重点强化 功和功率的计算
注:本节中 g 取 10N/ kg
专题考点归纳
1.求机械功时一要明确做功的两个必要因素,二要搞清力的方向和移动的距离的方向,判断出某力是否做功,然后再用功的计算公式进行计算。
2.功和功率是两个不同的概念,做功多不一定做功快,同样,做功快不一定做功多。
3.功的计算公式:W=Fs;克服重力做功:W=Gh。功率的计算公式: 机械功的功率:
类型 ① 功、功率
1.(2024武昌区)小明的家住在3楼。一天,他把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到家里,提鸡蛋的力大约做功为( )
A.90J B.135J C.180J D.270J
2.如图所示,一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳了10个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是( )
A.1000W B.10W C.12W D.100W
3.如图所示,一物体在拉力 F 作用下水平向右匀速直线运动。第一次以1m/s的速度运动了10m,拉力所做的功为W ,功率为 P ;第二次以2m/s的速度运动了10m,拉力所做的功为W ,功率为 P 。则W W ,P P 。(均选填“>”“<”或“=”)
4.(2024江西)如图所示,物块在大小为 F 的拉力作用下,在时间t 内沿拉力方向移动的距离为s,则此过程中拉力对物块做的功为 ,功率为 。(均用题中所给字母表示)
5.(2024广东)2024年4月30 日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示。若返回舱质量为3×10 kg,在着陆过程中,从距地面 1m高处竖直向下落地,用时0.4s,求返回舱在这段时间内重力做的功。
6.(2024江汉区)我国在无人机的研发和生产技术处于世界领先。如图所示,快递公司用无人机运送包裹,无人机和包裹总重150N,快递员操作该无人机先以1m/s的速度沿竖直方向匀速上升40m,接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行40m。无人机在上升过程中,克服总重力做功 J;在整个飞行过程中,无人机克服总重力做功的功率为 W。
类型 ② 与功、功率有关的图像问题
7.如图所示是跳伞运动员在匀速下落过程中,下落的速度 v、下落的路程s、重力做的功 W 和重力做功的功率P 随时间t变化规律的图像,其中正确的是( )
8.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为 ;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为 两次推力的功率分别为 ,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(2024硚口区)四位同学甲、乙、丙、丁在相同时间分别对物体做功,将他们对物体施加的力 F和物体在力的方向上移动的距离s 的数据在坐标系中描点,如图所示。根据图中信息判断,下列说法正确的是( )
A.做功相差最小的两位同学是甲和丙 B.做功相差最大的两位同学是甲和丁
C.功率相差最小的两位同学是乙和丁 D.功率相差最大的两位同学是甲和丙
10.(2024江岸区)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其图像如图,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为120m。在0~10s内汽车牵引力 (选填“大于”“小于”或“等于”)阻力;设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为 f=3000N,则汽车行驶时的功率为 W,在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是 J。
11.如图甲所示,质量为2.5t的电动叉车托着质量为1000kg的货物,在30s内沿水平方向匀速直线行驶60m;如图乙所示,叉车在5s内把货物匀速竖直提升1m。
(1)叉车水平匀速直线行驶的过程中,叉车的功率为200kW,求叉车的牵引力是多少
(2)叉车匀速竖直提升货物的过程中,求叉车克服货物重力做功的功率是多少
重点强化 功和功率的计算
注:本节中 g 取 10N/ kg
专题考点归纳
1.求机械功时一要明确做功的两个必要因素,二要搞清力的方向和移动的距离的方向,判断出某力是否做功,然后再用功的计算公式进行计算。
2.功和功率是两个不同的概念,做功多不一定做功快,同样,做功快不一定做功多。
3.功的计算公式:W=Fs;克服重力做功:W=Gh。功率的计算公式: 机械功的功率:
类型 ① 功、功率
1.(2024武昌区)小明的家住在3楼。一天,他把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到家里,提鸡蛋的力大约做功为(A)
A.90J B.135J C.180J D.270J
2.如图所示,一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳了10个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是(D)
A.1000W B.10W C.12W D.100W
3.如图所示,一物体在拉力 F 作用下水平向右匀速直线运动。第一次以1m/s的速度运动了10m,拉力所做的功为W ,功率为P ;第二次以2m/s的速度运动了10m,拉力所做的功为W ,功率为 P 。则W = W ,P P 。(均选填“>”“<”或“=”)
4.(2024江西)如图所示,物块在大小为 F 的拉力作用下,在时间t 内沿拉力方向移动的距离为s,则此过程中拉力对物块做的功为 Fs ,功率为 E 。(均用题中所给字母表示)
5.(2024广东)2024年4月 30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示。若返回舱质量为 在着陆过程中,从距地面1m高处竖直向下落地,用时0.4s,求返回舱在这段时间内重力做的功。
解:返回舱的重力 重力所做的功
6.(2024江汉区)我国在无人机的研发和生产技术处于世界领先。如图所示,快递公司用无人机运送包裹,无人机和包裹总重150N,快递员操作该无人机先以1m/s的速度沿竖直方向匀速上升40m,接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行 40m。无人机在上升过程中,克服总重力做功 6000 J;在整个飞行过程中,无人机克服总重力做功的功率为 100 W。
类型 ②与功、功率有关的图像问题
7.如图所示是跳伞运动员在匀速下落过程中,下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W 和重力做功的功率P 随时间t变化规律的图像,其中正确的是(A)
8.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F ;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为 F 。两次推力的功率分别为P 、P ,则下列关系正确的是(B)
A. B.
C. D.
9.(2024硚口区)四位同学甲、乙、丙、丁在相同时间分别对物体做功,将他们对物体施加的力 F和物体在力的方向上移动的距离s 的数据在坐标系中描点,如图所示。根据图中信息判断,下列说法正确的是(A)
A.做功相差最小的两位同学是甲和丙 B.做功相差最大的两位同学是甲和丁
C.功率相差最小的两位同学是乙和丁 D.功率相差最大的两位同学是甲和丙
10.(2024江岸区)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其图像如图,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为120m。在0~10s内汽车牵引力 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)阻力;设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为 f=3000N,则汽车行驶时的功率为 6×10 W,在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是 6×10 J。
11.如图甲所示,质量为2.5t的电动叉车托着质量为1000kg 的货物,在30s内沿水平方向匀速直线行驶60m;如图乙所示,叉车在5s内把货物匀速竖直提升1m。
(1)叉车水平匀速直线行驶的过程中,叉车的功率为200kW,求叉车的牵引力是多少
(2)叉车匀速竖直提升货物的过程中,求叉车克服货物重力做功的功率是多少
解:(1)叉车的牵引力做的功
叉车的牵引力
(2)货物的重力 克服货物重力做功
叉车克服货物重力做功的功率