§12.2 怎样比较做功的快慢(一)
基础回顾:
1.功率的意义:功率是表示物体 的物理量。
2.功率的概念:在物理学中,把 叫做功率。
3.功率的公式: 。
4.功率的单位:在国际单位制中,功的单位是焦(J),时间的单位是秒(s),功率的单位就是焦/秒(J/s)称为瓦特,简称瓦,符号为W。1W = 1 J/s
在工程技术上,常用千瓦(kW)作为功率的单位,1kW = W
检测试题:
1. 叫做功率,功率的计算公式是 ,单位是 。
2.要测量一个同学上楼的功率,需要的器材除刻度尺、体重测量仪外,还需要 。根据测量的物理量计算功率的表达式是 。
3.正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W,那么在一天时间内心脏做功约 J。这些功可把一个质量为的人匀速提高 m。(g取10N/kg)
4.在水平地面上,用50N的水平推力推重为100N的箱子,在10s内前进了。如图12—2—3所示,推箱子的小朋友做功的功率为 W。
5.下列关于“功”和“功率”的说法中,正确的是 ( )
A.机器的功率越大,做的功越多
B.功率不同的机器,做的功可能相等
C.机器做功的时间越少,功率就越大
D.甲做功比乙做功慢,则甲做的功比乙做的功少
6.(2005南宁市),南宁市某商场举行首届跑楼梯比赛,共有500多名选手参加。若要比较参赛者的功率大小,需测出的物理量是 ( )
A.登楼所用的时间
B.参赛者的体重,所登楼层的高度
C.参赛者的体重,所登楼层的高度以及登楼所用的时间
D.参赛者的体重,所登楼层的高度,登楼所用的时间以及参赛者通过的路程
7.体重相同的甲、乙两同学,同时开始登山,甲同学先到山顶,乙同学后到山顶,则
A.甲同学比乙同学做的功多,甲同学比乙同学的功率大
B.甲同学比乙同学做的功少,甲同学比乙同学的功率大
C.甲同学与乙同学做的功相等,他们的功率也相等
D.甲同学与乙同学做的功相等,甲同学比乙同学的功率大
8.小华骑着一辆普通自行车,在平直公路上以某一速度匀速行驶。若小华和车所受的阻力为20N,则通常情况下,小华骑车所消耗的功率最接近( )
A .1W B.10W C.100W D.1000W
9.李刚同学用水平拉力使重为100N的物体以/秒的速度沿直线匀速前进,已知物体与地面间的摩擦力是20N,求:
(1)在1分钟内拉力对物体做了多少功?
(2)拉力的功率多大?
10.一辆上海桑塔纳牌轿车在我省新建成的清——镇高速公路上行驶,
(1)它在经过如图12—2—4所示的标志牌下时,速度已达/s,并仍以此速度在向前开行,这辆车是否违反了交通法规,为什么?
(2)如果这辆轿车以108km/h的速度匀速行驶,
①从标志牌处开到镇宁需要多少时间?(结果保留两位小数)
②设这段路程为平直公路,在这段路程中,该车受到的阻力
为N,它的功率是多大?
§12.2 怎样比较做功的快慢(二)
例题: 引体向上,是同学们经常做的一项健身运动,如图12—2—2所示。该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上提时,下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作。
课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。
(1) 请你说出应测量哪些物理量。
(2) 写出计算陈强同学动作时功率的表达式。
解析:引体向上活动过程中实质是克服自身的重力做功
由功率公式可知,必须要知道自身的重力G,每次动作重心上升的高度h,连续完成16个规范动作所用的时间t。这样该同学的功率P可求出来。
答案:(1)见上述分析 (2)
检测试题:
1.一架我国自行研制的歼—8Ⅱ战斗机的质量为1.5×,发动机用8×104N的推力使飞机在10s内前进,则飞机受到的重力为___________N,这段时间内飞机的平均速度为_______m/s,推力的功率为___________W.
2.一名举重运动员在3s 内把质量为的杠铃举高,则此过程该运动员做功的功率是 W。(g取10N/kg)
3.甲、乙两位同学分别把同样重的木头从一楼搬到三楼,甲用的时间比乙用的时间长,两人对木头做功的大小关系是 (选填“>”、“=”或“<”),对木头做功快的是 同学。
4.小芳用200N的水平推力在水平地面上推动重为300N的箱子,10s内箱子匀速前进。在这个过程中,小芳对箱子做功的功率是 W。箱子与水平地面间的滑动摩擦力是 N。
5.在2005年中考体育达标“跳绳项目”测试中,刘燕同学1min跳了120次,每次跳起的高度约为。若她的质量为,则她跳一次做的功约为 J,她跳绳的平均功率约为 W(g取10N/kg)
6.如图12—2—5所示,某同学在做俯卧撑运动,
可将他视为一个杠杆。他的重心在A点,重力为500N,
那么他将身体撑起,双手对地面的压力至少为 N。
若他在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离
均为0.4m,则他的功率至少为 W。
7. 小敏同学和他所骑的轻便自行车总重约600N,上学路上他骑车在20s内匀速通过了一段长的平直公路。若自行车所受路面的阻力大约为人和车总重力的0.05倍,则通过该段公路时,小敏同学登车的功率约为 ( )
A. 150W B. 300W C.1500W D. 3000W
8.猎豹的心脏每跳一次输送m3的血液,其血压(可看为心脏压送血液的压强)的平均值为3×104 Pa。心跳约每分钟60次,猎豹的心脏工作的平均功率为 ( )
A. 2 W B .3 W C. 6 W D. 18 W
9.甲、乙两个集装箱质量相同,用起重机将甲集装箱以/s的速度提升。再将乙集装箱以/s的速度提升到相同的高度,那么起重机 ( )
A.第一次做功多,功率大
B.第二次做功多,功率大
C.两次做功一样多,功率一样大
D.两次做功一样多,第二次功率大
10.体重相同的甲、乙两同学沿同一个竹竿进行爬竿比赛,甲从地面爬到竿顶用了16s,乙从地面爬到竿顶用了12s,则甲、乙两人爬竿时做的功和功率之比分别为 ( )
A.4 :3,4 :3 B.1 :1,3 :4
C.1 :1,4 :3 D.无法确定
11.一列火车以 /s 的速度在平直轨道上匀速行驶,整列火车受到的阻力是 9×103N,求这列火车行驶 1min 机车做了多少功?功率多大?
12.学校买了一箱物理器材,小军同学将它从一楼搬运到三楼(如图12—2—6所示),小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
(1)测量所需要的器材有: 。
(2)小丽同学设计的测量步骤如下,其中多余的是
A.测出箱子所受的重力
B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出小军上楼梯所用的时间
E.算出小军搬运箱子的功率
(3)请你帮小丽设计一个实验记录表格.