（2022-2024）三年全国中考物理填空题压轴题合集：功和机械能

功和机械能 一．填空题（共25小题） 1．（2024•上海）塔吊吊起重物，在竖直方向匀速上升时，若以地面为参照物，则此重物是 　 　的（选填“运动”或“静止”）。若拉力为1×104N，重物上升的距离为40m，重物上升所用的时间为50s，则拉力做功为 　 　焦，功率为 　 　瓦。 2．（2024•南充）如图所示，木板B置于水平地面上，物块A叠放于B上。水平拉力F1＝70N，水平拉力F2＝50N。B静止，A沿木板B以10cm/s的速度向右匀速滑动。则拉力F2的功率为 　 　W，地面对木板B的摩擦力为 　 　N。 3．（2024•威海）小明和爸爸在体验轮胎滑雪项目时，平躺在相同规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下，小明的质量比爸爸小。当两人都刚滑到水平面时，小明的动能 　 　爸爸的动能（下滑过程不计空气阻力及轮胎与滑道之间的摩擦）；在水平减速带滑行时，小明、爸爸乘坐的轮胎受到的摩擦力分别为f1、f2，则f1　 　f2。（两空均选填“小于”“等于”“大于”） 4．（2024•常州）2024年3月26日，美国“弗朗西斯•斯科特•基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示。撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为 　 　。当船以10.8km/h、合 　 　m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的 　 　很大导致其 　 　能很大，使得船将大桥撞毁。 5．（2024•淄博）在某次测试中，一款重为6.4×104N的超音速汽车以1260km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻力为1.8×105N，10s内汽车通过的路程是 　 　m，牵引力做功的功率是 　 　W，重力做功是 　 　J。 6．（2023•无锡）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊600kg的物体时，上升5m，用时15s，滑轮组的机械效率是80%，则所做有用功是 　 　J，总功是 　 　J，拉力F的功率是 　 　W。（g取10N/kg） 7．（2023•广元）如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景，在下落过程中，运动员的重力势能逐渐 　 　（选填“减小”“不变”或“增大”）；若某运动员质量为60kg，在空中经1.5s下落的竖直高度为10m，则这段时间内该运动员的重力的功率是 　 　W。（g取10N/kg） 8．（2023•连云港）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为 　 　N，箱子受到的阻力大小为 　 　N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F＝250N，滑轮组的机械效率为 　 　。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为 　 　W。 9．（2023•滨州）如图所示，重为20N，棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上，在10N的水平拉力F作用下，5s内沿水平方向匀速移动了50cm，则物块对水平桌面的压强为 　 　Pa，水平拉力F做功的功率为 　 　W。 10．（2023•广州）物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。 （1）在MN、PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1　 　v2，f1　 　f2。（均选填“＞”、“＝”、“＜”） （2）A从M运动到N，F1做的功为 　 　J、功率为 　 　W，A所受重力做的功为 　 　J。 11．（2022•齐齐哈尔）如图甲所示，在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时，物体运动的路程与时间关系如图乙所示；当水平推力为F2时，物体运动的速度与时间关系如图丙所示，则F1　 　F2。若两次推力的功率分别为P1、P2，则P1　 　P2。（两空均选填“大于”、“等于”或“小于”） 12．（2022•朝阳）如图所示，用滑轮组提升重900N的物体A，使它在10s内匀速上升1m，此时滑轮组的机械效率为75%，则在提升重物的过程中（不计绳重及摩擦），动滑轮的重力为 　 　N，拉力做功的功率为 　 　W。 13．（2022•兰州）如图所示，物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动，其中AB＝CD＝10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和4m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦力分别为1N和2N，则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为 　 　，拉力F在AB段做功的功率为 　 　W。 14．（2022•通辽）如图甲，用竖直向上的拉力F，将静止在水平地面上的物体向上提升。乙图表示拉力F的大小随时间t的变化关系，丙图表示物体运动速度v的大小随时间t的变化关系。在0～10s内物体对地面的压力为 　 　N；20～30s内拉力F做功的功率为 　 　W。 15．（2022•阜新）工人利用如图所示的滑轮组，将质量为80kg的重物在10s内匀速提升1m，此时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），则有用功的功率为 　 　W；工人对绳的拉力做功 　 　J；动滑轮重 　 　N；若增大物重，该滑轮组的机械效率 　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。 16．（2023•德阳）无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机，机身总质量2kg，小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m，接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m，无人机在上升过程中需要克服重力做功 　 　J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 　 　W。 17．（2024•陕西）如图，某同学拿着实心球静止站立在水平地面上，该同学和实心球总重500N，双脚与地面的总接触面积为0.04m2，此时他对地面的压强为 　 　Pa。该同学将实心球投出后，双脚站立在水平地面上保持静止，他对地面的压强与投出实心球之前相比 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。实心球下落过程中，重力势能转化为 　 　能。（忽略空气阻力） 18．（2024•新疆）位于博格达峰北坡山腰的新疆天池，碧水似镜，雪峰倒映，风光如画。 （1）某游客乘船游览天池时，其说话的声音在空气中传播的速度与在水中传播的速度大小 　 　（填“相等”或“不等”）。远处雪峰在水中的倒影，是光在水面上 　 　（填“反射”或“折射”）形成的，游船逐渐靠近雪峰时，雪峰的倒影的大小 　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）天池湖面的海拔约为1900m，则天池湖面上的气压 　 　（填“大于”或“小于”）1个标准大气压。某游客乘坐匀速上行的缆车沿途观光，缆车的起点和终点的海拔高度差为500m，已知该游客的质量为60kg，则整个上行过程中，缆车对该游客做的功为 　 　J。若缆车从起点到终点用时5min，则缆车对该游客做功的功率为 　 　W。 19．（2023•锦州）如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是 　 　J，拉力F的功率是 　 　W，物体A受到的摩擦力是 　 　N。（不计绳重和滑轮重） 20．（2023•济宁）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N，则拉力F的功率为　 　W，滑轮组的机械效率为　 　。 21．（2022•甘肃）小勇背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四层楼回到了家，小勇的重力为600N，则他在回家过程中对书包所做的功为 　 　J。他上楼过程中克服总重力所做功的功率是 　 　W。（沿水平路面行走时不考虑重心高度的变化） 22．（2022•铜仁市）冬奥会场馆内，一名志愿者正在搬运一长方体器材箱，从边线开始向右水平移动一段距离，如图（a）所示，他对器材的水平推力为300N，箱子运动过程中的位置（s）与时间（t）关系图象如图（b）所示。4s内箱子的平均速度为 　 　m/s；4s内志愿者克服摩擦力做功的功率为 　 　W；若将两个规格相同的器材箱水平并排放置，一起匀速推动，与推动一个器材箱相比，志愿者施加的推力将 　 　（选填“增大”“不变”或“减小”）；如果有一个与箱子质量相等的物体，被天宫二号宇航员在空间站舱内板面上推动，推力与板面平行，物体所受摩擦力是其在地球表面的 　 　倍。（物体在空间站所受的引力约是在地球表面的0.9倍） 23．（2022•梧州）如图所示，工人师傅用250N的拉力，使重为2000N的物体以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，动滑轮受到的重力为80N，则工人师傅拉力的功率为 　 　W，该滑轮组的机械效率为 　 　。 24．（2023•天津）第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕，大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50kg的物体匀速举高1m，用时2s，此过程中对物体做功 　 　J，功率为 　 　W。（g取10N/kg） 25．（2022•陕西）工人用如图所示的滑轮组，将重为450N的货物以0.2m/s的速度匀速提升，所用拉力为250N（不计绳重和摩擦）。图中A滑轮的主要作用是改变 　 　，动滑轮的重力是 　 　N，滑轮组的机械效率是 　 　，工人做功的功率是 　 　W。 功和机械能 参考答案与试题解析 一．填空题（共25小题） 1．（2024•上海）塔吊吊起重物，在竖直方向匀速上升时，若以地面为参照物，则此重物是 　运动　的（选填“运动”或“静止”）。若拉力为1×104N，重物上升的距离为40m，重物上升所用的时间为50s，则拉力做功为 　4×105　焦，功率为 　8000　瓦。 【分析】（1）判断物体的运动情况，就看它与参照物的相对位置是否发生变化； （2）利用功和功率的计算公式即可求出拉力做的功与功率。 【解答】解：（1）塔吊吊起重物时，因为重物相对于地面的位置发生了改变，所以重物相对于地面是运动的； （2）已知钢丝绳对物体的拉力为1×104N，物体运动的距离为40m， 则拉力做的功为：W＝Fs＝1×104N×40m＝4×105J， 功率为：P＝＝＝8000W。 故答案为：运动；4×105；8000。 【点评】本题考查了运动的相对性、功与功率的计算，属于基础题。 2．（2024•南充）如图所示，木板B置于水平地面上，物块A叠放于B上。水平拉力F1＝70N，水平拉力F2＝50N。B静止，A沿木板B以10cm/s的速度向右匀速滑动。则拉力F2的功率为 　5　W，地面对木板B的摩擦力为 　20　N。 【分析】根据P＝＝＝Fv求出拉力F2的功率； 对A、B进行受力分析，根据力的相互作用和平衡条件求出地面对木板B的摩擦力大小。 【解答】解：拉力F2的功率：P＝Fv＝50N×0.10m/s＝5W； 物体A做匀速直线运动，受到的水平向右的拉力F2和B对A水平向左的摩擦力平衡，大小相等，即f＝F2＝50N， 由力的相互性可知，A对B水平向右的摩擦力与B对A水平向左的摩擦力大小相等，即：f′＝f＝50N， B静止，受到的地面摩擦力和A对B的摩擦力与水平拉力F1平衡， 所以地面对木板B的摩擦力大小：f″＝F1﹣f′＝70N﹣50N＝20N。 故答案为：5；20。 【点评】本题考查了二力合成的应用和功率，解决此题的关键是分别对A、B进行受力分析。 3．（2024•威海）小明和爸爸在体验轮胎滑雪项目时，平躺在相同规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下，小明的质量比爸爸小。当两人都刚滑到水平面时，小明的动能 　小于　爸爸的动能（下滑过程不计空气阻力及轮胎与滑道之间的摩擦）；在水平减速带滑行时，小明、爸爸乘坐的轮胎受到的摩擦力分别为f1、f2，则f1　小于　f2。（两空均选填“小于”“等于”“大于”） 【分析】（1）动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大； （2）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大。 【解答】解：（1）下滑过程不计空气阻力及轮胎与滑道之间的摩擦，小明和爸爸平躺在相同规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下，当两人都刚滑到水平面时，速度相同，小明的质量比爸爸小，所以小明的动能小于爸爸的动能； （2）在水平减速带滑行时，接触面的粗糙程度相同，小明的质量比爸爸小，对地面的压力小，小明、爸爸乘坐的轮胎受到的摩擦力f1小于f2。 故答案为：小于；小于。 【点评】本题考查了影响动能大小的因素、滑动摩擦力大小的影响因素，属于基础题。 4．（2024•常州）2024年3月26日，美国“弗朗西斯•斯科特•基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示。撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为 　船具有惯性　。当船以10.8km/h、合 　3　m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的 　质量　很大导致其 　动　能很大，使得船将大桥撞毁。 【分析】（1）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质； （2）1m/s＝3.6km/h； （3）动能与物体的质量和速度有关。 【解答】解：（1）撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为船具有惯性，会继续向前运动； （2）因为1m/s＝3.6km/h，所以10.8km/h＝3m/s； （3）虽然船速较慢，但由于船的质量很大导致其动能很大，使得船将大桥撞毁。 故答案为：船具有惯性；3；质量；动。 【点评】本题考查了惯性、速度单位的换算、动能的影响因素，属于综合题。 5．（2024•淄博）在某次测试中，一款重为6.4×104N的超音速汽车以1260km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻力为1.8×105N，10s内汽车通过的路程是 　3500　m，牵引力做功的功率是 　6.3×107　W，重力做功是 　0　J。 【分析】（1）根据s＝vt得到汽车通过的路程； （2）汽车匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件得到牵引力，由P＝Fv得到牵引力的功率； （3）做功的两个要素为：一是作用在物体上的力，二是物体沿力的方向上移动的距离。 【解答】解：（1）已知汽车的速度为v＝1260km/h＝350m/s， 10s内汽车通过的路程为：s＝vt＝350m/s×10s＝3500m； （2）汽车在做匀速运动，处于平衡状态，根据二力平衡可知，牵引力等于阻力，即F牵＝f＝1.8×105N， 牵引力做功的功率： P＝＝＝F牵v＝1.8×105N×350m/s＝6.3×107W； （3）重力的方向始终是竖直向下的，汽车在竖直方向没有移动距离，因此重力不做功，为0J。 故答案为：3500；6.3×107；0。 【点评】本题考查速度的计算和功率的计算，属于综合题。 6．（2023•无锡）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊600kg的物体时，上升5m，用时15s，滑轮组的机械效率是80%，则所做有用功是 　3×104　J，总功是 　3.75×104　J，拉力F的功率是 　2.5×103　W。（g取10N/kg） 【分析】根据G＝mg求物体的重力，利用W有＝Gh求有用功，利用η＝×100%求滑轮组的机械效率，利用P＝求拉力做功的功率。 【解答】解：物体的重力：G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N， 拉力做的有用功：W有＝Gh＝6000N×5m＝3×104J； 由η＝×100%可知，拉力做的总功：W总＝＝＝3.75×104J； 拉力做功的功率：P＝＝＝2.5×103W。 故答案为：3×104；3.75×104；2.5×103。 【点评】本题考查重力公式、使用滑轮组时功、功率和机械效率公式的应用，难度不大。 7．（2023•广元）如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景，在下落过程中，运动员的重力势能逐渐 　减小　（选填“减小”“不变”或“增大”）；若某运动员质量为60kg，在空中经1.5s下落的竖直高度为10m，则这段时间内该运动员的重力的功率是 　4000　W。（g取10N/kg） 【分析】（1）影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度．物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大； （2）根据G＝mg求运动员的重力，利用W＝Gh求运动员的重力做的功；利用P＝求运动员的重力的功率。 【解答】解：（1）在下落过程中，运动员的质量不变，高度减小，由重力势能大小的影响因素可知，运动员的重力势能逐渐减小； （2）运动员的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N， 运动员的重力做的功：W＝Gh＝600N×10m＝6000J， 运动员的重力的功率：P＝＝＝4000W。 故答案为：减小；4000。 【点评】本题考查重力势能的影响因素、重力公式、功和功率公式的应用，难度不大。 8．（2023•连云港）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为 　450　N，箱子受到的阻力大小为 　20　N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F＝250N，滑轮组的机械效率为 　90%　。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为 　50　W。 【分析】（1）匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件求出地面对箱子的支持力大小和箱子受到的阻力大小； （2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n＝2，令箱子被提升的高度为h，则拉力端移动距离s＝2h；利用W总＝Fs求拉力做的功（总功），利用W有＝Gh求克服重力做的有用功，滑轮组的机械效率η＝。 再利用P＝可求拉力做功功率。 【解答】解：箱子在大小为20N的水平推力作用下，沿水平路面做匀速直线运动，箱子在水平方向上受到推力和阻力作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以箱子受到的阻力大小等于推力大小即为20N； 箱子在竖直方向上受到重力和地面对箱子的支持力作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以地面对箱子的支持力大小等于重力大小即为450N； 由图可知滑轮组绳子的有效股数n＝2，令箱子被提升的高度为h，则拉力端移动距离s＝2h，拉力端移动的速度等于箱子上升速度的2倍， 滑轮组的机械效率η＝＝。 根据P＝可求拉力做功功率P＝Fv＝250N×2×0.1m/s＝50W。 故答案为：450；20；90%；50。 【点评】本题考查了二力平衡条件的运用、滑轮组的机械效率的计算以及功率的计算，难度一般。 9．（2023•滨州）如图所示，重为20N，棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上，在10N的水平拉力F作用下，5s内沿水平方向匀速移动了50cm，则物块对水平桌面的压强为 　2000　Pa，水平拉力F做功的功率为 　1　W。 【分析】（1）正方体对水平桌面的压力和自身的重力相等，根据S＝L2求出正方体的底面积，其大小即为受力面积的大小，根据p＝求出物块对水平桌面的压强； （2）根据v＝求出正方体物块沿水平方向匀速运动的速度，利用P＝＝＝Fv求出水平拉力F做功的功率。 【解答】解：（1）正方体对水平桌面的压力：F＝G＝20N， 正方体的底面积：S＝L2＝（10cm）2＝100cm2＝0.01m2， 则物块对水平桌面的压强：p＝＝＝2000Pa； （2）正方体物块沿水平方向匀速运动的速度：v＝＝＝0.1m/s， 水平拉力F做功的功率：P＝＝＝F′v＝10N×0.1m/s＝1W。 故答案为：2000；1。 【点评】本题考查了压强公式和功率公式的应用，要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。 10．（2023•广州）物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。 （1）在MN、PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1　＜　v2，f1　＞　f2。（均选填“＞”、“＝”、“＜”） （2）A从M运动到N，F1做的功为 　0.3　J、功率为 　0.1　W，A所受重力做的功为 　0　J。 【分析】（1）根据图1和图2读出A在MN段、PQ段匀速运动的路程以及水平拉力，根据v＝求出对应的速度，然后比较两者的大小关系；A在MN、PQ段均做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，二力大小相等，据此求出摩擦力的大小并比较大小关系； （2）A从M运动到N，根据W＝Fs求出F1做的功，再根据P＝求出其功率；做功的两个要素：有力作用在物体上且在力的方向上移动了距离。 【解答】解：（1）由图1可知，在MN段，A匀速运动的路程s1＝0.3m，水平拉力F1＝1N，其速度：v1＝＝＝0.1m/s， 在PQ段，A匀速运动的路程s2＝0.4m，水平拉力F2＝0.6N，其速度：v2＝＝＝0.2m/s，则v1＜v2； 因A在MN、PQ段均做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力， 所以，A所受摩擦力：f1＝F1＝1N，f2＝F2＝0.6N，则f1＞f2。 （2）A从M运动到N，F1做的功：W1＝F1s1＝1N×0.3m＝0.3J，功率P1＝＝＝0.1W， A所受重力在竖直方向上，A在竖直方向上没有移动距离，重力没有做功，即A所受重力做的功为0J。 故答案为：（1）＜；＞；（2）0.3；0.1；0。 【点评】本题考查了速度公式和二力平衡条件、做功公式、功率公式的应用，从图中获取有用的信息是关键。 11．（2022•齐齐哈尔）如图甲所示，在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时，物体运动的路程与时间关系如图乙所示；当水平推力为F2时，物体运动的速度与时间关系如图丙所示，则F1　等于　F2。若两次推力的功率分别为P1、P2，则P1　小于　P2。（两空均选填“大于”、“等于”或“小于”） 【分析】（1）根据图像确定物体两次的运动状态，然后根据其运动状态得出推力和摩擦力的关系，再根据摩擦力大小的影响因素得出两次受到的摩擦力大小，进而得出两次推力的大小关系； （2）利用由P＝＝＝Fv比较其功率关系。 【解答】解：由图像乙可知，物体做匀速直线运动，速度大小为v乙＝＝＝3m/s； 由图像丙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v丙＝5m/s； 因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，物体对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则物体受到的摩擦力不变，故受到的水平推力为：F1＝F2； 已知v1＜v2，由P＝＝＝Fv可得，两次推力的功率P1＜P2。 故答案为：等于；小于。 【点评】此题考查了学生对图像问题的分析能力，能从图像中得出相关的信息，然后结合二力平衡条件和功率的计算公式进行分析比较，是中考的热点考题。 12．（2022•朝阳）如图所示，用滑轮组提升重900N的物体A，使它在10s内匀速上升1m，此时滑轮组的机械效率为75%，则在提升重物的过程中（不计绳重及摩擦），动滑轮的重力为 　300　N，拉力做功的功率为 　120　W。 【分析】由重力和上升的高度可求出有用功，再由机械效率可求出总功，再求出额外功，就可以求出动滑轮的重力。 利用P＝可求出功率。 【解答】解：有用功W有＝Gh＝900N×1m＝900J， 由机械效率公式可知总功W总＝＝＝1200J。 额外功W额＝W总﹣W有＝1200J﹣900J＝300J， 动滑轮的重G动＝＝＝300N。 拉力做功的功率为P＝＝＝120W。 故答案为：300；120。 【点评】本题考查了功率的计算，要熟练运用公式。 13．（2022•兰州）如图所示，物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动，其中AB＝CD＝10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和4m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦力分别为1N和2N，则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为 　2：1　，拉力F在AB段做功的功率为 　2　W。 【分析】由速度公式的变形式t＝分别得出该物块通过AB段所用时间和通过CD段所用时间，进而得出该物块通过AB段和CD段所用的时间之比； 物块在AB段做匀速直线运动，处于平衡状态，根据F＝f1得出所受的拉力，根据P＝＝＝Fv可知拉力F在AB段做功的功率。 【解答】解：由速度公式可得，该物块通过AB段所用时间：tAB＝＝＝5s， 通过CD段所用时间：tCD＝＝＝2.5s， 则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为：＝＝2：1； 物块在AB段做匀速直线运动，处于平衡状态，所受的拉力F＝f1＝1N， 根据P＝＝＝Fv可知拉力F在AB段做功的功率P＝FvAB＝1N×2m/s＝2W。 故答案为：2：1；2。 【点评】本题考查速度和功率的有关计算，综合性强，难度适中。 14．（2022•通辽）如图甲，用竖直向上的拉力F，将静止在水平地面上的物体向上提升。乙图表示拉力F的大小随时间t的变化关系，丙图表示物体运动速度v的大小随时间t的变化关系。在0～10s内物体对地面的压力为 　30　N；20～30s内拉力F做功的功率为 　500　W。 【分析】由图丙可知，物体在20s﹣30s时处于平衡状态，受到拉力和重力是一对平衡力，据此得出物体重力大小； 在0～10s内，物体受到重力，拉力和地面的支持力，拉力加支持力等于重力，根据F压＝F支＝G﹣F得出物体对地面的压力大小； 根据图乙得出20s～30s内物体的拉力和上升的高度，根据W＝Fs求出拉力做的功，利用P＝得出20～30s内拉力F做功的功率。 【解答】解：由图丙可知，物体在20s﹣30s时处于平衡状态，受到拉力和重力是一对平衡力，故物体的重力大小等于此时的拉力为50N； 在0～10s内，物体受到重力，拉力和地面的支持力，拉力加支持力等于重力，物体对地面的压力大小F压＝F支＝G﹣F＝50N﹣20N＝30N； 由图丙可知，在20s～30s内，速度为10m/s； 由图乙可知，20s～30s内绳端的拉力F′＝50N， 由图丙可知，物体的上升平均速度v＝10m/s，s＝vt＝10m/s×10s＝100m， 则拉力F做的功W＝F′s＝50N×100m＝5000J， 20～30s内拉力F做功的功率P＝＝＝500W。 故答案为：30；500。 【点评】本题速度公式，功的计算以及受力分析的有关知识，是一道力学综合题。 15．（2022•阜新）工人利用如图所示的滑轮组，将质量为80kg的重物在10s内匀速提升1m，此时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg），则有用功的功率为 　80　W；工人对绳的拉力做功 　1000　J；动滑轮重 　200　N；若增大物重，该滑轮组的机械效率 　变大　（填“变大”“变小”或“不变”）。 【分析】根据G＝mg得出重物的重力，根据W有用＝Gh得出有用功，根据P＝得出有用功的功率； 从图中可知n＝2，根据W总＝得出工人对绳的拉力做功； 不计绳重与摩擦，根据W额外＝W总﹣W有用得出工人所做的额外功，根据G动＝得出动滑轮的重力； 不计绳重与摩擦，根据η＝＝＝＝可知，若增大物重，该滑轮组的机械效率的变化情况。 【解答】解：重物A的重力：G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N， 有用功W有用＝Gh＝800N×1m＝800J， 有用功的功率P＝＝＝80W； 从图中可知n＝2， 该滑轮组的机械效率η＝可知工人对绳的拉力做功W总＝＝＝1000J。 不计绳重与摩擦，工人所做的额外功W额外＝W总﹣W有用＝1000J﹣800J＝200J， 动滑轮的重力G动＝＝＝200N； 不计绳重与摩擦，根据η＝＝＝＝可知，若增大物重G，该滑轮组的机械效率变大。 故答案为：80；1000；200；变大。 【点评】本题考查功、功率、效率的有关知识，综合性较强，有一定难度。 16．（2023•德阳）无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机，机身总质量2kg，小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m，接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m，无人机在上升过程中需要克服重力做功 　960　J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 　12　W。 【分析】（1）根据W＝Gh求出无人机在上升过程中需要克服重力做的功； （2）根据速度公式分别求出匀速上升飞行的时间和沿水平方向匀速飞行的时间，然后求出整个飞行过程所用的总时间，利用P＝求出在整个飞行过程中克服重力做功的功率。 【解答】解：无人机在上升过程中需要克服重力做功W＝Gh＝mgh＝2kg×10N/kg×48m＝960J； 匀速上升飞行的时间为t1＝＝＝40s， 沿水平方向匀速飞行的时间为t2＝＝＝40s， 整个飞行过程所用的总时间t＝t1+t2＝40s+40s＝80s， 则整个飞行过程中克服重力做功的功率为： P＝＝＝12W。 故答案为：960；12。 【点评】本题考查了速度、做功和功率的计算，有一定的综合性，但难度不大。 17．（2024•陕西）如图，某同学拿着实心球静止站立在水平地面上，该同学和实心球总重500N，双脚与地面的总接触面积为0.04m2，此时他对地面的压强为 　12500　Pa。该同学将实心球投出后，双脚站立在水平地面上保持静止，他对地面的压强与投出实心球之前相比 　变小　（选填“变大”“变小”或“不变”）。实心球下落过程中，重力势能转化为 　动　能。（忽略空气阻力） 【分析】（1）利用压强公式求出对水平地面的压强； （2）投掷后，受力面积不变，压力减小，据此分析压强变化； （3）重力势能与质量和高度有关，动能与质量和速度有关。 【解答】解：对地面的压强为： p＝＝＝1.25×104Pa； 投掷后，受力面积不变，压力变小，对地面的压强也变小； 实心球下落过程中，高度减小，质量不变，重力势能减小，转化为动能。 故答案为：1.25×104；变小；动。 【点评】本题考查机械能的转化、压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。 18．（2024•新疆）位于博格达峰北坡山腰的新疆天池，碧水似镜，雪峰倒映，风光如画。 （1）某游客乘船游览天池时，其说话的声音在空气中传播的速度与在水中传播的速度大小 　不等　（填“相等”或“不等”）。远处雪峰在水中的倒影，是光在水面上 　反射　（填“反射”或“折射”）形成的，游船逐渐靠近雪峰时，雪峰的倒影的大小 　不变　（填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）天池湖面的海拔约为1900m，则天池湖面上的气压 　小于　（填“大于”或“小于”）1个标准大气压。某游客乘坐匀速上行的缆车沿途观光，缆车的起点和终点的海拔高度差为500m，已知该游客的质量为60kg，则整个上行过程中，缆车对该游客做的功为 　3×105　J。若缆车从起点到终点用时5min，则缆车对该游客做功的功率为 　1000　W。 【分析】（1）声音在不同介质中的传播速度不同，声速在不同介质中的大小不同，在固体中传播速度最快，液体中次之，气体中传播速度最慢； 倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，平面镜成像的特点：物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，它们的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等； （2）大气压与高度有关，海拔越高，气压越低；求出人的重力，利用W＝Gh计算缆车对该游客做的功，然后利用P＝计算做功的功率。 【解答】解：（1）声音在不同介质中的传播速度不同，则说话的声音在空气中传播的速度与在水中传播的速度大小不同； 雪峰在水中的倒影相当于平面镜成像，平面镜成的像是虚像，其成像原理是光的反射； 根据平面镜成像像与物体等大的特点可知，游船逐渐靠近雪峰时，雪峰的倒影的大小不变； （2）大气压与高度有关，海拔越高，气压越低，天池湖面的海拔约为1900m，则天池湖面上的气压小于1个标准大气压； 人的重力： G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N， 缆车对该游客做的功： W＝G人h＝600N×500m＝3×105J， 缆车对该游客做功的功率： P＝＝＝1000W。 故答案为：（1）不等；反射；不变；（2）小于；3×105；1000。 【点评】本题涉及的基础知识点比较多，所以能牢固的掌握好基础知识，并能将所学的物理知识应用于实际是我们顺利解决该类问题的关键。 19．（2023•锦州）如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是 　40　J，拉力F的功率是 　4　W，物体A受到的摩擦力是 　32　N。（不计绳重和滑轮重） 【分析】（1）知道物体移动速度和时间，利用s＝vt求物体移动距离，由题知，n＝2，拉力端移动的距离等于物体移动距离的2倍；利用W＝Fs求拉力做的总功，再利用功率公式求拉力做功的功率； （2）知道机械效率和拉力大小，利用η＝＝＝＝求摩擦力f。 【解答】解： 由图知，n＝2，则绳子自由端移动的距离：s绳＝2s物＝2v物t＝2×0.1m/s×10s＝2m， 弹簧测力计的示数为20N，拉力就是20N， 拉力做功为：W总＝Fs绳＝20N×2m＝40J， 拉力做功的功率： P＝＝＝4W； 因为η＝＝＝＝， 所以物体与地面间的滑动摩擦力： f＝η×2F＝80%×2×20N＝32N。 故答案为：40；4；32。 【点评】本题主要考查学生对：滑轮组的工作特点的了解和掌握以及对功、功率计算公式的理解，是一道中档题。 20．（2023•济宁）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N，则拉力F的功率为　2　W，滑轮组的机械效率为　90%　。 【分析】（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n＝2，拉力端移动距离s＝2s物，利用W总＝Fs求拉力做功；由P＝计算拉力的功率； （2）由W有＝fs物计算有用功；由η＝计算滑轮组的机械效率。 【解答】解： （1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n＝2，拉力端移动距离s＝2s物＝2×1m＝2m， 拉力做的总功W总＝Fs＝5N×2m＝10J， 拉力的功率为： P＝＝＝2W； （2）克服物体与地面间摩擦做的有用功W有＝fs物＝9N×1m＝9J； 滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝90%。 故答案为：2；90%。 【点评】本题考查了使用滑轮组时功、功率、机械效率的计算，知道水平使用滑轮组时，克服摩擦力做的功为有用功。 21．（2022•甘肃）小勇背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四层楼回到了家，小勇的重力为600N，则他在回家过程中对书包所做的功为 　360　J。他上楼过程中克服总重力所做功的功率是 　96　W。（沿水平路面行走时不考虑重心高度的变化） 【分析】（1）力对物体做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在该力的方向上通过的距离。 小勇在水平路面上行走时，对书包的作用力竖直向上，但在竖直方向上移动的距离是0，此过程对书包做功为0J；在登楼时，将书包提升，根据W＝G书包h得出克服书包重力做的功：据此得出他在回家的过程中对书包所做的功； （2）根据W′＝G人h可得他在上楼的过程中克服自身重力所做的功，进而得出他克服总重力所做的功，根据P＝得出他克服总重力所做功的功率。 【解答】解：（1）小勇在水平路面上行走时，对书包的作用力竖直向上，但在竖直方向上移动的距离是0，此过程对书包做功为0J； 在登楼时，将书包提升，克服书包重力做的功：W＝G书包h＝40N×9m＝360J， 即他在回家的过程中对书包所做的功为360J； （2）他在上楼的过程中克服自身重力所做的功W′＝G人h＝600N×9m＝5400J； 他克服总重力所做的功：W总＝360J+5400J＝5760J， 总时间t＝1min＝60s， 则他克服总重力所做功的功率P＝＝＝96W。 故答案为：360；96。 【点评】本题考查功、功率的有关计算，掌握做功的两个必要因素是解题关键。 22．（2022•铜仁市）冬奥会场馆内，一名志愿者正在搬运一长方体器材箱，从边线开始向右水平移动一段距离，如图（a）所示，他对器材的水平推力为300N，箱子运动过程中的位置（s）与时间（t）关系图象如图（b）所示。4s内箱子的平均速度为 　0.5　m/s；4s内志愿者克服摩擦力做功的功率为 　150　W；若将两个规格相同的器材箱水平并排放置，一起匀速推动，与推动一个器材箱相比，志愿者施加的推力将 　增大　（选填“增大”“不变”或“减小”）；如果有一个与箱子质量相等的物体，被天宫二号宇航员在空间站舱内板面上推动，推力与板面平行，物体所受摩擦力是其在地球表面的 　0.9　倍。（物体在空间站所受的引力约是在地球表面的0.9倍） 【分析】（1）由图（b）可知箱子在4s内移动的距离，根据速度公式求出4s内箱子的平均速度； （2）根据W＝Fs求出4s内志愿者克服摩擦力做的功，再根据P＝求出克服摩擦力做功的功率； （3）根据滑动摩擦力的影响因素分析摩擦力的变化，再根据二力平衡条件分析推力的变化； （4）根据G＝mg分析物体在空间站受到的重力与在地球上受到的重力关系，再根据滑动摩擦力的影响因素分析两种情况下物体受到的摩擦力关系。 【解答】解：（1）由图（b）可知，箱子在4s内移动的距离s＝7m﹣5m＝2m， 4s内箱子的平均速度：v＝＝＝0.5m/s； （2）4s内志愿者克服摩擦力做的功：W＝Fs＝300N×2m＝600J， 则4s内志愿者克服摩擦力做功的功率：P＝＝＝150W； （3）由滑动摩擦力的影响因素可知，接触面的粗糙程度相同时，压力增大，摩擦力也增大， 因为箱子做匀速直线运动，志愿者施加的推力与箱子受到的摩擦力是一对平衡力，所以志愿者施加的推力随着摩擦力的增大而增大； （4）因为物体在空间站所受的引力约是在地球表面的0.9倍， 所以物体在空间站受到的重力与在地球上受到的重力之比：＝＝＝0.9， 由滑动摩擦力的影响因素可知，接触面的粗糙程度相同时，摩擦力大小与压力成正比，因此物体在空间站受到的摩擦力与在地球上受到的摩擦力之比：＝＝＝0.9， 因此物体在空间站受到的摩擦力：f空间站＝0.9f，即物体在空间站受到的摩擦力是地球表面的0.9倍。 故答案为：0.5；150；增大；0.9。 【点评】本题考查速度公式、功的公式、功率的公式和重力公式的灵活运用以及滑动摩擦力的影响因素，综合性较强。 23．（2022•梧州）如图所示，工人师傅用250N的拉力，使重为2000N的物体以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，动滑轮受到的重力为80N，则工人师傅拉力的功率为 　100　W，该滑轮组的机械效率为 　80%　。 【分析】（1）根据图示滑轮组可知绳子的有效股数，根据v绳＝nv物求出绳子自由端移动的速度，利用P＝＝＝Fv绳求出工人师傅拉力的功率； （2）根据物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍求出物体受到地面的摩擦力； 根据η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%求出滑轮组的机械效率。 【解答】解：（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2， 则绳子自由端移动的速度：v绳＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s， 工人师傅拉力的功率：P＝＝＝Fv绳＝250N×0.4m/s＝100W； （2）由题意可知，物体受到地面的摩擦力：f＝0.2G＝0.2×2000N＝400N， 滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%。 故答案为：100；80%。 【点评】本题考查了滑轮组的特点和功率公式、滑轮组绳子拉力公式、滑轮组机械效率公式的应用，明确总功和有用功是关键。 24．（2023•天津）第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕，大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50kg的物体匀速举高1m，用时2s，此过程中对物体做功 　500　J，功率为 　250　W。（g取10N/kg） 【分析】知道物体的质量和举高的高度，利用W＝Gh＝mgh算出对物体做的功；由P＝算出功率。 【解答】解：对物体做的功为： W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×1m＝500J， 功率为： P＝＝＝250W。 故答案为：500；250。 【点评】本题考查了学生对重力公式、功的公式、功率的公式的掌握和运用，要灵活选用公式，计算时注意单位统一。 25．（2022•陕西）工人用如图所示的滑轮组，将重为450N的货物以0.2m/s的速度匀速提升，所用拉力为250N（不计绳重和摩擦）。图中A滑轮的主要作用是改变 　力的方向　，动滑轮的重力是 　50　N，滑轮组的机械效率是 　90%　，工人做功的功率是 　100　W。 【分析】（1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向； （2）由图示可知，n＝2，不计绳重和摩擦时，根据F＝（G+G动）求得动滑轮的重力； （3）设货物上升的高度为h，则绳子自由端移动的距离为s＝2h。根据W＝Gh求出有用功，根据W＝Fs求出总功，然后根据η＝×100%计算滑轮组的机械效率； （4）绳子自由端移动的速度v绳＝2v货物，据此求出绳子自由端移动的速度，然后根据P＝＝＝Fv计算工人做功的功率。 【解答】解：（1）由图示可知，A滑轮是定滑轮，它的主要作用是改变力的方向； （2）由图示可知，n＝2，不计绳重和摩擦时，由F＝（G+G动）可得， 动滑轮的重力为：G动＝nF﹣G＝2×250N﹣450N＝50N； （3）设货物上升的高度为h，则绳子自由端移动的距离为s＝2h， 则有用功为：W有用＝Gh，总功为：W＝Fs＝2Fh， 所以滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝90%； （4）绳子自由端移动的速度：v绳＝2v货物＝2×0.2m/s＝0.4m/s， 则工人做功的功率：P＝Fv绳＝250N×0.4m/s＝100W。 故答案为：力的方向；50；90%；100。 【点评】本题考查定滑轮及其工作特点，以及滑轮组中动滑轮重、机械效率和功率的计算，知道不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），并利用好功率推导公式是解题的关键。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$