11.3功 功率
一、单选题
1.物理学中常会用有杰出贡献的科学家的名字作物理量单位,如“功率”的单位是
A.牛顿 B.焦耳 C.瓦特 D.帕斯卡
2.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
3.下列情形中,关于做功的情况,叙述正确的是( )
A.踢出去的足球在地面上滚动的过程中,脚对足球做了功
B.小刚推汽车没有推动,但小刚的推力对汽车做了功
C.起重机吊着物体静止在空中,重力对物体做了功
D.马拉车前进的过程中,马的拉力对车做了功
4.上完体育课,体育委员小明将一筐实心球提回器材室。若筐及实心球的总重为200N,小明提着这筐实心球在操场的水平跑道上匀速行走100m后,通过竖直高度为15m的阶梯到达器材室。下列说法正确的是( )
A.小明通过阶梯过程中对这筐实心球做功为0J
B.小明通过操场过程中对这筐实心球做功为2×104J
C.整个过程中,小明对这筐实心球做功为3×103J
D.整个过程中,小明对这筐实心球做功为2.3×103J
5.下列关于做功的说法中,正确的是( )
A.人推箱子,推而未动,人对箱子做功
B.滑雪运动员从高处下落的过程中,重力对运动员做功
C.人提箱子沿水平方向匀速运动,人对箱子做功
D.掷出后的冰壶向前滑行过程中,运动员对冰壶做功
6.小亮用100N的水平推力推地面上的箱子,但没有推动,下列说法正确的是( )
A.小亮的推力对箱子做了功
B.小亮的推力对箱子没有做功
C.没有推动是因为推力小于摩擦力
D.小亮对箱子的推力小于箱子对小亮的相互作用力
7.北京是世界上首个具有“双奥之城”称号的城市。如图所示是北京冬奥会冰墩墩纪念邮票。相关的物理量估测合理的是( )
A.该邮票质量约50g
B.该邮票面积约
C.该邮票从课桌上掉落到地面重力做功约40J
D.该邮票受到的大气压力约1200N
8.“一个和尚挑水喝,两个和尚抬水喝……”,这是我们非常熟悉的一则谚语故事。如图,小和尚甲、乙将总质量30kg的水桶(含水)用轻绳悬于轻质木杆的O点,分别在A、B点(肩膀与木杆相接触的点)以竖直向上的力共同抬起木杆,已知AO∶BO=3∶2,忽略手对木杆的作用力,若抬起水桶后木杆保持水平,在以下说法中正确的是( )
①以甲和尚肩膀为支点此杆是一个省力杠杆
②以乙和尚肩膀为支点此杆是一个费力杠杆
③若甲、乙和尚质量相等,则两和尚对地面的压力F甲∶F乙=2∶3
④将水桶从地面缓缓抬起50cm,至少需克服水桶(含水)的重力做功150J
A.①② B.①③ C.①④ D.②④
9.下列说法正确的是( )
A.越省力机械,机械做功一定越快 B.做功越多的机械,功率一定越大
C.功率越大的机械,做功一定越多 D.做功越快的机械,功率一定越大
10.如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙,物体的速度v与时间t的关系如图丙,以下说法正确的是( )
①0~2秒,物体处于静止状态,是因为推力小于摩擦力
②2~4秒,物体受到的摩擦力为2N
③2~4秒,物体做匀速直线运动
④4~6秒,推力F做的功为16J
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④
二、填空题
11.一建筑工人用100N的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了15m,小车受到的阻力为 N。撤去推力,小车仍然能继续向前1m,这是由于小车具有 。在上述小车前进16m的过程中,建筑工人对小车做的功为 J。
12.如图所示,A 装置是 滑轮(选填“定”或“动”),可以看作 杠杆(选填“省力”“等臂”或“费力”),若旗帜重为5牛,不计摩擦和空气阻力,旗帜被竖直提升3米过程中,力F所做的功为 焦。
13.如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙所示,速度随时间变化的规律如图丙所示,物体所受摩擦力为 N,则在2~4s内,物体克服摩擦力所做的功为 J。
14.小明用20N的水平推力,将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了10m,在此过程中,推力对购物车做功 J,支持力对购物车做功 J。
15.2023年9月23日至10月8日,第19届亚运会在杭州市举行,中国代表团共获得201枚金牌,创造历史。为了方便市民,杭州奥体中心(“大莲花”)附近寄存大批公共自行车。小明租借了一辆自行车,在水平公路上10s内行驶了50m,已知小明和自行车的总重600N,骑车时受到的平均阻力是20N。这段时间内,重力对他做的功为 J,他克服阻力做的功为 J。
16.工人师傅驾驶图所示的电动叉车在5s内将重为1.5×104N的货箱匀速提升2m,电动叉车做功 J,功率是 W。
17.质量是58kg的小明放学后背着2kg的书包步行从1楼到5楼用时1.5min,若每层楼高3m,则小明步行从1楼上5楼重力做功 ,小明克服重力做功的功率是 。若跑步上楼,用时会更短,小明克服重力做功的功率将 (选填“增大”或“减小”或“不变”)(g=10N/kg)
18.在整理家务时,小明用20N的水平推力,用时5s将重150N的木箱沿水平地面向前推动3m。则推力对木箱做的功为 J,木箱受到的重力对木箱做的功为 J,推力做功的功率为 W。
19.摩托车发动机的功率为1.6千瓦,它表示发动机 。摩托车发动机在5秒内可做功 。
20.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都等于握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500N,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,10s内小明做引体向上的功率是 W。
三、综合题
21.如图所示,气象站用缆绳将地面与气象气球连接,利用气象气球上的仪器设备对大气污染进行检测,气象气球(可看作球体,体积V=)的半径为4m,球内充氦气,能搭载物体的最大质量为125kg。(空气的密度空=1.3kg/m3,=3)
(1)气球利用搭载的空气质量检测仪对大气环境中的PM2.5进行测定,PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物。2.5μm= m。
(2)如果充满氦气的气球以3m/s的平均速度上升10s,则此过程中浮力对气球做了多少功 ?
(3)试求充满氦气的气球总重力 ?
(4)某次探测时,气球上搭载了质量为65kg的仪器设备,当充满氦气的气球升至最高点静止时,缆绳拉气球的拉力是多大 ?
22.甲、乙两人用如图两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N,绳重和摩擦力不计。若将物体提高2米,甲用了2秒,乙用了3秒。
(1)乙的绳子自由端移动了 米;
(2)这个过程中,甲做了多少功?
(3)通过计算比较甲、乙的功率大小。
23.2015年10月,我国研发的平流层飞艇“圆梦”号(如图甲)首飞成功.飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层,其推进系统有太阳能电池提供能量.推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使飞艇长时间悬停.
(1)飞艇气囊内的气体密度比艇外的空气密度 (选题“大”、“小”).若飞艇的气囊体积为3×104m3,则飞艇在平流层受到的浮力约为 N.(平流层空气密度取 0.06kg/m3,g取10N/kg)
(2)飞艇悬停时,推进器将空气推向后方获得向前的推力,说明 ;飞艇所受空气阻力与风速的关系如图乙,推进器的功效(功效是指推进器的推力与功率的比值)为0.01N/W,当平流层风速为40m/s时,飞艇推进器的功率为 W.
参考答案:
1.C
2.B
3.D
4.C
5.B
6.B
7.B
8.C
9.D
10.D
11. 100 惯性 1500
12. 定 等臂 15
13. 3 30
14. 200 0
15. 0 1000
16. 3×104 6×103
17. 7200J 80W 增大
18. 60 0 12
19. 每秒内做功1600焦
20.120
21. 2.5×10-6 99840J 2078N 600N
22. 4 甲做的功为200J P甲>P乙
23. 小 1.8×104N 力的作用是相互的 1.44×105W