浙教版科学九上第三章 第3节 能量转化的量度同步练习(基础巩固)
一、单选题
1.(2020九上·绍兴月考)一位初三同学在体育考试时完成标准的引体向上10次,该同学总共克服重力做功大约为( )
A.1000焦 B.3000焦 C.6000焦 D.9000焦
2.(2020九上·苍南期中)2019 年 9 月 29 日女排世界杯夺冠 11 连胜的消息振奋人心。下图是排球扣球的几个环节,其中运动员有对排球做功的是( )
A.助跑起跳 B.手往后伸 C.空中击球 D.双脚落地
3.子弹在枪膛内受到火药爆炸后产生的对气体的平均推力是800N,子弹的质量为20g,枪膛长55cm。射出后,子弹在空中飞行了80m,则气体对子弹所做的功是( )
A.4×104J B.156.8J C.440J D.1.08J
4.(2020九上·西湖期末)一名初中生将2个鸡蛋从地面举高至头顶,对这2个鸡蛋做的功约为( )
A.0.2J B.2J C.20J D.200J
5.(2019九上·杭州月考)一位初三同学在体育考试时完成标准的引体向上10次,该同学总共克服重力做功大约为( )
A.1000焦 B.3000焦 C.6000焦 D.9000焦
6.(2019九上·杭州月考)如图,是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图,下列选项描述重力对该球做功大小与时间的关系正确的图线是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
7.(2019九上·嘉兴期末)某同学背着书包去学校上学,因为书包中装的书较多,所以感觉累。该同学在背起书包、背着书包水平匀速行走、背着书包站立的过程中,对书包做功的是( )
A.背起书包时 B.背着书包行走时
C.背着书包站立时 D.背起书包和行走时
8.(2018九上·长兴月考)下图所示NBA比赛中的四种场景,球星对篮球做功的是 ( )
A.图①中科比带球上篮
B.图②中邓肯头顶篮球水平走进篮球场
C.图③中奥尼尔持球摆pose
D.图④中乔丹远投出手后球离手飞行
9.(2018九上·温岭期中)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A. B.
C. D.
10.(2018九上·嘉兴期中)速度是用路程和时间的比值来定义的( ),物理学常用这种方法来定义物理量.下列物理量中所采用的定义方法与速度不同的是( )
A.密度 B.压强 C.功 D.功率
11.(2018九上·嘉兴期中)小明和小雯一起打扫教室卫生,如图所示.他们提着一桶水沿水平方向匀速行走的过程中,以下说法错误的是( )
A.小明和小雯没有做功 B.水桶的重力没有做功
C.桶底对水的支持力没有做功 D.小明和小雯提桶的力没有做功
12.(2018九上·杭州期中)如图实例中,力对物体没有做功的是( )
A. 起重机吊起大象
B. 马拉着马车前进
C. 跳水运动员从跳台跳下
D. 举着杠铃不动
13.某机器的功率为100瓦,它的物理意义是( )
A.这台机器能做100焦的功 B.这台机器能做100焦/秒的功
C.这台机器每秒做100焦的功 D.这台机器每秒做100焦/秒的功
14.以下四幅图中,克服物体重力做功的是( )
A.人推小车在水平路面上通过一段距离
B.人用力搬石头,石头没有被搬动
C.叉车把货物从地面抬升到一定高度
D.人提书包站在水平输送带上通过一段距离
15.下列说法中正确的是( )
A.用手从地面竖直提起水桶,手竖直向上的拉力对水桶做了功
B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手竖直向上的拉力对水桶做了功
C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功
16.小张用40 牛的推力将重为100牛的物体沿水平方向匀速推动了10 米,则小张对物体所做的功是( )
A.400 焦 B.600焦 C.1 000 焦 D.1 400 焦
17.表示物体做功快慢的物理量是( )
A.功 B.功率 C.机械效率 D.瓦特
18.某人用力把一个重10N的冰块水平抛出,冰块在水平的冰面上滑行40m远停下来。则冰块在滑行过程中( )
A.人对冰块做了400J的功 B.重力对冰块做了400J的功
C.人和重力都没有对冰块做功 D.以上说法都不对
19.整洁的教室需要大家共同创造。同学们值日时,以下劳动几乎没有做功的是( )
A.用拖把拖地
B.擦门窗、黑板
C.提着水从同楼层的水房走向教室
D.把椅子架到课桌上
20.足球运动员用150N的作用力,将重4.5N的足球踢出,足球沿水平场地向前运动的最大距离为200m,则足球沿水平场地向前运动的过程中运动员对足球所做的功为( )
A.3000J B.90J
C.3090J D.0
二、填空题
21.(2020九上·嘉兴期中)青少年在安静思考问题时,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则你在考试的2小时内,心脏做功约为 J,用这些功可以让一个质量为10kg的物体匀速升高 m。
22.一辆轿车在高速公路上以7×104瓦的功率行驶10秒,汽车发动机做了 焦的功。
23.近年来,我国高铁发展迅速,令世人瞩目。2015年12月,温州到金华的高铁建成通车。某列车以60米/秒的速度匀速行驶100秒,行驶中受到的阻力为1×105牛,这一过程中列车克服阻力做功 焦。
24.如图所示,某举重运动员在0.5秒内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 做功;运动员在起立状态保持3秒,在这3秒内运动员对杠铃 做功。(填“有”或“没有”)
25.在水平地面上,用50N力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m,拉力做的功等于 J,重力做的功 J.
26.功率是表示 的物理量.下列各物理量的单位:①J、②J/s、③N m、④W、⑤W s中属于功率的单位有 (填序号).
27. 2014年诺贝尔物理学奖由蓝光二极管的发明者获得,这项发明使制成白光LED灯成为现实.要制成白光LED灯,除蓝光二极管外,还需 两种色光二极管.小明家中有4盏“220V 5W”的LED灯,1度电可供这些灯同时正常工作 小时.
28.功率的单位是瓦特,简称 ,单位符号 ,其他常用单位还有:千瓦、兆瓦。不同单位的换算关系1千瓦= 瓦;1兆瓦=106瓦;1瓦=1焦/秒
29.功率的定义式: 。
30.功率的定义: 人步行的功率约为10瓦,表示的意义 .
三、解答题
31.(2020九上·绍兴月考)阳光动力2号太阳能飞机,是一架长航时、不必耗费一滴燃油便可昼夜连续飞行的太阳能飞机,飞行所需能量完全由太阳能电池提供,其翼展达到72米,仅次于体积最大的商用客机A380(79.75米)但重量只有约2300公斤,与一辆半家用汽车相当。如图所示,该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料,机翼上安装有高效太阳能电池板,能提供65kW的最大功率,该飞机的最大飞行速度为140km/h。求:
(1)当飞机发动机的输出功率保持60kW,并以30m/s的速度水平匀速飞行时,发动机的牵引力为多少?
(2)若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h,发动机输出的能量为多大
32.(2020九上·杭州月考)为了给一个工厂供水,每天需由水泵用2小时把360米3的水送到40米高的水塔上,问:(g=10牛/千克)
(1)水泵每天所需做的功为多少?
(2)水泵的功率是多少?
33.(2020九上·嘉兴期中)阳光动力2号太阳能飞机,是一架长航时、不必耗费一滴燃油便可昼夜连续飞行的太阳能飞机,飞行所需能量完全由太阳能电池提供,其翼展达到72米,仅次于体积最大的商用客机A380(79.75米)但重量只有约2300公斤,与一辆半家用汽车相当。如图所示,该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料,机翼上安装有高效太阳能电池板,能提供65kW的最大功率,该飞机的最大飞行速度为140km/h。求:
(1)当飞机发动机的输出功率保持60kW,并以30m/s的速度水平匀速飞行时,发动机的牵引力大小为多少?
(2)若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h,发动机输出的能量为多大
34.(2019九上·温州期中)一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物,绳自由端的拉力F为200N,重物在5s内匀速上升了100cm,不计绳子与滑轮间摩擦,则:
(1)拉力做功的大小为多少 拉力的功率是多少
(2)动滑轮的重力。
35.据报道,立陶宛男子兹德鲁纳斯·萨维科斯近日在美国俄亥俄州哥伦布市2014年度“阿诺德壮汉大赛”中拉起524千克的杠铃,打破世界纪录。如图,他把杠铃提升了0.5米后静止3秒,裁判示意成功后放下杠铃。他拉起杠铃的过程中,至少对杠铃做功多少焦耳?
四、实验探究题
36.全国各地每年的中考体育测试中,引体向上都是一项重要的考试项目,要粗测某同学做引体向上的功率。
(1)已经测出他的质量m,还要测出哪些物理量,如何测量?(同时用字母表示这些要测量的物理量)
(2)用测出的物理量写出计算功率的表达式。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】首先对中学生的体重和每次上升的高度进行估测,然后根据公式W总=nGh对做的功进行估算。
【解答】普通中学生的体重大约50kg,那么它的重力为:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
一次引体向上的上升高度相当于胳膊的长度,约为h=60cm=0.6m;
那么10次引体向上做的功为:W总=nGh=500N×0.6m×10=3000J。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.【答案】C
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A.助跑起跳时,没有力作用在排球上,对排球不做功,故A错误;
B.手往后伸时,仍然没有力作用在排球上,对排球不做功,故B错误;
C.空中击球时,运动员给排球一个力,且排球在力的方向上通过一段距离,因此对排球做功,故C正确;
D.双脚落地时,没有力作用在排球上,对排球不做功,故D错误。
故选C。
3.【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs计算推力对子弹做的功。
【解答】气体对子弹做的功为:W=Fs=800N×0.55m=440J,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4.【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Gh估算托起两个鸡蛋做的功。
【解答】托起2个鸡蛋所用的力大约为1N,而初中生举起手臂后的高度大约为2m。
那么对2个鸡蛋做功:W=Gh=1N×2m=2J。
故选B。
5.【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】本题求出重力做功的所用公式为W=mgh。
【解答】一位初三同学体重为60kg,W=mgh=6000×0.5J=3000焦
故答案为:B
6.【答案】D
【知识点】功
【解析】【分析】物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
【解答】 根据W=Gh可知,小球的重力大小不变,则重力对小球做的功与下落的高度h成正比,即二者图像的形状相同,故①错误,②正确;
根据P=可知,当时间和重力相同时,重力对小球做功的功率与做功成正比,即二者图像形状相同,故③错误,④正确。
那么正确的是②④。
故选D。
7.【答案】A
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。
【解答】A、重力的方向竖直向下,背起书包的力竖直向上,在力的方向上移动了一定的距离,对书包做了功,A符合题意;
B、 背着书包行走,对书包有向上的力,没有在力的方向移动距离,对书包没有做功,B不合题意;
C、背着书包站立,对书包有向上的力,在力的方向没有移动距离,对书包没有做功,C不合题意;
D、背起书包时对书包做了功,行走时对书包不做功,D不合题意。
故答案为:A。
8.【答案】A
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过一段距离。
注意:不做功的三种情况:
(1)物体没有受到力的作用,只是由于惯性而通过一段距离(不劳无功);
(2)物体虽然受到了力的作用,但物体静止不动(不动无功);
(3)物体受到了力的作用,同时也通过了一段距离,但是该力的方向与物体移动距离的方向垂直(劳而无功)。
【解答】A、科比带球上篮,在力的作用方向上球移动了距离,对球做了功,A符合;
B、邓肯头顶篮球,对球有竖直向上的支持力,但水平走进篮球场,没有在竖直方向上移动距离,B不符合;
C、奥尼尔持球摆pose,对球有竖直向上的支持力,但没有在竖直方向上移动距离,C不符合;
D、乔丹远投出手后球离手飞行,飞行过程中,人对球没有施加力,D不符合。
故答案为:A
9.【答案】B
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】功是指能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。做功的两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。经典力学的定义:当一个力作用在物体上,并使物体在力的方向上通过了一段距离,力学中就说这个力对物体做了功。
【解答】A、提着桶在水平方向前进,人对桶的力竖直向上,运动距离在水平方向上,力和距离不在同一直线上,则不做功;故A错误;
B、用力搬起箱子,箱子的运动距离在竖直方向上,力是竖直向上的,力与距离在同一方向,所以做功了;故B正确;
C、用力推石头,但石头没有推动,力在水平方向上,但没有距离,则没有做功;故C错误;
D、举着杠铃原地不动,有力没有距离,则不做功;故D错误;
故答案为:B。
10.【答案】C
【知识点】功
【解析】【分析】定义物理量是根据公式能叙述物理量的定义,这样的公式为比值定义式,常见的有速度、压强、密度、功率。
【解答】A、密度是指单位体积的某种物质的质量,公式为ρ =m/V,属于定义式;
B、压强是指单位面积上受到的压力,公式为p=F/S,属于定义式;
C、功等于力跟物体在力的方向上通过距离的乘积,不属于定义式;
D、功率是指单位时间内做功的多少,公式为P=W/t,属于定义式;
故答案为:C
11.【答案】A
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个必要因素:1.作用在物体上的力;2.物体在力的方向上要通过一段距离。
【解答】提着一桶水沿水平方向匀速行走的过程中,
A、小明和小雯在行走过程中,与地面之间有摩擦力,摩擦力的方向是水平方向,水桶的运动方向是水平方向的,力和运动方向相同,故摩擦力有做功,故A错;
B、水桶的重力方向是竖直向下的,水桶的运动方向是水平方向的,力和运动的方向不同,故重力没有做功;
C、桶底对水的支持力方向垂直于水桶底面向上,水桶的运动方向是水平方向的,力和运动的方向不同,故桶底对水的支持力没有做功;
D、小明和小雯提桶的力方向是竖直向上的,水桶的运动方向是水平方向的,力和运动的方向不同,故水桶的运动方向是水平方向的,力和运动的方向不同,故小明和小雯提桶的力没有做功;
故答案为:A
12.【答案】D
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】物体做功必须同时具备两个条件:一是,必须有力作用在物体上;二是,物体在力的方向产生一段距离。
【解答】A、起重机吊起大象,大象受到竖直向上的力并且在力的方向发生了距离;故A不符合题意;
B、马拉着马车前进,车受到马对它的力并且在力的方向发生了距离;故B不符合题意;
C、跳水运动员从跳台跳下,运动员受到竖直向下的作用力并在力的方向产生了距离;故C不符合题意;
D、举着杠铃不动,人对杠铃有力的作用,但在力的方向没有发生距离。故D符合题意;
故答案为:D。
13.【答案】C
【知识点】功率
【解析】【分析】功率是表示物体做功快慢的物理量,根据功率的物理意义,来分析选项的内容.
【解答】100瓦的物理意义是指这台机器每秒可以做功100焦耳.故答案为C.
14.【答案】C
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】判断力是否做功,要抓住做功的两个必要条件来做判断,要注意力与距离的对应性.
【解答】A、人推小车在水平路面上通过一段距离,重力的方向上没有通过距离,所以重力不做功,不符合题意;B、人用力搬石头,石头没有被搬动,有力但没有距离,所以没有做功,不符合题意;C、叉车把货物从地面抬升到一定高度,在重力方向上通过了距离,所以克服重力做了功,符合题意;D、人提书包站在水平输送带上通过一段距离,力与距离的方向垂直,所以不做功,不符合题意.故答案为C.
15.【答案】A
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】解答本题需要明确三种情况不做功:一是有力无距离(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.
【解答】A、用手从地面提起水桶,在拉力的方向上移动了距离,拉力做了功,A选项正确;B、提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力方向与移动方向垂直,所以拉力不做功,B选项错误;C、抛出去的铅球由于惯性在空中飞行,推力已消失,故推力没有做功,C选项错误;D、用力推一辆汽车,汽车静止不动,在力的方向上没有移动距离,推力没有做功,D选项错误.故答案为A.
16.【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】利用W=Fs计算小张对物体所做的功,注意推力做的功与物体的重力无关.
【解答】小张对物体所做的功:W=Fs=40N×10m=400J.故答案为A.
17.【答案】B
【知识点】功率
【解析】【解答】表示物体做功快慢的物理量是功率;故ACD错误;B正确,符合题意;故选B.
【分析】功率是表示物体做功快慢的物理量.
18.【答案】C
【知识点】力是否做功的判断;功的计算公式的应用
【解析】【分析】本题考查做功的基本条件:(1)作用在物体上的力;(2)在力的方向上有距离;两者缺一不可,本题关键是要看清题干中的问题,是在冰块的滑行过程中,在这个过程中,运动方向和重力垂直,人对物体没有力的作用,所以两者都没有做功。
【解答】
A人对物体没有力的作用,不做功。
B在冰块的滑行的过程中,运动方向与重力垂直,所以重力不做功。
C由AB得,两者都不做功,正确。
D由AB得,两者都不做功,C正确。所以选择C。
19.【答案】C
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】本题考查做功在日常生活中的情况,在判断过程中,需要注意做功与否的判断依据:(1)物体是否受到力的作用;(2)在力的方向上是否有距离,两者缺一不可,由此对选项进行分析。
【解答】
A用拖把时,力的方向水平,拖把在水平方向上有距离,所以做功;
B擦黑板时,需要克服摩擦力做功;
C提水时,由于力的方向在竖直方向上,而运动的距离却是在水平,所以没有做功;
D架椅子时,克服了椅子的重力做功;所以答案选择C。
20.【答案】D
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】本题考查力对物体做功的两个必要因素:一是力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一不可。
【解答】足球在空中靠惯性飞行,足球脱离了脚,人的脚不再对足球施加力,不做功,即做功为0。
故答案为:D
21.【答案】10800;108
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Pt计算心脏做的功,根据计算物体升高的高度。
【解答】心脏做的W=Pt=1.5W×7200s=10800J;
物体匀速升高的高度为:。
22.【答案】7×105
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】已知发动机的功率和行驶时间,根据W=Pt求出汽车发动机做的功.
【解答】由得,汽车发动机做的功:W=Pt=7×104W×10s=7×105J.
23.【答案】6×108
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】先据速度公式计算出运动的距离,再根据W=Fs计算出列车克服阻力做的功.
【解答】列车运动的距离是:s=vt=60m/s×100s=6000m,此时克服阻力做的功是:W=Fs=1×105N×6000m=6×108J.
24.【答案】有;没有
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】解答此类题目的关键是抓住做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可.
【解答】举重运动员在0.5s内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,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,但杠铃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.
25.【答案】250;0
【知识点】功的计算公式的应用;功率
【解析】【解答】(1)拉力做的功W=FS=50N×5m=250J;(2)重力的方向是竖直向下的,而物体是在水平方向上移动了5m,没有在重力的方向上移动距离,所以重力做功为0J.
【分析】(1)根据W=FS求出拉力做的功;(2)做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上移动了一段距离.
26.【答案】物体做功快慢;②④
【知识点】功率
【解析】【解答】物体做功的快慢用功率来表示.由功的计算公式W=Fs=Pt,可知N m和W都是功的单位;由公式 可知,J/s是功率的单位.故答案为:物体做功快慢;②④.
【分析】单位时间内做的功叫功率;功率是表示物体做功快慢的物理量;功率的常用单位是W,1W=1J/s.
27.【答案】红、绿 ;50
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】解:(1)红光、绿光、蓝光叫做三原色光,三种色光共同可组成出各种不同的色光.因此,要制成白光LED灯,除蓝光二极管外,还需红、绿两种色光二极管.
(2)四盏LED灯的总功率P=4×5W=20W=0.02kW,
由公式W=Pt得1度电可供这些灯同时正常工作的时间:
t===50h.
故答案为:红、绿;50.
【分析】(1)红、绿、蓝叫做三原色光,三种色光共同可组成出各种不同的色光;
(2)利用公式W=Pt的变形可计算一度电可供这些灯同时工作的时间.
28.【答案】瓦;W;1000
【知识点】功率
【解析】【分析】单位时间里完成的功叫做功率,功率反映了物体做功的快慢。
【解答】国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,单位符号是 W。它是为了纪念英国发明家瓦特而命名的。1瓦=1焦/秒,实际应用中还常用千瓦、兆瓦作为功率的单位。1 千瓦= 1000 瓦,1兆瓦= 1×106瓦
故答案为:瓦 ;W;1000
29.【答案】P=
【知识点】功率
【解析】【分析】功率是单位时间内所做的功。
【解答】功率是单位时间所做的功,定义式为:P=。
故答案为:P=
30.【答案】单位时间里完成的功叫功率;步行时,1秒钟人做功10焦
【知识点】功率
【解析】【解答】单位时间里完成的功叫做功率,功率反映了物体做功的快慢。
【分析】单位时间里完成的功叫做功率。根据功率的定义可知:人步行的功率约为10瓦,表示人步行1秒钟完成的功是10焦耳。
故答案为:单位时间里完成的功叫功率 ;人步行1秒钟完成的功是10焦耳
31.【答案】(1)发动机的牵引力为:
(2)发动机输出的能量为:W=Pt=6×104W×3600s=2.16×108J
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据功率的公式P=Fv计算出发动机的牵引力即可;
(2)根据W=Pt计算发动机输出的能量。
32.【答案】(1)水的重力为G=mg=ρVg=103kg/m3×360m3×10N/kg=3.6×106N;
水泵每天做的功:W=Gh=3.6×106N×40m=1.44×108J。
(2)水泵的功率为:。
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)首先根据G=mg=ρVg计算出水的重力,然后根据W=Gh计算水泵每天做的功。
(2)根据公式计算水泵的功率.
33.【答案】(1)发动机的牵引力为:;
(2)发动机输出的能量为:W=Pt=6×104W×3600s=2.16×108J。
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式P=Fv计算发动机的牵引力;
(2)根据公式W=Pt计算发动机输出的能量。
34.【答案】(1)解:W=FS=200N ×3m ==600 J
(2)解:G滑=3F-G物=3×200N-450N=150N
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)由滑轮组的特点可知:拉力作用的距离为L=3h,可以运用公式W总=FL求出拉力的做的功 ;最后运用公式P=即可求出拉力的功率.
(2)因为工人用滑轮组提起450N的重物,所以物体的重力就是450N,由于绳自由端的拉力F为200N,那么滑轮组的绳子有三段,那么绳子的拉力为3乘以200N,之后减去450N的重物,就是动滑轮的重力。
35.【答案】解:W=Gh=mgh=524千克×10牛/千克×0.5米=2 620焦耳
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】已知杠铃的质量和提升的高度h,根据W=Gh=mgh求出他拉起杠铃的过程中,至少对杠铃做的功.
36.【答案】(1)测出他的质量m,测量他的手臂长度h和做引体向上所用的时间t
(2)
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】 (1)因为克服重力做功的功率 ,表达式中g为常量。故可用磅秤测量该同学物质量m,用米尺测量他的手臂长度h,用秒表测量做引体向上所用的时间t;(2)据此分析功率表达式为
【分析】利用功率的计算公式写出功率表达式即可判断需要测量的物理量。
1 / 1浙教版科学九上第三章 第3节 能量转化的量度同步练习(基础巩固)
一、单选题
1.(2020九上·绍兴月考)一位初三同学在体育考试时完成标准的引体向上10次,该同学总共克服重力做功大约为( )
A.1000焦 B.3000焦 C.6000焦 D.9000焦
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】首先对中学生的体重和每次上升的高度进行估测,然后根据公式W总=nGh对做的功进行估算。
【解答】普通中学生的体重大约50kg,那么它的重力为:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
一次引体向上的上升高度相当于胳膊的长度,约为h=60cm=0.6m;
那么10次引体向上做的功为:W总=nGh=500N×0.6m×10=3000J。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.(2020九上·苍南期中)2019 年 9 月 29 日女排世界杯夺冠 11 连胜的消息振奋人心。下图是排球扣球的几个环节,其中运动员有对排球做功的是( )
A.助跑起跳 B.手往后伸 C.空中击球 D.双脚落地
【答案】C
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A.助跑起跳时,没有力作用在排球上,对排球不做功,故A错误;
B.手往后伸时,仍然没有力作用在排球上,对排球不做功,故B错误;
C.空中击球时,运动员给排球一个力,且排球在力的方向上通过一段距离,因此对排球做功,故C正确;
D.双脚落地时,没有力作用在排球上,对排球不做功,故D错误。
故选C。
3.子弹在枪膛内受到火药爆炸后产生的对气体的平均推力是800N,子弹的质量为20g,枪膛长55cm。射出后,子弹在空中飞行了80m,则气体对子弹所做的功是( )
A.4×104J B.156.8J C.440J D.1.08J
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs计算推力对子弹做的功。
【解答】气体对子弹做的功为:W=Fs=800N×0.55m=440J,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4.(2020九上·西湖期末)一名初中生将2个鸡蛋从地面举高至头顶,对这2个鸡蛋做的功约为( )
A.0.2J B.2J C.20J D.200J
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Gh估算托起两个鸡蛋做的功。
【解答】托起2个鸡蛋所用的力大约为1N,而初中生举起手臂后的高度大约为2m。
那么对2个鸡蛋做功:W=Gh=1N×2m=2J。
故选B。
5.(2019九上·杭州月考)一位初三同学在体育考试时完成标准的引体向上10次,该同学总共克服重力做功大约为( )
A.1000焦 B.3000焦 C.6000焦 D.9000焦
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】本题求出重力做功的所用公式为W=mgh。
【解答】一位初三同学体重为60kg,W=mgh=6000×0.5J=3000焦
故答案为:B
6.(2019九上·杭州月考)如图,是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图,下列选项描述重力对该球做功大小与时间的关系正确的图线是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【知识点】功
【解析】【分析】物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
【解答】 根据W=Gh可知,小球的重力大小不变,则重力对小球做的功与下落的高度h成正比,即二者图像的形状相同,故①错误,②正确;
根据P=可知,当时间和重力相同时,重力对小球做功的功率与做功成正比,即二者图像形状相同,故③错误,④正确。
那么正确的是②④。
故选D。
7.(2019九上·嘉兴期末)某同学背着书包去学校上学,因为书包中装的书较多,所以感觉累。该同学在背起书包、背着书包水平匀速行走、背着书包站立的过程中,对书包做功的是( )
A.背起书包时 B.背着书包行走时
C.背着书包站立时 D.背起书包和行走时
【答案】A
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。
【解答】A、重力的方向竖直向下,背起书包的力竖直向上,在力的方向上移动了一定的距离,对书包做了功,A符合题意;
B、 背着书包行走,对书包有向上的力,没有在力的方向移动距离,对书包没有做功,B不合题意;
C、背着书包站立,对书包有向上的力,在力的方向没有移动距离,对书包没有做功,C不合题意;
D、背起书包时对书包做了功,行走时对书包不做功,D不合题意。
故答案为:A。
8.(2018九上·长兴月考)下图所示NBA比赛中的四种场景,球星对篮球做功的是 ( )
A.图①中科比带球上篮
B.图②中邓肯头顶篮球水平走进篮球场
C.图③中奥尼尔持球摆pose
D.图④中乔丹远投出手后球离手飞行
【答案】A
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过一段距离。
注意:不做功的三种情况:
(1)物体没有受到力的作用,只是由于惯性而通过一段距离(不劳无功);
(2)物体虽然受到了力的作用,但物体静止不动(不动无功);
(3)物体受到了力的作用,同时也通过了一段距离,但是该力的方向与物体移动距离的方向垂直(劳而无功)。
【解答】A、科比带球上篮,在力的作用方向上球移动了距离,对球做了功,A符合;
B、邓肯头顶篮球,对球有竖直向上的支持力,但水平走进篮球场,没有在竖直方向上移动距离,B不符合;
C、奥尼尔持球摆pose,对球有竖直向上的支持力,但没有在竖直方向上移动距离,C不符合;
D、乔丹远投出手后球离手飞行,飞行过程中,人对球没有施加力,D不符合。
故答案为:A
9.(2018九上·温岭期中)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】功是指能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。做功的两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。经典力学的定义:当一个力作用在物体上,并使物体在力的方向上通过了一段距离,力学中就说这个力对物体做了功。
【解答】A、提着桶在水平方向前进,人对桶的力竖直向上,运动距离在水平方向上,力和距离不在同一直线上,则不做功;故A错误;
B、用力搬起箱子,箱子的运动距离在竖直方向上,力是竖直向上的,力与距离在同一方向,所以做功了;故B正确;
C、用力推石头,但石头没有推动,力在水平方向上,但没有距离,则没有做功;故C错误;
D、举着杠铃原地不动,有力没有距离,则不做功;故D错误;
故答案为:B。
10.(2018九上·嘉兴期中)速度是用路程和时间的比值来定义的( ),物理学常用这种方法来定义物理量.下列物理量中所采用的定义方法与速度不同的是( )
A.密度 B.压强 C.功 D.功率
【答案】C
【知识点】功
【解析】【分析】定义物理量是根据公式能叙述物理量的定义,这样的公式为比值定义式,常见的有速度、压强、密度、功率。
【解答】A、密度是指单位体积的某种物质的质量,公式为ρ =m/V,属于定义式;
B、压强是指单位面积上受到的压力,公式为p=F/S,属于定义式;
C、功等于力跟物体在力的方向上通过距离的乘积,不属于定义式;
D、功率是指单位时间内做功的多少,公式为P=W/t,属于定义式;
故答案为:C
11.(2018九上·嘉兴期中)小明和小雯一起打扫教室卫生,如图所示.他们提着一桶水沿水平方向匀速行走的过程中,以下说法错误的是( )
A.小明和小雯没有做功 B.水桶的重力没有做功
C.桶底对水的支持力没有做功 D.小明和小雯提桶的力没有做功
【答案】A
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个必要因素:1.作用在物体上的力;2.物体在力的方向上要通过一段距离。
【解答】提着一桶水沿水平方向匀速行走的过程中,
A、小明和小雯在行走过程中,与地面之间有摩擦力,摩擦力的方向是水平方向,水桶的运动方向是水平方向的,力和运动方向相同,故摩擦力有做功,故A错;
B、水桶的重力方向是竖直向下的,水桶的运动方向是水平方向的,力和运动的方向不同,故重力没有做功;
C、桶底对水的支持力方向垂直于水桶底面向上,水桶的运动方向是水平方向的,力和运动的方向不同,故桶底对水的支持力没有做功;
D、小明和小雯提桶的力方向是竖直向上的,水桶的运动方向是水平方向的,力和运动的方向不同,故水桶的运动方向是水平方向的,力和运动的方向不同,故小明和小雯提桶的力没有做功;
故答案为:A
12.(2018九上·杭州期中)如图实例中,力对物体没有做功的是( )
A. 起重机吊起大象
B. 马拉着马车前进
C. 跳水运动员从跳台跳下
D. 举着杠铃不动
【答案】D
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】物体做功必须同时具备两个条件:一是,必须有力作用在物体上;二是,物体在力的方向产生一段距离。
【解答】A、起重机吊起大象,大象受到竖直向上的力并且在力的方向发生了距离;故A不符合题意;
B、马拉着马车前进,车受到马对它的力并且在力的方向发生了距离;故B不符合题意;
C、跳水运动员从跳台跳下,运动员受到竖直向下的作用力并在力的方向产生了距离;故C不符合题意;
D、举着杠铃不动,人对杠铃有力的作用,但在力的方向没有发生距离。故D符合题意;
故答案为:D。
13.某机器的功率为100瓦,它的物理意义是( )
A.这台机器能做100焦的功 B.这台机器能做100焦/秒的功
C.这台机器每秒做100焦的功 D.这台机器每秒做100焦/秒的功
【答案】C
【知识点】功率
【解析】【分析】功率是表示物体做功快慢的物理量,根据功率的物理意义,来分析选项的内容.
【解答】100瓦的物理意义是指这台机器每秒可以做功100焦耳.故答案为C.
14.以下四幅图中,克服物体重力做功的是( )
A.人推小车在水平路面上通过一段距离
B.人用力搬石头,石头没有被搬动
C.叉车把货物从地面抬升到一定高度
D.人提书包站在水平输送带上通过一段距离
【答案】C
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】判断力是否做功,要抓住做功的两个必要条件来做判断,要注意力与距离的对应性.
【解答】A、人推小车在水平路面上通过一段距离,重力的方向上没有通过距离,所以重力不做功,不符合题意;B、人用力搬石头,石头没有被搬动,有力但没有距离,所以没有做功,不符合题意;C、叉车把货物从地面抬升到一定高度,在重力方向上通过了距离,所以克服重力做了功,符合题意;D、人提书包站在水平输送带上通过一段距离,力与距离的方向垂直,所以不做功,不符合题意.故答案为C.
15.下列说法中正确的是( )
A.用手从地面竖直提起水桶,手竖直向上的拉力对水桶做了功
B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手竖直向上的拉力对水桶做了功
C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功
【答案】A
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】解答本题需要明确三种情况不做功:一是有力无距离(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.
【解答】A、用手从地面提起水桶,在拉力的方向上移动了距离,拉力做了功,A选项正确;B、提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力方向与移动方向垂直,所以拉力不做功,B选项错误;C、抛出去的铅球由于惯性在空中飞行,推力已消失,故推力没有做功,C选项错误;D、用力推一辆汽车,汽车静止不动,在力的方向上没有移动距离,推力没有做功,D选项错误.故答案为A.
16.小张用40 牛的推力将重为100牛的物体沿水平方向匀速推动了10 米,则小张对物体所做的功是( )
A.400 焦 B.600焦 C.1 000 焦 D.1 400 焦
【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】利用W=Fs计算小张对物体所做的功,注意推力做的功与物体的重力无关.
【解答】小张对物体所做的功:W=Fs=40N×10m=400J.故答案为A.
17.表示物体做功快慢的物理量是( )
A.功 B.功率 C.机械效率 D.瓦特
【答案】B
【知识点】功率
【解析】【解答】表示物体做功快慢的物理量是功率;故ACD错误;B正确,符合题意;故选B.
【分析】功率是表示物体做功快慢的物理量.
18.某人用力把一个重10N的冰块水平抛出,冰块在水平的冰面上滑行40m远停下来。则冰块在滑行过程中( )
A.人对冰块做了400J的功 B.重力对冰块做了400J的功
C.人和重力都没有对冰块做功 D.以上说法都不对
【答案】C
【知识点】力是否做功的判断;功的计算公式的应用
【解析】【分析】本题考查做功的基本条件:(1)作用在物体上的力;(2)在力的方向上有距离;两者缺一不可,本题关键是要看清题干中的问题,是在冰块的滑行过程中,在这个过程中,运动方向和重力垂直,人对物体没有力的作用,所以两者都没有做功。
【解答】
A人对物体没有力的作用,不做功。
B在冰块的滑行的过程中,运动方向与重力垂直,所以重力不做功。
C由AB得,两者都不做功,正确。
D由AB得,两者都不做功,C正确。所以选择C。
19.整洁的教室需要大家共同创造。同学们值日时,以下劳动几乎没有做功的是( )
A.用拖把拖地
B.擦门窗、黑板
C.提着水从同楼层的水房走向教室
D.把椅子架到课桌上
【答案】C
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】本题考查做功在日常生活中的情况,在判断过程中,需要注意做功与否的判断依据:(1)物体是否受到力的作用;(2)在力的方向上是否有距离,两者缺一不可,由此对选项进行分析。
【解答】
A用拖把时,力的方向水平,拖把在水平方向上有距离,所以做功;
B擦黑板时,需要克服摩擦力做功;
C提水时,由于力的方向在竖直方向上,而运动的距离却是在水平,所以没有做功;
D架椅子时,克服了椅子的重力做功;所以答案选择C。
20.足球运动员用150N的作用力,将重4.5N的足球踢出,足球沿水平场地向前运动的最大距离为200m,则足球沿水平场地向前运动的过程中运动员对足球所做的功为( )
A.3000J B.90J
C.3090J D.0
【答案】D
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】本题考查力对物体做功的两个必要因素:一是力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一不可。
【解答】足球在空中靠惯性飞行,足球脱离了脚,人的脚不再对足球施加力,不做功,即做功为0。
故答案为:D
二、填空题
21.(2020九上·嘉兴期中)青少年在安静思考问题时,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则你在考试的2小时内,心脏做功约为 J,用这些功可以让一个质量为10kg的物体匀速升高 m。
【答案】10800;108
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Pt计算心脏做的功,根据计算物体升高的高度。
【解答】心脏做的W=Pt=1.5W×7200s=10800J;
物体匀速升高的高度为:。
22.一辆轿车在高速公路上以7×104瓦的功率行驶10秒,汽车发动机做了 焦的功。
【答案】7×105
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】已知发动机的功率和行驶时间,根据W=Pt求出汽车发动机做的功.
【解答】由得,汽车发动机做的功:W=Pt=7×104W×10s=7×105J.
23.近年来,我国高铁发展迅速,令世人瞩目。2015年12月,温州到金华的高铁建成通车。某列车以60米/秒的速度匀速行驶100秒,行驶中受到的阻力为1×105牛,这一过程中列车克服阻力做功 焦。
【答案】6×108
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】先据速度公式计算出运动的距离,再根据W=Fs计算出列车克服阻力做的功.
【解答】列车运动的距离是:s=vt=60m/s×100s=6000m,此时克服阻力做的功是:W=Fs=1×105N×6000m=6×108J.
24.如图所示,某举重运动员在0.5秒内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 做功;运动员在起立状态保持3秒,在这3秒内运动员对杠铃 做功。(填“有”或“没有”)
【答案】有;没有
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】解答此类题目的关键是抓住做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可.
【解答】举重运动员在0.5s内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,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,但杠铃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.
25.在水平地面上,用50N力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m,拉力做的功等于 J,重力做的功 J.
【答案】250;0
【知识点】功的计算公式的应用;功率
【解析】【解答】(1)拉力做的功W=FS=50N×5m=250J;(2)重力的方向是竖直向下的,而物体是在水平方向上移动了5m,没有在重力的方向上移动距离,所以重力做功为0J.
【分析】(1)根据W=FS求出拉力做的功;(2)做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上移动了一段距离.
26.功率是表示 的物理量.下列各物理量的单位:①J、②J/s、③N m、④W、⑤W s中属于功率的单位有 (填序号).
【答案】物体做功快慢;②④
【知识点】功率
【解析】【解答】物体做功的快慢用功率来表示.由功的计算公式W=Fs=Pt,可知N m和W都是功的单位;由公式 可知,J/s是功率的单位.故答案为:物体做功快慢;②④.
【分析】单位时间内做的功叫功率;功率是表示物体做功快慢的物理量;功率的常用单位是W,1W=1J/s.
27. 2014年诺贝尔物理学奖由蓝光二极管的发明者获得,这项发明使制成白光LED灯成为现实.要制成白光LED灯,除蓝光二极管外,还需 两种色光二极管.小明家中有4盏“220V 5W”的LED灯,1度电可供这些灯同时正常工作 小时.
【答案】红、绿 ;50
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】解:(1)红光、绿光、蓝光叫做三原色光,三种色光共同可组成出各种不同的色光.因此,要制成白光LED灯,除蓝光二极管外,还需红、绿两种色光二极管.
(2)四盏LED灯的总功率P=4×5W=20W=0.02kW,
由公式W=Pt得1度电可供这些灯同时正常工作的时间:
t===50h.
故答案为:红、绿;50.
【分析】(1)红、绿、蓝叫做三原色光,三种色光共同可组成出各种不同的色光;
(2)利用公式W=Pt的变形可计算一度电可供这些灯同时工作的时间.
28.功率的单位是瓦特,简称 ,单位符号 ,其他常用单位还有:千瓦、兆瓦。不同单位的换算关系1千瓦= 瓦;1兆瓦=106瓦;1瓦=1焦/秒
【答案】瓦;W;1000
【知识点】功率
【解析】【分析】单位时间里完成的功叫做功率,功率反映了物体做功的快慢。
【解答】国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,单位符号是 W。它是为了纪念英国发明家瓦特而命名的。1瓦=1焦/秒,实际应用中还常用千瓦、兆瓦作为功率的单位。1 千瓦= 1000 瓦,1兆瓦= 1×106瓦
故答案为:瓦 ;W;1000
29.功率的定义式: 。
【答案】P=
【知识点】功率
【解析】【分析】功率是单位时间内所做的功。
【解答】功率是单位时间所做的功,定义式为:P=。
故答案为:P=
30.功率的定义: 人步行的功率约为10瓦,表示的意义 .
【答案】单位时间里完成的功叫功率;步行时,1秒钟人做功10焦
【知识点】功率
【解析】【解答】单位时间里完成的功叫做功率,功率反映了物体做功的快慢。
【分析】单位时间里完成的功叫做功率。根据功率的定义可知:人步行的功率约为10瓦,表示人步行1秒钟完成的功是10焦耳。
故答案为:单位时间里完成的功叫功率 ;人步行1秒钟完成的功是10焦耳
三、解答题
31.(2020九上·绍兴月考)阳光动力2号太阳能飞机,是一架长航时、不必耗费一滴燃油便可昼夜连续飞行的太阳能飞机,飞行所需能量完全由太阳能电池提供,其翼展达到72米,仅次于体积最大的商用客机A380(79.75米)但重量只有约2300公斤,与一辆半家用汽车相当。如图所示,该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料,机翼上安装有高效太阳能电池板,能提供65kW的最大功率,该飞机的最大飞行速度为140km/h。求:
(1)当飞机发动机的输出功率保持60kW,并以30m/s的速度水平匀速飞行时,发动机的牵引力为多少?
(2)若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h,发动机输出的能量为多大
【答案】(1)发动机的牵引力为:
(2)发动机输出的能量为:W=Pt=6×104W×3600s=2.16×108J
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据功率的公式P=Fv计算出发动机的牵引力即可;
(2)根据W=Pt计算发动机输出的能量。
32.(2020九上·杭州月考)为了给一个工厂供水,每天需由水泵用2小时把360米3的水送到40米高的水塔上,问:(g=10牛/千克)
(1)水泵每天所需做的功为多少?
(2)水泵的功率是多少?
【答案】(1)水的重力为G=mg=ρVg=103kg/m3×360m3×10N/kg=3.6×106N;
水泵每天做的功:W=Gh=3.6×106N×40m=1.44×108J。
(2)水泵的功率为:。
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)首先根据G=mg=ρVg计算出水的重力,然后根据W=Gh计算水泵每天做的功。
(2)根据公式计算水泵的功率.
33.(2020九上·嘉兴期中)阳光动力2号太阳能飞机,是一架长航时、不必耗费一滴燃油便可昼夜连续飞行的太阳能飞机,飞行所需能量完全由太阳能电池提供,其翼展达到72米,仅次于体积最大的商用客机A380(79.75米)但重量只有约2300公斤,与一辆半家用汽车相当。如图所示,该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料,机翼上安装有高效太阳能电池板,能提供65kW的最大功率,该飞机的最大飞行速度为140km/h。求:
(1)当飞机发动机的输出功率保持60kW,并以30m/s的速度水平匀速飞行时,发动机的牵引力大小为多少?
(2)若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h,发动机输出的能量为多大
【答案】(1)发动机的牵引力为:;
(2)发动机输出的能量为:W=Pt=6×104W×3600s=2.16×108J。
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式P=Fv计算发动机的牵引力;
(2)根据公式W=Pt计算发动机输出的能量。
34.(2019九上·温州期中)一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物,绳自由端的拉力F为200N,重物在5s内匀速上升了100cm,不计绳子与滑轮间摩擦,则:
(1)拉力做功的大小为多少 拉力的功率是多少
(2)动滑轮的重力。
【答案】(1)解:W=FS=200N ×3m ==600 J
(2)解:G滑=3F-G物=3×200N-450N=150N
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)由滑轮组的特点可知:拉力作用的距离为L=3h,可以运用公式W总=FL求出拉力的做的功 ;最后运用公式P=即可求出拉力的功率.
(2)因为工人用滑轮组提起450N的重物,所以物体的重力就是450N,由于绳自由端的拉力F为200N,那么滑轮组的绳子有三段,那么绳子的拉力为3乘以200N,之后减去450N的重物,就是动滑轮的重力。
35.据报道,立陶宛男子兹德鲁纳斯·萨维科斯近日在美国俄亥俄州哥伦布市2014年度“阿诺德壮汉大赛”中拉起524千克的杠铃,打破世界纪录。如图,他把杠铃提升了0.5米后静止3秒,裁判示意成功后放下杠铃。他拉起杠铃的过程中,至少对杠铃做功多少焦耳?
【答案】解:W=Gh=mgh=524千克×10牛/千克×0.5米=2 620焦耳
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】已知杠铃的质量和提升的高度h,根据W=Gh=mgh求出他拉起杠铃的过程中,至少对杠铃做的功.
四、实验探究题
36.全国各地每年的中考体育测试中,引体向上都是一项重要的考试项目,要粗测某同学做引体向上的功率。
(1)已经测出他的质量m,还要测出哪些物理量,如何测量?(同时用字母表示这些要测量的物理量)
(2)用测出的物理量写出计算功率的表达式。
【答案】(1)测出他的质量m,测量他的手臂长度h和做引体向上所用的时间t
(2)
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】 (1)因为克服重力做功的功率 ,表达式中g为常量。故可用磅秤测量该同学物质量m,用米尺测量他的手臂长度h,用秒表测量做引体向上所用的时间t;(2)据此分析功率表达式为
【分析】利用功率的计算公式写出功率表达式即可判断需要测量的物理量。
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