内容发布更新时间 : 2024/12/25 20:56:45星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
专题20 功和功率
一.选择题(共10小题)
1.(2018?天津)中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军,挺举成绩是176kg,图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近( )
A.600J B.1200J C.1800J D.3400J
【分析】根据G=mg求出杠铃的重力,估测出举高的高度,根据W=Gh求出对杠铃做的功。 【解答】解:杠铃的重力: G=mg=176kg×10N/kg=1760N, 张湘祥的身高约为1.60m;
在挺举过程中把杠铃举高的高度为张湘祥的身高加上0.4m,即: h=1.60m+0.4=2.0m, 在挺举过程中对杠铃做的功: W=Gh=1760N×2.0m=3520J。 故选:D。
2.(2018?长沙)下列关于功的说法正确的是( ) A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功 C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可。
【解答】解:A、用力推发生故障的汽车而未推动时,只有力没有距离;故推力对汽车没有做功;故A错误;
B、吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,拉力方向竖直向上,移动距离的方向水平向前;两个方向相互垂直,故吊车的拉力对重物没有做功;故B错误;
C、足球在水平地面上滚动一段距离时,移动距离的方向水平向前,重力的方向竖直向下;两个方向相互垂直,故重力对足球没有做功;故C错误;
D、运动员从地面将杠铃举起的过程中,力的方向竖直向上,移动距离的方向也竖直向上,两个方向
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一致;故举重运动员对杠铃做功;故D正确; 故选:D。
3.(2018?盐城)小明将掉在地面上的物理书捡起放在课桌上,他对课本所做功最接近于( ) A.0.02J
B.0.2J C.2J D.20J
【分析】首先估测物理课本的质量,然后计算它的重力,然后再估测课桌的高度,最后根据功的公式计算即可。
【解答】解:一本物理课本的质量m=200g=0.2kg, G=mg=0.2kg×10N/kg=2N, 课桌高度约为1m,
人对课本做的功:W=Gh=2N×1m=2J。 故选:C。
4.(2018?广州)如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2.则( )
A.W1>W2 B.W1<W2 C.P1>P2 D.P1<P2
【分析】(1)根据W=Fs分别计算F1和F2所做的功,然后比较即可; (2)根据P==【解答】解:
(1)由图知,OP段的路程s1=4m,PQ段的路程s2=6m, OP段拉力F1做的功为:W1=F1s1=300N×4m=1200J, PQ段拉力F2做的功为:W2=F2s2=200N×6m=1200J, 比较可知,W1=W2,故AB错误;
(2)物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,所以,物体在OP段和PQ段速度相同, 又因为F1>F2,所以根据P==故选:C。
5.(2018?淄博)如图所示,AC>BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,在不考虑摩擦的情况下( )
=Fv可知,P1>P2,故C正确,D错误。
=Fv分析比较F1和F2所做的功的功率的大小。
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A.F1<F2,P1=P2 B.F1>F2,P1>P2 C.F1=F2,P1=P2 D.F1<F2,P1<P2
【分析】(1)斜面倾斜角度越大,越费力,斜面AC的倾斜角度小于斜面BC,所以斜面AC更省力, (2)不考虑摩擦的情况下,斜面光滑,使用光滑的斜面没有额外功;根据功率的计算公式P=,结合做功的多少和所用时间的多少分析所做的功的功率大小。 【解答】解:
(1)不计摩擦,斜面AC倾斜角度小于BC,则AC>BC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即F1<F2; (2)不计摩擦,使用光滑的斜面没有额外功,拉力在两斜面上做功相同(等于克服物体重力所做的功),即W1=W2;拉力做功相同,所用时间相同,根据P=可知,拉力做功的功率相同,即P1=P2。 故选:A。
6.(2018?徐州)一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶,途中经过一段泥泞路面,如果汽车发动机的功率始终保持不变,则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是( )
A. B. C. D.
【分析】由生活经验知,汽车在泥泞的路面行驶时要增大其牵引力,根据汽车行驶过程中牵引力的变化由P=Fv分析其速度的变化从而解题。 【解答】解:
汽车在泥泞的路面行驶时,受到的阻力变大了,需要增大其牵引力,所以汽车在整个行驶过程中,汽车的牵引力由小变大再变小,即经过泥泞路面时牵引力变大,经过泥泞路面后牵引力变小; 汽车发动机的功率始终保持不变,经过泥泞路面时牵引力变大,由P==
=Fv可知,汽车经过泥
泞路面时的速度会变小,经过泥泞路面后速度会变大,且在经过泥泞路面前后速度是相同的。 在s﹣t图象中,倾斜的直线表示s与t成正比,即物体做匀速直线运动;且图线越靠近s轴(倾角越大),说明物体速度越大。
A图中,图线是倾斜的直线,说明汽车一直做匀速直线运动,不符合题意; B图中,图线表示汽车的速度先变大后变小,不符合题意; C图中,中间部分表示汽车往回行驶,不符合题意;
D图中,图线表示汽车的速度先变小后变大,且经过泥泞路面前后速度是相同的,符合题意。 故选:D。
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7.(2018?枣庄)妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是( ) A.W1:W2=2:1 P1:P2=6:1 C.W1:W2=2:1 P1:P2=3:2
B.W1:W2=2:3 P1:P2=2:1 D.W1:W2=2:1 P1:P2=2:3
【分析】(1)爬山比赛过程中,两人爬山的高度相同,根据W=Gh求出做功之比; (2)根据P=求出功率之比。 【解答】解:
由题可知,妈妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍, 由W=Gh可得,妈妈和小明克服重力做功之比:
=
=
=;
由P=可得,妈妈和小明克服重力做功的功率之比: ==×=×=,故D正确。
故选:D。
8.(2018?随州)都市生活离不开电梯,如图,将电梯简化为“钢绳拉着电梯箱在竖直导轨上运动”模型。小刚同学乘坐电梯从一楼到五楼,电梯箱和人的总质量为500kg,电梯上行受到轨道摩擦力为500N,钢绳对电梯箱的拉力用T表示。电梯(底面)在A点(一楼地面)到B点(二楼地面)过程中速度在增加,用时4s:在B点到D点(四楼地面)过程中匀速运动,用时4s:在D点到E点(五楼地面)过程中速度逐渐减小,用时四楼地面4s;每层楼高3m,(g取10Nkg),下面说法正确的是( )
A.电梯从A点到B点过程中,钢绳拉力T做功1.65×104J B.电梯从B点到C点过程中,钢绳拉力T做功的功率4.125×103W
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