資源簡介

系統復習 第31課 功和功率
一、知識梳理
二、查漏補缺，自我檢測
1．對功的理解，下列說法正確的是( ）
A．作用在物體上的力越大，力對物體做的功越多
B．物體通過的路程越長，力對物體所做的功越多
C．有力作用在物體上，這個力一定對物體做功
D．有力作用在物體上，物體在這個力的方向上通過了距離，這個力一定對物體做了功
2．在圖中,Ma>Mb>Mc，三個物體在同樣的力F作用下,都沿著力的方向移動距離S，比較力F對三個物體所做的功，結論是( ）
A．一樣多 B．對 a做的功多
C．對b做的功多 D．對c做的功多
3．某足球運動員在水平方向用25牛的力，將10牛的球沿水平地面踢出，踢出后球在地面上滾了30米才停下來。在球滾動過程中，腳對球所做的功為( ）
A．750焦 B．300焦 C．450焦 D．0焦
4．某同學先后用同樣大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分別在光滑和粗糙兩種不同的水平地面上前進相同的距離。關于拉力所做的功，下列說法中正確的是( ）
A．在粗糙地面上做功較多
B．在光滑地面上做功較多
C．兩次做功一樣多
D．條件不夠，無法比較兩次做功的多少
5．小雨將掉在地上的科學課本撿回桌面，所做的功最接近于( ）
A．0.02J B．O.2J C．2J D．20J
6．把重100牛的物體，沿水平方向推動2米，推力做功為( ）
A．200焦 B．0焦 C．條件不足，無法計算
7．★★一個人把重5牛的磚頭沿水平面水平拋出，磚頭在冰面上滑行20米停下來, 則磚頭在滑行的過程中( ）
A．人對磚頭做功100焦
B．慣性做功100焦
C．重力做功100焦
D．上述均不正確
8．用10牛豎直向上的拉力，使放在水平地面上重為8牛的物體豎直向上移動了2米，則拉力做功為( ）
A．4焦 B．16焦 C．20焦 D．36焦
9．學習了功率的知識后，小科和幾位同學準備做“比一比誰的功率大”的活動。以下是他們設計的三套方案，其中可行的是( ）
①控制爬樓的時間相同，測量出各自的體重、爬上樓的高度，算出功率進行比較。
②控制爬樓的高度相同，測量出各自的體重、爬樓用的時間，算出功率進行比較。
③測量出各自的體重、爬樓用的時間和爬樓的高度，算出功率進行比較。
A．只有① B．只有①② C．只有②③ D．①②③
10．李華同學用了半分鐘時間，從一樓上到二樓，樓高4.8m，則他上樓的功率最接近于( ）
A．8W B．8×10W C．8×102W D．8×l03 W
11．在跳繩項目中，某同學取得了每分鐘跳150次的好成績。假設他每跳一次所用時間相等，每次跳離地面的平均高度為6cm。則他跳繩時的功率最接近于( ）
A．7.5W B．75W C．4500W D．7500W
12．“五一”假期，小林和爸爸一起去登紅山，小林用了15min登到山頂，爸爸用了20min登上了山頂，爸爸的體重是小林的1.5倍，則小林與爸爸的登山功率之比為( ）
A．9∶8 B．8∶9
C．1∶2 D．2∶1
13．如圖所示為運動員投擲鉛球的過程示意圖，下列有關說法錯誤的是( ）
A．在a到b的過程中，運動員對鉛球做了功
B．在b到c的過程中，運動員對鉛球沒有做功
C．在c到d的過程中，沒有力對鉛球做功
D．在a到d的過程中，鉛球的運動狀態在不斷的變化
14．學校組織爬山比賽。同學們在山腳的某一地點同時出發，結果小樂和小強同時到達山頂。若想判斷兩人誰的爬山功率大，還需要測定的物理量是( ）
A．爬山的時間 B．爬山的路程 C．兩人的體重 D．山的高度
15．兩名運動員,甲比乙高,如果他們舉起相同質量的杠鈴所用時間相等,如圖所示,則( ）
A．甲做功較多，功率較大
B．甲做功較多，功率較小
C．甲做功較多，甲、乙功率相等
D．甲、乙做功相等，乙的功率較大
16．★[2018·杭州·17]跳繩是大家喜愛的體育運動之一，小金的質量為 50 千克，每次跳起高度約為 6 厘米（人整體上升，如圖所示），一分鐘跳 100 次，下列說法正確的是( ）
A．向上起跳過程中小金的動能持續增大
B．在整個跳繩過程中小金的機械能守恒
C．小金跳一次克服重力做功約3 焦
D．小金在這一分鐘內跳繩的功率約為50 瓦
17.★[2018·衢州·14]在探究“阻力對物體運動的影響”時，讓同一小車每次都從同一斜面的同一位置靜止滑下，使小車分別在毛巾、棉布和木板上運動直至靜止，小車運動距離如圖所示。下列說法正確的是( ）
A．小車在毛巾上運動的距離最短，所以它消耗的機械能最少
B．小車在木板上運動的距離最長，所以它消耗的動能最多
C．小車在毛巾、棉布和木板上運動的距離不同，但每次小車獲得的內能相同
D．小車在毛巾、棉布和木板上運動的距離不同，但每次小車克服阻力所做功相同
18．[2017·麗水·23]2016年浙江最大抽水蓄能電站在縉云開建。其工作原理如圖所示。用電低谷時（如深夜），電站利用電網多余電能把水從下水庫抽到上水庫中儲存起來；用電高峰時，再利用上水庫中的水發電。
（1）蓄能時，水被抽到上水庫中，電能轉化為水的 ；
（2）發電時，若該電站上水庫可用于發電的庫容量為7.86×104米3，上下水庫平均水位差637米。上水庫中可用于發電的水流到下水庫，水的重力做功為 焦。
19．體育測試立定跳遠項目中，體重為500N的某同學從最高點到落地點的過程中，重心下降的最大距離為0.3m，用時0.5s，軌跡如圖。則此過程重力做的功為________J，重力的功率為________W。
20.[2018·寧波·20]在“觀察從斜面滑下的小車在水平面上的運動”活動中，小車在相同斜面頂端由靜止釋放,沿斜面下滑到達底端，在毛巾、棉布和木板上向前運動一段距離分別停在如圖所示位置。
（1）小車在相同斜面頂端由靜止釋放，是為了使小車到達水平面時的 相同。
（2）小車所受阻力越小，運動距離越遠。如果運動的物體在 的理想情況下，它將保持原來的速度一直運動下去。300多年前，伽利略曾采用類似的方法得出相同的推論。
（3）★★★實驗中，小車在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分別是P1、P2，則P1 P2。 (填“>”、“=”或“<”)??
21．滬杭高速鐵路日前正式開工建設，嘉興一村民的別墅正好位于規劃線路上，為了節約拆遷成本，他采用了整體平移的新技術，為“高鐵”建設讓路，見下圖。
（1）平移過程中，用推力為4×106牛的機械推動別墅緩慢平移了50米，機械對別墅做了多少功?
（2）這幢別墅質量達2×106千克，而地面能承受的最大壓強不能超過5×105帕，為防止房屋下陷，支承面至少要多大面積?(g＝10牛／千克)
22．2011年5月19日上午，裝載著兩臺大型橋吊的“振華23號”輪在舟山大浦口碼頭靠岸。這兩臺橋吊將是舟山港起吊速度最快、起重量最大、外伸距最長的集裝箱橋吊，將大大提高舟山港的集裝箱吞吐能力。(g=10N／kg)
（1）橋吊一次最多能起吊65噸的貨物，65噸貨物的重力為多大?
（2）若將65噸的貨物豎直吊起20米，用時200秒，則橋吊對貨物做了多少功?功率有多大?
23．如圖是在舟山最后安裝、調試后的“海洋石油981”鉆井平臺，遠遠望去，該鉆井平臺的四個立柱“踩”著兩個船體，處于半潛狀態。
（1）5月9日，“海洋石油981”鉆井平臺在南海荔灣6-1區域成功鉆探，該地點位于舟山東南約1728千米的海面。如果在兩艘船的拖拽下，以2米/秒的速度移動，則從舟山到達鉆探地至少需連續航行多少小時？
（2）鉆井平臺工作時，如果要將1立方米的石油從深1500米的海底抽到海面，為克服其重力需要做多少功？（g=10牛/千克，ρ石油=0.8×103千克/米3）
24．步行是一種簡易的健身運動。
小華根據自己的腿長和步距畫出了如圖所示的步行示意圖，對步行時重心的變化進行了分析，當兩腳一前一后著地時重心降低，而單腳著地邁步時重心升高，因此每走一步都要克服重力做功．如果小華的質量為50kg，請根據圖中小華測量的有關數據，計算他每走一步克服重力所做的功。（g取lON/kg）
（2）資料表明，人步行時消耗的能量大于克服重力所做的功。請你分析一下，人步行時還在哪些方面消耗能量？（寫出一條即可）
25．[2017·溫州·23]根據能量轉化與守恒定律，在與外界沒有熱傳遞的條件下，物體內能的增加量與外界對物體做功多少相等。為了驗證此規律，某興趣小組設計了如圖所示的實驗：在容器里裝一定質量的水，中間裝上帶有葉片的轉軸，轉軸上繞上繩子，繩子另一端通過滑輪與一重物相連；當重物下降時，繩子拉動轉軸轉動，帶動葉片旋轉，使容器里的水溫度升高，結合水的比熱計算出水增加的內能，以此驗證水的內能增加量與重物的重力做功多少是否相等。
（1）為了完成此實驗，除已提供測質量的電子天平外，還需要的測量工具有： 。
（2）興趣小組在實驗過程中發現，水內能的增加量小于重物做功的大小，請寫出造成這種現象的一種原因： 。
（3）★★★改進實驗后，獲得了如下數據，規律得到驗證。
實驗
序號
重物質量
（千克）
下降高度
（米）
升高溫度
（℃）
實驗
序號
重物質量
（千克）
下降高度
（米）
升高溫度
（℃）
1
20
5
0.5
4
10
10
0.5
2
20
10
1.0
5
30
10
1.5
3
20
15
1.5
6
40
10
2.0
若使容器內相同質量水的溫度升高2.5℃，則25千克的重物需下降 米。
26．[2016·麗水·32]某品牌太陽能汽車如圖甲，通過安裝在車頂和前端的電池板收集太陽能；玻璃采用防太陽輻射的層壓玻璃制作而成，車身輕便靈活。
（1）若該車身的材料要求強度高且輕便，則圖乙表中最理想的材料是 ；
（2）若該車質量是400千克，車上載有人和物品質量共為100千克，車輪與地面的總接觸面積為2.0×10-2米2，該汽車對水平地面的壓強為多少？
（3）若該汽車以最大輸出功率P為800瓦在水平路面上作勻速直線運動，一段時間后再將功率減小到P1，并保持此功率做勻速直線運動。上述運動過程的速度—時間圖像如圖丙，設運動過程中汽車所受阻力不變，則汽車受到的阻力是 牛，P1為多少？
參考答案
1．D 2．A 3．D 4．C 5．C 6．C 7．D 8．C 9．D 10．B 11．B 12．B 13．C 14．C 15．A 16．D 17．D
18．
（1）重力勢能
（2）5.00682×1011
19．150J；300
20.?
（1）初速度
（2）不受任何阻力(或不受摩擦力)?(不受外力或不受力也給分)
（3）>
21．
（1）W＝FS＝4×106牛×50米＝2×108焦 (公式、過程、結果各1分)
（2）F＝G＝mg＝2×106千克×10牛／千克＝2×107牛
P＝ S=＝2×107牛/(5×105帕)＝40米2 (公式、結果各1分)
答：（1）機械對別墅做功2×108焦；（2）支承面至少要40米2面積。
22．
解：
（1）G＝mg＝65×1000千克×10牛頓／千克＝6.5×105牛
（2）W＝Gh＝6.5×105牛×20米＝1.3×107焦
P＝W／t＝1.3×107焦／200秒＝6.5×l04瓦
答：（1）重力為6.5×105牛；（2）所做功為1.3×107焦，功率為6.5×l04瓦。
23．
解：
（1）v=2米／秒=7.2千米／時

t= = =240時
答：舟山到達鉆探地至少需連續航行240小時。
（2）m =ρV=0.8×103千克/米3×1米3=800千克
G=mg=800千克×10牛/千克=8×103牛
W =Gh= 8×103牛×1500米=1.2×107焦
答：1立方米的石油從深1500米的海底抽到海面，克服重力做了1.2×107焦的功。
24．
解：
（1）重心升高的高度：
h=65cm-cm=5cm=0.05m；
每走一步克服重力所做的功W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J；
（2）四肢的運動要消耗能量；身體肌肉的收縮和拉伸要消耗能量；心臟推動血液循環要消耗能量；人體向外散熱要消耗能量。
答：（1）每走一步克服重力所做的功為25J；（2）四肢的運動要消耗能量。
25．
（1）刻度尺、溫度計
（2）由于轉軸處存在摩擦（或液體散熱）（其它合理答案也給分）
（3）20
26．
（1）碳纖維
（2）P=F/S=G/S=mg/S=(400kg+100kg)×10N/kg/(2.0×10-2m2)=2.5×105Pa
（3）80 因為汽車作勻速直線運動，F=?=80N 據乙圖可知，v=8m/s，P1=Fv=80N×8m/s=640W

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