2011中考物理汇编4功功率.doc

教考资源 一网打尽 2011年全国中考物理分类解析专题10.功和功率（2011山东临沂）4.下图所示的过程中，人对物体做功的是【解题思路】解答本题需掌握做功的两个条件：（1）有力作用在物体上；（2）在力的方向上物体产生了距离。a中足球被踢出后，不再受人的作用，故人对球不做功；c中人给车施加了力，但是车没动，故没有距离，不符合做功的条件，故不做功；d中学生给书包的力是竖直向上的，而书包的运动是沿水平方向的，故在力的方向上没有距离，不符合做功的条件，不做功。b中运动员在举起杠铃的过程中人给杠铃向上的力，同时使杠铃向上运动，产生了距离，故符合做功的条件，人做功。故选b【答案】b【点评】本题考查了做功的两个必要因素，属于常规题，难度较小。（2011天津）13、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hg/l b、拉力大小为w/lc、物体所受摩擦力大小为（w-hg）/l d、物体所受摩擦力大小为（w-lg）/h【解题思路】拉力做的功w=fl 则拉力大小f=w/l；w为总功，gh为有用功，摩擦力做的功为额外功，额外功=fl=w-gh，则摩擦力=（w-hg）/l【答案】b、c【点评】此题考查对额外功、有用功和总功的理解，考查学生对力学知识的综合力应用能力。注意的是：力所做的功是力和在力的方向上移动距离的积。拉力和摩擦力的方向都是沿着斜面的因此为l，不能是h。难度中等。（2011浙江绍兴市29题6分）学校新近买了30套总质量为300千克的实验器材，每套一箱。实验员需要把这批实验器材搬运到15米高的实验室。（1）该实验员在搬运中，对实验器材总共做功焦；（2）假设他身体可以向外提供的功率p与所搬运物体的质量m的关系如图所示，每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m关系如表所示，那么他搬完全部箱子，且回到开始搬运处，所用最短时间为秒（计算结果精确到0.1）。搬运质量m/kg102030时间t/s406070【解题思路】实验器材的总质量为300kg，所以器材所受的重力为：g=mg=300kg10n/kg=3000n,实验器材上升的高度为15米，故搬运过程中对实验器材所做的功为：w=gh=3000n15m=45000j；根据表格和图像可以知道当搬运的质量分别是10kg、20kg、30kg时对应的实验员的向外提供的功率p是40w、60w、55w，然后根据公式pt=mgh，中只是t不知道，分别带入即可求出t，最后比较出时间的大小即可。【答案】（1）4.5104（2）1518.2【点评】此题主要考查了学生利用图像和表格来综合分析搬运箱子所用的最短时间，从中培养了学生综合分析问题的能力。特别是利用公式分析三次数据，进一步加强了学生的综合素质的培养，是一道结合生活实际的难题。（2011广东湛江）222010年12月30日通车的湛徐高速，使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约1个小时，从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活圈”今年“五一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000n，效率为30，汽油的热值为46107 jkg(假设汽油完全燃烧，g取10nkg)求：(1) 汽车静止时对路面的压强 (2) 汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率（3）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？【解题思路】（1）压强的公式p= ，水平路面受到的压力等于汽车的总重力g总，g=mg，所以p= =，代入数据可求出路面受到的压强。（2）根据功率的定义可得牵引力的功率p=，牵引力所做的功w=fs，而速度公式v=st，即：p=fv；（3）汽车发动机工作时，是汽油完全燃烧放出的内能转化为机械能，即发动机牵引力所做的功，可利用公式w=fs进行计算，发动机做功时，一部分内能散失在空气中，还有一部分能量克服摩擦而损失，牵引力做的功占燃料完全燃烧放出的热量的比例即为发动机的效率。 根据效率的公式=可得q放=，再利用燃料的热值公式变形为m= 得出所需要的汽油质量。【答案】22.解：(1)汽车静止时对地面的压力 f=g=mg=1.8103kg10nkg=1.8104n 汽车静止时对地面的压强 2105pa (2)汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率 p=fv=1000n25m/s=2.5104w (3) 全程往返约250km牵引力所做的功w=fs=1000n2.5105m=2.5108j 由得全程往返约250km需要汽油的质量为： 答：(1)汽车静止时对在地面的压强2105pa （2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率2.5104w （3）全程往返约250km牵引力所做的功2.5108j；全程往返约250km需要汽油的质量为18.12kg说明：用其他方法解答，正确的同样给分【点评】 本题考查了压强p= 、功率p=fv、机械功w=fs、效率、燃料的热值q、热量q放等知识点，由于压强和功率的符号相同，容易引起学生的混淆，功率p=fv的公式也比较难理解，效率的问题中，要判断有用功和总功也不是一件容易的事，所以本题难度较大。（2011广东湛江）24在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：a斜面的机械效率可能与物体的重力有关b斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图12所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上_拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_移动（填“左”或“右”） 图12（2）根据表格中数据，第次实验斜面的机械效率为_%，第次实验中总功为_j（3）通过对比实验、数据，可验证小华的猜想_（填写字母）；通过对比实验、数据，可以得出的探究结论是：_（4）此实验主要用到的研究方法是_（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与_（写出一个）有关【解题思路】 （1）在实验操作过程中，液压沿斜面向上匀速拉动木块；在木块高度一定时，要增大木板的倾斜角，应该把木板下面的木块向左移动；（2）机械效率=100%=60%，注意：题目中已有百分号，书写答案时就不要再写上百分号了，否则出现60%，错得出了万分之六十的机械效率。总功的计算是w总=fs=2.5n1.2m=3.0j；（3）实验、数据中保持斜面倾角相同，改变了物块重量，结果得出的机械效率相同，所以实验、数据可验证小华的猜想a：斜面的机械效率与物体的重力无关。实验、数据中保持物块重量相同，增大了斜面倾角，测得的机械效率也增大，所以得出的结论是：斜面的机械效率跟斜面的倾角有关，倾角越大，斜面的机械效率越高。（4）物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。探究斜面机械效率的实验中主要用到的研究方法就是控制变量法。【答案】 1）匀速 左 (2)60 3.0 （3）a 在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或大）；或在其它条件相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关.（4）控制变量法（5）斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等（合理均可得分）【点评】 本题考查了功的计算、机械效率的计算、探究斜面机械效率的实验过程及研究方法。解决本题的关键点是会分析数据表格，容易被疏忽的是机械效率的书写。本题难度较小。（2011山东济宁）8. 一个重200n的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10m。若拉力做的功为500j,则拉力的大小为 n。【解题思路】利用w=fs，得f=w/s，25m是在拉力的作用下运动的距离，而10m是由于惯性运动的距离，所以这里的s应取25m。则f=20n。【答案】答案内容20【点评】本题考查了对机械功的公式的理解。考查了分析、理解能力。利用w=fs计算时，要求哪个力做功，f就是哪个力，s就是在这个力的方向上移动的距离。本题难度中等。（2011 山东聊城）11. 如图所示，拉力f80n，物体重力g120n，不计摩擦和绳重。若将物体匀速提高1m，以下说法正确的是（ ）a拉力做的有用功为80jb动滑轮的重力为40nc拉力做的总功为160jd该滑轮组的机械效率为75%【解题思路】当物体被提高1m时，拉力将会拉着绳子移动2m，则拉力做的总功为w总fs80n2m160j，克服重力做的有用功为w有gh120n1m120j，则该滑轮组的机械效率为为100%75%，cd两项正确，a项错误；滑轮组中两段绳子承担的是物体和动滑轮的总重，即2fg+g动，代入数据可求得g动40n。【答案】bcd【点评】解答此类问题的关键是明确哪个力做的功是有用功，哪个力做的功是总功以及滑轮组中“距离”的关系和“力”的关系。（2011黑龙江 鸡西）22.如图所示，斜面长6m，高1m，工人用500n的力沿斜面把重2400n的箱子匀速推到车上，推力对箱子做的功是 j，斜面的机械效率是 。【解题思路】推力对箱子所做的功：w总=fs=500n6m=3000j；。w有=gh=2400n1m=2400j；【答案】3000 80%【点评】根据不同的机械，分别求得有用功和总功，然后再代入机械效率的定义式就可求解。难度中等。（2011年湖北省荆门市62分）6. 如图所示的电路，闭合开关后，当滑片p向左移动时，下列说法正确的是a. 灯泡l变亮b. 电压表示数变大c. 电流表a1示数变小d. 电路消耗的总功率变大【解题思路】由于灯泡l与滑动变阻器并联，所以当滑片p向左移动时，灯泡l不会变亮，故a不正确，电压表的示数不变，故b不正确，而电流表a1示数变大，故c也不正确，由于滑动变阻器的连在电路中的电阻变小，所以电路消耗的总功率变大。【答案】d【点评】本题考查电路的并联和电功率的问题，解决本题的关键是认识电路，属于中等难度题。（2011福州）24（9分）2011年4月12日，英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，如图13所示。该车功率极大，最大车速能达到1609km/h，创造了短期内无法超越的世界纪录。在一次测试中，“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m，受到水平方向的阻力为2105n。问：在测试过程中，（1）汽车受到水平方向的牵引力是多少？（2）汽车牵引力所做的功和功率分别是多少？（3）该车的外观设计成流线型，这样做的好处是什么？【解题思路】汽车做匀速直线运动，它受到的是平衡力，汽车牵引力等于水平阻力，已知行驶的距离，可求出做的功；已知时间可算出功率。【答案】（1）因为超音速汽车匀速直线行驶，受到的是平衡力，所以f=f=2105n；（2）w=fs=2105n2000m=4108j由v=得t= =5sp= =8107w（3）这样设计的好处是为了减小阻力。【点评】本题考查了功和功率的计算，是考试的重点；在计算过程中，要注意单位的换算。10、（2011四川广安）在图6的四种情境中，人对物体做功的是（）a提着水桶在水平地面上匀速前进 b扛着米袋慢慢爬上楼梯 c用力推汽车，汽车没动 d举着杠铃原地不动【解题思路】做功的两个必要条件是物体受力并在力的方向上通过距离。图a中人对水桶虽然有力的作用，但通过的距离是在水平方向上而不在竖直方向上，故没做功；图b中人对米袋有一向上的支持力，同时上楼时又在竖直方向上通过了距离，故做了功；选项c虽然用了力，但车没动，没有通过距离，故没做功；选项d也是这样的，有力没距离，所以没做功。【答案】b【点评】该题考查做功的两个必要条件，把握不做功的三种情况是解题的关键。难度较小。15、（2011四川广安）小均用动滑轮将质量为40kg的货物匀速提高了5m ，他用250n的拉力拉了10s，下列说法正确的是：（g 取10n/kg） ()a有用功为200jb额外功为500jc动滑轮的机械效率为75%d小均的功率为200w【解题思路】做的有用功为w有用ghmgh40kg10n/kg5m2000j，故a错误；因为用的是动滑轮，绳子自由端通过的距离是物体上升高度的2倍，即s2h，所以总功为：w总fsf2h250n25m2500j，而总功等于有用功和额外功之和，所以额外功为：w额外w总w有用2500j2000j500j，所以选项b是正确的；机械效率是有用功与总功的比值，即，故c错误；小均做功的功率是总功率，即【答案】b【点评】该题综合考查了有关动滑轮特点，有用功、额外功、总功、机械效率以及功率的相关计算，需要学生正确选用数据，否则容易出错。难度较大。图18（2011重庆市）192011年5月22日，世界内河上最豪华的邮轮“长江黄金l号”在重庆朝天门下水首航。如图18所示，一架重力为9l04n的直升飞机在20s内竖直下降10m，最后停在邮轮的停机坪上。 求： (1)飞机竖直下降20s内的平均速度。(2)飞机竖直下降20s内重力做的功。【解题思路】（1）平均速度v=s/t=10m/20s=0.5m/s；(2)重力做的功w=fs=gh=9l04n10m=9l05j。【答案】（1）0.5m/s （2）9l05j【点评】本题考查速度和功的基本计算，选择合适的公式，直接代入数据即可，难度较小。（江苏连云港市29 6）在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重g为4000 n的砖块匀速吊运到高为10 m的楼上，用时40 s，卷扬机提供的拉力f为2500 n。求在此过程中：（1）有用功；（2）拉力f的功和功率；（3）滑轮组的机械效率。【解题思路】在提升物体做功的时候，有用功是直接提高重物所做的功，即w有gh，拉力做的功既包括有用功也包括提升动滑轮做的额外功，所以它做的是总功即w总fs，拉力通过的距离和物体通过的距离由承担物体绳子的股数决定。【答案】解：（1）有用功w有gh400010j4104j （2）拉力f的功：w总fsf2h 2500210j5104j 拉力f做功的功率p1.25103w （3）100% 100%80% 【点评】考察的知识点：有用功，额外功，总功，功率。机械效率等，容易出错是拉力通过的距离和物体通过的距离弄不清楚，难度较难。（2011年无锡市）12用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 a，绳子受的拉力f1和f2大小相等，滑轮组的机械效率相同 b绳子受的拉力f1和f2大小不相等，滑轮组的机械效率不同 c绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等 d绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等【解题思路】把相同的重物匀速提升相同的高度，由w=gh得有用功相等，对动滑轮做的功是额外功，都是一个动滑轮，上升的高度相同，所以额外功相等，总功等于有用功加上额外功，那么f1和f2做的总功相等。【答案】c【点评】本题考查学生对功和机械效率掌握，学生易错选b，定性的认为绳子受的拉力f1和f2大小不相等，滑轮组的机械效率就不同，没有从有用功、额外功的基本概念入手。难度较大。（2011年无锡市）19小华同学用100n的水平推力，推放在水平地面上重500n的物体，使其作匀速直线运动若该物体在10s内移动5m，则在此过程中它的速度为 ms，小华做的功是 j，功率是 w【解题思路】小华做的功由公式w=fs=100n5m=500j，功率p=w/t=500j/10s=50w【答案】0.5 500 50【点评】本题考查学生对功和功率的掌握，本题易出错在用重力乘以物体移动的路程，难度中等。（2011江苏南京31题6分）如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180 n的物体，所用的拉 力为200 n，在5s内物体升高的高度为2 m此过程中，求： (1)有用功； (2)总功的功率； (3)定滑轮的机械效率【解题思路】（1）。（2），。（3）。【答案】见解析。【点评】本题重点考查了机械功、功率、机械效率的简单计算。试题难度适中。（2011江苏南京22题2分）某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，当它在水平路面上以v =36 kmh的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电压u=300 v，电流i=50 a在此行驶状态下，驱动电机的输入功率是 w；若驱动电机能够将输入功率的90转化为用于牵引汽车前进的机械功率，则汽车所受阻力为 n【解题思路】（1）根据p=ui求解；（2）根据p机械=90p，p机械=fv=fv，求出f即可。【答案】1.5104 1.35103【点评】本题重点考查了机械功率和电功率有关计算。试题难度较大。（2011江西）17、如图9所示，两小儿之辩，关于机械省力，省功以及机械效率的辩论，你支持哪一方的说法？不支持另外一方的原因是什么？【解题思路】人们使用机械要么省力、要么省距离、要么改变力的方向，使用任何机械都不能省功，同时因为要多做一些额外功，使用机械比直接做功时效率会更低一些。【答案】乙的观点正确，甲的观点错误是因为：（1）使用任何机械都不能省功；（2）使用机械要多做额外功，效率更低【点评】本题考查“功的原理”，历年对该知识点考查较少，考生解答时对甲错误的理由存在着解答不全等现象，试题难度中等。（2011哈尔滨）46.(2分)如图所示，小聪用桶、小明用口袋，各装重120 n的砂子从一楼运上三楼.小聪做的有用功为j，小聪与小明所用机械的效率之比为.(不计绳重及摩擦)【解题思路】w有用=gh=120n6m=720j；1=w有用/w总= w有用/（w有用+w额外）=gh/(gh+g动h+g桶h), 2=w有用/w总= w有用/（w有用+w额外）=gh/(gh+g动h+g袋h),，1：2=（g+g动+g袋)：（g+g动+g桶)=（120n+10n+5n）：（120n+10n+20n）=9:10【答案】720 9:10【点评】本题用生活、生产中的实例要求学生真正理解有用功，额外功的含义，防止硬套公式，注意一楼到三楼实际是两层，会用比例计算。难度较大。 21(2011年广州)（9分）如图12，重为3.2104n的卡车，经过一段水平路面，再以9.6104w的功率沿与水平地面成30角的斜坡匀速向上爬行已知车轮与地面接触的总面积为0.5m2，斜坡的机械效率为80%求卡车：30图12(1)对水平路面的压强；（2）爬坡时的牵引力；（3）爬坡时的速度【解题思路】计算压强时，要知道压力与受力面积的大小，卡车在水面时其压力大小就等于其重力大小，根据公式可求出压强大小；根据斜面机械效率公式可知，对于此题来说只要知道了的值则f牵可求，由于斜角为30所以sin30=0.5；由于爬坡时的牵引力求出了，所以根据公式p=fv可求出速度大小。【答案】解：1）2）， ， 3）；【点评】此题主要考查学生对于压强公式及斜面机械效率公式的理解能力，解题的关键是利用机械效率公式求出牵引力的大小。（试题难度较大）（2011广东）11在水平地面上，工人用100n的水平推力推动重150n的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为_j；工人对木箱做功为_j；箱子运动的平均速度为_m/s。【解题思路】做功的两个必要因素一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的一段距离。本题中木箱在水平地面上运动，受重力但没有在重力的方向上通过一段距离，所以重力没有做功。工人的水平推力使物体在水平方向上前进了6 m，故推力做功w=fs=100n6m=600j，箱子的平均速度v=s/t=6m/4s=1.5m/s.【答案】答案内容0 600 1.5【点评】本题考查对做功的两个必要因素的理解、功的计算以及速度计算。本题难度中等。（2011广东）19（6分）用如图18所示的滑轮组在20s内将重600n的物体从地面竖直提高4m，所用拉力是250n。在这个过程中，求：（1）有用功是多少？（2）拉力的功率