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小华用50N的力沿水平方向推重400N的物体做匀速直线运动,在5s内移动了5m,则物体的速度为______m/s,小华做的功是______J,功率是______W.

一、题文

小华用50N的力沿水平方向推重400N的物体做匀速直线运动,在5s内移动了5m,则物体的速度为______m/s,小华做的功是______J,功率是______W.

考点提示:速度的计算,功的计算,功率的计算

二、答案

(1)物体运动速度:
v=
s
t
=
5m
5s
=1m/s;
(2)拉力做的功:
W=Fs=50N×5m=250J;
(3)拉力的功率:
P=
W
t
=
250J
5s
=50W.
故答案为:1;250;50.

三、考点梳理

知名教师分析,《小华用50N的力沿水平方向推重400N的物体做匀速直线运动,在5s内移动了5m,则物体的速度为______m/s,小华做的功是______J,功率是______W.》这道题主要考你对 速度的计算功的计算功率的计算 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:速度的计算,功的计算,功率的计算

考点名称:速度的计算
  • 计算公式:
    v=。其中v表示速度,s表示路程,t表示通过这段路程所用的时间。
  • 巧选参照物简化速度的计算:
       恰当地选择参照物,可使某些关于速度计算的复杂问题变得简单。像超车、错车,漂流物问题等都可以这样试试!不要形成定势,只盯着地面或地面上静止的物体做参照物!

    例1在一列以18m/s的速度匀速行驶的火车上,某乘客以2m/s的速度在车厢内行走(车厢长 20m).下列说法正确的是(  )
    A.乘客用ls的时间从车厢头走到车厢尾
    B.乘客用11s的时间从车厢头走到车厢尾
    C.乘客用10s的时间从车厢头走到车厢尾
    D,乘客用1.25s的时间从车厢头走到车厢尾

    解析研究地面上运动的物体我们首先想到的参照物是地面。本题如果以地面为参照物,火车和乘客都在运动,问题很复杂,如果我们选取匀速行驶的火车为参照物,问题就会简单许多,只剩下一个相对于参照物运动的物体——乘客,无论乘客从车头走到车尾,或从车尾走到车头,相对车厢走的路程都是车厢长 20m,相对于车的速度为2m/s,由速度公式的变形,可求出时间,则乘客无论从车头走到 车尾或从车尾走到车头所需时间均相等,故正确答案为C。

    答案:C

    比值类问题解决方法:
         求比值的问题,把所给条件写成比的形式后,根据速度公式或者其变形公式,把所要求的硅用比值表示出来,化简,代入数据,计算得出结果。

    例甲乙两匀速直线运动的物体的速度之比勾 4:3,运动的时间之比为4:1,则两车通过的路程之比为 (   )
    A.4:3
    B.4:l
    C.  3:4
    D.16:3

    解析:有速度公式变形得s=vt,利用速度公式来求路程之比

    答案:D

考点名称:功的计算
  • 功的计算公式:
    功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离),W=FS。

    单位:
    国际单位制中,力的单位是N,距离的单位是m,功的单位是N·m,它有一个专用名称叫做焦耳,简称焦,用符号J表示,1J=1N·m。
  • 在利用该公式进行计算时的注意点:
    (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;

    (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;

    (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
考点名称:功率的计算
  • 功率的计算公式:
    (1)P=W/t,其中P代表功率,单位为W,W代表功,单位为J;t代表时间,单位为s。
    (2)因为P=W/t,W=Fs,v=s/t,所以P=W/t=Fs/t=Fv,P=Fv是功率的又一表达式。
  • 公式法计算功率:
         运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的,不能张冠李戴。单位要统一,P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
    例1 如图所示,铁明同学向上跳台阶进行晨练,铁明重500N,在10s内匀速连跳12个台阶,每个台阶的高度为0.2m。在这个过程中,已知铁明克服摩擦做功为2800J,求出此过程中:

    (1)铁明竖直向上跳的平均速率多大?
    (2)铁明克服重力做功是多少?
    (3)铁明做功的总功率多大?
    解析:竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式求出,克服重力做功等于重力与高度的乘积,即,总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式求得。
    (1)0.24m/s
    (2)
    (3)

    例2在打捞海底沉船时,常用水下机器人潜入水下打捞船上物品,已知ρ海水=1.03×103kg/m3
    (1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?
    (2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m3,密度为2.7×103kg/m3的物体静止不动,求该力的大小。
    (3)若机器人在水下运动时,所受海水阻力与速度的关系如图所示,求机器人在水下以0.5m/s的水平速度匀速运动时,机器人水平推进力的功率。

    解析:(1)由液体压强公式得,
    (2)物体在水下受平衡力的作用,则

    (3)由题图可知,海水阻力与机器人的运动速度成正比,当机器人运动速度为0.5m/s时,f=175N 机器人匀速前进时,机器人水平推进力F=f
    P=Fv=175N×0.5m/s=87.5W
    答案:(1)7.21×105Pa(2)334N(3)87.5W

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