《2020年基于核心素养下的34个中考物理特色专题专题28机械功与功率问题含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年基于核心素养下的34个中考物理特色专题专题28机械功与功率问题含解析（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题28 机械功与功率问题1对不做功的几种情况的理解（1）有力作用在物体上,但物体不动,也就是没有通过距离。（2）有距离通过,但在沿距离方向没有力的作用,这时对物体也没有做功。（3）力与距离垂直时,这个力对物体也不做功。2利用功的公式计算时应注意的问题利用W=Fs进行计算时,一定要注意力F和距离S的一 一对应的关系,即距离S是在力F作用下且沿力的方向上移动的距离。其次,一定要注意F和S的同时性,即在计算做功多少时,一定要搞清S是否是F始终作用下运动的距离。比如用60N的力将一重为8N的物体踢出20m远,这20m不是在脚的力的始终作用下运动的,在求脚对物体做功时,不能表示为W=Fs=60N20m
2、=1200J。3.比较功率大小方法 （1）做功时间相同,比较做功的多少,在时间相同时,做功越多功率越大。（2）做功相同时,比较做功时间长短,在做相同多的功,用时越短,功率越大.4.对公式 PFv 讨论 如果作用于物体上的力F为恒力,且物体以速度v匀速运动,则力对物体做功的功率保持不变。若P恒定,则F越大,V越小；F越小,V越大。如：很多动力机器通常有一个额定功率,且通常使其在额定功率状态工作(如汽车),根据PFv可知：当路面阻力较小时,牵引力F也小,v可以大,即汽车可以跑得快些。当路面阻力较大,或爬坡时,需要比较大的牵引力,v必须小。这就是爬坡时汽车换低速挡的道理。若F恒定,V越大,P越大：在
3、动力机器原来在远小于额定功率的条件下工作,例如汽车刚刚起动后的一段时间内,若保持牵引力恒定不变,速度逐渐增大过程中,功率也逐渐增大。但是这一情况应以二者乘积等于额定功率为限度,即当Fv=P额。以后,这种情况不可能实现。 【例题1】下列四幅图反映的物理情景中,其中有一幅图和其它三幅图不同,这幅图是（ ） A.用力推车但没推动 B.把杠铃举起来 C.冰壶在平滑冰面上滑行 D.提滑板在水平面前行【答案】B 【解析】本题考查力对物体做功和不做功的几种情况的问题,需要同学们正确把握力不做功的三种情况,深刻理解力对物体做功的不可或缺的2个因素及其2个因素的关系。【例题2】妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的
4、起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是（）AW1：W2=2：1 P1：P2=6：1BW1：W2=2：3 P1：P2=2：1CW1：W2=2：1 P1：P2=3：2DW1：W2=2：1 P1：P2=2：3【答案】D。【解析】（1）爬山比赛过程中,两人爬山的高度相同,根据W=Gh求出做功之比；（2）根据P=求出功率之比。由题可知,妈妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,由W=Gh可得,妈妈和小明克服重力做功
5、之比：=；由P=可得,妈妈和小明克服重力做功的功率之比：=,故D正确。【例题3】如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,已知每个滑轮重均为50N,滑轮组下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连,物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,此时测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N的物体C后,用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体B上升的速度大小为5cm/s. 若不计绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg,则下列说法中正确的是（ ）A物体A所受滑动摩擦力大小为275NB. F的大小为530NC. F做功的功率为42wDB的重力为5
6、00N【答案】B 【解析】本题考查滑轮组。设物体A所受摩擦力大小为f,则有2f+50N=550N,所以f=250N,A错误；对于物体B,有3f=GB+G滑,即250N3=GB+50N,所以GB=700N,D错误；加挂物体C后,有3（Ff）=GB+GC+G滑,即3（F-250N）=700N+90N+50N,解得F=530N,B正确；物体B上升的速度为5cm/s,则拉力F端移动的速度v=35cm/s=0.15m/s,F的功率P=Fv=530N0.15m/s=79.5W,C错误。【例题4】如图所示,是我市著名民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1 min所通过
7、的路程为720 m已知轿车总质量m 600 kg受到的阻力f大小恒为轿车总重的0.1倍,轮胎与路面接触的总面积S310-2m2求：(1)轿车行驶的速度大小(2)轿车对路面产生的压强(3)牵引力对轿车做功的功率【答案】(1)轿车行驶的速度大小为12m/s(2)轿车对路面产生的压强为2105Pa。(3)牵引力对轿车做功的功率为7200W【解析】（1）根据公式v=s/t,求出轿车行驶的速度大小。轿车行驶的速度：；（2） 根据公式G=mg,求出轿车的总重力,轿车对地面的压力等于轿车的总重力,再根据公式P=F/S,求出轿车对路面产生的压强。轿车总重力：,轿车对路面的压力：,轿车对路面产生的压强：；（3）
8、根据轿车在水平公路上做匀速直线运动,所受阻力和牵引力是平衡力,求出轿车受到的牵引力,根据公式P=W/t=FV,求出牵引力对轿车做功的功率轿车在水平公路上做匀速直线运动,所受阻力和牵引力是平衡力,轿车受到的牵引力：,牵引力对轿车做功的功率：一、选择题1在物理学发展过程中,为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献,用他的名字来命名功和能单位的物理学家是 （）A牛顿 B焦耳 C安培 D欧姆【答案】B【解析】功和能的国际单位是焦耳,简称焦,符号为JA牛顿是力的单位；故A错误；B功和能的国际单位是焦耳,简称焦,符号为J；故B正确；C安培是电流的国际单位；故C错误；D欧姆是电阻的国际单位；故D错误。2
9、.如图实例中,力对物体没有做功的是 （ ）【答案】D【解析】力对物体做功有两个必要条件,缺一不可。有力和力的方向上通过的距离。3.小张用40N的推力将重力为100N的物体沿水平方向匀速推动了10m,则小张对物体所做的功是（）A400J B600J C1000J D1400J【答案】A【解析】已知推力大小和物体在水平方向上移动的距离,利用W=Fs计算该过程中小张对物体所做的功小张对物体所做的功：W=Fs=40N10m=400J4.中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军,挺举成绩是176kg,图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近（ ） A600JB1200JC1800J
10、D3400J【答案】D【解析】根据G=mg求出杠铃的重力,估测出举高的高度,根据W=Gh求出对杠铃做的功。解：杠铃的重力：G=mg=176kg10N/kg=1760N,张湘祥的身高约为1.60m；在挺举过程中把杠铃举高的高度为张湘祥的身高加上0.4m,即：h=1.60m+0.4=2.0m,在挺举过程中对杠铃做的功：W=Gh=1760N2.0m=3520J。5.如图所示,用不变的拉力 F 匀速拉动重为 G 的物体A,使物体 A 沿水平方向移动了一段距离s,在此过程中拉力F 做的功为 （ ） A. Fs B. Gs C. 2Fs D. (G+F)s 【答案】C 【解析】由图可以看出,该滑轮组绳子的
11、有效股数n=2,绳子自由端移动2s,已知拉力为F,由功的公式可以计算拉力所做的功由功的公式得：W=2Fs故选C6.已知小汽车的总质量为1500kg,该车以30m/s的速度作水平匀速直线运动,行驶180s,汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍（g=10N/kg）则结论正确的是（ ）A.小车行驶的距离为540mB.在此过程中汽车的牵引力为240NC. 在此过程中汽车的牵引力做功为1.296106JD.汽车的功率为7.2104W【答案】D 【解析】本题考点是速度公式及其应用；功、功率的计算.（1）已知速度与行驶时间,由速度公式可以求出小车的路程（2）小车做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条
12、件可以求出牵引力,然后由功率公式求出功率（1）由v=可知,小车行驶的距离：s=vt=30m/s180s=5400m（2）小车做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得：F=f=0.16mg=0.161500kg10N/kg=2400N（3）牵引力做的功：W=Fs=1.296107J（4）牵引力的功率：P=72000W二、填空题7.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其Ft和vt的图象分别如图乙、丙所示由图象可知,03s内,推力对物体做功J；t=5s时,物体受到的摩擦力是N【答案】0；6【解析】vt图象、Ft图象相结合,判断出物体各段运动状态,根据平衡状态中二力平衡找出力的
13、大小是本题的关键所在从速度图象中分析03s时物体的速度大小可得出物体此时所处的状态,然后根据做功的两个必要条件分析解答；首先从速度图象中912s得出物体匀速直线运动然后对应的从Ft图象中得出物体所受的摩擦力；最后根据摩擦力的影响因素判断出t=5s时物体受到的摩擦力大小（1）由丙图知：03s内物体速度大小为零,物体处于静止状态,有力无距离,所以,推力对物体做功0J（2）由丙图知,912s时,物体匀速运动,由乙图知,912s时,F=6N,所以摩擦力与推力F平衡,大小为6N36s之间,物体加速运动,受力不平衡,推力大于摩擦力；但由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度没有改变,所以摩擦力大小不变；即仍
14、为6N8.若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图甲所示则在2025s时间内,轿车运动的距离是m,该过程发动机做的功是J,轿车在运动过程中受到的阻力是N【答案】150；4.5105；3000【解析】由图象可知,在2025s时间内,轿车运动的速度为30m/s,则轿车运动的距离s=vt=30m/s5s=150m；因轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,所以轿车发动机做功W=Pt=91045J=4.5105J；轿车运动过程中受到的阻力f=3000N9.如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1W2,P1P2（选填“”、“”或“=”）【答案】=；。【解析】（1）由题可知,同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,则物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；又因为物体在水平地面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力,大小相等,即F1=F2=f
