專題訓(xùn)練( 五 )功與功率的計(jì)算功與功率的計(jì)算是中考考查的熱點(diǎn),常與生產(chǎn)、生活、科技等聯(lián)系,與二力平衡、速度公式等相結(jié)合來(lái)考查。題型有填空題、選擇題和計(jì)算題。類型1功的相關(guān)計(jì)算1.( 山西中考 )小明利用“3D”打印機(jī),打印出和自己大小一樣的“自己”模型,但質(zhì)量只有自己的,這個(gè)模型的密度是小明密度的。小明把模型從一樓搬到二樓教室克服模型重力做功150J( 估測(cè),合理即可 )。2.有一起重機(jī),它將5000 N重的物體勻速提升高度h,后又水平移動(dòng)距離s,而且h+s=10 ( m ),則鋼絲繩對(duì)物體所做的功最大值是50000J,最小值是0J。類型2功與功率的綜合計(jì)算3.某建筑工地上一臺(tái)升降機(jī)的箱體連同貨物的重量為1500 N,在10 s內(nèi)從樓的1層上升到5層,如果每層樓高3 m,則升降機(jī)電動(dòng)機(jī)至少做功1.8104J,功率至少1.8103W。4.一個(gè)正常成年人的心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率為1 W,則該成年人1 h心臟對(duì)血液做的功3600J,這些功可以把360N的水送到10 m高處。5.如圖,初三( 1 )班學(xué)生丹丹從地上拿起一個(gè)雞蛋,并用大約2 s的時(shí)間將它勻速舉過(guò)頭頂,在這2 s時(shí)間內(nèi),丹丹做功的功率約為( B )A.0.25 WB.0.5 WC.1 WD.2 W6.一輛質(zhì)量為1.4104 kg的小型壓路機(jī),以2 km/h的速度在路面上勻速行駛。在施工時(shí)可以等效為每次鋼輪以2.5105 N的恒力垂直作用在路面上,下壓路面的距離為1 mm,鋼輪每秒鐘壓路25次( g=10 N/kg )。下列判斷中正確的是( D )A.壓路機(jī)靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓力是1.4104 NB.壓路機(jī)在5 min內(nèi)通過(guò)的路程是200 mC.壓路機(jī)在1 min內(nèi)對(duì)路面做功是3.7103 JD.壓路機(jī)在1 min內(nèi)對(duì)路面做功的功率是6.25103 W7.學(xué)校進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室儀器升級(jí)工程,買了30套、每套質(zhì)量為10 kg的物理實(shí)驗(yàn)器材,每套器材一箱。某實(shí)驗(yàn)員需要把這批實(shí)驗(yàn)器材搬運(yùn)到7 m高的物理實(shí)驗(yàn)室。( 1 )實(shí)驗(yàn)員至少需要做多少功( 不考慮他克服自身重力所做的功,g=10 N/kg )?( 2 )如圖所示,假設(shè)他身體可以提供的功率P取決于所搬運(yùn)物體的質(zhì)量m。若要盡可能快地把這批器材搬上去,那么他每次搬運(yùn)的實(shí)驗(yàn)器材是多少箱?( 3 )不考慮搬起、放下實(shí)驗(yàn)器材和下樓的時(shí)間,求他搬運(yùn)這批實(shí)驗(yàn)器材的最短時(shí)間。解:( 1 )物理實(shí)驗(yàn)器材的總質(zhì)量m=30m0=3010 kg=300 kg則這批實(shí)驗(yàn)器材的總重力G=mg=300 kg10 N/kg=3000 N實(shí)驗(yàn)員搬運(yùn)器材至少做的功W=Gh=3000 N7 m=2.1104 J( 2 )由題圖可知,身體提供的功率最大時(shí),每次搬運(yùn)的器材質(zhì)量m=30 kg,由于一箱器材質(zhì)量m0=10 kg,則一次需要搬運(yùn)箱數(shù)n=3( 3 )要求搬運(yùn)時(shí)間最短,身體所提供的功率應(yīng)最大,由題圖可知,最大功率P=70 W根據(jù)P=Wt可得,最短時(shí)間t=300 s8.沉船打撈指的是打撈沉沒(méi)于水中物體的工程作業(yè)。如圖所示是某沉船打撈設(shè)備工作時(shí)拉力的功率隨時(shí)間變化的曲線,若沉船整個(gè)過(guò)程都是以0.05 m/s的速度勻速上升,8 min后沉船離開水面。求:( 1 )打撈設(shè)備工作時(shí)的最大拉力和最小拉力;( 2 )沉船的重力和體積( g=10 N/kg )。解:( 1 )由題圖可知,在05 min過(guò)程中,沉船并沒(méi)有離開水面,此時(shí)所受浮力最大,拉力F拉=G-F浮,即此時(shí)拉力最小為F小;第8 min后,沉船完全離開水面,此時(shí)不再受到水的浮力作用,即拉力等于沉船自身重力,即此時(shí)拉力最大為F大。由P=Fv可得,F小=6107 NF大=8107 N( 2 )沉船的重力G=F大=8107 N沉船完全浸沒(méi)時(shí)所受的浮力F浮=G-F小=8107 N-6107 N=2107 N沉船的體積V船=V排=2000 m33