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10.功和功率极限挑战
一.选择题(共5小题)
1.下列情况中人对物体做功的是( )
A.提着水桶在水平地面上匀速前进 B.举着杠铃原地不动
C.用力搬石头但没有搬动 D.推着小车前进
2.小明用100N的力踢一个重5N的足球,球离脚后在水平草地上向前滚动了20m.在球滚动的过程中( )
A.小明对足球做功2000J B.重力对足球做功100J
C.小明对足球做功2100J D.小明和重力对足球做功都是0J
3.小李同学先后用同_??·?¤§?°???????F_使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离,该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,关于做功大小的下列说法正确的是( )
A.W甲<W乙<W丙 B.W甲>W乙>W丙
C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙<W丙
4.两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,如图所示,则( )
A.甲做功较多,功率较小 B.甲做功较多,功率较大
C.甲做功较多,甲、乙功率相等 D.甲、乙做功相等,乙的功率较大
5.如图所示,大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同,下列说法正确的是( )
A.大人与小孩做功相同,两人功率相同 B.大人与小孩做功相同,小孩功率大
C.大人比小孩做功多,大人功率大 D.大人比小孩做功多,小孩功率大
二.填空题(共2小题)
6.小华同学用100N_????°??????¨??????_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,则在此过程中重力做功为 J,小华做的功是 J,小华做功的功率是 W。
7.放学后,体_é?????500N_的小明同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回到家,共用了5分钟。则他在回家的过程中对书包所做的功约为 J,功率约为 w。
三.计算题(共3小题)
8.水桶内装有重为20牛的水,_?°????????????????_里的饮水机换水,他从地面匀速提起水桶放到1.2米高的饮水机上(水桶的质量不计)。21世纪21世纪教育网有21·cn·jy·com
求:(1)小李同学所做的功W;
在此过程中他共用时5秒,求他所做功的功率P。
9.新能源车具有节_è??????????????è??_环保的优点,如图所示。在一次测试过程中,该车在水平路面上5min内匀速直线行驶了8000m,发动机的功率为52kW。2·1·c·n·j·y2·1·c·n·j·y
(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功为多少?
(2)该车受到的水平阻力为多少牛?
10.小军同学喜欢运动,在一次参_????????????è?????_,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:21·世纪*教育网21·世纪*教育网
(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(写出两点即可)
四.解答题(共1小题)
11.学校买了一箱物理器材,小军同学将它从一楼搬运到三楼(如图所示),小丽同学想测量
小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
(1)测量所需要的器材有:
(2)小丽同学设计的测量步骤如下,其中多余的是
A.测出箱子所受的重力
B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出小军上楼梯所用的时间
E.算出小军搬运箱子的功率。
10.功和功率极限挑战
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
1.下列情况中人对物体做功的是( )
A.提着水桶在水平地面上匀速前进 B.举着杠铃原地不动
C.用力搬石头但没有搬动 D.推着小车前进
【分析】判断人是_??????????????????_就是看在这个过程中,是否同时具备做功的两个必要因素:①作用在物体上的力,②物体在力的方向上通过了距离。21教育网21cnjy.com
【解答】A、提着水桶匀_é?????è???????????_的力竖直向上,在力的方向上没有移动距离,所以人对桶没有做功,故A错误;【来源:21cnj*y.co*m】www-2-1-cnjy-com
B、举着杠铃原地不动,运动员对杠铃有向上的力,但没有距离,所以没有做功,故B错误;
C、用力搬石头但没有搬动,虽然有力,但没有距离,所以没有做功,故C错误;
D、推着小车前进,对小车有向前的推力,且在推力的方向上有距离,所以做功,故D正确;
故选:D。
【点评】明确三种情况不做功_??????????????????_距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。21教育名师原创作品2-1-c-n-j-y
2.小明用100N的力踢一个重5N的足球,球离脚后在水平草地上向前滚动了20m.在球滚动的过程中( )
A.小明对足球做功2000J B.重力对足球做功100J
C.小明对足球做功2100J D.小明和重力对足球做功都是0J
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一不可;据此分析判断。21世纪教育网21-cn-jy.com21*cnjy*com
【解答】球离脚后,在水平草地上向前滚动的过程中,靠惯性运动,球脱离了脚,脚没有给球施加力,对球不做功,故D正确,A、B、C都错。【出处:21教育名师】
故选:D。
【点评】本题考查了做功的两个必要因素,抓住“球离脚后,脚、球之间没有力的作用”是本题的关键。
3.小李同学先后用同样大_?°???????F??????_一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离,该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,关于做功大小的下列说法正确的是( )
A.W甲<W乙<W丙 B.W甲>W乙>W丙
C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙<W丙
【分析】物理中,功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积;即W=Fs。
【解答】
一个人先后用同样大小的力F使_??????????????????_向移动相同的距离S;该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,三个功的大小都等于W=Fs;21*cnjy*com21*cnjy*com
即W甲=W乙=W丙;
故C正确;ABD错误。
故选:C。
【点评】深入理解功的大小的计算方法,是解答此题的关键。
4.两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,如图所示,则( )
A.甲做功较多,功率较小 B.甲做功较多,功率较大
C.甲做功较多,甲、乙功率相等 D.甲、乙做功相等,乙的功率较大
【分析】甲比乙高,举起相同重的杠铃,竖方向移动的距离大,根据W=Gh分析做功大小;又知道所用时间相同,再利用P=比较功率大小。21*cnjy*com【来源:21·世纪·教育·网】
【解答】∵两人举起杠铃质量相同,
∴杠铃重相同,
∵甲比乙高,
∴举起的高度:h甲>h乙,
∵举起杠铃做功W=Gh,
∴举起杠铃做的功:W甲>W乙,
∵P=,举起杠铃用的时间相同,
∴做功功率:P甲>P乙。
故选:B。
【点评】根据功的公式、功率的公式解释分析生活中的现象,能分析出高个运动员举起的高度大是本题的突破口。
5.如图所示,大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同,下列说法正确的是( )
A.大人与小孩做功相同,两人功率相同 B.大人与小孩做功相同,小孩功率大
C.大人比小孩做功多,大人功率大 D.大人比小孩做功多,小孩功率大
【分析】大人与小孩爬相同的楼梯,h相同,但体重不同,根据W=Gh判断两人做功的大小关系;
比较大人与小孩做功大小和所用时间大小,利用P=比较二人功率大小。
【解答】
大人与小孩爬相同的楼梯,h相同,但大人体重比小孩的大,由W=Gh可知大人做功多;
爬楼梯所用时间相同,根据P=可知大人的功率大。所以ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了功和功率的比较,比较得出大人与小孩爬楼做功大小是本题的突破口,利用好功和功率的公式是关键。21教育网
二.填空题(共2小题)
6.小华同学_??¨100N???_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,则在此过程中重力做功为 0 J,小华做的功是 500 J,小华做功的功率是 50 W。
【分析】根据做功的条件就会知道重力没有做功;根据做功公式可以算出推力对物体做的功;根据功率公式就会求出所做的功率。【来源:21cnj*y.co*m】
【解答】根据题意物体没有在重力的作用下移动距离,因此重力对物体并没有做功,即做功为0,
那么小华做的功为W=Fs=100N×5m=500J,
做功的功率为P===50W,
故答案为:0;500;50。
【点评】本题考查了做功的条件、做功的公式、功率的公式的计算,属于典型的考题。
7.放学后,_???é?????500_N的小明同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回到家,共用了5分钟。则他在回家的过程中对书包所做的功约为 400 J,功率约为 1.3 w。
【分析】(1)力对物体做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在该力的方向上通过的距离。
(2)先确定两个过程(水平路面上行走、登楼)是否做功;若做功,利用W=Fs=Gh计算,再利用P=求功率。【来源:21·世纪·教育·网】21世纪教育网版权所有
【解答】
小明在水平路面上行走时,对书包的作用力向上,但在竖直方向上移动的距离是0,此过程对书包做功为0J;
在登楼时,将书包提升,克服书包重力做的功:W=G书包h=40N×10m=400J,
即他在回家的过程中对书包所做的功为400J;
回家过程中对书包做功的功率:P==≈1.3W。
故答案为:400;1.3。
【点评】本题考查了功和功率的计算_??????????????????_做功的两个必要因素,有力有距离不一定做功,距离一定是在该力的作用下通过的才能说该力做功。21cnjy.com
三.计算题(共3小题)
8.水桶内装有重为20牛的水,小李同学为家里的饮水机换水,他从地面匀速提起水桶放到1.2米高的饮水机上(水桶的质量不计)。21教育名师原创作品
求:(1)小李同学所做的功W;
(2)在此过程中他共用时5秒,求他所做功的功率P。
【分析】(1)利用W=Gh可求小李同学所做的功W;
(2)利用P=可求他所做功的功率P。
【解答】(1)小李同学所做的功:
W=Gh=20N×1.2m=24J;
(2)他所做功的功率:
P===4.8W。
答:(1)小李同学所做的功W为24J;
(2)他所做功的功率P为4.8W。
【点评】此题考查功和功率的计算,是一道较为简单的计算题,难度不大。
9.新能源车具有节能减排_??????è???????????_优点,如图所示。在一次测试过程中,该车在水平路面上5min内匀速直线行驶了8000m,发动机的功率为52kW。21·cn·jy·com
(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功为多少?
(2)该车受到的水平阻力为多少牛?
【分析】(1)知道发动机的功率和行驶时间,利用W=Pt求牵引力所做的功;
(2)知道行驶的路程,利用W=Fs求牵引力;汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等。【版权所有:21教育】
【解答】
(1)由P=可得,牵引力所做的功:
W=Pt=52000W×5×60s=1.56×107J;
(2)由W=Fs得牵引力:
F===1950N,
因为该车匀速直线行驶,
所以该车受到的阻力:f=F=1950N。
答:(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功为1.56×107J;
(2)该车受到的水平阻力为1950N。
【点评】本题考查了功、功率的计算和二力平衡条件的应用,计算时注意单位同一。
10.小军同学喜欢运动,在_??????????????????_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(写出两点即可)
【分析】(1)已知路程s=8m,时间t=10s,用公式v=st求出小军爬杆的速度;
(2)小军爬杆所做的功等于克服重力所做的功,用W=Gh=mgh计算;功率用公式P=Wt计算;
(3)要从摩擦力越大、轻装上阵等方面去思考比赛中获得好成绩的方法。
【解答】(1)小军爬杆的速度是v===0.8m/s;
答:小军爬杆的速度是0.8m/s。
(2)做功W=Gh=mgh=45kg×10N/kg×8m=3600J,
功率P===360W;
答:小军爬杆过程中,做了3600J,功率是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)。
【点评】本题考查速度做功和功_??????è???????????_键是公式及其变形的灵活运用;攀岩、爬杆、爬绳等运动,是人体克服自身重力由低处到高处的一种运动,若已知爬得高度和用的时间,可求出攀登的速度,已知质量m和高度h,做功为W=mgh,这种运动摩擦越大越好,质量越小越好。www-2-1-cnjy-com
四.解答题(共1小题)
11.学校买了一箱物理器材,小军同学将它从一楼搬运到三楼(如图所示),小丽同学想测量
小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
(1)测量所需要的器材有: 台秤(或磅秤)、刻度尺(卷尺),秒表(手表)
(2)小丽同学设计的测量步骤如下,其中多余的是 B
A.测出箱子所受的重力
B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出小军上楼梯所用的时间
E.算出小军搬运箱子的功率。
【分析】①解答此题要知道功率的计算公式,也就是该实验的原理:P=,公式中的功W=Gh=mgh。
②根据原理中的物理量来选择所需的器材,进行测量并记录数据。
【解答】(1)测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率,需结合公式P===。
式中W是克服箱子的重力所做功,m为箱子的质量,h为一楼到三楼的竖直高度,t为上楼所用的时间。
所以需要台秤测量箱子的质量m、用刻度尺测量一楼到三楼的竖直高度h,用秒表测量上楼所用的时间t。
(2)将实验中所要测量的这些物理量:箱子的质量、楼梯高度、登楼时间,
所以设计的测量步骤如下,其中多余的是测出楼梯的总长度。
故答案为:(1)台秤(或磅秤)、刻度尺(卷尺),秒表(手表)。
(2)B。
【点评】这是一道实验设计_é????????è????¨???_分理解功率的基础上自己设计实验并测量功率,这样体现了学有所用,理论联系实际的新理念2-1-c-n-j-ywww.21-cn-jy.com
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日期:2020/7/26 _21:04:_48;用户:蒙老师;邮箱:sxxjy100@xyh.com;学号:23071151【出处:21教育名师】【版权所有:21教育】
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