力学之功和功率的计算预测题(带解析)
力学中功和功率部分是力学部分的重点,也是难点。在中考中多以选择题、填空题、计算题为主,是中考的重点,也是难点。与压强、浮力、机械效率的综合性计算题常作为中考中的压轴题。
1.在粗糙水平面上有一个重50N的物体,用10N的水平推力使其在10s内匀速前进了20m,则在此过程中:
A.推力做了1000J的功
B.推力的功率为20W
C.重力做了100J的功
D.物体受到的摩擦力为150N
【答案】B
考点:功的计算
2.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.120W B.400W C.600W D.1000W
【答案】A
【解析】
试题分析:中学生的质量约50kg,其重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N;跳跃过程中腾空高度约h=0.12m;因此一次做功W=Fs=Gh=500N×0.12m=60J;“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,故1min内摇轻绳240圈,人起跳次,则人跳一次所用时间t=0.5s,所以功率。故选A。
考点:物理量估测,功率的计算
3.
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如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知AB>AC,施加的力分别为F1、F2,拉力做的功分别为W1、W2,拉力做功的功率分别为P1、P2,则下列判断中正确的是( )
A.F1<F2,W1=W2,P1<P2
B.F1>F2,W1>W2,P1>P2
C.F1<F2,W1<W2,P1<P2
D.F1<F2,W1=W2,P1>P2
【答案】A
【解析】
试题分析:光滑斜面的高度相同,斜面越长越省力,所以F1<F2;光滑的斜面,拉力做的功为W=Gh,所以W1=W2;以相同的速度将物体从斜面底端拉到斜面顶端,斜面越长用的时间越长,P=W/t,所以P1<P2.综上所述,正确选项为A.
考点:功的原理;功和功率
4.甲、乙两台机器,甲的功率比乙的功率大,则( )
A.甲比乙做功多
B.甲比乙做功慢
C.甲比乙做功少
D.甲、乙做功相同时,甲用的时间比乙用的时间少
【答案】D
【解析】
试题分析:功率是描述做功快慢的物理量,甲的功率比乙大,说明甲比乙做功快,即做相同多的功,甲用的时间比乙少.
考点:功和功率的区别
5.分别用如图所示的(甲)、(乙)两个滑轮组,在100s内将重为400N 的物体G匀速提升10m,每个滑轮的重均为20N.不计绳重及摩擦,此过程中
A.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
B.F甲做功的功率小于F乙做功的功率
C.F甲做的功大于F乙做的功
D.F甲做的功小于F乙做的功
【答案】A
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考点:总功、有用功、额外功之间的关系应用;功率定义式应用。
6.如图所示,放在水平桌面上重为G=10N的木块,在F=4N的水平拉力作用下,5s内运动了2m,在这个过程中,重力G对物体做的功为______J,拉力F做功的功为_____J,拉力F做功的功率为_____W.
【答案】0 8 1.6
【解析】试题分析:力做功有两个条件:有力作用在物体上;物体在力的方向通过了一段距离。二者缺一不可,功等于力乘以距离,而功率表示的是力做功的快慢程度。
考点:做功和功率
7.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18N的物体在5s内缓慢升高10cm,拉力大小F=8N,拉力移动的距离为25cm,拉力克服物体的重力做的功为_______J,拉力做功的功率为_____W,杠杆的机械效率为________;影响杠杆机械效率的主要因素为_____________________;竖直向上匀速拉动杠杆的过程中,物体的机械能将_ (选填“变大”“变小”或“不变”).
【答案】1.8 0.4 90% 杆杆自身重 变大
【解析】
试题分析:拉力克服物体的重力做的功;拉力的功率:;
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有用功:;杠杆的机械效率为;本实验主要要克服杠杆的自身重力做功,属于额外功,影响了杠杆的机械效率,故影响影响杠杆机械效率的主要因素为杠杆自身的重力;机械能等于势能与动能之和,竖直向上匀速拉动杠杆的过程中,物块质量不变、速度不变、高度增大,故动能不变、重力势能变大,因此机械能变大。
考点:有用功、总功和机械效率的计算公式的应用
8.如图所示的滑轮组,动滑轮重为50N,小明在10s内将200N的重物匀速提升2m,则拉力F为_____N,则滑轮组做的有用功为_____J,滑轮组的机械效率为_____,拉力F的功率为_____W。(忽略绳重和摩擦)
【答案】125;400;80%;50
【解析】
试题分析:动滑轮由两段绳子承担着,忽略绳重和摩擦,拉力的大小:,滑轮组做的有用功:,总功:,滑轮组的机械效率:,拉力F的功率:。
考点:滑轮的拉力的计算;滑轮组的机械效率;功率的计算
9.如图所示的电动观光车,有关技术参数如下表。根据技术参数,求解下列问题:
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空车质量1180kg
电动机额定功率4kW
满载乘员11人
电动机效率80%
满载时轮胎与地
接触面积4×250cm2
最大车速45km/h
(1)设乘员质量均为60kg,求满载时车对水平路面的压强。
(2)电动机以额定功率工作半小时对外做了多少功?若这一过程中,观光车以36km/h的速度沿水平路面匀速行驶,求车在行驶过程中受到的阻力。
【答案】(1);(2)320N
【解析】
试题分析:(1)车的总质量:m=1180kg+60kg×11=1840kg;
车的总重力:F压=G=mg=1840kg×10N/kg=18400N;
满载时车对水平路面的压强:;
(2)电动机做的功:W总=Pt=4000W×1800s=7.2×106J;
W机= W总η=7.2×106J×80%=5.76×106J;
车运动的路程:s距=vt=36km/h×h=18km=18000m;
牵引力:,∵匀速运动,∴f= F牵=320 N。
考点:功的计算;压强的计算;二力平衡
10.一辆重2×104N的卡车,开进了一段泥泞的道路,不能继续行驶.司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮,采用如图所示装置,拖拉机在绳端用3750N的水平拉力,将汽车以0.2m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段,用时10s.
(1)卡车移动的距离。
(2)求拉力F做的功和功率.
(3)若动滑轮的机械效率为80%,求汽车所受的阻力.
【答案】(1)2m (2)15000J 1500W (3)6000N
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考点:功和功率的计算 滑轮组的机械效率
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