通用版2020年中考物理第一轮复习专题12功和功率检测卷含解析

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文档介绍

通用版2020年中考物理第一轮复习专题12功和功率检测卷含解析

专题12 功和功率检测卷 ‎(时间40分钟,共100分)‎ 一、选择题(每小题3分,共39分)‎ ‎1.如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想,你认为合理的是()。‎ A.文具盒所受重力对它做了功; B.文具盒所受支持力对它做了功;‎ C.文具盒所受的推力F对它做了功; D.在此过程中没有力对文具盒做功 ‎【答案】C。‎ ‎【解析】(1)文具盒在竖直方向受到桌面对它的支持力和重力的作用,但它并没有在竖直方向上通过距离,所以这两个力都没有对文具盒做功,所以AB错误。‎ ‎(2)在水平方向上,文具盒受到推力的作用,并且在水平方向上通过了距离,所以推力对文具盒做了功;故C正确,D错误。所以选C。‎ ‎2.下列实例中,力对物体没有做功的是()。‎ A.起重机吊起重物;B.马拉车,车未动;C.跳水运动员从跳台跳下;D.举重运动员,将杠铃举起 ‎【答案】B。‎ ‎【解析】A、起重机吊起重物,重物在拉力作用下提升了一段距离,符合做功的两个必要因素,不符合题意。‎ B、马拉车,车未动,马对车施加一个拉力,向前没有移动距离,有力没有距离,所以没做功,符合题意。‎ C、跳水运动员从跳台跳下,是沿重力的方向向下运动,符合做功的两个必要因素,是重力在做功,不符合题意。‎ D、举重运动员,将杠铃举起,杠铃在运动员的举力作用下,被举高,符合做功的两个必要因素,是举力做功,不符合题意。故答案为B。‎ ‎3.如图所示,小宇对箱子施加水平推力,下列说法中错误的是( )。‎ A.当推力为75N时,箱子不动,此时推力等于地面对箱子的摩擦力;‎ 12‎ B.当小宇增大推力,箱子由静止开始运动,说明力可以改变物体的运动状态;‎ C.当推力为100N时,箱子做匀速直线运动,地面对箱子的摩擦力为100N;‎ D.箱子做匀速直线运动时,人对箱子的推力不做功 ‎【答案】D。‎ ‎【解析】A.当推力为75N时,箱子不动,此时推力等于地面对箱子的摩擦力;此说法正确。箱子不动,说明箱子处于平衡状态,箱子受到平衡力的作用,推力与地面对箱子的摩擦力是一对平衡力,故说法正确。故,A不符合题意。‎ B.当小宇增大推力,箱子由静止开始运动,说明力可以改变物体的运动状态;此说法正确。当力继续增大时,箱子由静止变为运动,说明力是改变物体运动状态的原因。故,B不符合题意。‎ C.当推力为100N时,箱子做匀速直线运动,地面对箱子的摩擦力为100N;此说法正确。箱子做匀速直线运动,箱子处于平衡状态,推力和地面对箱子的摩擦力是一对平衡力,两者相等。故,C不符合题意。‎ D.箱子做匀速直线运动时,人对箱子的推力不做功;此说法错误。推力的方向与箱子运动方向相同,故推力对箱子做功。故,D符合题意。此题答案是D。‎ ‎4.小张用40N的推力将重力为100N的物体沿水平方向匀速推动了10m,则小张对物体所做的功是( )。‎ A.400J;B.600J;C.1000J;D.1400J ‎【答案】A。‎ ‎【解析】小张的推力在水平方向,物体在水平方向移动的路程是10m,根据功的公式小张对物体所做的功:W=FS=40N×10m=400J,故应选A。‎ ‎5.在下图的四种情境中,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 ‎【答案】B。‎ 12‎ ‎【解析】功是力与在力的方向上的路程的乘积;有力没有路程,有路程没有力,路程与力方向垂直都没功产生。‎ 提着水桶在水平地面上匀速运动,人提水桶的方向向上,路程方向在水平方向,故人对水桶没有做功;A不符合题意。‎ 扛着米袋爬楼梯,人对米袋的力向上,路程方向向上,故人对米袋做功;B符合题意。‎ 用力推汽车,汽车没动,有力没有路程,故人对汽车不做功;C不符合题意。‎ 举着杠铃原地不动,人对杠铃有力,但没有路程产生,故人没有对杠铃做功;不符合题意。答案是B。‎ ‎6.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动,物体运动的路程S-t时间图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( )。‎ A.物体10s时的速度大于4s时的速度;‎ B.0-6s拉力对物体所做的功大于6-12s拉力对物体所做的功;‎ C.0-6s拉力对物体做功的功率小于6-12s拉力对物体做功的功率;‎ D.0-6s物体所受的拉力大于6-12s物体所受的拉力 ‎【答案】B。‎ ‎【解析】从图象上看,0~6s和6s~12s物体以不同的速度做匀速直线运动,而0~6s过程中通过的路程是3m,6~12s的过程中通过路程为1m,因为相同时间内通过的路程越多,速度越大,因此0~6s过程中的速度大于6~12s的过程中的速度,即4s时的速度大于10s时的速度,故A错误。‎ 从图中可以看出,0~6s过程中通过的距离为3m;6~12s的过程中通过的距离为1m;而拉力相同,由W=FS可知,0至6s内钢索拉力做的功大于6s至12s内钢索拉力做的功;故B正确。‎ 由于速度发生了改变,根据P=Fv可知,由0~6s过程中的速度大于6~12s的过程中的速度,0-6s拉力对物体做功的功率大于6-12s拉力对物体做功的功率,故C错误。‎ 因为物体做匀速直线运动,拉力等于阻力,0~6s物体所受的拉力等于6-12s物体所受的拉力,故D错误。故应选B。‎ ‎7.如图所示,聪明爱玩的小亮将一个滑轮固定在竖直墙壁上,另一个固定在自己的滑板车上,用绳子将两个滑轮组装成滑轮组。小亮站在滑板车上拉动手中的绳子,他用10N的拉力在3s内,使自己和滑板车一起沿水平地面匀速向墙运动了1.2m。滑轮重、轴摩擦和绳重均忽略不计。下列说法中正确的是()。‎ 12‎ A.竖直墙壁受到的拉力为20N; B.滑板车受到地面的阻力为30 N;‎ C.在3s内小亮的拉力做功为36J;D.动滑轮对滑板车拉力的功率为12W ‎【答案】BC。‎ ‎【解析】A、读图可知,竖直墙壁受到的拉力由三段绳子承担,每一段的拉力等于小亮作用在绳子自由端的拉力,因此,墙壁所受拉力为10N×3=30N,故A错误。‎ B、读图可知,滑板车受到的阻力同样由三段绳子承担,每一段的拉力也等于小亮作用在绳子自由端的拉力,当滑板车作均速运动时,受到平衡力的作用,由车与地面的摩擦阻力与总的拉力相等,即10N×3=30N,故B正确。‎ C、3s内绳子自由端移动的距离s=3×1.2m=3.6m,则拉力所做的功为W=Fs=10N×3.6m=36J,故C正确。‎ D、动滑轮对滑板车的拉力为两段绳子的拉力,即10N×2=20N,距离为1.2m,则所做的功W′=F′s′=20N×1.2m=24J,功率P=W′ t ="24J" 3s =8W,故D错误。故选BC。‎ ‎8.平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2,则甲与乙()。‎ A.牵引力做功之比为2∶3; B.牵引力做功之比为3∶2;‎ C.牵引力的功率之比为1∶1; D.汽车所受的阻力之比为3∶2‎ ‎【答案】B。‎ ‎【解析】平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,由W = Fs可知,路程之比为3∶3,它们所做的功之比为3∶2。因汽车匀速行驶,所以汽车所受的阻力之比为1∶1。‎ 由P =W/ t可知,牵引力的功率之比为3∶2。‎ ‎9.如图是某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼,如果分别采用如图所示的两种方式来搬运,则关于F1和F2做功的情况,以下判断正确的是( )。‎ A.两种方式机械效率一定相等; B.两种方式功率一定相等;‎ 12‎ C.两种方式所做的总功一定相等;D.两种方式所做的有用功一定相等 ‎【答案】D。‎ ‎【解析】甲图使用的是动滑轮,所做的总功较大,效率较低;乙图用吊车直接把货物搬上二楼,总功等于有用功,效率是1;但无论采用哪种方式,有用功是相同的;故此题正确答案是D。‎ ‎10.如图是测量斜面机械效率的实验装置,已知物重G为8N,弹簧测力计的示数如图所示,下列有关实验过程的说法中不正确的是 ( ) 。‎ A.图中所示拉力对物体做的有用功为2.4J;‎ B.实验过程中要求沿斜面向上匀速直线拉动弹簧测力计;‎ C.此时斜面的机械效率为62.5%;‎ D.实验中物体受到的摩擦力为1.8N ‎【答案】A。‎ ‎【解析】(1)物体在斜面上的路程是80cm,即0.8m;故拉力的功为:;故A得说法错误。‎ ‎(2)在实验过程中,必须匀速拉动弹簧测力计,使物体沿斜面匀速上升,故B的说法正确。‎ ‎(3)物体上升的高度是30cm,物体受到的重力为8N,故物体克服重力所做的功为:,故斜面的机械效率为:,故C的说法正确。‎ ‎(4)物体克服摩擦力的功是:,根据公式求得摩擦力为:,故D的说法正确。此题答案是A。‎ ‎11.粗糙斜面高度为0.4m,长为lm,用沿斜面向上的10N的力把重为20N的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端,耗时10s。则()。‎ A.拉力的功率为100W;B.拉力的效率为75%;C.总功为10J;D.有用功为4J ‎【答案】C。‎ 12‎ ‎【解析】(1)拉力的功为:,此为总功;(2)拉力的功率为:;(3)把物体拉到斜面顶端,物体克服重力所做的有用功为:;(4)拉力的效率为:。‎ 由以上分析可知,正确答案是C。‎ ‎12.如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2。若不计绳重与摩擦,则()。‎ A.W1 = W2,η1=η2;B.W1 = W2,η1<η2;C.W1η2;D.W1>W2,η1>η2‎ ‎【答案】C。‎ ‎【解析】甲是定滑轮,乙是动滑轮,货物质量相同,上升高度相同,故有用功相同;甲滑轮提升货物过程中有一功与总功相同,效率为1;所以应有W2>W1,η1>η2。‎ 正确答案是C。‎ ‎13.如图所示,用24N的水平拉力F拉滑轮,可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动;物体B重10N,弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列说法中正确是( )。‎ A.地面受到的摩擦力为12N;B.滑轮移动的速度为0.4m/s;‎ C.水平拉力F的功率为4.8W;D.在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J ‎【答案】B。‎ ‎【解析】(1)物体A以0.2m/s的速度向左做匀速运动,那么滑轮移动的速度也是0.4m/s;(2)根据,可求得滑轮上拉力F所做的功为:;(3)F为24N,那么绳子对A的拉力为12N,2s内移动的距离为:2s×0.2m/s=0.4m,故绳子的功为:‎ 12‎ ‎,功率为:;(4)物体A做匀速运动,在水平方向上A受到的力是平衡力,即:,所以物体A受到地面对它的摩擦力:,故物体A对地面的摩擦力也是19N(作用力与反作用力的关系)。‎ 从以上分析可知,正确答案是B。‎ 二、填空题(每空2分,共32分)‎ ‎14.青少年在安静思考问题的时候,心脏推动血液流动的功率约为1.5 W,则你在考试的100 min内,心脏做功约为_______J,用这些功可以让一个质量为50 kg的物体匀速升高______m。 (g取10 N/kg)‎ ‎【答案】9000;18。‎ ‎【解析】(1)由题意可知,P=1.5W,t=100min=6000s,‎ 则在100min内心脏做功为:W=Pt=1.5W×6000s=9000J。‎ ‎(2)人的质量m=50kg,由公式W=Gh=mgh可得,这些功可把物体举高的高度:‎ ‎。‎ 故答案为:9000;18。‎ ‎15.如图所示,在50s的时间内,男孩提着重15 N的小提琴水平向左匀速走了100 m,女孩用5 N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100 m,他们中,对物体做功的是_______________(选填“男孩”或“女孩”),做功的功率是_______________。‎ ‎【答案】女孩、10W。‎ ‎【解析】男孩提着小提琴沿水平向左匀速行走,手提力的方向竖直向上,而移动的距离沿水平方向,手的提力对小提琴没有做功;女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速行走,箱子沿水平拉力移动了一段距离,所以女孩的拉力对箱子做了功,W=Fs=5N×100m=500J。她做功的功率是P=W/t=500J/50s=10W。‎ 答案:女孩、10W。‎ ‎16.判断下列说法的正误,正确的打“√”,错误的打“×”。‎ ‎(1)物体做的功多,功率一定大。()‎ ‎(2)物体做功时间短,功率一定大。()‎ 12‎ ‎(3)物体做功多,需要的时间不一定多。()‎ ‎【答案】(1)× (2)× (3)√。‎ ‎【解析】此题考查学生对功率的计算公式的理解,正确理解功率、功和时间三者间关系是学好功率的基础。根据P=W/t可得,功率的大小是由功和时间的大小共同反映的,只根据功或时间的大小不能确定功率的大小,所以说法(1)、(2)是错误的。‎ 把P=W/t变形得t=W/P,对同一机械来说,它的功率一定,做的功多,当然所用的时间就长;但对于不同机械来说,它们的功率不同,做的功多所用时间就不一定多,所以说法(3)是正确的。‎ 答案:(1)× (2)× (3)√。‎ ‎17.图中是中国科学家正在建造的世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”。在组装时,需要用如图所示的滑轮把重为1000 N的物体匀速提升12m,则作用在滑轮上的拉力F为___________N,绳子对重物所做的功为____________J。若提升重物所用的时间为1min,则绳子对重物做功的功率为__________W。‎ ‎【答案】1000、1.2×104、200。‎ ‎【解析】题中所使用的滑轮是定滑轮,其特点是不省力,但可以改变用力方向。则作用在滑轮上的拉力F=G=1 000 N,绳子对重物所做的功为W=Gh=1000 N×12 m=1.2×104 J,绳子对重物做功的功率是P=W/t = 1.2×104 J/60s=200W。本题是对新课程“会运用功的公式、功率的公式进行简单的计算”目标的落实,将物理知识与科技信息结合,设置情景新颖,同时引导学生灵活运用基本知识去分析问题与解决问题。‎ 答案:1000、1.2×104、200。‎ ‎18.小红每天都练习跳绳,跳绳时她所穿鞋的总质量为0.4 kg,平均每分钟她跳绳120次,假定每次双脚抬离地面的高度均为5 cm,则每上升一次她对鞋做的功为____________J;她跳绳时对鞋做功的平均功率为____________W。(g取10 N/kg)‎ ‎【答案】0.2、0.4。‎ ‎【解析】本题是利用W=Gh和P=W/t求功和功率的计算题。根据G=mg,可求出小红对鞋用的力。‎ 根据W=Gh=0.4×10×0.05J=0.2J上升一次小红对鞋做的功,再乘以次数就是她1分钟所做的功;‎ 她的平均功率P=s=0.4W。‎ 答案:0.2、0.4。‎ 12‎ ‎19.如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1,若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1  W2,P1  P2(选填“>”、“<”或“=”)。‎ ‎【答案】=、<。‎ ‎【解析】由题可知,同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,则物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力不变;又因为物体在水平地面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力,大小相等,即F1=F2=f;物体运动的距离都为10m,且F1=F2,由W=FS可知W1=W2;因为v1<v2,且F1=F2,由可知,P1<P2。‎ 故,答案是:=、<。‎ ‎20.如图,质量为m=2千克的物体,在力F的作用下,以0.5米/秒的速度沿水平面作匀速直线运动(滑轮重及绳间的摩擦不计),此时弹簧秤的示数为2N,则物体与水平面之间的摩擦力是N,拉力F做功的功率为瓦。‎ ‎【答案】2;1。‎ ‎【解析】(1)物体A受绳子拉力F绳子=F弹簧测力计=2N与滑动摩擦力f作用,物体做匀速直线运动,由平衡条件得:f=F绳子=2N。‎ ‎(2)由题知,物体在重力的方向上没有移动距离,根据做功的两个必要条件可知,重力做功为0J。‎ 作用在动滑轮轴上的拉力:F=2F弹簧测力计=2×2N=4N;‎ 拉力的功率。‎ 故答案为:2;1。‎ 三、计算题(共29分)‎ ‎21.(8分)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?‎ 12‎ ‎(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;阻力大小是;‎ ‎(2)10s-20s内,小车匀速运动,则,小车速度是0.8m/s,所以小车运动距离为:,水平推力所做的功为:‎ ‎(3)10s-20s内,水平推力的功率:。‎ 故,答案是:(1)大于、45;(2)360J;(3)36W。‎ ‎22.(6分)如图所示的装置中,使重40 N的重物向右做匀速直线运动,水平拉力F=4 N。若物体移动的速度为2 m/s,求:‎ ‎(1)拉力F在2 s内做的功;‎ ‎(2)拉力的功率。‎ ‎【解析】从题图中可以看出,图中的滑轮为动滑轮,根据动滑轮的使用方法可知,当拉力F向右移动距离s时,相同时间内物体向右移动2s的距离,物体向右移动的速度也是拉力F移动速度的2倍。根据速度公式v=s/t,可以求出F移动的距离s,然后再根据W=Fs、P=W/t求出功和功率。也可以利用P=W/t=Fs/t=Fv求拉力F的功率。‎ 滑轮为动滑轮:v=2 m/s÷2=1 m/s,所以s=vt=1 m/s×2s=2m;‎ 所以W=Fs=4N×2 m=8J,所以P=W/t=8J/2s=4W或P=Fv=4N×1m/s=4W。‎ 答案:(1)拉力F在2 s内做的功为8J;(2)拉力的功率为4 W。‎ ‎23.(8分)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:‎ 12‎ ‎(1)当它静止在竖直玻璃上时,受到的摩擦力方向是  。‎ ‎(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  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)‎ ‎【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)由得,擦窗机器人与玻璃的接触面积为:;‎ ‎(4)机器人消耗的电能为:W电=P电t=80W×1200s=96000J;克服重力所做的功:W´=W电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:。‎ 答:(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。‎ ‎24.(7分)常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体,(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg) 。‎ 12‎ ‎(1)某时候机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.03m3、密度为2.5×103kg/m3的实心物体静止不动,该力的大小是多少?‎ ‎(2)若机器人在水下30m处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间150s,物体竖直上升所需要的动力F与物体运动速度v的关系如题图所示,求:‎ ‎①物体上升的速度是多少?‎ ‎②这个过程动力F对物体做了多少功?‎ ‎【答案】(1)450N;(2)①0.2m/s,15000J。‎ ‎【解析】由图像和物体运动规律的有关计算可以求得,具体解答如下:‎ ‎(1),‎ 物体的重力:,‎ 拉力为:;‎ ‎(2)上升速度:,由图像可得F=500N,‎ 功为:。‎ 故,答案为:(1)450N;(2)①0.2m/s,15000J。‎ 12‎
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