:http://www./v_19rrl0mzkc.html
知识梳理
1.功
(1)物理学中规定,如果物体受力且沿 受力 方向移动一定的 距离 ,就说力对物体做了功。
(2)做功的两个必要因素:一是 ;
二是 。
(3)功的计算公式: 。
(4)单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号为J,即1J= 。
2.功率(对比法:速度和功率)
(1)定义:单位时间里完成的功叫做功率。
(2)功率的计算公式:
(3)单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号为W,即1W= 。
【特别注意】
1.做功必须同时具备两个必要因素(作用在物体上的力和沿力的方向移动的距离),在下列三种情况下力对物体不做功。
(1)物体在受力方向上没有受到力的作用,但因为惯性通过一段距离。如在光滑水平冰面上匀速滑动的冰块。
(2)物体受到力的作用,但没有移动距离。如用力推木箱,但没有推动。
(3)物体受到力的作用,同时物体也运动了一段距离,但力的方向始终与运动方向垂直。如人抗面袋在水平路面上移动了一段距离。
2.功率表示做功快慢的物理量(对比法:速度是表示物体运动快慢的物理量),是机器主要技术指标,实际应该中要根据需要选择功率合适的机器.计算功率时,一定要明确是哪一段时间。
典例精讲
题型一:做功条件判定:
例1、关于功,下列说法中正确的是( )
A、只要有力作用在物体上,力就对物体做功;
B、物体只要移动了距离,就做了功;
C、有力作用于物体上,物体又移动了距离,这个力就做功了;
D、有力作用在物体上,物体在力的方向上又移动了距离,那么这个力对物体做了功。
例2、下列情况做功的有( )
A、一个人背着书包站着; B、杠着货物上楼;
C、搬石头没搬动 D、小球在光滑水平面上滚动
解析:
题型二:功的计算:
例3、在水平地面上的物体,受到15N的水平推力前进了4m;撤去推力后,物体又前进1 m后停止。如果物体重40N,求推力、重力各做了多少功
题型三:功率的物理含义:
例4、下列说法正确的是( )
A.物体做功越多,功率越大 B、物体做功时间越短,功率越大
C.物体做功越快,功率越大 D、物体做功时间越长,功率越大
例5、机器甲的功率比机器乙的功率大,则一定是( )
A.甲所做的功比乙所做的功多 B.甲做功比乙做功快
C.甲做功所用的时间比乙少 D.甲的机械效率比乙大
题型四:功率的计算:
例6、某人用10N的水平拉力拉50kg的物体,10s内沿地面前进10m,人的功率是( )
A、5W B、15W C、50W D、10W
随堂练习
1.水平地面上的购物车在水平推力的作用下,沿推力的方向运动一段距离,则下列判断中正确的是( )
A.重力对购物车做了功 B.支持力对购物车做了功
C.推力对购物车做了功 D.没有力对购物车做功
2.如图所示,用50 N的水平拉力F拉着物体在2 s内沿水平方向前进了4 m,下列说法正确的是( )
A.拉力做功为零 B.拉力的功率为零
C.拉力做功为100 J D.拉力的功率为100 W
3.用水平拉力F拉物体A在光滑水平面上沿力的方向移动距离s,拉力F做功为W1;用同样的力F拉物体A在粗糙水平面上沿力的方向移动相同的距离s,拉力F做功为W2,则( )
A.W1=W2 B.W1>W2 C.W14.小华用100 N的水平推力,推着重500 N的物体,在水平地面上10 s内匀速直线运动了5 m,小华做的功是 ,功率是 .
5.在水平地面上,用50 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进4 m,拉力做功为 ,重力做功为 .
6.在开展课外活动时,小李同学遥控一小型无人机匀速竖直上升,速度为2 m/s,功率为30 W,则无人机上升10 s升力所做的功为300J,无人机重为 .
7.丽水白云森林公园位于市区北面,空气新鲜,风景优美.小科同学经常沿公园内的盘山公路快步行走,锻炼身体.小科同学重力为500牛,从白云山下步行到离出发点100米高度处,需克服自身重力做多少功?
8.起重机在10 s内将重为2 000 N的石头沿竖直方向匀速提升0.5 m.求:
(1)起重机对石头做的功;
(2)起重机提升石头的功率.
巩固提高
1.在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,如图甲所示.此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示,则从3 s到5 s内,推力对木块所做的功为 .
2.用水平拉力先后两次拉着重为20 N的同一物体,沿同一水平面做直线运动.第一次拉力为10 N,物体恰好做匀速直线运动,拉力对物体做了20 J的功;第二次将拉力增大为20 N,拉力对物体做了48 J的功.分析两次做功过程,以下判断正确的是( )
A.第一次物体受到的摩擦力是10 N,物体运动了1 m
B.第一次物体受到的摩擦力是20 N,物体运动了2 m
C.第二次物体受到的摩擦力是10 N,物体运动了2.4 m
D.第二次物体受到的摩擦力是20 N,物体运动了4.8 m
3.根据如图所示的几个情景,下列说法正确的是( )
A.女孩搬起一个箱子,女孩对箱子做了功
B.司机费了很大的力也未能推动汽车,但司机对汽车做了功
C.吊车吊着货物水平移动一段距离,吊车对货物做了功
D.足球被踢出后在草地上滚动的过程中,运动员对足球做了功
4.一位同学用20 s,从一楼走到三楼,他上楼时的功率可能是( )
A.1.5 W B.15 W C.150 W D.1 500 W
5.如图甲所示,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s-t关系图象如图乙所示.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,下列判断正确的是( )
A.F1>F2、P1>P2
B.F1=F2、P1>P2
C.F1>F2、P1=P2
D.F1<F2、P1l<P2
6.新建成的牛栏江引水济昆工程,此工程是在德泽水库库区建泵站,将水泵入山坡高处的水池后,再自行流回昆明.泵站的提水高度约220 m,每秒流过水流横截面的水量是18 m3.将1.8×104 kg的水提高220 m,水泵对水所做的功是 ,做功的功率是 .(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
4.欧佩克组织和英、美等西方国家原油数量单位通常用“桶”来表示,中国及俄罗斯等国家则常用“吨”作为原油数量单位.通过网络查询可知:不同油田的原油密度不同,1桶=158.98升.
(1)若原油密度为0.8×103千克/米3,取1桶=159升,则1桶原油的质量为多少千克?(1升=10-3米3)
(2)将1吨原油竖直匀速提升20米,需要对油做的功是多少焦耳?(g取10 N/kg)
6.假期,小明坐客车去旅游.当客车行驶到高速公路保持车距标识牌0 m处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁,此时客车上速度计显示为80 km/h.当客车匀速行驶到标识牌100 m处时,小汽车匀速行驶到了标识牌200 m处,小汽车已经(填“已经”或“没有”)超速;若此时小汽车的功率为80 kW,它的牵引力为1__800N.(此时高速路段限定小汽车最高速度为120 km/h)
15.(苏州中考)一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104 N.求:
(1)货车空载行驶时所受的阻力大小;
(2)货车以36 km/h的速度空载匀速行驶时,10 s内货车牵引力做的功;
(3)当货车以90 kW的额定功率、90 km/h的速度匀速行驶时,货车最多可装载多重的货物.
课堂小测(15min 100分)
1.一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,此过程中他对鸡蛋做的功约为( )
A.0.1 J B.1 J
C.10 J D.100 J
2.一个重200 N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25 m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进10 m.若拉力做的功为500 J,则拉力的大小为 .
3.如图,某举重运动员在0.5 s内由支撑到起立将杠铃快速地举过头顶,运动员在这个过程中对杠铃有做功;运动员在起立状态保持3 s,在这3 s内运动员对杠铃 做功.(填“有”或“没有”)
4.甲机械比乙机械的功率大,表示两机械在工作时( )
A.甲做功多 B.甲更省力 C.甲做功快 D.甲用时少
5. 如图所示,大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同,下列说法正确的是( )
A.大人与小孩做功相同,两人功率相同
B.大人与小孩做功相同,小孩功率大
C.大人比小孩做功多,大人功率大
D.大人比小孩做功多,小孩功率大
6.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( )
A.AB段做功较多
B.CD段做功较多
C.AB段与CD段做的功一样多
D.AB段的功率比CD段的功率大
7.如图所示,在“挑战自我”节目里,挑战者用穿在鼻孔里的绳子拉着质量是2 000 kg的车,在水平路上用了5 min将车拉动了400 m,做了3×105 J的功,则他的水平拉力是750N,他的功率为 W.
8.如图所示,斜面高为1 m,长为4 m,用沿斜面向上大小为75 N的拉力F,将重为200 N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端,下列关于做功的判断正确的是( )
A.木箱受到重力做功的大小为800 J
B.木箱受到斜面摩擦力做功大小为100 J
C.木箱受到合力做功的大小为125 J
D.木箱受到斜面的支持力做功大小为200 J
9.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 ,功 .
10.某同学用已调好的弹簧测力计测量一个放在水平桌面上的钩码的重力.他从图甲所示位置(此时指针指0刻度线)开始将测力计缓慢竖直向上提起,记下测力计移动的距离h和对应的读数F,并描出F-h图象如图乙所示:
(1)钩码的重力为4.5N.
(2)当h=15 cm时,弹簧测力计对钩码所做的功为0.45J.
课堂小结
1.起重机将重5000N的物体提高6m后,又水平移动4m,则起重机的钢丝绳对物体所做的功是 。
2.一个放在水平地面地物体,受20N水平拉力作用下,以0.5m/s的速度沿拉力的方向前进15m,则拉力做功的功率是 ,做的功是 。
3.如图是引体向上的示意,小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。已知小云的质量为60 kg,每次引体向上他能将自身重心提高0.4 m,则小云每做一次引体向上所做的功为_ J,整个过程中的平均功率为_ _W。(g取10 N/kg)
4. 甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,且v甲>v乙,若不计空气阻力,则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是 ( )
A.F甲>F乙 B.F甲<F乙 C.W甲>W乙 D.W甲<W乙
5.在下面的哪个情景中,人对物体做了功( )
A.小华用力推车,但没有推动 B.小强举着杠铃静止不动
C.小悦背着书包静立在原地 D.小翔把一桶水从井中提起
6.粗糙水平面上有一个重为50N的物体,用10N的水平推力使其在10s内匀速前进了20m,则在此过程中 ( )
A.推力做了1000J的功 B.推力的功率为20W
C.重力做了100好的功 D.摩擦力为50N
7.用200N的力分别拉重为50N和200N的甲乙两个木箱沿水平方向前进10m,则人对木箱所做的功( )
AW甲>W乙 BW甲<W乙 CW甲=W乙 D无法比较
8.两个体重相同的人,一人缓慢地从一楼走上五楼,一人则是急促地跑上去,下列说法正确的是( )
A.两人做的功不同,功率相同 B.两人做的功相同,功率不同
C.两人做的功和功率都相同 D.条件不足,无法判断
9.某举重运动员把重1000N的杠铃在2S内举高2m后,在空中停留3S,那么在后3S的功率是( )
A.1000w B.666.7w C.0W D.100w
10. 为迎接2008年北京奥运会,我国体育健儿均在紧张地备战。一举重运动员在某次 训练中,用3s的时间将质量为150kg的杠铃举高l.8m。问:
(1)杠铃在空中静止时(如图)对该运动员的压力是多大
(2)本次举起杠铃的过程中,该运动员对杠铃做了多少焦耳的功 功率为多少
11. 桑塔拉2000轿车的质量是1.6t,它以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶20min,轿车受到的阻力是车重的0.1倍.求轿车在这段时间内:
(1)发动机的牵引力F;
(2)发动机所做的功W;
(3)发动机的功率P.(g取10N/kg)
高中★初中★小学 专业课外辅导
8 / 8课前小测(15min 100分)
填空题(每空2分,共20分)
1.将某物体放入装满水的容器中溢出27 g水,放入装满煤油的容器中溢出24 g煤油,该物体在水中静止时受到的浮力为_______N,在煤油中静止时会_______(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”).(ρ煤油=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
2.在物理课“造船比赛”中,把橡皮泥捏成碗形,可以漂浮在水面上,这是采用______的方法增大排开水的体积,从而增大可以利用的浮力.某同学用质量为20 g的橡皮泥做成船能漂浮在液面上,此时橡皮泥排开水的质量是_______g.
3.质量为0.3 kg的木块漂浮在水面上,受到的浮力是______N.另一质量为0.5 kg的物块浸没在水中时,排开3 N的水,该物块在水中将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”).(g取10 N/kg)
4.辽宁号航空母舰满载时排水量达67 500 t,它满载时所受的浮力为________N,当舰载机起飞后,航空母舰所受浮力将________(填“不变”“变小”或“变大”).(g取10 N/kg)
5.“远征号”潜水艇在东海执行完任务后返回到长江某基地,请在图中画出潜水艇加速上浮过程中所受重力和浮力的示意图.
、
选择题(每题10分,共80分)
6.把密度为0.6×103 kg/m3、重为12 N的木块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别是( )
A.漂浮,F浮>12N B.漂浮,F浮=12 N
C.沉底,F浮<12N D.沉底,F浮=12 N
7.如图所示,飞艇悬浮于蓝天之上,对此,下列说法正确的是( )
A.飞艇受到的浮力大于其重力
B.飞艇受到的浮力等于其重力
C.飞艇受到的浮力小于其重力
D.飞艇没有受到的浮力的作用
8.某物理兴趣小组在研究物体沉浮条件时做过一个小实验,他们将一土豆放入水槽中发现其在水中悬浮,然后将几枚大头针完全插入土豆中后发现土豆( )
A.下沉 B.上浮 C.悬浮 D.漂浮
9.为了延长水果的存放时间,果农先将水果浸没到自己配制的保鲜液中.再用保鲜纸包住就能存放比较长的时间.若将同一个苹果先后放入甲乙两个容器的保鲜液中,静止后苹果的浮沉情况如图所示,则甲乙两容器中保鲜液的密度大小比较正确的是( )
A.甲中的大 B.乙中的大
C.一样大 D.条件不够,不能比较
10.如图所示,将苹果放在水中,静止后会漂浮在水面上.若将苹果露出水面的部分切掉,余下部分重新放入水中,则余下苹果将( )
A.漂浮 B.悬浮 C.下沉 D.无法确定
11.小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的( )
12.某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标,有时要上浮或下潜,但都未露出水面.若该潜水艇下潜时所受的重力为G1,浮力为F1,上浮时所受的重力为G2,浮力为F2,下列对力之间的大小关系的判断,正确的是( )
A.F1=F2,G1>G2 B.F1=F2,G1=G2
C.F1<F2,G1=G2 D.F1>G1,F2<G2
13.(2014·遂宁)用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置,若用力向下轻轻拨动一下铁块,则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将( )
A.下沉,变小 B.下沉,变大
C.上浮,变小 D.悬浮,不变
1. 0.27 沉底
2. 空心 20
3. 3 下沉
4. 6.75×108 变小
5.
6.B
7.B
8.A
9.A
10.A
11.D
12.A
13.B
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课程名称 : 同步培优 年 级: 初二 辅导科目: 物理 课时数: 3
第 11 讲:功 功率
教学目标
1、理解力学中做功的两个必要的因素。
2、理解功的计算式和单位,会用公式进行简单计算。
3、理解什么是功率及功率的物理定义,知道计算功率的公式及功率的单位。
4、会用功率的公式进行简单的计算。
教学重难点
1、理解功的计算式和单位,会用公式进行简单计算。
2、会用功率的公式进行简单的计算。
教学过程
新课引入
播放功和功率的小视频
功:http://www./v_19rrlquvh8.html
功率:http://www./v_19rrl0mzkc.html
知识梳理
1.功
(1)物理学中规定,如果物体受力且沿 受力 方向移动一定的 距离 ,就说力对物体做了功。
(2)做功的两个必要因素:一是 作用在物体上的力;二是 物体在力的方向上移动的距离。
(3)功的计算公式:W=Fs。
(4)单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号为J,即1J=1N·m。
2.功率(对比法:速度和功率)
(1)定义:单位时间里完成的功叫做功率。
(2)功率的计算公式:
(3)单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号为W,即1W=1J/s。
【特别注意】
1.做功必须同时具备两个必要因素(作用在物体上的力和沿力的方向移动的距离),在下列三种情况下力对物体不做功。
(1)物体在受力方向上没有受到力的作用,但因为惯性通过一段距离。如在光滑水平冰面上匀速滑动的冰块。
(2)物体受到力的作用,但没有移动距离。如用力推木箱,但没有推动。
(3)物体受到力的作用,同时物体也运动了一段距离,但力的方向始终与运动方向垂直。如人抗面袋在水平路面上移动了一段距离。
2.功率表示做功快慢的物理量(对比法:速度是表示物体运动快慢的物理量),是机器主要技术指标,实际应该中要根据需要选择功率合适的机器.计算功率时,一定要明确是哪一段时间。
典例精讲
题型一:做功条件判定:
例1、关于功,下列说法中正确的是( )
A、只要有力作用在物体上,力就对物体做功;
B、物体只要移动了距离,就做了功;
C、有力作用于物体上,物体又移动了距离,这个力就做功了;
D、有力作用在物体上,物体在力的方向上又移动了距离,那么这个力对物体做了功。
解析:考虑做功问题时,可以按下面三个步骤进行:
(1)物体是否受到力的作用,不受力的物体不存在做功的问题;
(2)物体是否运动,不运动的物体也不存在做功的问题;
(3)物体既受力又运动时,判断二者之间方向的关系。若力、运动方向互相垂直,此力不做功。只有物体受到力的作用,并且物体沿力的方向运动了一段距离,力才对物体做了功。
分析可知ABC均条件不完整,只有D完全正确
答案:D
例2、下列情况做功的有( )
A、一个人背着书包站着; B、杠着货物上楼;
C、搬石头没搬动 D、小球在光滑水平面上滚动
解析:
A、C项是有力没有位移;D项是有位移没有力。
答案:B
题型二:功的计算:
例3、在水平地面上的物体,受到15N的水平推力前进了4m;撤去推力后,物体又前进1 m后停止。如果物体重40N,求推力、重力各做了多少功
解析:
推力做功:W推=Fs=15N×4m=60J
由于物体只是在水平地面上前进了一段距离,并没在重力方向上移动距离,所以重力对物体没有做功,或者说重力做功W重=0
答案:W推=60J W重=0
题型三:功率的物理含义:
例4、下列说法正确的是( )
A.物体做功越多,功率越大 B、物体做功时间越短,功率越大
C.物体做功越快,功率越大 D、物体做功时间越长,功率越大
解析:
P=W/t 功率是表示做功快慢的物理量; 功率的大小由做功的多少和所用时间的长短来共同决定。 所以,做功多不一定做功快, 即不一定功率大;做功少也不一定做功慢,即不一定功率小;同理,做功时间短,不一定做功快,即不一定功率大。
答案:C
例5、机器甲的功率比机器乙的功率大,则一定是( )
A.甲所做的功比乙所做的功多 B.甲做功比乙做功快
C.甲做功所用的时间比乙少 D.甲的机械效率比乙大
解析:
功率是表示做功快慢的物理量,甲的功率大于乙的功率,只能说明甲比乙做功快,不能说明其它。
答案:B
题型四:功率的计算:
例6、某人用10N的水平拉力拉50kg的物体,10s内沿地面前进10m,人的功率是( )
A、5W B、15W C、50W D、10W
解析:
已知F=10N s=10m t=10s
根据 W=Fs可得 W=10N X 10m =100J
根据 可得P = 100J/ 10s =10 W
答案:D
随堂练习
1.水平地面上的购物车在水平推力的作用下,沿推力的方向运动一段距离,则下列判断中正确的是( C )
A.重力对购物车做了功 B.支持力对购物车做了功
C.推力对购物车做了功 D.没有力对购物车做功
2.如图所示,用50 N的水平拉力F拉着物体在2 s内沿水平方向前进了4 m,下列说法正确的是( D )
A.拉力做功为零 B.拉力的功率为零
C.拉力做功为100 J D.拉力的功率为100 W
3.用水平拉力F拉物体A在光滑水平面上沿力的方向移动距离s,拉力F做功为W1;用同样的力F拉物体A在粗糙水平面上沿力的方向移动相同的距离s,拉力F做功为W2,则( A )
A.W1=W2 B.W1>W2 C.W14.小华用100 N的水平推力,推着重500 N的物体,在水平地面上10 s内匀速直线运动了5 m,小华做的功是500J,功率是50W.
5.在水平地面上,用50 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进4 m,拉力做功为200J,重力做功为0J.
6.丽水白云森林公园位于市区北面,空气新鲜,风景优美.小科同学经常沿公园内的盘山公路快步行走,锻炼身体.小科同学重力为500牛,从白云山下步行到离出发点100米高度处,需克服自身重力做多少功?
解:需克服自身重力做的功:W=Gh=500 N×100 m=5×104 J
7.在开展课外活动时,小李同学遥控一小型无人机匀速竖直上升,速度为2 m/s,功率为30 W,则无人机上升10 s升力所做的功为300J,无人机重为15N.
7.(长春中考)起重机在10 s内将重为2 000 N的石头沿竖直方向匀速提升0.5 m.求:
(1)起重机对石头做的功;
(2)起重机提升石头的功率.
解:(1)起重机对石头做的功:W=Gh=2 000 N×0.5 m=1 000 J
(2)起重机提升石头的功率:P===100 W
巩固提高
1.根据如图所示的几个情景,下列说法正确的是( A )
A.女孩搬起一个箱子,女孩对箱子做了功
B.司机费了很大的力也未能推动汽车,但司机对汽车做了功
C.吊车吊着货物水平移动一段距离,吊车对货物做了功
D.足球被踢出后在草地上滚动的过程中,运动员对足球做了功
2.用水平拉力先后两次拉着重为20 N的同一物体,沿同一水平面做直线运动.第一次拉力为10 N,物体恰好做匀速直线运动,拉力对物体做了20 J的功;第二次将拉力增大为20 N,拉力对物体做了48 J的功.分析两次做功过程,以下判断正确的是( C )
A.第一次物体受到的摩擦力是10 N,物体运动了1 m
B.第一次物体受到的摩擦力是20 N,物体运动了2 m
C.第二次物体受到的摩擦力是10 N,物体运动了2.4 m
D.第二次物体受到的摩擦力是20 N,物体运动了4.8 m
3.在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,如图甲所示.此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示,则从3 s到5 s内,推力对木块所做的功为400J.
4.欧佩克组织和英、美等西方国家原油数量单位通常用“桶”来表示,中国及俄罗斯等国家则常用“吨”作为原油数量单位.通过网络查询可知:不同油田的原油密度不同,1桶=158.98升.
(1)若原油密度为0.8×103千克/米3,取1桶=159升,则1桶原油的质量为多少千克?(1升=10-3米3)
(2)将1吨原油竖直匀速提升20米,需要对油做的功是多少焦耳?(g取10 N/kg)
解:(1)一桶原油的体积:
V=159 L=159 dm3=0.159 m3
由ρ=可得,1桶原油的质量:
m=ρV=0.8×103 kg/m3×0.159 m3=127.2 kg
(2)将1吨原油竖直匀速提升20 m,对油做的功:
W=Gh=m′gh=1×103 kg×10 N/kg×20 m=2×105 J
8.一位同学用20 s,从一楼走到三楼,他上楼时的功率可能是( C )
A.1.5 W B.15 W C.150 W D.1 500 W
10.如图甲所示,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s-t关系图象如图乙所示.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,下列判断正确的是( B )
A.F1>F2、P1>P2
B.F1=F2、P1>P2
C.F1>F2、P1=P2
D.F1<F2、P1l<P2
5.新建成的牛栏江引水济昆工程,是将水从海拔较低的德泽水库,引到海拔较高的盘龙江上游.水库建成后每年对昆明提供5.67亿立方米的水,耗电及相关运行费用已近10亿元.所以,珍惜水资源是每一个市民应尽的责任和义务.此工程是在德泽水库库区建泵站,将水泵入山坡高处的水池后,再自行流回昆明.泵站的提水高度约220 m,每秒流过水流横截面的水量是18 m3.将1.8×104 kg的水提高220 m,水泵对水所做的功是3.96×107J,做功的功率是3.96×107W.(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
6.(河北中考)假期,小明坐客车去旅游.当客车行驶到高速公路保持车距标识牌0 m处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁,此时客车上速度计显示为80 km/h.当客车匀速行驶到标识牌100 m处时,小汽车匀速行驶到了标识牌200 m处,小汽车已经(填“已经”或“没有”)超速;若此时小汽车的功率为80 kW,它的牵引力为1__800N.(此时高速路段限定小汽车最高速度为120 km/h)
15.(苏州中考)一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104 N.求:
(1)货车空载行驶时所受的阻力大小;
(2)货车以36 km/h的速度空载匀速行驶时,10 s内货车牵引力做的功;
(3)当货车以90 kW的额定功率、90 km/h的速度匀速行驶时,货车最多可装载多重的货物.
解:(1)货车空载行驶时所受的阻力大小:
f=0.1 G=0.1×2.5×104 N=2.5×103 N
(2)v=36 km/h=10 m/s
10 s行驶的路程:
s=vt=10 m/s×10 s=100 m
汽车匀速行驶,则牵引力:
F=f=2.5×103 N
10 s内货车牵引力做的功:
W=Fs=2.5×103 N×100 m=2.5×105 J
(3)因为P=F′v′,v′=90 km/h=25 m/s
所以此时牵引力:F′===3 600 N
汽车匀速行驶,则此时汽车受到的阻力:f′=F′=3 600 N,又f′=0.1 G′
所以货车总重:
G′=f′/0.1=3 600 N/0.1=3.6×104 N
货车最多可装载货物的重:
G货=G′-G=3.6×104 N-2.5×104 N=1.1×104 N
课堂小测(15min 100分)
1.一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,此过程中他对鸡蛋做的功约为( B )
A.0.1 J B.1 J
C.10 J D.100 J
2.一个重200 N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25 m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进10 m.若拉力做的功为500 J,则拉力的大小为20N.
3.如图,某举重运动员在0.5 s内由支撑到起立将杠铃快速地举过头顶,运动员在这个过程中对杠铃有做功;运动员在起立状态保持3 s,在这3 s内运动员对杠铃没有做功.(填“有”或“没有”)
4.甲机械比乙机械的功率大,表示两机械在工作时( C )
A.甲做功多 B.甲更省力 C.甲做功快 D.甲用时少
5. 如图所示,大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同,下列说法正确的是( C )
A.大人与小孩做功相同,两人功率相同
B.大人与小孩做功相同,小孩功率大
C.大人比小孩做功多,大人功率大
D.大人比小孩做功多,小孩功率大
6.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( C )
A.AB段做功较多
B.CD段做功较多
C.AB段与CD段做的功一样多
D.AB段的功率比CD段的功率大
7.如图所示,在“挑战自我”节目里,挑战者用穿在鼻孔里的绳子拉着质量是2 000 kg的车,在水平路上用了5 min将车拉动了400 m,做了3×105 J的功,则他的水平拉力是750N,他的功率为1__000W.
8.如图所示,斜面高为1 m,长为4 m,用沿斜面向上大小为75 N的拉力F,将重为200 N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端,下列关于做功的判断正确的是( B )
A.木箱受到重力做功的大小为800 J
B.木箱受到斜面摩擦力做功大小为100 J
C.木箱受到合力做功的大小为125 J
D.木箱受到斜面的支持力做功大小为200 J
9.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5×109J,功率为9×106W.
10.某同学用已调好的弹簧测力计测量一个放在水平桌面上的钩码的重力.他从图甲所示位置(此时指针指0刻度线)开始将测力计缓慢竖直向上提起,记下测力计移动的距离h和对应的读数F,并描出F-h图象如图乙所示:
(1)钩码的重力为4.5N.
(2)当h=15 cm时,弹簧测力计对钩码所做的功为0.45J.
课堂小结
1.起重机将重5000N的物体提高6m后,又水平移动4m,则起重机的钢丝绳对物体所做的功是 30000J 。
2.一个放在水平地面地物体,受20N水平拉力作用下,以0.5m/s的速度沿拉力的方向前进15m,则拉力做功的功率是 10w ,做的功是 300J 。
3.如图是引体向上的示意,小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。已知小云的质量为60 kg,每次引体向上他能将自身重心提高0.4 m,则小云每做一次引体向上所做的功为__240_ J,整个过程中的平均功率为__ 96_W。(g取10 N/kg)
4. 甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,且v甲>v乙,若不计空气阻力,则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是 ( C )
A.F甲>F乙 B.F甲<F乙 C.W甲>W乙 D.W甲<W乙
5.在下面的哪个情景中,人对物体做了功( D )
A.小华用力推车,但没有推动 B.小强举着杠铃静止不动
C.小悦背着书包静立在原地 D.小翔把一桶水从井中提起
6.粗糙水平面上有一个重为50N的物体,用10N的水平推力使其在10s内匀速前进了20m,则在此过程中 ( B )
A.推力做了1000J的功 B.推力的功率为20W
C.重力做了100好的功 D.摩擦力为50N
7.用200N的力分别拉重为50N和200N的甲乙两个木箱沿水平方向前进10m,则人对木箱所做的功( C )
AW甲>W乙 BW甲<W乙 CW甲=W乙 D无法比较
8.两个体重相同的人,一人缓慢地从一楼走上五楼,一人则是急促地跑上去,下列说法正确的是( B )
A.两人做的功不同,功率相同 B.两人做的功相同,功率不同
C.两人做的功和功率都相同 D.条件不足,无法判断
9.某举重运动员把重1000N的杠铃在2S内举高2m后,在空中停留3S,那么在后3S的功率是( C )
A.1000w B.666.7w C.0W D.100w
10. 为迎接2008年北京奥运会,我国体育健儿均在紧张地备战。一举重运动员在某次 训练中,用3s的时间将质量为150kg的杠铃举高l.8m。问:
(1)杠铃在空中静止时(如图)对该运动员的压力是多大
(2)本次举起杠铃的过程中,该运动员对杠铃做了多少焦耳的功 功率为多少
解:
(1)压力F=G=mg=150kg×10N/kg=1500N;
(2)运动员对杠铃所做的功W=Gh=15100N×1.8m=2700J,功率P=W/t=2700J/3s=900W。
11. 桑塔拉2000轿车的质量是1.6t,它以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶20min,轿车受到的阻力是车重的0.1倍.求轿车在这段时间内:
(1)发动机的牵引力F;
(2)发动机所做的功W;
(3)发动机的功率P.(g取10N/kg)
解:(1)轿车受到的重力:G=mg=1.603kg×10N/kg=1.6×104N;
轿车受到的阻力:f=0.1G=0.1×1.6×104N=1.6×103N;
因为轿车匀速行驶,所以牵引力等于阻力:F=f=1.6×103N;
(2)轿车行驶的路程:s=vt=108km/h×h=36km=36000m;
发动机所做的功:W=Fs=1.6×103N×36000m=5.76×107J;
高中★初中★小学 专业课外辅导
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