¿Alguien tiene preguntas de práctica sobre física, maquinaria y potencia en el tercer grado de la escuela secundaria?

3. Power

Entrenamiento de 5 minutos (entrenamiento previo, se puede utilizar antes de la clase)

1. Como se muestra en la Figura 15-3-1. velocidad Es una cantidad física que expresa la velocidad del movimiento de un objeto. Comúnmente utilizamos dos métodos para comparar la velocidad del movimiento de un objeto. Describa el método utilizado en la competencia de velocidad a continuación para comparar la velocidad del movimiento de un objeto.

Figura 15-3-1

El método utilizado en la Figura A para comparar la velocidad de los movimientos de tres personas es _______________________________________.

El método utilizado en la Figura B para comparar la velocidad de los movimientos de tres personas es _______________________________________.

Análisis: Hay dos formas de comparar la velocidad del movimiento de un objeto: un método es comparar la longitud de la distancia recorrida en un período de tiempo igual. Cuanto mayor es la distancia recorrida, más rápido se mueve. ; por el contrario, el movimiento se vuelve más lento. Otro método es: comparar el tiempo que tarda un objeto en recorrer una distancia igual. Cuanto más corto es el tiempo, más rápido se mueve, por el contrario, más lento se mueve. Se puede ver en la Figura A que las tres personas tomaron el mismo tiempo pero viajaron distancias diferentes, por lo que la Figura A usó el primer método para comparar la velocidad del movimiento del objeto. En la Figura B, podemos ver que la distancia recorrida por las tres personas es igual, pero el tiempo necesario es diferente. Por lo tanto, la Figura B utiliza el segundo método para comparar la velocidad del movimiento del objeto.

Respuesta: Compara la distancia recorrida por objetos en igual tiempo Compara el tiempo que tardan los objetos en recorrer distancias iguales

2 Las masas de dos contenedores A y B son iguales. . La grúa eleva A 10 m a una velocidad de 1 m/s; luego eleva B a la misma altura a una velocidad de 2 m/s, entonces ( )

A. lo mismo B. Primero Se hizo más trabajo la primera vez

C Se hizo más trabajo la segunda vez D. Incomparable

Análisis: Según W=Fs, se puede ver. que la cantidad de trabajo realizado está relacionada con el tamaño y el borde de la fuerza que actúa sobre el objeto. La dirección de la fuerza está relacionada con la distancia recorrida y no tiene nada que ver con factores como el tiempo y la velocidad del movimiento del objeto. . Para comparar la cantidad de trabajo realizado, simplemente compare la magnitud de la fuerza y ​​la distancia. En la pregunta, las masas de A y B son iguales, por lo que la fuerza de tracción ejercida por la grúa sobre A y B es igual. Las distancias que A y B se mueven en la dirección de la fuerza de tracción también son iguales, por lo que el trabajo realizado por. el grifo dos veces es igual.

Respuesta: A

3. En la clase de educación física, Xiao Ming utilizó una fuerza horizontal de 100 N para patear una pelota de fútbol que pesaba 5 N en el suelo. suelo, después de detenerse 30 m, el trabajo realizado por el pie sobre la pelota mientras ésta rueda es ( )

A.150 J B.500 J C.3 000 J D.0

Análisis: En el proceso de utilizar W=F para encontrar trabajo, es clave determinar correctamente la fuerza y ​​la distancia. La fuerza y ​​la distancia aquí deben ser correspondientes y no pueden ignorarse. Durante el proceso de rodadura de la pelota, los pies no ejercen fuerza sobre la pelota, es decir, F=0 y los 30 m no se mueven en la dirección de la fuerza, sino que se mueven porque el objeto tiene inercia y necesita mantenerla; estado de movimiento original, por lo que W = 0, las opciones A, B y C son incorrectas y la opción D es correcta.

Respuesta: D

Entrenamiento de 10 minutos (entrenamiento intensivo, se puede utilizar en clase)

1. Determina si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. y marca las correctas con "√", marca "×" si son incorrectas.

(1) Si un objeto hace más trabajo, su potencia debe ser mayor. ( )

(2) Si el objeto funciona por un corto tiempo, la potencia debe ser alta. ( )

(3) Si un objeto hace mucho trabajo, no necesariamente requiere mucho tiempo. ( )

Análisis: Esta pregunta pone a prueba la comprensión de los estudiantes sobre la fórmula de cálculo del poder. Una comprensión correcta de la relación entre el poder, el trabajo y el tiempo es la base para aprender bien el poder. Según P=W/t, la magnitud de la potencia se refleja simultáneamente por la magnitud del trabajo y el tiempo. La magnitud de la potencia no se puede determinar basándose únicamente en la magnitud del trabajo o el tiempo, por lo que los enunciados (1) y (2) son. mal de.

Transforme P=W/t en t=W/P. Para la misma máquina, su potencia es constante y realiza más trabajo, y por supuesto lleva mucho tiempo, pero para diferentes máquinas, su potencia es diferente y el trabajo; hecho es Cuanto más trabajo haces, más tiempo lleva, por lo que la afirmación (3) es correcta.

Respuesta: (1) × (2) × (3)√

2 Un estudiante con una masa de 40 kg subió a la cima de la montaña en 12 segundos en un. clase de educación física a 3 m de un poste vertical largo. Luego, durante este período de tiempo, el trabajo realizado por el estudiante es _______________J y la potencia es ____________W. (g=10 N/kg)

Análisis: esta pregunta evalúa la aplicación de la fórmula de cálculo de potencia por parte de los estudiantes. Las cantidades físicas requeridas se pueden obtener usando G=mg, W=Gh y P=W/. t.

Respuesta: 1 200 100

3. Una grúa levanta un peso de 1 000 N en dirección vertical. El peso parte del reposo y primero realiza un movimiento lineal hacia arriba con velocidad variable. y luego movimiento lineal uniforme. Se sabe que el objeto pesado se elevó 16 m en 30 s de movimiento con velocidad variable, y luego se elevó 8 m con velocidad constante en los siguientes 10 s. Si no se tiene en cuenta la resistencia del aire, la potencia de la grúa sobre el. la carga durante el movimiento lineal uniforme es_ _______W.

Análisis: Esta pregunta solo busca la potencia en el proceso de movimiento lineal uniforme. Según P=W/t y W=Gh se puede encontrar el trabajo y la potencia que realiza la grúa sobre la carga. Un error común al resolver esta pregunta es no examinarla claramente y, a menudo, buscar la potencia promedio de todo el proceso. Debido a que durante el movimiento de velocidad variable, la fuerza de tracción de la grúa sobre la carga no es igual a la gravedad que experimenta, no podemos usar la gravedad de la carga multiplicada por la altura que se eleva como el trabajo realizado por la grúa durante el movimiento de velocidad variable. movimiento. Por supuesto, sería aún más incorrecto utilizar el trabajo calculado para calcular la potencia.

Respuesta: 800

4. En la clase de educación física, ¿qué alumno puede hacer más dominadas que otros? ¿Qué cantidades físicas crees que es necesario medir? ¿Qué herramientas de medición se utilizan?

Análisis: Esta pregunta pone a prueba la medición del poder. Primero, se debe aclarar el principio del experimento y luego se deben determinar las cantidades físicas que se medirán, las herramientas de medición y los métodos de medición según el principio. El principio de este experimento es P=W/t Según este principio, y con base en W=Gh=mgh, se obtienen las tres cantidades físicas que es necesario medir para medir la potencia, a fin de determinar la herramienta de medición adecuada. Sin embargo, los estudiantes suelen pensar que una báscula es una herramienta para medir masa, lo cual es incorrecto. Debido a que las balanzas se utilizan en los laboratorios para medir la masa de objetos relativamente pequeños, la masa de una persona obviamente no se puede medir con una balanza, sino que se debe medir con una báscula.

Respuesta: Masa, altura y tiempo; báscula, báscula y cronómetro.

5. En el dispositivo que se muestra en la Figura 15-3-2, se hace que un peso de 40 N se mueva en línea recta con velocidad constante hacia la derecha, con una fuerza de tracción horizontal de F=. 4 n. Si el objeto se mueve a una velocidad de 2 m/s, encuentre:

Figura 15-3-2

(1) El trabajo realizado por la fuerza de tracción F en 2 s;

(2) El poder de la fuerza de tracción.

Análisis: Como se puede ver en la imagen del título, la polea en la imagen es una polea móvil según el uso de la polea móvil, cuando la fuerza de tracción F se mueve hacia la derecha una distancia. s, el objeto se mueve hacia la derecha durante 2 s en el mismo tiempo, la velocidad a la que el objeto se mueve hacia la derecha también es el doble de la velocidad de la fuerza de tracción F. De acuerdo con la fórmula de velocidad v=s/t, se puede encontrar la distancia s recorrida por F, y luego se puede encontrar el trabajo y la potencia de acuerdo con W=Fs y P=W/t. También puedes usar P=W/t=Fs/t=Fv para encontrar la potencia de la fuerza de tracción F.

La polea es una polea en movimiento

v=2 m/s÷2=1 m/s

Entonces s=vt=1 m/s× 2 s= 2 m

Entonces W=Fs=4 N×2 m=8 J

Entonces P=W/t=8 J/2 s=4 W o P= Fv=4 N×1 m/s=4 W.

Respuesta: (1) El trabajo realizado por la fuerza de tracción F en 2 s es 8 J.

(2) La potencia de tracción es de 4 W.

Entrenamiento de 30 minutos (entrenamiento de consolidación, se puede utilizar después de clase)

1. (Simulación Gansu Lanzhou 2010, 2) Dos automóviles A y B en una carretera recta. a velocidad constante bajo la misma fuerza de tracción, si la relación de distancias recorridas en el mismo tiempo es 3:2, entonces la relación del trabajo realizado por A y B ( )

El trabajo realizado por A. la fuerza de tracción es 2:3 B. El trabajo realizado por la fuerza de tracción La relación de la potencia de tracción es 3:2

C La relación de la potencia de tracción es 1:1 D. La relación de. la resistencia del automóvil es 3:2

Análisis: En una carretera recta, dos automóviles A y B viajan a velocidad constante bajo la misma fuerza de tracción. De W = Fs, se puede ver que la. La razón de distancias es 3:3, y la razón del trabajo realizado por ellas es 3:2. Como el automóvil viaja a velocidad constante, la relación entre la resistencia y el automóvil es 1:1. Puede verse a partir de P =W/t que la relación entre potencia de tracción y potencia es 3:2. Esta pregunta tiene como objetivo implementar el objetivo del nuevo curso "ser capaz de explicar el significado del trabajo mecánico utilizando ejemplos de la vida y la producción" y evaluar la capacidad de análisis y razonamiento de los estudiantes.

Respuesta: B

2. Hay dos máquinas A y B. La potencia de A es mayor que la de B, entonces ( )

A. El trabajo realizado por A B. A hace más trabajo que B. C. A trabaja más rápido que B. D. Ninguna de las afirmaciones anteriores es correcta Análisis: La potencia representa un objeto La velocidad de realizar el trabajo depende de la velocidad del trabajo. , el trabajo se realizará rápidamente; si la potencia es pequeña, el trabajo se realizará lentamente. Según W=Pt, sólo se conoce la magnitud de la potencia pero la magnitud del tiempo es incierta, por lo que no se puede determinar la cantidad de trabajo. De manera similar, según t=W/P, sólo se conoce la magnitud de la potencia pero la magnitud del trabajo es incierta. También es imposible determinar el tiempo que lleva realizar el trabajo. Por lo tanto, las opciones A, C. y D están equivocados.

Respuesta: B

3. Después de aprender sobre el poder, los estudiantes del grupo de interés en física de la escuela secundaria querían estimar el poder de cierto estudiante que subía las escaleras. el estudiante tardó 10 s en subir del primer piso al tercer piso, por lo que la potencia que utilizó para subir las escaleras es aproximadamente ( )

A.3 W B.30 W C. 300 W D 3 000 W

Análisis: esta pregunta es relativamente abierta. La respuesta no es específica, pero hay un rango relativamente razonable, siempre que esté dentro de este rango, es correcta. Está estrechamente relacionado con la vida real y evalúa la evaluación de los estudiantes. La capacidad de prueba encarna la idea de la reforma curricular de pasar de la física a la vida y de la vida a la física. Según P=W/t, W=Gh, G=mg, las cantidades físicas estimadas en esta pregunta son la masa y la altura de un piso. Generalmente, el peso de los estudiantes de secundaria está entre 40 y 70 kg y la altura de un piso es de aproximadamente 3 m. Por lo tanto, la potencia para subir las escaleras está entre 240 y 420 W. Por lo tanto, la respuesta correcta es C. En esta pregunta, tenga en cuenta que el valor estimado no puede desviarse demasiado del valor real. Si la desviación es demasiado grande, es un error. Además, la altura desde el primer piso hasta el tercer piso es de dos pisos, no de tres. Esta es también la razón por la que elegí la opción equivocada.

Respuesta: C

4. (Simulación Guangdong Zhuhai 2010, 14) Como se muestra en la Figura 15-3-3, en 50 s, el niño levantó un peso de 15 N. El violín caminó horizontalmente hacia la izquierda a una velocidad constante de 100 m, y la niña tiró de la caja con una fuerza de tracción horizontal de 5 N y caminó 100 m hacia la derecha a una velocidad constante. Entre ellos, el que hizo el trabajo. el objeto era _______________ (por favor escriba "niño" o "niña"), y el trabajo realizado El poder es _______________.

Figura 15-3-3

Análisis: El niño sostiene el violín y camina horizontalmente hacia la izquierda a una velocidad constante. La dirección de la fuerza de elevación es verticalmente hacia arriba y. la distancia recorrida es en dirección horizontal. La fuerza de elevación de la niña no hizo ningún trabajo sobre el violín; la niña tiró de la caja con una fuerza de tracción horizontal de 5 N y caminó con velocidad constante hacia la derecha. distancia a lo largo de la fuerza de tracción horizontal, por lo que la fuerza de tracción de la niña trabajó en la caja, W=Fs=5 N×100 m = 500 J. La potencia de su trabajo es P=W/t=500 J/50 s=10 W.

Respuesta: Niña 10 W

5 La relación de la fuerza ejercida por A y B es 2:5, y la relación de la distancia que cada uno mueve el objeto en la dirección de. la fuerza es 3: 2. La proporción del tiempo utilizado es 2:1, entonces la proporción de las potencias de A y B es ______________.

Análisis: W1=F1s1=2×3 J=6 J W2=F2s2=5×2 J=10 J

P1= W=3 W P2==10 W Entonces

Respuesta: 3∶10

6. (Simulación Pudong de Shanghai 2010, 8) La figura 15-3-4 es el primer núcleo totalmente superconductor del mundo que los científicos chinos están construyendo de fusión "artificial". sol". Durante el montaje, es necesario utilizar la polea como se muestra en la figura 15-3-4 para levantar un objeto que pesa 1 000 N por 12 m con rapidez constante. Entonces la fuerza de tracción F que actúa sobre la polea es ___________N y el trabajo realizado. por la cuerda sobre el peso For____________J. Si el tiempo que se tarda en levantar el peso es 1 minuto, la potencia de la cuerda sobre el peso es __________W.

Figura 15-3-4

Análisis: La polea utilizada en la pregunta es una polea fija, que no ahorra trabajo pero puede cambiar la dirección de la fuerza. Entonces la fuerza de tracción que actúa sobre la polea F=G=1 000 N, el trabajo realizado por la cuerda sobre el objeto pesado es W=Gh=1 000 N×12 m=1,2×104 J, y la potencia del trabajo realizado por la cuerda sobre el objeto pesado es P= W/t = 1,2×104 J/60 s=200 W. Esta pregunta implementa el objetivo del nuevo curso "poder utilizar las fórmulas de trabajo y potencia para realizar cálculos simples". Combina conocimientos físicos con información científica y tecnológica, establece escenarios novedosos y guía a los estudiantes para utilizar de manera flexible los conocimientos básicos. analizar y resolver problemas.

Respuesta: 1 000 1.2×104 200

7. Xiaohong practica saltar la cuerda todos los días. La masa total de los zapatos que usa cuando salta la cuerda es de 0,4 kg. salta la cuerda 120 veces por minuto, suponiendo que la altura de sus pies levantados del suelo es de 5 cm cada vez, entonces el trabajo que realiza sobre los zapatos cada vez que se levanta es ____________J; ella salta la cuerda es ____________W. (G se toma como 10 N/kg)

Análisis: esta pregunta es una pregunta de cálculo que utiliza W=Gh y P=W/t para encontrar trabajo y potencia. Según G=mg, se puede encontrar la fuerza ejercida por Xiaohong sobre el zapato. Según W = Gh = 0,4 × 10 × 0,05 J = 0,2 J, el trabajo realizado por Xiaohong en los zapatos se incrementa una vez y luego se multiplica por el número de veces, es el trabajo que realiza en 1 minuto; potencia media P=s=0,4 W.

Respuesta: 0,2 0,4

8. En la clase de educación física, Wang Yang y Li Peng estaban practicando dominadas. Wang Yang tuvo una idea repentina y le dijo a Li Peng: "¿Cuál? ¿Alguno de nosotros debería hacer dominadas?" "¿La potencia es mayor?"

(1) Por favor, dígales cómo comparar la potencia.

(2) Si se conoce el peso de Wang Yang, para medir su potencia, las cantidades físicas que se deben medir son_____________.

(3) Anotar los pasos específicos de la medición y la expresión del poder.

(4) Para facilitar el registro de los datos de medición durante la medición, ayúdelo a diseñar un formulario de registro de datos experimental.

Análisis: (1) Hay dos formas de comparar el poder de los dos. (2) El principio de este experimento es P=W/t, y luego de acuerdo con W=Gh, G=mg y el significado de la pregunta, se puede obtener la cantidad física a medir. (3) En esta cuestión se debe prestar atención a la diferencia entre el principio experimental y la expresión de la cantidad física medida. (4) Debido a que se trata de un experimento de medición indirecta, la tabla que registra los datos debe contener al menos dos tipos de datos: medición directa y medición indirecta. Tenga en cuenta que la unidad debe estar etiquetada después de cada cantidad física. Al mismo tiempo, para medir con mayor precisión, haz tantas dominadas como sea posible y mide la potencia promedio.

Respuesta: (1) Compara la cantidad de trabajo realizado en igual tiempo o la cantidad de tiempo que lleva hacer el mismo trabajo.

(2) Altura y tiempo

(3) ① Utilice una báscula para medir la altura de sus dominadas, regístrela como h

② Utilice un cronómetro Mide el tiempo que le toma hacer n dominadas, regístralo como t

③Encuentra la gravedad G=mg

④Encuentra el trabajo que hizo W=Gh =mgh

⑤Encuentra su potencia promedio P=nmgh/t

(4)

Masa m/kg

Gravedad G/N

Altura h/m

Trabajo W/J

Tiempo t/s

Potencia P/W

9. Como se muestra en la Figura 15-3-5, un trabajador minero utilizó una fuerza de tracción horizontal de 200 N para agarrar un extremo de la cuerda, moverla hacia la derecha en dirección horizontal y tirar de un objeto de 32 kg en la mina dentro de 10 s. El objeto se eleva 4 m. Si se ignora toda la fricción, encuentre:

Figura 15-3-5

(1) El trabajo realizado por el minero en 10 s y la potencia del trabajo realizado;

(2) Gravedad sobre la polea en movimiento;

(3) Eficiencia mecánica del bloque de poleas. (Tome g=10 N/kg)

Análisis: Esta pregunta se puede completar según las propiedades del polipasto y W=Fs, P=W/t, η=W útil/W total. Según las propiedades del bloque de polea en la figura, s=2h. Como se conoce h, se puede encontrar la distancia s recorrida por el extremo de la cuerda y como se conoce la fuerza de tracción, el trabajo realizado por el minero. 10 s se pueden encontrar según W=Fs, y como se conoce el tiempo, la potencia de su trabajo se puede calcular según P=W/t. Como se ignora toda la fricción, la fuerza de tracción es igual a la mitad del peso total del objeto y la polea móvil. Con base en esto, se puede encontrar la gravedad sobre el objeto y la gravedad sobre la polea móvil. . De acuerdo con las condiciones anteriores, el trabajo útil se puede obtener usando W = G objeto h, y luego la eficiencia mecánica del bloque de poleas se puede obtener de acuerdo con eta = W útil/W total.

(1) Debido a que el bloque de polea tiene dos secciones de cuerda para soportar el objeto y la polea móvil

Entonces s=2h=4 m×2=8 m

Entonces W siempre =Fs=200 N×8 m =1 600 J

Entonces P total=W total/t=1 600 J÷10 s=160 W.

(2) Porque G=mg=32 kg×10 N/kg=320 N

Y porque el polipasto tiene dos tramos de cuerda para soportar el objeto y la polea en movimiento

Entonces F=(G objeto + G deslizamiento)/2

Entonces G deslizamiento=2F-G objeto=200 N×2-320 N=80 N.

(3)W es útil=G objeto h=320 N×4 m= 1 280 J

Entonces η=W tiene/W total=1 280 J÷1 600 J = 80%.

Respuesta: (1) El trabajo realizado por el minero en 10 s es 1 600 J; la potencia de su trabajo es 160 W.

(2) La gravedad sobre la polea en movimiento es de 80 N.

(3) La eficiencia mecánica del bloque de poleas es del 80%.

Tiempo feliz

Profesor: Compañeros, acabamos de aprender sobre el poder. Ahora veamos quién tiene más poder, ¿vale? ?

Estudiante: Maestro, no hay necesidad de comparar, ¡claro que el tuyo es más grande! ?

Maestro: Xiao Ming, ¿cómo sabes que soy yo quien tiene más poder? ?

Xiao Ming: Está bien, no discutiré contigo, ¡quien digas que tiene más poder tendrá más poder! Mi madre me dijo que es muy descortés discutir con la maestra.