第十一章:机械功与机械能
11.2怎样比较做功的快慢
1、比较做工快慢的方法有①_________________,②_____________。
2、功率是描述________的物理量,它的单位是_____,定义是___________。
3、单位换算: 360 W =_____kw =_____MW =_____J/ S
4、正值农忙季节,农田需要大量的灌溉用水,若水泵在0.5h
内把360m3的水抽到5m高处(g取10N/kg),则水泵对水做功的
功率至少为__________。
5、如图所示,滑轮组自重及绳与滑轮的摩擦力不计,物体
重300N,在F=40N的拉力作用下,物体以0.2m/s的速度匀速运
动,则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为______N;在10s内滑轮组对物体做的功是_____J,拉力F的功率是__________W。
6、如图是一种开瓶器。使用时将螺旋钻头旋进软木塞,再用双手按压把
即可将瓶塞拔出。钻头做得尖细是为了_____,压把相当于_____。
王哲在5s内将瓶塞拔出,若瓶塞长5㎝,瓶塞受到的平均阻力为200N,则王
哲克服瓶塞阻力做了____J功,其做功的功率为_____W。
7、一架我国自行研制的歼-10战斗机的质量为1.5×103kg,发动机用8×104N
的推力使飞机在10s内前进5000m,则飞机受到的重力为_____N,这段
时间内飞机的平均速度为______m/s,推力的功率为_______W。
8、在新农村建设中,为解决村民饮用水,政府和村民共同兴建了一批蓄水池。吕兵家二楼顶上的蓄水池长3m,宽2m,高1m,楼房每层高3m。水池最大储水量是___t;若这些水是从深2m的井中抽上来的,水泵至少做功___J。若要求一次灌水的时间不能超过8min,他家所购水泵的功率至少要___kW。
9、庆“六•一”趣味运动会中,小敏和小王分别把图甲中三个质量均为1Kg、边长为30厘米的均质正方体泡沫塑料块按图乙堆叠起来。小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块,每人至少要做功_____焦。比赛中小敏快于小王完成堆叠,则堆叠过程中小敏做功的功率_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)小王。
10、如图所示,重3N的甲物体和重12N的乙物体通过细线绕过定滑轮与丙物体连在一起,丙放在倾角为30°的光滑斜面上,整个装置处于静止状态。现将斜面变成粗糙的斜面,乙物体重量变为20N,其余不变,整个装置处于静止状态。则此时丙物体受到的摩擦力大小为_____N。(不计绳重和滑轮处摩擦)
11、如图所示,是建筑工地常用来搬运砖块的两种机械(滑轮组和起重机)。观察图1中甲、乙两图,可获得的信息有__________,观察图中丙图和_____图可得出:在相等的时间内,起重机比滑轮组做的功多。
12、推土机在推土的时候,速度总是很慢,因为这样可以____________。
13、甲乙两同学进行爬杆比赛,爬到杆顶(杆长相同)时,甲用10s,乙用9s,若甲乙两人的体重之比为5︰6,则甲乙两人爬到杆顶做功之比是___,甲乙两人平均功率之比是____。
14、如图所示,一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个
台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是(g取10N/kg)( )
A、1200W B、10W C、12W D、120W
15、两名举重运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,如图所示,则( )
A、甲运动员做功较多,功率较小
B、甲运动员做功较多,功率较大
C、甲运动员做功较多,他们的功率相等
D、甲、乙运动员做功相等,功率相等
16、如图是使用汽油打捞水下重物示意
图,在重物从水底拉到井口的过程中,汽车以
恒定速度向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩
擦,四位同学画出了汽车功率(P)随时间(t)
变化的图象,其中正确的是( )
17、在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大。以下是他们讨论后得的三套方案,其中可行的是( )
①用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率大小;
②都爬到同一根杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;
③爬杆时,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较。
A、只有① B、①② C、①③ D、①②③
18、在2012年中考体能测试中,某同学选择跳绳。他在1min内跳了120次,每次跳离地面的高度为5cm。设他每跳一次所用的时间相等,则他跳绳时的功率最接近( )
A、5W B、50W C、500W D、5000W
19、星期天,小明和爸爸一起去登狼山。小明用了20min登上山顶,爸爸用了25min登上山顶,爸爸的体重是小明的1.5倍,则小明与爸爸登山时所做功的功率之比是( )
A、5∶6 B、6∶5 C、15∶8 D、2∶3
20、下列关于功率的说法中,正确的是( )
A、物体做功越多,功率越大 B、物体做功时间越短,功率越大
C、物体做功越快,功率越大 D、物体做功时间越长,功率越大
21、4月23日,南宁市某商场举行首届跑楼梯比赛,共有500多名选手参加。若要比较参赛者的功率大小,需测出的物理量是( )
A、登楼所用的时间 B、参赛者的体重,所登楼层的高度
C、参赛者的体重,所登楼层的高度以及登楼所用的时间
D、参赛者的体重,所登楼层的高度,登楼所用的时间以及参赛者通过的路程
22、在四川抗震救灾现场,一块水泥板质量为0.5t,起重机在5s内把它匀速提高2m,此过程中( )
A、起重机对水泥板所做的功为l×103J B、起重机对水泥板所做的功为1×104J
C、起重机提升水泥板的功率为2×102 W D、起求机的柴油机傲功的功率为2×103W
23、一个正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W,那么,在考试2h的时间内心脏做的功和用这些功可以把一个质量为50kg的中学生匀速举高的高度分别为(g取10N/㎏)( )
A、180J、3.6m B、180J、0.36m C、10800J、216m D、10800J、21.6m
24、学校买了一箱物理器材,小军同学将它从一楼搬运到三楼,小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
(1)测量所需要的器材有:_____________;
(2)小丽同学设计的测量步骤如下,其中多余的是( )
A、测出箱子所受的重力 B、测出楼梯的总长度 C、测出一楼到三楼的竖直高度
D、测出小军上楼梯所用的时间 E、算出小军搬运箱子的功率
(3)请你帮小丽设计一个实验记录表格。
25
、引体向上是同学们经常做的一项健身运动。该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始。
上提时,下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。
(1)请你说出应测量哪些物理量。
(2)写出计算陈强同学做动作时功率的表达式。
26、一辆装货卡车总质量为5t,在平直的公路上匀速行驶,10 min前进了6 km,已知发动机的功率是
70 KW。求:
(1)在这段路程中汽车发动机做了多少功?
(2)汽车受到的阻力是多大?
27、一块水田面积为2400m2 要灌平均0.1m深的水。不计水渗透的损失,求:
(1)所灌水的体积。
(2)所灌水的质量。
(3)若这些水是用水泵(抽水机)从距水田2m深的水渠中抽上来的,水泵至少要做多少功?
(4)若水泵的功率为 2.4kw,抽这些水要用多长时间?(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
28、你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这个问题吗?小文同学对此进行了研究.她通过查阅资料得知,人体的重心大约位于肚脐上方2寸、脊椎前1寸处,人只要走路,其重心就必然会发生上下位置的变化,重心升高就需要克服重力做功.小文假设人在正常走路时,重心在人体中的位置近似不变,她行走了100m,有关测量数据如下表(表中的步距是指跨出每一步两脚之间的距离):
(1)小文同学注意到,当自己的前脚跨出时重心会下降,而后脚收起时重心会升高,则她每走一步,自己的重心会下降或升高多少米?
(2)小文行走100m需要克服重力做多少功?克服重力做功的功率多大?
(3)通过分析,你认为人在水平路面上通过走路来进行锻炼时,哪些因素会影响人的锻炼效果?
29、一辆汽车在水平路面上匀速行驶
(1)若汽车的牵引力用F表示,速度用v表示,发动机的功率用P表示,请你推导出F、v与P之间的关系式P=Fv
(2)若汽车的发动机在90kW的额定功率下工作,此时汽车匀速行驶的速度大小为30m/s,求牵引力F的大小和所受阻力f的大小。
30、做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示,一同学重500N,P点为重心,他每次将身体撑起,肩部上升0.4m.某次测试中,他1min内完成30次俯卧撑。
求:(1)俯卧撑中的动力臂、阻力臂。
(2)将身体匀速撑起,双手对地面的压力。
(3)将身体撑起一次所做的功。
(4)该同学红这lmin内的功率.
31、汽车进入山区,经过盘山公路很容易就能够爬上山坡,这是利用了_____________,大货车在爬陡坡的时候,总是加大油门,换小档,这样就可以很容易爬上山坡,这是利用了___________。
32、某瀑布的落差为20m,流量为150m3/s,如果用瀑布下落时重力做的功来发电,且所有能量全部转化为电能,则发电功率为多少?
第十一章:机械功与机械能
11.2怎样比较做功的快慢
1、比较做工快慢的方法有①_________________,②_____________。
2、功率是描述________的物理量,它的单位是_____,定义是___________。
3、单位换算: 360 W =_____kw =_____MW =_____J/ S
4、正值农忙季节,农田需要大量的灌溉用水,若水泵在0.5h
内把360m3的水抽到5m高处(g取10N/kg),则水泵对水做功的
功率至少为__________。
5、如图所示,滑轮组自重及绳与滑轮的摩擦力不计,物体
重300N,在F=40N的拉力作用下,物体以0.2m/s的速度匀速运
动,则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为______N;在10s内滑轮组对物体做的功是_____J,拉力F的功率是__________W。
6、如图是一种开瓶器。使用时将螺旋钻头旋进软木塞,再用双手按压把
即可将瓶塞拔出。钻头做得尖细是为了_____,压把相当于_____。
王哲在5s内将瓶塞拔出,若瓶塞长5㎝,瓶塞受到的平均阻力为200N,则王
哲克服瓶塞阻力做了____J功,其做功的功率为_____W。
7、一架我国自行研制的歼-10战斗机的质量为1.5×103kg,发动机用8×104N
的推力使飞机在10s内前进5000m,则飞机受到的重力为_____N,这段
时间内飞机的平均速度为______m/s,推力的功率为_______W。
8、在新农村建设中,为解决村民饮用水,政府和村民共同兴建了一批蓄水池。吕兵家二楼顶上的蓄水池长3m,宽2m,高1m,楼房每层高3m。水池最大储水量是___t;若这些水是从深2m的井中抽上来的,水泵至少做功___J。若要求一次灌水的时间不能超过8min,他家所购水泵的功率至少要___kW。
9、庆“六•一”趣味运动会中,小敏和小王分别把图甲中三个质量均为1Kg、边长为30厘米的均质正方体泡沫塑料块按图乙堆叠起来。小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块,每人至少要做功_____焦。比赛中小敏快于小王完成堆叠,则堆叠过程中小敏做功的功率_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)小王。
10、如图所示,重3N的甲物体和重12N的乙物体通过细线绕过定滑轮与丙物体连在一起,丙放在倾角为30°的光滑斜面上,整个装置处于静止状态。现将斜面变成粗糙的斜面,乙物体重量变为20N,其余不变,整个装置处于静止状态。则此时丙物体受到的摩擦力大小为_____N。(不计绳重和滑轮处摩擦)
11、如图所示,是建筑工地常用来搬运砖块的两种机械(滑轮组和起重机)。观察图1中甲、乙两图,可获得的信息有__________,观察图中丙图和_____图可得出:在相等的时间内,起重机比滑轮组做的功多。
12、推土机在推土的时候,速度总是很慢,因为这样可以____________。
13、甲乙两同学进行爬杆比赛,爬到杆顶(杆长相同)时,甲用10s,乙用9s,若甲乙两人的体重之比为5︰6,则甲乙两人爬到杆顶做功之比是___,甲乙两人平均功率之比是____。
14、如图所示,一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个
台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是(g取10N/kg)( )
A、1200W B、10W C、12W D、120W
15、两名举重运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,如图所示,则( )
A、甲运动员做功较多,功率较小
B、甲运动员做功较多,功率较大
C、甲运动员做功较多,他们的功率相等
D、甲、乙运动员做功相等,功率相等
16、如图是使用汽油打捞水下重物示意
图,在重物从水底拉到井口的过程中,汽车以
恒定速度向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩
擦,四位同学画出了汽车功率(P)随时间(t)
变化的图象,其中正确的是( )
17、在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大。以下是他们讨论后得的三套方案,其中可行的是( )
①用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率大小;
②都爬到同一根杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;
③爬杆时,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较。
A、只有① B、①② C、①③ D、①②③
18、在2012年中考体能测试中,某同学选择跳绳。他在1min内跳了120次,每次跳离地面的高度为5cm。设他每跳一次所用的时间相等,则他跳绳时的功率最接近( )
A、5W B、50W C、500W D、5000W
19、星期天,小明和爸爸一起去登狼山。小明用了20min登上山顶,爸爸用了25min登上山顶,爸爸的体重是小明的1.5倍,则小明与爸爸登山时所做功的功率之比是( )
A、5∶6 B、6∶5 C、15∶8 D、2∶3
20、下列关于功率的说法中,正确的是( )
A、物体做功越多,功率越大 B、物体做功时间越短,功率越大
C、物体做功越快,功率越大 D、物体做功时间越长,功率越大
21、4月23日,南宁市某商场举行首届跑楼梯比赛,共有500多名选手参加。若要比较参赛者的功率大小,需测出的物理量是( )
A、登楼所用的时间 B、参赛者的体重,所登楼层的高度
C、参赛者的体重,所登楼层的高度以及登楼所用的时间
D、参赛者的体重,所登楼层的高度,登楼所用的时间以及参赛者通过的路程
22、在四川抗震救灾现场,一块水泥板质量为0.5t,起重机在5s内把它匀速提高2m,此过程中( )
A、起重机对水泥板所做的功为l×103J B、起重机对水泥板所做的功为1×104J
C、起重机提升水泥板的功率为2×102 W D、起求机的柴油机傲功的功率为2×103W
23、一个正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W,那么,在考试2h的时间内心脏做的功和用这些功可以把一个质量为50kg的中学生匀速举高的高度分别为(g取10N/㎏)( )
A、180J、3.6m B、180J、0.36m C、10800J、216m D、10800J、21.6m
24、学校买了一箱物理器材,小军同学将它从一楼搬运到三楼,小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
(1)测量所需要的器材有:_____________;
(2)小丽同学设计的测量步骤如下,其中多余的是( )
A、测出箱子所受的重力 B、测出楼梯的总长度 C、测出一楼到三楼的竖直高度
D、测出小军上楼梯所用的时间 E、算出小军搬运箱子的功率
(3)请你帮小丽设计一个实验记录表格。
25
、引体向上是同学们经常做的一项健身运动。该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始。
上提时,下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。
(1)请你说出应测量哪些物理量。
(2)写出计算陈强同学做动作时功率的表达式。
26、一辆装货卡车总质量为5t,在平直的公路上匀速行驶,10 min前进了6 km,已知发动机的功率是
70 KW。求:
(1)在这段路程中汽车发动机做了多少功?
(2)汽车受到的阻力是多大?
27、一块水田面积为2400m2 要灌平均0.1m深的水。不计水渗透的损失,求:
(1)所灌水的体积。
(2)所灌水的质量。
(3)若这些水是用水泵(抽水机)从距水田2m深的水渠中抽上来的,水泵至少要做多少功?
(4)若水泵的功率为 2.4kw,抽这些水要用多长时间?(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
28、你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这个问题吗?小文同学对此进行了研究.她通过查阅资料得知,人体的重心大约位于肚脐上方2寸、脊椎前1寸处,人只要走路,其重心就必然会发生上下位置的变化,重心升高就需要克服重力做功.小文假设人在正常走路时,重心在人体中的位置近似不变,她行走了100m,有关测量数据如下表(表中的步距是指跨出每一步两脚之间的距离):
(1)小文同学注意到,当自己的前脚跨出时重心会下降,而后脚收起时重心会升高,则她每走一步,自己的重心会下降或升高多少米?
(2)小文行走100m需要克服重力做多少功?克服重力做功的功率多大?
(3)通过分析,你认为人在水平路面上通过走路来进行锻炼时,哪些因素会影响人的锻炼效果?
29、一辆汽车在水平路面上匀速行驶
(1)若汽车的牵引力用F表示,速度用v表示,发动机的功率用P表示,请你推导出F、v与P之间的关系式P=Fv
(2)若汽车的发动机在90kW的额定功率下工作,此时汽车匀速行驶的速度大小为30m/s,求牵引力F的大小和所受阻力f的大小。
30、做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示,一同学重500N,P点为重心,他每次将身体撑起,肩部上升0.4m.某次测试中,他1min内完成30次俯卧撑。
求:(1)俯卧撑中的动力臂、阻力臂。
(2)将身体匀速撑起,双手对地面的压力。
(3)将身体撑起一次所做的功。
(4)该同学红这lmin内的功率.
31、汽车进入山区,经过盘山公路很容易就能够爬上山坡,这是利用了_____________,大货车在爬陡坡的时候,总是加大油门,换小档,这样就可以很容易爬上山坡,这是利用了___________。
32、某瀑布的落差为20m,流量为150m3/s,如果用瀑布下落时重力做的功来发电,且所有能量全部转化为电能,则发电功率为多少?