初中物理竞赛练习题（9）------功和功率
初三（）班姓名（）
1、一支步枪枪筒长0.8m，火药爆发时高压气体对子弹的平均推力为2000N，子弹离开枪口后，
在空气中飞行了500m落在地上，高压气体对子弹所做的功是J。
2、某人用50N的力，将重30N的铅球掷到7m远处，这个人对铅球做的功为（）
A：350J B：210J C：0 D：无法计算
3、如图所示，木块体积为20cm3，人通过绳子拉住木块，使它恰能没入水中，若ρ木=0.6×103kg/
m3，水的阻力不计，当匀速将木块拉入水面下5cm深处时，拉力F做了多少功？（g=10N/kg）（奥赛解题大全P163）
4、用如图所示的滑轮组在水中提升一个重89N的铜块，在5s内将铜块匀速提升2m，如果动
滑轮重11N，绳和轮的摩擦及水的阻力不计，在铜块没有露出水面前，求：
（1）作用在滑轮组绳子自由端的拉力F至少为多少？（奥赛解题大全P164）
（2）拉力做功的功率是多大？（ρ铜=8.9×103kg/ m3，g=10N/kg）
5、如图所示，当小活塞在压力F1作用下下降的距离为h1时，液体对大活塞向上的压力F2使
之升高h2，若小活塞面积为S1，大活塞面积为S2，试用功的原理证明：F2/F1=S2/S1。
（奥赛解题大全P165）
6、一根长3m、重1000N的均匀木棒平躺在水平地面上，若要将此木棒竖直立在地面上，则
外力至少做功J。（奥赛解题大全P168）
7、用如图所示装置将质量为39kg的铁块在5s内在水中匀速提升2m，若已知动滑轮重20N，
不计摩擦。（ρ铁=7.8×103kg/ m3，g=10N/kg）求：
（1）拉力F做了多少功？
（2）拉力F的有用功率是多少？（奥赛解题大全）
8、在盛满水的池子底部有一段斜面AB，长为3.45m，B点比A点高0.5m，将密度为7.9×103kg/
m3的实心铁球匀速地A拉到B，如图所示，沿斜面方向所用的力F是10N，不计水及斜面的阻力，求铁球在空气中的重力是多少？（g=10N/kg）（奥赛解题大全P169）
9、有一个体积为0.1m3、重为6860N的铸铁件不慎落入水中，利用如图所示的滑轮组打捞，将
铸铁件在水中匀速提高2m（不计水的阻力），求：（奥赛解题大全P169）
（1）铸铁件受到的浮力及动滑轮的挂钩A受到的拉力是多大？
（2）若动滑轮自重为120N，不计绳重及滑轮的摩擦，拉绳的力F所做的功是多少？
功和功率练习 1．重为1000N的小车，在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m，小车所受阻力为车重的 0.3倍，则拉力对小车做的功为 J；小车重力做的功为 J。 2．举重运动员在2s内把1500N的杠铃匀速举高了2m，在空中停留了3s．那么，他对杠铃做了______J的功，前2s内的功率是______W；后3s内的功率是______W；整个过程的平均功率是________W． 3．一辆江西产的“全顺牌”汽车，在昌九高速公路上以30m／s的的速度匀速行驶，受到的阻力是2000N，这辆汽车1min做的功是_________J，发动机的功率是________W． 4．某同学把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上，则该同学对物理课本所做功的大小最接近于（） Ａ．0．2J Ｂ．2J Ｃ．200J Ｄ．2000J 5．用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动，若推力对物体做了 60J的功，则在推力做功的过程中（） Ａ．物体一定运动了1m Ｂ．物体一定运动了6m Ｃ．物体一定受了10N的摩擦力Ｄ．物体一定受了60N的摩擦力6．一只重500N的箱子放在水平地面上，甲学生用100N的水平力将箱子水平移动10m，乙学生把这只箱子匀速提高2m，那么，他们做功的大小是( ) A．相等 B．甲学生做功多 C．乙学生做功多 D．条件不够，无法确定 7．关于功率概念的理解，下列说法中正确的是（） A．功率大的机械做的功多 B．功率大的机械做功时用的时间少 C．单位时间内完成的功越多，则功率越大 D．省力多的机械功率大 8．甲、乙二人的体重相同，同时从一楼开始登楼，甲比乙先到三楼，则他们二人（）A．做的功相同，但甲的功率较大B．做的功相同，功率也相同 C．甲做的功较多，但功率相同D．甲做的功率多，功率也较大 9．一位体重为500N的同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是（） A．60W B．3．6×10３W C．6×10３W D．3．6×10５W 10．某同学体重500N，他用40N的力沿水平方向推木箱．木箱重100N，经4s木箱在水平地面上移动了2m．在这个过程中，该同学做的功是多少J？如果他把木箱搬到三楼，已知每层楼高4m，则他对木箱至少做多少J的功？ 11．重为100N的物体A，放在水平地面上，在20N水平拉力F作用下，以0.2m／s的速度做匀速直线运动．（如图14-22所示）求：（1）拉力在5s内对物体A所做的功； （2）拉力F的功率． 图14-22
高中物理功和功率练习题 一、选择题（带“▲”为多选题） 1．足球运动员一脚把足球踢出，足球沿水平地面运动，速度逐渐变小，在球离开运动员以 后的运动过程中 （ ） A ．运动员对球做了功 B ．球克服支持力做了功 C ．重力对球做了功 D ．球克服阻力做了功 2．▲质量为m 的物体，受水平力F 的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是（ ） A ．如果物体做加速直线运动，F 一定对物体做正功 B ．如果物体做加速直线运动，F 也可能对物体做负功 C ．如果物体做减速直线运动，F 一定对物体做负功 D ．如果物体做匀速直线运动，F 一定对物体做正功 3．质量为0.5kg 的小球从高空自由下落，经2s 落到地面，在小球下落过程中重力做功的平 均功率是 （ ） A ．5W B ．10W C ．50W D ．100W 4．一物体由H 高处自由落下，当物体的动能等于势能时，物体所经历的时间为 （ ） A ．g H 2 B ．g H C ．g H 2 D ．以上都不对 5．一辆小车原先在平直公路上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受到的牵引力F 和阻 力F 1随时间的变化规律如图（甲）所示，则作用在小车上的牵引力的功率随时间变化规律是图（乙）（ ） 6．▲某物体做变速直线运动，则下列说法中不正确．．． 的是 （ ） A ．若改变物体速度的是重力，物体的机械能不变 B ．若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能必定减少 C ．若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能可能增加 D ．在物体速度增加的过程中，物体的机械能必定增加 7．▲质量为m 的汽车，发动机的功率恒为P ，摩擦阻力恒为F 1，牵引力为F ，汽车由静止开 始，经过时间t 行驶了位移s 时，速度达到最大值v m ，则发动机所做的功为 （ ） A ．Pt B ．Fs C ．2m 1 2 mv D ．221m 2mP Ps F v 8．▲某人把原来静止于地面上的质量为2kg 的物体向上提起1m ，并使物体获得1m/s 的速 度，取g =10m/s 2 ，则这过程中下列说法中正确的是 （ ） A ．人对物体做的功为21J B ．合外力对物体做的功为21J C ．合外力对物体做功20J （甲） （乙) A B C D
学习重点： 1、功的概念 2、功的两个不可缺少的要素 3、机械功的计算公式 4、功率的概念及其物理意义 知识要点： （一）功的概念 1、定义： 如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，物理学中就说力对物体做了功。 2、做功的两个不可缺少的要素： 力和物体在力的方向上发生的位移。（分析一个力是否做功，关键是要看物体在力的方向上是否有位移） （二）功的公式和单位 1、公式： W=F·Scosα 即：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余 弦三者的乘积。 2、功的单位： 在国际单位制中功的单位是“焦耳”，简称“焦”，符号“J” 1J=1N·m（1焦耳=1牛·米） 3、公式的适用条件： F可以是某一个力，也可以是几个力的合力，但F必须为恒力，即大小和方向都不变的力。 4、两种特殊情况：（从A运动到B） （1）力与位移方向相同，即α=0° W=F·S·cos0°=F·S （2）力与位移方向相反，即α=180° W=F·S·cos180°=-F·S 5、公式中各字母的正负取值限制：F和S分别指“力的大小”和“位移的大小”即公式中的F和S恒取正值，α指力和位移之间的夹角，也就是力的方向和位移的方向之间的夹角，α的取值范围是：0°≤α≤180°。 6、参考系的选择： 位移与参考系的选取有关，所以功也与参考系的选取有关。 在中学范围内，计算时一律取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。 （三）正功与负功 1、功的正负完全取决于α的大小： （1）当0°≤α<90°时，cosα>0，W>0，此时力F对物体做正功，该力称为物体的“动力”。 （2）当α=90°时，cosα=0，w=0，此时力F对物体做零功，或称力对物体不做功。 （3）当90°<α≤180°时，cosα<0，W<0，此时力F对物体做负功，或称物体克服力F做功，该力称为物体的“阻力”。 2、功是标量，只有大小、没有方向。功的正负并不表示功有方向。 （四）合力所做的功等于各分力做功的代数和。 即：W合=W1+W2+… （五）功率的概念：
答案与评分标准 一、选择题（共18小题） 1、（2009?包头）如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦），下列计算结果正确的是（） A、所做的有用功为1J B、动滑轮自重0.2N C、拉力F做功的功率为0.3W D、该滑轮组的机械效率为83.3% 考点：滑轮组及其工作特点；功的计算；有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率；功率的计算。 专题：计算题；比较思想。 分析：（1）由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，工作特点是：可以达到既省力又改变力的作用方向．动滑轮由几段绳子承担，绳端移动的距离就是物体升高高度的几倍．（2）结合功、功率和机械效率的公式分别计算出所做的有用功、动滑轮自重、拉力F做功的功率、该滑轮组的机械效率，然后和所提供的计算结果比较，得出正确的判断． 解答：解：A、∵用滑轮组提升物体，对物体做的功是有用功． ∴所做的有用功W用=Gh=10N×0.1m=1J． ∴该选项中，所做的有用功为1J，计算结果正确． B、∵不计绳重和绳与滑轮间的摩擦时，该滑轮组中的动滑轮由两段绳子承担，绳子上的拉力是物体和动滑轮总重的二分之一，则：动滑轮的重力G动=2F﹣G物=2×6N﹣10N=2N． ∴动滑轮自重0.2N，计算结果不正确． C、∵用滑轮组提升物体，拉力F做的功是总功，则拉力F做功的功率． ∴拉力F做功的功率为0.3W，计算结果不正确． D、∵该滑轮组的机械效率η=． ∴该滑轮组的机械效率为83.3%，计算结果正确． 本题计算结果正确的有两个：A和D． 故选A、D． 点评：本题考查滑轮组的工作特点，利用公式逐个计算，然后和选项比较，计算过程注意格式，过程和结果都有单位． 2、如图所示，斜面长为3cm，高为lm，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上．在这过程中（） A、有用功是400J，总功是840J B、有用功是840J，额外功是400J C、总功是12O0J，机械效率是7O% D、有用功是400J，机械效率是7O% 考点：功的计算；有用功和额外功；斜面的机械效率。 专题：计算题；应用题。
《功和功率》单元测试题（一） 一、选择题 1、下列四种情况中，人对物体做了功的是( ) A、提着水桶在水平路面上匀速前进 B、扛着米袋慢慢爬楼梯 C、用力推汽车但没推动 D、举着杠铃原地不动 2、如果你将掉落在地面的物理课本捡起来放在课桌上，你对课本所做的功最接近于( ) A．0.02J B．0.2J C．2J D．20J 3、水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动一段距离，则下列判断正确的是（） A．文具盒所受重力做了功B．文具盒所受支持力做了功 C．文具盒所受拉力做了功 D．没有力对文具盒做功 4、一个同学用120N的力，将一个重4N的足球踢到25m远处．足球在草地上滚动3m，足球滚动时他对球做功的情况下列说法正确的 是 ( ) A.3000J B.360J C.0 J D．条件不足，无法计算 5、一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（）. A．粗糙地面上做功较多 B．在光滑地面上做功较多 C．两次做功一样多D．条件不足，无法比较 6、如右图所示，重力80N的物体在大小为20N，方向水平向右的拉力F 1 作用下，在水平面上以 2m/s的速度做匀速直线运动。当撤去拉力F 1 ，物体静止后，改用方向水平向左，大小为30N的 拉力F 2使物体向左运动10m，在力F 2 作用过程中（） A、物体与地面之间的摩擦力大小为30N B、物体运动的速度大小仍为 2m/s C、拉力F 2 做的功为300J D、重力做的功为800J 7．汽车在平直道路上做匀速直线运动，下列说法中正确的是（） A．汽车的牵引力为零 B．汽车所受的摩擦力为零 C．汽车牵引力所做的功为零 D．汽车所受的合力为零 8．)以下估测中，基本符合实际情况的是( ) A.人正常步行的速度约5m/s， B.某同学走路时对地面的压强约1.5×103Pa C.中学生的体重约50N D.把一个鸡蛋举高1m做的功约0.5J 9．某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是：( ) Ａ．200焦Ｂ．300焦Ｃ．0焦Ｄ．500焦 10．在2000年9月22日悉尼奥运会上，我国运动员丁美媛获得女子75kg以上级举重金牌，她的挺举成绩是165kg。估算她在挺举全过程中对杠铃做的功为( )
高中物理功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则[ ] A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C．两过程中拉力的功一样大 D．上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F．这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态．设匀加速提升重物时拉力为F1，重物加速度为a，由牛顿第二定律F1－mg=ma， 匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件有F2=mg，匀速直线运动的位移S2=v·t=at2．拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2． [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，不难发现：一切取决于加速度a与重力加速度的关系． 因此选项A、B、C的结论均可能出现．故答案应选D． [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知：恒力对物体做功的多少，只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小，而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关．在一定的条件下，物体做匀加速运动时力对物体所做的功，可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功． [例题2]质量为M、长为L的长木板，放置在光滑的水平面上，长木板最右端放置一质量为m 的小物块，如图8－1所示．现在长木板右端加一水平恒力F，使长木板从小物块底下抽出，小物块与长木板摩擦因数为μ，求把长木板抽出来所做的功．
[思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动，进而求功的问题．小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的．分别隔离选取研究对象，均选地面为参照系，应用牛顿第二定律及运动学知识，求出木板对地的位移，再根据恒力功的定义式求恒力F的功． [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t，则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上，头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景，为此要认真画好草图(如图8－2)．在木板与木块发生相对运动的过程中，作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力，作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力，由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和，而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成，再根据恒力功的定义式求出最后结果．
功和功率的计算 类型1拉力(推力、牵引力、摩擦力等)做功、功率的简单计算 1．平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同的牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程之比为3∶2，则甲与乙() A．牵引力做功之比为2∶3 B．牵引力做功之比为3∶2 C．牵引力的功率之比为1∶1 D．汽车所受的阻力之比为3∶2 2．用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向 上移动的距离s的关系图像如图所示，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是() A．F甲>F乙B．F甲＜F乙C．F甲＝F乙D．条件不足，无法判断 3．如图是开瓶器，使用时将螺旋钻头旋进木塞，再用双手按压手把就可将塞子拔除．压完则在5 s 内将瓶塞拔出，若瓶塞长5 cm，瓶塞受到的平均阻力为200 N，整个过程中克服瓶塞的阻 力所做的功________J，其做功的功率为________W. 4．某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观察研究．他们记录了小车 在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像 如图所示．根据图像可知，2～5 s内，小车的平均速度是________m/s；若 小车受到的牵引力为200 N，5～7 s内小车牵引力的功率是________． 5．如图甲所示，一块质量为0.2 kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁 性平板上，在竖直方向上拉力F＝3 N的作用下向上运动，铁块运动速度v 与时间t的关系图像如图乙所示．则铁块受到的摩擦力为________N，0～6 s内拉力F做的功是________J．(g取10 N/kg) 类型2重力(或克服重力)做功、功率的简单计算 6．爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼上到6楼．爷爷的体重是小丽体重的 2倍，爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍．若爷爷做功为W1，功率为P1，小丽做 功为W2，功率为P2，则下列判断正确的是() A．W1∶W2＝1∶1 B．W1∶W2＝4∶1 C．P1∶P2＝1∶1 D．P1∶P2＝4∶1 7．某九年级同学家住5楼．一天，他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家 里在此过程中，下列估算不合理的是() A．他提鸡蛋的力做的功约为200 J B．他提鸡蛋的力做功的功率约为3 W C．他爬楼做的功约为6×103 J D．他爬楼做功的功率约为1×103 W 8．如图所示，一个质量为50 kg的人，在10 s内连续向上跳12个台阶，已知每 个台阶的高度为0.2 m，则这个人在这段时间内的功率是(g取10 N/kg)() A．1 200 W B．10 W C．12 W D．120 W 9．在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所 示．若实心球重20 N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为 2.7 m，用时约0.75 s．则球下降过程中重力做功为________J，功率为 ________W. 10．青少年在安静思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5 W，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50 kg的物体匀速升高________m．(g取10 N/kg) 11．为了迎接体育中考，老师让学生在课间时训练“深蹲跳”．如图所示：体重为50 kg的小明在10 s内做了10个“深蹲跳”，若小明每次“深蹲跳”的高度为10 cm，则小明在10 s内所 做的功为________J，功率为________W．(g取10 N/kg)
功和功率竞赛题演练 1、在粗糙的水平面上，用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m，在此过程中 A．推力做了5000J的功B．推力做了1000J的功 C．重力做了5000J的功D．重力做了1000J的功 2、体育课上两位同学进行爬杆比赛，假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一下两人做功的大小，需要知道的物理量是 A．爬杆的速度B．爬杆的时间C．两人的体重D．杆的具体高度 3、如图所示，用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m，不计摩擦和滑轮重， 所施加的拉力F=_______N，这一过程中拉力F做功______J。 4、如图所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功________ 乙对木箱做的功(填“大于”、“等于”或“小于”)． 5、如图所示，重物的质量为m=1kg，动滑轮及绳子的质量、摩擦不计。竖直向上拉绳子，重物从静止开始以5m/s的速度上升，则拉力F在1s内做功为多少？ 6、小跳同学每次放学回家要背着沉重的书包爬上约15m高的楼，累得气喘吁吁。小跳同学和书包总重600N，爬楼用时3min。求：(1)小跳背书包爬楼克服重力所做的功；(2)小跳爬楼克服重力做功的功率。
7、上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。 （1）汽车受到水平方向的阻力是多少？ （2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？ 8、为了增强体能，全班同学进行爬楼训练。体重500N的小刚在10s内连续爬梯的总高度为7m。求： （1）小刚爬楼梯所做的功； （2）小刚爬楼梯的功率。 9、如图，小明同学质量为50kg，背着重为15N的书包，书包带与 小明的肩部接触的总面积为300cm2，g=10N/kg，求： (1)小明背着书包走到了三楼的课室，在这过程中他做的功。 (2)此过程小明总共用了20s的时间，他做功的功率是多少？ 10、建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将500N重的砖块一次 匀速提升到离地面4m高的砌墙处，所用拉力是200N，所用的时间是20s．求这 次提升砖块过程中 （1）工人所做的有用功； （2）工人做功的功率。 11、某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力 为，下表为他乘车到达目的地时的车费发票．求：
功和功率 一、填空题（每空2分，共30分） 1.力学里所说的“功”和日常生活中的“做工”的含义是不同的。在力学里，做功的两个必要因素是：(1)___________________； (2)_______________________________。功的计算公式是_______． 2.功率是表示_____________的物理量，它的计算公式是______。我们可以用两种方法来判断物体做功的功率。如图所示，表示用挖掘机挖土与人力挖土做功的功率不同，它所用的判断方法是：做功时间相同，比较________________，另一种判断方法是__________相同，比较____________________。 3．5月16日是“助残日”，某校初三（1）班的“学雷锋”小组为残疾张大妈购买了一袋重300N的大米，由小红从一楼地面背送到她家。已知张大妈家离一楼地面的高度为6m，那么小红背大米的过程中，对大米做的功是J。 4．两台机器功率之比为3∶2，则做相同的功时所用时间之比为___________。若用相同时间，则所做功之比为___________。 5．小云想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率，如图所示，他使用尺量出握拳 6．根据右图所示情景，请你提出一个与功和功率有关的物理问题，并作简答。 问题： 简答： 二、选择题（每个3分，共15分） 7．在国际单位制中，功的单位是（） A．牛顿B．千克C．瓦特D．焦耳 8．如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是( )
9．放学后，某同学背着重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，则他在回家的过程中对书包所做的功约为（） A 0J B 400J C 2000J D 2400J 10．关于力、距离、功与功率的关系，下列说法正确的是（） A．力越大，功率越大 B．距离越长，功率越大 C．做功越多，功率越大 D．做功越快，功率越大 11．一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功，下列说法中正确的是：（） A. 在粗糙地面上做功较多 B.在光滑地面上做功较多 C. 两次做功一样多 D. 条件不够，无法比较两次做功的多少 三、简答题（5分） 12．小磊同学是班里的“大力士”，一天他放学回家，看到公路上有一块大石头，他担心大石头会妨碍车辆正常通行。于是，他决定把石头推到路边，但是他费了很大的力，累得满头大汗，石头却一点没动，如图所示。他的同学小颖恰好路过，看到此情景说：“你的行为很值得称赞，但是你对石头并没有做功”。你认为小磊同学对石头做功了吗？为什么？ 四、计算题（10分） 13．为了给刚刚栽上的树苗浇水，同学们到市场上去购买水桶，结果他们发现了如图所示的 A、B两种水桶，经查看与测量得知，它们是 用同种材料制成的，自身质量都是1kg，容积都是15L. （1）请问应购买哪种水桶比较好？并说明你选择 的理由. （2）如图，若将这一满桶水匀速提离地面0.2m，人做了多少功？（g取10/kg） 一、填空题（每空2分，共20分） 1．在图中，A装置是_______滑轮（选填“定”或“动”）。若用30N的拉力将旗帜匀速提升10m,则拉力所做的功为______J。
第一章《功和功率》全章测试 一、本题共16小题，每小题3分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得3分，选不全的得1分，有选错或不答的得0分． 1．关于功是否为矢量，下列说法正确的是( ) A．因为功有正功和负功，所以功是矢量 B．因为功没有方向性，所以功是标量 C．力和位移都是矢量，功也一定是矢量 D．力是矢量，功也是矢量 2．质量分别为m1和m2的两个物体，m1 4．一个人从深4m的水井中匀速提取50N的水桶至地面，在水平道路上行走了12m，再匀速走下6m深的地下室，则此人用来提水桶的力所做的功为（） A．500J B．1100J C．100J D．-100J 5．A、B两物体质量分别为m和2m，A置于光滑水平面上，B置于粗糙水平面上，用相同水平力F分别推A和B，使它们前进相同的位移，下面说法正确的是( ) A．两次推力做功相等 B．第二次推力做功大一些 C．第一次推力做功大 D．无法比较 6．某人用同一水平力先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离s，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进距离s，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则( ) A．W1=W2，P1=P2B．W1=W2，P1>P2 C．W1>W2，P1>P2 D．W1>W2，P1=P2 7．关于力对物体做功．如下说法正确的是( ) A．滑动摩擦力对物体一定做负功 B．静摩擦力对物体可能做正功 C．作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零 D．合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态 2.质量为 2t的汽车，发动机的牵引力功率为30kw，在水平的公路上，能达到的最大速度为 15m/s，当汽车的速度为 10m/s 时的加速度为( ) A.0.5m/s2 B.1 m/s2 C.1.5 m/s2 D.2 m/s2 3．一物体沿直线运动，其v-t图象如图 2所示， 则( ) A．从第 1s末到第 2s末，合外力做功为 2W B．从第 3s末到第 5s末，合外力做功为－W C．从第 5s末到第 7s末，合外力做功为W D．从第 3s末到第 7s末，合外力做功为W 知在第 1s 内合外力对物体做的功为W，v/m·s-1 1．起重机竖直吊起质量为 m 的重物，上升的加速度是α，上升的高度是 h ，则起重机对货物所做的功是。 [ ] A ．mgh B ．m αh C ． m （g ＋α）h D ．m （g-α）h 1.以初速度v 0水平抛出一个质量为 m 的物体，当物体的速度为 v 时，重力做功的瞬时功率为 ( ) A ．mg v C ．mg (v －v 0) 3．以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为 h ，空气阻力的大小恒为 F f ，则从抛出 B ．mg v 0 D ．mg v 2－v 20 点至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为 A．0 B．－F f h C．－2F f h D．－4F f h 5.关于摩擦力做功的说法中不正确的是( ) A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功 B．静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功 C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功 D．系统内两物体间相互作用的一对摩擦力做功的总和恒等于零 10.如图 4 所示，光滑水平地面静止放着质量m＝10 kg 的木箱，与水平方向成θ＝60°的恒力F作用于物 功和功率练习题 1．把30kg的木箱沿着高O.5m、长2m的光滑斜面由底部慢慢推到顶端，在这个过程中此人对木箱所做的功为J，斜面对木箱的支持力做的功为J。 2．一台拖拉机的输出功率是40kW，其速度值是10m／s，则牵引力的值为N。在10s 内它所做的功为J。 3．一个小球A从距地面1.2米高度下落，假设它与地面无损失碰撞一次后反弹的的高度是原来的四分之一。小球从开始下落到停止运动所经历的总路程是________m。 4.质量为4 ×103kg的汽车在平直公路上以12m／s速度匀速行驶，汽车所受空气和路面对它的 阻力是车重的O.1倍，此时汽车发动机的输出功率是__________W。如保持发动机输出功率不变，阻力大小不变，汽车在每行驶100m升高2m的斜坡上匀速行驶的速度是__________m/ s。 5.用铁锤把小铁钉钉敲入木板。假设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比。已知第一 次将铁钉敲入木板1cm，如果铁锤第二次敲铁钉的速度变化与第一次完全相同，则第二次铁钉进入木板的深度是__________cm。 6.质量为1Og的子弹以400m／s的速度水平射入树干中，射入深度为1Ocm，树干对子弹的平均 阻力为____ N。若同样质量的子弹，以200m／s的速度水平射入同一树干，则射入的深度为___________cm。（设平均阻力恒定） 7. 人体心脏的功能是为人体血液循环提供能量。正常人在静息状态下，心脏搏动一次，能以1.6 ×105Pa的平均压强将70ml的血液压出心脏，送往人体各部位。若每分钟人体血液循环量约为6000ml，则此时，心脏的平均功率为____________W。当人运动时，心脏的平均功率比静息状态增加20%，若此时心脏每博输出的血量变为80ml，而输出压强维持不变，则心脏每分钟搏动次数为____________。 8. 我国已兴建了一座抽水蓄能水电站，它可调剂电力供应．深 夜时，用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水 池内；白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足，如图8—23 所示．若上蓄水池长为150 m，宽为30 m，从深液11时至清晨4 时抽水，使上蓄水池水面增高20 m，而抽水过程中上升的高度 始终保持为400 m．不计抽水过程中其他能量损失，则抽水机的 功率是____________W。g=10 N／kg) 9. 一溜溜球，轮半径为R，轴半径为r,线为细线，小灵玩溜溜球时，如图所示，使球在水平桌面 上滚动，用拉力F使球匀速滚动的距离s,则（甲）(乙)两种不同方式各做功分别是_____________J和__________________J (一)功 1)概念：如果物体受到力的作用，并沿着力的方向移动一 段距离，这个力就对物体做了功 2)做功的两个必要因素，缺一不可： a)一是要有力的作用 b)二是物体沿着力的方向通过一段距离。（注意力作用 的阶段性） 3)三种情况对物体没有做功（适当加点分解原理） a)有力作用在物体上，但物体没动 b)有力作用在物体上，物体也通过了距离，但物体移 动距离的方向跟这个力的方向垂直。如手提水桶在 水平面上运动一段距离 c)物体通过了距离，但在物体通过距离的方向上没有 力的作用 4)功的计算和单位： a)计算：在物理学中，把力与物体沿力的方向移动距 离的乘积叫做功。功用W表示 W=FS（其中力的单位是N，距离的单位是m） b)单位：焦耳符号：J 5)功的原理 a)使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械 时直接对物体做的功，即使用任何机械都不能省功 b)在使用机械做功时，由于机械有重力，机械之间存 在摩擦，所以人们要克服重力和摩擦做功。 c)在理想的情况下，即不考虑机械自身的重力和摩擦 的情况下，人们使用机械时所做的功等于不用机械 时直接用手做的功。 d)既然使用机械不省功，为什么还要使用机械？ ①这是由于使用的机械有的可以改变力的方向、有 的可以省力、有的既能省力又能改变力的方向、 有的可以省距离、有的还可以改变做功的快慢 ②运用功的原理可以推导出使用斜面的省力公式 为：F=hG/s 直接用手做功：W1=Gh 使用斜面做功：W2=Fs 根据功的原理：W2=W1，则F= hG/s (二)机械效率 1)相关概念： a)有用功：利用机械做功时，对人们有用的功叫做有用功。 b)额外功：利用机械做功时，人们不需要但又不得不做的功叫做额 外功。它是由于摩擦、机械自重等原因而不得不做的功。 c)总功：人在利用机械达到目的过程中实际做的功叫做总功。 W总=W有用+W额外 2)怎样区分总功和有用功 功和功率 计算题 1、一辆汽车以20米/秒的速度在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力是8×103牛，发动机在5分钟内做了多少功？ 2、某人用水平推力将重600牛的物体在4分钟内沿水平面推行550米，做了6.6×104焦的功。求：人的推力 3、起重机一0.5米/秒的速度匀速提升某一物体，在2分钟内做了5.88×105焦功，求：被提升物体的质量。 4、如图10所示，是某举重运动员在0.5秒内由支撑到起立将杠铃举起的过程中拍摄的两张照片，由照片和表格中所提供的信息，求：（1）运动员由支撑到起立过程中对杠铃所 做的功；（2 5一辆电力机车的功率是5.5×103千瓦，以20米/秒的速度沿直线匀速行驶1小时。求： （1） 电力机车行驶的距离 （2） 电力机车做的功 （3） 电力机车的牵引力 6、一部塔式起重机的功率为7.5千瓦，在1分钟内能把多少质量的建筑材料匀 图10 速送到50米高处？ 7、一辆匀速行驶的汽车，车重1.0×104牛，速度72千米/小时，受到的阻力是2.5×103牛，求：（1）30分钟内汽车行驶的路程。（2）汽车的功率 8、一台水泵的功率是 10千瓦，他在5秒内可以做多少功？这些功可以把多少千克的水抽到16米高处？ 9、一辆汽车在1分40秒内，在平直公路上匀速行驶了1000米，汽车发动机的功率3×104瓦，求：（1）汽车在这段路程中所做的功；（2）汽车行驶是汽车发动机对汽车的牵引力。 10、木工用49牛的拉力锯木块，每拉一次行程为0.5米，每拉一次行程锯入木块2毫米，如果他在40秒内把一块20厘米厚的木块锯断，求：（1）木工对锯做的功；（2）木工的功率。 11、某建筑工地上的起重机要将1×104牛顿重的钢筋水泥板匀速提升到楼顶，提升的高度为 10米，所用时间为50秒，求： （1）起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力； 初中物理竞赛练习题（9）------功和功率 初三（）班姓名（） 1、一支步枪枪筒长0.8m，火药爆发时高压气体对子弹的平均推力为2000N，子弹离开枪口后， 在空气中飞行了500m落在地上，高压气体对子弹所做的功是J。 2、某人用50N的力，将重30N的铅球掷到7m远处，这个人对铅球做的功为（） A：350J B：210J C：0 D：无法计算 3、如图所示，木块体积为20cm3，人通过绳子拉住木块，使它恰能没入水中，若ρ木=0.6×103kg/ m3，水的阻力不计，当匀速将木块拉入水面下5cm深处时，拉力F做了多少功？（g=10N/kg）（奥赛解题大全P163） 4、用如图所示的滑轮组在水中提升一个重89N的铜块，在5s内将铜块匀速提升2m，如果动 滑轮重11N，绳和轮的摩擦及水的阻力不计，在铜块没有露出水面前，求： （1）作用在滑轮组绳子自由端的拉力F至少为多少？（奥赛解题大全P164） （2）拉力做功的功率是多大？（ρ铜=8.9×103kg/ m3，g=10N/kg） 5、如图所示，当小活塞在压力F1作用下下降的距离为h1时，液体对大活塞向上的压力F2使 之升高h2，若小活塞面积为S1，大活塞面积为S2，试用功的原理证明：F2/F1=S2/S1。 （奥赛解题大全P165） 6、一根长3m、重1000N的均匀木棒平躺在水平地面上，若要将此木棒竖直立在地面上，则 外力至少做功J。（奥赛解题大全P168） 7、用如图所示装置将质量为39kg的铁块在5s内在水中匀速提升2m，若已知动滑轮重20N， 不计摩擦。（ρ铁=7.8×103kg/ m3，g=10N/kg）求： （1）拉力F做了多少功？ （2）拉力F的有用功率是多少？（奥赛解题大全） 8、在盛满水的池子底部有一段斜面AB，长为3.45m，B点比A点高0.5m，将密度为7.9×103kg/ m3的实心铁球匀速地A拉到B，如图所示，沿斜面方向所用的力F是10N，不计水及斜面的阻力，求铁球在空气中的重力是多少？（g=10N/kg）（奥赛解题大全P169） 9、有一个体积为0.1m3、重为6860N的铸铁件不慎落入水中，利用如图所示的滑轮组打捞，将 铸铁件在水中匀速提高2m（不计水的阻力），求：（奥赛解题大全P169） （1）铸铁件受到的浮力及动滑轮的挂钩A受到的拉力是多大？ （2）若动滑轮自重为120N，不计绳重及滑轮的摩擦，拉绳的力F所做的功是多少？ 初三物理功和功率计算题练习 基础知识演练 1.功包括两个必要因素：一是__________________，二是________________________ 2.功率的计算公式为,单位是___，简称为______，符号为_____。 3.用40牛的水平拉力将重为100牛的物体沿水平方向拉动3米，此过程中，重力所做的功是_____焦，拉力所做的功是_____焦。 4.有人提着质量为10千克的一袋米沿着7米长的楼梯，登上4米高的楼。在上楼的过程中，人的作用力做的功是_____焦。 5.用100N的力拉小车，10s在力的方向上前进了50m，拉力做的功是_____J，拉力的功率是_______W. 6.以同样速度行驶大卡车和小轿车，动能大，故在同样道路上，不同车型限速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车要(填"大"或"小") 7.用动滑轮提起重96N物体所用拉力为60N，则该动滑轮的机械效率为____.若用此动滑轮提起重200N的物体，这时的机械效率为______.(绳重与摩擦不计) 8.建筑工地上，起重机在15s内把质量1.5t的钢材匀速提升到3m高的地方，求：(1)钢材的重力是多少(g取 10N/kg)?(2)起重机对钢材做的功是多少?(3)起重机对钢材做功的功率是多少? 练习 1、在粗糙的水平面上，用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m，在此过程中( ) A．推力做了5000J的功B．推力做了1000J的功C．重力做了5000J的功D．重力做了1000J的功 2、体育课上两位同学进行爬杆比赛，若他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。粗略比较一下两人做功的大小，需要知道的物理量是（） A爬杆的速度B爬杆的时间 C两人的体重 D杆的具体高度 3、如图所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功________乙对木箱做的功(填“大于”、“等于”或“小于”)． 4、如图用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m，不计摩擦和滑轮重，所施加的拉力F=_______N，这一过程中拉力F做功______J。 功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则[ ] A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C．两过程中拉力的功一样大 D．上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F．这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态．设匀加速提升重物时拉力为F1，重物加速度为a，由牛顿第二定律F1－mg=ma， 匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件有F2=mg，匀速直线运动的位移S2=v·t=at2．拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2． [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，不难发现：一切取决于加速度a与重力加速度的关系． 因此选项A、B、C的结论均可能出现．故答案应选D． [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知：恒力对物体做功的多少，只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小，而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关．在一定的条件下，物体做匀加速运动时力对物体所做的功，可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功． [例题2]质量为M、长为L的长木板，放置在光滑的水平面上，长木板最右端放置一质量为m 的小物块，如图8－1所示．现在长木板右端加一水平恒力F，使长木板从小物块底下抽出，小物块与长木板摩擦因数为μ，求把长木板抽出来所做的功． [思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动，进而求功的问题．小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的．分别隔离选取研究对象，均选地面为参照系，应用牛顿第二定律及运动学知识，求出木板对地的位移，再根据恒力功的定义式求恒力F的功． [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t，则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上，头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景，为此要认真画好草图(如图8－2)．在木板与木块发生相对运动的过程中，作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力，作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力，由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和，而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成，再根据恒力功的定义式求出最后结果． 最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改 例１.如图所示，小球重2N，从斜面顶端Ａ处滚下，到达底端 Ｂ处后又沿水平面ＢＣ滚动。已知AB = BC=5ｍ，ＢＤ= ４ｍ，求小球在Ａ到Ｂ过程中和Ｂ到Ｃ过程中，重力做的 功各是多少？ 例2.举重运动员在２s内将100 kg的杠铃举高2ｍ，在这段时间内运动员做功的功率是多少？如果他举起杠铃后又在空中停留了３s，则运动员在５s内做功的功率是多少？ 例3.如图所示，一个小孩站在船头，两种情况下小孩用同样大小的力拉绳，经过相同时间（船未碰撞），小孩所做的功W1、W2及时间t内小孩拉绳的功率P1、P2的关系为（） （A）W1＞W2, P1=P2 （B）W1=W2, P1=P2 （C）W1＜W2, P1＜P2 （D）W1＜W2, P1=P 2 例4.两台起重机分别匀速提升Ａ、Ｂ两重物，已知物重G A=2G B，提升高度之比h A:h B=1:3,所用时间之比t A:t B=2:1,，则两台起重机的功率之比是（） （A）1:3 （B）4:3 （C）1:12 （D）3:1 例5.某公寓楼需在1h内将50m3水抽到36m高的楼顶水箱中，则该楼需选择功率至少是多少kW的水泵？（g取l0 N/kg） 例6.一个人用水平推力推着一个重1000N的货箱沿水平面匀速移动，若货箱所受的阻力是其自身重力的0.5倍，当推过30m的距离时，做的功是多少？若所用时间为1min，则该人做功的功率是多少？ 练习题 1．一拖拉机以相同的功率在甲、乙两块地上耕作，在甲地上前进800 m用2 min ,在乙地上前进600 m用1.5 min,则此拖拉机在甲、乙两地耕作时受到的阻力之比为（） 初中功和功率 1、一支步枪枪筒长0.8m，火药爆发时高压气体对子弹的平均推力为2000N，子弹离开枪口后， 在空气中飞行了500m落在地上，高压气体对子弹所做的功是J。 2、某人用50N的力，将重30N的铅球掷到7m远处，这个人对铅球做的功为（） A：350J B：210J C：0 D：无法计算 3、如图所示，木块体积为20cm3，人通过绳子拉住木块，使它恰能没入水中，若ρ木=0.6×103kg/ m3，水的阻力不计，当匀速将木块拉入水面下5cm深处时，拉力F做了多少功？（g=10N/kg） 4、用如图所示的滑轮组在水中提升一个重89N的铜块，在5s内将铜块匀速提升2m，如果动 滑轮重11N，绳和轮的摩擦及水的阻力不计，在铜块没有露出水面前，求： （1）作用在滑轮组绳子自由端的拉力F至少为多少？ （2）拉力做功的功率是多大？（ρ铜=8.9×103kg/ m3，g=10N/kg） 5、如图所示，当小活塞在压力F1作用下下降的距离为h1时，液体对大活塞向上的压力F2使 之升高h2，若小活塞面积为S1，大活塞面积为S2，试用功的原理证明：F2/F1=S2/S1。 6、一根长3m、重1000N的均匀木棒平躺在水平地面上，若要将此木棒竖直立在地面上，则 外力至少做功J。 7、用如图所示装置将质量为39kg的铁块在5s内在水中匀速提升2m，若已知动滑轮重20N， 不计摩擦。（ρ铁=7.8×103kg/ m3，g=10N/kg）求： （1）拉力F做了多少功？ （2）拉力F的有用功率是多少？ 8、在盛满水的池子底部有一段斜面AB，长为3.45m，B点比A点高0.5m，将密度为7.9×103kg/ m3的实心铁球匀速地A拉到B，如图所示，沿斜面方向所用的力F是10N，不计水及斜面的阻力，求铁球在空气中的重力是多少？（g=10N/kg） 9、有一个体积为0.1m3、重为6860N的铸铁件不慎落入水中，利用如图所示的滑轮组打捞，将 铸铁件在水中匀速提高2m（不计水的阻力），求： （1）铸铁件受到的浮力及动滑轮的挂钩A受到的拉力是多大？ （2）若动滑轮自重为120N，不计绳重及滑轮的摩擦，拉绳的力F所做的功是多少？功和功率计算
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