2025年中考物理查漏补缺专题复习(浙江专用)
14《功和功率》
一、单选题
1.图中的四种情景中,人对物体做功的是( )
A.甲:工人挑着重物在水平地面上匀速移动
B.乙:人推购物车前进
C.丙:被运动员抛出的篮球在空中继续运动
D.丁:小女孩没搬动石头
2.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.当时,物体处于静止状态,摩擦力是0
B.2-4s内,拉力F的功率是14W
C.4-6s内,拉力F做的功是20J
D.2-4s内,物体的机械能保持不变
3.两个完全相同的滑轮,分别以图示两种方式,将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升相同高度,不计绳重和摩擦,甲、乙的机械效率为η1、η2,拉力F1、F2做的功分别为W1、W2,功率分别为P1、P2,下列判断正确的是( )
A.F1=2F2 B.η1>η2 C.W1>W2 D.P1=P2
4.关于功率、机械效率,下列说法正确的是( )
A.功率越大的机械,其机械效率就越高
B.做额外功越少的机械,机械效率越高
C.做功越慢的机械,机械效率越低
D.单位时间做功多的机械,其功率就越大
5.日检测能力达7.2万管的滨海县核酸检测基地,从建成到投入使用仅用20天。为缩短建设工期,工程指挥部调运多台挖掘机同时施工,其目的是( )
A.提高挖掘机的机械效率 B.增大挖掘机施工总功率
C.减少挖掘机做的额外功 D.增大挖掘机做的有用功
6.科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量(x,y)之间存在一定的关系,且可用图线表示。下列相关的量之间不符合如图所示关系的是( )
A.恒力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离的关系
B.给某个物体加热时,物体吸收的热量与温度的关系
C.某种燃料完全燃烧所放出的热量与燃料质量的关系
D.机械在额定功率下做的功与所用时间的关系
7.学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛,“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后,绳连续绕身体两周的跳绳方法。比赛中,初三某同学1min内摇轻绳240圈,则他在整个跳绳过程中的功率最接近于( )
A.150W B.500W C.1000W D.1500W
二、填空题
8. 小聪探究斜面的机械效率时,将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面,如图所示。用刻度尺量出斜面底端点到斜面上点的距离为,点距水平地面高度为。沿斜面向上用的拉力将重为的木块匀速拉到点,用时,则这段过程中拉力做功的功率 ,斜面的机械效率 ,木块在该斜面上受到的滑动摩擦力 。
9.功率表示做功的 ,功与做功所用的时间之比叫做功率,功率在数值上等于 内所做的功。
10.初三学生即将面临体育中考,为此学校组织了一次模拟考试,下面是质量为48千克的小文参加模拟考试中的一些场景。
(1)小文跳绳跳起高度约为5厘米(人整体上升,如图甲所示),一分钟200次,则小文跳绳的功率约为 ;
(2)乙图是立定跳远分解图。小文在最高点时 (选填“有”或“没有”)动能;
(3)在练习实心球时,小文投出的实心球在空中画了一条优美的弧线,如图丙。这个过程中,其中小文对实心球有做功的是___________;
A.用力将实心球抛出 B.实心球在空中飞行
C.实心球掉到地上 D.实心球在地上滚动
(4)小文做仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力,从平躺至坐起的过程中,运动员肌肉所施加的动力变化情况是 (填“变大”“变小”或“不变”)。
11.跳绳是中考体育测试项目之一,满分成绩是内跳绳180次。体重为60kg的小明体育测试时刚好是满分,他每次跳起高度约为5cm,则小明体育测试时克服重力做功的功率为 W。
12.小明用20N的水平推力推重150N的购物车,在水平路面上前进了15m,所用的时间是0.5min.在此过程中,小明做了 J的功,小明做功的功率是 W,购物车的重力所做的功是 J.
13.往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,工人用3m长的斜面,把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为 ,若实际用力为500N,斜面的机械效率为 ,重物受到的摩擦力为 .(g取10N/kg).
14. 某工人在水平地面上,用50N水平推力将重200N的物体匀速推动,使他在20s内沿水平方向移动10m,该过程中物体所受的摩檫力是 N,工人水平推力的功率是 W,重力做的功为 J.
15.甲、乙两台机器的功率之比为4:3,它们做同样的功所需的时间之比为 ;在相同时间内,甲、乙两台机器所做功之比为 。
16.如图所示为四旋翼无人机,质量为1.2kg,下方悬挂着一个重为1N的摄像机。在10s内无人机从地面竖直上升了20m,然后一边摄像一边斜向上飞行了30s,仪表上显示离地高度为36m。整个过程中,无人机对摄像机做功的功率为 W。
17.长江是我国第一大河,长江全长sm,源头海拔Hm,全年平均水流量为Qm3/s.长江蕴藏着丰富的水力资源,假定不考虑支流并人及途中损失的水量,则长江蕴藏的水力资源为 W.
三、实验探究题
18.九年级(1)班组织登楼比赛活动,比一比谁登楼的功率最大;
(1)测量所需要的器材有:体重秤、 、 ;
(2)小丽同学设计的实验步骤如下,其中多余的是______(填字母);
A.测出自己所受的重力
B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出自己上楼梯所用的时间
E.算出自己登楼的功率
(3)小广同学以正常速度从教学楼的一楼登上三楼,他登楼的功率最接近______(填字母),小花登楼的功率为120W,则小广登楼快。
A.10W B.100W C.1000W D.10000W
19.风车是利用风力做功的装置,小明制作了一架小风车,他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率,实验装置如图所示:
(1)观察实验装置,小明是通过测量细线对 做功的功率来测定风车做功的功率;
(2)除了图中的实验器材,还必需的测量工具有:天平、 和 ;
(3)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m,则风车做功的功率P= "(表达式中的物理量均用符号表示);
(4)如果选用较粗重的线做实验,则与选用较细的线相比,测得风车的功率值偏 。
20.测量小明同学从一楼上到三楼功率:
(1)已提供的器材是台秤和卷尺,还需要的器材是 ;
(2)需要测量的物理量是 、 和 ;
(3)用所测量的物理量写出表达式 。
四、计算题
21.肥胖是人类健康的大敌,跳绳是减肥的方法之一.某人的质量为千克,跳起时重心升高的平均高度约为厘米.在晨练中,他在分钟内跳了次,请问在分钟时间内:
(1)人克服重力所做的功是多少?
(2)人克服重力做功的平均功率是多少?
22.如图所示,工人师傅用的拉力将重的物体A沿水平方向在内匀速移动了,已知运动过程中物体A受到的摩擦力是物重的0.3倍,不计绳重和滑轮间的摩擦,求:
(1)绳端拉力做功的功率;
(2)动滑轮重力;
(3)此滑轮组的机械效率。
答案解析部分
1.B
2.C
3.B
4.D
ACD.功率是单位时间内所做的功,表示做功的快慢,即单位时间做功越多的机械,功率就越大,机械效率是有用功与总功的比值,所以功率与机械效率两者没有必然的联系,故AC错误,D正确;
B.机械效率是有用功与总功的比值,在总功一定时,额外功越少,机械效率越高,故B错误。
故选:D。
功率是单位时间内所做的功,表示做功的快慢;
机械效率是有用功与总功的比值。
5.B
A.机械效率指用来做有用功与总功之比,多台挖掘机同时施工不能提高挖掘机的机械效率,A不符合题意;
B.建设核酸检测基地需要做的总功一定。每台挖掘机的工作功率一定,同时工作的挖掘机越多,总功率越大。由公式 可得,总功率越大,做功时间越短,也就是建设工期会缩短。B符合题意;
C.在总功一定的情况下,减小挖掘机的额外功,可以提高挖掘机的机械效率,但不能缩短建设工期,C不符合题意;
D.在总功一定的情况下,多台挖掘机同时工作,不能增加有用功,只能改变做功快慢,D不符合题意。
故答案为:B。
机械效率指用来做有用功与总功之比;由公式 可得,总功率越大,做功时间越短。
6.B
7.A
8.0.32;62.5;0.3
根据拉力、距离计算总功W总=Fs=0.8N×0.8m=0.64J,结合时间,计算功率为;斜面上的有用功为W有=Gh=2N×0.2m=0.4J,斜面的机械效率为;斜面的额外功为W额=0.64J-0.4J=0.24J,摩擦力为。
根据力和距离的乘积计算功;功和时间的比值,计算功率;有用功和总功的比值,计算机械效率。
9.快慢;单位
功率表示做功的快慢,功与做功所用的时间之比叫做功率,功率在数值上等于单位内所做的功。
根据功率的意义和定义解答。
10.(1)80W
(2)有
(3)A
(4)变小
11.90
根据质量,计算重力为G=mg=60kg×10N/kg=600N,一次做功为W=Gh=600N×0.05m=30J,功率为。
根据G=mg计算重力大小,利用W=Gh计算做功多少,利用,计算功率。
12.300;10;0
解:因为F=20N,s=15m,所以,推力做的功为:W=Fs=20N×15m=300J;
因为t=0.5min=30s,所以小明做功的功率是P=W/t=300J/30s=10W;
购物车,在水平面上匀速前进15m,但在重力的方向上没有距离,所以重力没做功,为0J.
故答案为:300;10;0.
(1)题目已知水平推力和水平方向上移动的距离,利用功W=Fs计算推力做的功;
(2)题目已知做功的时间,利用公式P=计算功率;
(3)购物车在重力的方向上没移动距离,重力不做功.
13.400N;80%;100N
解:(1)斜面很光滑,故利用功的原理得,人做的有用功等于用斜面所做的功:
;
,
解得:
(2)若实际用力为500N,人所做的总功:
;
斜面的机械效率:
;(3)
即:
所以
答案: (1). 400N (2). 80% (3). 100N
此题考查的有关斜面机械效率的计算,(1)人做的有用功是将物体沿斜面推上小车,即将物体升高了h,故有用功为人克服重力做功,利用功的原理由W=mgh=Fs,可求得施加的推力;
(2)利用已求得的有用功和总功,由机械效率公式可求得斜面的机械效率;
(3)人做的额外功就是因为人要克服摩擦力做功,则可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力.
14.50;25;0
(1)物体在水平地面上进行匀速直线运动,竖直方向上受到重力和支持力是一对平衡力,水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力,根据平衡力大小相等,所以,f=F=50N。
(2)推力对物体做功:W=Fs=50N×10m=500J,功率为。
(3)重力的方向是竖直向下的,物体在重力的方向上没有移动距离,所以重力没有做功。
(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态,物体受到平衡力的作用。
(2)知道物体受到的推力和移动距离,利用W=Fs计算推力做功,在利用公式求出功率。
(3)在重力的方向上没有移动距离,故重力没有做功。
15.3:4;4:3
16.0.9
摄像机的重力: G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
整个过程中对摄像机所做的功: W' =Gh' =1N×36m=36J;
无人机对摄像机做功的功率:。
根据W=Gh计算对无人机做的功,再根据计算做功的功率。
17.HQρg
Qm3的水下落Hm做功:W=GH=mgH=QρgH,这是水的重力在1秒内做的功;
则长江蕴藏的水力资 源的功率是。
功率是单位时间完成的功,已知源头海拔H米,全年平均水流量为Q米3/秒。根据W=GH求出水的重力在1秒内做的功就 是水力资源的功率。
18.(1)刻度尺;秒表
(2)B
(3)B
19.回形针;刻度尺;秒表;;小
20.(1)秒表
(2)小明质量m;楼的高度h;爬楼所需的时间t
(3)
21.(1)解:人的重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N,
人克服重力做的总功:
(2)解:人做功的平均功率:
(1)知道人的质量,利用重力公式求人体重,再利用 求人克服重力所做的功;
(2)又知道做功时间,利用 求人克服重力做功的平均功率.本题考查了功和功率的计算,计算克服重力做功,选好公式\ 除了知道重力大小以外,关键分析在重力方向上移动的距离.
22.(1)解: 由图可知,n=2,绳子自由端移动的距离为s=ns物=2×10cm=20cm=0.2m,
拉力做的功W总=Fs=100N×0.2m=20J,
拉力做功的功率
(2)解: 运动过程中物体A受到的摩擦力是物重的0.3倍,可得摩擦力f=0.3G=0.3×500N=150N,
物体A在水平方向做匀速直线运动,受到的绳子拉力和摩擦力是一对平衡力,可得F拉=f=150N,
绳子自由端的拉力为F=100N,由 可得,
G动=2F-F拉=2×100N-150N=50N
(3)解: 滑轮组所做的有用功为W有用=fs物=150N×0.1m=15J,
滑轮组的机械效率
(1)根据W=Fs,计算做功多少;
(2)根据G动=nF-f,计算动滑轮重力;
(3)根据,计算机械效率。