专题十一 功 功率
一、选择题
1.(2014·成都)如图所示,在水平地面上,小聪用力将箱子拉走了;小明用力推箱子,但箱子没有移动。下面关于做功的分析,正确的是( B )
A.小明用了力,他对箱子做了功
B.小聪用力拉动了箱子,她对箱子做了功 C.小聪在拉箱子的过程中,箱子的重力做了功 D.小明、小聪都没有对箱子做功
2.(2015·广西)下列实例中,力对物体没有做功的是( D ) A.叉车向上举起货物
B.小林沿着斜面向上拉动物体 C.小欣背着书包上楼
D.小明用力推石头但石头不动
3.(2015·深圳)甲机械比乙机械的功率大,表示两机械在工作时( C ) A.甲做功多 B.甲更省力 C.甲做功快 D.甲用时少
4.(2015·赤峰)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( C )
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
,第4题图) ,第5题图)
5.(2015·桂林)如图所示,用50 N的水平拉力F拉着物体在2 s内沿水平方向前进了4 m,下列说法正确的是( D )
A.拉力做功为零 B.拉力的功率为零
C.拉力做功为100 J D.拉力的功率为100 W
6.学习了功率的知识后,小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动,他们设计了三套方案:①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较;②控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;③控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进行比较,可行的是( D )
A.只有① B.只有①②
C.只有②③ D.①②③都可以
7.(2015·南京)一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,此过程
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中他对鸡蛋做的功约为( B )
A.0 B.1 J
C.10 J D.100 J
8.(2015·乌鲁木齐)立定纵跳摸高是中学生常见的运动项目。起跳前先屈膝下蹲,然后脚掌用力蹬地,伸展身体,两臂上挥,竖直向上跳起至最高点。小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为( A )
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A.3×10 J B.3×10 J
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C.3×10 J D.3×10 J
9.(2015·安顺)举重是我国的优势体育项目。一位身高170 cm的运动员和一位身高160 cm的运动员,在挺举项目中用相同时间,把同样重的杠铃举起,如图所示。如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式中正确的是( C )
A.W1=W2 P1=P2 B.W1>W2 P1=P2 C.W1>W2 P1>P2 D.W1<W2 P1<P2
,第9题图) ,第10题图)
10.(2013·泸州)一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动(不考虑空气的阻力和钢索重力),货物运动的路程(s)-时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( A )
A.2 s时钢索的拉力大小等于8 s时钢索的拉力大小
B.货物竖直向上运动时,4 s时的速度小于10 s时的速度
C.0至6 s内钢索拉力做的功小于6 s至12 s内钢索拉力做的功
D.货物在0至12 s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率保持不变 二、填空题
11.(2015·天津)在水平地面上,用50 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进4 m,拉力做功为__200__J,重力做功为__0__J。
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12.(2014·呼伦贝尔)大石头重6×10 N,起重机在15 s内将大石头沿竖直方向匀速
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提升1 m,则起重机提升大石头所做的功是6×10J,功率是4×10W。
13.(2014·扬州)“4·18”前夕,公共自行车出现在扬州城的路旁,极大地方便了市民生活,小常租借了一辆自行车,在10 s内行驶了40 m,骑车时受到的平均阻力是20 N,这段时间内,他克服阻力做的功为__800__J,平均功率为__80__W。
14.(2014·苏州)如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t图象分别是图乙中的图线①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2。则F1__=__F2,P1__>__P2。(均填“<”“=”或“>”)
15.(2015·铜仁)小龙背着质量为25 kg的实验器材从实验楼的一楼上到三楼,又沿走廊水平走了5 m到实验室。每层楼高3 m,小龙对实验器材做功__1500__J。若在搬运实验器材的整个过程中小龙总共做功4500 J,则小龙自身的体重是__50__kg。(g=10 N/kg)
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16.(2015·绵阳)“绿色环保,低碳出行。”2015年1月18日,绵阳市首批30辆纯电动公交车投入试运行。 假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶,其电动机的输出功
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率为120 kW,速度为36 km/h,共行驶2 h,其电动机做功为__8.64×10__J,公交车的牵
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引力为__1.2×10__N。
三、综合应用题
17.(2015·广州)如图所示,用水平向右的力F拉着物体,使其匀速直线运动了5 m,运动时间为10 s,F做功的功率是50 W。这段时间:
(1)F做了多少功? (2)F多大?
(3)在方框内画出物体运动时的受力示意图(以“黑点”代表物体)。 (4)物体受到的摩擦力多大?
WW500 J
解:(1)由P=t可得F做功W=Pt=50 W×10 s=500J (2)由W=Fs可得F=s=5 m=100 N (3)在水平地面上做匀速直线运动的物体,处于平衡状态,受平衡力作用;在水平方向上受到:拉力F,方向向右;阻力,方向向左,它们是一对平衡力F=f=100 N;在竖直方向上受到:向下的重力和向上的支持力,它们是一对平衡力,从物体的重心沿力的作用线
作出各力的示意图,如图所示: (4)因为物体匀速直线运动,处于平衡
状态,受平衡力作用;故摩擦力等于拉力,即f=F=100 N
18.(2015·山西)空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的问题,治理污染,人人有责,节能减排,从我做起。如图是小明家购置的新型能源轿车。假期全家驾车从太原到西安游玩,爱钻研的小明不仅收集了如下所示的相关数据,并且记录了轿车在高速公路上匀速行驶90 km所用时间为1 h。求:
(1)轿车(空载)停放在水平地面上时对地面的压强约为多少?(g取10 N/kg) (2)轿车在1 h内牵引力做功的功率。
轿车质量/kg 车轮与地面接触总面积/m 太原到西安距离/km 行车15 km耗天然气量/m 匀速行驶时牵引力/N
321050 0.15 600 1 2000
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解:(1)轿车静止时对地面的压力F=G=mg=1050 kg×10 N/kg=1.05×10 N,对地面
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F1.05×104 Ns4
的压强p=S=0.15 m2=7×10 Pa (2)由v=t得,轿车1 h通过的路程s=vt=90 km/h×1 h=90 km,匀速行驶1 h牵引力所做的功W=Fs=2000 N×9×10 m=1.8×10 J,牵W1.8×108 J4
引力做功的功率P=t=1×3600 s=5×10 W
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8
4