【2019最新】中考物理分类汇编第9讲功和机械能课时1功功率含解析
- 格式:doc
- 大小:22.50 KB
- 文档页数:5
2019年中考物理真题分类汇编——功率专题1.(2019泰安,15)某种载重汽车自重12t,车轮与地面的总接触面积为0.5m 2,汽车以72km/h 的速度在平直公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为210kW,每行驶43s 消耗柴油700g,柴油的热值为4.3×107J/kg。
下列说法中正确的是①完全燃烧700g 柴油放出的热量为3.01×109J②该柴油发动机效率为30%③汽车的牵引力为1.05×104N④若公路所能承受的最大压强8×105Pa,汽车最多能装载40t 的货物A.只有①②正确B.只有③④正确C.只有①③正确D.只有②③正确2.(2019临沂,25)某航模兴趣小组操控一架重20N 的小型无人机(如图),让其在5s 内匀速下降10m ,该过程中重力做功的功率是______W ;机翼上方的空气流速______(选填“大于”、“小于”或“等于”)下方的空气流速。
当该无人机静止在水平操场上时受到的支持力为______N 。
3.(2019南充,15)将物体A 放在水平面上,在水平拉力F 1作用下,以v 1=4m/s 的速度向右匀速运动,在同一水平面上,物体A 到水平拉力F 2作用时,以v 2=6m/s 的速度向右匀速运动,两次移动的距离相同,则两次拉力做功W 1___________W 2(填“>、“<”或“=”),两次拉力的功率P 1___________P 2(填“>”、“<”或“=”)。
4.(2019乐山,34)在斜面上将一个重600N 的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F =400N,拉动的距离s =4.5m,提升高度h =1.8m,所用时间t =30s。
则拉力F 做功的功率为W,此过程中物体受到的摩擦力为N。
5.(2019黔东南,13)某大桥设计车速为60km/h,图1为该大桥的实景图,其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥,可逐步抽象成图2、图3、图4所示的模型。
中考物理专题考点精讲及典型真题详解:功和机械能考点1:功1.定义:物理学中规定,作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过一段距离,就说这个力对物体做了功.2.做功的两个必要因素:(1)有力作用在物体上;(2)物体在力的方向上通过距离.3.功的计算公式是W=Fs ,单位是焦耳,符号是J ,1 J=1N·m.注意:力不做功有以下三种情况:(1)“劳而无功”,有力作用在物体上,物体没有移动距离,即F≠0,s =0.(2)“不劳无功”,物体移动了距离,但没有力作用在物体上,即s ≠0,F =0.(3)“垂直无功”,有力作用在物体上,物体移动了距离,但是力的方向和距离垂直.【例1】(2021·浙江丽水市·中考真题)科技改变生活,某餐馆用智能送菜机器人(如图)替代人工送菜。
(1)该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前,用时___________秒;(2)若机器人工作时牵引力恒为50牛,完成本次送菜,牵引力做功___________焦。
【答案】30 1500【详解】[1]该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前,所用时间30m 30s 1m/ss t v === [2]若机器人工作时牵引力恒为50牛,完成本次送菜,牵引力做功50N 30m 1500J W Fs ==⨯=【例2】如图所示为小明同学做挺举连续动作的几个状态图,说法不正确的是( )A.小明同学从准备状态发力到上拉状态过程中对杠铃做了功B.小明同学从上拉状态发力到上挺状态过程中对杠铃做了功C.小明同学从上挺状态发力到站立状态过程中对杠铃做了功D.小明同学在站立状态过程中对杠铃做了功【详解】做功的两个因素,1.要有力作用在物体上,2.物体在力的方向上通过的距离。
A.小明同学从准备状态发力到上拉状态过程中,小明对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了距离,所以对杠铃做了功,A正确,故A不符合题意;B.小明同学从上拉状态发力到上挺状态过程中,对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了距离,所以对杠铃做了功,B正确,故B不符合题意;C.小明同学从上挺状态发力到站立状态过程中,对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了距离,所以对杠铃做了功,C正确,故C不符合题意;D.小明同学在站立状态过程中,对杠铃有一个向上的力,但杠铃没有移动距离,所以没有对杠铃做功,D错误,故D符合题意。
中考物理功和机械能知识点汇总超详细家长同学都收藏了物理学是研究物质、能量以及它们之间相互作用的科学学科。
在中学物理课程中,功和机械能是非常重要的概念。
下面是对功和机械能的详细介绍,希望对同学和家长有所帮助。
一、功功是物体受力作用下沿着力的方向移动时所做的功。
它的数学表达式为:功 = 力× 距离× cosθ。
1.功的定义和计算公式:当一个力F作用于物体上,使物体发生位移s,同时力的方向和位移方向相同或者成夹角θ时,力所做的功W可以用下面的公式计算:W = F × s × cosθ2.功的单位:功的单位是焦耳(J)。
1焦耳等于1牛顿(N)的力作用在1米(m)的位移上。
3.功的特点:(1)正功和负功:当力的方向和位移方向相同时,功为正值;当力的方向和位移方向相反时,功为负值。
正功使物体增加能量,负功使物体减少能量。
(2)功率:功率是功对时间的改变率,计算公式为功率=功/时间。
二、机械能机械能是指物体由于位置和运动而具有的能量。
在中学物理中,机械能可以分为两种形式:动能和势能。
1.动能(KE):动能是物体由于运动而具有的能量。
它的数学表达式为:动能=1/2×m×v²。
其中,m为物体的质量,v为物体的速度。
2.势能(PE):势能是物体由于位置而具有的能量。
常见的势能有重力势能和弹簧势能。
(1)重力势能(GPE):重力势能是物体在重力作用下由高处移到低处时所具有的能量。
它的数学表达式为:重力势能=m×g×h。
其中,m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度。
(2)弹簧势能(SE):弹簧势能是指弹簧由于被拉伸或压缩而具有的能量。
它的数学表达式为:弹簧势能=1/2×k×x²。
其中,k为弹簧的弹性系数,x为弹簧的伸长或压缩量。
3.机械能守恒定律:在没有外力做功的情况下,一个封闭系统的机械能保持不变。
《功率》功和机械能优秀课件一、教学内容本节课我们将探讨《功率》这一主题,该内容位于教材第十一章“功和机械能”的第二节。
详细内容包括:功率的定义、计算公式、单位、以及与功的关系;同时,通过实例分析,理解功率在实际问题中的应用。
二、教学目标1. 理解并掌握功率的概念,能够准确区分功率与功的区别和联系。
2. 学会使用功率的计算公式,能够解决实际问题中的功率计算。
3. 了解功率在实际生活中的应用,培养学生的学以致用能力。
三、教学难点与重点重点:功率的概念、计算公式及其应用。
难点:理解功率与功的区别和联系,以及在实际问题中灵活运用功率的计算公式。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具:计算器、练习本、教材。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示一辆自行车在平路、上坡和下坡的行驶视频,引导学生观察并思考:为什么自行车在上坡时速度变慢,而下坡时速度加快?2. 知识讲解:a. 通过学生已有知识(功和机械能)为基础,引入功率的概念。
b. 讲解功率的定义、计算公式、单位。
c. 分析功率与功的区别和联系。
3. 例题讲解:讲解一道与自行车行驶相关的功率计算题,引导学生运用所学知识解决问题。
4. 随堂练习:布置几道关于功率计算的题目,让学生独立完成,并及时给予反馈。
5. 小组讨论:针对课堂所学,组织学生进行小组讨论,探讨功率在日常生活中的应用。
六、板书设计1. 功率定义:单位时间内所做的功。
2. 计算公式:P = W/t,P表示功率,W表示功,t表示时间。
3. 单位:瓦特(W)。
4. 功率与功的关系:功率是功的比值,描述做功的快慢。
七、作业设计1. 作业题目:a. 计算一辆汽车在行驶过程中,从静止加速到60km/h所需的功率。
b. 比较两个人搬运同一物体,一个人用5秒,另一个人用10秒,谁的功率更大?2. 答案:a. 计算汽车所受的阻力,然后根据牛顿第二定律计算加速度,利用功率公式计算所需功率。
b. 两个人的功率相同,因为功率与做功的多少和所用时间有关。
中考物理功和机械能知识归纳总结及解析一、选择题1.如图所示,O为轻质硬直杠杆OA的支点,在杠杆的A点悬挂着一个重物G,在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F,使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中,下列表述正确的是()A.动力F始终在变大B.动力F先变大再变小C.杠杆始终为省力杠杆D.杠杆始终为费力杠杆2.如图所示,重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上,通过轻质细绳与滑轮相连,不计绳重与滑轮间的摩擦,动滑轮重为2N,重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动的速度为0.2m/s,2min后,物体B着地,以下说法正确的是()A.物体A受到的摩擦力为3NB.1min内拉力对物体A做功为36JC.2min内B物体的重力做功为144JD.若用一个向左的拉力F使 A向左匀速运动,则F=8N3.如图甲所示,重为160N的物体在大小为20N,水平向左的拉力F1作用下,沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。
如图乙所示,保持拉力F1不变,用水平向右的拉力F2,拉物体匀速向右运动了1m,若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦,则()A.物体向左运动时,拉力F1的功率P1=60WB.物体与地面之间的摩擦力f=20NC.物体向右运动时,拉力F2=40ND.物体向右运动时,拉力F2所做的功W2=80J4.如图所示,重为60牛的物体甲放在水平桌面上,与重为6牛的物体乙用细绳相连,绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计。
当物体乙恰好能以0.2米/秒的速度匀速下落时,下列判断中不正确的是A.绳拉甲物体的力为6牛B.甲物体的速度为0.2米/秒C.5秒内绳的拉力对甲物体做的功为60焦D.绳的拉力做功的功率为1.2W5.用图所示装置提升重为350 N的箱子,动滑轮重50N,不计绳重和一切摩擦,下列说法正确的是A.该装置不仅省力,还省距离B.箱子匀速上升时,人对绳子的拉力为200 NC.箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度D.此过程装置的机械效率约为58.3%6.初中物理中我们用斜面做过多次探究实验,如图所示,以下分析正确的是A.图甲是利用斜面“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关;B.图乙是利用斜面”测定斜面的机械效率;C.图丙是探究动能大小与哪些因素有关;D.如图乙木块B中,B木块的重力和木板对B的支持力是一对平衡力7.用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳的自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将同一重物在相同的时间内,匀速提升相同的高度,两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v1和v2.若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是A.甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同B.F1大于F2C.v1大于v2D.F1和F2做的功不相等8.如图为一健身器材模型,杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,OA∶OB=1∶4,质量为60 kg的小明站在水平放置的体重计上,通过该杠杆提起吊篮中的重物,吊篮重80 N.当棱长为20 cm的正方体重物甲刚被提起时,体重计示数为43 kg;当棱长为40 cm的正方体重物乙刚被提起时,体重计示数为18 kg.杠杆始终在水平位置保持平衡,A、B两端绳子拉力保持竖直.不计绳重、杠杆自重及摩擦, g取10 N/kg,则重物甲与重物乙的密度之比为( )A.1∶3 B.2∶3 C.3∶2 D.3∶19.如图所示,物体A所受重力为G A,在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速直线运动.物体A所受的支持力为N,物体A与水平面间的摩擦力为f ,绳子对物体A水平向右的拉力为F1.物体B所受重力为G B,绳子对物体B竖直向上的拉力为F2,忽略绳子质量及滑轮轴处摩擦,下列说法正确的是A.F与f是一对平衡力B.F1、f之和与F大小相等C.G B与F2是一对相互作用力D.G A与N是一对相互作用力10.如图中某同学体重为500 N,他的手能承受的最大拉力为600 N,动滑轮重100 N,该同学利用如图所示的滑轮组把物体A吊起来,物体A的重量不能超过A.1 000 N B.1 200 N C.900 N D.1 100 N二、填空题11.如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G=________N。
湖南省2019年、2020年物理中考试题分类(9)——功和机械能一.选择题(共21小题)1.(2020•永州)下列对有关现象的描述,正确的是()A.图甲,水蒸气冲开橡胶塞,内能转化为机械能B.图乙,海波正在熔化时,温度上升C.图丙,寒冷的冬天,人们常搓手是利用热传递方式改变内能D.图丁,向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面的过程,测力计示数保持不变2.(2020•长沙)“收官之作,星耀全球”。
2020年6月23日,长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射,标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。
下列说法正确的是( )A.燃料燃烧时,将化学能转化为内能B.火箭加速升空时,将动能转化为重力势能C.卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为机械能D.卫星与地面之间通过超声波传递信息3.(2020•湘西州)关于能量守恒定律的下列说法中。
正确的是()A.能量既可以凭空消失B.能量也可以凭空产生C.热机的工作过程不遵循能量守恒定律D.能量转化和转移过程中,能量的总量保持不变4.(2020•湘西州)下图几种情景中,人做了功的是()A.人推车没有推动B.搬而未起C.物体在绳子拉力的作用下升高D.提着滑板在水平路面上前行5.(2020•邵阳)一物体受到5N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2/m s的速度匀速运动了10s,拉力F对物体做的功为()A.0J B.1J C.10J D.50J6.(2020•衡阳)近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。
抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。
为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面(如图所示)。
用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。
关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是()A.他对重物做了4800J的功B.他做功的功率为16WC.此次简易斜面装置的机械效率为50%D.斜面是一种省力杠杆7.(2019•怀化)下列所示现象中,对物体做了功的是()A.搬而未起B.提着滑板在水平路面上前行C.人将木箱推到斜面的顶端D.举着杠铃在空中不动8.(2019•邵阳)电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中,它们都是利用电动机来工作的,电动机工作过程中能量转化情况主要是()A.电能转化成热能B.电能转化成机械能C.机械能转化成电能D.太阳能转化成机械能9.(2019•邵阳)一物体在水平拉力F的作用下,沿力的方向以0.2/m s的速度匀速运动了4s,拉力F大小为5N,4s内拉力F做的功为()A.1J B.3J C.2J D.4J10.(2019•郴州)现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光。
2019年中考物理试题分类汇编——功与机械能专题1.(2019宜宾,11)如图所示,一个物体静止于光滑水平面上的o点,在水平恒力F作用下开始向右加速运动,依次经过a、b、c三个点,且a、b之间和b、c之间的距离相等,F在ab段做功W,做功功率P1;在bc段做功W2,做功功率P2,则有W1________W2,P1________P21(选填“>”或“=”或“<”)2.(2019怀化,28)某种国产汽车,当它在某平直公路上以20 m/s速度匀速行驶时,每百公里的油耗为6 L,汽车行驶500 s,则汽车消耗的汽油是L,假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495 N,则汽油机的效率是% (已知汽油的热值是3.3x107 J/L)。
3.(2019 青岛,17)射箭运动员用力拉满弓,从能量转化的角度分析,这是为了让弓具有更大的,可以更多地转化为箭的,将箭射得更远。
4.((2019威海,19)如图是一款健身拉力器原理图,斜面的倾角为30°,重500N的物块与固定在斜面底端的弹簧相连,小明通过定滑轮拉着物块沿斜面向上匀速运动2m的过程中(此过程弹簧始终处于被拉伸状态),小明对绳的拉力所做的功为1000J,克服弹簧拉力做功300J,则克服物块重力做的功为J,物块与斜面之间摩擦力的大小为N.(忽略绳重、滑轮与轴的摩擦)5.(2019东营,14)某汽车在平直公路上由于行驶速度过快,能大,危害性就大,为防止意外,汽车不能超速行驶。
乘客必须使用安全带,一旦发生碰撞,车身就停止运动,而乘客身体由于会继续向前运动造成伤害。
6.(2019东营,16)汽车在平直公路上匀速行驶9.2km,消耗燃油1kg,已知汽车的牵引力是2000N,则汽车发动机的效率是。
(燃油热值取4.6×107J/kg)7.(2019武威,13)迄今为止,我国已发射40余颗北斗导航卫星。
若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行,如图所示,则卫星从远地点向近地点运行的过程中,________能转化为________能。
第九讲功和机械能课时1 功功率命题点功、功率的计算1. (2011长沙25题3分)如图所示,一个质量为45 kg的人,在10 s内连续5次跳上每级高度为0.2 m的台阶,则此人在这段时间内的功率是(g取10 N/kg) ( )第1题图A. 450 WB. 45 WC. 4.5 WD. 4 500 W2. (2013长沙31题4分)2013年长沙体育中考,男生新设引体向上项目.如图是引体向上的示意图,小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上.已知小云的质量为60 kg,每次引体向上他能将自身重心提高0.4 m,则小云每做一次引体向上所做的功为________J,整个过程中的平均功率为________W.(g取10 N/kg)第2题图3. [2016长沙38(2)(3)题4分]某海上蹦极挑战者的质量为50 kg,下落的高度为45 m,所用时间为5 s,g 取10 N/kg,求:(2)重力对挑战者所做的功.(3)重力做功的功率.4. [2015长沙38(2)题3分]扫地机器人是智能家用电器的一种,正逐渐进入我们的生活.如图所示,是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人.小王在室内运动场上试用中发现,该机器人在1 min 内沿直线匀速清扫的距离为18 m,若它在运动中所受阻力为105 N,问:(2)此过程中机器人的水平推力所做的功及功率分别为多大?第4题图考向拓展1. [2009长沙38(2)题3分]在我市书院南路道路改扩建工程中,推土机发挥了重要作用.如图是某型号履带式推土机,其发动机的额定功率为150 kW,质量为2.0×104 kg,履带与地面的总接触面积为2.5 m2(取g=10 N/kg).求:(2)若推土机在平直场地上以额定功率作业,在其以1.5 m/s的速度匀速前进10 m的过程中,它受到的阻力及阻力所做的功.考向拓展1图2. (2017益阳)跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱.在某次跳伞训练过程中,一个体重为500 N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,经过15 s下落210 m后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30 s,其速度与时间的关系如下图所示.求在这个过程中:(1)运动员下落的平均速度.(2)重力做的功.(3)匀速下降时重力做功的功率.考向拓展2图3. 共享单车致力于解决出行问题,为人们提供便捷经济、绿色低碳、更高效率的共享单车服务.如图所示,小健骑着共享单车在一段平直的公路上匀速行驶了300 m,用时1 min,若共享单车的质量为20 kg,受到的阻力为20 N ,与地面的总接触面积为3×10-3 m 2,小健的质量为55 kg.(g =10 N/kg) (1)在下图中画出小健骑共享单车匀速前行时,小健受到的重力示意图. (2)骑车时地面受到的压强. (3)小健骑行时的功率.考向拓展3图 答案1. B 【解析】人在10 s 内向上跳的高度是1 m ,他克服重力做功W =Gh =mgh =45 kg×10 N/kg×1 m=450 J ,他的功率P =W t =450 J10 s=45 W .故选B.2. 240 96 【解析】题目已知小云的质量和每次引体向上将身体抬高的高度,则可知一次引体向上做功为W=Gh =mgh =60 kg×10 N/kg×0.4 m=240 J ;小云在半分钟内做了12次引体向上,故其平均功率为P =Wn t=240 J ×1230 s=96 W.3. 解:(1)挑战者的重力是G =mg =50 kg×10 N/kg=500 N 重力对挑战者所做的功为W =Gh =500 N×45 m=2.25×104 J(2)重力做功的功率P =W t =2.25×104 J 5 s=4.5×103W4. 解:机器人匀速直线清扫,水平推力等于阻力,即F =105 N 则机器人水平推力做功W =Fs =105 N×18 m =1 890 J机器人的功率P =W t =1 890 J60 s= 31.5 W5. 解:由题意知推土机的工作时间t =s v =10 m 1.5 m/s =203 s ,则推土机所做的功为W =Pt =150×103W ×203s =1×106J ,由于推土机匀速运动,故推土机受到的阻力F f =F 牵=W s =1×106 J 10 m=1×105N ,阻力做的功W ′=F f s=1×105 N ×10 m =1×106J 【考向拓展】1. 解:(1)后15 s 内运动的距离s 2=v 2t 2=6 m/s×15 s=90 m 30 s 内的路程s =s 1+s 2=210 m +90 m =300 m运动员下落的平均速度为v =s t =300 m30 s=10 m/s(2)重力做的功W =Gh =500 N×300 m=1.5×105J (3)匀速下降时F =G =500 N 重力做功的功率P =Fv =Gv =500 N×6 m/s=3 000 W 或者P =W t =Fs t =500 N ×90 m15 s=3 000 W2. 解:(1)如答图所示考向拓展2答图(2)根据压强公式,骑行时地面受到的压强为p =F S =(m 车+m 人)g S =(20 kg +55 kg )×10 N/kg 3×10-3 m2=2.5×105Pa (3)由于小健在平直公路上匀速行驶,则牵引力大小等于受到的阻力,即F =f =20 N ,小健骑行时的功率W t =Fst=20 N×300 m60 s=100 WP=。
【2019最新】中考物理分类汇编第9讲功和机械能课时1功功率含
解析
课时1 功功率
命题点功、功率的计算
1. (2011长沙25题3分)如图所示,一个质量为45 kg的人,在10 s内连续5次跳上每级高度为0.2 m的台阶,则此人在这段时间内的功率是(g取
10 N/kg)( )
第1题图
A. 450 W
B. 45 W
C. 4.5 W
D. 4 500 W
2. (2013长沙31题4分)2013年长沙体育中考,男生新设引体向上项目.如图是引体向上的示意图,小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上.已知小云的质量为60 kg,每次引体向上他能将自身重心提高0.4 m,则小云每做一次引体向上所做的功为________J,整个过程中的平均功率为________W.(g取10 N/kg)
第2题图
3. [2016长沙38(2)(3)题4分]某海上蹦极挑战者的质量为50 kg,下落的高度为45 m,所用时间为5 s,g取10 N/kg,求:
(2)重力对挑战者所做的功.
(3)重力做功的功率.
4. [2015长沙38(2)题3分]扫地机器人是智能家用电器的一种,正逐渐进入我们的生活.如图所示,是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人.小王在室内运动场上试用中发现,该机器人在1 min内沿直线匀速清扫的距离为18 m,若它在运动中所受阻力为105 N,问:
(2)此过程中机器人的水平推力所做的功及功率分别为多大?
第4题图
考向拓展
1. [2009长沙38(2)题3分]在我市书院南路道路改扩建工程中,推土机发挥了重要作用.如图是某型号履带式推土机,其发动机的额定功率为150 kW,质量为
2.0×104 kg,履带与地面的总接触面积为2.5 m2(取g=10 N/kg).求:
(2)若推土机在平直场地上以额定功率作业,在其以1.5 m/s的速度匀速前进10 m的过程中,它受到的阻力及阻力所做的功.
考向拓展1图
2. (2017益阳)跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱.在某次跳伞训练过程中,一个体重为500 N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,经过15 s下落210 m后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30 s,其速度与时间的关系如下图所示.求在这个过程中:
(1)运动员下落的平均速度.
(2)重力做的功.
(3)匀速下降时重力做功的功率.
考向拓展2图
3. 共享单车致力于解决出行问题,为人们提供便捷经济、绿色低碳、更高效率的共享单车服务.如图所示,小健骑着共享单车在一段平直的公路上匀速行驶了300 m,用时1 min,若共享单车的质量为20 kg,受到的阻力为20 N,与地面的总接触面积为3×10-3 m2,小健的质量为55 kg.(g=10 N/kg)
(1)在下图中画出小健骑共享单车匀速前行时,小健受到的重力示意图.
(2)骑车时地面受到的压强.
(3)小健骑行时的功率.
考向拓展3图 答案
1. B 【解析】人在10 s 内向上跳的高度是1 m ,他克服重力做功W =Gh =mgh =45 kg×10 N/kg×1 m=450 J ,他的功率P =W t =450 J 10 s
=45 W .故选B. 2. 240 96 【解析】题目已知小云的质量和每次引体向上将身体抬高的高度,则可知一次引体向上做功为W =Gh =mgh =60 kg×10 N/kg×0.4 m=240 J ;小云在半分钟内做了12
次引体向上,故其平均功率为P =Wn t =240 J×1230 s
=96 W. 3. 解:(1)挑战者的重力是G =mg =50 kg×10 N/kg=500 N
重力对挑战者所做的功为
W =Gh =500 N×45 m=2.25×104 J
(2)重力做功的功率P =W t =2.25×104 J 5 s
=4.5×103 W 4. 解:机器人匀速直线清扫,水平推力等于阻力,即F =105 N
则机器人水平推力做功W =Fs =105 N×18 m=1 890 J
机器人的功率P =W t =1 890 J 60 s
= 31.5 W 5. 解:由题意知推土机的工作时间t =s v =10 m 1.5 m/s =203
s ,则推土机所做的功为W =Pt =150×103 W ×203 s =1×106 J ,由于推土机匀速运动,故推土机受到的阻力F f =F 牵=W s
=
1×106 J 10 m
=1×105 N ,阻力做的功W ′=F f s =1×105 N ×10 m =1×106 J 【考向拓展】
1. 解:(1)后15 s 内运动的距离s 2=v 2t 2=6 m/s×15 s=90 m
30 s 内的路程s =s 1+s 2=210 m +90 m =300 m
运动员下落的平均速度为v =s t =300 m 30 s
=10 m/s (2)重力做的功W =Gh =500 N×300 m=1.5×105 J
(3)匀速下降时F =G =500 N
重力做功的功率
P =Fv =Gv =500 N×6 m/s=3 000 W
或者P =W t =
Fs t =500 N×90 m 15 s =3 000 W 2. 解:(1)如答图所示
考向拓展2答图
(2)根据压强公式,骑行时地面受到的压强为p =F S =(m 车+m 人)g S =(20 kg +55 kg )×10 N/kg 3×10-3 m2
=2.5×105 Pa (3)由于小健在平直公路上匀速行驶,则牵引力大小等于受到的阻力,即F =f =20 N ,小健骑行时的功率
P =W t =Fs t =20 N×300 m 60 s
=100 W。