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1、1第九讲第九讲 功和机械能功和机械能课时 1 功 功率命题点 功、功率的计算1. (2011 长沙 25 题 3 分)如图所示，一个质量为 45 kg 的人，在 10 s 内连续 5 次跳上每级高度为 0.2 m 的台阶，则此人在这段时间内的功率是(g取10 N/kg) ( )第 1 题图A. 450 W B. 45 W C. 4.5 W D. 4 500 W2. (2013 长沙 31 题 4 分)2013 年长沙体育中考，男生新设引体向上项目如图是引体向上的示意图，小云同学在半分钟内做了 12 个规范的引体向上已知小云的质量为 60 kg，每次引体向上他能将自身重心提高 0.4 m，则小云
2、每做一次引体向上所做的功为_J，整个过程中的平均功率为_W(g取 10 N/kg)第 2 题图3. 2016 长沙 38(2)(3)题 4 分某海上蹦极挑战者的质量为 50 kg，下落的高度为 45 m，所用时间为 5 s，g取 10 N/kg，求：(2)重力对挑战者所做的功(3)重力做功的功率4. 2015 长沙 38(2)题 3 分扫地机器人是智能家用电器的一种，正逐渐进入我们的生活如图所示，是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人小王在室内运动场上试用中发现，该机器人在 1 min 内沿直线匀速清扫的距离为 18 m，若它在运2动中所受阻力为 105 N，问：(2)此过程
3、中机器人的水平推力所做的功及功率分别为多大？第 4 题图考向拓展1. 2009 长沙 38(2)题 3 分在我市书院南路道路改扩建工程中，推土机发挥了重要作用如图是某型号履带式推土机，其发动机的额定功率为 150 kW，质量为 2.0104 kg，履带与地面的总接触面积为 2.5 m2(取g10 N/kg)求：(2)若推土机在平直场地上以额定功率作业，在其以 1.5 m/s 的速度匀速前进 10 m 的过程中，它受到的阻力及阻力所做的功考向拓展 1 图2. (2017 益阳)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，一个体重为 500 N 的运动员从空中悬停的直升
4、机上由静止开始竖直跳下，经过15 s 下落 210 m 后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时 30 s，其速度与时间的关系如下图所示求在这个过程中：(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3考向拓展 2 图3. 共享单车致力于解决出行问题，为人们提供便捷经济、绿色低碳、更高效率的共享单车服务如图所示，小健骑着共享单车在一段平直的公路上匀速行驶了 300 m，用时 1 min，若共享单车的质量为 20 kg，受到的阻力为 20 N，与地面的总接触面积为 3103 m2，小健的质量为 55 kg.(g10 N/kg)(1)在下图中画出小健骑共享单车匀速前行时
5、，小健受到的重力示意图(2)骑车时地面受到的压强(3)小健骑行时的功率考向拓展 3 图答案1. B 【解析】人在 10 s 内向上跳的高度是 1 m，他克服重力做功WGhmgh45 kg10 N/kg1 m450 J，他的功率P 45 W故选 B.W t450 J 10 s2. 240 96 【解析】题目已知小云的质量和每次引体向上将身体抬高的高度，则可知一次引体向上做功为WGhmgh60 kg10 N/kg0.4 m240 J；小云在半分钟内做了 12次引体向上，故其平均功率为P96 W.Wn t240 J 12 30 s3. 解：(1)挑战者的重力是Gmg50 kg10 N/kg500 N
6、重力对挑战者所做的功为WGh500 N45 m2.25104 J(2)重力做功的功率P 4.5103 WW t2.25 104 J 5 s4. 解：机器人匀速直线清扫，水平推力等于阻力，即F105 N4则机器人水平推力做功WFs105 N18 m1 890 J机器人的功率P 31.5 WW t1 890 J 60 s5. 解：由题意知推土机的工作时间t s，则推土机所做的功为s v10 m 1.5 m/s20 3WPt150103 W s1106 J，由于推土机匀速运动，故推土机受到的阻力FfF20 3牵 1105 N，阻力做的功WFf s1105 N10 m1106 JW s1 106 J
7、10 m【考向拓展】1. 解：(1)后 15 s 内运动的距离s2v2t26 m/s15 s90 m30 s 内的路程ss1s2210 m90 m300 m运动员下落的平均速度为v 10 m/ss t300 m 30 s(2)重力做的功WGh500 N300 m1.5105 J(3)匀速下降时FG500 N重力做功的功率PFvGv500 N6 m/s3 000 W或者P 3 000 WW tFs t500 N 90 m 15 s2. 解：(1)如答图所示考向拓展 2 答图(2)根据压强公式，骑行时地面受到的压强为p F S（m车m人）g S2.5105 Pa（20 kg55 kg） 10 N/kg 3 103 m2(3)由于小健在平直公路上匀速行驶，则牵引力大小等于受到的阻力，即Ff20 N，小健骑行时的功率5P 100 WW tFs t20 N 300 m 60 s