【单元练】上海徐汇中学八年级物理下第十一章【功和机械能】经典测试(培优专题)

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一、选择题
1.研究表明,人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的0.1倍,人正常步行时,步距(指步行一步的距离)变化不大,请你估算一下:一个中学生正常步行(速度约为4km/h )半小时克服重力做功的功率约为( )
A .10W
B .20W
C .70W
D .140W C 解析:C
【分析】
首先求得一个中学生正常步行(速度约为4km/h )半小时所走的路程,已知一个中学生的质量约为m =50kg ,由于人步行时重心升降的幅度约脚跨一步距离的0.1倍,求得人重心上升的高度,即可求得克服重力所做的功。

再根据W P t
=求出功率。

中学生的步距约为0.5m ,根据题意可知每走一步重心上升的高度
0.10.05m h L ∆==
中学生的重力约为
G =mg =50kg ×10N/kg =500N
每走一步克服重力做功
500N 0.05m 25J W G h =∆=⨯= 由s v t
=可得,一个中学生正常步行(速度约为4km/h )半小时所走的路程 14km /h h 2km 2000m 2
s vt ==⨯== 总共走的步数 2000m 40000.5m n =
=步 克服重力做的总功
'54000400025J 110J W W ==⨯=⨯
则整个过程中克服重力做功的功率约为
5110J 55.6W 1800s
W P t ⨯==≈ 与C 接近。

故选C 。

【点睛】
本题考查功和功率的计算,要注意正确理解重力做功的计算方法,抓住重心总的上升高度是解题的关键。

2.如图所示, 人造卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行,在卫星从远地点向近地点运动的过程中,以下说法正确的是( )
A.动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能不变
B.动能逐渐减小,势能逐渐增大,机械能不变
C.动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能减小
D.动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能增大A
解析:A
卫星在运行过程中质量不变,卫星在近地点时高度较低,速度较大,所以近地点时动能大、重力势能小;在远地点时高度较高,速度较小,所以在远地点动能小、重力势能大。

则卫星从远地点向近地点运动的过程中,速度越来越大,高度越来越低,即动能逐渐增大,重力势能逐渐减小,所以是重力势能转化为动能,此过程机械能守恒。

故A正确,BCD错误。

故选A。

3.2020年11月24日,嫦娥五号探测器发射升空,开启我国首次月球采样返回之旅,这个探测器分为着陆器、上升器、轨道器和返回器四个模块,下列说法正确的是()A.着陆器在将要着陆月球表面时会减速,动能变大
B.上升器从月球表面发射升空时,重力势能变小
C.轨道器的太阳能充电板可以将太阳能转化成电能
D.返回器从大气层降落地面过程中,动能转化成重力势能C
解析:C
A.着陆器在将要着陆月球表面时会减速,速度减小,故动能变小,故A选项错误;B.上升器从月球表面发射升空时,高度变大,故重力势能变大,故B选项错误;
C.轨道器的太阳能充电板可以将太阳能转化成电能,是正确的,故C选项正确;
D.返回器从大气层降落地面过程中,重力势能转化为动能,故D选项错误。

故选C。

4.快递小哥宋学文作为一名普通劳动者当选2020年全国劳模,有关宋学文在工作中对货物做功情况叙述正确的是()
A.把货物从地上搬上运输车,他对货物没有做功
B.货物太重未搬动,他对货物做了功
C.抱着货物上楼时,他对货物做了功
D.抱着货物在原地等待签收时,他对货物做了功C
解析:C
做功的两个必要条件:一是物体要受力的作用,二是物体要在力的方向上通过一定的距离:
A.把货物从地上搬上运输车,在力的方向上通过一定的距离,他对货物做功,故A错误;
B.货物太重未搬动,物体要在力的方向上未通过距离,他对货物未做功,故B错误;C.抱着货物上楼时,他对货物做了功,满足做功的两个必要条件,他对货物做了功,故C正确;
D.抱着货物在原地等待签收时,物体要在力的方向上未通过距离,他对货物未做功,故D错误。

故选C。

5.关于能的概念,下列说法中正确的是()
A.一个物体能够做功,就说这个物体具有能
B.一个物体已做过的功越多,说明这个物体具有的能越多
C.一个物体做了功,说明这个物体具有能
D.用线悬挂着的小球,没有做功,所以没有能A
解析:A
A.由能量的概念可知,一个物体能够做功,就说明这个物体具有能量,简称能,故A正确;
B.物体能量我可以做更多的功,但一个物体已做的功越多,不能说明这个物体具有的能越多,故B错误;
C.一个物体做了功,说明原来具有能量,但做功后不一定还具有能,故C错误;
D.一用线悬挂着的小球,没有做功,但它有一定的高度,所以具有重力势能,故D错误。

故选A。

6.2014年12月7日“长征四号乙”运载火箭在太原卫星发射中心执行中巴地球资源卫星04星的发射任务,关于卫星加速上升的过程中,下列说法正确的是()
A.动能变小,势能变大,机械能保持不变
B.动能变大,势能变小,机械能保持不变
C.动能变小,势能变大,机械能变大,内能转化为机械能
D.动能变大,势能变大,机械能变大,内能转化为机械能D
解析:D
卫星加速上升的过程中,速度越大,动能越大;高度越高,势能越大,机械能为动能与势能的总和,所以机械能变大,火箭的机械能是由内能转化而来的。

故选D。

7.小鹏骑着一辆共享单车(自行车),在平直公路上以正常速度匀速行驶。

若人和车所受阻力为20N,则通常情况下,骑车人消耗的功率最接近()
A.10w
B.20w
C.100w
D.1000w C
解析:C
自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶,受到的阻力和动力是一对平衡了,两个力大小相等,所以小鹏骑车是的动力
20N F f ==
人骑车的速度大约是5m/s ,则小鹏骑车的功率大约是
20N 5m/s 100W P Fv ==⨯=
故选C 。

8.如图所示,一名跳伞运动员在空中匀速降落,关于他下落的过程中能量的变化情况,下列说法正确的是( )
A .动能增大
B .重力势能不变
C .重力势能转化为动能
D .机械能逐渐减小D
解析:D A .跳伞运动员在空中匀速降落时,质量不变、速度不变,跳伞运动员的动能不变,A 错误;
B .质量不变、所处的高度越来越小,重力势能减少,B 错误;
C .动能不变,重力势没有转化为动能,C 错误;
D .由于动能不变,重力势能减小,机械能减小,D 正确。

故选D 。

9.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加生动有趣,小明用沿水平方向向右的力推静止于水平桌面上的木块A ,推力F 的大小以及木块A 的运动速度v 随时间t 的变化情况如图甲、乙所示,则( )
A .当t =4s 时,物体A 受到的摩擦力为8N
B .在0~6s 时间内,推力小于摩擦力
C .在6~8s 内,推力所做的功等于120J
D .当F =11N 时,木块一定作加速直线运动A
解析:A
A .由F t -图象可知,0~6s 内,推力和时间成正比例函数,且6s 末的推力为12N ,则推力表示为
2N 1s
F t =⨯
所以,4s
t=时,木块受到的推力
2N
4s8N
1s
F=⨯=
由v t-图象可知,0~6s内,木块静止处于平衡状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,所以,当4s
t=时物体A受到的摩擦力为8N,故A正确;
B.由v t-图象可知,0~6s内,木块静止处于平衡状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,则推力与摩擦力的大小相等,故B错误;
C.在6~8s内,由F t-图象可知推力12N
F=,由v t-图象知道,木块的速度均匀的增加,其平均速度为
1
5m/s=2.5m/s
2


s
v
t
=可得,在6~8s内木块运动的距离
2.5m/s2s=5m
s vt
==⨯
此过程中推力所做的功
12N5m=60J
W Fs
==⨯
故C错误。

D.由F t-图象可知,0~6s内木块受到的最大推力为12N,由v t-图象可知,0~6s 内,木块静止处于平衡状态,所以,当11N
F=时,木块可能处于静止状态,故D错误。

故选A。

10.下列过程,做功约150J的是()
A.小明从一楼到二楼B.将两个鸡蛋举高1m
C.将10kg的大米打上肩D.将一瓶矿泉水从地面拿起C
解析:C
A.小明大约重500N,一层楼的高度大约为3m,则小明从一楼到二楼做功
500N3m1500J
W Gh
==⨯=
故A不符合题意;
B两个鸡蛋大约重1N,将两个鸡蛋举高1m做功
1N1m1J
W Gh
==⨯=
故B不符合题意;
C.10kg的大米重力为
10kg10N/kg100N
G mg
==⨯=
一个人从脚底到肩膀的高度大约为
150cm=1.5m
则将10kg的大米打上肩做功
100N 1.5m150J
W Gh
==⨯=
故C符合题意;
D.一瓶矿泉水的重力大约为5N,将矿泉水从地面拿起,高度大约为身高的一半,即
80cm=0.8m
则做功
5N 0.8m 4J W Gh ==⨯=
故D 不符合题意。

故选C 。

二、填空题
11.在水平的地面上,用50的力沿水平直线方向拉着重为100N 的小车匀速向西运动了5m ,小车受到的阻力是___________N ,方向是___________;拉力做的功是
___________J ,重力做的功为___________J 。

水平向东2500
解析:水平向东 250 0
[1][2]小车匀速向西直线运动时,水平方向所受的力:拉力和阻力是一对平衡力,所以受到的阻力
f =50N
其方向与运动的方向相反,即水平向东。

[3]拉力所做的功
W =Fs =50N×5m=250J
[4]重力的方向竖直向下,而小车水平方向移动,所以重力做的功为0。

12.如图是人造地球卫星绕地球运行示意图,已知卫星运行过程中机械能守恒,则卫星在远地点的速度一定______(选填:“大于”、“小于”或“等于”)在近地点的速度。

小于
解析:小于
卫星运行过程中机械能守恒,则卫星在远地点的重力势能最大、动能最小,在近地点的重力势能最小、动能最大,故卫星在远地点的动能小于近地点的动能,因为卫星质量不变,所以卫星在远地点的速度一定小于在近地点的速度。

13.某小汽车的发动机的功率为20kW ,它在平直公路上以72km/h 的速度匀速行驶0.5h ,发动机做的功是_____J ,汽车的牵引力是____N 。

6×1071000
解析:6×107 1000
[1]发动机做的功是
W =Pt =20×103W×0.5×3600s=3.6×107J
[2]小汽车的速度为72km/h=20m/s ,汽车的牵引力是
32010W 1000N 20m/s
P F v ⨯=== 14.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10min 。

已知该车的总质量为1.6×
103kg ,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功__________J ,功率为__________kW ,重力做功的功
率是__________W 。

(g =10N/kg )6×106160
解析:6×106 16 0
[1]由于车做匀速直线运动,所以,牵引力等于阻力,故牵引力
F=f =0.05G =0.05mg=0.05×1.6×103 kg×10N/kg=800N
则汽车做的功
W=Fs =800N ×12000m=9.6×106 J
[2]由W P t = 知道,汽车的功率 616000W=16kW 609.6100J s
W P t ⨯=== [3]由于车沿水平方向做匀速直线运动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力没有做功,故重力做功的功率是0。

15.在医学上常用大卡(又称千卡)作为热量的单位,1大卡=1千卡=4.2×103焦耳,国产某品牌纯牛奶的铭牌上标有“100m L 中含有280大卡的热量”,这些热量相当于将一个70kg 的成年人竖直举高_________m 克服重力所做的功。

68×103
解析:68×103
由题意知,克服人的重力做功
W =Q =280大卡=280×4.2×103J=1.176×106J
由W =mg h 得,可将人举高的高度
631.17610J 1.6810m 70kg 10N/kg
W h mg ⨯===⨯⨯ 16.如图所示,质量为m 的小球从光滑斜面的顶端由静止开始滚下,斜面的高为h 。

请解答以下问题:
(1)小球在下滚过程中__________能转化为__________能;
(2)小球从顶端滚至底端的过程中,小球的机械能E 随时间t 的变化图象正确的是图中的__________。

A .
B .
C .
D .
(3)若小球到达某一高度时,具有的动能与重力势能数值相等,这时它的速度是多大__________? 小资料
动能和重力势能的表达式动能的表达式:质量为m 的物体,以速度v 运动时的动能是212K E mv =。

重力势能的表达式:物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积,即p E mgh = 解析:重力势 动 D 2v gh =
(1)[1][2] 小球在下滚过程中,动能变大,势能变小,重力势能转化为动能。

(2)[3] 小球从顶端滚至底端的过程中,由于是光滑斜面,没有摩擦,小球的机械能不变,故选D 。

(3)[4] 若小球到达某一高度时,具有的动能与重力势能数值相等
K p E E =

212
mv mgh = 所以
2v gh
17.中国古代玩具“饮水鸟”曾经让大科学家爱因斯坦也惊叹不已。

饮水鸟内装有乙醚液体,鸟头四周包有棉花,平时如甲图,鸟身略向前倾,上球和下球空间中充满乙醚的饱和蒸汽,当给鸟的嘴滴上水后,水分蒸发吸热,使上球乙醚蒸汽温度下降,气压减小,小于下球乙醚饱和蒸汽的气压,使下球的乙醚被压到上球,于是整个鸟的重心上移,形成如图乙的状态,鸟嘴“喝水”,同时上、下球中的乙醚蒸汽联通混合,气压趋于一致,上球中的乙醚由于重力又回流到下球,饮水鸟的姿态又回到图甲的状态,如此循环往复。

根据以上分析,“饮水鸟”可以看成___________(填写一种机械装置的名称),“饮水鸟”获得的机械能是由空气的___________能转化而来的。

“饮水鸟”被称为第二类永动机,所以在能量转化过程中___________能量转化与守恒定律(填“符合”或“不符合”)。

杠杆内符合
解析:杠杆内符合
[1]“饮水鸟”可以绕固定点转动,因此其相当于一个杠杆。

[2]由题意可知,当给鸟的嘴滴上水后,水分蒸发吸热,使上球乙醚蒸汽温度下降,气压减小,小于下球乙醚饱和蒸汽的气压,使下球的乙醚被压到上球,于是整个鸟的重心上移,形成如图乙的状态,所以饮水鸟工作时可以把空气的内能转化为机械能。

[3]“饮水鸟”被称为第二类永动机,在能量转化过程中符合能量的转化和守恒定律,即能的总量保持不变。

18.如图所示,为有效防控“新冠病毒”疫情的蔓延,确保广大人民群众的生命安全,全国各地防疫部门用洒水车在水平路面上喷洒消毒液,消毒车匀速前进喷洒过程中,消毒车的动能将______,机械能将______(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。

变小变小
解析:变小变小
[1][2]消毒车匀速前进喷洒过程中,速度不变,但质量变小,消毒车的动能变小;高度不变,质量变小,重力势能变小;机械能等于动能和重力势能的总和,所以机械能变小。

19.“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示,小明同学让同一钢球A分别从斜面不同的高度由静止开始滚下,回答下列问题:
(1)小明同学在研究动能大小跟_______的关系,实验中他控制了钢球的_______不变。

(2)钢球沿斜面滚下过程中,重力势能_______动能_______(均填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)实验中小明通过观察_______,来判断_______(填“钢球”或“木块”)具有动能的大小;
(4)若水平面绝对光滑,本实验将_______(填“能”或“不能”)达到探究目的。

速度质量减小增大木块移动的距离钢球不能
解析:速度 质量 减小 增大 木块移动的距离 钢球 不能
(1)[1][2]由题意知,同一钢球的质量相同,从不同的高度滚下时,到达水平面的速度不同,可以探究动能大小与物体速度的关系。

(2)[3][4]钢球沿斜面滚下过程中,因为质量不变,高度减小,所以重力势能减小,又因为速度增大,所以动能增大。

(3)[5][6]实验中通过观察木块被撞击后滑行的距离的大小来间接判断物体动能的大小。

(4)[7]木块因受到摩擦力,最终静止;若水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律,小车和木块将永远一直运动下去,没有运动距离的远近之分,就不能达到比较距离来比较动能的目的了。

20.在进行体育考试的跳绳项目中,某质量为50kg 的同学1min 钟跳绳180次,平均起跳高度为5cm ,则这位同学平均每次跳绳过程中克服重力所做的功为___________J ,克服重力做功的功率为___________W 。

人在离地后上升过程中能量转化情况是_____。

75动能转化为重力势能
解析:75 动能转化为重力势能
[1]每次跳绳过程中克服重力所做的功
W =Gh =mgh =50kg×10N/kg×0.05m=25J
此同学1min 内克服重力所做的总功
W 总=180×25J=4500J
[2]克服重力做功的功率
4500J 75W 60s
W P t ===总 [3]人离地后上升过程中,速度逐渐变小,高度逐渐变大,即动能减小,重力势能增大,所以这个过程是动能转化为重力势能。

三、解答题
21.某电动观光旅游车的技术参数如下表:
(1)若乘员质量平均为50kg ,求满载时观光车和人的总重是多少N ?
(2)若观光车在前进的过程中受到的阻力是2000N ,汽车以最大速度匀速行驶10min ,牵引力所做的功是多少?汽车发动机的功率是多少千瓦?
(3)从环保的角度分析用电动车取代燃油汽车有什么优点?(说出一条即可)
解析:(1)1.6×104N ;(2)1.2×107J ,20kW ;(3)降低温室气体排放
解:(1)满载时观光车和人的总质量
+1100kg 50kg 101600kg m m m ==+⨯=人车
满载时观光车和人的总重
41600kg 10N kg 1.6 1.610N G mg ==⨯=⨯⨯
(2)观光车做匀速直线运动,它受到的牵引力和阻力是一对平衡力,牵引力大小
32000N=210N F f ==⨯
观光车的速度
36km h 10m v ==
观光车行驶的路程
310m 1060s 610m s vt ==⨯⨯=⨯
牵引力做的功
337210N 610m 1.210J W Fs ==⨯⨯⨯=⨯
汽车发动机的功率
741.210J 210W 20kW 1060s
W P t ⨯===⨯=⨯ (3)从环保的角度分析,用电动车取代燃油汽车的优点有:降低温室气体排放。

答:(1)若乘员质量平均为50kg ,满载时观光车和人的总重是1.6×104N ;
(2)若观光车在前进的过程中受到的阻力是2000N ,汽车以最大速度匀速行驶10min ,牵引力所做的功是1.2×107J ,汽车发动机的功率是20kW 。

(3)从环保的角度分析,用电动车取代燃油汽车的优点有:降低温室气体排放。

22.水族箱已成为现代居家的一个亮点,如图是某圆柱形水族箱。

请你结合包装箱上的相
关参数信息解决以下问题。

(g =10N/kg ,ρ水=1×
103kg/m 3)
10m 高的家中,求工人师傅对水族箱做的功;
(2)未装水的水族箱放置在水平地面时对地面的压强是多少;
(3)将水族箱加满水,需要注入多少质量的水;
(4)若装满水后,水的深度为0.8m ,求缸底受到水的压强是多少;
(5)若水族箱内沉底装饰物珊瑚的体积为0.01m 3,求珊瑚受到的浮力为多少?
解析:(1)6000J ;(2)500Pa ;(3)160kg ;(4)8×103Pa ;(5)100N
解:(1)水族箱质量m =60kg ,则其重力为
60kg?10N/kg=600N G mg ==
工人师傅对包装箱所做的功
600N?10m=6000J W Gh ==
(2)未装水的水族箱放置在水平地面时对地面的压力
F =
G =600N
对地面的压强
2
600N =500Pa 1.2m F p S =
= (3)已知水族箱容积 V =160L =160dm 3=0.16m 3 由=m V
ρ可得,水的质量 3331.0?10kg/m ?0.16m =160kg m V ρ==水
(4)缸底受到水的压强
3331.0?10kg/m ?10N/kg?0.8m=8?10Pa p gh ρ==水
(5)装饰物珊瑚排开水的体积
V 排=V =0.01m 3
珊瑚受到的浮力
333==1.0?10kg/m ?10N/kg?0.01m =100N F gV ρ浮水排
答:(1)工人师傅对水族箱做的功为6000J ;
(2)未装水的水族箱放置在水平地面时对地面的压强是500Pa ;
(3)将水族箱加满水,需要注入160kg 质量的水;
(4)缸底受到水的压强是8×103Pa ;
(5)珊瑚受到的浮力为100N 。

23.一辆在水平路面上沿直线匀速运动的货车,行驶时所受的阻力恒为车总重的0.1倍,
货车(含驾驶员)空载时重为2.5×
104N 。

求: (1)货车空载行驶时所受的阻力;
(2)货车以36km/h 的速度空载匀速行驶10s 牵引力做的功;
(3)当货车装载后,以90kW 的最大功率、90km/h 的速度匀速行驶时,货车的牵引力。

解析:(1)32.510N ⨯;(2)52.510J ⨯;(3)33.610N ⨯
解:(1)货车空载行驶时所受的阻力
430.10.1 2.510N 2.510N f G ==⨯⨯=⨯
(2)货车空载行驶时,做匀速直线运动,所受的牵引力和阻力是一对平衡力,大小为
32.510N F f ==⨯
货车的速度
36km h 10m v ==
货车以36km/h 的速度匀速行驶10s ,通过的路程
10m s 10s 100m s vt ==⨯=
牵引力做的功
352.510N 100s 2.510J W Fs ==⨯⨯=⨯
(3)当货车装载后的最大功率
490kW 910W P ==⨯
货车的速度
'90km h 25m s v ==
此时,货车的牵引力
4'
3'910W 3.610N 25m s P F v ⨯===⨯ 答:(1)货车空载行驶时所受的阻力为32.510N ⨯;
(2)货车以36km/h 的速度空载匀速行驶10s 牵引力做的功为52.510J ⨯;
(3)当货车装载后,以90kW 的最大功率、90km/h 的速度匀速行驶时,货车的牵引力为
33.610N ⨯。

24.惊蛰前后小麦、油菜生长喜人,但这个季节的雨量却不多,农民伯伯此季节就会使用井水灌溉。

如果他们用抽水机将井下10m 深的水抽到地面,抽水机每小时抽水3720m ,取10N/kg g =,请通过计算回答:
(1)抽水机1小时所做的功是多少?
(2)抽水机的功率是多少?
解析:(1)77.210J ⨯;(2)4210W ⨯
解:(1)用抽水机将井下10m 深的水抽到地面,抽水机每小时抽水3720m ,抽水机1小时所做的功
3337110kg/m 720m 10N/kg 10m 7.210J W Gh mgh Vgh ρ====⨯⨯⨯⨯=⨯
(2)抽水机的功率是
747.210J 210W 3600s
W P t ⨯===⨯ 答:(1)抽水机1小时所做的功是77.210J ⨯;
(2)抽水机的功率是4210W ⨯。

25.小明在水平地面沿直线推一重为300N 的木箱,某段时间内的v t -图像如图所示,木箱受到的摩擦力为物重的0.3倍,问在这段时间内:
(1)木箱移动的距离;
(2)推力的大小;
(3)推力做功的功率。

解析:(1)2m ;(2)90N ;(3)18W
解:(1)由图知,0.2m/s v =,10s t =,由s v t
=得,木箱移动的距离 0.2m/s 10s 2m s vt ==⨯=
(2)物体受到的摩擦力是物重的0.3倍,则物体受到的摩擦力
0.30.3300N 90N f G ==⨯=
在水平面上匀速直线运动,受平衡力作用,推力等于摩擦力等于90N 。

(3)推力做功的功率
90N 0.2m/s 18W P Fv ==⨯=
答:(1)木箱移动的距离是2m ;(2)推力的大小是90N ;(3)推力做功的功率是18W 。

26.吉利科技集团推出的“曹操出行”新能源共享汽车进驻我市以来,方便广大市民的绿色出行如图所示,一辆“曹操出行”共享汽车以5m/s 的速度在水平路面上匀速直线行驶3000m 在这段路程中,该汽车的输出功率保持1000W 不变。

求:
(1)在上述匀速直线行驶的过程中,该汽车受到的阻力大小
(2)在上述匀速直线行驶的过程中,该汽车的牵引力所做的功大小。

解析:(1)200N ;(2)5610J ⨯
(1)汽车做匀速直线运动,由二力平衡原理可知,汽车受到的阻力等于汽车受到的牵引力,由P Fv = 可知
1000W 200N 5m/s
P f F v ==
==牵 (2)汽车的牵引力所做的功 5200N 3000m 610J W Fs ==⨯=⨯
答:(1)该汽车受到的阻力大小为200N ;
(2)该汽车的牵引力所做的功大小为5610J ⨯。

27.小军的家距离学校2400m ,他骑自行车在水平路面上以4m/s 的速度匀速行驶回校。

有关数据在下表中列出(g =10N/kg ):求:
(1)行驶过程中,车对地面的压强多大?
(2)小军骑自行车从家到学校至少要做多少功?
(3)小军骑车从家到学校过程中做功的功率至少为多少?
解析:(1)1.5×105Pa (2)7.2×104J (3)120W
(1)车对地面的压力
F =
G 总=750N
行驶过程中车对地面的压强
532750N 1.510Pa 510m
F P S -===⨯⨯ (2)因为车作匀速直线运动,所以
F 牵=F 阻=30N 至少要做的功为
W =F 牵s =30N ×2400m=7.2×104J
(3)行驶时间
2400m 600s 4m/s
s t v =
== 做功的功率为 72000J 120W 600s
W P t === 答:(1)行驶过程中车对地面的压强为1.5×105Pa ;
(2)小军骑自行车上学一程至少要做功7.2×104J ;
(3)小军骑车从家到学校过程中做功的功率至少为120W 。

28.我国自主研发了一种氢燃料汽车,它使用氢气代替汽油。

在一次测试中,汽车在平直路面上受到2000N 的牵引力,5min 内匀速直线行驶了9000m ,该车的质量是1.6t 。


(1)汽车受到的阻力;
(2)汽车受到的重力;
(3)汽车5min 内所做的功。

解析:(1)2000N ;(2)1.6×104N ;(3)1.8×107J
(1)因为汽车做匀速直线运动,根据二力平衡知识,汽车受到的阻力
f=F牵=2000N
(2)汽车的质量
m=1.6t=1.6×103kg
汽车受到的重力
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N (3)汽车5min内所做的功
W=Fs=2000N×9000m=1.8×107J
答:(1)汽车受到的阻力是2000N;
(2)汽车受到的重力是1.6×104N;
(3)汽车5min内所做的功是1.8×107J。

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