功和功率测验题解析.doc

功和功率基础习题解析
日期：2014-4-28姓名：
1、（2012•绍兴）如图，是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图，在下面的四个选项中，描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图线是（　　）

解：由h-t可知，单位时间内物体下落的高度越来越大，
根据W=Gh可知，单位时间内重力对该球做功也越来越多，
因物体的重力不变，所以重力做功的变化与高度的变化是相同的．
结合选项可知C符合，ABD不符合．
故选C．
2、（2012•台州）如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力．则（　　）

A．甲的速度一定大于乙的速度 B．甲的重力一定大于乙的重力
C．拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功 D．拉力F甲的功率一定大于拉力F乙的功率
解：A、两个物体分别在10N和8N的力的作用下，做匀速运动，不能确定物体运动速度的大小．故A错误．
B、甲乙都处于平衡状态，在竖直方向上受到的重力和拉力是一对平衡力，两者大小相等，故甲受到的重力为10N，乙受到的重力为8N．故B正确．
C、由于物体在力的作用下通过的距离S大小不知，虽然F甲大于F乙，根据W=FS可知，仍然无法比较两者做功的大小．故C错误．
D、由于物体运动的速度大小关系未知，虽然F甲大于F乙，根据P=FV可知，仍然不能确定两者功率的大小关系．故D错误．
故选B．
3.（2012•天津）用弹簧测力计水平拉着重为8N的木块，在水平长木板沿直线匀速移动0.5m，如图所示，木块受到的摩擦力是_____________N，木块所受的重力做功_____________J．

解：
（1）由图可知，拉力F=2.4N，
∵木块做匀速直线运动，
∴f=F=2.4N；
（2）由于木块水平移动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0．
故答案为：2.4；0．
4.（2012•抚顺）如图为某型号两栖步兵战车，它匀速直线行驶10s通过路程100m，战车功率为1.1×106W，在这一过程中，战车行驶的速度为__________ 10m/s．做功__________1.1×107J，牵引力为__________1.1×105N．
解：（1）战车行驶的速度：v===10m/s；
（2）战车做的功：W=Pt=1.1×106W×10s=1.1×107J；
（3）战车的牵引力：F===1.1×105N
故答案为：10；1.1×107；1.1×105．
5.一辆小汽车在平直的高速公路上匀速行驶，发动机的输出功率等于30kW，它行驶5min，发动机所做的功是_________J；如果在这段时间内小汽车前进了9km，则小汽车发动机的牵引力是__________N．
解：W=Pt=30000W×300s=9×106J；
F＝==1000N．
故答案为：9×106J，1000N．
6.（2012•桂林）在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示．若实心球重20N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7m，用时约0.75s．则球下降过程中重力做功为_________J，功率为________W．

解：
（1）重力对实心球做功：W=Gh=20N×2.7m=54J，
（2）重力做功功率：P===72W．
故答案为：54；72．
7.（2012•兰州）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？
解：（1）售货员沿斜面的推力为200N，木板的长度S=1m，∴推力做功W=FS=200N×1m=200J．
（2）把冰柜推上台阶用了10s，推力做功为200J，
功率大小为：P===20W．
答：（1）售货员推冰柜做了200J的功；
（2）推力做功的功率是20W．
8.（2013•南充）某工人在水平地面上，用100N水平推力以0.5m/s的速度匀速推动重500N的物体，使它沿水平方向移动10m，该过程中工人所做的功是________J，水平推力的功率是________W.
解：工人所做的功：W=Fs=100N×10m=1000J；
水平推力的功率：P=Fv=100N×0.5m/s=50W．
故答案为：1000；50．
9.(2012•安徽）一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为108km/h．
（1）求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小．
（2）求牵引力在10min内所做的功．
（3）若发动机的牵引力用F表示，小汽车的速度用v表示，请推导出牵引力的功率P=Fv．
解：（1）因为轿车匀速行驶时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以受到的阻力f=F=2000N；
答：小汽车匀速行驶时受到的阻力为2000N．
（2）∵1m/s=3.6km/h ∴108km/h=m/s=30m/s，
汽车行驶的距离：s=vt=30m/s×600s=18000m，
牵引力在10min内所做的功：W=Fs=2000N×18000m=3.6×107J；
答：牵引力在10min内所做的功3.6×107J．
（3）P====Fv．
10.（2011•天津）粗糙斜面高度为h，长为l，用沿斜面向上的力把重为G的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做的功为W，则（　　）
A．拉力大小为 B．拉力大小为
C．物体所受摩擦力大小为 D．物体所受摩擦力大小为
分析：用沿斜面向上的力把物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中，利用公式F= 求拉力．
拉力做的功W等于克服物体重力所做的功Gh和克服物体受到的摩擦力所做的功fl，从而求出物体所受摩擦力大小．
解：斜面长l，拉力做的功为W．
因为W=Fl，所以拉力F=．所以B选项正确．
拉力做的总功W=Gh+fl，
所以f=．
故选B、C．
11、有下列几种情况： 下列哪种情况力对物体做了功？哪种情况力对物体没有做功？
（1）人搬石头，但没有搬动没有做功；
（2）冰块在光滑的冰面上匀速滑动没有做功；
（3）起重机匀速吊起重物 有做功；
（4）起重机吊着重物水平匀速移动了一段距离．拉力对物体 没有做功；
（5）用力将木块沿斜面匀速拉上一段距离 有做功；
（6）一同学在讲台前提起一桶水，然后在水平方向上移动一段距离．在这一个过程中手对水桶做了功吗？
（7）汽车在刹车阻力的作用下速度降低
（8）小明用力将足球踢出后，足球在空中飞行的过程中小明对球做功了吗？
（9）小明提着桶站在匀速向上运动的电梯轿厢内，小明对桶做功了吗？+
小结：通过以上实例，你能总结出做功为零的三种情况吗？
解：（1）没有搬动，说明力没有做功；
（2）光滑冰面上匀速滑动，说明没有力，故没有做功；
（3）匀速吊起重物，力有做功；
（4）吊着重物水平匀速移动，则移动的方向不是沿力的方向，故力没有做功；
（5）用力沿斜面拉上一段距离，力有做功；
（6）提起水在水平方向上移动，移动的方向不是沿力的方向，故力没有做功；
（7）汽车在刹车阻力的作用下最终停止，汽车速度降低，克服阻力做了功，故做了功．
（8）足球在空中飞行的过程中，小明的脚没有对足球施力，足球的飞行是由于惯性造成的。
（9）小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内，拉力竖直向上，桶在竖直方向移动了距离，即距离与力的方向一致，故小明做了功．
12.小明将放在水平桌面上重为3N的物理课本，水平匀速拉动0.75m．所用的水平拉力为1.6N，则课本重力做功 ____________0J，水平拉力做功 ___________0.5J．
解：①重为3N的物理课本，在水平面上匀速拉动0.5m，虽然有力，也有距离，距离不是在重力的方向上通过的距离，所以没做功．
②课本水平拉力为1N，并在水平面上匀速前进0.5m，具备做功的两个条件，所以拉力做了功，
∴W=Fs=1.6N×0.75m=1.2J
13.明湖商场扶梯的高度是5m，扶梯长是7m，小明体重为600N．扶梯用10s把小明从一楼送上二楼的过程中对小明做功 3000___________J；扶梯对小明做功的功率是 300________W；小明运动的速度是 ____________.
解：W=FS=Gh=600N×5m=3000J，
P===300W，
V===0.7m/s．
14.步枪子弹重0.2N，枪膛长50cm，火药爆炸对子弹平均推力为5×105N，子弹离开枪口后，空中飞行200米落地，
火药推力做功为____________J
解：火药只在枪膛中受到推力，因此推力在枪膛中对子弹做功，当子弹离开枪膛后，是依靠自身惯性继续向前飞行，而不再受火药的推力．推力做功与子弹的重力无关。
W=Fs=5×105N×0.5m=2.5×105J；
15.如图所示，用大小相等的拉力F1、F2、F3使同一物体分别沿着水平面、斜面和竖直方向移动相同的距离S，拉力F1、F2、F3所做的功分别是W1、W2、W3．请你判断三个物理量的关系是W1____W2____W3．（填“＞”或“＜”或“=”）

解：一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离S；该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，三个功的大小都等于W=Fs；即W1=W2=W3；
16.我国“辽宁”号航空母舰满载时的排水量m=6.8×107kg，它以54km/h的速度匀速航行，受到的阻力f=1.0×107N，取海水密度ρ=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，求：
（1）航行2h通过的路程；
（2）航母受到的浮力和排开海水的体积；
（3）航母航行2h推进力做的功．
已知：v=54km/h  t=2h  m排=6.8×107kg  ρ=1.0×103kg/m3 g=10N/kg   f=1.0×107N
求：（1）s=？（2）F浮=？V排=？（3）W=？
解：（1）航母航行2h通过的路程为s=vt=54km/h×2h=108km=1.08×105m；
（2）航母满载时受到的浮力：F浮=G排=m排g=6.8×107kg×10N/kg=6.8×108N；
航母满载时排开海水的体积：V排===6.8×104m3；
（3）推进力做的功：W=Fs=fs=1.0×107N×1.08×105m=1.08×1012J．
答：（1）航母航行2h通过的路程为1.08×105m；
（2）航母满载时受到的浮力为6.8×108N；航母满载时排开海水的体积为6.8×104m3；
（3）推进力做的功为W=Fs=fs=1.0×107N×1.08×105m=1.08×1012J．
17.步行不仅是一种简易的健身运动，而且还能方便地对一些长度进行估测．
（1）小华测出正常步行时自己的步距为0.5m，他从教学楼的一端走到另一端，共走84步，如果这个过程用时35s，则他的步行速度是多少？
（2）小华根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，他对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功．如果小华的质量为50kg，请根据图中小华测量的有关数据，计算他每走一步克服重力所做的功．
（3）如果小华每只脚鞋底与地面接触面积约为0.02m2，求：小华步行时对地面的压强．

解：
（1）教学楼的长度为：s=0.5m×84=42m，
他的步行速度为：v===1.2m/s；
（2）重心升高的高度 h=65cm-

h=5cm=0.05m
克服重力做的功为W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J；
（3）小华的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N，
p===2.5×104Pa；
答:（1）人步行的速度是1.2m/s；
（2）每走一步克服重力所做的功为25J．
（3）小华步行时对地面的压强为2.5×104Pa
18.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均匀拉到定点A，已知道AB＞AC，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力所做的功率分别为P1、P2，则W1=____________W2，P1 ＜____________P2．

解：（1） ∵斜面光滑说明摩擦力为0，∴使用光滑的斜面，额外功为0，
∵W=Gh，把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，h相同，∴两次做的功相同，即W1=W2．
（2）∵t=，两物体速度相同，AB＞AC，
∴物体沿AC运动时用时较少，
∵P=，
∴拉力沿AC运动时，拉力做功的功率较大．
故答案为：=；＜．
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