教科版初中物理八年级下学期 11.3 功 功率

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名称 教科版初中物理八年级下学期 11.3 功 功率
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-03-06 11:20:13

文档简介

教科版初中物理八年级下学期 11.3 功 功率
一、单选题
1.(2020九上·柳州期末)建筑工地上,两台不同规格的起重机都正常工作时,功率大的起重机比功率小的(  )
A.做功快 B.做功多 C.做有用功多 D.做功时间少
2.(2020九上·姜堰期末)如图所示的情景中,力对物体做功的是(  )
A. 提着滑板在水平路面前进
B. 用力搬石头搬而未动
C. 用力推小车向前移动
D. 手举杠铃静止不动
3.(2020八上·上海期末)某同学进行体能训练,用100s跑上20m高的高楼,试估算他登楼的平均功率最接近下列哪个数值(  )
A.10W B.100W C.1000W D.10000W
4.(2020九上·九江月考)一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱,分别在光滑和粗糙两种水平面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法正确的是(  )
A.在粗糙地面上做功较多
B.两次做功一样多
C.在光滑地面上做功较多
D.条件不够,无法比较两次做功大小
5.(2020九上·九江月考)一名质量约50kg的同学从一楼走到七楼,他上楼过程中克服自身重力所做功约为(  )
A.90 J B.900 J C.9000 J D.90000 J
6.(2020九上·淮南月考)徐老师参加自行车比赛,他在水平路面上5min匀速骑行了3km。若车所受阻力约为人和车总重力的0.02倍,已知徐老师的质量为60kg,则他的骑行功率和下列哪个值最接近(  )
A.5W B.15W C.150W D.1500W
7.(2020九上·灌阳期中)一颗质量是20克的子弹从枪膛中水平射出,子弹在枪膛中受火药爆炸后产生气体的平均作用力是700N,枪膛长50cm,子弹从枪膛射出后飞行1000米,气体对子弹做的功为(  )
A.140J B.350J C.7×105J D.7.35×105J
8.(2020九上·长春月考)当两台机器正常工作时,功率大的机器一定比功率小的机器(  )
A.消耗电能多 B.消耗电能少 C.消耗电能快 D.消耗电能慢
9.(2020九上·花都期中)小球由静止释放后,在竖直下落过程中运动速度会变快。如图所示,一个小球由A点静止释放后,先后经过B、C两点,已知B为AC中点。小球在AB段重力做功 ,其功率为 ;在 段重力做功 ,其功率为 ,则(  )
A. B.
C. D.
10.(2020九上·射洪月考)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F-t和v-t图象分别如图乙、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0
B.当t=3 s时,物体受到的摩擦力是7 N
C.4~6 s内,拉力F做的功是20 J
D.2~4 s内,物体的机械能保持不变
11.(2020九上·东台月考)一个人先后用同样大小的水平推力,使同一个木箱在光滑和粗糙两种不同的水平地面上运动相等的距离,则(  )
A.两种情况下做的功一样多 B.在光滑的地面上,人做的功多
C.在粗糙的地面上,人做的功多 D.条件不足,无法比较
12.(2020九上·惠城月考)如图所示:三个物体的质量关系是mA>mB>mc,它们在同样大的力F作用下,都沿力的方向移动相同的距离s,则力F对三个物体所做的功(  )
A.对A做的功最多 B.对B做的功最多
C.对C做的功最多 D.对A,B,C做的功一样多
二、填空题
13.(2020九上·揭西月考)小明同学用100N的水平推力,推放在水平地面上重500N的物体,使其做匀速直线运动,若该物体在10s内移动5m,则在此过程中小明做功为   J,重力做功为   J,小明做功的功率是   W。
14.(2020九上·南昌月考)如图所示,举重运动员在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   ;运动员在起立状态保持3 s,在这3 s内运动员对杠铃   。(选填“做功”或“不做功”)
15.(2020九上·九江月考)在《向左走,向右走》的漫画中,男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m,女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m,他们中,对物体没有做功的是   (选填“男孩”或“女孩”),其理由:   。
16.(2020九上·淮南月考)在学校组织的户外拓展活动攀岩项目中,体重为600N的林老师用3min攀到距地面15m的顶端,在此过程中他克服重力做功的平均功率为   W。
17.(2020九上·潮安月考)吊车把质量是3.0×103kg,匀速提升到一定高度所做的功是4.41×106J,则重物被提升的高度是   m;一辆汽车在平直的公路上匀速行驶了160m,汽车牵引力做功8.0×104J,则汽车受到的阻力是   N;工人用100N的推力把重300N的重物在水平地面上推动了2m,重力做的功是   J。(取g=10N/kg)
三、计算题
18.(2020九上·南昌月考)体育测试中,小明的质量为m,他在1min跳绳n次,每次所跳的高度约为h。求
(1)小明跳一次时所做的功;
(2)小明跳绳时的功率。
19.(2020九上·涡阳月考)图是一张出租车发票中的部分信息,假如这辆出租车是在平直 公路上匀速行驶,发动机牵引力的大小为3×103N。求:
(1)该车的牵引力做的功;
(2)该车的牵引力做功的功率。
20.(2020九上·玄武期末)随着我国现代化进程加速,国家加大了对新能源汽车的推广力度,现有一辆质量为 2t 的国产品牌电动汽车,电池存储电能的容量为
60kW·h,已知在水平公路上以 20m/s 匀速直线行驶时,受到的阻力为重力的 0.03倍。(g=10N/kg)求:
(1)此时电动汽车牵引力做功的功率;
(2)若用功率为 15kW 的充电桩对汽车电池充电,充满电需要的时间;
(3)若在此速度下汽车最大续航里程为 300km,则汽车的效率为   %。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】功率是描述做功快慢的物理量,功率大的起重机比比率小的做功快。
故答案为:A。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量,物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。
2.【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.提着滑板在水平地面上匀速前进,人给滑板一个向上的力,滑板向上没有移动距离,人对滑板没有做功,A不符合题意;
B.用力搬石头但没有搬动,人给石头一个向上的力,石头向上没有移动距离,人对石头没有做功,B不符合题意;
C.推着小车向前运动了一段距离,施加了力,并且在力的方向上移动了距离,对小车做了功,C符合题意;
D.举着杠铃原地不动,人给石杠铃一个向上的力,杠铃向上没有移动距离,人对杠铃没有做功,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
3.【答案】B
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】中学生的体重大约是50kg,上楼时所做的功为W=Gh=50kg 10N/kg 20m=10000J
则他做功的功率为P= = =100W
故答案为:B。
【分析】根据重力和高度的乘积计算功的大小;根据功和时间的比值计算功率。
4.【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】用同样大小的水平方向的力拉着木箱,分别在光滑和粗糙两种水平面上前进相同的距离,根据功的公式 ,因为拉力相同且在拉力方向移动的距离也相等,所以拉力所做的功相同。
故答案为:B。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
5.【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】该同学的重力为
在竖直方向移动的距离为
该同学克服自身重力所做的功为
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
6.【答案】C
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】徐老师的质量为60kg,整车质量约为20kg,人与车的总重力
匀速骑行驶受到的阻力
骑自行车克服阻力所做的功
骑行时做功的功率
160W和150W最接近,
故答案为:C。
【分析】结合自行车受到的阻力与重力的关系求解阻力,自行车匀速运动,水平受力平衡,牵引力等于阻力,再结合骑行的速度利用公式P=Fv求解功率即可。
7.【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】子弹在枪膛中受火药爆炸气体的作用力而运动的距离为枪膛长度,即s=50cm=0.5m
子弹离开枪膛后就不再受火药爆炸产生的气体推力,子弹飞行1000米过程中,气体推力不再做功;所以,气体对子弹做功W=Fs=700N×0.5m=350J
故答案为:B。
【分析】物体受力且沿力的方向移动距离,力对物体做了功;根据力和力的方向上移动距离的乘积,计算做功多少。
8.【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】功率指的是做功的快慢,是一定时间内做的功与时间的比值,所以功率大的机器一定比功率小的机器,消耗的电能快。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】功率表示做功的快慢。
9.【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】由题知 ,物体下落时重力不变,根据 可知,物体在 段和 段做的功相等,即
由于小球在自由下落时做加速运动,根据 可知,小球在BC段运动的时间短,根据 可知,物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率,即
故答案为:C。
【分析】根据相同的力和距离的乘积计算做功大小,自由下落的物体作加速运动,根据P=Fv分析,速度不同,功率不同。
10.【答案】C
【知识点】功;功的计算及应用
【解析】【解答】A.由图乙可知,当t=2 s时,物体处于静止状态,摩擦力等于拉力的大小为3N,A不符合题意;
B.当t=3 s时,物体受到的拉力的小为7N,此时物体受力不平衡,物体受到摩擦力等于5N,B不符合题意;
C.4﹣6 s内,拉力的大小为5N,物体通过的距离为4m,拉力F做的功是20 J,C符合题意;
D.2﹣4 s内,物体的速度是不断变大的,机械能增加,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】4﹣6 s内,物体做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,大小为5N,又物体通过的距离为4m,就可以通过功的公式求解。
11.【答案】A
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】力学中的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动距离。
∵在光滑和粗糙两种不同的水平地面上,作用在木箱上的水平推力大小相同,在力的作用下运动距离相同。∴根据W=Fs可知,做功相同。
故答案为:A
【分析】物体受力且沿力的方向移动距离,力对物体做了功;功和力和距离的乘积。
12.【答案】D
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】由题意知,三个物体同样大的力的作用下,沿力的方向移动相同的距离,据W=Fs得,力F对三个物体所做的功相同。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体受力,且在力的方向移动距离,力对物体做了功,根据力和距离的乘积计算功的大小。
13.【答案】500;0;50
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】水平推力F=100N,物体运动的路程s=5m,所以小明做的功为 物体在重力方向上没有移动距离,所以重力做功为0。小明做功的功率
【分析】根据力和距离的乘积,计算做功多少;功和时间的比值计算功率。
14.【答案】做功;不做功
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】]如图举重运动员在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施加了力的作用,杠铃在力的方向上通过了距离,有力有距离,所以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3s,在这3s内运动员对杠铃施加了力的作用,但杠杆没有在力的方向上通过距离,所以在这3s内运动员对杠铃没有做功。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
15.【答案】男孩;没有在力的方向上移动一段距离
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】做功的要求是在力的方向上移动一段距离,女孩的拉着箱子在力的方向上移动了一段距离,所以女孩对物体做了功,男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走,力的方向向上,运动的方向水平,力的方向与运动方向垂直,不做功。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
16.【答案】50
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】林老师的体重G=600N,林老师克服重力做的功为W=Gh=600N×15m=9000J
林老师做功的平均功率为
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
17.【答案】147;500;0
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】重物受到的重力
根据吊车对重物做的有用功 得,重物被提升的高度 汽车的牵引力,由 得
因为汽车在平直的公路上匀速行驶,所以汽车在水平方向上受平衡力,汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,则汽车受到的阻力 根据功的定义,由于重物没有在重力的方向上移动距离,所以重力对重物做功为零。
【分析】根据质量计算重力,利用功和力的大小计算距离;根据功和距离计算力的大小;物体受力但没有移动距离,力无功。
18.【答案】(1)解:小明的重力G=mg,跳一次做的功W=Gh=mgh
答:小明跳一次时所做的功是mgh;
(2)解:小明跳绳时的功率
答:小明跳绳时的功率是 。
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
19.【答案】(1)解;该车的牵引力做的功为
答:该车的牵引力做的功为 ;
(2)解;出租车运动的时间为
该车的牵引力做功的功率为
答:该车的牵引力做功的功率为 。
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
20.【答案】(1)解:汽车质量为m=2t=2000kg
所受阻力为
因为汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,所以牵引力做功的功率为
答:牵引力做功的功率是 。
(2)解:电池存储电能的容量 ,充满电需要的时间为
答:充满电需要的时间是4h。
(3)83.3%
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(3)汽车的效率为
答:(3)汽车的效率为83.3%。
【分析】(1)结合汽车受到的阻力与重力的关系求解阻力,汽车匀速运动,水平受力平衡,牵引力等于阻力,利用公式P=Fv求解功率;
(2)利用电容除以充电的功率即为充电的时间;
(3)发动机做的有用功,除以电池的电能即为发动机的机械效率即可。
1 / 1教科版初中物理八年级下学期 11.3 功 功率
一、单选题
1.(2020九上·柳州期末)建筑工地上,两台不同规格的起重机都正常工作时,功率大的起重机比功率小的(  )
A.做功快 B.做功多 C.做有用功多 D.做功时间少
【答案】A
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】功率是描述做功快慢的物理量,功率大的起重机比比率小的做功快。
故答案为:A。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量,物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。
2.(2020九上·姜堰期末)如图所示的情景中,力对物体做功的是(  )
A. 提着滑板在水平路面前进
B. 用力搬石头搬而未动
C. 用力推小车向前移动
D. 手举杠铃静止不动
【答案】C
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.提着滑板在水平地面上匀速前进,人给滑板一个向上的力,滑板向上没有移动距离,人对滑板没有做功,A不符合题意;
B.用力搬石头但没有搬动,人给石头一个向上的力,石头向上没有移动距离,人对石头没有做功,B不符合题意;
C.推着小车向前运动了一段距离,施加了力,并且在力的方向上移动了距离,对小车做了功,C符合题意;
D.举着杠铃原地不动,人给石杠铃一个向上的力,杠铃向上没有移动距离,人对杠铃没有做功,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
3.(2020八上·上海期末)某同学进行体能训练,用100s跑上20m高的高楼,试估算他登楼的平均功率最接近下列哪个数值(  )
A.10W B.100W C.1000W D.10000W
【答案】B
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】中学生的体重大约是50kg,上楼时所做的功为W=Gh=50kg 10N/kg 20m=10000J
则他做功的功率为P= = =100W
故答案为:B。
【分析】根据重力和高度的乘积计算功的大小;根据功和时间的比值计算功率。
4.(2020九上·九江月考)一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱,分别在光滑和粗糙两种水平面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法正确的是(  )
A.在粗糙地面上做功较多
B.两次做功一样多
C.在光滑地面上做功较多
D.条件不够,无法比较两次做功大小
【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】用同样大小的水平方向的力拉着木箱,分别在光滑和粗糙两种水平面上前进相同的距离,根据功的公式 ,因为拉力相同且在拉力方向移动的距离也相等,所以拉力所做的功相同。
故答案为:B。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
5.(2020九上·九江月考)一名质量约50kg的同学从一楼走到七楼,他上楼过程中克服自身重力所做功约为(  )
A.90 J B.900 J C.9000 J D.90000 J
【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】该同学的重力为
在竖直方向移动的距离为
该同学克服自身重力所做的功为
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs。
6.(2020九上·淮南月考)徐老师参加自行车比赛,他在水平路面上5min匀速骑行了3km。若车所受阻力约为人和车总重力的0.02倍,已知徐老师的质量为60kg,则他的骑行功率和下列哪个值最接近(  )
A.5W B.15W C.150W D.1500W
【答案】C
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】徐老师的质量为60kg,整车质量约为20kg,人与车的总重力
匀速骑行驶受到的阻力
骑自行车克服阻力所做的功
骑行时做功的功率
160W和150W最接近,
故答案为:C。
【分析】结合自行车受到的阻力与重力的关系求解阻力,自行车匀速运动,水平受力平衡,牵引力等于阻力,再结合骑行的速度利用公式P=Fv求解功率即可。
7.(2020九上·灌阳期中)一颗质量是20克的子弹从枪膛中水平射出,子弹在枪膛中受火药爆炸后产生气体的平均作用力是700N,枪膛长50cm,子弹从枪膛射出后飞行1000米,气体对子弹做的功为(  )
A.140J B.350J C.7×105J D.7.35×105J
【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】子弹在枪膛中受火药爆炸气体的作用力而运动的距离为枪膛长度,即s=50cm=0.5m
子弹离开枪膛后就不再受火药爆炸产生的气体推力,子弹飞行1000米过程中,气体推力不再做功;所以,气体对子弹做功W=Fs=700N×0.5m=350J
故答案为:B。
【分析】物体受力且沿力的方向移动距离,力对物体做了功;根据力和力的方向上移动距离的乘积,计算做功多少。
8.(2020九上·长春月考)当两台机器正常工作时,功率大的机器一定比功率小的机器(  )
A.消耗电能多 B.消耗电能少 C.消耗电能快 D.消耗电能慢
【答案】C
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】功率指的是做功的快慢,是一定时间内做的功与时间的比值,所以功率大的机器一定比功率小的机器,消耗的电能快。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】功率表示做功的快慢。
9.(2020九上·花都期中)小球由静止释放后,在竖直下落过程中运动速度会变快。如图所示,一个小球由A点静止释放后,先后经过B、C两点,已知B为AC中点。小球在AB段重力做功 ,其功率为 ;在 段重力做功 ,其功率为 ,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【解答】由题知 ,物体下落时重力不变,根据 可知,物体在 段和 段做的功相等,即
由于小球在自由下落时做加速运动,根据 可知,小球在BC段运动的时间短,根据 可知,物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率,即
故答案为:C。
【分析】根据相同的力和距离的乘积计算做功大小,自由下落的物体作加速运动,根据P=Fv分析,速度不同,功率不同。
10.(2020九上·射洪月考)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F-t和v-t图象分别如图乙、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0
B.当t=3 s时,物体受到的摩擦力是7 N
C.4~6 s内,拉力F做的功是20 J
D.2~4 s内,物体的机械能保持不变
【答案】C
【知识点】功;功的计算及应用
【解析】【解答】A.由图乙可知,当t=2 s时,物体处于静止状态,摩擦力等于拉力的大小为3N,A不符合题意;
B.当t=3 s时,物体受到的拉力的小为7N,此时物体受力不平衡,物体受到摩擦力等于5N,B不符合题意;
C.4﹣6 s内,拉力的大小为5N,物体通过的距离为4m,拉力F做的功是20 J,C符合题意;
D.2﹣4 s内,物体的速度是不断变大的,机械能增加,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】4﹣6 s内,物体做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,大小为5N,又物体通过的距离为4m,就可以通过功的公式求解。
11.(2020九上·东台月考)一个人先后用同样大小的水平推力,使同一个木箱在光滑和粗糙两种不同的水平地面上运动相等的距离,则(  )
A.两种情况下做的功一样多 B.在光滑的地面上,人做的功多
C.在粗糙的地面上,人做的功多 D.条件不足,无法比较
【答案】A
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】力学中的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动距离。
∵在光滑和粗糙两种不同的水平地面上,作用在木箱上的水平推力大小相同,在力的作用下运动距离相同。∴根据W=Fs可知,做功相同。
故答案为:A
【分析】物体受力且沿力的方向移动距离,力对物体做了功;功和力和距离的乘积。
12.(2020九上·惠城月考)如图所示:三个物体的质量关系是mA>mB>mc,它们在同样大的力F作用下,都沿力的方向移动相同的距离s,则力F对三个物体所做的功(  )
A.对A做的功最多 B.对B做的功最多
C.对C做的功最多 D.对A,B,C做的功一样多
【答案】D
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】由题意知,三个物体同样大的力的作用下,沿力的方向移动相同的距离,据W=Fs得,力F对三个物体所做的功相同。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体受力,且在力的方向移动距离,力对物体做了功,根据力和距离的乘积计算功的大小。
二、填空题
13.(2020九上·揭西月考)小明同学用100N的水平推力,推放在水平地面上重500N的物体,使其做匀速直线运动,若该物体在10s内移动5m,则在此过程中小明做功为   J,重力做功为   J,小明做功的功率是   W。
【答案】500;0;50
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】水平推力F=100N,物体运动的路程s=5m,所以小明做的功为 物体在重力方向上没有移动距离,所以重力做功为0。小明做功的功率
【分析】根据力和距离的乘积,计算做功多少;功和时间的比值计算功率。
14.(2020九上·南昌月考)如图所示,举重运动员在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   ;运动员在起立状态保持3 s,在这3 s内运动员对杠铃   。(选填“做功”或“不做功”)
【答案】做功;不做功
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】]如图举重运动员在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施加了力的作用,杠铃在力的方向上通过了距离,有力有距离,所以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3s,在这3s内运动员对杠铃施加了力的作用,但杠杆没有在力的方向上通过距离,所以在这3s内运动员对杠铃没有做功。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
15.(2020九上·九江月考)在《向左走,向右走》的漫画中,男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m,女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m,他们中,对物体没有做功的是   (选填“男孩”或“女孩”),其理由:   。
【答案】男孩;没有在力的方向上移动一段距离
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】做功的要求是在力的方向上移动一段距离,女孩的拉着箱子在力的方向上移动了一段距离,所以女孩对物体做了功,男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走,力的方向向上,运动的方向水平,力的方向与运动方向垂直,不做功。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
16.(2020九上·淮南月考)在学校组织的户外拓展活动攀岩项目中,体重为600N的林老师用3min攀到距地面15m的顶端,在此过程中他克服重力做功的平均功率为   W。
【答案】50
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】林老师的体重G=600N,林老师克服重力做的功为W=Gh=600N×15m=9000J
林老师做功的平均功率为
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
17.(2020九上·潮安月考)吊车把质量是3.0×103kg,匀速提升到一定高度所做的功是4.41×106J,则重物被提升的高度是   m;一辆汽车在平直的公路上匀速行驶了160m,汽车牵引力做功8.0×104J,则汽车受到的阻力是   N;工人用100N的推力把重300N的重物在水平地面上推动了2m,重力做的功是   J。(取g=10N/kg)
【答案】147;500;0
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】重物受到的重力
根据吊车对重物做的有用功 得,重物被提升的高度 汽车的牵引力,由 得
因为汽车在平直的公路上匀速行驶,所以汽车在水平方向上受平衡力,汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,则汽车受到的阻力 根据功的定义,由于重物没有在重力的方向上移动距离,所以重力对重物做功为零。
【分析】根据质量计算重力,利用功和力的大小计算距离;根据功和距离计算力的大小;物体受力但没有移动距离,力无功。
三、计算题
18.(2020九上·南昌月考)体育测试中,小明的质量为m,他在1min跳绳n次,每次所跳的高度约为h。求
(1)小明跳一次时所做的功;
(2)小明跳绳时的功率。
【答案】(1)解:小明的重力G=mg,跳一次做的功W=Gh=mgh
答:小明跳一次时所做的功是mgh;
(2)解:小明跳绳时的功率
答:小明跳绳时的功率是 。
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
19.(2020九上·涡阳月考)图是一张出租车发票中的部分信息,假如这辆出租车是在平直 公路上匀速行驶,发动机牵引力的大小为3×103N。求:
(1)该车的牵引力做的功;
(2)该车的牵引力做功的功率。
【答案】(1)解;该车的牵引力做的功为
答:该车的牵引力做的功为 ;
(2)解;出租车运动的时间为
该车的牵引力做功的功率为
答:该车的牵引力做功的功率为 。
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
20.(2020九上·玄武期末)随着我国现代化进程加速,国家加大了对新能源汽车的推广力度,现有一辆质量为 2t 的国产品牌电动汽车,电池存储电能的容量为
60kW·h,已知在水平公路上以 20m/s 匀速直线行驶时,受到的阻力为重力的 0.03倍。(g=10N/kg)求:
(1)此时电动汽车牵引力做功的功率;
(2)若用功率为 15kW 的充电桩对汽车电池充电,充满电需要的时间;
(3)若在此速度下汽车最大续航里程为 300km,则汽车的效率为   %。
【答案】(1)解:汽车质量为m=2t=2000kg
所受阻力为
因为汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,所以牵引力做功的功率为
答:牵引力做功的功率是 。
(2)解:电池存储电能的容量 ,充满电需要的时间为
答:充满电需要的时间是4h。
(3)83.3%
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(3)汽车的效率为
答:(3)汽车的效率为83.3%。
【分析】(1)结合汽车受到的阻力与重力的关系求解阻力,汽车匀速运动,水平受力平衡,牵引力等于阻力,利用公式P=Fv求解功率;
(2)利用电容除以充电的功率即为充电的时间;
(3)发动机做的有用功,除以电池的电能即为发动机的机械效率即可。
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