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第3节 能量转化的量度(第2课时)
考试这样考
类型一 功率
角度1:功率的含义
1.关于功率,下列说法中正确的是 ( )
A.物体做的功越多,则功率就越大 B.物体做功的时间越短,则功率越大
C.功率越大,则做功越多 D.在相同的时间内做的功越多,功率越大
角度2:辨析功和功率
2.下列关于做功和功率的说法中正确的是( )
A.有力作用在物体上,力一定对物体做功
B.物体对外做功越多,功率就越大
C.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体,功率为零
D.物体受到的作用力越大,力对物体做功就越多
角度3:功率的物理意义
3.某机器的功率为100 W,它的物理意义是 ( )
A.这台机器能做100 J的功 B.这台机器能做100 J/s的功
C.这台机器每秒做100 J的功 D.这台机器每秒做100 J/s的功
角度4:比较功和功率大小
4.如图,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从 O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1为300N,
F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2.则( )
A.W1>W2 B.W1<W2
C.P1>P2 D.P1<P2
类型二 功率的计算
角度1:功率的估算
5.我校同学在进行校外拓展训练时非常热爱攀岩运动,某同学大约用20s时间登上5m的岩
顶(g=10N/kg),则他攀岩时的平均功率约为( )
A.10W B.100W C.1kW D.10kW
角度2:看坐标图像计算功率
6.[2020·温州改编] 某跳伞运动员从飞机上跳下,沿竖直方向降落,一段时间后打开降落伞,
最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700 N,跳伞过程中下降的速度与时间
的关系如图甲所示。
(1)图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是 。
(2)图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图,其中与图甲曲线中CD阶段对应的
是 。
(3)计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功和做功功率。
角度3:测功率的实验设计
7.学习了功率的知识后,小科和几名同学准备做“比一比谁的爬楼功率大”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
类型三 学科综合
8.如图甲所示的地面清洁机器人,质量为3kg。机器人在水平地面运动时,所受推力F与速
度v关系如图乙所示。求:
(1)该机器人所提供的水平推力为300N时,匀速直线运动2m,水平推力做了多少功?
(2)该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是多大?
类型四 拓展创新
9.[原创】仰卧起坐是体育中考项目,女生满分是每分钟49个。小敏同学欲测量仰卧起坐满
分时的功率,查阅资料:假设其上半身质量为全身的0.6 ,重心约是升高的1/4,每次
仰卧起坐时下半身重心位置不变次。已知小敏同学质量为50kg,身高1.6m,g=10N/kg。
小敏根据资料和实际数据,求出她克服重力做功的平均功率约多少?
能力提升训练
1.跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小金的质量为50千克,每次跳起高度约为6厘米(人整体上升,如图所示),一分钟跳100次,下列说法正确的是( )
A.向上起跳过程中小金的动能持续增大
B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒
C.小金跳一次克服重力做功约 3 焦
D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为 50 瓦
2.[2020·安顺] 仅用8天就建成的武汉火神山医院,彰显的不仅是中国速度,更是战胜疫情
的坚强决心。为了在最短的时间完成地面基础建设,上百台挖掘机同时工作,其目的是增
大所有挖掘机总的 ( )
A.机械效率 B.功率 C.功 D.有用功
3.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( )
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
4.下图是健身用的跑步机示意图,运动员用力向后蹬皮带,皮带运动过程中受到的阻力恒为
f,使皮带以速度v匀速向后运动。下列关于运动过程说法,正确
的是( )
A.人相对皮带是静止的 B.人对皮带没有做功
C.人受到的摩擦力向后 D.人对皮带做功的功率为fv
5.在自由下落过程中物体的运动速度会越来越大。一个物体由A点自由下落,相
继经过B、C两点,已知AB=BC,如图所示,物体在AB段重力做功为W1,做功功
率为P1;在BC段重力做功为W2,做功功率为P2,则下列关系正确的是( )
A.W1≠W2,P1≠P2 B.W1=W2,P1=P2
C.W1=W2,P1>P2 D.W1=W2,P1
6.两次水平拉动同一物体在同一水平地面上做匀速直线运动,两次物体运动的s-t图像如图
所示。根据图像,下列判断正确的是( )
A.两次物体运动的速度:v1B.两次物体所受的拉力:F1>F2
C.0~6 s内两次拉力对物体所做的功:W1>W2
D.0~6 s内两次拉力对物体做功的功率:P17.[2021·黑龙江省大庆市]一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,
其路程时间关系如图所示,下列正确的是( )
A.物体20s时的速度大于8s时的速度
B.0`12s物体所受的拉力大于12s`24s物体所受的拉力
C.0`12s拉力做的功大于12s`24拉力做的功
D.0`12s 拉力做功的功率小于12s`24拉力做功的功率
8.在中国科技馆的展厅里,摆着一个如图所示,叫做“最速降线”的展品:两个并排轨道的起点高度一样,终点高度也一样;一个是倾斜的直轨道,另一个是向下弯曲的弧形轨道。将甲、乙两个完全相同的小球同时分别从直轨道和弧形轨道的起点释放,弧形轨道上的乙球先到达终点。若不计一切摩擦阻力,则关于两小球从起点至终点的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.乙球的重力势能先变小后变大
B.甲球的机械能大于乙球的机械能
C.重力对甲球做的功大于重力对乙球做的功
D.重力对甲球做功的功率小于重力对乙球做功的功率
9.如图所示是使用汽车打捞水下重物的示意图.在重物从水底拉到井口的过程中,汽车以恒
定的速度向右运动,不计水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了汽车功率(P)随时间
(t)变化的图像,其中正确的是( )
10.质量为45 kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示,根据图像可估算出
该同学在1 min内克服重力做功的平均功率为( )
A.45 W B.135 W
C.169 W D.270 W
11.[2021·湖州市]一端封闭的两个完全相同的玻璃管如图所示,
甲中装水,乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静
止释放,下落到P处,小球在食用油中下落的时间更长。比较
两小球从O处到P处的下落情况,则小球
A.重力势能变化量不相同 B.获得的动能相同
C.在食用油中重力做功慢 D.机械能不变
12.[2022·贵州毕节]图甲是“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”
的实验装置图,小宇用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,弹簧测力计的示数如图乙,木
块在0~1s做加速运动,在1~3s 以速度0.2m/s做匀
速直线运动。
(1)在0~1s内木块受到的滑动摩擦力为 N;
(2)在1~3s内,拉力的功率为 W;
(3)3s钟后,物体不受拉力,也不会立即停止运动,
是因为物体具有 。
13.[2022·黑龙江绥化]如图甲所示,有一底面积为0.01m2,质量为3kg的正方体物块,在
拉力F的作用下在水平面上做直线运动。拉力随时间变化、速度随时间变化图象分别如
图乙、丙所示,已知物块在2~4s的运动距离为2m。求:
(1)物块静止时对水平面的压强;
(2)在2~4s物块受到的摩擦力;
(3)在前6s内,拉力F做功的功率。
参考答案
考试这样考
1.D 2.C 3.C 4.C 5.B
6..(1)运动员和跳伞设备的总重力大于阻力
(2)③
(3)解:由图甲可知,运动员在AB段的速度为v=50 m/s,时间为t=40 s-20 s=20 s,
由速度公式得,运动员在AB段下降的高度:
h=s=vt=50 m/s×20 s=1000 m,
则运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功:W=Gh=700 N×1000 m=7×105 J。
做功功率:P===3.5×104 W。
7.D
8.(1)该机器人所提供的水平推力为300N时,匀速直线运动通过的路程:s=2m; 水平推力做的功为:W=Fs=300N×2m=600J;
(2)由乙图可知:v′=0.5m/s时,F′=150N,则: P=W/t=F′v′=150N×0.5m/s=75W。
答:(1)水平推力做了600J的功; (2)该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是75W。
9.98W
能力提升训练
1.D 2.B 3.B 4.D 5.D 6.C 7.C 8.D 9.C 10.B 11.C
12.0.6 0.1 惯性
13.(1)3103Pa (2)6N (3)7W
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