1、1素养全练 10 功与功率基础夯实1.(2018安徽宿州埇桥区中考)重为 25 N 的木块,在大小为 10 N 的水平拉力的作用下,沿水平地面匀速前进 5 m,则重力做功为 J,拉力做功为 J。 答案:0 50解析:因为木块在水平面匀速前进的过程中,木块在重力的方向上移动距离为 0,所以重力不做功,即重力做功为 0;拉力做功: W=Fs=10N5m=50J。2.(2018安徽合肥包河区中考)重为 200 N 的长方体物块置于水平地面上,如果该物块受到水平向右,大小为 100 N 的拉力 F 作用,沿水平地面向右加速运动了 5 m,则在这个过程中,拉力 F 对物块所做的功为 J。 答案:500解
2、析:拉力 F 对物块所做的功: W=Fs=100N5m=500J。3.(2018湖南益阳赫山区中考)物体在自由下落过程中,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 段重力做功功率为 P1;在 BC 段重力做功功率为 P2,则 P1 P2(选填“ ”“W2 B.W1P2 D.P1F2,所以根据 P= =Fv 可知, P1P2,故 C 正确,D 错误。Wt=Fst13.(2018云南昆明五华区二模)如图所示,物体在相同力 F 的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离 s,力 F 做的功分
3、别为 W1、 W2、 W3,则下列说法中正确的是( )A.W1W2W3 B.W1=W2=W3C.W1W2=W3 D.W2W1W3答案:B解析:由题知,拉力相同,沿力的方向移动的距离相同,根据 W=Fs 可知,力 F 做的功 W1=W2=W3。14.(2018安徽芜湖期末)如图所示,已知 m1m2m3,在同样大小的力 F 的作用下,三个物体都沿力的方向移动 s,则力 F 所做的功( )A.甲情况下最多 B.乙情况下最多C.丙情况下最多 D.三种情况下一样多答案:D解析:因为在同样大小的力 F 的作用下,三个物体都沿力的方向移动距离 s,由功的公式 W=Fs 可知,W1=W2=W3,即三种情况下
4、F 做功一样多。15.5(2018山东德州中考)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程( s)时间( t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( )A.两次物体运动的速度: v1F2C.06 s 两次拉力对物体所做的功: W1W2D.06 s 两次拉力对物体做功的功率: P1v2,故 A 错误;同一物体,则重力相等,对水平面的压力相等,同一水平面上,则接触面的粗糙程度相同,故两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等,由于物体做匀速直线运动,说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以两次物体所受的拉力: F1=F2=Ff,故 B 错误;由图象可知,0 6
5、s 物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,又知两次拉力相等,根据 W=Fs 可知,0 6s 两次拉力对物体所做的功: W1W2,故 C 正确;0 6s,时间相同,且 W1W2;根据 P= 可知,0 6s 两次拉力对物体做功的功率: P1P2,故WtD 错误。能力提升16.(2018安徽蚌埠模拟)用如图所示装置“探究光滑斜面做功”,记录的实验数据如下表:(1)在实验操作过程中,应沿光滑斜面向上 拉动物块,从斜面底部拉到最高处。 (2)比较第 2 列和第 4 列,沿光滑斜面的拉力和物块的重力可知:使用斜面的好处是 。 (3)根据实验次数 ,请把表格中 的空缺数据填写完整。(填写在答题纸上)实验
6、次数物块重力 G/N斜面高度 h/m沿斜面拉力 F/N斜面长 s/m克服重力做功 W/J沿斜面拉力做功 W/J 10.0 0.9 1.5 9.0 10.0 0.9 4.5 2.0 9.0 9.0 10.0 0.9 3.0 9.0(4)分析比较第 4 列和第 5 列,沿斜面拉力与斜面的长度关系可得结论: 。 6(5)进一步分析比较: ,可得结论: 。 导学号 97404023 答案:(1)匀速 (2)可以省力 (3)如解析表所示 (4)提升同一重物,斜面越长,拉力越小 (5)第6 列和第 7 列数据 对光滑的斜面,不用斜面直接用手做的功等于使用斜面做的功解析:(1)用弹簧测力计拉着木块沿光滑斜面
7、向上匀速拉动物块,拉力大小等于弹簧测力计的示数;(2)由表中 次实验可知,不用斜面直接用手做的功等于使用斜面做的功,故 实验沿斜面拉力做功为 9.0J即 Gh=Fs,故沿斜面拉力: F=Ghs 对应的拉力: F1= =6N10.0N;10.0N0.9m1.5m 对应的拉力: F3= =3N10.0N;10.0N0.9m3m故使用斜面的好处是可以省力;(3)第 次实验做的克服重力做功: W3=Gh=10.0N0.9m=9.0J,第 次拉力做功 W1=9.0J数据如下表所示:实验次数物块重力 G/N斜面高度 h/m沿斜面拉力 F/N斜面长 s/m克服重力做功WG/J沿斜面拉力做功WF/J 10.0
8、 0.9 6 1.5 9.0 9.0 10.0 0.9 4.5 2.0 9.0 9.0 10.0 0.9 3 3.0 9.0 9.0(4)分析比较第 4 列和第 5 列,沿斜面拉力与斜面的长度关系可得结论:斜面越长,拉力越小;(5)进一步分析比较:第 6 列和第 7 列数据,可得结论:对光滑的斜面,不用斜面直接用手做的功等于使用斜面做的功。17.(2017黑龙江哈尔滨道外区期末)某小组的同学在物理课上研究动滑轮的使用特点时,老师提醒同学们要正确分析现象和数据得出对应的结论。(1)小涵想知道在动滑轮中绳子两端的拉力是否相等?于是小涵在动滑轮左侧的绳端也挂了一个弹簧测力计,接下来小涵应该如何实验才
9、能得出结论?7(2)实验中应该 拉动弹簧测力计。观察图中信息,小涵发现与老师说的动滑轮可以省一半的力的结论不相符,主要原因是 。 (3)小涵还想继续探究使用动滑轮时的做功情况,看一看使用动滑轮能否省功。问小涵还需要测量什么?比较什么?从而得出结论。答案:(1)拉动右侧的弹簧测力计,读出两个测力计的示数,进行比较。(2)匀速竖直向上 没有考虑动滑轮的重力及没有考虑绳和轮之间的摩擦(3)需要测量:物体上升的高度 h,绳子自由端移动的距离 s,比较 Gh 和 Fs 大小得出结论解析:(1)因要研究动滑轮的使用特点,小涵想知道在动滑轮中绳子两端的拉力是否相等,故应拉动右侧的弹簧测力计,读出两个测力计的
10、示数,进行比较;(2)实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,此时,弹簧测力计的示数才等于绳子受到的拉力。动滑轮可以省一半的力的条件是不计动滑轮的重力和绳与轮之间的摩擦,但因实际中,动滑轮自身有重力,且绳与轮之间有摩擦,故小涵发现与老师说的动滑轮可以省一半的力的结论不相符,主要原因是:没有考虑动滑轮的重力及没有考虑绳和轮之间的摩擦;(3)小涵还想继续探究使用动滑轮时的做功情况,看一看使用动滑轮能否省功,据此要测量比较有用功即直接提起重物做的功 Gh 和利用机械做的总功 Fs,故还要测量物体上升的高度 h,绳子自由端移动的距离 s,比较 Gh 和 Fs 的关系。18.(2018广东深圳宝安区期末)
11、如图,为迎接实验操作考试,学校新购置了一箱实验器材,小明将它从一楼搬到三楼的实验室。小明想用所学的物理知识测量搬运器材过程中对箱子所做功的功率。(1)小明在测量中所需要的器材有:台秤(量程足够大)、 和 。 (2)小明设计的实验步骤如下,其中不必要的是 (填字母)。 A.测出箱子的总质量 mB.测出一楼到三楼的楼梯总长度 LC.测出三楼的竖直高度 hD.测出搬运器材所用的时间 tE.计算出做功的功率 P(3)小明搬运箱子的功率的表达式 P= (用字母表达式表示)。 (4)小明受到上面测量功率大小的启发,他想和班级的另一位同学小新比比谁爬楼的功率最大,请你帮助他设计个实验记录数据的表格。答案:(
12、1)卷尺 停表 (2)B (3) (4)表格见解析mght8解析:(1)测量小明同学搬运器材过程中对箱子做功的功率,需结合公式 P= 。 m 为箱子的质量,Wt=mghth 为一楼到三楼的竖直高度, t 为上楼所用的时间。所以需要台秤测量箱子的质量 m、用卷尺测量一楼到三楼的竖直高度 h,用停表测量上楼所用的时间 t。(2)由(1)可知,实验不需要测量楼梯的总长度 L,故 B 是多余的。(3)小明搬运箱子的功率的表达式 P= 。mght(4)实验数据的记录表格包括箱子的质量、楼梯高度、登楼时间、功率这四个内容,如下表。箱子的质量 m/kg 一楼到三楼的竖直高度 h/m 所用的时间 t/s 功率
13、 P/W小明小新19.(2018北京朝阳区校级二模)在开展课外活动时,小李同学遥控一架小型无人机匀速竖直上升,速度为 2 m/s,功率为 30 W,则无人机上升 10 s 升力所做的功为多少 J?无人机重为多少 N?答案:300 J 15 N解析:(1)由 P= 得无人机上升 10s 升力所做的功: W=Pt=30W10s=300J;Wt(2)由 v= 得无人机上升高度: h=s=vt=2m/s10s=20m。由 W=Gh 得无人机重: G= =15N。st Wh=300J20m20.(2018安徽阜阳二模)某型号汽车发动机的额定功率为 4104 W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是 1 6
14、00 N。在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:(1)发动机所提供的牵引力大小;(2)汽车行驶 10 min 牵引力所做的功;(3)汽车行驶速度的大小。答案:(1)1 600 N (2)2.4107 J (3)25 m/s解析:(1)因汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,发动机所提供的牵引力大小: F=Ff=1600N;(2)由 P= 可得,汽车行驶 10min 牵引力所做的功: W=Pt=4104W1060s=2.4107J;Wt(3)由 P= =Fv 可得,汽车行驶速度的大小: v= =25m/s。Wt=Fst PF=4104W1600N21.(2018重庆中考)如图所示,某公司研发的智能服务机器人,它具有净化室内空气、陪伴老人聊天、散步等功能。若它在 50 N 的牵引力作用下,以 0.5 m/s 的速度在水平地面匀速直线行驶 60 s,求:9(1)它行驶的路程;(2)此过程中牵引力所做的功。答案:(1)30 m (2)1 500 J解析:(1)因为 v= ,所以它行驶的路程: s=vt=0.5m/s60s=30m;st(2)此过程中牵引力所做的功: W=Fs=50N30m=1500J。导学号 97404024
