第十章 机械与人 第四节 做功的快慢
1.如图是两位同学将相同重物从一楼搬到三楼的情景。由图中提供的信息判断,下列说法正确的是( )
A.a图中同学做功多,做功快
B.b图中同学做功多,做功快
C.做功相同,a图中同学做功时间少,做功快
D.做功相同,b图中同学做功时间多,做功快
2.下列说法正确的是( )
A.做功多的机器,功率就一定大 B.功率大的机器,做功就一定多
C.完成相同的功,耗时多的机器功率大 D.功率大的机器做功快
3.某同学的质量约为60g,他以正常速度走上教学楼的二楼,该同学上楼的功率最接近( )
A.5W B.15W C.150W D.1 500W
4.甲、乙两辆功率相等的汽车,如果在相等的时间内匀速通过的路程之比为2∶1,则( )
A.它们的牵引力之比为1∶2 B.它们的牵引力之比为2∶1
C.它们做的功之比为1∶2 D.它们做的功之比为2∶1
5
.新冠病毒主要传播方式为飞沫传播,打喷嚏可以将飞沫喷到15m之外,有关专家研究得出打喷嚏时口腔对气流的作用力约为0.14N,气流喷出的速度可达150m/h,约为42m/s。估算人打一次喷嚏做功的最大功率为( )
A.75W B.5.9W C.2.1W D.60W
6.学习了功率的知识后,小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动,他们设计了三套方案:①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较;②控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;③控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进行比较。可行的是( )
A.只有① B.只有①② C.只有②③ D.①②③都可以
7.如图所示,不计滑轮重及摩擦,分别用力F1、F2匀速提升同一重物,若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等,则力F1、F2及其功率P1、P2的大小关系为( )
A.F1>F2 P1
F2 P1>P2 C.F1>F2 P1=P2 D.F18.如图是小球从某高度处由静止下落过程中,路程h与时间t的关系图。能正确表示重力对该球做功的功率与速度关系的图像是( )
9.图中挖掘机挖土与人力挖土做功的时间相同,我们可以用比较做功多少的方法来比较他们做功的快慢。为了比较物体做功的快慢,还可以用另一种方法:做相同的功,比较 。
10.某机械的功率是5000W,表示的含义是 。
11.甲电动机在5 s内做功15000J,它做功的功率是 W,乙电动机在1 s内做功800J,则 电动机做功较快。
12.如图所示是某航模兴趣小组操控的一架重20N的小型无人机,让其在10s内匀速水平前进了10m,竖直下降了10m,该无人机在水平前进时重力做功 J,在10s内,该无人机重力做功的功率是 W。
13.某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能,重物的质量为3g,滑轮摩擦不计。当向下摆动脚腕使细绳拉着物体缓慢(匀速)提升时,脚腕对细绳拉力的方向在改变,大小 (选填“改变”或“不变”)。若小腿拉绳使重物在3s内匀速上升0.5m,则对物体所做功的功率为 W(g取10N/g)。
14.用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s t图像如图所示,其对应的弹簧测力计示数分别为F1和F2,功率分别为P1和P2,则F1 F2,P1 P2(均选填“>”“<”或“=”)。
15.如图所示,某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在10s内被匀速提升了2m,物体所受重力G=720N,人对绳子水平向右的拉力F=300 N,物体被拉起时上升的速度是 m/s;人匀速拉动绳子的功率是 W。
16.如图所示,小明在单杠上做引体向上运动,每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500 N,握拳时手臂的长度为0.6m,完成4次引体向上所用的时间为10s。求:
(1)小明完成1次引体向上所做的功;
(2)10s内小明做引体向上的功率。
17.假设汽车在水平公路上行驶时所受的阻力f与速度v的平方成正比,即f=v2。汽车的输出功率为P且保持不变。
(1)汽车在行驶过程中牵引力F与其所受阻力f满足什么关系时,汽车速度最大 并简述理由;
(2)试推导:汽车运动的最大速度为v=。
答案:
1-8 CDCAB DCD
9. 做功时间
10. 该机械1s内做5000J的功
11.3000 甲
12.0 20
13.不变 5
14.= >
15.0.2 180
16. 解:(1)小明完成1次引体向上所做的功
W=Gh=500N×0.6m=300J
(2)小明完成4次引体向上所做的功
W总=4W=4×300J=1 200J
10s内小明做引体向上的功率
P==120W
解:(1)由题意可知,汽车的输出功率P一定,根据P=,即牵引力和速度成反比,因此随着汽车速度的增加,牵引力不断减小,又因为牵引力与阻力的合力F合=F-f,所以牵引力不断减小,汽车受到的合力也会减小,汽车的速度增加得越来越慢,当汽车所受阻力f与牵引力F相等时,汽车速度达到最大。
(2)根据P=Fv可得,当f=F时,P=fv=v2×v=v3
解得v=
17.