2013年新人教版(走进中考)
第十一章 第2节:功率
一、选择题
1.(12兰州)中考体育测试跳绳的项目中,某同学在1min内跳了180次,每次跳的高度大约为5cm.他跳绳时的功率大约为B
A.1000W B.100W
C.10W D.1W
2.(12无锡)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D
A.只有① B.只有①② C.只有②③ D.①②③都可以
3.(12黄石)如图所示,在水平拉力F的作用下,使物体沿水平面作匀速直线运动,若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计,已知物体与地面间的摩擦力为5N,物体运动的速度为2m/s,则拉力做功的功率大小为B
A.5W
B.10W
C.15W
D.20W
4.(12武汉)航模小组的某位同学在操场上利用如图所示的电动遥控飞机进行训练,他操作遥控器,使重为3N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升,飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段,然后悬停在距离地面10m的高度处。飞机竖直上升的总时间为12s匀速上升阶段的速度为1m/s。假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力,则下列说法正确的是C
A.在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小
B.在上升的阶段受到的升力大于重力
C.在上升阶段飞机的功率为2.5W
D.在悬停阶段飞机升力的功率为3W
5.(12宜昌)小明用相同的水平推力,分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动,较轻的B物体沿较粗糙的平面移动,若在相同的时间内移动相同的距离.则下列说法正确的是D
A.小明对A物体做的功多 B.小明对B物体做的功多
C.小明推A物体时的功率小 D.小明推A、B两物体时的功率相同
6.(12台州)如图所示,甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动,不计空气阻力,则B
A.甲的速度一定大于乙的速度
B.甲的重力一定大于乙的重力
C.拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功
D.拉力F甲的功率一定大于拉力F乙的功率
7.(12荆州)通过荆州的汉宜铁路上运营的列车是CRH2A和谐号动车组。CRH2A和谐号列车采取8节车厢编组,在运行过程中的机车牵引功率为4800kW,时速为200km/h。若一列从荆州站驶出的CRH2A和谐号列车在平直轨道上匀速行驶100km,则该列火车在这段时间内所做的功、机车受到的阻力分别是B
A.8.64×109J 4.8×104N
B.8.64×109J 8.64×104N
C.4.8×109J 4.8×104N
D.4.8×109J 8.64×104N
8.(12荆门)一列时速为200km/h的列车从荆门站驶出,在平直轨道上匀速行驶100km,在运行过程中的机车牵引功率为4800kW。 则该列火车在这段时间内所做的功、机车受到的阻力分别是B
A.8.64×109J 4.8×104N B.8.64×109J 8.64×104N
C.4.8×109J 4.8×104N D.4.8×109J 8.64×104N
9.(12绍兴)A、B是两个粗糙程度不同的物体,弹簧测力计分别以如图甲、乙、丙三种方式,拉动物体在同一水平长木板上匀速直线运动,5s通过50cm,F1=5N,F2=8N。下面是几位同学对丙图运动时状况的分析:
①A物体受到二个力 ②弹簧测力计的拉力做功6.5J ③长木板对B物体的支持力和B物体所受重力是一对平衡力,④丙图弹簧测力计做功的功率大于乙图弹簧测力计做功的功率 ⑤B物体在水平方向只受二个力。其中正确的是A
A.①④⑤ B.②③④ C.①③⑤ D.①②⑤
10.(11武汉)如图所示,一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100m。在0.1s内有18kg的水流过瀑布顶端,经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中,重力的功率约为B
A.4×102W? B.4×103W ??? C.1.8×104W? D.1.8×105W
11.(11沈阳)举重是我国的优势体育项目。一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间把同样重的杠钤举起,如果他们对杠钤所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式正确的是 B
A.W1=W2 P 1=P2 B.W1> W2 P 1>P2
C.W1> W2 P 1=P2 D.W1< W2 P 1
12.(11常州、镇江)粗糙水平地面上有一个重为100N的物体,用20N的水平拉力使其在10s内匀速前进了10m,在此过程中D
A.重力做功的功率为100W B.支持力做功的功率为100W
C.拉力做功的功率为200W D.拉力做功的功率为20W
13.(11宿迁)要测量小明通过楼梯上楼时的功率,不需要测量的是C
A.身体质量 B.通过的楼梯高度
C.通过的路程 D.上楼所用的时间
14.(11长沙)如图所示,一个质量为45kg的人,在10s内连续5此跳上每级高度为0.2m的台阶,则此人在这段时间内的功率是(g取10N/kg)B
A.450W B.45W C.4.5W D.4500W
15.(10长春)马拉着车在水平路面上匀速前进的过程中,下列说法正确的是B
A.以地面为参照物车是静止的 B.马快跑拉车比慢走拉车功率大
C.车受的重力方向是竖直向上的 D.马拉车的力与车受的重力是一对平衡力
16.(10宁波)学习了功率的知识后,小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案,其中可行的是
①控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬上楼的高度,算出功率进行比较。
②控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼用的时间,算出功率进行比较。
③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出功率进行比较。
A.只有① B.只有①② C.只有②③ D.①②③
17.(10德州) 一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家,对此,下列说法中错误的是 C
A.爬相同的楼梯,儿子体重小做的功少
B.爬相同的楼梯,父亲体重大做的功多
C.爬相同的楼梯,儿子比父亲先到达,儿子的功率一定大
D.爬相同的楼梯, 父亲比儿子先到达,父亲的功率一定大
18.(10株洲)四个同学在石峰公园进行登山比赛。如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是D
A. 体重最大的一个 B. 时间最短的一个
C. 速度最大的一个 D. 做功最快的一个
19.(10眉山)如果你想通过爬楼梯来测量自己的功率。下列物理量不需要测量的是C
A.人的质量 B.楼梯高度 C.人的身高 D.爬楼梯的时间
20.(10茂名)关于做功和功率的说法中正确的是B
A.有力作用在物体上,力—定对物体做功
B.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体,没有力做功
C.物体受到的作用力越大,力对物体做功就越多
D.力对物体做功越多,功率就越大
21.(10巴中)甲、乙两物体都做匀速直线运动,它们运动的路程和所做的功随时间变化的图象分别如图7(a)、(b)所示,则两物体受阻力较大的是 B
22.(09山东临沂).如图所示,粗略测量小明同学引体向上运动的功率时,下列物理量不需要测量的是B
A.小明的质量 B.单杠的高度
C.每次身体上升的高度 D.做引体向上的时间
23.(09浙江绍兴).要测量小敏同学上楼梯时的功率,不需要测量他的C
A.质量 B.通过的楼梯高度
C.通过的路程 D.上楼梯所用的时间
24.(09湖北恩施)据恩施州旅游部门人士透露,为增加看点,吸引人气,有关方面正在策划在恩施大峡谷景区开发多种形式的极限运动项目,攀岩比赛就是其中的一项。在一次攀岩比赛中,甲、乙两个运动员的质量之比是9:8,甲用45min完成比赛,乙用40min完成比赛,则甲乙两人攀岩时克服重力做功的功率之比是: C
A.81∶64 B.64∶81
C.1∶1 D.9∶8
25.(09株洲)提高机车的额定功率是铁路进一步提速要解决的一个重要课题。机车的输出功率等于牵引力与速度的乘积。若列车所受阻力与速度成正比,那么,列车提速前后分别以最高时速120 km和180 km在平直轨道上匀速行驶时,机车的输出功率之比为C
A.2﹕3 B.3﹕2
C.4﹕9 D.9﹕4
26.(09天津)(多选题)如图所示,2008年8月l5日北京奥运会上,身高l68 cm、
体重75㎏的我国举重运动员曹磊,挺举成绩为154 kg,并用时
1.5 s成功抓举起128㎏的杠铃。最后以总成绩282 k9获得女子
75公斤级奥运会冠军。下列选项中,对曹磊将杠铃从地面举至最
高处过程中的有关估算结果,接近实际的是A C
A.她此次挺举对杠铃做功约为3200 J
B.她此次挺举对杠铃做功约为6800 J
C.她此次抓举对杠铃做功的平均功率约为l700 W
D.她此次抓举对杠铃做功的平均功率约为4800 W
27.(09昆明)用同一水平力F拉一个物体先后沿光滑水平面和粗糙水平面运动,两次物体运动的距离都为S,运动的时间分别为tl和t2(t1 A.W1=W2,Pl>P2 B.W1>W2,P1=P2
C.W1P2 D.Wl=W2,Pl28.(09本溪)(多选题)建筑工地上,工人用如图所示的装置(由滑轮组和吊篮组成)将600N的的砖在6s内匀速提升2m,动滑轮重50N,吊篮重70N(不计绳重及摩擦),下列判断正确的是 B C
A.此装置由四段绳子承担物重
B.工人对绳的拉力为240N
C.工人提升砖做的有用功1200J
D.此装置对砖块做功的功率为360W
二、填空题
1.(12眉山)小童同学用50N的水平推力,使放在水平桌面上重200N的物体做匀速直线运动,若该物体在10s内移动4m,则在此过程中,物体受到的摩擦力是 N,小童做功的功率是 W.50 20
2.(12丹东)一木块的重力为30N,在10N的水平拉力作用下,10s内在水平面上沿拉力方向移动了2m.在此过程中,重力做功 J,拉力做功的功率为 W.0 2
3.(12桂林)在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20N,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为2.7m,用时约0.75s。则球下降过程中重力做功为 J,功率为 W。54 72
4.(12襄阳)小宇乘坐他爸爸驾驶的一辆功率为24kW的私家车,在一段平直的公路上匀速行驶了2min,行驶的路程为3.6km.则在这段时间内汽车受到的牵引力为 N;小宇闻到了一股股清香的气味,是因为车内放置的“固体清新剂”生了 (填物态变化)现象。800 升华
5.(12绵阳)12年“攀登中国”全国攀登健身大赛首站比赛于5月20日在成都开赛,数百名攀登爱好者共同挑战四川广播电视塔,来自四川烹专的封德军第一个登顶成功,他跑上208m、1580级台阶的成绩为8min23s。如果封德军的体重为70kg,则他登塔所做的功是 J,功率是 W。(g取10N/kg,结果保留整数) 1.456×105 289
6.(12岳阳)如图所示,用10N的水平推力推重为20N的物体沿水平方向做匀速直线运动。若5s内推力对物体做了80J的功,则在这一过程中,物体沿水平方向运动了 m,推力做功的功率为 W。8 16
7.(12哈尔滨)如图所示,小车同时受到甲水平推力100N和乙水平拉力80N的作用,在50s内向前运动了70m。小车受到这两个力的合力是 N,甲对车做功的功率是 W。 180 140
8.(12上海)如图所示,用20N的拉力F匀速提起物体A,不计绳重和摩擦,A的重力 N。若物体A在10s内上升4m,此过程中拉力F做的功为 J,功率为 W。20 80 8
9.(12海南)如图所示,小华用2N的拉力在10s内将重6N的木块从底部匀速拉到顶部。拉力所做的功是 J,功率是 W。2 0.2
10.(12泸州)如图甲所示,一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F=3N的作用下向上运动,铁块运动的速度v与时间t的关系图像如图乙所示。则铁块受到的摩擦力为 N.0—6s内拉力F做的功是 J。(取g=10N/kg) 1 3.6
11.(12宜宾)如图所示,用F为30N的拉力,通过滑轮组拉着重为300N的物体,在水平面上以0.5m/s的速度向左做匀速直线运动。则物体受到的摩擦力大小为________N,拉力F的功率为________W。(不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力)
45
12.(12江西)如图所示,蚂蚁用10-3N的力拉着树叶,10s内沿着拉力方向前进了10cm,则蚂蚁对树叶做功为 J,此时的功率为 W。 10-4 10-5
13.(12玉林)如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,己知AB>AC,如果拉力做的功分别为W1、W2,拉力做功的功率分别为P1、P2,则W1____________W2,P1____________P2。= <
14.(12株洲)如图所示,用20N的拉力F通过滑轮组将40N的重物在2s内匀速提升1m,在此过程中,拉力做功为 J,拉力的功率是 W。60 30
15.(12抚顺)如图为模型号两栖步兵战车,它匀速直线行驶10s通过路程100m,战车功率为1.1×106W,在这一过程中,战车行驶的速度为 m/s,做功 J,牵引力为 N。10 1.1×107 1.1×105
16.(11赤峰)物理学中,常用新的物理量对不同事物进行比较,比如要比较物体运动的快慢,需要引入速度;要比较做功的快慢,需要引入 ;要比较压力的作用效果,需要引入 。功率 压强
17.(11自贡)某学习小组对一辆平直公路上做直线运动的小车进行观察研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像如右图所示。根据图像可知,2-5s内,小车的平均速度是____________;若小车受到的牵引力为200N,5-7s内小车牵引力的功率是___________。0 400
18.(11长春)科学家研制了一种新型装甲飞车——飞行悍马(如图所示),它是汽车和直升飞机的结合体。
(1)“飞行悍马”飞行时与地面联系是通过____传递信息的。
(2)“飞行悍马”在加油时,驾驶员会闻到柴油的气味,这是____现象。
(3)在水平地面上匀速行驶的“飞行悍马”5s内通过125m,它的速度是______m/s;在这段时间内牵引力做功3.5×l05J,发动机的功率是________W。
电磁波 扩散 25 7×l04
19.(11无锡)小华同学用100N的水平推力,推放在水平地面上重500N的物体,使其作匀速直线运动.若该物体在10s内移动5m,则在此过程中它的速度为 m/s,小华做的功是 ________J,功率是 W.0.5 500 50
20.(11新疆)某同学质量是40kg,在2011年体育中考“1min跳绳”测试中,她每次起跳的高度约5cm,测试成绩是150次,1min内该同学克服自身重力做功约为__________J,平均功率约为_____________W。3000 50
21.(11六盘水)上海自主研发了一种用氢燃料代替汽油的汽车,在某次测试中,若汽车在水平路面上做匀速直线运动,受到的阻力为2400N,20min内匀速行驶36km,在这段时间内,汽车牵引力做的功是_________J,功率是________W。8.64×107 7.2×104
22.(11岳阳)利用图中的滑轮组,工人师傅用500N的拉力,在100s内把800N的重物匀速提升10m。在此过程中,拉力做功的功率是 W;若用此滑轮组匀速提升1000N的重物,拉力的大小是 N。(不计绳重和摩擦)100 600
23.(10齐齐哈尔)如图所示,小丽用一个50N的水平拉力F拉一重物在水平方向上做匀速直线运动,则重物受到的摩擦力是____________N,若在10s内匀速前进lm,则拉力的功率是_________W。
50 5
24.(10杭州)如图,长为3米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动,平板与水平地面的夹角为30°,在板上站两个小孩。已知20千克的甲小孩位于板的中点,30千克的乙小孩位于板的左端。现两个小孩均以0.1米/秒的速度同时向右慢慢移动, 秒时间后平板开始转动;乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率为 瓦。(g=10牛/千克) 9 15
25.(10安顺)如图6所示,有一重为1 50N的小球在水平桌面上滚动了80cm滚出桌面, 0.5 s后落在离桌面边缘水平方向上2m的地面上。若桌高1.25m,则小球在整个运动过程中,重力做了 J的功,其功率是 W.
1 87 5 375W
26.(10成都) 在物理学中,对不同的事物进行比较,需要引入不同的物理量。例如,要比较物体运 动的快慢,需要引入速度;要比较做功的快慢,需要引入 ;要比较压力的作用效果,需要引入 。
功率 压强
27.(10黄冈)右图是某商场的自动扶梯。扶梯的部分几何尺寸如图所示,质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼.已知扶梯以1m/s的速皮匀速上行。则扶梯对他做的功是________J,对他做功的功率是________W.如果站在扶梯上的人数增多,扶梯的效率将________ (填“变大”、“变小”或“不变”).若小华为较快上楼,在扶梯以上述速度上行的同时,他又相对扶梯以1m/s的速度在扶梯上向上步行,则他从一楼到达二楼所需的时间为________s。
1500 300 变大 2.5
28.(10咸宁)如图5所示健身运动的过程中,物体A的质量为4kg,滑轮摩擦不计。当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢(匀速)提升时,脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小 (选填“也改变”或“不变”)。若2.4s内脚腕将A物体匀速提起0.3m,则对物体A所做的功为 J,功率为 W。不变 12
29.(10宿迁)小明的体重是500 ,若他用20s的时间登上6 m高的楼房,克服自身重力做功为 J,登楼的功率是 W. N 3000 150
30.(10潍坊)2010年潍坊市学业水平体育测试立定跳远项目中,体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中,重心下降的最大距离为0.3m,用时0.5s,轨迹如图.则此过程重力做的功为________J,重力的功率为_________W. 150 300
31.(10钦州)如图10所示,用20N的水平推力F,使重为100N的物体在水平桌面上移动了1m,所用时间为5s,此过程中,重力对物体所做的功为 J,推力做功的功率为 W. 0 4
32.(10巴中)如图10所示,重为80N的物体M,在30N的拉力F作用下,以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧秤的示数为 N.物体M受到的合力F合= N.拉力F在5 s内做的功W= J.拉力的功率P= W。(不计滑轮重,不计绳重,不计绳与滑轮之间的摩擦) 15 0 15 3
33.(10随州)右图是某商场的自动扶梯,扶梯的部分几何尺寸如图所示.质量为50 kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼.已知扶梯以1 m/s的速度匀速上行, 则扶梯对他做的功是______J ,对他做功的功率是________W.如果站在扶梯上的人数增多,扶梯的效率将____(填“变大”、“变小”或“不变”).若小华为较快上楼,在扶梯以上述速度上行的同时,他又相对扶梯以1 m/s的速度在扶梯上向上步行,则他从一楼到达二楼所需的时间为______s.
1500 300 变大 2.5
34.(10三明)(3)体重相同的小明和小军进行爬竿比赛,小明比小军先爬到竿顶,则小明克服重力做的功W1与小军克服重力做的功W2相比,W1 W2 ;小明爬竿的功率Pl与小军爬竿的功率P2相比,则Pl P2 。(选填“>”、“<”或“=”) = >
35.(09广西柳州)杠杆的平衡条件是_________________。使用定滑轮不能省______________,但可以改变动力的方向。为了响应国家“节能减排”的号召,在符合安全行驶要求的情况下,小明帮助爸爸卸下汽车后备箱放置的不常用物品500 N,使汽车负载减少,假设汽车以72 km/h的速度匀速直线行驶,负载改变前后汽车受到的阻力分别为2000 N和1950 N,则汽车发动机实际功率减少______________W。F1L1=F2L2 力(或功) 1000
36.(09江苏).小强推着小车,30s内在水平地面上匀速前进了15m,则小车的速度为 m/s.如果水平推力为10N,在此过程中小强对小车做的功为 J,功率为 W.
0.5 150 5
37.(09宁夏)我国三名女子举重运动员在2008年奥运会夺冠的成绩信息如下表所示。忽略运动员的身高差异,假设三位运动员在挺举时都把杠铃举高1.6m。
在挺举的过程中,做功最多的运动员
是 ;在陈燮霞举着杠铃持续3s不动的过程中,她对杠铃是否做功? ;若陈艳青完成挺举过程总用时约为2.0s,则她举重做功的功率为 W(g取10N/㎏)。刘春红 不做功 1104
38.(09湖北襄樊)在水平地面上,用50N的水平拉力拉重为100N的小车,使小车沿水平方向前进3m,所用的时间是5s,则拉力所做的功为________J,重力所做的功为________J,拉力做功的功率为________W。 150 0 30
39.(09上海)木块在大小为5牛的水平拉力作用下,10秒内在水平面上沿拉力方向前进2米,拉力做功为 _焦,功率为 瓦;若木块重15牛,在此过程中重力对水块做功为 焦。
10;1;0
40.(09丽水) 青少年在安静思考问题时,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则你在考试的2小时内,心脏做功约为 J,用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高 m。(g取10N/kg)10800 21.6
41.(09威海)甲乙两同学进行爬杆比赛,爬到杆顶(杆长相同)时,甲用10s,乙用9S,若甲乙两人的体重之比为5:6,则甲乙两人爬到杆顶做功之比是 ,甲乙两人平均功率之比是 。 5:6 3:4
42.(09湘西自治州)建筑工地上的起重机在15秒内可以将一块很重的水泥预制板提升到楼顶,如果用人搬运需要15分钟时间,起重机做功的功率是人的________倍。60
43.(09河南)在中招体育测试中,李强的跳绳成绩是lmin跳180次。他的质量为50kg,每次跳起的高度约为6cm,他跳绳时克服重力做功的平均功率约为 W。(g取10N/kg)
90
44.(09北京西城区)中国自行建造的某集装箱吊车,在2min内把64t的集装箱匀速竖直向上吊起30m,这台吊车对集装箱做功的功率为_________w.(取g=10N/kg) 1.6×105
45.(09湖州)古代护城河上有座吊桥,它的结构原理如.图所示。把桥面看成是长为10 米,所受重力为3000牛的均匀杆OA ,可以绕转轴O 点在竖直平面内转动,在O 点正上方10 米处固定一个定滑轮,绳子通过定滑轮与杆的另一端A 相连,用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时,绳子的拉力为F1 。当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为300 时,绳子的拉力为F2,所用的时间是0.5 分钟(忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦),则: ( l ) F1:F2= 。(2)士兵们对吊桥所做功的平均功率是 瓦。
(1) (2)250
三、计算题
1.(12南通)一辆载重卡车连同货物一起的总质量m=4.5×103kg,在F=4.0×103N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动,1min内行驶了900m。取g=10N/kg,求:
(1)卡车连同货物受到重力的大小;
(2)卡车受到阻力的大小;
(3)牵引力做功的功率。
(1)卡车连同货物的重力G = mg = 4.5×103kg×10N/kg = 4.5×104N
(2)卡车做匀速直线运动,卡车受到的阻力f = F =4.0×103N
(3)牵引力做的功W = Fs = 4.0×103N×900m = 3.6×106J
牵引力做功的功率
2.(12兰州)某商店售货员把长大约1m的木板搭在台阶上,将冰柜沿斜面推上台阶,如果售货员沿斜面的推力为200N,台阶高度为0.4m.求:
(1)售货员推冰柜做了多少功?
(2)如果把冰柜推上台阶用了10s,那么推力做功的功率是多少?
(1)200J (2)20W
3.(12本溪)站在教学楼前水泥地上的九年级同学小刚的质量为48kg,正准备走上6m高的三楼考场参加第四次月考,如果小刚双脚站立时与地面的接触面积是0.04m2,走上三楼考场的时间为24s(g取10N/kg)
求:(1)小刚站在教学楼前水泥地上时对水泥地的压强为多少?(2)小刚走上三楼考场的过程中,他做功的功率是多少?
(1)
(2)W=Gh=480N×6m=2880J
P=W/t=2880J/24s=120W
4.(12重庆市)如图所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车,这种校车的性能完全符合校车12项安全标准。中考期间,××中学的学生乘坐这种新型安全校车到9km外的考点参加考试,校车行驶了15min后安全到达考点。求:
(1)校车在送考过程中的平均速度;
(2)若校车和学生总质量为9000kg,车轮与地面的接触总面积为0.15m2,求校车对水平路面的压强;
(3)若校车以12m/s的速度在一段平直路面是匀速行驶,校车受到的牵引力是4500N,求校车发动机牵引力的功率。
(1)36km/h (2)6×105Pa (3)5.4×104W
5.(12浙江宁波)如图所示,用简单机械使重力都为150N的物体处于静止状态,不计摩擦、机械自重及绳重,巳知0B=20A.
(1)F1、F2、F3从大到小的顺序为_______;
(2)求图乙中F2的大小;
(3)利用图丙的机械,小科把此物体匀速提高2m,用时10s,求拉力F3的功率.
(1)F2、F1、F3
(2)图乙中,OB=2OA,∵F2×OA=G×OB ∴F2=2G=2×150N=300N
(3)由图知,n=3,则 s=3h=3×2m=6m
拉力F3=G=×150N=50N,拉力做功:W=Fs=50N×6m=300J
拉力做功功率:P==W=30W.
6.(12淮安)如图所示,小华用电动机、定滑轮和轻绳将质量为100kg的装修材料提升到四楼。(g取10N/kg)
(1)运送装置中,定滑轮所起的作用是____________。
(2)材料堆放在水平地面上时,与地面的接触面积是0.5m2,轻绳无拉力,材料对地面的压强是多少?
(3)开启电动机,将材料由地面提升到9m高用时10s,电动机实际消耗的功率是1500W。提升过程电动机消耗的电能是多少,材料运动的平均速度是多少?
(4)材料离开地面后匀速上升6m的过程中,轻绳对材料所做的功是多少?
(1)改变力的方向
(2)材料的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N;材料对地面的压力F=G=1000N;
材料对地面的压强。
(3)电动机消耗电能W1=Pt=1500W×10s=1.5×104J;
材料运动的速度。
(4)轻绳对材料所做的功W2=Gh=1000N×6m=6000J。
7.(12大连)某坦克重力为4×105N,履带的着地面积为5m2。若坦克以20m/s的速度在平直的路面上匀速行驶10min,发动机的输出功率为900kW。试求:
(1)坦克静止在水平路面时,对路面的压强是多不少?
(2)匀速行驶10min,坦克发动机所做的功是多少?
(3)匀速行驶时,坦克发动机的牵引力是多少?
(1)8×104Pa (2)5.4×108J (3))4.5×104N
8.(12泉州)质量为50kg的何勇同学,在一次爬杆比赛中,用12s爬到了5m高的杆顶:
(1)何勇受到的重力是多少?
(2)何勇爬杆过程中做了多少功?功率多大?
(1)500N (2)2500J 208.3W
9.(12遵义)一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为1.5W。
(1)该成年人一昼夜(24h)心脏对血液做了多少功?
(2)这些功可以把多少质量的水送到10m高处?(取g=10N/kg)
(1)W=Pt=1.5W×24×3600s=129600J
(2)m
10.(12莆田)秀屿港是“世界不多,中国少有”的天然良港,港口便利的交通条件为运输节约了成本,有效推进我市的经济腾飞。(g取10 N/kg)
(1)港口码头的门机塔吊一次吊起4.0×104kg的货物,该货物的重力是多大?
(2)若将4.0×104kg的货物匀速竖直吊起10m,用时100s,则塔吊对货物做了多少功?塔吊对货物做功的功率是多大?
(1)G=mg=4.0×104kg×10N/kg=4.0×105N
(2)W=FS=4.0×105N×10m=4.0×106J
P=W/t=4.0×106J/100s=4.0×104W
11.(沈阳12)某滑雪运动员穿上滑雪板后的质量为64kg,每只滑雪板与地面的接触面积为0.25m2。该运动员从20m长、10m高的斜坡滑下,用时4s,取g=10N/kg。求:
(1)运动员穿上滑雪板站在水平地面上时,对地面的压强。
(2)运动员从斜坡顶端滑到底部的过程中,重力做功的功率。
(1)
(2)
12.(12乐山)质量为1.2t的某型号轿车发动机的额定功率为6×104W,汽车在额定功率下沿水平路面匀速行驶时,受到的阻力是车重的0.2倍。(g取10N/kg)求:
(1)发动机所提供的牵引力大小;
(2)轿车匀速行驶时速度的大小;
(3)轿车匀速行驶5min牵引力做的功。
(1)f=0.2G=0.2mg=0.2×1.2×103kg×10N/kg=2.4×103N
F牵=f=2.4×103N
(2)P=W/t=F牵s/t=F牵v
v=P/F牵=6×104W/2.4×103N=25m/s
(3)W=Pt=6×104W×5×60s=1.8×107J
13.(12深圳)如图所示某索道最高处到最低处全长为3000m,上下高度差为600m,吊车与钢索的总接触面积为0.01m2,吊车承载两人后的总重力为2500N.
(1)求此吊车在水平索道上静止时钢索承受的压强
(2)求此吊车从索道最高处运行到最低处重力所做的功
(3)当此吊车从索道最高处以2m/s的速度匀速运行到最低处,求总 重力的功率
(1)p=
(2)W=Gh=2500N×600m=1.5×106J
(3)
P=
14.(12厦门)12年4月5日开始实施的《校车安全管理条例》第三十五条规定,载有学生的校车在普通公路上行驶的最高速度不得超过60km/h。如图所示是一款智慧校车,整车质量是6600kg。智慧校车超过限定速度时,系统会发出超速语音警报,并强制控制车辆行驶速度,保证安全行车。(g=10N/kg)
(1)若空载时校车车轮与路面的总接触面积是0.2m2,此时校车对水平路面的压强是多大?
(2)该校车在某普通公路沿水平方向匀速行驶时,受到的阻力是3000N,校车在4min内最多可做多少功?
(1)校车对地面的压力,
校车对地面的压强,
(2)∵校车作匀速直线运动,∴校车受到的牵引力F和阻力f是平衡力,即F=f=3000N
最大速度,最大功率
校车在4min内最多可做功,
15.(陕西省12)图示为某型号压路机,其部分参数如下表。其中,振动频率30Hz是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次。(g取10N/kg)
整机质量(kg)
18000
钢轮振动频率(Hz)
30
行驶速度
(km/h)
2.5/9.8
钢轮振动振幅(mm)
2.0/1.0
发动机功率
(kW)
110
钢轮激振力
(×103N)
320/160
(1)压路机静止时对水平路面的压力是 N;钢轮的质量大、与地面 小,对地面的压强大。
(2)压路机以2.5km/h的速度在路面上匀速行驶6min,通过的路程是多少?
(3)若钢轮的激振力为大小不变垂直作用在路面上的力。振动的振幅为钢轮每次下压路面的距离,则以表中较大激振力和较大振幅工作lmin。激振力对路面所做的功是多少?功率是多大?
(1)1.8×105 接触面积
(2)6min内通过的路程
s=vt=
(3)钢轮1min压路的次数
n=
钢轮振动一次做的功
W=Fs=
1min做功W总=nW=1800×640J=1.152×106J
功率
16.(12内江)如图所示,是某建筑工地上常用的塔式起重机示意图。在15s的时间内,起重机将质量为0.5t的水泥板竖直地从1楼匀速提升到了5楼,如果每层楼的高度是3m,g=10N/kg,那么:
(1)起重机提升水泥板做的功是多少?
(2)起重机的电动机输出的功率至少是多少?
(1)水泥板上升的高度h=4×3m=12m
起重机提升水泥板做的功:
W=Gh=mgh=0.5×103kg×10N/kg×12m=6×104J
(2)起重机电动机输出的功W输=W=6×104J时,输出功率最小
则
17.(12安徽)一辆小汽车在平直公路上匀速行驶,发动机的牵引力为2000N,速度为108km/h。
(1)求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小
(2)求牵引力在10min内所做的功
(3)若发动机的牵引力用F表示,小汽车的速度用v表示,请推导出牵引力的功率P=Fv
(1)∵小汽车在平直公路上做匀速运动。
∴小汽车匀速行驶时受到的阻力f=F=2000N
(2)v=108km/h=30m/s t =10min=600s
小汽车10min内通过的路程为:s=vt=30m/s×600s=18000m
牵引力在10min内所做的功为:W=Fs=2000N×18000m=3.6×107J
(3)牵引力的功率:
18.(12资阳)如图是四川南骏汽车集团有限公司生产的“南骏牌”汽车,它为我市经济建设做出了巨大的贡献。表中是南骏牌某新型运输车的部分参数。但一些运输单位为了降低运营成本,肆意超载造成路面损坏。设砂石的平均密度为ρ=2.5×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)若该车车厢容积为12m3,装满砂石时汽车对水平路面的压强多大?超载百分之几?
(2)已知砂石厂到建筑工地的距离为18km,若该车按照核定最大载重以额定功率匀速行驶,行驶过程中受到的平均阻力是车重的k=0.02倍,则从砂石厂到达建筑工地需要多长时间?
额定功率P0
140kW
自 重G0
15t
核定最大载重G
20t
汽车轮胎个数n
10
每个轮胎与地面的接触面积S0
0.05m2
(1)由题意及压强公式有:
……………………①
……………………②
……………………③
……………………④
联解①②③④代入数据得:
p=9×105Pa ……………………⑤
A=50% ……………………⑥
(2)由题意及功的公式有:
……………………⑦
……………………⑧
联解⑦⑧代入数据得: t=900s
时间t
0~2 s
2~4 s
4~6 s
GB / N
20
50
27
A的运动情况
静止
速度由0逐渐增大到2 m/s
以2 m/s的速度做匀速运动
A在水平面上通过的距离s/m
0
2
4
19.(12成都)图所示为小刚设计的滑轮组装置。其中滑块A置于表面粗糙程度各处相同的水平面上,动滑轮重G=10 N, 重物B的重力GB可改变。右下表是小刚在某次使用该装置时记录的一些数据。若不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,跨过滑轮的绳或竖直或水平,A距水平面上的定滑轮、B距水平面均足够远。求:
(1)在4-6 s内,水平绳对A的拉力做的功。
(2)在2-4 s内,重力GB做功的功率。
(3)在0-2 s和2-4 s两段时间内, A受到的摩擦力大小。
(1) 在4~6 s内,GB=27 N,A和B均做匀速运动, A向左滑行的距离s3=4 m
A受水平绳的拉力F3=(GB + G)/2=18.5 N
W F3= F3 s3=74 J
(2)在2~4 s内,重力GB=50 N,A向左滑行的距离s2=2 m
B下降的距离h2= s2/2=1 m
WGB=GBh2=50 J
功率P= WGB /t2= 25 W
(3)在0~2 s内, A和B均静止,GB=20 N,水平绳的拉力F1=(GB + G)/2=15 N
A在水平方向受拉力和静摩擦力作用,由力的平衡条件得f1= F1=15 N
在4~6 s内,由力的平衡条件得f3= F3=18.5 N
由题意,A在2~6 s内所受滑动摩擦力大小不变
所以A在2~4 s内所受滑动摩擦力大小f2= f3=18.5 N
20.(12十堰)如图乙所示的是一种起重机的简图,为了保证起重机起重时不会翻倒,在起重机右边配有一个重物m0;已知OA=12m,OB=4m。用它把质量为2×103kg,底面积为0.5m2的货物G匀速提起(g=10N/kg)。求:
(1)起吊前,当货物静止在水平地面时,它对地面的压强是多少?
(2)若起重机自重不计,吊起货物时为使起重机不翻倒,左边的配重m0至少为多少kg?
(3)如果起重机吊臂前端是由如图甲所示的滑轮组成,动滑轮总重100kg,绳重和摩擦不计。如果拉力的功率为6kW,则把2×103kg的货物匀速提高10m,拉力F的大小是多少?需要多少时间?
(1)G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N
(2)由杠杆的平衡条件G×OA=G0×OB可得:右边的配重的重力至少为:
(3)G动=m动g=100kg×10N/kg=1000N
21.(12包头)如图甲所示,某工程队在一次施工作业中,以恒定速度沿竖直方向将质量为5×103kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如图乙所示,不计水的阻力(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg),求:
(1)工件上升的速度大小?
(2)当工件露出水面的1/2时所受的浮力大小?
(3)工件的横截面积S是多大?
(1)由图可知工件离开水面后拉力的功率
∵工件匀速上升∴
∵工件以恒定速度上升∴由知:
(2)由图可知工件全部在水中时拉力的功率
∵ ∴
工件有露出水面时所受浮力F/浮=F浮=×1×104N=5×103N
(3)由P-h图象可知工件高h=12m-10m=2m
工件的体积V物=V排===1m3
工件的横截面积S===0.5m2,
22.(11德州)五岳之首的泰山是我国著名的旅游胜地,人们可乘坐索道吊车观赏泰山美景(如图所示)。据了解,中天门索道全长约2078m,上、下高度差约600m,单个吊车载满人后的总重是6000N。以单个吊车载满人为例,问:
(1)若吊车与索道的接触面积是0.02m2,索道承受的压强多大?
(2)若吊车从索道最高处运行到最低处需要10分钟,重力做功的功率是多大?
解:
(1)由压强的计算公式得
(2)由功的计算公式得W=Gh=6000N×600m=3.6×106J
由功率的计算公式得
23.(11深圳)如图是某城市的地铁设计方案,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。为了充分利用能量,上坡前就关闭发动机,利用惯性冲上缓坡。已知火车进站、停站、出站的时间分别为30s、60s、30s,火车的功率为4800kW(并保持不变),火车车身长300m。
求:(1)火车在进站、停站、出站的过程中平均速度的大小
(2)火车出站后以108km/h的速度水平匀速直线行驶,其牵引力的大小
(3)火车在水平匀速直线行驶时受到阻力的大小
(1)20m/s (2)1.6×105N (3)1.6×105N
24.(11舟山、嘉兴)5月1 9日上午,装载着两台大型桥吊的“振华2 3号”轮在舟山大浦口码头靠岸。这两台桥吊将是舟山港起吊速度最快、起重量最大、外伸距最长的集装箱桥吊,将大大提高舟山港的集装箱吞吐能力。(g=10N/kg)
(1)桥吊一次最多能起吊6 5t的货物,6 5t货物的重力为多大?
(2)若将6 5吨的货物竖直吊起2 0m,用时200s,则桥吊对货物做了多少功?功率有多大?
(1)G=mg=65×1000千克×10牛顿/千克=6.5×105牛(2分)
(2)W=Gh=6.5×105牛×20米=1.3×107焦 (2分)
P=W/t=1.3×107焦/200秒=6.5×l04瓦(2分)
答:(1)重力为6.5×105牛 (2)所做功为1.3×107焦,功率为6.5×l04瓦。
25.(11柳州)用l00 N的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动,5s内小车前进了10 m,则在这段时间内:
(1)物体运动的速度是多大?
(2)推力做功是多少?
(3)推力的功率是多大?
解(1)v=s/t=10m/5s=2m/s
(2)W=Fs=100N×10m=1000J
(3)P=W/t=1000J/5s=200W
26.(11昆明)某工地上,一架起重机将质量为2t的货物以0.1m/s的速度匀速提升10m后又水平匀速移动5m,求:(1)在整个过程中,起重机对货物做的功;(2)在货物上升的过程中,起重机对货物做功的功率。(g取10N/kg)
(1)2×105J
(2)2×103 W
27.(11上海)某物体在50N的水平拉力作用下沿水平面作作均速直线运动,10s内前进了6m。求此过程中拉力做的功W和功率P。
28.(11南平)一个重为4×104N、底面积为1m2的货物静止在水平地面上,用如图所示的吊车在40s内将货物匀速提升10m,求:
(1)起吊前货物对地面的压强是多少?
(2)吊车对货物做了多少功?
(3)吊车对货物做功的功率是多少?
(1)4×104Pa (2)4×105J (3)1×104W
29.(11玉溪)今年“五一”假期,小明随父母到“红河谷中的太阳城——元江”体验生活,增长知识。他家小轿车的功率为90kW,当车行驶在玉元高速公路一段下直的路而上时,小明观察到仪表盘上显示的速度为108km/h,如图所示,若该车以此速度行驶了1.5min。求:
(1)该车l.5min行驶的路程。
(2)在这段时间内,小车发动机的牵引力做了多少功?
(3)小明体验到当车速很快时,车有一种“飘”的感觉,请分析其原因。
(1)S=vt=30m/s×1.5×60s=2.7×103m
(2)W=FS=3×103N×2.7×103m=8.1×106J
(3)当车速很快时,根据“流速与压强”的关系,车顶空气流速大干车底的流速,产生向上的升力的缘故。
30.(11东营)我市大部分耕地是地产盐碱地,近年来政府加大投入,采用“上农(林)下渔”、“深沟排碱”和“暗管改碱”三种模式改良。在盐碱地改造工程中,应用主要机械是专门派送泥浆的泥浆泵。泥浆泵工作时,首先由高压水枪喷射出的水柱将泥浆冲起,再利用泥浆泵将泥浆抽到动目的地。下表是某型号泥浆泵的有关参数。已知泥浆的平均密度为2.0×103kg/m3,取g=10N/kg。求泥浆泵所标参数满负荷工作一小时(以最大功率工作,每小时将60m3的泥浆竖直提高15m):
(1)所抽泥浆的质量;
(2)泥浆泵对泥浆所做有用功的功率。
解:(1)所抽泥浆的质量
(2)泥浆泵对泥浆所做有用功
泥浆泵对泥浆做有用功的功率:
31.(11襄阳)今年以来,湖北遭遇50年一遇的干旱天气,为了抗旱保收,农民们纷纷打井自救。一台抽水机每分钟能将600kg的水抽到12m高的地方,抽水机的效率为60%。(g=10N/kg)
问:(1)12m高的水柱产生的压强有多大?
(2)抽水机每分钟能做多少有用功?
(3)抽水机的总功率多大?
(1)1.2×105Pa
(2)7.2×104J
(3)2000W
32.(11宁德真题)如图所示是一种建筑工地上的塔式起重机,用它把质量为6×102kg、底面积为0.3m2的重物从地面匀速吊起18m,用时60s,(g取10N/kg),求:
(1)重物受到的重力是多少?
(2)当重物静止在水平地面时,它对地面的压强是多少?
(3)起重机在提升过程中对重物做的功是多大?功率多大?
(1)6×103N (2)2×104Pa (3)1.08×105J 1.8×103W
33.(11绍兴)学校新近买了30套总质量为300kg的实验器材,每套一箱。实验员需要把这批实验器材搬运到15m高的实验室。
(1)该实验员在搬运中,对实验器材总共做功___________J;
(2)假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图所示,每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m关系如表所示,那么他搬完全部箱子,且回到开始搬运处,所用最短时间为______________s(计算结果精确到0.1)。
搬运质量m/kg
10
20
30
时间t/s
40
60
70
(1)4.5×104 (2)1518.2
34.(11广州)如图12,重为3.2×104N的卡车,经过一段水平路面,再以9.6×104W的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行.已知车轮与地面接触的总面积为0.5m2,斜坡的机械效率为80%.求卡车:
(1)对水平路面的压强;
(2)爬坡时的牵引力;
(3)爬坡时的速度.
解:G=3.2×104N P=9.6×104W S=0.5m2 =80%
(1) p=F/S=G/S=3.2×104N/0.5m2=6.4×104Pa
(2) W有=W总× ①
W有=Gh ②
s =2h (倾角为30°) ③
由①~③得
s=2 W总/G
∴ F引= W总/s=W总×G/2W总×=G/2=3.2×104N/2×0.8=2×104N
(3)由P=F引v
v=P/F引=9.6×104W/2×104N=4.8m/s
35.(11大连)如图是提升货物的某升降机示意图。货厢内所装货物的重力是6000N,货厢的重力是2000N。若不计钢丝绳和动滑轮的重力,不计摩擦。
试求:
(1)在匀速提升中,若货物与货厢底部的接触面积是2m2,则货物对货厢底部的压强是多少?
(2)在匀速提升中,钢丝绳上的拉力是多少?
(3)若升降机在30s内将货厢和货物匀速提升6m,则钢丝绳自由端拉力的功率是多少?
(1)3000Pa (2)2000N (3)1600W
36.(11福州)11年4月12日,英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,如图所示。该车功率极大,最大车速能达到1609km/h,创造了短期内无法超越的世界纪录。在一次测试中,“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m,受到水平方向的阻力为2×105N。问:在测试过程中,
(1)汽车受到水平方向的牵引力是多少?
(2)汽车牵引力所做的功和功率分别是多少?
(3)该车的外观设计成流线型,这样做的好处是什么?
解:(1)∵超音速汽车匀速行驶,受到的是平衡力
∴
(2)4×108J 8×107W
(3)这样设计的好处是为了减小阻力
37.(11清远)小明同学的质量是50kg,每只脚与地面的接触面积是200cm2,1min内爬楼梯的高度为12m (g取10N/kg).求小明:(1)双脚站立时对地面的压强;(2)爬楼梯至少做的功;(3)爬楼梯的功率.
解:(1)小明受到的重力:G=mg
代入数值得:G=mg =50 kg×10N/kg =500N
双脚站立时对地面的压强:
代入数值得:
(2)爬楼梯至少做的功W=Fs=Gh
代入数值得:W=Gh =500N×12m=6×103J
(3)爬楼梯的功率:
代入数值得:
38.(11南宁)一辆电动自行车以10m/s的速度在平直的公路上匀速运动了30s,牵引力为20N。求电动自行车在这段时间内:
(1)通过的距离是多少?
(2)牵引力做的功是多少?
(3)牵引力做功的功率是多少?
(1)300m (2)6000J (3)200W
39.(11雅安下表是一辆小轿车的部分参数和相关信息,请根据表中数据回答下列问题(提示:1L=10-3m3,计算中取g=10N/kg)
小汽车质量1500kg
小汽车发动机额定功率60kW
小汽车轮胎与地面的接触面积共1500cm2
100km耗油10L
汽油密度为0.71×103kg/m3
汽油的热值4.6×107J/kg
(1)该小汽车行驶100km,需耗油多少千克?
(2)假如该小汽车在平直路面上以额定功率匀速行驶,求发动机10min做的功?
(3)该小汽车对水平地面的压强是多大?
(1)小汽车100km耗油的体积为V=10L=10×10-3m3=10-2 m3
需耗油的质量m=ρV=0.71×103kg/m3×10-2 m3=7.1 kg
(2)根据,变形得
W=Pt=60×103W×10×60s=3.6×107J
(3)小汽车受到的重力G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N
在平直公路上小汽车对地面的压力F=G=1.5×104N
小汽车对地面的压强
40.(11大庆)水平地面上有一个质量为70 kg的箱子.小刚用70 N的水平推力使它在3 s内匀速前进了3.6 m.此后小刚停止推箱子. 箱子又经过1.2 s向前滑动了72 cm停亍下来.请问:
(1)箱子与水平地面问的滑动摩擦力是多大?
(2)小刚对箱子做了多少功?
(3)在箱子运动的整个过程中,小刚做功的功率是多少?
解:(1)根据二力平衡F= f
箱子与水平地面间的滑动摩擦力f=70 N
(2)由W=FS得
小刚对箱子做的功W=70×3.6 J=252 J
(3)由P=W/t得
小刚做功的功率P=252 /4.2W= 60 W
41.(11张家界)小丽身高160cm,质量为56kg,鞋底的支承面积如图所示(图中是用方格纸描下鞋底贴地部分的轮廓,每一小格的面积是5cm2,计算面积时,对于不满一格的,凡大于半格的都算一格,小于半格的都不算)。在体育加试的跳绳测试中,小丽1分钟跳120次,每次腾空的高度平均为10cm。(g取10N/kg)
求:(1)小丽每只脚的面积
(2)小丽双脚站立时(两脚面积相等)对地面的压强是多大?
(3)在每次跳绳中,她克服重力做功是多大?
(4)在跳绳中,小丽的平均功率是多大?
(1)小丽每只脚的面积S0=28×5cm2=140cm2=1.4×10-2m2。
(2)F=G=mg=56kg×10N/kg=560N,S=2S0=2×1.4×10-2m2=2.8×10-2m2
小丽双脚站立时对地面的压强
(3)在每次跳绳中,她克服重力做功W0=Gh=560N×0.1m=56J
(4)在跳绳中,小丽的平均功率
42.(11天津)如图所示,某桥梁工程部门在一次工程作业中,利用汽车将重为G,高为h0的柱形实心铁块,从水深为h1的河底竖直打捞上来。汽车速度为υ,且保持恒定。水的密度为ρ0,铁的密度为ρ1。不计滑轮的摩擦和绳重,不考虑水的阻力和物体排开水的体积对水面高度的影响。请完成下列有关分析和计算。
(1)铁块上升过程中所受浮力的最大值;
(2)推导出自铁块上表面与水面相平升至整体刚露出水面的过程中,绳子的拉力随时间变化的关系式(从铁块上表面与水面相平时开始计时)
(3)在右图中,定性画出铁块自河底升至滑轮处的过程中,绳子拉力的功率P随铁块上升高度h变化关系的图象。
(1)由题意可知,铁块在未打捞出水面前,铁块受到的浮力最大
(2)
(3)如图
43.(11丽水)你知道水陆两用坦克吗?
水陆两用坦克的车体比普通坦克要大,呈船形,能在水中浮动。有的利用特制的履带划水前进,有的用螺旋桨推进,有的用推进器喷水前进。
中国某型号的水陆两用坦克(如图所示),它的总质量22吨,配备发动机的功率420kW。水上最大速度14km/h,陆地最大速度54km/h。
请你根据短文中的信息,解答下列问题:(g= 10N/kg)
(1)水陆两用坦克在水上航行时,排开水的体积约为22m3,则所受的浮力约为 N。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)该水陆两用坦克停在水平地面上时,履带着地总面积为4m2,坦克对地面的压强是多少Pa?
(3)该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶54km(发动机正常工作),行驶过程中受到的牵引力多大?
(1)2.2×105
(2)解:根据 F=G=mg=2.2×104kg×10N/kg=2.2×105N
P=F/S=2.2×105N/4m2=5.5×104Pa
(3)解法1:
v=54km/h=15m/s
F=P/v=4.2×105W/15m/s=2.8×104N
解法2:
t=s/v=54km/54km/h=1h
W=Pt=4.2×105W×3600s=1.512×109J
F=W/s=1.512×109J/5.4×104m=2.8×104N
44.(11包头)在南极科学考察中使用的海洋破冰船,其发动机额定功率为1.2×104 kW,航行于海面上时,它的排水体积为1800m3。破冰船针对不同的冰层采用不同的破冰方法,其中一种方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎。已知ρ海水=1.0×103 kg/m3。g取10N/kg 。求:
(1)若破冰船的牵引力用F表示,速度用V表示,发动机的功率用P表示,请你导出F、V和P之间关系式:P=F·V
(2)若破冰船以额定功率在海面上以30km/h的速度匀速前进了20km,破冰船受到的阻力和破冰船所做的功各是多少?
(3)在一次破冰行动中,当船冲上冰面后,船的排水体积变为原来的1/3,船与冰面的接触面积为6 m2,此时破冰船对冰层的压强是多少?
(1)略
(2)1.44×106N 2.88×1010J
(3)2×106Pa
45.(11龙东地区)肥胖是人类健康的大敌,跳绳是减肥的方法之一。某人的质量为80kg,跳起时重心升高的平均高度约为5厘米。在晨练中,他在10分钟内跳了800次,请问在10分钟时间内:
(1)人克服重力所做的功是多少?
(2)人克服重力做功的平均功率是多少?
(3) 假如人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供,在理论上可以消耗多少脂肪?(每千克脂肪提供的能量是J,可用表示,g=10N/kg)
(1)人的重力:
人克服重力做的总功:=32000J
(2)人做功的平均功率53.3W
(3)理论上消耗脂肪质量:0.002kg
46.(10徐州)叉车将质量为200kg的货物在10s时间内匀速提高2m(g取10N/kg).求:(1)货物的重力;(2)叉车对货物做功的功率.
解:(1)
(2)
47.(10宁德)户外探险、攀岩是当今许多青年学生喜欢的一项体育运动。在某次室内攀岩比赛中,体重为600N的小刚同学用了20s攀上高为l5m的竖直岩壁,获得了冠军。
求:(1)小刚同学攀岩的平均速度。
(2)小刚同学在攀岩过程中克服重力做了多少功?功率多大?
(1)0.75m/s (2)9×103J 450W
48.(10十堰)如图16所示,有一块平直的轻质木板(木板重力不计),其左端连接在转动轴O处,其右端A用一根细绳系在竖直墙B处,此时木板恰好水平,夹角∠BAO=37°,细绳能承受的最大拉力为10N,OB两点间距是5m,现将一个重量为10N的小物块放在木板上O点附近(可视为在O点),让它在一个大小为5N的水平拉力作用下以2m/s的速度向右做匀速直线运动,已知sin37°=0.6,sin53°=0.8)
求:(1)小物块在木板上运动时,它受到的摩擦力是多大?
(2)小物块在木板上运动了多长时间,细绳才被拉断?
(3)在细绳AB拉断之前,拉力F对小物块做了多少功?做功功率多大?
(1)F=f=5N
(2)设物由O向A运动路程S时绳被拉断,则FAB·(OB·cos37°)=GS,S=4m T=s/v=4m/2m/s=2s
(3)W=FS=20J,P=Fv=10W。
49.(10泉州)暑假,小明一家要乘动车去上海参观世界博览会,小明了解他们所要乘的车次如附表。
附表:泉州到上海南站动车时刻表
车次
出发站
出站时间
目的站
到站时间
D3204厦门-上海
泉州
11:55
上海南
19:05
(1)乘D3204动车从泉州到上海需要多少时间?
(2)若动车在平直的道路上1min匀速行驶3600m,动车受的阻力是8×104N,则动车牵引力的功率是多少?
(1)7h10min
(2)4.8×103kW
50.(10无锡)“海宝”是2010年世博会的吉祥物,其形状如图所示.为迎接世博会,某公园大门口的水平地面上安放一个大型“海宝”雕塑,其重力为3.6×104 N, 与水平地面间的接触面积为1.2 m2.g取10N/kg.求:
(1)该雕塑的质量是多少?
(2)雕塑对地面的压强是多少?
(3)在搬运过程中,起重机在20s内将该雕塑匀速抬高了2m,则起重机对雕塑所做功的功率是多少?
(1)3. 6×103kg (2)3×104Pa (3)7.2×103 W
51.(10毕节)小军同学喜欢运动,在一次参加爬杆比赛中,质量为45kg的小军10s内爬到8m高的杆顶,取得较好的成绩(g=10N/kg,杆竖直立在水平地面上)求
(1)小军爬杆的速度是多少?
(2)小军爬杆过程中,做了多少功?功率是多大?
(3)根据你学过的物理知识,提出类似运动训练和比赛中获得好成绩的方法(写现两点即可)
(1)v=s/t=8m/10s=0.8m/s
(2)W=Gh=mgh=45kg×10N/kg×8m=3600J, P=W/t=3600J/10s=360W
(3)1)增大手与杆之间的摩擦(如可往手上抹滑石粉)
2)尽量减轻体重(如穿轻衣服)
52.(10荆门)由航空工业六○五研究所自行设计的“海鸥300”轻型水陆两栖飞机(如图12所示)将于今年10月首飞,该机可载4-6名乘客,配置有高性能的发动机和先进航空仪表设备,可用于公务飞行、货物运输、海岸巡逻等。设飞机的总质量为4000kg,g取10N/kg。
(1)飞机停在水面时,排开水的体积是多少m3?
(2)若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时,它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍,飞机发动机的功率是多少W?
(1)飞机停在水面时, 即
所以:
(2)飞机水平匀速飞行时,动力等于阻力,即:
F=0.1G=0.1mg=0.1×4000kg×10N/kg=4000N
飞机的功率
53.(10临沂)如图所示,四冲程汽油机活塞面积为5×10-3m2,汽油燃烧产生的高温高压气体对活塞的压强为8×105pa,汽油机正常工作10min所做的功为1.8×106J。求:
(1)高温高压气体对活塞产生的压力是多少?
(2)该汽油机的功率是多少?
解:(1)高温高压气体对活塞的压力:由P=F/S 得:
F=PS= W=FS=8×105Pa×5×10-3m2=4×105N
⑵汽油机的功率:P=W/t=1.8×106J /10×60s=3000W
54.(10襄樊)体育活动中也包含很多物理知识。下表是杨威同学的一次体育测试成绩
请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算:(g取10N/kg)
(1)杨威同学100m跑的平均速度是多大?
(2)在图14中,杨威同学的重量是500N,A点为此时的重心,请你根据图中数据求出支持力F的大小;
(3)杨威同学用4s把杠铃举起了2m,则他举起杠铃的功率是多少?
55.(10本溪)在中考体育加试活动中,李宁选择的加试项目是“引体向上”,如图所示是李宁同学做引体向上的图片。若李宁同学的质量是60kg,手臂的长度是0.6m,每只手掌的面积是150 cm2,假设做引体向上时每只手掌有1/4的面积承担着人体的重力,在1分钟内他连续完成15个引体向上,请结合以上所提供的信息:
(1)计算出李宁做引体向上时克服重力做功的功率。
(2)计算李宁在竖直悬吊时手所承受的压强。(g取10N/kg)
解:(1)G=mg=60kg×10N/kg=600N 做一次引体向上做功
W1=Gh=600N×0.6m=360J
一分钟做引体向上做的功
W=15W1=15×360J=5400J
P===90W
(2)做引体向上时手的受力面积是
S=2××150×10-4m2=7.5×10-3m2
人竖直悬吊时手受到的压力F=G=600N
P===8×104Pa
56.(10扬州)一列质量为1×103t的火车,以180km/h的速度在平直轨道上匀速行驶,整列火车受到的阻力是9×103N。
(1)火车的牵引力多大?
(2)火车行驶1 min时间内,重力做了多少功?机车牵引力做了多少功?牵引力的功率多大?
57.(10镇江)电动自行车轻便、实用、无污染,很受人们喜爱.若某人骑电动自行车在一段平直的公路上匀速行驶了150m,用时30s,电动自行车的牵引力为20N,在此过程中:
(1)电动自行车速度的大小;(2) 牵引力所做的功;(3) 牵引力做功的功率.
解:1)v=s/t=150m/30s=5m/s 2)W=Fs=20N×150m=3000J
3)P=W/t=3000J/30s=100W 或P=Fv=20N×5m/s=100W
58.(10安徽)某型号汽车发动机的额定功率为6×104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:
(l)发动机所提供的牵引力大小;
(2)行驶速度的大小;
(3)行驶5min牵引力所做的功。
(1)由于汽车匀速行驶时,受平衡力的作用,所以牵引力F =f=1800N
(2)由P=Fυ得:汽牛匀速行驶速度υ=P/F= 6×104W/1800N= 33.3 m/ s
(3 ) w = Pt = 6×104W×5×60s=1.8×107J
59.(10黄冈)在打捞海底沉船时,常用水下机器人潜入水下打捞船上物品,已知ρ海水=1.03×103kg/m3.
(1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?
(2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m3、密度为2.7×103kg/m3的物体静止不动,求该力的大小.
(3)若机器人在水下运动时,所受海水阻力与速度的关系如图所示,求机器人在水下以0.5m/s的水平速度匀速运动时,机器人水平推进力的功率.
(1)由液体压强公式P=ρgh得,
P=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10N/kg×70m
P=7.2x×105Pa (1分)
(2)物体在水下受平衡力的作用,则G=F浮+F举
(3)由图象可知,海水阻力与机器人的运动速度成正比,当机器人运动速度为0.5m/s时,f=175N (1分)
机器入匀速前进时,机器人水平推进力F=f
P=Fv=175N×0.5m/s=87.5W
60.(10莱芜)“海宝”是2010年世博会的吉祥物,其形象如图所示。一辆正在运送一座“海宝”的汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶,行驶30 min后到达目的地。已知汽车受到的阻力为2000N,“海宝”(材质均匀、实心)的质量为3.0×103 kg,体积为2m3,与水平车厢的接触面积为1m2(g=10N/kg)。求:
(1)海宝的密度;
(2)海宝对水平车厢的压强;
(3)汽车在行驶的30 min内牵引力所作的功;
(4)汽车的功率。
解:(1)海宝的密度为:
(2)海宝对水平车厢的压力:
海宝对水平车厢的压强:
(3)
汽车行驶的距离为:
因为匀速,所以牵引力
牵引力所作的功
(4)汽车的功率为
(或)
61.(10肇庆)江西省三清山是我国著名的道教胜地和旅游景点.三清山索道全长2426m,上、下高度差约600m,单个吊车载满两人后的总重是2500N.以单个吊车载满两人为例,试回答下列问题.
(1)吊车与索道的接触面积以0.01m2计,索道上挂吊车处的钢索承受的压强是多大?
(2)单个吊车从索道最高处运行到最低处,吊车和人的重力做多少功?
(3)若单个吊车从索道最高处运行到最低处,需时20分钟,吊车和人的重力做功的功率是多少?
(1)2.5×105Pa (2)1.5×106J (3)1250
62.(10梧州)图是2010上海世博会的核心建筑之一中国馆.建造中国馆时,在一次施工安装中,起重机将质量为2.0×103kg的钢板匀速吊起30 m,所用时间是20 s,(g=10N/kg)求:
(1)钢板的重力。
(2)起重机所做的功.
(3)起重机做功的功率.
(1)2.0×104N(2)6.0×105(3)3.0×104
63.(10乐山)在城市道路建设工程中,推土机发挥了重要作用。如图是某型号履带式推土机,其发动机的额定功率为150kW,质量为2.0 x l04kg,履带与地面的总接触面积为2.5m2。(取g=l0N/kg)。求:
(1)推土机静止时对水平地面的压强;
(2)若推土机在平直场地上以额定功率作业,在其以1.5m/s的速度匀速前进20m的过程中,它受到的阻力及克服阻力所做的功。
(1)8×104Pa (2)2×106J
64.(10昭通)小汽车是我们熟悉的交通工具,它给我们的生活提供了便利,某型号小汽车以72km/h的速度匀速行驶时,小汽车牵引力的功率是70kw.求:
(1)小汽车匀速行驶1000m牵引力做的功是多少焦?
(2)小汽车以该速度匀速行驶时牵引力是多大?
(3)观察小汽车的外形(如图所示),判断小汽车在水平路面高速行驶与静止时,对地面的压力哪个大?为什么?
(1)
(2)
(3)
65.(10内江)2010年上海世博会弘扬“科技创新”和“节能减排”。现在用太阳能电池给汽车供电的环保汽车大量投入使用,并将车站的站台设计成了两侧均有一个小坡度的梯形。如图所示,如果某辆以太阳能电池为驱动能源的汽车,在水平路面上匀速行驶的速度为36km/h,汽车发动机的牵引力为1.5×107N,则:
(1)当汽车出站下坡时,动能和重力势能之间是怎样转化的?
(2)汽车在水平路面上匀速行驶时,它的功率为多少?
(1)重力势能转化为动能
(2)汽车的速度 v=36km/h=10m/s
经过时间t后,汽车行驶的距离 s=vt=10t
牵引力对汽车做的功W=Fs=1.5×103×10t=1.5×104t
牵引力的功率 P=W/t=1.5×104W
66.(10陕西)上海世博会采用了我国自行开发研制的纯电动中巴车用于接待来宾.该车部分技术参致如下表
长宽高(mm)
7030/2050/2650
最大车速(km/h)
100
空车质量(kg)
2080
最大功率(kw)
80
电源
锂电池
座位数(含司乘)
15
参考表中数据,完成以下要求:(g取10 N/kg)
(1)该车轮胎上的花纹是为了增大__________________;
电动车与以汽油为燃料的汽车比较,它的优点是______________(写出一条即可).
(2)该车静止在水平路面上,空载时轮胎与路面接触的总面积为0.15m2车对路面的压强是多大?
(3)该车在最大功率下,以最大车速在水平路面上匀速直线行驶5 km,需要多长时间?车在运动过程中受到的阻力是多大?
(1)摩擦(或摩擦力) 环保
(2)空载时车对路面的压力F=G=mg=208 0 kg×10 N/kg=2.08×104N
车对路面的压强p=F/S==138666.67 Pa(在138666~1.39×104Pa范围)
(3)解法一:所用时间t=s/v=5km/100km/h=0.05h=180s
或t=s/v=5000m/27.78m/s=179.99s(在178.57~180s范围)
牵引力所做的功W=Pt=8×104W×180 s=1.44×107J
由W=Fs得 F=W/s=1.44×107J/5×103m=2880N
物体做匀速直线运动f=F=2880 N(在2857~2880 N范围)
解法二:所用时间t=s/v=5km/100km/h=0.05h=180s
或t=s/v=5000m/27.78m/s=179.99s(在178.57~180s范围)
P=W/t=Fv F=P/v=80000/27.78m/s=2879.77N (在2857~2880 N范围)
物体做匀速直线运动f=F=2880 N(在2857~2880 N范围)
67.(10永州)一辆汽车以90km/h的速度在一段平直的高速公路上匀速行驶了4.5km,此时汽车的功率为60kw。求:
(1)汽车通过该路段的时间是多少;
(2)汽车在该路段行驶时牵引力做的功是多少;
(3)该车汽油箱的有效容积是60L,ρ汽油=0.71×103kg/m3,该汽油箱能装多少千克的汽油;
(4)行驶的汽车对环境产生哪些污染(至少写一条)。
(1)180s (2)1.08×107J (3)42.6 (4)空气污染、噪声污染等
68.(10黄石)如图l4所示,有一块不计质量的平直木板,其左端连接在转动轴O处,其右端A用一根细绳系在竖直墙上B处,此时木板恰好水平,细绳与木板间夹角为∠BAO =370,墙上BO两点间距为5m.且细绳能承受的最大拉力是10N。现将一个重力为10N的小物块放在木板上O点附近(可认为在o点).让它在一个大小为5N的水平拉力F作用下以2 m/s的速度向右做匀速商线运动。(已知sin530=cos370=0.8)求:
(1)小物块在运动时所受到的滑动摩擦力是多大?
(2)小物块在木板上运动了多长时间,细绳AB才被拉断?
(3)在细绳AB被拉断之前,拉力F对小物块做了多少功,做功功率又是多大?
解:(1)因为物块匀速前进,根据平衡条件可得f滑=F=5N
(2)设小物块沿木板前进路程达到S时,细绳刚好被拉断,则G.s=F绳 ( BO·COS370),可得s=4m,故运动时间t=s/t=2s(1分)
(3)拉力F做功为W=FS=20J
拉力F做功功率P=FV=10W
69.(10黔南州)随着城市建设进程的加快,都匀城内出现子许多高层建筑,电梯是高层建筑的重要组成部分。某电梯公寓的电梯某次在竖直向上运行的过程中,速度随时间变化的情况如图所示,忽略电梯受到的空气阻力和摩擦阻力,向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力,电梯箱和乘客的总质量为6 00 kg,g=10 N/kg。求:
①电梯在匀速运动阶段上升的高度h,是多少?拉力F1做了多少功?
②电梯在加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最小值的平均值。已知在加速阶段,电动机的拉力F2做了11 5 2 0J的功;求加速阶段电动机拉力F2的大小?
③电梯开始向上运动后经过6 4 s,电动机的拉力的平均功率是多大?
70.(10大连)某建筑工地用升降机提升实心砖的示意图如图9所示。升降机货箱的重力是300N,g取10N/kg。不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦。试求:
⑴已知砖的密度是2×103kg/m3,每块转的体积是1.5×10-3m3,则每块砖的重力是多少?
⑵如果钢丝绳上允许施加的最大拉力是2100N,则该升降机一次最多能匀速提升多少块砖?
(3)某次提升中,升降机在50 s内将货物匀速提升了10m,钢丝绳的拉力是2000N。则钢丝绳的拉力的功率是多少?
71.(09广西玉林)如图16所示是世界上最长的跨海大桥——杭州湾跨海大桥,全长36km。若某轿车以25m/s的速度匀速驶过大桥,问:
(1)轿车通过整座大桥需要多少时间?
(2)如果轿车行驶在桥面时的牵引力是2000N,轿车的功率是多大?
解:(1)轿车通过整座大桥需要的时间
由v = 得t = = = 1.44×103 (s)
(2)轿车的功率P = = = F·v = 2000×25 = 5×104(w)
72.(09福建莆田市)小跳同学每次放学回家要背着沉重的书包爬上约15m高的楼,累得气喘吁吁。小跳同学和书包总重600N,爬楼用时3min。求:(1)小跳背书包爬楼克服重力所做的功;(2)小跳爬楼克服重力做功的功率。(1)9×103J (2)50W
73.(09广东茂名)俯卧撑是一项常见的体育健身活动。如图11所示是小明同学做俯卧撑时的示意图。小明重600N,1min钟内做俯卧撑30个,每做一次肩膀升高50cm。小明身体可视为杠杆,O为支点,为重心,OA=1m,B到O点的距离OB=1.5m。求:
(1)地面对手的支持力;
(2)若每个手掌的面积为0.016m2,求双手对地面的压强;
(3) 1min钟内小明所做的功;
(4)小明做功的功率。
解:(1)根据杠杠平衡条件:
得地面对双手的支持力:
(2)双手对地面压强:
(3)人所做的功:
(4)人做功的功率:
74.(09来宾)一辆重6×104 N的载重汽车以1 0ms的速度匀速在平直公路上行驶了2 min,已知汽车的牵引力为4.8×1 03 N。求:
(1)汽车在2 min内通过的路程。(2)汽车发动机的功率。
(1)1200m (2)4.8×104W
75.(09福建惠安)跳绳是一项很好的体育健身活动,经测重力为500N的某同学1 min跳绳120次,每次离地约0.05m(假设每次离地高度相同).
(1) 该同学1 min做功多少焦耳?
(2) 他在这1 min的锻炼中功率是多大?
(1)h=nh’=120×0.05m=6m W=FS=Gh=500N×6m=3×103J
⑵P=W/t=3×103J /60s=50W
76.(09福州市)上海自主研发了一种氢燃料汽车,它使用氢气代替汽油。在一次测试中,汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力,5min内匀速直线行驶了9000m。
(1)汽车受到水平方向的阻力是多少?
(2)汽车牵引力所做的功和功率是多少?
解:(1)∵汽车做匀速直线运动,它受到的是平衡力 ∴f = F = 2400N
(1)W = Fs = 2400N×9000m = 2.16×107J
P = = = 7.2×104W
77.(09金华)改革开放以来,我国城乡面貌发生了日新月异的变化,民众的住房条件得到了很大的改善。建造某幢公寓楼,所用建筑材料的总重为6×108牛。此公寓楼楼顶到地面的高度为40米。求:
(1)若此公寓楼房基与地面的接触面积为1×103米2,该楼对地基产生的压强为多少帕?
(2)若每天要把l.2×106牛的水从地面送到楼顶,至少应对这些水做多少功,若送1.2×106牛的水从地面到楼顶所用的时间为8000秒,送水的功率至少为多少瓦?
解(1)P=F/S=6×108 N/1×103 m2=6×105Pa
(2)W=FS= l.2×106×40=4.8×107(J) P=W/t=4.8×107/8000=6×103(W)
78.(09福建安溪)户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式,所谓攀岩也就是人们借助于岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动,在某次室内攀岩比赛中,质量为60kg的小王同学在20s内攀上高为15m的竖直岩壁,取得了很好的成绩。求:
(1)小王同学攀岩的速度是多少?
(2)小王攀岩过程中至少做了多少功?功率多大?
79.(09四川遂宁).在地震灾区全面恢复重建的热潮中,推土机发挥了重要作用。现有一履带式推土机,其发动机额定功率为120kw,质量为1.5×104 kg.,每条履带与地面的接触面积为1. 25m2,求:
(1)推土机对水平地面的压强;
(2)若推土机的牵引力用F表示,速度用表示,发动机的功率用P表示;请你推导出
F、和P之间的关系式:P=F;
(3)当推土机以额定功率进行推土作业时,在平直的场地上以5.4km/h的速度匀速前进了15m,推土机受到的阻力和推土机所做的功是多少?
80.(09广西贵港)小吴在60s内用50N的水平拉力沿水平方向拉一个重为100N的物体在水平地面前进了120m.求:
(1)小吴的平均速度;(2)拉力对物体所做的功;(3)拉力做功的功率。
81.(09本溪)如图所示,铁明同学向上跳台阶进行晨练,铁明重500N,在10s内匀速连跳12个台阶,每个台阶的高度为0.2m,在这个过程中,已知铁明克服摩擦做功为2800J,求在此过程中:
(1)铁明竖直向上跳的平均速度是多大?
(2)铁明克服重力做功是多少?
(3)铁明做功的总功率是多大?
82.(09株洲)学校新近买了30套总质量为300 kg的物理实验器材,每套一箱。现在,某实验员需要把这批实验器材搬运到14 m高的物理实验室。
(1)该实验员需要做多少功?(不考虑他克服自身重力所做的功,取g = 10 N/kg)
(2)假设他身体可以提供的功率P如图14那样取决于所搬运物体的质量m。若要尽可能快地把这批器材搬上去,那么他每次搬运的箱子数应为 个。
(3)不考虑搬起箱子、放下箱子和下楼的时间,求他搬运这批实验器材的最短时间。
(1)W= Mgh = 300 kg×10 N/kg×14 m = 4.2×104 J
(2)3
(3)要求搬运时间最短,身体所提供的功率应最大,即P = 70 W。
根据 得(1分) = = 600 s=10 min
83. (09广西柳州)湘桂铁路扩能改造工程于2008年12月11日启动,设计列车速度达200 km/h。
(1)若工程竣工后,列车按设计标准运行,从柳州到南宁约需1.1 h,则柳州至南宁的铁路线长约为多少?
(2)假设质量为4000 t的列车在平直轨道上匀速运行时,受到的阻力为列车重的,所有车轮跟铁轨接触的总面积约为0.8 m2。列车对铁轨的压强为多大?从柳州到南宁,机车共做了多少功?(取g=10 N/kg)
解:(1)柳州至南宁的铁路线长约为:s=vt=200km/h×1.1h=220km
列车重:G=mg=4×106kg×10N/kg=4×107N
列车对铁轨的压强:P=F/S=G/S=4×107N/0.8m2=5×107Pa
列车受到的阻力:f=G/10=4×107N/10=4×106N
由于列车匀速直线行驶,所以机车牵引力等于阻力,即F=f=4×106N
机车所做的功W=Fs=4×106N×220km=8.8×1011J
84.(09凉山)小明同学的爸爸是一名潜水员,暑假期间他随爸爸参加一次水下考察活动,爸爸告诉他本次考察潜水的最大深度为150m,还告诉他穿耐压低的潜水服比穿耐压高的潜水服活动更方便,让他帮爸爸选择潜水服。小明同学发现有两种潜水服,第一种最大耐压为2×106Pa,第二种最大耐压为6×106Pa。
(1)小明同学为爸爸选了哪一种?通过计算说明理由。
(2)爸爸带好一切潜水设备后总质量为80kg,潜到水下后恰好能达到悬浮在水中的状态。在爸爸用了10min从150m深处浮到水面的过程中,浮力对他所做的功及功率分别是多少?