1、课时训练(十八)功和功率(限时:30分钟)一、选择题1.2023怀化如图K18-1所示现象中,对物体做了功的是()图K18-12.2023邵阳参加今年邵阳市初中毕业学业考试的王小鹏同学听到考试预备铃响了,考室还在四楼呀!一口气从一楼跑到四楼考室,所用时间为30 s。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近()A. 1.5 W B.15 W C.150 WD.1500 W3.2023泰州如图K18-2所示,人用力水平向左推讲台,没有推动,在这个过程中()图K18-2A. 人对讲台的推力小于讲台受到的摩擦力B.讲台受到的惯性大于推力C.讲台受到的推力与重力是一对平衡力D.人对讲台没有做功4.2023
2、株洲甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛,他们做的功W与时间t的关系如图K18-3所示。若规定做功较快的获胜,则最后胜出的一定是()图K18-3A. 甲B.乙 C.丙D.丁5.2023邵阳一物体在水平拉力F的作用下,沿力的方向以0.2 m/s的速度匀速运动了4 s,拉力F大小为5 N,4 s内拉力F做的功为()A. 1 JB.3 JC.2 JD.4 J6.2023舟山为便于研究,某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图K18-4所示的滑轮组。若不计摩擦,下列有关分析正确的是()图K18-4A. 两个滑轮在装置中起的作用相同B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同C.沿方向1与2匀速拉动配重,
3、所用的力大小相等D.将配重提升相同高度,用该装置与直接提升所做的功相等二、填空题7.2023黄冈泥石流是在暴雨天极易发生的自然灾害。如果在野外突遇泥石流来袭,停留在泥石流下游低洼处是很危险的,这是由于力的作用,泥石流会涌向低洼处。正确的逃生方法是,朝着与泥石流(选填“垂直”“相同”或“相反”)的方向迅速逃离到较高的地方。泥石流向下游流动的过程中,重力(选填“做功”或“没有做功”),重力势能主要转化成动能。8. 2023荆门如图K18-5所示,重为5 N的铁块紧紧吸附在磁性平板的下表面,若用2 N的水平力向右拉铁块时,铁块匀速运动,此时平板对铁块的摩擦力大小为N,方向向;若用3 N的水平力拉铁块
4、前进了0.5 m,铁块受到的摩擦力大小为N,3 N的拉力对铁块做的功为J。图K18-59.2023眉山如图K18-6甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力的作用,其F-t和v-t图像分别如图乙和丙所示。由图像可知,912 s 内,推力对物体做功J;t=2 s时,物体受到的摩擦力是N。图K18-6三、解答题10.2023北部湾经济区我们在超市购物时,常常使用购物车。已知购物车的质量为10 kg,小明用10 N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4 m,用时4 s,求:(g取10 N/kg)(1)购物车的重力。(2)推力所做的功。(3)推力的功率。11.2023盐城小明提着质量为3 kg
5、的书包,从1楼走到3楼用了15 s的时间,书包带与手的总接触面积为10 cm2,g取10 N/kg。(1)求书包的重力。(2)求书包带对手的压强。(3)估算小明上楼过程中对书包做功的功率。12.2023淮安电动汽车因其节能、环保而受到人们的青睐。某品牌电动汽车(如图K18-7所示),驾驶员与车的总质量为1.6 t,车静止时轮胎与地面接触的总面积为0.08 m2。汽车在平直公路上以10 m/s的速度匀速行驶20 min,此时驱动电机的输入电压为300 V,电流为60 A,汽车所受阻力为驾驶员与车总重力的0.1倍,g取10 N/ kg。求电动汽车:(1)静止在水平地面上对地面的压强。(车内有驾驶员
6、)(2)匀速行驶过程中驱动电机消耗的电能。(3)匀速行驶过程中牵引力的大小。(4)匀速行驶过程中牵引力所做的功。图K18-713.2023常州2023年4月15日起,新的电动自行车安全技术规范正式实施,要求:最大速度25 km/h,电动机输出功率400 W。质检员小华对某款电动自行车进行测试,沿水平直路从A出发骑行至D结束,如图K18-8所示。测试情况如下表所示。图K18-8路段ABBCCD路程/km0.64.80.6用时/h0.050.20.05速度特点逐步加速以最大速度匀速行驶逐步减速阻力特点越来越大恒为60 N越来越小(1)测试过程中,小华看到路旁的树木向西运动,则他以(选填“自己”或“
7、地面”)为参照物,此时小华向_(选填“东”或“西”)骑行。(2)BC段,电动自行车的速度为km/h,(选填“符合”或“不符合”)新规范关于最大速度的要求。(3)BC段,电动自行车的动力做功J,电动机的输出功率为W,(选填“符合”或“不符合”)新规范关于电动机输出功率的要求。(4)从A到D全程,电动自行车的平均速度为km/h。【2023学年参考答案】1.C2.C解析王小鹏同学的重力约为G=mg=50 kg10 N/kg=500 N,从一楼跑到四楼,上升高度为h=33 m=9 m,他克服重力做的功约为W=Gh=500 N9 m=4500 J,克服重力做功的功率约为P=Wt=4500J30s=150
8、 W。故选C。3.D解析讲台静止不动,所以水平方向上讲台受到的摩擦力等于人对讲台的推力,故A错误;惯性是物体本身的一种性质,不是力,不能拿来和力进行比较,故B错误;讲台受到的推力与重力不在一条直线上,所以不可能是一对平衡力,故C错误;人对讲台有力的作用,但讲台没有在力的方向上移动距离,所以人推讲台没有做功,故D正确。4.A解析在相同时间内,做功越多,功率越大,也就是做功越快;由图像知,当时间相同时,甲做功最多,所以由公式P=Wt知,甲功率最大,做功最快,故A正确。5.D6.C解析由图可知,该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成,动滑轮能够省力,但不能改变力的方向,定滑轮不能省力,但可以改变力的方向
9、,故A错误;该滑轮组中n=2,则拉力移动距离等于配重上升高度的二倍,故B错误;绳子最后绕过的是定滑轮,定滑轮相当于等臂杠杆,沿方向1与2匀速拉动配重,动力臂都等于定滑轮的半径,所以两次的拉力大小相等,故C正确;直接提升配重做的功是有用功,若不计摩擦,用该装置将配重提升相同高度时还要对动滑轮做功,即用该装置所做的功(总功)大于直接提升配重做的功(有用功),故D错误。7.重垂直做功8.2左21.59.183解析从图乙可以看出,912 s内,人的推力大小为6 N,从图丙可以看出,912 s内,物体运动的速度为1 m/s。可得物体在这3 s内通过的路程为s=vt=1 m/s3 s=3 m,推力对物体做
10、功为W=Fs=6 N3 m=18 J。当t=2 s时,由图丙可得,物体处于静止状态,所以受到的是静摩擦力,此时物体处于平衡状态,所以它受到的静摩擦力与推力是一对平衡力,此时物体受到的推力大小为3 N,所以f=F=3 N。10.解:(1)购物车的重力G=mg=10 kg10 N/kg=100 N。(2)推力所做的功W=Fs=10 N4 m=40 J。(3)推力的功率P=Wt=40J4s=10 W。11.解:(1)书包的重力G=mg=3 kg10 N/kg=30 N。(2)书包带对手的压强p=FS=GS=30N1010-4 m2=3104 Pa。(3)每层楼的高度大约为3 m,1楼到3楼是2个楼层
11、的高度,即书包在竖直方向上运动的距离s=2h=23 m=6 m,小明对书包做的功W=Fs=30 N6 m=180 J,小明对书包做功的功率P=Wt=180J15s=12 W。12.解:(1)对地面的压力F=G=mg=1.6103 kg10 N/kg=1.6104 N,对地面的压强p=FS=1.6104 N0.08m2=2105 Pa。(2)消耗的电能W=UIt=300 V60 A2060 s=2.16107 J。(3)因匀速行驶,则牵引力F牵引=f=0.1G=0.11.6104 N=1.6103 N。(4)牵引力做的功W牵引=F牵引s=F牵引vt=1.6103 N10 m/s2060 s=1.
12、92107 J。13.(1)自己东(2)24符合(3)2.88105400符合(4)20解析(1)在测试过程中,小华以自己为参照物时,看到路旁的树木向西运动,此时他是向东骑行。(2)BC段,电动自行车的速度为v=st=4.8km0.2h=24 km/h;速度小于25 km/h,符合新规范最大速度要求。(3)BC段,电动自行车做匀速运动,电动机动力等于阻力,即F=f=60 N,则动力做的功W=Fs=60 N4.8103 m=2.88105 J;电动机的输出功率P=Wt=Fst=Fv=60 N2413.6 m/s=400 W,功率符合新规范关于电动机输出功率的要求。(4)从A到D全程,电动自行车的平均速度v=st=0.6km+4.8km+0.6km0.05h+0.2h+0.05h=20 km/h。7
