17. 学校买了一箱物理实验器材,小明同学决定将它从一楼搬运到三楼,小华同学想测量小明同学在搬运器材过程中对箱子做功的功率。
(1)小华同学需要准备的器材是:磅秤、刻度尺及。
(2)小华同学设计的测量步骤如下,其中多余的是。
A. 测出箱子的质量 $ m $
B. 测出楼梯的总长度 $ L $
C. 测出一楼到三楼的竖直高度 $ h $
D. 测出小明上楼所用的时间 $ t $
E. 计算出小明搬运箱子的功率 $ P $
(3)用所测物理量写出计算功率的表达式 $ P = $。(用步骤中的物理量表示)
(1)小华同学需要准备的器材是:磅秤、刻度尺及。
(2)小华同学设计的测量步骤如下,其中多余的是。
A. 测出箱子的质量 $ m $
B. 测出楼梯的总长度 $ L $
C. 测出一楼到三楼的竖直高度 $ h $
D. 测出小明上楼所用的时间 $ t $
E. 计算出小明搬运箱子的功率 $ P $
(3)用所测物理量写出计算功率的表达式 $ P = $。(用步骤中的物理量表示)
答案
秒表
B
$\frac{mgh}{t}$
B
$\frac{mgh}{t}$
解析
【解析】
(1) 测量搬运箱子做功的功率,根据功率公式$P=\frac{W}{t}=\frac{mgh}{t}$,需要测量箱子质量、竖直高度和上楼时间,已有磅秤测质量、刻度尺测高度,还需秒表测量时间。
(2) 计算克服重力做功时,只需要一楼到三楼的竖直高度$h$,楼梯总长度$L$与做功无关,因此步骤B多余。
(3) 克服箱子重力做的功$W=mgh$,结合功率定义式可得功率表达式为$P=\frac{mgh}{t}$。
【答案】
(1) 秒表
(2) B
(3) $\frac{mgh}{t}$
【知识点】
功率的测量、功的计算
【点评】
本题围绕功率的测量实验展开,核心是理解实验原理,明确所需测量的物理量,区分有用与多余的测量步骤,掌握功率与功的计算公式的应用。
【难度系数】
0.6
(1) 测量搬运箱子做功的功率,根据功率公式$P=\frac{W}{t}=\frac{mgh}{t}$,需要测量箱子质量、竖直高度和上楼时间,已有磅秤测质量、刻度尺测高度,还需秒表测量时间。
(2) 计算克服重力做功时,只需要一楼到三楼的竖直高度$h$,楼梯总长度$L$与做功无关,因此步骤B多余。
(3) 克服箱子重力做的功$W=mgh$,结合功率定义式可得功率表达式为$P=\frac{mgh}{t}$。
【答案】
(1) 秒表
(2) B
(3) $\frac{mgh}{t}$
【知识点】
功率的测量、功的计算
【点评】
本题围绕功率的测量实验展开,核心是理解实验原理,明确所需测量的物理量,区分有用与多余的测量步骤,掌握功率与功的计算公式的应用。
【难度系数】
0.6
18. 小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率(不计绳重)。
A. 用体重计测量自己的质量 $ m $
B. 测自己平均每次跳起的高度 $ h $(人的重心上升的高度)
C. 用秒表记录跳 $ n $ 次所用的(填物理量与其对应字母)
D. 数据处理
(1)自己所受的重力 $ G = $。
(2)每次克服重力所做的功 $ W = Gh = $。
(3)平均功率 $ P = $。
A. 用体重计测量自己的质量 $ m $
B. 测自己平均每次跳起的高度 $ h $(人的重心上升的高度)
C. 用秒表记录跳 $ n $ 次所用的(填物理量与其对应字母)
D. 数据处理
(1)自己所受的重力 $ G = $。
(2)每次克服重力所做的功 $ W = Gh = $。
(3)平均功率 $ P = $。
答案
时间t
mg
mgh
$\frac{nmgh}{t}$
mg
mgh
$\frac{nmgh}{t}$
解析
【解析】
要估测跳绳时克服重力做功的平均功率,根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,需要知道总功和总时间,因此C选项中应用秒表记录跳$n$次所用的时间$t$。
(1) 根据重力与质量的关系,自己所受的重力$G=mg$;
(2) 将$G=mg$代入每次克服重力做功的公式$W=Gh$,可得$W=mgh$;
(3) 跳$n$次做的总功$W_{总}=nW=nmgh$,再根据功率公式,平均功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{nmgh}{t}$。
【答案】
时间$t$;$mg$;$mgh$;$\boldsymbol{\frac{nmgh}{t}}$
【知识点】
重力的计算、功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合实际实验考查重力、功和功率的相关计算,需理解实验原理,掌握相关物理公式的应用,注重物理知识在生活中的实际运用。
【难度系数】
0.7
要估测跳绳时克服重力做功的平均功率,根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,需要知道总功和总时间,因此C选项中应用秒表记录跳$n$次所用的时间$t$。
(1) 根据重力与质量的关系,自己所受的重力$G=mg$;
(2) 将$G=mg$代入每次克服重力做功的公式$W=Gh$,可得$W=mgh$;
(3) 跳$n$次做的总功$W_{总}=nW=nmgh$,再根据功率公式,平均功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{nmgh}{t}$。
【答案】
时间$t$;$mg$;$mgh$;$\boldsymbol{\frac{nmgh}{t}}$
【知识点】
重力的计算、功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合实际实验考查重力、功和功率的相关计算,需理解实验原理,掌握相关物理公式的应用,注重物理知识在生活中的实际运用。
【难度系数】
0.7
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