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(g=10N/kg,1L=1×
10﹣3m3)
(1)桶中水的质量是多少?
(2)小强同学质量为40kg,桶重不计,每只脚与地面接触面积约0.025m2,当他扛起这桶水双脚站立时,他对水平地面的压强是多大?
(3)小强同学将水从一楼搬到12m高的五楼用时2min,小强对水做功的平均功率是多少?
9、江西有名的汽车品牌江铃汽车由1968年成立的江西汽车制造厂发展而来,经40多年的发展,它已成为中国最大的汽车生产厂家之一,并进入世界著名商用汽车大公司行列。
江铃“全顺牌”汽车,在赣粤高速公上以30m/s的速度匀速直线行驶,所受的阻力是2.0×
103N。
(1)汽车5min内行驶的路程。
(2)行驶5min汽车牵引力做的功和功率。
10、重量为200N的物体受到50N的水平拉力作用,1min内在水平方向上匀速移动了120m。
(1)重力对物体所做的功;
(2)拉力对物体所做的功及拉力的功率。
11、一辆载重卡车连同货物一起的总质量m=4.5×
103kg,在F=4.0×
103N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动,lmin内行驶了900m,(取g=10N/kg)求:
(1)卡车连同货物受到重力的大小;
(2)卡车受到阻力的大小(3)牵引力做功的功率
12、如图是我国新型气垫登陆船,该船满载后的总质量为160t.
(1)一艘满载的气垫船停在水平地面上时,与地面间的总接触面积为80m2,那么它对地面的压强为多少Pa?
(g=10N/kg)
(2)气垫船以30m/s的速度在湖面上做匀速直线运动时,若受到的阻力始终为7.2×
104N,那么推力的功率为多少?
13、公交公司最近更换了一批新型混合动力公交车,在进行新车测试时获得的一些数据如下:
新型公交车总质量为4x103kg,轮胎与地面总接触面积为0.4m2,,车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.5倍,公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶,2min内行驶了1200m(g取10N/kg,忽略司机的质量)。
(1)公交车静止时对水平地面的压强;
(2)公交车在2min内牵引力做功的功率。
14、2011年4月12日,英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,如图所示。
该车功率极大,最大车速能达到1609km/h,创造了短期内无法超越的世界纪录。
在一次测试中,“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m,受到水平方向的阻力为2×
105N。
问:
在测试过程中,
(1)汽车受到水平方向的牵引力是多少?
(2)汽车牵引力所做的功和功率分别是多少?
15、一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km,若轿车行驶过程中所受到的阻力为1600N,轿车上的速度表如图所示.求:
(1)在此过程中汽车的牵引力所做的功是多少J?
(2)该车行驶过程中的功率是多少W?
16、健身拉力器结构如图11所示.用250N的拉力向下拉动拉杆,使20kg的配重物在2s内匀速升高40cm.不计拉杆和绳的重力,g取10N/kg.求:
(1)配重物的重力;
(2)2s内配重物运动的速度;
(3)此过程中拉力做功的功率。
17、水平地面上有一个质量为80kg的箱子,小刚用70N的水平推力使它在3s内匀速前进了3.6m,此后小刚停止推箱子,箱子又经过1s向前滑动了72cm停下来,紧接着他又用100N的水平推力推着箱子快速前进了10m,用时4s。
请问:
(1)箱子与水平地面间的滑动摩擦力是多大?
(2)小刚对箱子一共做了多少功?
(3)在箱子运动的整个过程中,小刚对箱子做功的功率是多少?
18、某型号汽车发动机的额定功率为6×
104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1 800 N.在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:
(1)发动机所提供的牵引力大小;
(2)行驶速度的大小;
(3)行驶5 min时,牵引力所做的功.
19、某校学生乘校车到校外的考点参加中考。
校车与学生的总质量为8000kg,车轮与地面的接触总面积为0.25m2。
该校车在某段平直公路上匀速行驶9km,用时15min。
(g取10N/kg)。
(1)校车对水平地面的压强;
(2)若发动机的功率为60kw,求发动机的牵引力。
20、图示是部分中小学投入使用的新型安全校车.
(1)若校车和学生总质量为9000kg,车轮与地面的接触总面积为0.15m2,则校车静止在水平路面上时对路面的压强是多大?
(2)若此校车以12m/s的速度在一段平直路面匀速行驶10min,此过程中校车受到的牵引力是4000N,校车发动机牵引力的功率为多大?
21、某同学用如图12所示的装置匀速提升重力为200牛的物体,滑轮重力和摩擦不计,若物体在2秒内匀速上升0.6米,求:
(1)拉力做的功W;
(2)拉力的功率P。
22、某型号汽车发动机的额定功率为6×
104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N.在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:
(1)发动机所提供的牵引力大小.
(2)行驶速度的大小.
(3)行驶5min时,牵引力所做的功.
23、利用电动升降台,用60s把300kg的重物匀速提升10m.求这过程中:
(1)升降台对重物做的功.
(2)升降台对重物做功的功率.
24、某商店售货员把长大约1m的木板搭在台阶上,将冰柜沿斜面推上台阶,如果售货员沿斜面的推力为200N,台阶高度为0.4m,求:
(1)售货员推冰柜做了多少功?
(2)如果把冰柜推上台阶用了10s,那么推力做功的功率是多少?
25、一天,小明骑电动自行车以5m/s的速度匀速行驶在拦海大堤上,大堤全长6000m,电动自行车牵引力的功率为0.15kW,求:
(1)该同学通过大堤全程所需的时间.
(2)电动自行车通过大堤全程牵引力所做的功.
(3)电动自行车的牵引力.
二、填空题
26、工人用力F水平推重为200N的物体,在4s内水平推力F与物体沿力的方向移动的距离s之间的关系如图所示.在这过程中,水平推力做的功为___J,推力做功的功率为___W.
27、某次跳伞时,一运动员重为600N,接近地面时,可认为是竖直向下做匀速直线运动,当运动员离地面12m时速度为3m/s,则运动员从此处落到地面所用的时间是____s,这12m内重力对运动员做的功是____J.
28、如图8所示,举重运动员在2s内把1500N的杠铃匀速举高了2m,在空中停留了3s,运动员对杠铃做了
J的功,做功功率是
W。
29、正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W,表示的物理意义是 ;
那么在100s内心脏做 J;
如果g=10N/kg,这些功可把一个质量为60kg的人匀速举高 m.
31、小刚要锯开厚度均匀的木板,每拉一次,据条移动的距离为0.3m,所用的力为180N,连续拉锯50次用了1min,这个过程中小刚做功为 J,功率是 W
32、重500N的物体,在100N的水平拉力作用下,沿水平地面以0.5m/s的速度匀速运动10s,在这个过程中,重力所做功的功率是__________W,拉力所做功的功率是__________W.
33、小强推着小车,30s内在水平地面上匀速前进了15m,则小车的速度为 m/s.如果水平推力为10N,在此过程中小强对小车做的功为 J,功率为 W.
34、重为100牛的物体,受到20牛的水平拉力,在水平面上匀速前进15米,所用时间是0.5min,则重力做功为__________J,拉力做功为__________J,拉力的功率是_________W.
35、小强推着重为50N的小车,在10S内沿水平地面匀速前进了15m,如果水平推力为10N,在此过程中,重力对小车所做的功为
J小强对小车做的功为
J,功率为
W.
37、在水平地面上,小明用100N的水平推力推动重为150N的箱子,8s内前进了12m,这个过程中,木箱所受重力对木箱做功为
J,小明对木箱做功为
J,做功的功率为
W.
四、综合题
39、如图所示,我国自行设计的“海鸥300”轻型水陆两栖飞机,其总质量为4000kg,g取10N/kg.求:
(1)飞机的重力.
(2)飞机停在水面时,排开水的体积.
(3)若飞机在空中以100m/s的速度水平匀速飞行时,受到的阻力为飞机重力的0.1倍,则飞机发动机的功率是多少?
40、如图23所示,质量为40kg的小明同学骑着一辆质量为10kg自行车在平直公路上匀速行驶,在5min内行驶了1500m的路程.求:
(1)在这个过程中重力做功多少?
(2)若小明骑车时受到的阻力为50N,在5min内小明骑车的功率是多大?
参考答案
1、解:
(1)电动轿车对地面的压力:
F=G=mg=1.2×
103kg×
10N/kg=1.2×
104N,
受力面积:
S=0.025m2×
4=0.1m2,
汽车对地面压强:
p===1.2×
105Pa;
(2)因汽车在平直路面上匀速行驶,
所以,汽车的牵引力F′=f=2500N;
(3)电动轿车行驶的速度:
v=108km/h=30km/h,
牵引力做功功率:
P===Fv=2500N×
30m/s=7.5×
104W.
答:
(1)电动轿车对路面的压强是1.2×
(2)电动轿车在平直路面上沿直线匀速行驶时,电动机的牵引力为2500N;
(3)当电动轿车以时速108km/h匀速行驶时,功率为7.5×
【点评】本题考查了学生对压强公式、重力公式、功率公式、二力平衡条件的掌握和运用,计算固体压强时,注意受力面积的计算(四个轮子与地面的接触面积),另外功率还可以用P=Fv计算.
2、
解:
(1)由图表有,v===1.2m/s
(2)水平推车主要克服摩擦力做功,并没有在重力方向上移动距离,故10s内重力对小车做功为0J
(3)水平推车主要克服摩擦力做功,故W=Fs=80N×
12m=960J
功率P===96W
3、解:
(1)运动员比赛时的总重力为:
G总=m总g=(50kg+10kg)×
10N/kg=600N,
因为在水平地面,所以对地面的压力为:
F=G总=600N,
车轮和地面的受力面积为:
S=4cm2×
2=8cm2=8×
10-4m2,
运动员比赛时对地面的压强为:
;
(2)6km=6000m,
因为做匀速直线运动,所以运动员对车的动力为:
F=f=0.02G总=0.02×
600N=12N,
W=Fs=12N×
6000m=7.2×
104J;
(3)10min=600s,
运动员的骑行功率为:
。
(1)比赛中的山地自行车对地面的压强为7.5×
105Pa;
(2)动力所做功为7.2×
104J;
(3)小民此路段的骑行功率为120W。
4、
(1)0.01m2;
(2)36J;
(3)75W
【解析】
5、⑴1.0×
104N;
⑵1m3;
⑶150W
试题分析:
⑴由图像可知:
在空气中受到的拉力F1=2.5×
104N,浸没在水中受到的拉力F2=1.5×
因为匀速下降浸没水中,石料全部浸没水中受到的浮力F浮=F1-F2=2.5×
104N-1.5×
104N=1.0×
⑵根据F浮=G排=ρ液V排g,石料的体积V石=V排===1m3;
⑶石料边长l=1m,由图可知200s至300s之间石料下降1m,石料运动的速度V石===0.01m/s-
石料浸没后钢丝绳拉力的功率P===Fv=1.5×
104N×
0.01m/s=150W。
6、
7、
【命题立意】本题旨在考查浮力、密度、速度的知识,考查学生对浮力、密度、速度的计算
公式的掌握和应用。
难度:
中偏难
(1)登陆艇满载漂浮在水面上时有:
F浮=G物
8、
解:
(1)∵ρ=,
∴水的质量m=ρV=1×
103kg/m3×
20×
10﹣3m3=20kg;
(2)小强扛起水后对水平地面的压力:
F=G=mg=(40kg+20kg)×
10N/kg=600N,
小强双脚站立,与地面的接触面积S=2×
0.025m2=0.05m2,
对地面的压强p===1.2×
104Pa;
(3)对水做功W=Gh=mgh=20kg×
10N/kg×
12m=2400J,
做功功率P===20W;
(1)桶中水的质量是20kg.
(2)当他扛起这桶水双脚站立时,他对水平地面的压强是1.2×
104Pa.
(3)小强对水做功的平均功率20W.
9、解:
(1)s=vt=30m/s×
5×
60s=9×
103m
(1分)
(2)因汽车匀速直线行驶,所以F牵=f阻=2.0×
103N (1分)
W=F牵S=f阻S=2.0×
103N×
9×
103m=1.8×
107J (1分)
P= (1分)
或P=FV=2.0×
30m/s=6×
104W (2分)(只写答案没有计算过程不给分)
10、根据W=Fs得:
(1)WG=Gh=200×
0J=0J
(2)WF=Fs=50×
120J=6000J
根据P=W/t得:
PF=WF/t=6000/60W
=100W
11、
(1)4.5×
104N
(2)4×
103N
(3)6×
104W
12、
(1)
F=G
(2)
13、
14、
(1)超音速汽车在测试中匀速直线行驶,所以受到的牵引力和阻力为一对平衡力,牵引力F=f=2×
(2)汽车在牵引力的作用下行驶了2000m,做的功为W=Fs=2×
105N×
2000m
=4×
108J,所用的时间牵引力做功的功率
答案:
(1)2×
105N
108J
8×
107W
15、
汽车在匀速行驶时牵引力做功等于克服阻力做力,功率的大小可以由功率的计算公式变形得到,速度90km/h要换算成25m/s,牵引力的大小等于汽车受到的阻力。
用P=Fv可解释实际中汽车上坡为什么要减速,在发动机输出功率一定的情况下,减速可以增大发动机的牵引力。
功:
W=Fs=fs=1600N×
1.8×
103m=2.88×
106J
功率:
16、解:
(1)G=mg
=20kg×
10N/kg=200N
(2)v=s/t
=0.4m/2s=0.2m/s
(3)W=F×
S=250N×
0.4m=100J
P===50W
17、
(1)根据二力平衡F=f,箱子与水平地面间的滑动摩擦力f=70N;
(2)小刚前3s对箱子做的功W1=FS1=70N×
3.6m=252J;
中间1s箱子由于惯性滑行,小刚没有做功,W2=0J,
最后4s小刚对箱子做的功W3=F3S3=100N×
10m=1000J;
小刚对箱子一共做的功W=W1+W2+W3=252J+0J+1000J=1252J;
(3)小刚做功的功率P=W/t=1252J/8s==156.5W。
箱子与水平地面问的滑动摩擦力是70N;
一共做功为1252J;
功率为156.5W。
18、解:
(1)由于汽车匀速行驶时,受平衡力的作用,所以牵引力F=f=1800N.
(2)由P=Fv,得汽车匀速行驶的速度为
v===33.3m/s.
(3)W=Pt=6×
104W×
60s=1.8×
107J.
19、解:
(1)水平地面受到的压力F=G=mg=8000kg×
10N/kg=8×
校车对地面压强
(2)根据
发动机的做的功W=Pt=60×
103w×
900s=5.4×
107J
根据W=Fs
发动机的牵引力
(或
校车运动的时间t=15min=0.25h,
校车的平均速度为
由
1分)
发动机的牵引力
20、
(1)F=G=mg=9000kg×
10N/kg=90000N……………………………2分
p=F/s=90000N/0.15m2=600000Pa……………………………1分
(2)方法一:
P=Fv=4000N×
12m/s=48000W…………………………………3分
方法二:
S=v×
t=12m/s×
600s
=7200m
……………………1分
W=Fs=4000N×
7200m
=
2.88×
107J
P=
W/t
107J/600s
48000W
……………………1分
21、
(1)
F=G/2=200牛/2=100牛
2分
W=FS=100牛×
2×
0.6米=120焦
1分
(2)P=W/t=120焦/2秒=60瓦
1分
22、解:
(1)由于汽车匀速行驶时,受平衡力的作用,所以牵引力F=f=1800N.
(3)W=Pt=6×
23、【解析】
(1)知道重物的质量,利用G=mg求升降台对重物做的功;
(2)又知道做功时间,利用P=求升降台对重物做功的功率.
(1)G=mg=300kg×
9.8N/kg=2940N,
W=Gh=2940N×
10m=29400J;
(2)P===490W.
考点:
功的计算;
功率的计算
点评:
本题考查了学生对功的公式、功率公式的掌握和运用,提升重物做功要利用好公式W=Gh=mgh
24、
25、
(1)1200S
………1分
(2)180000J……….2分
(3)30N………2分
26、120
30
【解析】水平推力做的功为W=Fs=60N×
2m=120J,功率为P===30W.
27、4
7200
【解析】落地所用时间t===4s;
重力做功W=Fs=Gh=600N×
12m=
7200J.
28、3000,1500。
解析:
29、解:
正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W的物理意义,是指人的心脏每秒可以做功1.5J.
在100s内心脏做功为:
W=Pt=1.5W×
100s=150J;
人所受重力:
G=mg=60kg×
10N/kg=600N;
由:
W=Fs=Gh得;
把人举高的高度:
h===0.25m
故答案为:
心脏每秒可以做功1.5J;
150;
0.25.
30、解:
(1)斜面光滑说明摩擦力为0,使用任何机械都不省功,所以拉力在两斜面上做功相同,即W1=W2.
(3)已知AB>AC,速度相同;
∵v=
∴t=,t1>t2;
根据公式P=可知,拉力沿AC运动时拉力F2做功的功率较大,即P1<P2.
=;
<.
31、解:
s=50×
0.3m=15m,
W=Fs=180N×
15m=2700J,
P===45W.
故本题答案为:
2700;
45.
32、解:
在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0,功率为0,
拉力所做功的功率P=FV=100N×
0.5m/s=50W.
0;
50.
33、
小车的速度:
v===0.5m/s;
小强所做的功:
W=Fs=10N×
15m=150J;
小强做功的功率:
P===5W.
故答案为0.5,150,5.
34、解:
(1)因为物体水平运动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力不做功,即重力做功为0.
(2)拉力做功:
W=Fs=20N×
15m=300J,
(3)拉力做功功率:
P====10W
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- 功率 算题