11.4功率同步练习(原卷版+解析版)九年级物理上册苏科版

11.4功率
培优第一阶——基础过关练
1.如图所示,一位老人和一位小孩攀爬同一楼梯,从一楼上到三楼。若要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩克服重力做功的平均功率大小,下列测量组合中可行的是(  )
①各自的质量
②一楼到三楼的竖直高度
③一楼到三楼的楼梯长度
④各自爬楼梯所需的时间
A.①② B.①④ C.②④ D.①③
2.小珠和爸爸同时从同一地点出发开始登板障山,小珠的体重小于爸爸的体重,爸爸先到达山顶。小珠和爸爸做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列选项正确的是(  )
A.W1<W2,P1>P2 B.W1>W2,P1=P2
C.W1=W2,P1=P2 D.W1<W2,P1<P2
3.起重机用缆绳吊着货物竖直向上运动,货物在上升过程中的s﹣t图像如图所示。根据图像,下列判断正确的是(  )
A.货物0~6s内的速度小于6~12s内的速度
B.缆绳0~6s内的拉力大于6~12s内的拉力
C.缆绳的拉力在0~6s内做的功大于6~12s内做的功
D.缆绳的拉力在0~6s内的功率小于6~12s内的功率
4.正在以额定功率工作的两台机器,关于功和功率下列说法正确的是(  )
A.做功少的机器,功率一定小 B.功率大的机器做功一定快
C.功率小的机器做功不一定慢 D.功率大的机器一定比功率小的机器做功多
5.下列有关功和功率的说法中正确的是( )
A.只要有力作用在物体上,且这个物体移动了一段距离,我们就说这个力对物体做了功
B.举重运动员举着杠铃,静止不动时,运动员对杠铃做了功
C.物体做功越快,功率一定越大
D.如图所示,50kg的小虎站在扶梯上,扶梯以1m/s的速度匀速上行,扶梯对他做功的功率500W
6.对生活中物理量的认识,最接近实际的是(  )
A.中学生正常步行的速度约为1.2 m/s B.家用小汽车的功率约为2kW
C.一名普通中学生的体重约为50N D.教室里此时的大气压强约为1×1010Pa
7.下列有关功和功率,正确的说法是(  )
A.机器的功率越大,做的功越多 B.机器做的功越少,功率越小
C.机器的功率越小,做功越慢 D.机器做的功越多,功率越小
8.用弹簧测力计沿水平方向两次拉同一木块在同一水平木板上匀速滑动,两次拉动同一木块,得到图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.木块两次受到的拉力相等,但是摩擦力不相等
B.木块两次受到拉力相等,第1次受到的拉力的功率较大
C.在相同的时间内,第2次拉力对木块做的功多些
D.两次拉力的功率相等
9.某班同学进行登楼比赛,看谁做功快。甲乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间,并填入下面表格中,然后将有关的物理量也记录在下面的表格中。
学生 实验序号 学生的质量(千克) 楼梯的高度(米) 登梯做的功(焦耳) 所用的时间(秒)
甲 1 50 3 1500 5
2 50 3 1500 8
乙 3 54 6 12
4 54 3 1620 5
(1)第3次实验乙同学做的功______J。分析比较实验次数______,可以得出的初步结论是:当做功所用时间相同时,做功越多,做功越快;
(2)分析比较实验次数1和2,可以得出的初步结论是______;
(3)分析比较实验次数2与3,若要比较甲乙两位同学做功的快慢,则可以比较______来确定哪位同学做功快。因此为了比较做功快慢,还应在表格中添加栏目是______;
(4)分析比较以上实验数据,可以得出登楼做功最快的学生是______(选填“甲”或“乙”)。我们所学过的物理量中,类似于这种表示“快慢”的物理量有______(写出一个)。
10.一名工人用相同的滑轮和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组,在相同时间内把相同的物体提升相同的高度,在不计绳重及机械摩擦的情况下,甲、乙两次工人对绳子的拉力F甲___________F乙,两次工人对地面的压力F'甲___________F'乙,两次拉力所做功的大小W甲___________W乙,两次拉力功率的大小P甲___________P乙(均选填“>”、“=”或“<”)。
11.如图所示,两名举重运动员,甲比乙高,他们用相等的时间从地上举起相同质量的杠铃,举起杠铃的过程中甲、乙做功分别为W1、W2,功率分别为P1、P2,则W1___________W2, P1___________P2(均选填“﹥”、“﹤”或“=”)。
12.如图所示,在光滑的斜面上,将物体G分别沿斜面AC和BC以相同的速度匀速拉到顶端C,所用的力F1______F2,所做的功W1______W2,功率的大小P1______P2。
13.如图所示,小强进行引体向上锻炼,已知小强质量m,做n个引体向上所用的总时间t,每次做引体向上时,身体重心上升的高度h,则功率的表达式P=______。若小强同学共做了10个引体向上,做前5个较快,后5个做得较慢,则他做前5个引体向上时做的功______(选填“大于”、“小于”或“等于”)做后5个引体向上时做的功。
14.如图所示,水平地面点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向5N的拉力,物体经过点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置,物体在段做匀速直线运动,则物体在段受到的摩擦力 ___________(选填“大于”、“小于”或“等于”);拉力在段的功率 ___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)在段的功率。
15.一个物体由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段耗时T1,在BC段耗时T2;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T1______T2,W1______W2,P1______P2(三空均选填“”、“”或“”)。
16.用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s-t图像如图所示,其对应的测力计示数分别为F1和F2,功率分别为P1和P2,则F1_________F2;P1_________P2。(两空均填“>”、“<”或“=”)
培优第二阶——拓展培优练
1.甲、乙两机器的功率相等,在相等时间内通过的路程之比为 2∶1,则这两台机器(  )
A.做功之比为 1∶1,所受牵引力之比为 2∶1
B.做功之比为 1∶2,所受牵引力之比为 1∶2
C.做功之比为 1∶1,所受牵引力之比为 1∶2
D.做功之比为 1∶2,所受牵引力之比为 2∶1
2.图甲中,物块A在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙程度均匀的水平面向右运动,拉力F随时间t变化的关系如图乙。图丙是从t=0开始每隔2s记录一次物块A的位置,下列说法正确的是(  )
A.6~12s内物块A所受的摩擦力为9N
B.6~12s内拉力F做功的功率保持不变
C.12~18s内拉力F做功的功率为0.36W
D.12~18s内物块A克服摩擦力做功216J
3.如图甲,物体A分别在水平推力F1、F2的作用下,在粗糙程度不变的水平地面上运动。物体运动的路程和时间图像如图乙,两次推力的功率分别为P1、P2。则( )
A.F1=F2,P1>P2
B.F1=F2,P1<P2
C.F1>F2,P1>P2
D.F1<F2,P1>P2
4.汽车以速度v0在平直路面上匀速行驶,在t1时刻将汽车发动机的输出功率调大为另一个恒定值,设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变。汽车运动的路程s,发动机做功W,汽车的运动速度v,汽车的牵引力F,从t=0时刻开始,下列随时间t变化的图像可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
5.如图所示光滑斜面,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部所用时间相同,所需拉力分别为和、所做的功的功率分别为和。则______,______。(选填“>”、“=”或“<”)
6.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了如图所示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)则,0~1s内,地面对物体的支持力是_______,2s~3s内,拉力F的功率是_______。
7.跳绳是一种健身运动,李强同学对此作了专门研究:跳绳者的质量m=50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是_________J。在lmin内克服重力做功的平均功率为________W。
8.如图所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同,但各自的粗糙程度均匀,物体一直受到沿水平方向3 N的力F。物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置。物体在MO段做匀速直线运动。
(1)以方框内的黑点代表物体,画出物体在MN段运动时在水平方向上的受力示意图;( )
(2)在MO和OQ段中,物体所受的摩擦力大小相等吗?___________,判断依据是___________;
(3)力F在MN、OP段做功分别为WMN、WOP,功率分别为PMN、POP,则WMN ___________WOP,PMN___________POP(选填“>”、“=”或“<”),判断PMN、POP大小关系的依据是___________。
9.运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装各)的质量为80kg,只考虑人受到的重力和空气阻力,下落时的速度—时间图线如图所示
(1)人在前50s内下落了2100m,求这段时间内人的平均速度______;
(2)人在前30s内下落了1500m,求这段时间内人所受重力做的功______和功率______(g=10N/kg)。
(3)人在第30s时所受空气阻力______第50时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
10.某轿车的质量是1200kg,车轮与地面的总接触面积是0.08m2(g=10N/kg)
(1)轿车空载静止时,对水平地面的压强为多少?
(2)在平直的公路上以恒定的功率测试轿车性能时,轿车由静止开始运动,水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图所示。t=20s后,轿车以30m/s的速度做匀速直线运动,则在20-40s时间内牵引力做的功为多少?轿车发动机的功率为多大?
11.一辆质量为1.6×104 kg的新能源汽车在平直公路上匀速行驶,汽车受到的阻力为1.6×103N,匀速行驶1000 m,用时50s,求汽车匀速行驶的过程中:
(1)汽车的速度;
(2)50s内汽车牵引力所做的功;
(3)汽车发动机的功率。
培优第三阶——中考沙场点兵
1.(2022·湖北·荆州市教育科学研究院中考真题)如图所示,工人往车上装重物时,用长木板搭个斜面,工人用平行于斜面向上的力,把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是(  )
A.用斜面可以省力也可以省功
B.匀速推动重物的速度越大,推力越大
C.匀速推动重物的速度越大,推力做功越多
D.匀速推动重物的速度越大,推力的功率越大
2.(2022·山东枣庄·中考真题)物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时,受到的水平推力为;当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时,受到的水平推力为。两次推力的功率分别为、。则和分别为(  )
A., B., C., D.,
3.(2022·浙江湖州·中考真题)甲物体放在粗糙程度不变的水平地面上,在大小为6牛的水平推力F作用下,向右做速度为5米/秒的匀速直线运动,如图所示(忽略空气阻力)。下列叙述中,错误的是(  )
A.甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用
B.甲物体受到水平向左的摩擦力大小为6牛
C.当F的大小为6牛时,做功的功率为30瓦
D.当F的大小为10牛时,甲物体将做速度大于5米/秒的匀速直线运动
4.(2022·四川泸州·中考真题)如图所示,用一水平压力F将重为10N的物体压在粗糙程度相同的竖直墙壁上。当压力F为30N时,体处于静止状态;当压力F为25N时,物体恰好匀速下滑。下列说法中正确的是(  )
A.物体处于静止状态时,受到墙壁对它竖直向下的摩擦力为10N
B.若物体匀速下滑的速度为0.2m/s,则其重力做功的功率为5W
C.物体在匀速下滑过程中,受到墙壁对它竖直向上的摩擦力为15N
D.保持25N的压力不变,竖直向上施加20N的拉力可使物体匀速上滑
5.(2022·甘肃兰州·中考真题)如图所示,物块在水平拉力(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动,其中。已知物块在段和段分别以和的速度匀速运动,且在段、段所受摩擦力分别为和,则该物块通过段和段所用的时间之比为 ___________,拉力在段做功的功率为 ___________。
6.(2022·江苏无锡·中考真题)北京2022年冬奥会花样滑冰双人自由滑比赛中,中国组合隋文静、韩聪完美发挥,摘得冠军,如图所示是比赛中的一个场景,韩聪双脚立于冰面,仅用0.40s就将原本站立于冰面的隋文静托举起来,隋文静的质量为38kg,韩聪的质量为62kg,身高h=170cm。(g取10N/kg)
(1)若韩聪将隋文静托举起的过程中所施加的力的大小等于隋文静所受的重力大小,韩聪将隋文静托举起的高度h1=____________cm,托举过程中所做功的功率为___________W;
(2)保持图中姿势静止时,若韩聪脚底冰刀与冰面的总接触面积为10cm2,韩聪对地面的压强为___________Pa,冰面对韩聪的支持力为___________N。
7.(2022·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图甲所示,放在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时,物体运动的路程与时间关系如图乙所示:当水平推力为F2时,物体运动的速度与时间关系如图丙所示。则F1___________ F2,若两次推力的功率分别为P1、P2,则P1___________ P2(两空均选填 “大于”、“等于”或“小于”)
8.(2022·广西贺州·中考真题)用50N的水平力推物体向前移动2m,用时4s;推力对物体所做的功为______J,推力做功的功率为______W。
9.(2022·四川南充·中考真题)如图所示,某工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力,把木箱从长4m的斜面底端推到顶端用时10s,整个过程木箱的平均速度为________m/s,推力的平均功率为_________W。
10.(2022·辽宁盘锦·中考真题)如图所示,工人师傅利用滑轮组将静止在水平地面上质量为45kg的石板匀速提升6m,用时30s。石板与地面接触面积为9000cm2,动滑轮重为50N。(g取10N/kg,不计绳重和摩擦)求:
(1)提升前石板对地面的压强;
(2)石板上升的速度和工人师傅所用拉力;
(3)拉力的功率。
11.(2022·辽宁沈阳·中考真题)周末小雨在家通过举哑铃来锻炼身体。小雨的质量为50kg,他双脚站立在水平地面上,两鞋底与地面的受力面积为400cm2。单臂举起2kg哑铃,每次举起的高度为0.4m,所用时间为2s。(g取10N/kg)求:
(1)小雨的重力;
(2)小雨举着哑铃静止不动时,他对水平地面的压强;
(3)哑铃被匀速举起一次,克服哑铃重力做的功及其功率。
12.(2022·山西·中考真题)频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一、如图所示,是小亮用相机每隔0.5s曝光一次,拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的总质量约为1.6t,所受阻力约为车重的0.3倍。搜集汽车信息得知车身长3m,静止时车轮与地面的总接触面积为.求:(g取10N/kg)
(1)汽车静止时对水平地面的压强;
(2)拍摄过程中汽车的输出功率。11.4功率
培优第一阶——基础过关练
1.如图所示,一位老人和一位小孩攀爬同一楼梯,从一楼上到三楼。若要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩克服重力做功的平均功率大小,下列测量组合中可行的是(  )
①各自的质量
②一楼到三楼的竖直高度
③一楼到三楼的楼梯长度
④各自爬楼梯所需的时间
A.①② B.①④ C.②④ D.①③
【答案】B
【详解】
根据公式可知,要测老人和小孩克服重力做功的平均功率,需要测出老人和小孩的重力、上升的高度、上楼所用时间,由于都是从一楼爬到三楼,所以高度相同,可以不用测量,重力的测量可以通过测质量,根据公式G=mg计算出重力,因此可行的组合是①④,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
2.小珠和爸爸同时从同一地点出发开始登板障山,小珠的体重小于爸爸的体重,爸爸先达山顶。小珠和爸爸做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列选项正确的是(  )
A.W1<W2,P1>P2 B.W1>W2,P1=P2
C.W1=W2,P1=P2 D.W1<W2,P1<P2
【答案】D
【详解】
爬山时,人克服自身的重力做功,小珠的体重小于爸爸的体重G1t2,所以P1故选D。
3.起重机用缆绳吊着货物竖直向上运动,货物在上升过程中的s﹣t图像如图所示。根据图像,下列判断正确的是(  )
A.货物0~6s内的速度小于6~12s内的速度
B.缆绳0~6s内的拉力大于6~12s内的拉力
C.缆绳的拉力在0~6s内做的功大于6~12s内做的功
D.缆绳的拉力在0~6s内的功率小于6~12s内的功率
【答案】C
【详解】
A.由s﹣t图像可知,0~6s的时间内通过的路程为3m,6~12s的时间内通过的路程为1m,因为相同时间内通过的路程越长,速度越大,所以货物0~6s内的速度大于6~12s内的速度,故A错误;B.由图可知,在这两个时间段内,物体都在做匀速直线运动,所以拉力等于滑动摩擦力,而在这两个时间段内,物体对水平面的压力相同,接触面的粗糙程度相同,所以受到的滑动摩擦力也相同,拉力也相同,即缆绳0~6s内的拉力等于6~12s内的拉力,故B错误;C.由B可知,缆绳0~6s内的拉力等于6~12s内的拉力,由A可知,0~6s的时间内通过的路程为3m,6~12s的时间内通过的路程为1m,根据公式可得,缆绳的拉力在0~6s内做的功大于6~12s内做的功,故C正确;D.由B可知,缆绳0~6s内的拉力等于6~12s内的拉力,由A可知,货物0~6s内的速度大于6~12s内的速度,根据公式可得,缆绳的拉力在0~6s内的功率大于6~12s内的功率,故D错误。故选C。
4.正在以额定功率工作的两台机器,关于功和功率下列说法正确的是(  )
A.做功少的机器,功率一定小 B.功率大的机器做功一定快
C.功率小的机器做功不一定慢 D.功率大的机器一定比功率小的机器做功多
【答案】B
【详解】
A.做功时间未知,由可知,无法判断做功少的机器功率的大小。故A错误;BC.功率是描述做功快慢的物理量。功率大的机器做功一定快,功率小的机器做功一定慢。故B正确,C错误;D.由W=Pt可知,做功的多少由做功时间、功率共同决定。做功时间未知,无法判断功率大的机器与功率小的机器做功的多少。故D错误。故选B。
5.下列有关功和功率的说法中正确的是( )
A.只要有力作用在物体上,且这个物体移动了一段距离,我们就说这个力对物体做了功
B.举重运动员举着杠铃,静止不动时,运动员对杠铃做了功
C.物体做功越快,功率一定越大
D.如图所示,50kg的小虎站在扶梯上,扶梯以1m/s的速度匀速上行,扶梯对他做功的功率500W
【答案】C
【详解】
A.当力的方向与物体移动的方向垂直时,此时力对物体不做功,故A错误;B.举重运动员举着杠铃,静止不动时,运动员对杠铃有作用力,但杠铃没有移动距离,故运动员对杠铃不做功,故B错误;C.功率是表示物体做功快慢的物理量,物体做功越快,则功率一定越大,故C正确;D.由受力分析可知,扶梯对小虎的作用力F竖直向上,大小等于小虎的重力G,即F=G=mg=50kg×10N/kg=500N小虎在竖直方向上上升的距离为s=3m,故力F做的功为W=Fs=500N×3m=1500J由勾股定理可得,扶梯斜向上移动的距离为
所用时间为故由可得,扶梯对他做功的功率为
故D错误。故选C。
6.对生活中物理量的认识,最接近实际的是(  )
A.中学生正常步行的速度约为1.2 m/s B.家用小汽车的功率约为2kW
C.一名普通中学生的体重约为50N D.教室里此时的大气压强约为1×1010Pa
【答案】A
【详解】
A.中学生正常步行的速度约为1.2m/s,故A符合题意;B.家用小汽车的功率约为100kW,故B不符合题意;C.一名普通中学生的体重约为500N,故C不符合题意;D.教室里的大气压强约为1×105Pa,故D不符合题意。故选A。
7.下列有关功和功率,正确的说法是(  )
A.机器的功率越大,做的功越多 B.机器做的功越少,功率越小
C.机器的功率越小,做功越慢 D.机器做的功越多,功率越小
【答案】C
【详解】
A.机器的功率越大,做功越快,但由于时间不确定,做功多少就不确定,故A错误;B.功率的大小由功和时间共同决定,机器做的功越少,但由于时间不确定,功率大小不能确定,故B错误;C.功率是描述做功快慢的物理量,机器的功率越小,做功越慢,故C正确;D.功率的大小由功和时间共同决定,机器做的功越多,但由于时间不确定,功率大小不能确定,故D错误。故选C。
8.用弹簧测力计沿水平方向两次拉同一木块在同一水平木板上匀速滑动,两次拉动同一木块,得到图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.木块两次受到的拉力相等,但是摩擦力不相等
B.木块两次受到拉力相等,第1次受到的拉力的功率较大
C.在相同的时间内,第2次拉力对木块做的功多些
D.两次拉力的功率相等
【答案】B
【详解】
由图乙可知,取相同时间,发现在相同时间内,第1次运动的路程大于第2次运动的路程,即s1>s2,所以第1次拉动木块运动的速度大于第2次拉动木块运动的速度,即v1>v2。又因为图像都是过原点的斜线,所以两次木块都做匀速直线运动,处于平衡状态,木块所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。由于滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,两次木块运动中对木板的压力不变,与木板接触面的粗糙程度也不变,故摩擦力不变,所以木块两次受到的摩擦力相等,拉力也相等,即F1=F2。由P=Fv可知,第1次受到的拉力的功率较大。由W=Fs可知,第1次拉力对木块做的功多些。故ACD错误,B正确。故选B。
9.某班同学进行登楼比赛,看谁做功快。甲乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间,并填入下面表格中,然后将有关的物理量也记录在下面的表格中。
学生 实验序号 学生的质量(千克) 楼梯的高度(米) 登梯做的功(焦耳) 所用的时间(秒)
甲 1 50 3 1500 5
2 50 3 1500 8
乙 3 54 6 12
4 54 3 1620 5
(1)第3次实验乙同学做的功______J。分析比较实验次数______,可以得出的初步结论是:当做功所用时间相同时,做功越多,做功越快;
(2)分析比较实验次数1和2,可以得出的初步结论是______;
(3)分析比较实验次数2与3,若要比较甲乙两位同学做功的快慢,则可以比较______来确定哪位同学做功快。因此为了比较做功快慢,还应在表格中添加栏目是______;
(4)分析比较以上实验数据,可以得出登楼做功最快的学生是______(选填“甲”或“乙”)。我们所学过的物理量中,类似于这种表示“快慢”的物理量有______(写出一个)。
【答案】 3240 1、4 做相同的功,所用时间越少的,做功越快 做的功与所用时间的比值
功/时间 速度
【详解】
(1)[1]第3次实验乙同学做的功W=Gh=mgh=54kg×10N/kg×6m=3240J
[2]要得出“当做功所用时间相同时,做功越多,做功越快”的结论,就要做功时间相同而做的功不同,由图可知1与4做功时间相同而做功的多少是不同的。(2)[3]分析比较实验次数1和2可知,做功是相同的,第一次做功时间短,做功快。因此可得出结论:做相同的功,所用时间越少的,做功越快。(3)[4]分析比较实验次数2与3可知做功时间和做功的多少都是不同的,若要比较甲乙两为同学做功的快慢就要计算做的功与所用时间的比值,比值大的做功快。
[5]做功时间和做功的多少都不同时,要比较做功的快慢就要计算做的功与所用时间的比值,因此还应在表格中添加栏目是功/时间。
(4)[6]比较四次做功的快慢:乙同学3、4次做的功比甲1、2次每次做的功都多,而乙第4次所用的时间与甲第1次的时间最短,都是5s,在相等的时间做功多的做功快,可见,乙同学登楼做功比甲要快一些。
[7]在物理学中,类似于表示“快慢”的物理量有,我们用“速度”这一物理量来表示物体运动的快慢。
10.一名工人用相同的滑轮和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组,在相同时间内把相同的物体提升相同的高度,在不计绳重及机械摩擦的情况下,甲、乙两次工人对绳子的拉力F甲___________F乙,两次工人对地面的压力F'甲___________F'乙,两次拉力所做功的大小W甲___________W乙,两次拉力功率的大小P甲___________P乙(均选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 > < = =
【详解】
[1] [3][4]设物体升高的距离为h,由图可知,甲图中,承担物体绳子的段数n=2,绳子自由端移动的距离为
s=nh=2h
不计绳重及机械摩擦的情况下,甲图中工人对绳子的拉力为
甲图中,拉力做的功为
乙图中,承担物体绳子的段数n′=3,绳子自由端移动的距离为s=n′h=3h
不计绳重及机械摩擦的情况下,乙图中工人对绳子的拉力为
乙图中,拉力做的功为
故F甲 F乙,W甲=W乙。因为在相同时间内把相同的物体提升相同的高度,根据可知,两次拉力功率的大小相等,即P甲=P乙。
[2]图甲中,工人向下拉绳子,绳子给人一个向上的力,则工人对地面的压力为重力与拉力的差;图乙中,工人向上拉绳子,绳子给人一个向下的力,则工人对地面的压力为重力与拉力的和;故工人对地面的压力F甲′ F乙′。
11.如图所示,两名举重运动员,甲比乙高,他们用相等的时间从地上举起相同质量的杠铃,举起杠铃的过程中甲、乙做功分别为W1、W2,功率分别为P1、P2,则W1___________W2, P1___________P2(均选填“﹥”、“﹤”或“=”)。
【答案】 > >
【详解】
[1]因为两人举起杠铃的质量相同,则杠铃的重力相同,甲比乙高,则举起高度
由可知,举起杠铃做的功
[2]举起杠铃所用时间相同,由可知,做功功率
12.如图所示,在光滑的斜面上,将物体G分别沿斜面AC和BC以相同的速度匀速拉到顶端C,所用的力F1______F2,所做的功W1______W2,功率的大小P1______P2。
【答案】 < = <
【详解】
[1][2]由于斜面光滑,没有摩擦力,则使用两斜面的过程中没有额外功,拉力所作的功等于物体克服重力做的功;克服重力所作的功W=Gh
由于物体的重力G不变,上升的高度h相同,所以克服重力做的功相同,即W1=W2=Gh
在两个斜面上,拉力F1、F2所作的功为W1=F1LACW2=F2LBC
已知LAC>LBC
故F1[3]已知功率计算公式
已知物体在两个斜面运动速度相同,受到的拉力大小关系为F1则拉力沿AC运动时拉力F2做功的功率较大,即P113.如图所示,小强进行引体向上锻炼,已知小强质量m,做n个引体向上所用的总时间t,每次做引体向上时,身体重心上升的高度h,则功率的表达式P=______。若小强同学共做了10个引体向上,做前5个较快,后5个做得较慢,则他做前5个引体向上时做的功______(选填“大于”、“小于”或“等于”)做后5个引体向上时做的功。
【答案】 等于
【详解】
[1]小强做n个引体向上做的功为
小强做n个引体向上所用的总时间t,则功率为
[2]小强做引体向上时,小强的质量不变,小强做引体向上的高度不变,由
得,小强每次做引体向上的功相同,因此做前5个引体向上时做的功等于做后5个引体向上时做的功。
14.如图所示,水平地面点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向5N的拉力,物体经过点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置,物体在段做匀速直线运动,则物体在段受到的摩擦力 ___________(选填“大于”、“小于”或“等于”);拉力在段的功率 ___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)在段的功率。
【答案】 小于 小于
【详解】
[1]物体在段做匀速直线运动,摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,所以物体在段受到的摩擦力为。由图可知,物体在段运动时,相同时间内通过的路程逐渐增大,则物体在段做加速运动,说明此时受到的摩擦力要小于拉力,即小于。
[2]由于段用时大于段的用时,,故段的速度小于段的平均速度,由
可得,当F不变,速度越大功率越大;故在段的功率小于在段的功率。
15.一个物体由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段耗时T1,在BC段耗时T2;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T1______T2,W1______W2,P1______P2(三空均选填“”、“”或“”)。
【答案】 =
【详解】
[1]由题知AB=BC
由于物体在自由下落时做加速运动,由可知物体在BC段运动的时间短,即T1>T2
[2]同一物体的重力不变,且AB=BC
根据可知,物体在AB段和BC段重力做的功相等,即W1=W2
[3]因为W1=W2T1>T2
则根据公式可知,物体在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率,即P116.用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s-t图像如图所示,其对应的测力计示数分别为F1和F2,功率分别为P1和P2,则F1_________F2;P1_________P2。(两空均填“>”、“<”或“=”)
【答案】 = >
【详解】
[1]由图像可知,两次物体通过的路程与时间都成正比,即物体都做匀速直线运动,两次拉力都等于滑动摩擦力,因为是同一个物体在同一水平面,压力和接触面粗糙程度相同,滑动摩擦力不变,则拉力不变,所以F1=F2。
[2]由图像可知,在相同时间内,①经过的路程大,所以①的速度大于②的速度,又拉力相同,根据公式
P===Fv可知,P1>P2。
培优第二阶——拓展培优练
1.甲、乙两机器的功率相等,在相等时间内通过的路程之比为 2∶1,则这两台机器(  )
A.做功之比为 1∶1,所受牵引力之比为 2∶1
B.做功之比为 1∶2,所受牵引力之比为 1∶2
C.做功之比为 1∶1,所受牵引力之比为 1∶2
D.做功之比为 1∶2,所受牵引力之比为 2∶1
【答案】C
【详解】
由题意知P1=P2 t1=t2根据,可得由题意知由W=Fs,可得
则ABD错误,不符合题意,C正确,符合题意。故选C。
2.图甲中,物块A在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙程度均匀的水平面向右运动,拉力F随时间t变化的关系如图乙。图丙是从t=0开始每隔2s记录一次物块A的位置,下列说法正确的是(  )
A.6~12s内物块A所受的摩擦力为9N
B.6~12s内拉力F做功的功率保持不变
C.12~18s内拉力F做功的功率为0.36W
D.12~18s内物块A克服摩擦力做功216J
【答案】C
【详解】
A.由丙图可知,6~12s内物块A的速度不断增加,做加速直线运动,物体受到的是非平衡力,初中知识不能求解,由丙图可知,物体在12~18s内做匀速直线运动,受力平衡,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,有图乙可知,此时物块A受到的拉力为6N,所以滑动摩擦力也为6N,6~12s内物块A受到的摩擦力为滑动摩擦力,且物体对地面的压力和地面的粗糙程度没有变化,所以滑动摩擦力没有变化,所以摩擦力为 6N,故A错误;B.由丙图可知,6~12s内物块A的速度不断增加,做加速直线运动,根据功率的推导公式可知,有图乙可知,F拉力不变,v不断增大,所以6~12s内拉力F做功的功率不断增加,故B错误;。CD.已知12~18s内拉力为6N,摩擦力也为6N,由图丙可知,物体移动的距离为克服摩擦力所做的功为拉力所做的共为拉力的功率为
故C正确,D错误。故选C。
3.如图甲,物体A分别在水平推力F1、F2的作用下,在粗糙程度不变的水平地面上运动。物体运动的路程和时间图像如图乙,两次推力的功率分别为P1、P2。则( )
A.F1=F2,P1>P2
B.F1=F2,P1<P2
C.F1>F2,P1>P2
D.F1<F2,P1>P2
【答案】A
【详解】
由图乙可知,物体A在水平推力F1、F2的作用下都做匀速直线运动,处于平衡状态,物体A受到的水平推力与物体A受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等;物体A对水平地面的压力不变,与水平地面间的接触面粗糙程度不变,因此物体A受到的滑动摩擦力不变,故 ;由图乙可知,物体在力F1作用下速度较快,即 ,由可知, ,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
4.汽车以速度v0在平直路面上匀速行驶,在t1时刻将汽车发动机的输出功率调大为另一个恒定值,设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变。汽车运动的路程s,发动机做功W,汽车的运动速度v,汽车的牵引力F,从t=0时刻开始,下列随时间t变化的图像可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
C.在t1时刻前,汽车以速度v0做匀速运动,牵引力F和阻力是一对平衡力,大小不变,汽车运动的路程及牵引力做功均与时间成正比,故C错误;D.在t1时刻后,当功率调大到某一恒定值时,由于速度不能突变,根据可知,牵引力会突然增大到某一值,故D错误;A.在t1时刻后,当功率调大到某一恒定值后,牵引力增大,大于阻力,汽车做加速运动,路程与时间不再成正比,故A错误;B.随着速度的增大,牵引力逐渐减小,故速度增大得越来越缓慢,直到牵引力减小到再次和阻力平衡,速度不再增大,汽车以此速度做匀速运动,故B正确。故选B。
5.如图所示光滑斜面,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部所用时间相同,所需拉力分别为和、所做的功的功率分别为和。则______,______。(选填“>”、“=”或“<”)
【答案】 < =
【详解】
[1]斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,则拉力做的功等于克服物体重力做的功;把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A时,G、h均相同,由
可知两次克服物体重力做的功相同,则两次拉力做的功也相同,即
根据图示可知而又由可知即
[2]拉力做的功相同,时间相同,根据
可知
6.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了如图所示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)则,0~1s内,地面对物体的支持力是_______,2s~3s内,拉力F的功率是_______。
【答案】 30N 300W
【详解】
[1]由图甲、乙知,0~1s内,滑轮组绳子自由端的拉力F1=30N,物体处于静止状态;1~2s内,绳子自由端的拉力F2=50N,物体做加速运动;2~3s内,绳子自由端的拉力F3=40N,物体匀速直线运动,不计绳重和绳与轮之间的摩擦,而承重绳子为3根,所以有

解得,动滑轮的重力G动=20N。那么0~1s内,绳子对物体的拉力
F拉=3F1-G动=3×30N-20N=70N
物体此时受到竖直向下的重力和绳子拉力、地面对物体的支持力的作用处于平衡状态。所以地面对物体的支持力F支=G物-F拉=100N-70N=30N
[2]由图丙知,2~3s内物体通过的高度h=3.75m-1.25m=2.5m
则绳子端移动的距离s=3h=3×2.5m=7.5m
拉力做功为W=F3s=40N×7.5m=300J
拉力的功率
7.跳绳是一种健身运动,李强同学对此作了专门研究:跳绳者的质量m=50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是_________J。在lmin内克服重力做功的平均功率为________W。
【答案】 45 135
【详解】
[1]跳绳者的质量m=50kg,则跳绳者的重力是
跳绳者的重力是500N;从图中可以看到,跳绳者每跳一次,重心上升的高度是0.09m,则可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是
估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是45J。
[2]观察题中图,从0~可知,跳绳者跳了一次,并且落地后静止了,后面的时间循环这些动作,那么在lmin内做这些动作的数量是
在lmin内做这些动作的数量是180次,每跳一次,跳绳者克服重力所做的功是45J,那么在lmin内克服重力做功的大小是
根据可知,在lmin内克服重力做功的平均功率为
在lmin内克服重力做功的平均功率为135W。
8.如图所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同,但各自的粗糙程度均匀,物体一直受到沿水平方向3 N的力F。物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置。物体在MO段做匀速直线运动。
(1)以方框内的黑点代表物体,画出物体在MN段运动时在水平方向上的受力示意图;( )
(2)在MO和OQ段中,物体所受的摩擦力大小相等吗?___________,判断依据是___________;
(3)力F在MN、OP段做功分别为WMN、WOP,功率分别为PMN、POP,则WMN ___________WOP,PMN___________POP(选填“>”、“=”或“<”),判断PMN、POP大小关系的依据是___________。
【答案】 不相等 虽然压力相同,但水平地面O点两侧粗糙程度不同 = < 见详解
【详解】
(1)[1]物体在MN段做匀速直线运动,水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力,拉力和摩擦力平衡,大小相等。如下图所示
(2)[2][3]滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,在MO和OQ段中,物体对接触面的压力相同,而接触面的粗糙程度不同,所以在MO和OQ段中,物体所受的摩擦力大小不相等。
(3)[4]根据可知力F在MN、OP段力的大小相同,物体沿力的方向移动距离相等,所以F在MN、OP段做的功相等。
[5][6]由图可知,物体在MN段运动的时间大于在OP段运动的时间,根据可知,在做功相同时,做功时间越长功率越小,所以PMN9.运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装各)的质量为80kg,只考虑人受到的重力和空气阻力,下落时的速度—时间图线如图所示
(1)人在前50s内下落了2100m,求这段时间内人的平均速度______;
(2)人在前30s内下落了1500m,求这段时间内人所受重力做的功______和功率______(g=10N/kg)。
(3)人在第30s时所受空气阻力______第50时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
【答案】 42m/s 1.2×106J 4×104W 等于
【详解】
解:(1)人在前50s内的平均速度
(2)人和装备的总重力G=mg=80kg×10N/kg=800N
人在前30s内人所受重力做的功W=Gh=800N×1500m=1.2×106J
人在前30s内人所受重力做的功率
(3)由图知,在第30s时和第50s时人都做匀速运动,阻力和重力都是平衡力,重力不变,则阻力不变,即人在第30s时所受空气阻力等于第50s时所受空气阻力。
10.某轿车的质量是1200kg,车轮与地面的总接触面积是0.08m2(g=10N/kg)
(1)轿车空载静止时,对水平地面的压强为多少?
(2)在平直的公路上以恒定的功率测试轿车性能时,轿车由静止开始运动,水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图所示。t=20s后,轿车以30m/s的速度做匀速直线运动,则在20-40s时间内牵引力做的功为多少?轿车发动机的功率为多大?
【答案】(1)1.5×105Pa;(2)1.2×106J,6×104W
【详解】
解:(1)因为轿车做匀速直线运动,故轿车对水平地面的压力为F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N
轿车对水平地面的压强为
(2)由图可知,轿车在20~40s时间内牵引力F保持不变,F=2×103N,根据可得,在20~40s时间内通过的路程s=vt=30m/s×(40s﹣20s)=600m
在20~40s内牵引力做的功为W=Fs=2×103N×600m=1.2×106J
轿车发动机的功率为
答:(1)它空载静止时,对水平地面的压强为1.5×105Pa;
(2)轿车在20~40s时间内牵引力做的功1.2×106J;轿车发动机的功率为6×104W。
11.一辆质量为1.6×104 kg的新能源汽车在平直公路上匀速行驶,汽车受到的阻力为1.6×103N,匀速行驶1000 m,用时50s,求汽车匀速行驶的过程中:
(1)汽车的速度;
(2)50s内汽车牵引力所做的功;
(3)汽车发动机的功率。
【答案】(1)20m/s;(2)1.6×106J;(3)32000W
【详解】
解:(1)根据能够求出汽车的速度为
(2)汽车匀速运动,牵引力等于阻力,根据W=Fs能够求出 50s内汽车牵引力所做的功为
(3)根据能够求出汽车发动机的功率为
答:(1)汽车的速度为20m/s;
(2)50s内汽车牵引力所做的功为1.6×106J;
(3)汽车发动机的功率为32000W。
培优第三阶——中考沙场点兵
1.(2022·湖北·荆州市教育科学研究院中考真题)如图所示,工人往车上装重物时,用长木板搭个斜面,工人用平行于斜面向上的力,把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是(  )
A.用斜面可以省力也可以省功
B.匀速推动重物的速度越大,推力越大
C.匀速推动重物的速度越大,推力做功越多
D.匀速推动重物的速度越大,推力的功率越大
【答案】D
【详解】
A.根据斜面的工作特点和功的原理可知,用斜面提高物体可以省力,但不能省功,故A错误;B.沿斜面匀速推动物体时,物体在竖直向的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿着斜向下的摩擦力和沿着斜面向上的推力作用下于平衡状态,因此推力大小只与物体的重力斜面的支持力和摩擦力有关,与物体速度无关,故B错误;C.由W=Fs可知,推力做的功与物体在推力方向上移动的距离有关,与物体的速度关,故C错误;D.由P=Fv可知,推力功率与物体的移动速度有关,在推力一定时速度越大,推力的功率越大,故D正确。故选D。
2.(2022·山东枣庄·中考真题)物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时,受到的水平推力为;当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时,受到的水平推力为。两次推力的功率分别为、。则和分别为(  )
A., B., C., D.,
【答案】D
【详解】
物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体受到平衡力作用,推力等于摩擦力。由于摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,两次压力相同,接触面粗糙程度相同,故两次水平推力大小相等,即F1∶F2=1∶1,由甲乙两图可得v1=3m/s,v2=5m/s;根据可得故选D。
3.(2022·浙江湖州·中考真题)甲物体放在粗糙程度不变的水平地面上,在大小为6牛的水平推力F作用下,向右做速度为5米/秒的匀速直线运动,如图所示(忽略空气阻力)。下列叙述中,错误的是(  )
A.甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用
B.甲物体受到水平向左的摩擦力大小为6牛
C.当F的大小为6牛时,做功的功率为30瓦
D.当F的大小为10牛时,甲物体将做速度大于5米/秒的匀速直线运动
【答案】D
【详解】
A.由题意及图可知,甲物体放在水平地面上,所以在竖直方向上甲物体受到重力和支持力的作用,故A正确,不符合题意;B.由题意可知,甲物体做匀速直线运动,即处于平衡状态,甲物体在水平方向上受到推力和摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反,而推力F=6N,方向向右,所以甲物体受到水平向左的摩擦力大小为6N,故B正确,不符合题意;C.由题意可知,根据公式P=Fv可得,推力做功的功率为故C正确,不符合题意;D.滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,因此当推力F=10N时,摩擦力的大小不会改变,由B选项可知,仍为6N,此时推力大于摩擦力,根据力与运动的关系可知,甲物体将向右做速度大于5米/秒的加速直线运动,故D错误,符合题意。
故选D。
4.(2022·四川泸州·中考真题)如图所示,用一水平压力F将重为10N的物体压在粗糙程度相同的竖直墙壁上。当压力F为30N时,体处于静止状态;当压力F为25N时,物体恰好匀速下滑。下列说法中正确的是(  )
A.物体处于静止状态时,受到墙壁对它竖直向下的摩擦力为10N
B.若物体匀速下滑的速度为0.2m/s,则其重力做功的功率为5W
C.物体在匀速下滑过程中,受到墙壁对它竖直向上的摩擦力为15N
D.保持25N的压力不变,竖直向上施加20N的拉力可使物体匀速上滑
【答案】D
【详解】
A.物体处于静止状态时,竖直方向受重力和摩擦力,二力平衡,因此受到墙壁对它竖直向上的摩擦力为10N,故A错误;B.若物体匀速下滑的速度为0.2m/s,则其重力做功的功率为
故B错误;C.物体在匀速下滑过程中,竖直方向受重力和摩擦力,二力平衡,因此受到墙壁对它竖直向上的摩擦力为10N,故C错误;D.滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,保持25N的压力不变,则物体匀速上滑时,摩擦力仍为10N,方向竖直向下,重力为10N,方向竖直向下,物体受力平衡,则需竖直向上施加拉力为故D正确。故选D。
5.(2022·甘肃兰州·中考真题)如图所示,物块在水平拉力(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动,其中。已知物块在段和段分别以和的速度匀速运动,且在段、段所受摩擦力分别为和,则该物块通过段和段所用的时间之比为 ___________,拉力在段做功的功率为 ___________。
【答案】 2∶1 2
【详解】
[1] 由速度公式可得,该物块通过AB段所用时间通过CD段所用时间
则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为
[2]物块在AB段做匀速直线运动,处于平衡状态,所受的拉力
根据
可知拉力F在AB段做功的功率
6.(2022·江苏无锡·中考真题)北京2022年冬奥会花样滑冰双人自由滑比赛中,中国组合隋文静、韩聪完美发挥,摘得冠军,如图所示是比赛中的一个场景,韩聪双脚立于冰面,仅用0.40s就将原本站立于冰面的隋文静托举起来,隋文静的质量为38kg,韩聪的质量为62kg,身高h=170cm。(g取10N/kg)
(1)若韩聪将隋文静托举起的过程中所施加的力的大小等于隋文静所受的重力大小,韩聪将隋文静托举起的高度h1=____________cm,托举过程中所做功的功率为___________W;
(2)保持图中姿势静止时,若韩聪脚底冰刀与冰面的总接触面积为10cm2,韩聪对地面的压强为___________Pa,冰面对韩聪的支持力为___________N。
【答案】 116 1102 1×106 1000
【详解】
(1)[1]用刻度尺测量出h1和h2所对应的长度分别为2.2cm和1.5cm,由数学知识有
代入数据解得
[2]隋文静的重力G隋=m隋g=38kg×10N/kg=380N
托举过程中所做的功W=G隋h=m隋gh1=38kg×10N/kg×1.16m=440.8J
托举过程中所做功的功率
(2)[3]韩聪对地面的压强为
[4]冰面对韩聪的支持力为F支=G总=m总g=(38kg+62kg)×10N/kg=1000N
7.(2022·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图甲所示,放在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时,物体运动的路程与时间关系如图乙所示:当水平推力为F2时,物体运动的速度与时间关系如图丙所示。则F1___________ F2,若两次推力的功率分别为P1、P2,则P1___________ P2(两空均选填 “大于”、“等于”或“小于”)
【答案】 等于 小于
【详解】
[1]由图乙可知,物体做匀速直线运动,速度大小为
由图丙可知,物体仍做匀速直线运动,速度大小为 v2=5m/s,物体在水平地面上做匀速直线运动时,所受推力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,即F=f,虽然v1[2]已知v1可得,两次推力的功率关系为P18.(2022·广西贺州·中考真题)用50N的水平力推物体向前移动2m,用时4s;推力对物体所做的功为______J,推力做功的功率为______W。
【答案】 100 25
【详解】
[1]推力对物体所做的功为
[2]推力做功的功率为
9.(2022·四川南充·中考真题)如图所示,某工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力,把木箱从长4m的斜面底端推到顶端用时10s,整个过程木箱的平均速度为________m/s,推力的平均功率为_________W。
【答案】 0.4 200
【详解】
[1]木箱的平均速度
[2]推力的平均功率
10.(2022·辽宁盘锦·中考真题)如图所示,工人师傅利用滑轮组将静止在水平地面上质量为45kg的石板匀速提升6m,用时30s。石板与地面接触面积为9000cm2,动滑轮重为50N。(g取10N/kg,不计绳重和摩擦)求:
(1)提升前石板对地面的压强;
(2)石板上升的速度和工人师傅所用拉力;
(3)拉力的功率。
【答案】(1)500Pa;(2)0.2m/s, 250N;(3)100W
【详解】
解:(1)提升前石板对地面的压力为
受力面积为
提升前石板对地面的压强为
(2)物体上升的速度为
工人师傅所用拉力
(3)绳端移动的距离为
拉力做的总功为
拉力功率为
答:(1)石板对地面压强为500Pa;
(2)石板上升的速度为0.2m/s,工人师傅所用拉力为250N;
(3)拉力功率为100W。
11.(2022·辽宁沈阳·中考真题)周末小雨在家通过举哑铃来锻炼身体。小雨的质量为50kg,他双脚站立在水平地面上,两鞋底与地面的受力面积为400cm2。单臂举起2kg哑铃,每次举起的高度为0.4m,所用时间为2s。(g取10N/kg)求:
(1)小雨的重力;
(2)小雨举着哑铃静止不动时,他对水平地面的压强;
(3)哑铃被匀速举起一次,克服哑铃重力做的功及其功率。
【答案】(1)500N;(2)1.3×104Pa;(3)8J,4W
【详解】
解:(1)小雨的质量为50kg,则小雨的重力
(2)单臂举起2kg哑铃,两鞋底与地面的受力面积为400cm2,他对水平地面的压强
(3)单臂举起2kg哑铃,每次举起的高度为0.4m,所用时间为2s,克服哑铃重力做的功
克服哑铃重力做的功的功率
答:(1)小雨的重力为500N;
(2)小雨举着哑铃静止不动时,他对水平地面的压强为1.3×104Pa;
(3)哑铃被匀速举起一次,克服哑铃重力做的功为8J,功率为4W。
12.(2022·山西·中考真题)频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一、如图所示,是小亮用相机每隔0.5s曝光一次,拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的总质量约为1.6t,所受阻力约为车重的0.3倍。搜集汽车信息得知车身长3m,静止时车轮与地面的总接触面积为.求:(g取10N/kg)
(1)汽车静止时对水平地面的压强;
(2)拍摄过程中汽车的输出功率。
【答案】(1) ;(2)
【详解】
解:(1)汽车静止在水平地面,对地面的压力
汽车对水平地面的压强
(2)如图,由汽车长3m可知,每个小格表示1m,汽车在平直公路上每0.5s通过的路程均为6m,在拍摄过程中做匀速直线运动,汽车在拍摄过程中受到的牵引力
拍摄过程中汽车的输出功率
答:(1)汽车静止时对水平地面的压强为;
(2)拍摄过程中汽车的输出功率为。

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