轻松寒假快乐复习30天 初中物理第10天

轻松寒假，快乐复习30天第10天功和功率★思路点睛 知识方法点拨 （1）判断物体是否做功的方法：①物体受力②物体移动了距离③物体受力方向与移动距离方向不垂直，只要上述三个条件同时具备，则该力对物体做了功，缺少其中的任何一个条件，都不做功。 （2）公式总结：; 易混易错雷区 （1）对于涉及滑轮滑（组）的功的计算时，一定要注意中F与s的对应关系，即注意物体移动距离与绳端移动距离的倍数关系，不可直接默认用题中给定的s进行计算。 （2）对于涉及滑轮（组）的功率的计算时，一定要注意中F与v的对应关系，即注意物体移动速度与绳端移动速度的倍数关系，不可直接默认用题中给定的v进行计算。★典型试题1．段鑫同学用50N的力，将一个重30N的铅球抛到7m远处。他对铅球做功为（）A．350JB．210JC．0D．无法计算【答案】D【解析】铅球的运动可分为两个阶段：第一个阶段是人推铅球手和球还在一起，第二个阶段是铅球在空中飞行。在第一个阶段人用力推动铅球，铅球沿力的方向移动了一段距离，人对铅球做了功，但不知道铅球在推力作用下移动的距离，所以无法计算人对铅球做功的数值。在第二个阶段，铅球离开了人，人对铅球不再有推力的作用，由于惯性铅球在空中飞行了7米，因此人不再推铅球做功。2．甲用50N水平力推动一个重160N的箱子在水平地板上前进1m，所用时间为1s；乙匀速举高这个箱子1m，所用时间为4s．比较甲推箱子、乙举箱子所做的功Ｗ甲、Ｗ乙和做功的功率Ｐ甲、Ｐ乙，有（）A．Ｗ甲＞Ｗ乙，Ｐ甲＞Ｐ乙B．Ｗ甲＜Ｗ乙，Ｐ甲＜Ｐ乙C．Ｗ甲＞Ｗ乙，Ｐ甲＜Ｐ乙D．Ｗ甲＜Ｗ乙，Ｐ甲＞Ｐ乙【答案】D【解析】甲用50N水平力推动一个重160N的箱子在水平地板上前进1m，所用时间为1s；甲做的功W甲=FS=50N×1m=50J；甲的功率为P甲=W甲/t=50J/1s=50W；乙匀速举高这个箱子1m，所用时间为4s．乙做的功W乙=FS=Gh=160N×1m=160J；乙的功率为P乙=W乙/t=160J/4s=40W；比较数据可得Ｗ甲＜Ｗ乙，Ｐ甲＞Ｐ乙，答案选D。3．如图所示，AB=1.5AE，AC=2AE，AD=3AE。若把物体沿AB、AC、AD三个斜面匀速地拉到顶端A时，（不计摩擦）则（）A．沿着AB用的拉力小，做功多B．沿着AC用的拉力小，做功多C．沿着AD用的拉力大，做功少D．沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多【答案】D【解析】斜面是一种简单机械，斜面的倾角越小，越省力，所以沿着AD用的拉力小，ABC错误，不符合题意，由于不计摩擦，无额外功，所做的功为克服重力所做的功，三次把物体提升高度一样，所以做功一样多。答案选D4．在自由下落过程中物体运动速度会越来越快。一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是：A．W1≠W2P1≠P2B．W1＝W2P1＝P2C．W1＝W2P1>P2D．W1＝W2P1<P2【答案】D【解析】由于在自由下落过程中物体运动速度会越来越快，AB＝BC，故通过AB所用的时间小于通过BC所用的时间，由W=Gh，P=W/t知，重力不变，故通过AB所做的功等于通过BC所做的功，通过AB的功率小于通过的功率，故正确选项是D。5．如图中甲图所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法正确的是A．两次木块运动的速度相同B．木块第一次受到的摩擦力较大C．两次拉力对木块做的功一样多D．两次拉力对木块做功的功率一样大【答案】C【解析】观察图7可见，两次木块运动相同的距离，第2次所用时间比第1次长，两次木块运动的速度不相同，A选项说法不正确；摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，两次运动中压力大小和接触面的粗糙程度相同，所以摩擦力相同，B选项说法不正确；木块两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，两次滑动中水平方向所受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，因摩擦力大小相等，两次的拉力相等，由W=Fs可得两次拉力对木块做的功一样多，C选项说法正确，选填C；由图7可见两次滑动距离相同，所用时间不同，由得两次拉力对木块做功的功率不一样大，D选项说法不正确。6．如图所示，放在水平桌面上重为G＝4N的木块，在F＝3N的水平拉力作用下，5s内运动了2m，在这个过程中，重力G对物体做的功为J，拉力F做功的功率为W．【答案】01.2【解析】做功的两个必要条件是：一、有力作用在物体上；二|物体沿力的方向移动移动的距离。物体没有在重力的方向上移动距离，所以，重力G对物体做的功为0；物体在拉力的方向上移动了2m的距离，所以，拉力F做功的功W=Fs=3N×2m=6J；拉力F做功的功率为P=W/t=6J/5s=1.2W7．在体育考试中，小明投出的质量为2kg的实心球在空中的运动轨迹如图所示．已知最高点到落地点的竖直方向的距离为2.7m，水平方向的距离为4m，实心球从最高点到落地点用时约0.75s．则实心球在此下降过程中重力做功为J，重力做功的功率为W(g＝9.8N/kg)．【答案】5472【解析】实心球在此下降过程中重力做功为W=Gh=mgh=2kg×9.8N/kg×2.7m=54J，重力做功的功率为P=W/t=54J/0.75s=72W．8．如图是城南校区和谐大厦的升降电梯工作原理图，它由轿箱、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成，某次电梯匀速上升15m，所用时间为10s，图中两个滑轮是滑轮，若配重重1000N，则左边一根缆绳对轿厢的拉力N，已知电动机的功率为2000W，则这段时间内电动机做的功为J．【答案】定；1000；20000【解析】①根据图中滑轮的使用特点判断滑轮属于动滑轮还是定滑轮．②由力的平衡条件分析拉力和配重之间的关系，从而确定缆绳对轿厢的拉力．③利用W=Pt计算电动机做的功．解：①图中两个滑轮在使用过程中，轴不随着物体一起移动，是定滑轮；②因为使用定滑轮不省力，且电梯匀速上升，则缆绳对轿厢的拉力等于配重，所以拉力F=G=1000N；③由P=可得，这段时间内电动机做的功W=Pt=2000W×10s=20000J．9．2014年9月26日，仁川亚运会举重女子75公斤以上级比赛中，中国选手周璐璐获得金牌，并以192公斤的挺举成绩破该级别世界纪录．她在4s内把192kg的杠铃举高了2m，在空中停留了3s．在上述过程中，她对杠铃作了J的功．前4s做功的功率是W，后3s的功率是W．（g=10N/kg）【答案】3840；960；0【解析】（1）已知杠铃质量，利用重力公式G=mg求杠铃重力，可求举着杠铃不动施加的力；（2）根据功的公式W=Fs求解所做的功，再利用P=．解：杠铃的质量：m=192公斤=192kg，杠杆重力：G=mg=192kg×10N/kg=1920N，举着杠铃不动施加的力：F=G=1920N，h=2m，则做功W=Fs=1920N×2m=3840J；前4s做功的功率是P===960W在空中停留3秒钟的过程中，施加了力，但没有移动距离，不做功，及做功为0，功率为0．10．电动自行车已成为大众化的一种交通工具，厂家对电动自行车性能进行了测试，得到速度v和牵引力F随时间t变化的关系图像．已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A．电动自行车在7-12s受到的摩擦力为N，电流做了焦耳的功，克服摩擦力做了焦耳的功．【答案】35；1200；1050【解析】由v-t图像可知：电动自行车在7-12s速度不变，即电动自行车作匀速直线运动，此时电动自行车受到平衡力的作用，牵引力的大小等于摩擦力大小，由F-t图像可知电动自行车在7-12s牵引力大小为35N，所以电动自行车在7-12s受到的摩擦力为35N，此过程电流大小为5A，电动机输入电压48V，电流做功W=UIt=48V×5A×5s=1200J；此过程摩擦阻力为35N，速度由v-t图像可知为6m/s，时间为5s，所以克服摩擦做功W=Fs=Fvt=35N×6m/s×5s=1050J；11．如图所示，放在水平桌面上的物体重为200N，拉力F=40N，物体在拉力的作用下匀速运动了10m，在这个过程中，拉力F做的功W=______J，物体重力做的功W=______J。...F【答案】800；0【解析】滑轮组的n是2，绳子的自由端移动的距离是20m，拉力做的功。重力是竖直向下的，物体在水平方向移动，所以重力做的功为0。12．如图所示，一滑轮下端悬吊一个重50N的物体，在拉力F的作用下使物体在2s内上升了2m，（不计滑轮、绳的重力和摩擦）则拉力F=N，动滑轮上升的速度是v=m/s，拉力F所做的功W=J．【答案】100；0.5；100【解析】根据图示可知：该动滑轮动力作用在滑轮的轴心，阻力作用在滑轮的边缘，属于费力动滑轮，由滑轮力的关系可知：F=2G，则F=2×50N=100N；根据功的原理FS=Gh，可知F移动的距离是物体移动距离的二分之一，则滑轮在2s内移动的距离为1m，故动滑轮上升的速度：v=1m/2s=0.5m/s；拉力所做的功：W=Fs=100N×1m=100J．13．如图所示，斜面长S＝6m，高h＝2m．用沿斜面方向50N的推力F，在10s内将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到顶端．求：(1)推力F的功率：(2)运动过程中物体克服摩擦力所做的功：(3)斜面的机械效率．【答案】(1)30W；(2)100J；(3)66.7%【解析】(1)推力F做的功为W总=Fs=50N×6m=300J；推力F的功率P=W/t=300J/10s=30W；(2)运动过程中对物体做的有用功为W有用=Gh=100N×2m=200J；运动过程中物体克服摩擦力所做的功：W额外=W总-W有用=300J-200J=100J；(3)斜面的机械效率η=(W有用/W总)×%=(200J/300J)×%=66.7%．14．小明的体重为500牛顿，他想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率。他用尺量出握拳时手臂的长度为0.6米，并测出自己连续拉上去5次的时间为10秒（如图所示），请计算：小明做引体向上运动的功率为多大？【答案】150W【解析】首先计算所做的功。F=G=500N；又因拉了5次，每次0.6米，故S=0.6×5=3米，所以：小明做的功W=FS=500N×0.6×5=1500J。又t=10秒，根据公式P=W/t得P=W/t=1500J/10s=150w★真题摘编（2014中考真题）如图所示，物块M在光滑斜面上从A匀速滑到C，速度v=2m/s，其中AB=6m，AC=10m，物块M重，物块m重