中考物理专题攻破 专题29 功、功率、机械效率综合计算（解析版）.doc

PAGE34 / NUMPAGES34 专题29 功、功率、机械效率综合计算 考点一 功、功率的计算 1．（2019·广州）运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为80kg。只考虑人受到重力和空气阻力。下落时的速度－时间图线如图26所示。 （1）人在前50s内下落了2100m，求这段时间内人的平均速度。 （2）人在前30s内下落了1500m，求这段时间内人所受重力做的功和功率（g=10N/kg）。 （3）从第10s到第30s这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的？ （4）人在第30s时所受空气阻力_______第50s时所受空气阻力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】（1）42m/s （2）1.2×106J 4×104W （3）人的动能先增大后不变，人的重力势能一直减小，人的机械能一直减小 （4）等于 【解析】 （1）人在前50s内的平均速度为 v1=eq \f(s1,t1)=eq \f(2100m,50s)=42m/s （2）人在前30s内所受重力做的功为 W=Gh=mgh=80kg×10N/kg×1500m=1.2×106J 人在前30s内所受重力的功率为 P=eq \f(W,t)=eq \f(1.2×106J,30s)= 4×104W （3）由图26知，人的速度在第10s到第30s这个过程中的变化情况是：先变大后不变。因此，人的动能的变化情况是：先增大后不变。由于人一直在下落，则人的高度越来越小，所以人的重力势能的变化情况是：一直减小。而人在下落过程需要克服空气阻力做功，使机械能转化为内能，所以人的机械能的变化情况是：一直减小。 （4）设人在第30s时和在第50s时所受空气阻力分别为f1、f2，因为人在第30s时和第50s时均处于匀速状态，得f1=G人、f2=G人，可见f1=f2。 2．(2019·内江)发生意外的民航客机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气装会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，如图所示，人员可沿着斜面滑行到地上。机舱口下沿距地面高度为3m，气囊长为6m。一个质量为50kg的人沿气囊从出口处下滑到地面的平均速度为4m/s，g＝10N/kg求： （1）他从出口滑到地面，需要的时间是多少？ （2）他从出口滑到地面，重力做功是多少？ 【答案】（1）1.5s（2）1500J 【解析】 （1）由v＝eq \f(s,t)可得，他从出口滑到地面需要的时间：t＝eq \f(s,v)＝eq \f(6m,4m/s)＝1.5s； （2）人的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 他从出口滑到地面，重力做功：W＝Gh＝500N×3m＝1500J。 3．（2019·玉林）如图所示，质量为2.5t的汽车在平直的公路上匀速行驶，在其前方有一固定的测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号，第一次发出信号到接收到信号用时0.6s，第二次发出信号到接收到信号用时0.4s，测出汽车的速度为34m/s。已知汽车在公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，超声波的速度为340m/s。（g取10N/kg） 求： （1）汽车匀速行驶时受到的牵引力； （2）汽车匀速行驶10s内牵引力做的功； （3）测速仪两次发出信号的时间间隔。 【答案】（1）500N（2）1.7×105J（3）1.1s 【解析】（1）汽车的重力：G=mg=2.5×103kg×10N/kg=2.5×104N 汽车受到的阻力：F阻=0.02G=0.02×2.5×104N=500N 汽车匀速直线行驶时，汽车受到的阻力和牵引力是平衡力：F=F阻=500N （2）汽车10s内行驶的距离：s=v车t=34m/s×10s=340m 牵引力做功：W=Fs=500N×340m=1.7×105J （3）由v=EQ \F(s,t)得：汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：s1=v声t1=340m/s×EQ \F(0.6s,2)=102m 则汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：s2=v声t2=340m/s×EQ \F(0.4s,2)=68m 因此汽车在两次信号的间隔过程中行驶：s=s1－s2=102m－68m=34m 设测速器发出两次信号时间差为△t， 汽车行驶34m共用时间：t=△t－t1 +t2=△t－EQ \F(0.6s,2)+ EQ \F(0.4s,2)=△t－0.1s 汽车的车速：v=EQ \F(s,t)=EQ \F(34m,△t－0.1s)=34m/s 解得测速仪两次发出信号的时间间隔：△t=1.1s 答：（1）汽车匀速行驶时受到的牵引力500N； （2）汽车匀速行驶105内牵引力做的功1.7×105J； （3）测速仪两次发出信号的时间间隔1.1s。 4．(2019·德州)2018年10