1. 某工人在水平地面上,用100N的水平推力以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,水平推力做功的功率是W。
答案
功:1000
功率:50
解析
1. 工人所做的功:
根据公式 $W = F · s$,水平推力 $F = 100 \, \mathrm{N}$,位移 $s = 10 \, \mathrm{m}$,
因此 $W = 100 \, \mathrm{N} × 10 \, \mathrm{m} = 1000 \, \mathrm{J}$。
2. 水平推力的功率:
根据公式 $P = F · v$,水平推力 $F = 100 \, \mathrm{N}$,速度 $v = 0.5 \, \mathrm{m/s}$,
因此 $P = 100 \, \mathrm{N} × 0.5 \, \mathrm{m/s} = 50 \, \mathrm{W}$。
2. 某款机器人可以在2s内用100N的竖直向上的力将箱子匀速提升1m。此过程中机器人对箱子所做的功为J,对箱子做功的功率为W。
答案
100;50
解析
本题可根据功和功率的计算公式分别计算机器人对箱子所做的功以及做功的功率。
步骤一:计算机器人对箱子所做的功
根据功的计算公式$W = Fs$(其中$W$表示功,$F$表示力,$s$表示在力的方向上移动的距离),已知机器人对箱子的力$F = 100N$,箱子在力的方向上移动的距离$s = 1m$,将其代入公式可得:
$W = Fs=100N×1m = 100J$
步骤二:计算机器人对箱子做功的功率
根据功率的计算公式$P=\frac{W}{t}$(其中$P$表示功率,$W$表示功,$t$表示时间),已知机器人对箱子做的功$W = 100J$,做功所用的时间$t = 2s$,将其代入公式可得:
$P=\frac{W}{t}=\frac{100J}{2s}= 50W$
步骤一:计算机器人对箱子所做的功
根据功的计算公式$W = Fs$(其中$W$表示功,$F$表示力,$s$表示在力的方向上移动的距离),已知机器人对箱子的力$F = 100N$,箱子在力的方向上移动的距离$s = 1m$,将其代入公式可得:
$W = Fs=100N×1m = 100J$
步骤二:计算机器人对箱子做功的功率
根据功率的计算公式$P=\frac{W}{t}$(其中$P$表示功率,$W$表示功,$t$表示时间),已知机器人对箱子做的功$W = 100J$,做功所用的时间$t = 2s$,将其代入公式可得:
$P=\frac{W}{t}=\frac{100J}{2s}= 50W$
3. 一台机器的功率是150W,它表示的含义是()
A.这台机器做的功是150W
B.这台机器每分做的功是150J
C.这台机器每秒做的功是150J
D.这台机器每秒做的功是150W
A.这台机器做的功是150W
B.这台机器每分做的功是150J
C.这台机器每秒做的功是150J
D.这台机器每秒做的功是150W
答案
C
解析
功率是表示做功快慢的物理量,单位时间内所做的功叫功率,功率的单位是瓦特(W),1W表示1秒内做功1J,一台机器的功率是150W,表示这台机器每秒做的功是150J。A选项中功的单位是J,不是W;B选项中150W表示每秒做功150J,不是每分做功150J;D选项中功的单位错误,应为J,不是W。
4. 在国际单位制中,下列物理量和单位对应错误的是()
A.重力—kg
B.压强—Pa
C.功—J
D.功率—W
A.重力—kg
B.压强—Pa
C.功—J
D.功率—W
答案
A
解析
重力的单位是N,kg是质量的单位,A错误;压强单位是Pa,B正确;功的单位是J,C正确;功率单位是W,D正确。
5. 关于功和功率,下列说法正确的是()
A.只要有力作用在物体上就一定会做功
B.力对物体做的功越多,功率就一定越大
C.功率大的机械做功一定快
D.功等于力与物体移动距离的乘积
A.只要有力作用在物体上就一定会做功
B.力对物体做的功越多,功率就一定越大
C.功率大的机械做功一定快
D.功等于力与物体移动距离的乘积
答案
C
解析
A.做功需满足力和在力的方向上移动距离两个条件,仅有力作用不一定做功,A错误;B.功率由功和时间共同决定,功多但时间不确定时功率不一定大,B错误;C.功率是表示做功快慢的物理量,功率大则做功一定快,C正确;D.功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积,D错误。
6. 用拖拉机耕地时,拖拉机一般都行进得较慢,这是为了()
A.减小机器损耗
B.获得较大的牵引力
C.节省燃油
D.减小阻力
A.减小机器损耗
B.获得较大的牵引力
C.节省燃油
D.减小阻力
答案
B
解析
根据功率计算公式$P = Fv$(其中$P$为功率,$F$为牵引力,$v$为速度),在功率一定的情况下,速度$v$减小,牵引力$F$会增大,拖拉机行进得较慢是为了获得较大的牵引力。
7. 在一次跳伞表演中,表演者在5s内竖直向下匀速降落了30m。表演者和降落伞这个整体所受的重力为600N。在以上过程中,求:
(1)表演者和降落伞这个整体所受阻力的大小;
(2)表演者和降落伞这个整体所受重力做的功和功率大小。
(1)表演者和降落伞这个整体所受阻力的大小;
(2)表演者和降落伞这个整体所受重力做的功和功率大小。
答案
(1)由于表演者竖直向下匀速降落,处于平衡状态,所受阻力与重力是一对平衡力,大小相等,所以阻力$f = G = 600N$。
(2)重力做的功$W = Gh = 600N×30m = 18000J$。
重力做功的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{18000J}{5s}= 3600W$。
(2)重力做的功$W = Gh = 600N×30m = 18000J$。
重力做功的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{18000J}{5s}= 3600W$。
8. 提升题 福建舰在某次执行任务中,以60km/h的速度沿水平方向匀速航行了1h,它匀速直线航行时受到的阻力为$6×10^{6}N$。求:
(1)在该过程中牵引力做的功;
(2)在该过程中牵引力做功的功率。
(1)在该过程中牵引力做的功;
(2)在该过程中牵引力做功的功率。
答案
(1)已知速度$v = 60km/h$,航行时间$t = 1h$,根据$s=vt$,可得航行路程:$s=60km/h×1h = 60km=60000m$。
因为船匀速航行,牵引力$F$与阻力$f$是平衡力,所以$F = f=6×10^{6}N$。
牵引力做的功$W=Fs=6×10^{6}N×60000m = 3.6×10^{11}J$。
(2)时间$t = 1h=3600s$,功率$P=\frac{W}{t}=\frac{3.6×10^{11}J}{3600s}=1×10^{8}W$。
(1)$3.6×10^{11}J$;(2)$1×10^{8}W$
因为船匀速航行,牵引力$F$与阻力$f$是平衡力,所以$F = f=6×10^{6}N$。
牵引力做的功$W=Fs=6×10^{6}N×60000m = 3.6×10^{11}J$。
(2)时间$t = 1h=3600s$,功率$P=\frac{W}{t}=\frac{3.6×10^{11}J}{3600s}=1×10^{8}W$。
(1)$3.6×10^{11}J$;(2)$1×10^{8}W$
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