难点突破(功和功率)物理提升练习
1.如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则绳子拉物体A的功率为________W,物体A与地面之间的摩擦力为________N。
2.跳绳是一种简便易行的锻炼方式.如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图象.由图象可知,他的重心移动的最大高度为________cm.若该同学身体质量为50kg,则他跳一次克服重力做________J功,1min内克服重力做功的功率为________W.(g取10N/kg)
3.两台四冲程汽油机在相同时间内,甲做的有用功是乙的3倍,甲机的热机效率是20%,乙机的热机效率是25%,则甲、乙两机消耗的汽油质量之比是________.
4.如图所示,滑轮规格相同,重均为60 N.工人用150 N的水平拉力匀速向右拉动绳端,在20 s内将矿井里的物体提升8m.不计绳重及轮轴间摩擦,物体重为_______ N;工人拉动绳子做功的功率为_______ W.此过程中,滑轮组的机械效率为_______ %.
5.用一个动滑轮提起重96N的物体所用的拉力为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,拉力的功率为22.4W,则拉绳的速度为_____m/s,这时的机械效率为______。(绳重与摩擦不计)
6.如图所示,一位体重为800N的工人师傅利用滑轮组提升2000N的重物,重物0.2m/s的速度匀速上升,该滑轮组的机械效率为80%.不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg.求:
(1)动滑轮受到的重力G动; (2)地面对工人师傅支持力F支; (3)工人师傅做功的功率P.
105W,速度20m/s,汽车行驶7.一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为2×7200s,求:
(1)发动机所做的功是多少?
(2)卡车的牵引力是多少?
8.现有30包大米,总质量为150kg(米袋质量不计),要你尽可能快地把它们搬上10m高处的库房。若你每次只搬1包,你将要为克服自身重力而消耗大量的能量;若你想一次都搬上去,则可能寸步难行。假设你身体可以提供的用于搬物体的功率与被搬物体质量之间的关系如图所示,计算:
(1)全部搬完后,人对30包大米做的功;
(2)要尽可能快地把大米搬上库房,每次应搬几包大米;
(3)完成这一工作,人对大米做功的最短时间。(注:不计搬起大米的时间)
9.如图所示的晾衣装置,每个滑轮重均为0.5N,晾衣杆重4N,体重为500N的小明站立在水平地面,要提升总质量为5.6kg的三件衣服,他以拉力F竖直104Pa,向下匀速拉动绳的自由端,此时小明对地面产生的压强为1.2×在2s内,他将绳的自由端匀速竖直下拉了1m,已知小明双脚与地面的接触面积为400cm2,(g取10N/kg)
(1)小明通过滑轮组拉衣服时对地面的压力是多少? (2)拉力F的功率多少?
(3)利用该装置提升衣服的机械效率是多少?
10.质量为3t的小型载重汽车,额定功率为100kW,车上装有6t的砂石.汽车以36km/h的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了l0min,消耗汽油1.2kg.g取10N/kg,不计空气阻力,试问:
(1)1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少?(已知汽油的热值为4.5×l0J/kg)
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为多少?
(3)汽油完全燃烧放出的热量转换为汽车牵引力的做功的效率为多少?(结果保留一位小数)
11.跳绳是一种简便易行的锻炼方式.如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像,按图像中的规律跳绳,小明1 min能完成的跳绳个数为________个,若他质量为50kg,则在此过程中,他跳一次做功________J,他克服重力做功的功率为________ W. ( g取10 N/kg)
7
答案
1. 1 2
2. 6 30 75 3. 15:4 4. 240 120 80 5. 80% 0.2 89.3%
6. (1)500N;(2)300N;(3)500W. 109J(2)1×104N 7. (1)1.44×
104J;8. (1)1.5×(2)3包;(3)300s 9. (1)480N;(2)10W:(3)70%
10. (1)5.4×107J;(2)2000N;(3)22.2%. 11. 150 30 75