11.4功率提优练习 --2023-2024学年苏科版物理九年级上学期

第十一章简单机械和功 第四节功率题型提优训练 【知识梳理】 1. 定义：做功所用时间功率定义:将功与的比,叫作功率.它的大小等于 单位时间内所做的功. 2. 功率的物理意义：功率是表示力做功快慢的物理量；即单位时间内完成的功。 3. 公式：P=W/t=Fv。 平均功率：当考虑一段时间内的总功时，使用上述定义式计算。 瞬时功率：对于变化的力或速度，瞬时功率描述了某一瞬间的功率。对于直线运动，如果力F与速度v同向，则瞬时功率为：P=Fv 4. 单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特，符号是 W 。常用单位还有千瓦(kW)、马力。 5. 换算关系：1kW=103 W，1马力=735W。 【知识补充】 功率的应用 功率在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。例如，汽车的发动机功率决定了其加速性能和最高速度；电动机的功率决定了其驱动负载的能力；电力系统中，发电机的功率决定了其供电能力。 注意事项 在计算功率时，要注意功和时间的对应关系，即同一时间段内的功和时间的比值。 瞬时功率的计算需要知道瞬时速度和瞬时力，这通常需要通过实验或测量得到。 综上所述，功率是描述做功快慢的物理量，它有着广泛的应用和重要的实际意义。 【题型汇总训练】 类别1 功率的概念及单位 【例1】建筑工地上的吊车，几分钟就可以把一车砖吊到楼上；如果用人来搬运这车砖，则需要很长的时间，这说明（　　） A．吊车对砖做的功多 B．人对砖做的功多 C．吊车对砖做功的功率大 D．人对砖做功的功率大 【例2】物理学中常以科学家的名字来命名相关物理量的单位。例如：物理量 的单位是以科学家帕斯卡的名字来命名的，而物理量“功率”的单位则是以科学家 的名字来命名的。 类别2 比较物体做功的快慢 【例3】如图所示，老人的体重比小孩的体重大，他们爬上相同的楼梯，下列说法中正确的是（　　） A．小孩的体重小，做功少 B．老人的体重大，做功多 C．若小孩比老人先到达，则小孩做功的功率一定大 D．若老人比小孩先到达，则老人做功的功率一定小 【例4】如图甲，水平地面粗糙程度相同，。用大小不变的水平拉力F拉物体做直线运动，物体通过AB、CD段时“”图像如图乙，与AB段相比，CD段（　　） A．物体所受摩擦力较大 B．水平拉力F做的功较多 C．物体运动的时间较小 D．水平拉力F做功的功率较小 【例5】下列关于功率的说法中，正确的是（　　） A．物体做功越快，功率越大 B．物体做功越多，功率越大 C．功率是表示物体做功多少的物理量 D．物体做功时间越短，功率越大 【例6】关于功率，下列说法正确的是（　　） A．力对物体做功越多，功率就越大 B．做功时间越短，功率越大 C．完成相同的功所用时间越长，功率越大 D．功率越大，在单位时间内做的功越多 类别3 功率的计算及大小比较 【例7】绿色出行，节能环保”是新时代践行绿色发展的新理念。小郑将乘电梯改为走楼梯，从一楼回到五楼家中用时60s，则他克服重力做功的功率最符合实际的是（　　） A．10W B．1000W C．100W D．10000W 【例8】把一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，它受到了水平向左的拉力F的作用，如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙，木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是（　　） A．t=3s时木块受到的合力为4N B．t=1s时木块受到的摩擦力为0N C．4～6s内，拉力做功48J D．4～6s内，木块克服摩擦力做功的功率为16W 【例9】如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙．若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是（　　） A．F甲<F乙、P甲=P乙、η甲＜η乙 B．F甲>F乙、P甲>P乙、η甲＜η乙 C．F甲>F乙、P甲=P乙、η甲=η乙 D．F甲<F乙、P甲<P乙、η甲=η乙 【素质提升巩固】 1. 如图所示，A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用的水平向左的力作用在A物块上，使A、B一起向左做匀速直线运动，经过4s，两个物块一起移动了40cm的距离。下列说法中正确的是（    ） ①物块A受到的摩擦力大小是10N，方向水平向左 ②物块A对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左 ③地面对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左 ④力F对物块A做功的功率为1W A．只有②④ B．只有③④ C．只有②③ D．只有①④ 2. 如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为，功率的大小分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A． B． C． D． 3. 在一水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N。下列说法正确的是（    ） A．4s~8s内，木箱受到的推力的功率是150W B．8s~10s内，木箱受到的摩擦力大于150N C．4s~8s内，木箱克服摩擦力做功是1200J D．4s~8s内，木箱重力做功为1600J 4. 如图所示是我国《农书》中记录的槽碓（duì）。大木勺积水较多会下沉，使石锤上升；当大木勺内的水流出变轻后，石锤落下击打石臼内的谷物。以下操作一定可以增大槽碓打谷功率的是（    ） A．增大石锤质量 B．增大水槽水量 C．增大木勺体积 D．增大石臼体积 5. 如图所示，置于水平桌面上的物体A重150N，物体B重100N，物体B在匀速下降了20cm的过程中，拉动物体A在水平桌面上匀速移动了一段距离；若用一水平向左的力F拉动物体A，使物体A在5s内匀速移动0.5m（不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦），则A向左运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力F为50N B．拉力F的功率为10W C．物体A与桌面的滑动摩擦力为100N D．绳子拉力对物体B所做的功为50J 6. 一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其关系如图所示，下列正确的是（　　） A．0~12s物体所受的摩擦力大于12s~24s物体所受的摩擦力 B．0~12s与12s~24s物体运动的速度之比为 C．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功 D．0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率 7. 动车是一种带有可操纵动力的固定编组的列车组，带动力的车辆叫动车，不带动力的车辆叫拖车。各动车的额定功率相等，每节动车与拖车质量也相等。列车运动时，车轮与铁轨间摩擦阻力与列车的质量成正比，受到的空气阻力与列车速度的平方成正比。某动车组列车启动6节动车时，最大速度为300 km/h行驶时，空气阻力是总阻力的0.5倍。要使该列车的最大速度达到360 km/h，开动动车的节数至少为（　　） A．8节 B．9节 C．10节 D．11节 8. 某中学实验室新买了30箱实验器材，每箱重50N。实验员王老师要把这批器材搬往6m高处的实验室，他的身体可以往外提供的功率P与每次搬起器材的重力G的关系如图所示。已知每次下楼时间为上楼时间的一半，若不考虑搬起箱子、放下箱子的时间，他将这批器材从地面搬到实验室至少需要（　　） A．140s B．160s C．180s D．200s 9. 如下图甲所示，物体A在大小不变的水平拉力F的作用下，先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动，图乙为物体在DE、HG两段运动过程中距离和时间关系的图像。F在DE段所做的功为，功率为，受到的摩擦力为；在HG段所做的功为，功率为，受到的摩擦力为。则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 10. 如图所示，物体在力F的作用下水平向右运动，水平地面O点两侧粗糙程度不同，力F沿水平方向、大小恒为3N。物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置（　　） A．由图可知，物体一直在做匀速直线运动 B．物体在MO段和OQ段受到的摩擦力分别为和，则大于 C．力F在MN、OP段做功率分别为、则大于 D．若在Q点撤去一切外力，物体将在Q点保持静止 11. 如图所示，甲地面粗糙，乙地面光滑。质量均为m的A、B两个物体在大小均为F的恒力作用下，由静止开始，在力的方向上前进了相同距离s后，下列结论正确的是（　　） A．F对A做功大于F对B做功 B．A的机械能小于B的机械能 C．A的速度等于B的速度 D．F对A做功的功率等于F对B做功的功率 12. 北京冬奥会上，运动员孔凡影从斜坡上A点沿直线滑到B点过程中，拍摄的频闪照片如图所示，若相机每隔0.2s闪拍一次，则孔凡影在AB间，重力做功的功率最接近于（　　）    A．7W B．70W C．700W D．7000W 13. 如图所示，一台塔吊将重为的建材在内匀速提升，塔吊对建材做的功为 ，功率为 。 14. 2023年5月，世界智能大会在天津成功举办。如图所示是一款智能服务机器人，质量为40kg。某次服务中，在内置电动机提供的300N水平动力作用下，机器人在水平地面上6s内匀速前进了5m。该过程中机器人所受的重力 （选填“做功”或“不做功”）；水平动力做功的功率为 W。 15. 2024年4月16日，我国第一艘自主建造的极地科考破冰船“雪龙2号”完成中国第40次南极科学考察任务返回上海港。 ①“雪龙2号”破冰船“首柱消尖”的构造是通过 方法从而 （选填“增大”或“减小”）压强； ②“雪龙2号”极限破冰能力能达到20m的厚冰层，它能在极地2m厚的冰环境中以速度5.4km/h连续破冰航行，此时受到的阻力约为，则破冰10min的过程中动力做的功是 J，破冰船的推进功率为 W。 16. 小华和妈妈去超市购物，超市地面水平，她们将重为170N的物品放在小推车中水平推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车自重130N，所受阻力是总重的0.15倍。在10~20s内水平推力做功 J，水平推力的功率为 W。 17. 如图甲所示，两个完全相同的物体a、b叠放在水平桌面上，在水平拉力F1=15N的作用下，一起向右做匀速直线运动，则a受到的摩擦力为 N；如图乙所示，将a、b并排放于同一桌面上，在水平推力F2作用下以0.2m/s的速度一起向右做匀速直线运动，则F2= N，a对b的推力的功率是 W。 18. 汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为P0，快进入闹市区时，司机在时刻减小了油门，使汽车的功率保持一个较小的恒定功率P继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，汽车的牵引力F随时间t变化的图像如图所示。则减小了油门后，汽车所受阻力大小为 （选填“F0”或“0.5F0”）；汽车将做 （选填“先减速再加速最后匀速”或“先减速再匀速”）直线运动：汽车将保持的较小恒定功率P为 （选填“0.25P0”“ 0.5P0”或“0.75 P0”），汽车再次匀速运动时的速度大小为 。 19. 现有30包大米，总质量为150kg，小明想尽快将它们搬上10m高处的库房，由图可知他可以提供的最大功率为 W；为尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬 包，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是 s．（g＝10N/kg）    20. 某仓库用定滑轮、质量m的箱子等设备将质量为M的货物由二楼运送到三楼（图甲）。在此过程中绳子对货物做功与时间W-t图像如图乙。货物在上升过程的速度始终不变，若不计绳重和摩擦，若。装货物前与装货物后，在上升过程中，绳子拉力的功率之比 ；货物的质量M为 kg。 21. 神舟十三号返回地球，如图 ，返回舱在离地 104m 的高空打开主伞，在主伞的作用下减速至 10m/s，此后匀速下降，距离地面 1m 时启动反推发动机减速，最后稳稳落地，这一过程历时约 800s。若返回舱总质量 3×103kg，主伞受到的空气阻力与速度的平方成正比。这一过程，返回舱重力的功率为 W。当返回舱速度为 20m/s 时，空气阻力为 N。 22. 为了将放置在水平地面上的物体移动一段距离，设置了如图所示的滑轮组装置（每个滑轮重为20N）。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体水平移动的距离s随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）则1s∼2s内，地面对物体的摩擦力为 N，2s∼3s内，拉力F的功率是 W。        23. 如图所示，用大小为F的拉力，通过一个动滑轮，拉着重为300N的物体，使物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，其中动滑轮重100N，则拉力F做功的功率为 W。（不计绳重和滑轮转轴处的摩擦） 24. 如图所示光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部所用时间相同，所需拉力分别为和、所做的功的功率分别为和。则 ， 。（选填“＞”、“＝”或“＜”） 25. 运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度—时间图线如图所示 (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)人在第30s时所受空气阻力 第50时所受空气阻力（选填“大于”、“等于”、“小于”）。 26. 工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上．如图,汽车车厢高度h=1m,斜面长度s=2m,工人师傅用平行于斜面F=500N的力把G=700N的重物匀速推到车上．求 (1)重物在斜面上受到的摩擦力方向是 (选填“平行于斜面向下”“平行于斜面向上”或“垂直于斜面”) (2)把重物由底端推至顶端,用了5s,推力的功率是多大 ? (3)在推重物的过程中,斜面的机械效率是多大 ? (4)重物在斜面上受到的摩擦力是多大 ? 27. 如题图是我国新型气垫登陆船，该船满载后的总质量为160t。 （1）一艘满载的气垫船停在水平地面上时，与地面间的总接触面积为80m2，它对地面的压强为多少？ （2）气垫船满载下水后，静止在水面上时受到的浮力多大？ （3）气垫船以108km/h的速度匀速前进时，受到水的阻力是重力的0.05倍，那么推力的功率为多少？ 28. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N。 （1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；     （2）求货车以36km／h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；     （3）当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物？ 29. 阅读短文，回答问题。 水陆两栖飞机——鲲龙600 如图甲，鲲龙600是我国自行设计研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机，飞机使用四台WJ-6涡轮螺旋发动机，单台发动机的功率约3800kW，最大起飞质量可达53.5t（装满货物时的总质量），最大平飞速度为560km/h，最大航程可达5500km。（=1×103kg/m3，g取10N/kg） （1）为了使飞机获得向上的升力，飞机的机翼设计成图乙所示的截面图，其科学原理是 ； （2）对停放于水平地面的飞机进行分析，下列说法正确的是 ； A．飞机处于静止状态时没有惯性 B．飞机对地面的压力和地面对飞机的支持力是一对平衡力 C．飞机受到的重力和地面对飞机的支持力是一对平衡力 D．飞机轮胎有凹凸不平的花纹是为了增加对地面的压力 （3）装满货物的大飞机所受的重力为 N，若此时飞机停在了水面上。则它排开水的体积为 m3； （4）在水面滑行测试中，飞机蓄一定质量的水，每台发动机牵引力的实际功率为600kW，飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，飞机和所蓄水的总质量为 kg； （5）如图丙所示，高仿真涡喷（指发动机类型）航模飞机进行飞行表演。这种航模飞机需在跑道上加速滑行一段距离，平直跑道对它的支持力F支与滑行距离s的关系如图丁所示。发动机产生的推力为300N，滑行中获得的升力，式中比例系数c=7.5N·s2/m2，v是航模飞机的滑行速度。则航模飞机的质量为 kg，起飞过程中发动机做的功为 J，跑道的支持力对飞机做功 J，航模飞机起飞离地时需获得的最小升力为 N，最小速度为 m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十一章简单机械和功 第四节功率题型提优训练 【知识梳理】 1. 定义：做功所用时间功率定义:将功与的比,叫作功率.它的大小等于 单位时间内所做的功. 2. 功率的物理意义：功率是表示力做功快慢的物理量；即单位时间内完成的功。 3. 公式：P=W/t=Fv。 平均功率：当考虑一段时间内的总功时，使用上述定义式计算。 瞬时功率：对于变化的力或速度，瞬时功率描述了某一瞬间的功率。对于直线运动，如果力F与速度v同向，则瞬时功率为：P=Fv 4. 单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特，符号是 W 。常用单位还有千瓦(kW)、马力。 5. 换算关系：1kW=103 W，1马力=735W。 【知识补充】 功率的应用 功率在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。例如，汽车的发动机功率决定了其加速性能和最高速度；电动机的功率决定了其驱动负载的能力；电力系统中，发电机的功率决定了其供电能力。 注意事项 在计算功率时，要注意功和时间的对应关系，即同一时间段内的功和时间的比值。 瞬时功率的计算需要知道瞬时速度和瞬时力，这通常需要通过实验或测量得到。 综上所述，功率是描述做功快慢的物理量，它有着广泛的应用和重要的实际意义。 【题型汇总训练】 类别1 功率的概念及单位 【例1】建筑工地上的吊车，几分钟就可以把一车砖吊到楼上；如果用人来搬运这车砖，则需要很长的时间，这说明（　　） A．吊车对砖做的功多 B．人对砖做的功多 C．吊车对砖做功的功率大 D．人对砖做功的功率大 【答案】C【解析】AB．吊车和人将一车砖搬完，吊车和人对砖做的功相同，故AB不符合题意； CD．吊车做功的时间较短，由可知吊车对砖做功的功率大，故C符合题意，D不符合题意。故选C。 【例2】物理学中常以科学家的名字来命名相关物理量的单位。例如：物理量 的单位是以科学家帕斯卡的名字来命名的，而物理量“功率”的单位则是以科学家 的名字来命名的。 【答案】 压强 瓦特 【解析】【小题1】[1]压强的单位是帕斯卡，是以法国物理学家帕斯卡的名字命名的。 [2]瓦特是机械功率、电功率的国际单位，符号是“W”，物理量“功率”以科学家瓦特来作为其单位。 类别2 比较物体做功的快慢 【例3】如图所示，老人的体重比小孩的体重大，他们爬上相同的楼梯，下列说法中正确的是（　　） A．小孩的体重小，做功少 B．老人的体重大，做功多 C．若小孩比老人先到达，则小孩做功的功率一定大 D．若老人比小孩先到达，则老人做功的功率一定小 【答案】B【解析】AB．爬相同的楼梯，上升高度相同，老人体重比小孩的大，根据W=Gh可知，老人比小孩做功多，故A错误，B正确；C．小孩比老人先到达，但小孩做的功少，由可知，小孩的功率大小不能确定，故C错误；D．若老人比小孩先到达，老人做的功多，做功时间短，由可知，老人的功率一定大，故D错误。故选B。 【例4】如图甲，水平地面粗糙程度相同，。用大小不变的水平拉力F拉物体做直线运动，物体通过AB、CD段时“”图像如图乙，与AB段相比，CD段（　　） A．物体所受摩擦力较大 B．水平拉力F做的功较多 C．物体运动的时间较小 D．水平拉力F做功的功率较小 【答案】D【解析】A．如图乙，物体始终做匀速直线运动，则物体始终处于平衡态，摩擦力大小始终等于水平拉力F，则摩擦力不变，故A不符合题意；B．水平拉力F的相同，移动的距离，则做功一样多，故B不符合题意；C．由图乙可知，与AB段相比，CD段的速度小，移动距离相同，根据速度公式可知，在CD段运动的时间长，故C不符合题意；D．由图乙可知，与AB段相比，CD段的速度小，根据，可知CD段水平拉力F做功的功率较小，故D符合题意。故选D。 【例5】下列关于功率的说法中，正确的是（　　） A．物体做功越快，功率越大 B．物体做功越多，功率越大 C．功率是表示物体做功多少的物理量 D．物体做功时间越短，功率越大 【答案】A【解析】AC．根据功率的定义可知，功率是表示物体做功快慢的物理量，物体做功越快，功率越大，故A正确，C错误；B．物体做功越多，但不知道做功时间的长短，则功率不一定大，故B错误；D．物体做功时间越短，但不知道做功的多少，则功率不一定大，故D错误。故选A。 【例6】关于功率，下列说法正确的是（　　） A．力对物体做功越多，功率就越大 B．做功时间越短，功率越大 C．完成相同的功所用时间越长，功率越大 D．功率越大，在单位时间内做的功越多 【答案】D【解析】A．功率指的是物体做功的快慢，与做功的多少没有直接关系，故A错误； B．由功率的公式可知，当做功多少相等时，做功时间越短，功率越大。本题中未保证做功多少相等，故B错误； C．由功率的公式可知完成相同的功时，时间越长，功率越小，故C错误； D．功率表示物体做功的快慢，故功率越大，单位时间内做的功越多，故D正确，符合题意。故选D。 类别3 功率的计算及大小比较 【例7】绿色出行，节能环保”是新时代践行绿色发展的新理念。小郑将乘电梯改为走楼梯，从一楼回到五楼家中用时60s，则他克服重力做功的功率最符合实际的是（　　） A．10W B．1000W C．100W D．10000W 【答案】C【解析】小郑体重约为500N，每层楼高约为3m，小郑从一楼到五楼克服重力所做的功约为则他克服重力做功的功率约为故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 【例8】把一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，它受到了水平向左的拉力F的作用，如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙，木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是（　　） A．t=3s时木块受到的合力为4N B．t=1s时木块受到的摩擦力为0N C．4～6s内，拉力做功48J D．4～6s内，木块克服摩擦力做功的功率为16W 【答案】D【解析】A．由图丙可知，4～6s内，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，木块所受滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，由图乙可知4～6s内木块受到的拉力为4N，则木块所受的摩擦力f=F=4N 2～4s内，木块做加速运动，但木块对地面的压力和接触面的粗糙程度均不变，所以，t=3s时木块受到滑动摩擦力的大小仍然为4N；由图乙可知t=3s时木块受到的拉力为6N，则t=3s时木块受到的合力为6N﹣4N=2N故A错误； B．由图丙可知0～2s内，木块处于静止状态，由图乙可知此过程中木块受到的拉力为2N，由二力平衡条件可知，此过程中木块受到的摩擦力为f'=F'=2N故B错误； D．由图丙可知4～6s内木块运动的速度为4m/s，则4～6s内拉力F的功率为故D正确； C．由可知，4～6s内拉力做的功W=Pt=16W×（6s﹣4s）=32J故C错误。故选D。 【例9】如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙．若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是（　　） A．F甲<F乙、P甲=P乙、η甲＜η乙 B．F甲>F乙、P甲>P乙、η甲＜η乙 C．F甲>F乙、P甲=P乙、η甲=η乙 D．F甲<F乙、P甲<P乙、η甲=η乙 【答案】C【解析】由题知，两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重，提升物体的重相同； 甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，费一倍的力，即F甲=2G； 乙图，拉力作用在绳子自由端，省一半的力，即F乙=G，故F甲＞F乙，AD错误； 同一物体上升的高度相同，由W=Gh知，两次做的功相同； 根据知，做功相同，时间相同，则P甲=P乙； 不计摩擦、动滑轮重和绳重时，不做额外功，即有用功等于总功，机械效率都为100%，即η甲 = η乙．故C正确，B错误． 【素质提升巩固】 1. 如图所示，A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用的水平向左的力作用在A物块上，使A、B一起向左做匀速直线运动，经过4s，两个物块一起移动了40cm的距离。下列说法中正确的是（    ） ①物块A受到的摩擦力大小是10N，方向水平向左 ②物块A对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左 ③地面对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左 ④力F对物块A做功的功率为1W A．只有②④ B．只有③④ C．只有②③ D．只有①④ 【答案】A【解析】①②A、B一起向左做匀速直线运动，处于平衡状态，物块A水平方向受到的拉力和B对A的摩擦力是平衡力，大小相等，A受到的摩擦力fA=F=10N A受到摩擦力的方向水平向右，物块A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是相互作用力，大小相等，物块A对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左，故②正确，①错误； ③A、B一起向左做匀速直线运动，AB看成整体，受到拉力和地面对B的摩擦力是平衡力，则地面对B的摩擦力方向水平向右，根据二力平衡可得地面对B的摩擦力大小是10N，故③错误； ④两个物块的速度力F对物块A做功的功率故④正确。故选A。 2. 如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为，功率的大小分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C【解析】由题知，同一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则拉力做功相同，即W1=W2由题知，做功用的时间相同，根据可知，两次做功的功率相同，即P1=P2故ABD错误，C正确。 故选C。 3. 在一水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N。下列说法正确的是（    ） A．4s~8s内，木箱受到的推力的功率是150W B．8s~10s内，木箱受到的摩擦力大于150N C．4s~8s内，木箱克服摩擦力做功是1200J D．4s~8s内，木箱重力做功为1600J 【答案】A【解析】A．如图所示，4s~8s内，木箱速度不变，做匀速直线运动，速度为1m/s，木箱受到的推力的功率是故A正确； B． 4s~8s内，木箱做匀速直线运动，此时，木箱受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N，则木箱受到的滑动摩擦力也为150N；8s~10s内，木箱对水平面的压力及接触面粗糙程度都不变，木箱受到的摩擦力大小不变，等于150N，故B错误； C．4s~8s内，木箱克服摩擦力做功是故C错误； D．4s~8s内，木箱没有在重力方向上移动，重力不做功，即重力做功为0J，故D错误。故选A。 4. 如图所示是我国《农书》中记录的槽碓（duì）。大木勺积水较多会下沉，使石锤上升；当大木勺内的水流出变轻后，石锤落下击打石臼内的谷物。以下操作一定可以增大槽碓打谷功率的是（    ） A．增大石锤质量 B．增大水槽水量 C．增大木勺体积 D．增大石臼体积 【答案】B【解析】A．增大石锤质量，当水满的时候可能不能将石锤压起来，即使石锤能下落，增大锤的质量只能增加一次做功的多少，不能改变做功快慢，故A不符合题意； B．水槽向木勺内注水，增大水槽水量，缩短了木勺注满水的时间，相同时间内增大了石锤落下击打石臼内的谷物的次数，做功次数最多，所以功率变大，故B符合题意； C．增大木勺体积，水的质量增大，水变轻的时间边长，石锤落下下击打石臼内的谷物的次数减少，功率降低，故C不符合题意；D．增大石臼体积，能增大谷物的质量，不会增大槽碓打谷功率，故D不符合题意。故选B。 5. 如图所示，置于水平桌面上的物体A重150N，物体B重100N，物体B在匀速下降了20cm的过程中，拉动物体A在水平桌面上匀速移动了一段距离；若用一水平向左的力F拉动物体A，使物体A在5s内匀速移动0.5m（不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦），则A向左运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力F为50N B．拉力F的功率为10W C．物体A与桌面的滑动摩擦力为100N D．绳子拉力对物体B所做的功为50J 【答案】B【解析】AC．物体B在匀速下降的过程中,A向右做匀速直线运动，水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力，即物体A向左匀速运动过程中，摩擦力水平向右大小不变为50N，绳子拉力水平向右大小不变，根据平衡状态可知物体A此时所受拉力 故AC错误； B．运动的时间t=5s，移动的距离s=0.5m，则拉力F的功率故B正确； D．物体A在5s内匀速移动0.5m，绳子也移动0.5m，绳子拉力对物体B所做的功故D错误。故选B。 6. 一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其关系如图所示，下列正确的是（　　） A．0~12s物体所受的摩擦力大于12s~24s物体所受的摩擦力 B．0~12s与12s~24s物体运动的速度之比为 C．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功 D．0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率 【答案】C【解析】A．由图象可知，物体在0～12s和12s～24s都做匀速直线运动，根据二力平衡的条件，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面压力相等，接触面的粗糙程度不变，故物体受到的摩擦力相等，故A错误； B．从图象上看，0～12s通过的路程是6m，12～24s通过路程为2m，故0~12s与12s~24s物体运动的速度之比为故B错误； CD．由图象可知，物体在0～12s和12s～24s都做匀速直线运动，根据二力平衡的条件，拉力等于摩擦力，物体受到的摩擦力相等，所以0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，由W=Fs可知，因0～12s通过的路程长，故0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功。根据可知，相同时间内0～12s拉力做的功的功率大于12s～24s拉力做的功的功率，故C正确，D错误。故选C。 7. 动车是一种带有可操纵动力的固定编组的列车组，带动力的车辆叫动车，不带动力的车辆叫拖车。各动车的额定功率相等，每节动车与拖车质量也相等。列车运动时，车轮与铁轨间摩擦阻力与列车的质量成正比，受到的空气阻力与列车速度的平方成正比。某动车组列车启动6节动车时，最大速度为300 km/h行驶时，空气阻力是总阻力的0.5倍。要使该列车的最大速度达到360 km/h，开动动车的节数至少为（　　） A．8节 B．9节 C．10节 D．11节 【答案】B【解析】记一节动车的额定功率为P，则动力为，v1＝300km/h，v2＝360km/h，空气阻力为f＝kv2，当速度为300km/h时，空气阻力为f1＝kv12 因为空气阻力是总阻力的0.5倍，故轨道与铁轨间的摩擦阻力也为kv12，由平衡可知······① 当速度为360km/h时，设开动的动车的节数为n，则由平衡可知······② 联立①②，代入数据可得n＝8.784；因为动车节数为整数，所以开动动车的节数至少为9节，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 8. 某中学实验室新买了30箱实验器材，每箱重50N。实验员王老师要把这批器材搬往6m高处的实验室，他的身体可以往外提供的功率P与每次搬起器材的重力G的关系如图所示。已知每次下楼时间为上楼时间的一半，若不考虑搬起箱子、放下箱子的时间，他将这批器材从地面搬到实验室至少需要（　　） A．140s B．160s C．180s D．200s 【答案】A【解析】由P-G图象知，搬运的物体重力为300N时，功率最大为90W，由于对这批器材做功一定，故搬运的物体重量为300N时，所用时间最短，一箱重量为50N，所以他每次搬运的箱子数该实验员搬箱上楼一次需要做的功W=Gh=50N×6×6m=1800J最大功率P=90W，搬箱上楼一次需要的最短时间由题意可知，将这批器材全部搬到实验楼所需次数 因此将这批器材全部搬到实验楼所需的最短时间t上总=5t上=5×20s=100s需要的下楼次数n下=5-1=4 因为每次下楼的时间为上楼时间的一半，所以完成任务下落所需时间 由于不考虑人自重和搬起箱子、放下箱子的时间，因此将这批器材从底楼搬到实验室，完成任务所需的最短时间是t=t上总+t下总=100s+40s=140s故选A。 9. 如下图甲所示，物体A在大小不变的水平拉力F的作用下，先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动，图乙为物体在DE、HG两段运动过程中距离和时间关系的图像。F在DE段所做的功为，功率为，受到的摩擦力为；在HG段所做的功为，功率为，受到的摩擦力为。则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B【解析】A．从乙图可知，DE段路程为3m，在HG段路程为3m，拉力相同，路程相同，故拉力在DE段和HG段做功相同，故A错误； B．从乙图可知，DE段做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，故B正确； C．拉力在DE段和HG段做功相同，DE段做功时间大于HG段做功时间，故故C错误； D．DE段做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，在HG段，不做匀速直线运动，拉力等于此阶段的摩擦力，故两次的摩擦力不相等，故D错误。故选B。 10. 如图所示，物体在力F的作用下水平向右运动，水平地面O点两侧粗糙程度不同，力F沿水平方向、大小恒为3N。物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置（　　） A．由图可知，物体一直在做匀速直线运动 B．物体在MO段和OQ段受到的摩擦力分别为和，则大于 C．力F在MN、OP段做功率分别为、则大于 D．若在Q点撤去一切外力，物体将在Q点保持静止 【答案】B【解析】A．由图可知，MO之间经过相同的时间通过的路程总相等，物体做匀速直线运动，在OQ段，相同时间内通过的路程，不断增大，做加速运动，所以物并不是一直在做匀速直线运动，故A不符合题意； B．物体在水平面上滑动，MO做匀速直线运动，根据力和运动的关系可知，此时f1=F，OQ段物体做加速运动，根据力和运动的关系可知，此时f2<F，故f1> f2，故B符合题意； C．根据W=Fs可知力F在MN、OP段力的大小相同，物体沿力的方向移动距离相等，所以F在MN、OP段做的功相等，即W1=W2，由图可知，物体在MN段运动的时间大于在OP段运动的时间，根据可知，在做功相同时，做功时间越长功率越小，故P1<P2，故C不符合题意； D．在Q点物体处于运动状态，撤去一切外力后，根据牛顿第一定律可知，物体将匀速直线运动，故D不符合题意。故选B。 11. 如图所示，甲地面粗糙，乙地面光滑。质量均为m的A、B两个物体在大小均为F的恒力作用下，由静止开始，在力的方向上前进了相同距离s后，下列结论正确的是（　　） A．F对A做功大于F对B做功 B．A的机械能小于B的机械能 C．A的速度等于B的速度 D．F对A做功的功率等于F对B做功的功率 【答案】B【解析】A．甲、乙两物体受到的拉力相等，且在力的方向上前进的距离相等，根据公式W=Fs可知，F对A做功等于F对B做功，故A错误； BC．甲地面粗糙，对物体A有摩擦力，通过做功将能量转化为物体的机械能和内能，乙地面光滑，对物体B无摩擦力，通过做功将能量全部转化为物体的机械能，又因为F对A做功等于F对B做功，故A的机械能小于B的机械能，A的动能小于B的动能，由于质量相等，A的速度小于B的速度，故B正确，C错误； D．根据可知，当力相同，A的速度小于B的速度，则F对A做功的功率小于F对B做功的功率，故D错误。故选B。 12. 北京冬奥会上，运动员孔凡影从斜坡上A点沿直线滑到B点过程中，拍摄的频闪照片如图所示，若相机每隔0.2s闪拍一次，则孔凡影在AB间，重力做功的功率最接近于（　　）    A．7W B．70W C．700W D．7000W 【答案】D【解析】运动员的身高约为1.7m，由图可知，AB间高度差约为3个运动员的身高，根据题意可知相机每隔0.2s闪拍一次，则运动时间t=2×0.2s=0.4s运动时竖直向下的平均速度孔凡影的重力约600N，重力做功的功率 故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 13. 如图所示，一台塔吊将重为的建材在内匀速提升，塔吊对建材做的功为 ，功率为 。 【答案】 4×105J 2×104W 【解析】【小题1】[1][2]提升的高度为20m，所以塔吊对建材做的功为W=Gh=2×104N×20m=4×105J 塔吊对建材做的功率为 14. 2023年5月，世界智能大会在天津成功举办。如图所示是一款智能服务机器人，质量为40kg。某次服务中，在内置电动机提供的300N水平动力作用下，机器人在水平地面上6s内匀速前进了5m。该过程中机器人所受的重力 （选填“做功”或“不做功”）；水平动力做功的功率为 W。 【答案】 不做功 250【解析】[1]机器人所受重力的方向是竖直向下的，在水平地面上前进，故重力方向上没有移动距离，重力做功为0，重力对机器人不做功。 [2]水平动力做的功 动力做功的功率是 15. 2024年4月16日，我国第一艘自主建造的极地科考破冰船“雪龙2号”完成中国第40次南极科学考察任务返回上海港。 ①“雪龙2号”破冰船“首柱消尖”的构造是通过 方法从而 （选填“增大”或“减小”）压强； ②“雪龙2号”极限破冰能力能达到20m的厚冰层，它能在极地2m厚的冰环境中以速度5.4km/h连续破冰航行，此时受到的阻力约为，则破冰10min的过程中动力做的功是 J，破冰船的推进功率为 W。 【答案】 减小受力面积 增大 【解析】[1][2]破冰船“首柱消尖”的构造是通过减小受力面积的方式来增加压强，来实现破冰。 [3]破冰船的速度为 破冰10min的过程中动力做的功为 [4]破冰船的推进功率为 16. 小华和妈妈去超市购物，超市地面水平，她们将重为170N的物品放在小推车中水平推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车自重130N，所受阻力是总重的0.15倍。在10~20s内水平推力做功 J，水平推力的功率为 W。 【答案】 360 36【解析】[1]阻力的大小 由v−t图象可知，在10∼20s内小推车做匀速运动，处于平衡状态，则水平推力 由可得，10∼20s内小推车运动的距离 10∼20s内水平推力做的功 [2]10∼20s内水平推力的功率 17. 如图甲所示，两个完全相同的物体a、b叠放在水平桌面上，在水平拉力F1=15N的作用下，一起向右做匀速直线运动，则a受到的摩擦力为 N；如图乙所示，将a、b并排放于同一桌面上，在水平推力F2作用下以0.2m/s的速度一起向右做匀速直线运动，则F2= N，a对b的推力的功率是 W。 【答案】 0 15 1.5【解析】[1]a、b一起向右做匀速直线运动，所以a、b没有相对运动的趋势，a、b间没有摩擦力，则木块a受到的摩擦力大小为0。 [2]甲图，a和b整体在水平方向上受到水平向右的推力F1和水平向左的滑动摩擦力，整体做匀速直线运动，这两个力是平衡力，大小相等，F1是15N，所以整体受到地面的滑动摩擦力是15N；从甲图到乙图，改变a和b的放置情况，压力大小不变，接触面粗糙程度不变，a和b整体受到的滑动摩擦力不变，所以乙图的滑动摩擦力大小还是15N；整体仍然做匀速直线运动，故乙图中推力F2大小是15N。 [3]a、b在水平推力F2作用下以0.2m/s的速度一起向右做匀速直线运动，由于b对地面的压力为a、b的总压力的一半，接触面粗糙程度不变，则a对b的推力等于F2的一半，为7.5N，则a对b的推力的功率 18. 汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为P0，快进入闹市区时，司机在时刻减小了油门，使汽车的功率保持一个较小的恒定功率P继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，汽车的牵引力F随时间t变化的图像如图所示。则减小了油门后，汽车所受阻力大小为 （选填“F0”或“0.5F0”）；汽车将做 （选填“先减速再加速最后匀速”或“先减速再匀速”）直线运动：汽车将保持的较小恒定功率P为 （选填“0.25P0”“ 0.5P0”或“0.75 P0”），汽车再次匀速运动时的速度大小为 。 【答案】 先减速再匀速 0.5P0 0.5v0【解析】[1]由题意知，t1时刻之前，汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，则汽车处于平衡状态，所受牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，由图像可知，此时所受阻力为F0。减小了油门后，汽车行驶过程中所受阻力大小不变，则汽车所受的阻力仍为F0。 [2]由图像可知，t1时刻之后，牵引力由0.5F0慢慢增大为F0，而阻力不变，则在牵引力慢慢增大时，由于牵引力小于阻力，故汽车一直先减速，到最后牵引力变为F0与阻力相等时，汽车匀速。 [3]司机在时刻前，发动机功率为P0，司机在时刻减小了油门，牵引力变为了原来的一半，减速瞬间，速度不变，故功率变为了原来的一半后，保持不变，故为0.5 P0。 [4]汽车再次匀速运动时，牵引力变为了F0，则此时速度大小为 19. 现有30包大米，总质量为150kg，小明想尽快将它们搬上10m高处的库房，由图可知他可以提供的最大功率为 W；为尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬 包，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是 s．（g＝10N/kg）    【答案】 50 3 450【解析】[1]图中曲线最高点的坐标为（15，50），即当搬运的物体质量为15kg时，人搬动物体的功率（输出）最大为50W。 [2]30包大米，总质量为150kg，由于搬动物体所需要做的总功是一定的，由若要在最短时间内搬完，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，即每次搬运3包大米。 [3]每次搬运的大米的重力G＝mg＝15kg×10N/kg＝150N克服重力做的功W＝Gh＝150N×10m＝1500J 则每次上楼所用的时间t＝＝＝30s则一个来回需要的时间是30s+15s＝45s搬30包大米需要10个来回，所以所用时间一共是45s×10＝450s 20. 某仓库用定滑轮、质量m的箱子等设备将质量为M的货物由二楼运送到三楼（图甲）。在此过程中绳子对货物做功与时间W-t图像如图乙。货物在上升过程的速度始终不变，若不计绳重和摩擦，若。装货物前与装货物后，在上升过程中，绳子拉力的功率之比 ；货物的质量M为 kg。 【答案】 1∶2 60【解析】[1]由题意可知，货物由二楼运送到三楼，由图甲可知，设备从一楼上升，到二楼装好货物之后，匀速上升，则货物装入箱子的过程中耗时t=40s-20s=20s 由图乙可知，装货物前，绳子拉力的功率 第二阶段绳子对货物做功W2=9000J-3000J=6000J 装货物后，绳子拉力的功率 故绳子拉力的功率之比 [2]由W=Gh可知，楼层高 第二阶段绳子对货物做功W2=G总h=m总gh = (M+m)gh 故 21. 神舟十三号返回地球，如图 ，返回舱在离地 104m 的高空打开主伞，在主伞的作用下减速至 10m/s，此后匀速下降，距离地面 1m 时启动反推发动机减速，最后稳稳落地，这一过程历时约 800s。若返回舱总质量 3×103kg，主伞受到的空气阻力与速度的平方成正比。这一过程，返回舱重力的功率为 W。当返回舱速度为 20m/s 时，空气阻力为 N。 【答案】 【解析】[1]返回舱的总重力返回舱重力做功返回舱重力的功率 [2]返回舱匀速下降时，速度，由二力平衡条件可得此时的空气阻力 主伞受到的空气阻力与速度的平方成正比，即，可得 当返回舱速度为 20 m/s 时，空气阻力为 22. 为了将放置在水平地面上的物体移动一段距离，设置了如图所示的滑轮组装置（每个滑轮重为20N）。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体水平移动的距离s随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）则1s∼2s内，地面对物体的摩擦力为 N，2s∼3s内，拉力F的功率是 W。        【答案】 100 300【解析】[1]由图乙可知，在2~3s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，则所受的摩擦力nF=f+G动 [2]1~2s内，物体做加速运动，但物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，所受的摩擦力不变，仍为40N；由图知道，绳子的有效股数，在2~3s内，重物做匀速运动，重物的速度 则绳端移动的速度 在内，重物做匀速运动，由图甲可知此时拉力，由于 所以，拉力做功的功率 23. 如图所示，用大小为F的拉力，通过一个动滑轮，拉着重为300N的物体，使物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，其中动滑轮重100N，则拉力F做功的功率为 W。（不计绳重和滑轮转轴处的摩擦） 【答案】350【解析】由图可知：由于物体在竖直方向向上做匀速直线运动，则两股绳子的拉力大小F1、F2都等于物体的重力G，滑轮受竖直向下的重力、两股绳子的拉力和竖直向上的拉力作用，根据受力平衡可知 由于物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，则拉力F的作用点移动的速度 根据可得拉力F做功的功率 24. 如图所示光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部所用时间相同，所需拉力分别为和、所做的功的功率分别为和。则 ， 。（选填“＞”、“＝”或“＜”） 【答案】 ＜ ＝【解析】[1]斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，则拉力做的功等于克服物体重力做的功；把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A时，G、h均相同，由可知两次克服物体重力做的功相同，则两次拉力做的功也相同，即根据图示可知 而又由可知即[2]拉力做的功相同，时间相同，根据可知 25. 运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度—时间图线如图所示 (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)人在第30s时所受空气阻力 第50时所受空气阻力（选填“大于”、“等于”、“小于”）。 【答案】 42m/s 1.2×106J 4×104W 等于【解析】解：(1)人在前50s内的平均速度 (2)人和装备的总重力G=mg=80kg×10N/kg=800N 人在前30s内人所受重力做的功W=Gh=800N×1500m=1.2×106J 人在前30s内人所受重力做的功率 (3)由图知，在第30s时和第50s时人都做匀速运动，阻力和重力都是平衡力，重力不变，则阻力不变，即人在第30s时所受空气阻力等于第50s时所受空气阻力。 26. 工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上．如图,汽车车厢高度h=1m,斜面长度s=2m,工人师傅用平行于斜面F=500N的力把G=700N的重物匀速推到车上．求 (1)重物在斜面上受到的摩擦力方向是 (选填“平行于斜面向下”“平行于斜面向上”或“垂直于斜面”) (2)把重物由底端推至顶端,用了5s,推力的功率是多大 ? (3)在推重物的过程中,斜面的机械效率是多大 ? (4)重物在斜面上受到的摩擦力是多大 ? 【答案】 平行于斜面向下 200W 70% 150N【解析】第一空．摩擦力与物体运动方向相反，所以把重物匀速推到车上时，摩擦力方向平行于斜面向下； 第二空．推力做的总功：W总=Fs=500N×2m=1000J； 推力做功的功率是：； 第三空．推力做的有用功：W有=Gh=700N×1m=700J， 推力做功的机械效率：； 第四空．根据W总=W有+W额得额外功为： W额= W总-W有=1000J-700J=300J， 再根据W额= fs得，重物在斜面上受到的摩擦力是： ． 27. 如题图是我国新型气垫登陆船，该船满载后的总质量为160t。 （1）一艘满载的气垫船停在水平地面上时，与地面间的总接触面积为80m2，它对地面的压强为多少？ （2）气垫船满载下水后，静止在水面上时受到的浮力多大？ （3）气垫船以108km/h的速度匀速前进时，受到水的阻力是重力的0.05倍，那么推力的功率为多少？ 【答案】（1）2×104Pa；（2）1.6×106N；（3）2.4×106W【解析】解：（1）满载时的总重G=m总g=160×1000kg×10N/kg=1.6×106N 满载时对地面的压力F满载=G=1.6×106N 满载时对水平路面的压强 （2）气垫船满载下水后，漂浮在水面上，受到的浮力F浮=G=1.6×106N （3）因为气垫船匀速前进，所以推力F=f阻=0.05G=0.05×1.6×106N=8×104N 推力的功率 答：（1）一艘满载的气垫船停在水平地面上时，与地面间的总接触面积为80m2，它对地面的压强为2×104Pa； （2）气垫船满载下水后，静止在水面上时受到的浮力为1.6×106N； （3）气垫船以108km/h的速度匀速前进时，受到水的阻力是重力的0.05倍，那么推力的功率为2.4×106W。 28. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N。 （1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；     （2）求货车以36km／h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；     （3）当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物？ 【答案】(1)2.5N；(2) 2.5J；(3)1.1N【解析】(1)货车空载行驶时所受的阻力大小f=0.1G=0.1×2.5×104N=2.5×103N (2)货车的速度v=36km/h=36×m/s=10m/s ∵v=，10s行驶的路程s=vt=10m/s×10s=100m ∵汽车匀速行驶，∴牵引力F=f=2.5×103N 10s内货车牵引力做的功W=Fs=2.5×103N×100m=2.5×105J (3)∵P=Fv，速度v′=90km/h=90×m/s=25m/s ∴此时牵引力===3600N ∵汽车匀速行驶，∴此时汽车受到的阻力f′=F′=3600N ∵f=0.1G，∴货车总重G′===3.6×104N 货车最多可装载货物的重G货=G′-G=3.6×104N-2.5×104N=1.1×104N 答：(1)货车空载行驶时所受的阻力大小为2.5×103N。 (2)10s内货车牵引力做2.5×105J的功。 (3)货车最多可装载货物的重为1.1×104N。 29. 阅读短文，回答问题。 水陆两栖飞机——鲲龙600 如图甲，鲲龙600是我国自行设计研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机，飞机使用四台WJ-6涡轮螺旋发动机，单台发动机的功率约3800kW，最大起飞质量可达53.5t（装满货物时的总质量），最大平飞速度为560km/h，最大航程可达5500km。（=1×103kg/m3，g取10N/kg） （1）为了使飞机获得向上的升力，飞机的机翼设计成图乙所示的截面图，其科学原理是 ； （2）对停放于水平地面的飞机进行分析，下列说法正确的是 ； A．飞机处于静止状态时没有惯性 B．飞机对地面的压力和地面对飞机的支持力是一对平衡力 C．飞机受到的重力和地面对飞机的支持力是一对平衡力 D．飞机轮胎有凹凸不平的花纹是为了增加对地面的压力 （3）装满货物的大飞机所受的重力为 N，若此时飞机停在了水面上。则它排开水的体积为 m3； （4）在水面滑行测试中，飞机蓄一定质量的水，每台发动机牵引力的实际功率为600kW，飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，飞机和所蓄水的总质量为 kg； （5）如图丙，高仿真涡喷（指发动机类型）航模飞机进行飞行表演。这种航模飞机需在跑道上加速滑行一段距离，平直跑道对它的支持力F支与滑行距离s的关系如图丁所示。发动机产生的推力为300N，滑行中获得的升力，式中比例系数c=7.5N·s2/m2，v是航模飞机的滑行速度。则航模飞机的质量为 kg，起飞过程中发动机做的功为 J，跑道的支持力对飞机做功 J，航模飞机起飞离地时需获得的最小升力为 N，最小速度为 m/s。 【答案】 见详解 C 53.5 108 0 1080 12【解析】（1）[1]飞机的机翼设计成图乙所示的截面图，其科学原理是流体压强与流速的关系。当飞机飞行时，机翼上方的空气流速大，压强小；机翼下方的空气流速小，压强大。这样，机翼上下方就存在压强差，从而产生向上的升力。 （2）[2]A．惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体在任何情况下都具有惯性。因此，飞机处于静止状态时仍然具有惯性，故A错误； B．飞机对地面的压力和地面对飞机的支持力，这两个力分别作用在地面和飞机上，不是作用在同一物体上，因此它们不是一对平衡力，而是一对相互作用力，故B错误； C．飞机受到的重力和地面对飞机的支持力，这两个力都作用在飞机上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，因此它们是一对平衡力，故C正确； D．飞机轮胎有凹凸不平的花纹，这是为了通过增大接触面的粗糙程度来增大轮胎与地面之间的摩擦力，而不是为了增加对地面的压力，故D错误。 故选C。 （3）[3]装满货物的大飞机所受的重力为 [4]若此时飞机停在了水面上，由于飞机漂浮，它受到的浮力等于它的重力，根据阿基米德原理，它排开水的体积 （4）[5]飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min通过的路程 四台发动机的总功率为 四台发动机的做的功为 发动机的总牵引力 由于飞机匀速滑行，所以受到的阻力f与牵引力F是一对平衡力，大小相等，即 根据题意，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，则飞机的总重为 飞机和所蓄水的总质量为 （5）[6]根据图丁，当飞机静止时受到的支持力为1080N，此时支持力与重力是一对平衡力，得飞机的重力也是1080N，得航模飞机的质量为 [7]根据图丁，当支持力F支​=0时，飞机起飞，此时对应的滑行距离s=30m，起飞过程中发动机做的功为 [8]由于支持力的方向与飞机的运动方向垂直，所以支持力对飞机不做功，即W支​=0J。 [9]航模飞机起飞离地时需获得的最小升力 [10]此时 解得最小速度 学科网（北京）股份有限公司 $$