中考物理微专题复习 专题14 功与功率计算中考问题（教师版含解析）.pdf

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1、中考物理微专题复习0301专题1 4 功与功率计算问题知识点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。知识点2：功的公式利用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

2、W=Fs=60NX20m=1200J。知识点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.知识点4：对 公 式P=F v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P=F v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

3、速挡的道理。若F恒定，V越大，P越大：在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。例题解析与对点练习【例 题1】(2019呼和浩特)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中考物理微专题复习0301中考物理微专题复习0302【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

4、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。【对点练习】如图实例中，力对物体没有做功的是（）A.起重机吊起大象，【答案】DB.马拉着马车前进，D.杠铃纹丝不动【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。【例题2】（2020天津）小明在超市购物时，用 1 0 N 的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进1 0 m,用时 1 0 s,则推力做的功等于 J,推力的功率等于 W。【答案】（1）1 0 0 （2）1 0【解析】推力做的功=5=1 O N X 1 0 m=1 0 0.1推力的功率 W 100JP-，-_一f一10s=1

5、0 W【对点练习】如图所示，一物体在水平向右的拉力艮作用下以3 m/s的速度在水平地面上匀速运动了1 0 m,拉力F|所做的功为W”功率为P 1.若该物体在水平向右的拉力F2 作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了 1 0 m,拉力F2 所做的功为W 2，功率为P 2，则 W|W 2，P i P 2（选 填“”、或“=”）k F【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

6、对平衡力，大小相等,即Fi=F2=f;（2）物体运动的距离都为1 0 m,且FI=F2,由 W=F s 可知W,=W2；由题意可知 V i V 2，且 Fi=F,由 n-Fv 可 知,P 1 P2t t【例题3】（2020齐齐哈尔）防疫期间，小慧的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车，为社区运送物资，如图所示，小慧通过查阅资料了解到：当该车满载货物时，总质量为4 X l（P k g,发动机的牵引力为3 X 1（PN.若中考物理微专题复习0302中考物理微专题复习0303该车在平直公路上以2 0 m/s的速度匀速直线行驶3 60 0 m。在此过程中，求:(1)货车行驶所用的时间是多少？(2)该车满载货物

7、时，所受到的重力是多少？(3)牵引力所做的功是多少？【答案】(1)货车行驶所用的时间是1 80 s；(2)该车满载货物时，所受到的重力是4 X 1 0 4 N；(3)牵引力所做的功是1.0 8X 1 07J【解析】(1)由 丫=且可得，货车行驶所用的时间为：tt=旦=3 60 0 m =80 s；v 2 0 m/s(2)当该车满载货物时，总质量为4 X I 0 3 k g,受到的重力为：G=m g=4 X 1 03k g X 1 0 N/k g=4 X 1 04N；(3)牵引力所做的功为：W=F s=3 X1 03N X 3 6OOm=1.0 8 X 1 O7J【对点练习】如图是一款新研发的机

8、器人。若机器人重为1 5 N,与地面的接触面积是1 X 1 0-3 m 2,牵引力大小是I 0 N、机器人在水平地面上沿直线行走1 0 m,用 时 1 0 0 s。求：(1)机器人行走的平均速度；(2)机器人牵引力做的功；(3)机器人静止时对水平面的压强。【答案】(1 )0.1 m/s(2)l 0 0 J(3)1.5 X l 04P a【解析】机器人行走的平均速度：v=s/t=1 0 m/1 0 0 s=0.1 m/s；(2)机器人牵引力做的功：W=Fs=1 0 NX I 0 m=1 0 0 J；中考物理微专题复习0303中考物理微专题复习0304（3）机器人静止时对水平面的压力：F=G=15

9、N,受力面积S=lX103m2,对地面的压强：p=F/S=1.5X 104Pa,专题点对点强化训练一、选择题1.（2020牡丹江模拟）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J.A.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.（2020大庆模拟）妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全

10、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WI、功率为P”小明克服自身重力做功为W2、功率为P 2,则下列关系正确的是（）A.W,：W2=2：1 P|：P2=6：1 B.Wi：W2=2：3 P,：P2=2：1C.WI：W2=2：1 Pi：P2=3：2 D.W1：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：根 据 P=也 求 出功率之比。t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

11、之比：W i _ G i h _ G2W2 G2h G2 1,由 p=l可得，妈妈和小明克服重力做功的功率之比：tW iPjt2_2 1 _ 2P2 2_ W2 h 1 3 3故 D 正确。3.（2020大兴安岭模拟）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5 0 N,滑轮中考物理微专题复习0304中考物理微专题复习0305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

12、物体B 上升的速度大小为5 c m/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42wD.B 的重力为500N【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2件50N=550N,所以4 250N,A错误；对于物体B,有34GB+G滑，即250NX3=GB+5 0N,所以GB=700N,D 错误；加挂物体C 后，有 3（Ff）=GB+GC+G滑,即 3（F-250N尸700N+90N+50N,解得F=530N,B 正 确:物 体 B 上升的速度为5cm/s,则拉

13、力 F 端移动的速度 v=3X5cm/s=0.15m/s,F 的功率 P=Fv=530NX0.15m/s=79.5W,C 错误。4.（2020湖北荆州模拟）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，该滑轮组绳子的有效股数n=2,绳子自由端移动2 s,己知拉力为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C.二、填空题5.（2020贵州黔东南）浸没在水中的长方体金属块，上、下表面受到水的压力分别为2N、1 0 N

14、,该金属块受到的浮力为 N,金属块的体积为 若上表面距离水面的深度为0.4 m,现用3N 的力把金属块提升0.1 m,则此力对物体做的功为 J,此 时 金 属 块 受 到 的 浮 力 将（选 填“变大”、“不变”或“变小”）（水 O x l O g/n?,且取 0N/kg）。中考物理微专题复习0305中考物理微专题复习0306【答案】(1)8 (2)8 X 1 0-4 (3)0 3(4)不变【解析】(1)该金属块受到的浮力为耳孚 =10N-2N =8N(2)由/=夕液 时%可得8N1.0 xl03kg/m3xl0N/kg%彳V=8xl()Tm3(3)此力对物体做的功为%=s=3Nx0.1m=0

15、.3J(4)由/液 第”可得，把金属块提升0.1m,金属块排开水的体积不变，故金属块受到水的浮力不变。6.(2020沈阳模拟)若轿车以9 0 k W 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20 -25 s时间内，轿车运动的距离是m,该过程发动机做的功是一J,轿车在运动过程中受到的阻力是 N.【解析】由图象可知，在 20-25 s时间内，轿车运动的速度为30 m/s,则轿车运动的距离s=vt=30 m/s X 5 s=15 0 m；因轿车以9 0 k W 的恒定功率启动做直线运动，所以轿车发动机做功W=P t=9 X 104X 5.I=4

16、.5 X 105J；轿车运动P _ 9 0 X d w过程中受到的阻力Qv=30 m/s=30 0 0 N.7.(2020四平模拟)新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km,用 时 lO m i n。已知该车的总质量为1.6 X lO g,行驶中阻力为车重的0.0 5 倍，此过程中该车牵引力做功 J,功率为 kW.(g=10 N/kg)【答案】9.6 X 10 6；16【解析】根据行驶中阻力为车重的0.0 5 倍求出阻力；由于车做匀速直线运动，则牵引力等于阻力；根据W=F s 求出功的大小，根据P=W/t求出功率。由于车做匀速直线运动，则

17、牵引力等于阻力，则牵引力：F=f 0.0 5 G=0.0 5 m g=0.0 5 X 1,6 X K P kgX 10 N/kg=8 0 0 N；汽车做的功为：W=F s=8 0 0 N X 120 0 0 m=9.6 X 106J；汽车的功率为：P=W/t=16 0 0 0 W=16 kW.中考物理微专题复习0306中考物理微专题复习03078.(2020大连模拟)我们在超市购物时，常常使用购物车，已知购物车的质量为10kg,小明用10N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了 4 m,用时4 s,贝 U：购物车的重力为 N；推力所做的功 J；推力的功率为_ W。【答案】(1)100(2)40(

18、3)10【解析】购物车的重力为：G=mg=10kgX 10N/kg=100N(2)推力所做的功为 力=Fy=10Nx4m =40JW 40J(3)推力的功率为P =10Wt 4s三、综合应用题9.(2020安徽)在车站广场上，常常看见人们将旅行包B 平放在拉杆箱A 上，如图甲所示。假设作用在箱子上的水平推力，/推=20N,A、B 一起做匀速直线运动。F 乙(1)将旅行包B 看成一个有质量的点，如图乙所示。请在图乙中画出运动过程中B 的受力示意图；(2)若 10s内箱子运动的距离为8m,求力尸推做功的功率。【答案】(1)/-tBa(2)16W【解析】(1)A、B 一起做匀速直线运动，即旅行包B

19、静止在拉杆箱A 上，只受到本身竖直向下的重力和拉杆箱对它竖直向上的支持力的作用，如图所示itB5(2)推力做的功力=6=160J推力做功的功率中考物理微专题复习0307中考物理微专题复习0 30 8c W 1 6 0 W ，八P =-=16 Jt 10 s10.(20 20 江苏连云港乂随着科技的发展，无人驾驶汽车己进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶.一质量为12的无人驾驶汽车，静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.1 2 m2,在平直道路上以3 6 k m/h 的速度匀速行驶，受到的牵引力大小为4 X 1(PN。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发

20、射一束激光信号，经 3 X 1 0 人 激光雷达接收到障碍物反射回的信号(该时间内汽车行驶的距离忽略不计)。已知光速为3 X 1 0 8 5,g取 1 0 N/k g。求该汽车。(1)静止时对水平地面的压强大小；(2)此刻车头到障碍物的距离；(3)以3 6 k m/h 的速度匀速行驶时牵引力的功率。【答案】(l)L O xl O P a；Q)4 5 m；4 xl 04W(解析汽车对水平地面的压力F=G=mg=1.2 X 1 04N静止时对水平地面的压强大小F=1 2 x l N=1 0 x l()5 p aS 0.12m2(2)此刻车头到障碍物的距离S=2vt 3xlO8m/sx3xlO7s=

21、45m2(3)汽车的速度 v=3 6 k m/h=1 0 m/s以 3 6 k m/h 的速度匀速行驶时牵引力的功率P =Fv=4 xl 03N x l 0 m/s =4 xl 04Wt t1 1.(2 0 2 0 山东泰安)利用叉车运送货物，已知货物质量为5 0 0 k g、底面积为5 m 2,货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8 m 2,g取 1 0 N/k g。(1)叉车托着货物匀速水平移动，求货物对叉车水平叉臂的压强；(2)叉车在2 0 s内将货物匀速举高1.8 m,求叉车支持力对货物做功的功率。【答案】(l)6.2 5 X 1 0 3 p a；(2)4 5 0 W【解析】(1)货物对

22、叉臂的压力F=G=m g=5 0 0 k g X 1 0 N/k g=5 X 1 03N货物对叉车水平叉臂的压强中考物理微专题复习0 3 0 8中考物理微专题复习0309F _ 5X1Q3Np=S 0.8m2=6.25X 103Pa(2)叉车对货物的支持力F=G=5X 103N叉车支持力对货物做的功JV=F i=5 X 103NX 1.8m=9X 103J叉车支持力对货物做功的功率W 9x10P=t=20s=450W12.(2020云南模拟)电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具。如图所示的这辆电动自行车自身重力为600N,在水平公路上匀速直线行驶了 4.8km用了 lO

23、 m in,行驶时受到的阻力是40N。(1)求该车在这段时间内行驶的速度是多少m/s?牵引力做功是多少？(2)若该车每个车轮与地面的接触面积为0.01 m 2,车胎能承受的最大压强为2X10 5 p a,求该车的最大载重量是多少N?【答案】(l)8m/s 1.92X 105J(2)3400N【解析】(1)v=s/z=4800m/(600s)=8m/s因为该车在水平面上做匀速直线运动，所以F=/-40N%=Fs=40N X 4800m=1.92 X 10 5J由 p=F1S 得 F=pS=2X 10 5PaX2X0.01m2=4000N在水平面上，G=F=4000N G 载=4000N-600N

24、=3400N13.(2020河北模拟)我国首款大型水陆两栖飞机“第龙”AG600如图所示，该飞机蓄满水后总质量53.5t。为检测飞机性能，先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中：飞机盘悬在火场上方150m处，将所蓄水分次投下，每次投水200kg,用时20s到达地面。在水面滑行测试中：飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了 6 0 s,若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5X106W.(p 水=1.0X103kg/m3，g=1 ON/kg)中考物理微专题复习0309中考物理微专题复习0310求(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积；(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的

25、平均功率；(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力。【答窠】53.5m3；(2)1.5X104W；(3)2.5X 105N【解析】(1)因为AG600蓄满水后静止在水面上，所以飞机受到的浮力：F i7=G=mg=53.5X 103kgX 10N/kg=5.35 X 105N,由F 浮=P 水8丫排 可得，排开水的体积：V 推=F 浮/p 水g=53.5n?；(2)每次投下的水在下落过程中重力做功：W=Gh=m 水811=2001*10N/kgX 150m=3X105J,重力做功的平均功率：P=W/t=1.5X 104W；(3)飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5X 106W,因为

26、P=W/t=Fv,所以，飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力：F=P 总/v=2.5 X 106W/10m/s=2.5 X 105N,14.(2020成都模拟)滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动。如图所示，小兵质量约为3 4 k g,所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为3 k g,鞋底每个轮子与地面接触面积为4cm2.(g取 10N/kg)求：(1)小兵自身受到的重力若比赛时小兵滑行1200m用时2.5m in,小兵滑动的平均速度是多少m/s。(3)小兵单脚滑行时对地面的压强(4)小兵在练习时，想冲上一个斜坡，请从能量角度分析他该怎样做，为什么？(不计斜坡阻力)【答案】(l)340N(2)8m/

27、s(3)2.5X105Pa(4)提高速度;速度大，动能大，容易冲上斜坡。【解析】小兵质量约为m=34kg,则小兵自身受到的重力：G=mg=34kgX 10N/kg=340N；(2)小兵滑行的路程 s=1200m,所用时间：t=2.5niin=2.5X60s=150s,小兵滑动的平均速度：v=s/t=1200m/150s=8m/s；小兵滑行时对地面的压力：F=G S=G 人+G鞋=340N+3kgX2X 10N/kg=400N；中考物理微专题复习0310中考物理微专题复习0 3 1 1一只旱冰鞋与地面的接触面积为：S=4X 4c m2=1.6 X 1 0 -W,对地面的压强：p=F/s=40 0

28、 N/1.6 X 1 0 7m 2=2.5 X 1 0 5 p a；(4)冲上斜坡时，动能转化为重力势能，所以他应该提高速度，增大动能，容易冲上斜坡。1 5.(2 0 2 0南宁模拟)如图所示，是我市著名民营企业生产的力帆1 0 0 E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 mi n所通过的路程为7 2 0 m.已知轿车总质量1 1 1=6 0 0 k g.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S=3 X l(H m 2.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】(l)1 2 m/s.(2)2 X 1

29、 05P a (3)7 2 0 0 W.【解析】(1)根据公式丫=$/3求出轿车行驶的速度大小。t 1 x 60s(2)根据公式6建，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：G=mg=600/c g x 107/i kg=60007/轿车对路面的压力：F =G =6000(轿车对路面产生的压强：F 6000N 、p=-5_y=2 x10 F t7S 3 x 1 1%(3)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=F V,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:峰=f =(M G =0.1x6000 =600J V牵引力对轿车做功的功率:p=室=F ,v=600N xl2 m/S=72 00W中考物理微专题复习0311