考点16 功和功率-2020年中考物理考点专题精品总结(解析版)

60N.在这个过程中,求:

(1)小明骑车的速度是多少? (2)自行车对水平地面的压强是多大? (3)自行车的牵引力所做的功是多少? 【解析】(1)自行车的速度:v?s100m??5m/s; t20s2

(2)自行车对水平地面的压力F=1200N,S=0.05m, 自行车对地面的压强:p?F1200N??2.4?104Pa; 2S0.05m100m=6000J。 (3)牵引力做功:W=Fs=60N×

104Pa;(3)自行车的牵引答:(1)小明骑车的速度是5m/s;(2)自行车对水平地面的压强是2.4×力所做的功是6000J。

13.(2017·益阳)跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱.在某次跳伞训练过程中,一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经15s下落210m后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30s,求在这个过程中:

(1)运动员下落的平均速度; (2)重力做的功;

(3)匀速下降时重力做功的功率。

【解析】(1)由题可知,运动员在0﹣15s下落的路程为s前=210m, 由图象可知,15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动, 15s=90m; 则运动员在15﹣30s通过的路程为:s后=vt后=6m/s×运动员通过的总路程为:s=s前+s后=210m+90m=300m, 总时间为t=30s,则整个过程中运动员下落的平均速度:v′==(2)运动员下落的高度为:h=s=300m; 300m=1.5×105J。 重力做的功:W=Gh=500N×

=10m/s。

13

6m/s=3×103W。 (3)匀速下降时,重力做功的功率:P=Fv=Gv=500N×

105J;答:(1)运动员下落的平均速度为10m/s;(2)重力做的功为1.5×(3)匀速下降时重力做功的功103W。 率为3×

14.(2017?嘉兴)如图为某款擦窗机器人,它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压,牢牢地吸附在竖直玻璃上。请回答:

(1)当它静止在竖直玻璃上时,受到的摩擦力方向是 。

22

(2)擦窗机器人的擦试速度是4分钟/米,要擦完总面积为3米的窗玻璃需要 分钟。

(3)工作时擦窗机器人对玻璃的压力为28牛,内外气压差达到800帕,求擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少平方米?

(4)擦窗机器人的总质量为1.2千克,工作时的实际功率为80瓦,它在竖直向上擦窗过程中有0.25%的电能用于克服重力做功;若窗户足够高,持续竖直向上擦窗20分钟,擦窗机器人可上升的最大高度为多少米?(取g=10牛/千克)

【答案】(1)竖直向上;(2)12;(3)擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为0.035m2;(4)擦窗机器人可上升的最大高度为20m。

【解析】(1)擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,处于平衡状态,竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,故摩擦力的方向是竖直向上的。

(2)擦窗机器人的擦试速度是4分钟/米2,要擦完总面积为 3 米2的窗玻璃需要的时间为:t=4分钟/米2×3 米2=12分钟。

(3)由p?F28NF??0.035m2; 得,擦窗机器人与玻璃的接触面积为:S?p800PaS1200s=96000J;克服重力所做的功:W′=W电(4)机器人消耗的电能为:W电=P电t=80W×

η=96000J×0.25%=240J;机器人的重力为:G=mg=1.2kg×10N/kg=12N;

由W=Gh得上升的高度为:h?

W?240J??20m。 G12N14

15.(2019·遂宁)如图是老师设计的探究机械能转化的实验装置,将一弹簧下端固定于带槽的斜面底端,弹簧上端处于斜面A点处;将一小球从斜面顶端释放,小球经过斜面A点后压缩弹簧,在斜面C点停止;然后在弹力的作用下小球再向上运动到斜面的D点,接看再向下运动;如此往复几次后小球在斜面的B点静止,那么小球第一次下降经过斜面的______(选填“A““B““C”“D”“O”)点时动能最大;小球上升时不能再回到O点的原因主要是小球克服摩擦做功,将部分机械能转化成了______。

【答案】B;内能。

【解析】(1)从O到A的过程中,小球沿斜面向下重力的分力大于沿斜面向上的摩擦力,合力沿斜面向下,小球做匀加速直线运动;

由题意可知,小球最后在斜面的B点静止,小球在该点受到的合力为零,则从A到B的过程中,小球沿斜面向下重力的分力大于沿斜面向上的摩擦力与弹力之和,合力沿斜面向下,小球做变加速直线运动;

从B到C的过程中,小球沿斜面向下重力的分力小于沿斜面向上的摩擦力与弹力之和,合力沿斜面向上,小球做变减速直线运动,直至在C点瞬时静止,综上可知,小球第一次下降经过斜面的B点时速度最大,动能最大;

(2)小球上升时不能再回到O点的原因主要是小球克服摩擦做功,将部分机械能转化成内能。 故答案为:B;内能。

16.(2017?苏州)小华和妈妈去超市购物,她们将17kg物品放在小推车中推行,小推车在某段时间内速度v随时间t化的关系图像如图所示;已知小推车重130N,所受阻力是总重的0.15倍。(g取10N/kg)

(1)在0~l0s内,水平推力 (大于/小于/等于)阻力,阻力大小为 N。 (2)10~20s内水平推力做了多少功? (3)10~20s内水平推力的功率多大? 【答案】(1)大于、45;(2)360J;(3)36W。

【解析】(1)由图像可知,在0-10s时间内小车加速运动,所以水平推力大于阻力;

15

阻力大小是F阻?1.5G?1.5?17kg?10N/kg?45N。

(2)10s-20s内,小车匀速运动,则F推?F阻?45N,小车速度是0.8m/s,所以小车运动距离为:

S?vt?0.8m/s?10s?8m,水平推力所做的功为:

W推?F推S?45N?8m?360J

(3)10s-20s内,水平推力的功率:P推?W推360J??36W。 t10s17.(2019·海南)如图所示是正在航拍的无人机。起飞前,放在地面上要确保四脚着地;启动后,利用遥控器可控制它运动和工作。无人机的参数如下表,求:(g取10N/kg)

(1)无人机从地面飞到离地20m高处,至少要多长时间? (2)无人机从20m高处降落到地面,重力做功是多少? (3)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少?

(4)无人机的突出问题是飞行时间短,请提出一个解决问题的合理建议。

【解析】(1)由(2)重力做功为:

得至少要用的时间为:

(3)无人机对地面的压强为:

(4)无人机飞行过程需要消耗电能来克服重力做功,所以为了减少电能的消耗,延长飞行时间,可以减小无人机的质量。或者增加电池储存的电能也可以延长飞行时间。

18.(2019·湘潭)为解决某偏远山区的用电困难,利用当地水力资源丰富的特点,扶贫工作队筹措资金为当地建设了一座小型水力发电站,让水坝的水下泄时冲动水轮发电机发电,供当地居民生活所需。若水106kg,取g=10N/kg。 从10m高处下泄,每小时下泄量为7.2×

16

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@)