功与功率的简答题练习 一、简答题 1．我市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为 500N 的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距 离为 0.4m，用了 0.5s，轨迹如图所示。 （1）起跳后运动员还能继续前进是因为___________。 （2）则此过程重力做的功为多少焦？（_______） （3）重力的平均功率为多少瓦？（_______） 2．2021 年 5 月 15 日，“天问一号”着陆器成功降落火星，如图甲所示。质量为 1300 千克的天问一号在距火星表面 100 米高处短暂悬停，选定安全地点后再着陆。小联对最后 100 米的降落过程，其速度大小随下降高度的变化作了 简单的模拟绘图，如图乙所示。 2 已知地球上 g 取 10 牛/千克，同一物体在火星上的重力是地球上的 5 ，回答以下问题： （1）“天问一号”降落时，与大气摩擦使表面温度上升，此过程的能量转化是________。 （2）在 100 米降落过程中，“天问一号”所受火星重力对它做了多少功？（_______） （3）在匀速下降期间，“天问一号”所受火星重力对它做功的功率大小？（_______） 3．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。 4．巡航导弹是导弹的一种，主要以巡航状态在稠密的大气层内飞行。“巡航状态’'指导弹在被火箭助推器加速后， 主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡后，可以实现远距离发射，超低空飞行，精确打击目标，下图 是某巡航导弹的飞行路线图。 　　 （1）巡航导弹在发射升空阶段，如果不计空气阻力，燃料的化学能转化为导弹的___________； （2）导弹在末端巡航飞行过程中，如果以 200 米/秒的速度匀速直线飞行 2 千米，需要多少时间___________？ （3）己知该导弹的速度和阻力测试数据如下表： 导弹速度（米/秒） 50 100 150 200 导弹受到的阻力（牛） 50 200 450 800 则导弹在末端巡航飞行过程中以 20m/s 的速度匀速直线飞行，60 秒内发动机的推力做功为多少___________？ （4）分析表格数据，推测导弹速度与导弹受到的阻力之间的关系为：___________ 5．“一方有难八方支援”，如图一辆装载医疗物资的货车正在驶向武汉。该货车在水平路面上沿直线匀速行驶时，它 4 所受的阻力为车总重的 0.1 倍，货车（含驾驶员）空载时重为 2 �10 N 。 （1）求货车空载行驶时所受的阻力大小？ （2）求货车以 54km/h 的速度空载匀速行驶时， 5s 内货车牵引力做的功？ （3）当货车以 95kW 的额定功率、 90km/h 的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物？ 6．电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的汽车。由于对环境影响相对传 统汽车较小，其前景被 广泛看好。某车有关数据如下表所示： 车辆类型 电动车 电池类型 磷酸铁锂电池 续航里程 80 千米 整车质量 1720 千克 额定功率 100 千瓦 （1）锂电池放电时，可以提供能量，使汽车行驶。锂电池中，储存的能量形式是__________。 （2）在一次测试过程中，该车以额定功率在水平面上 5 分钟内匀速直线行驶了 8 千米，求这次行驶过程中，牵引 力所做的功为多少焦？（________） （3）在 5 分钟中，该车受到的水平阻力为多少？（_________） 7．抗击新冠肺炎疫情期间，用负压救护车转运患者，进行集中隔离治疗。该车配置了负压装置，负压仓内气压小 于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以 90kW 的恒定功率在平直公路上匀速行驶 54km，用时 30min。请解答下列问题： （1）救护车在这段时间内的速度。 （2）救护车匀速行驶 54km 动力做的功。 （3）救护车所受的阻力。 （4）按照卫生部标准，负压仓内外气压差应在 10~38Pa 之间。经测量发现，该车负压仓 0.9m2 的面积上内外气体压 力差为 18N，请计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。 8．某型号汽车发动机的额定功率为 5.4×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是 1800N。在额定功率下，当 汽车匀速行驶时，求： （l）发动机所提供的牵引力大小； （2）行驶速度的大小； （3）行驶 5min 牵引力所做的功。 9．如图所示是疫情期间推出的一款消毒机器人。使用前对机器人逆千行测试在储液箱中装满消毒液，关闭喷洒装 置并使机器人在水平地面上做匀速直线运动，相关数据如表。（消毒液密度 ρ 取 设备参数 测试数据 空载质量/kg 50 储液箱容积/L 20 行驶时间/min 1 行驶路程/m 30 行驶功率/W 180 1.0 �103 kg / m 3 ） （1）该机器人在水平地面做匀速直线运动时，受到的牵引力为多少牛？ （2）若装满消毒液的机器人乘坐电梯上升 4 米，克服重力做功多少焦？ 10．近日杭州举办了一场“三跳”比赛，这场 500 多位学生参加的比赛首次采用了“智能跳绳”产品。其工作原理是使用 传感器检测跳绳转轴转动，通过内置算法准确获取转轴 360°圆周运动，使跳绳计次精准。比赛结束后，跳绳成绩会 实时在钉钉界面上展示出来，不需要再人工统计和录入。 （1）人转动跳绳转轴，这一过程___________能转化为动能； （2）落地缓冲阶段鞋底发生形变，离地蹬伸时鞋底恢复原状，这一过程中动能与___________相互转化； （3）本次比赛中吴同学 1 分钟跳绳单摇纪录为 288 个，获得了第一名的好成绩（如图为跳绳示意图）。她的质量为 50kg，平均每次跳绳高度约为 0.05m，她跳绳所消耗的功率是___________； （4）若要提高跳绳成绩，可以采用___________等方法（写一个即可）； （5）夺冠队的带队老师介绍：“夺冠的秘籍在于锻炼和勤奋，每天都要保证 2 个小时运动，不论刮风下雨。”从代谢 角度讲，这属于___________（选填“同化作用”或“异化作用”） 11．我们在超市购物时，常常使用购物车，已知购物车的质量为 10kg，小明用 10N 的水平推力推着购物车沿水平地 面运动了 4m，用时 4s，求： (1)购物车的重力； (2)推力所做的功； (3)推力的功率。 12．如图所示，滑雪场的弯曲滑道由 AB、BC 两部分组成，AB 段高度 H=20m，BC 段高度 h=8m。运动员甲和乙的 总质量分别是 m 甲=70kg、m 乙=75kg，他们分别从 A 处由静止沿 AB 滑道下滑，经过 B 处后沿 BC 滑道运动。（不计 摩擦和空气阻力） (1)运动员甲从 A 处滑行到 B 处时重力做功是多少？ (2)运动员乙从 A 处滑行到 C 处时所具有的动能是多少？ 13．随着城市的建设规划，许多城市都出现了高层建筑，电梯是高层建筑的重要组成部分。某公寓的电梯在某次竖 直向上运行的过程中，速度随时间变化的情况如图所示，忽略电梯受到的空气阻力和摩擦阻力，向上运行的动力只 有竖直向上的电动机拉力，电梯轿厢和乘客的总质量为 600kg。（g 取 10N/kg） （1）电梯在匀速运行阶段上升的高度 h1 是多少？拉力 F1 做了多少功？ （2）电梯在前 4 秒做匀加速运动，如果匀加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最小值的平均值，且在 匀加速阶段电动机的拉力 F2 做了 11520J 的功，求匀加速阶段电动机拉力 F2 的大小。 （3）电梯开始向上运行后经过 64s，电动机拉力的平均功率是多少？ 14．如图所示，质量为 50kg 的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的 35%，她在一分钟 内做了 40 个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为 0.3m。求： （1）每做一个仰卧起坐，克服重力做的功是多大； （2）她在这段时间内做功的功率的大小。 15．小金重 500N，他要将 2 箱质量各为 10kg 的水果，从 1 楼搬到 5 楼。小金想到两种办法。甲方案：一次性搬 2 箱上楼；乙方案：每次搬 1 箱上楼，分两次搬。若每层楼高 3m，请通过计算比较：（g = 10N/kg） （1）哪个方案小金对水果做的功多？ （2）那个方案小金体内消耗能量多？ 16．跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一体重为 500N 的运动员 从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经 15s 下落 210m 后，开始做匀速直 线运动直至落地，整个过程用时 30s，求在这个过程中： (1)运动员下落的平均速度； (2)重力做的功； (3)匀速下降时重力做功的功率。 17．如图所示，甲为一半径为 R 的光滑的 1 弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为 G 的物体从斜面顶端由静止释放， 4 测出在水平面上滑行距离为 s 处停下来。图乙是一个粗糙的半径为 R 的 1 1 弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接， 4 将甲中重为 G 的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为 s2 后停下来，求： (1)乙中重力对物体做的功； (2)乙中物体在水平面上的摩擦力； (3)乙中物体在粗糙的 1 弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。 4 18．被国外媒体誉为“新世界七大奇迹”的港珠澳大桥由“水上桥面”和“海底隧道两部分组成。其中长约 5600m 的沉管 4 隧道通过引桥与人工岛路面相连,引桥长 1000m ，竖直高度为 40m ，简化图如图所示。重 5 �10 N 的汽车在沉管隧道 中以 90km/h 的速度匀速行驶,所受阻力为其重力的 0.05 倍。从引桥最低端开始车功率增大到 90kW 匀速行驶，耗时 45s 到达人工岛路面，求： (1)汽车完全通过沉管隧道需要多少秒； (2)汽车在沉管隧道中行驶时牵引力所做的功； (3)汽车在引桥上所受摩擦阻力的大小。 19．一辆质量为 2 吨的汽车，在平直公路上以额定功率 80kW 从静止开始运动，经 l5s 运动 200m 恰好达到最大速度， 接着匀速运动 25s 关闭发动机，滑行 100m 停下。整个过程中 v﹣t 图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻 力