功和功率估算题例析

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1.估算举重做的功

例1 小明同学把掉到地面上的物理课本捡起来放回到课桌上，根据你平时对物理课本的重力和桌面高度的观察和了解，估算出小明同学捡回物理课本时所做的功大约为（ ）.

A.0.015J B.0.15J C.1.5J D.15J

解析 根据公式W=Gh可知，先估算出物理课本的重为2N，再估算出课桌的高度约为75cm，即h=0.75m，由W=Gh=2N×0.75m

=1.5J.应选C.

2.估算上楼做的功和功率

例2 某物理兴趣小组同学学习了功率知识后，进行了“比一比谁上楼的功率大”的比赛.其中某同学从一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率大约是（ ）.

A.3W B.30W C.300W D.3000W

解析 要求功率就必须知道做的功W和所用时间t.时间已知为10s，先估算出学生的质量约为50kg，体重约为500N，再估算出一楼到三楼的高度约为6m（注意楼的高度只有两个楼层高，而不是三个楼层高），由P=W/t=Gh/t=500N×6m/10=300W.

3.估算骑车做的功和功率

例3 在平直的公路上，以一般速度行驶的自行车，所受的阻力约为人与车重的0.02倍，则骑车人的功率最接近于（ ）.

A.1W B.10W C.100W D.1000W

解析 正常骑车速度约为v=5m/s，人与车总重大约为G=1000N，（人重约75kg，车质量约为25kg）

阻力f=0.02G=0.02×1000N=20N，

P=fv=20N×5m/s=100W.

4.估算跳绳做的功和功率

例4 中考体育跳绳项目测试中，小明同学在1min内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是（ ）.

A.0.5W B.5W

C.50W D.500W

解析 初中生体重大约为500N，跳绳高度大约5cm，1min内跳了120次，跳一次的时间为0.5s，所以P=W/t=Gh/t=500N

×0.05m/0.5s=50W.

5.估算引体向上做的功和功率

例5 某同学体重为500N，他想粗略地测算在单杠上做引体向上运动的功率.他量出握拳时手臂的长度为0.6m，并测出自己连续拉上去5次所用的时间为10s.请计算：

（1）该同学在这段时间内克服重力做了多少功？

（2）该同学做引体向上运动的功率为多少？

解析 （1）克服重力所做的功：W=nGh

=5×500N×0.6m=1500J；

（2）利用P=W/t即可求出功率P=W/t

=1500J/10s=150W.

总之，估算题的特点是物理背景或物理过程比较新颖，待求量与已知量之间的联系比较隐蔽，解题过程中常需要对实际问题作出恰当的处理，不追求数据的精确而强调方法的科学合理.