11.2 功率（分层作业）物理沪粤版2024九年级上册

11.2 功率 目录 1 一、探究比较做功快慢的方法 1 二、比较功率的大小 2 三、功率的计算和估算 3 四、和P=Fv 4 5 8 一、探究比较做功快慢的方法 1．无论是人做功，还是利用机械做功，都有做功快与慢的问题。如图所示，为了比较物体做功的快慢，两位同学均将重物匀速地从一楼搬运到三楼。楼层高度相同、重物重力不同，图丙的重物重力最大、图甲、乙最小且相等。从图中提供的信息，进行归纳： (1)根据图示数据可知，对重物做功最多的是图 中工人，做功时间最短的是图 中工人。 (2)比较图甲、乙可知， 图中工人做功快，判断依据是： 。 (3)比较图乙、丙可知， 图中工人做功快，判断依据是： 。 (4)为了能够比较甲、丙两图中工人做功的快慢，物理学中用 表示做功的快慢（填物理量名称）。 (5)某工人搬东西时，其表示的物理意义是 。 2．我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢，一种方法是 ，另一种方法是 ，物理学中引入功率这个物理量表示物体做功的快慢，实质上是采用了 的方法。 3．中考体育考试电子化。女生50m跑满分标准是8.6 （单位符号），小红和小婵的成绩分别是8.5和8.6（单位同前），两人中 跑得更快；男生引体向上满分标准是1min内10个，小苏和小杨的成绩都是满分， （能/不能）判断谁在做引体向上时功率更大。 4．某班同学在体育课上进行“引体向上”活动，三位同学为了比较谁做功快，做了如下实验：他们分别测出各自连续做5次“引体向上”的时间，身体引体向上的距离。然后将数据记录在表格中。 序号 学生 重力（N） 引体向上的距离（m） 完成5次做的功（J） 完成5次所用的时间（s） 1 甲 500 0.48 1200 5.4 2 乙 480 0.45 1080 5.4 3 丙 600 0.40 1200 6.5 （1）分析比较实验序号 中的数据，可以得出的初步结论是：当做功所用的时间相同时，做功越多，做功越快； （2）分析比较实验序号1与3中的数据，可以得出的初步结论是 ； （3）分析比较实验序号2与3中的数据，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，应在表格中添加的栏目是 ，因此为了比较做功快慢，物理学中引入了物理量 ； （4）由上分析可知，甲、乙、丙三位同学做功最快的是 （选填甲、乙、丙）。 二、比较功率的大小 5．物体在水平拉力的作用下，沿粗糙程度相同的水平面做直线运动，其运动图像如图所示。图像中OA段拉力对物体做的功和功率分别为和，AB段拉力对物体做的功和功率分别为和。根据图像分析可知（   ） A． B． C． D． 6．如图1所示，水平拉力F1作用在物体甲上，使其沿水平面以速度v1向右做匀速直线运动；如图2所示，在甲上放置物体乙，水平拉力F2作用在甲上，使两物体一起沿同一水平面以速度v2向右做匀速直线运动。F1和F2作用时间均为t，忽略空气阻力。下列判断正确的是（    ） A．v1一定小于v2 B．F1一定小于F2 C．F1做的功一定小于F2做的功 D．F1的功率一定小于F2的功率 7．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，下列判断正确的是（　　） A．两次物体运动的速度v1＜v2 B．两次物体所受的摩擦力f1＞f2 C．经过相同的路程，两次拉力对物体做功的功率P1＞P2 D．相同时间内，两次拉力对物体做功的功率P1＜P2 8．如图甲所示，水平地面的粗糙程度相同，。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段时图像如图乙所示。与在AB段相比，在CD段（　　） A．物体所受摩擦力较大 B．水平拉力F做的功较多 C．物体运动的时间较长 D．水平拉力F做功的功率较小 三、功率的计算和估算 9．估测是物理学习中一种非常重要的能力，下列估测符合实际的是（　　） A．一个中学生对地面的压力约为 B．将一个鸡蛋举高所做的功约为 C．家用小汽车的功率约为 D．现在考室内的大气压约为 10．引体向上是体育课健身项目之一，小明在30s内完成9个标准的引体向上，他引体向上的功率约为（　　） A．6W B．60W C．600W D．6000W 11．下列生活中的科学数据最接近实际的是（　　） A．中学生跳绳一次，脚离地面约10cm，则克服重力做功约500J B．中学生以正常速度从一楼走到三楼，上楼的功率约为1500W C．中学生骑自行车受到的阻力约为200N，则其骑行功率约为10W D．中学生把掉在地面上的科学课本捡到桌面，克服科学节重力做的功约为2J 12．学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛，“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法，初三某同学1min内摇轻绳240圈，则他在整个跳绳过程中的功率最接近于（　　） A．20W B．200W C．800W D．2000W 四、和P=Fv 13．如图为我国某型号中型履带式水陆两栖突击车，它采用了轻质铝合金装甲车体，进一步增强了在水中的浮渡能力，该两栖车的总质量约为20t，装配有输出功率为1.1×106W的发动机，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。 (1)在陆地上行驶时，宽大的履带是通过增大 来减小对地面的压强；两栖车浸入水中的深度越深，车底部受到水的压强越 ； (2)两栖车在水中漂浮时，受到的浮力是多少；排开水的体积是多少； (3)两栖车在陆地上以36km/h匀速行驶72km过程中，若发动机输出功率全部用于做机械功，发动机做了多少功？ 14．消防机器人在消防救援中大显身手。如图甲所示，该消防机器人的质量为600kg，静止在水平地面上时履带与地面接触的总面积为5000cm2。一次消防救援时，消防机器人在水平地面上沿直线前进的过程中路程s与时间t的关系如图乙，到达救援现场，用时1.5min，行驶过程中所受阻力为消防机器人重力的。（g取10N/kg）求解下列问题： (1)消防机器人前进270m的速度； (2)消防机器人静止在水平地面上时，对地面的压强； (3)消防机器人在水平地面上的过程中，牵引力做功的功率。 15．2025年2月，“祝融号”首次在火星中低纬度发现古海洋地质证据，为星际移民研究提供关键支撑。若发射前火星车在水平地面上进行测试时，受到的阻力为200N，其速度v与时间t的关系图像如图乙所示。求火星车做匀速直线运动的过程中， (1)通过的路程。 (2)牵引力所做的功。 (3)牵引力的功率。 16．题图为无人机给高海拔哨所的部队士兵送餐的图片。若每架无人机所载餐盒质量为6kg，小王操作该无人机以1.5m/s速度匀速上升150m，接着以2m/s的速度平飞400m将餐盒送到哨所。则无人机在上升过程中对餐盒做的功为 J，整个飞行过程中无人机对餐盒做功的功率为 W。（g取10N/kg） 17．如图所示。在的水平拉力作用下木板在水平地面上水平向右运动的过程中，-t图像如图，物体相对于地面静止，此时弹簧测力计的读数为。则（　　） A．物体受到的摩擦力是静摩擦力，大小是 B．A受到地面的摩擦力大小为，方向是水平向左 C．若将拉力增大到，地面对物体的摩擦力为 D．拉力对木板做功的功率为 18．如图甲所示，工人师傅把放在水平地面上的箱子从工厂的一边推到另一边，在推动过程中，箱子受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和箱子运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示。下列判断正确的是（　　） A．时，箱子处于静止状态，受到的摩擦力是0 N B．0~3 s内，推力F做功9 J C．t=5 s时，箱子与地面间的滑动摩擦力为9 N D．9 s~12 s内，推力F做功的功率是6 W 19．如图所示是汽车起重机，其中滑轮、组成滑轮组，杆伸缩可改变吊臂的长短，杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，为吊臂的转动轴，装在里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，为在车身外侧增加的支柱。某次作业中，起重机将重为的货物以0.5m/s的速度竖直向上匀速吊起。下列有关的叙述正确的是（　　） A．滑轮用于改变力的方向 B．当杆伸长时，吊臂对杆的压力将变小 C．的作用是工作时以防翻车和减小对地面的压强 D．该次作业中，电动机做的功率为 20．如图所示，重为500N的工人师傅用300N的拉力，在10s内将550N的货物沿竖直方向匀速提升了4m，不计绳重与摩擦，则下列判断正确的是（　　） A．所用动滑轮的重力是100N B．绳自由端移动速度是0.2m/s C．人拉绳时，拉力的功率是240W D．人受到地面的支持力是200N 21．我国生产的一款新能源汽车，某次出行时车和人的总质量为，30min内在某段水平公路上匀速直线行驶了36km，此过程中汽车的牵引力为车和人总重的0.05倍，则汽车的速度为 ，汽车牵引力做功的功率为 。（g取10N/kg） 22．深圳舰的最大航速为30节（1节）其速度约为 m/s，若以此速度匀速航行时受到的阻力是，则舰艇发动机的功率是 kW。 23．扫地机器人（如图甲）在水平地面上匀速运动时，所受水平动力与速度的关系如图乙所示。在50 N的水平动力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中，动力所做的功为 J；该机器人水平动力的功率为180 W时，它受到的水平动力为 N。 24．某工人站在水平地面上，用竖直向下的力拉动绳子自由端，使物体匀速上升，如图甲所示。已知物体重为900N，竖直向下的拉力，物体上升的高度随时间变化的规律如图乙所示。则绳子自由端移动的速度为 m/s，拉力F做功的功率为 W。 25．引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，小星同学能连续做10个规范的引体向上动作。综合实践活动小组的同学想估测小星同学做10个规范动作时的功率。 (1)所需要的测量器材有体重计、 和 ； (2)下表是综合实践活动小组设计的实验记录表格，表格a处应填上： ；（表格第二行空格不需要填写数据） 小星的质量/kg a 总时间t/s 功率P/W (3)小星同学做引体向上的功率表达式P= （利用表中物理量的符号表示）； (4)新考法：在实验后反思交流中，小天同学提出也可以通过记下1min内做引体向上的次数来测量做引体向上的功率的大小，小天提出的测量方式与综合实践活动小组的测量方式相比，你觉得哪个更好？并简述理由： 。 26．在智能家居产品中，家政机器人负责搬运家具。有一个质量为30kg的长方体衣柜，底面积为。机器人将衣柜在水平地面上匀速直线推动了10m，衣柜与地面间的摩擦力为重力的0.2倍。求：（g取10N/kg） (1)衣柜静止在水平地面时对地面的压强。 (2)若机器人推动衣柜用时20s，机器人的功率。 1．（2024·青海西宁·中考真题）小宁同学两次水平拉动同一物体，使它们在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s－t图像如图所示。下列说法正确的是（   ） A．物体第一次运动速度为1m/s，第二次运动速度为2m/s B．物体第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力 C．0~8s拉力第一次做的功等于第二次的2倍 D．0~8s拉力第二次做功的功率等于第一次的2倍 2．（2024·四川眉山·中考真题）如图甲，粗糙程度不变的水平地面上，物体受到水平向右拉力。拉力大小随时间变化的关系如图乙所示，物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是（    ） A．4~6s，物体运动路程为18m B．4~6s，拉力F的功率为12W C．时，物体受到摩擦力大于2N D．拉力为6N时，物体做匀速直线运动 3．（2024·河北·中考真题）（多选题）如图a所示，在一次社会实践活动中，小明用一辆小车运送货物时，先后经过同一平直路面上的甲、乙、丙三个地点，图b为运动路径示意图。小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙，用时为t1；在乙停车卸货用时为t2；再用水平推力将空车从乙匀速推到丙，用时为t3；两次推力做功之比为2：1。下列说法正确的是（  ） A．小明全程的平均速度为 B．从乙到丙的过程中，小明的水平推力为 C．从乙到丙的过程中，小明推力做功的功率为 D．若把空车从丙沿原路匀速推回到甲，推力做功为 4．（2024·内蒙古赤峰·中考真题）某老旧小区改造工地，工人用起重机将重的施工材料匀速吊上6m高工作台，用了10s。施工材料上升的速度是 m/s；起重机对施工材料做功 J，做功的功率是 W。 [2]起重机对施工材料做的功 W=Gh=1.2×104N×6m=7.2×104J[3]起重机做功的功率 5．（2024·山东淄博·中考真题）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．（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）子英同学在青城公园看到，工人们正从湖中打捞一个圆台型石墩。示意图如下，左图为石墩，右图为打捞简图。已知湖深2m，石墩高0.3m，体积0.07m3，密度石=2.8×103kg/m3。把石墩从水底上拉的过程中，汽车一直向右匀速运动，速度大小为1.5m/s。（不计水的阻力、绳重和滑轮的摩擦，水=1.0×103kg/m3）求： (1)上升的过程中，石墩未露出水面前所受的浮力大小； (2)打捞前，石墩上表面受到的水产生的压强； (3)石墩从水底到将要露出水面的过程中，汽车拉力所做的功； (4)整个打捞过程，汽车拉力做功的最大功率。 7．（2024·山东济南·中考真题）如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装运快递后的总重为6000N，在某小区的平直道路上匀速行驶了60m，用时40s，此过程中受到的牵引力为600N，轮胎与地面接触的总面积为。通过计算回答：该无人配送车在40s的时间里； (1)对水平地面的压强是多少？ (2)牵引力做功是多少？ (3)牵引力做功的功率是多少？ 8．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）如图甲所示，我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机，拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点，是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重量为720t，最大起升高度为400m。 （1）请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。 （2）若塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功是多少？ （3）若塔机在（2）过程中所用时间为200s，拉力做功的功率是多少？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 11.2 功率 目录 1 一、探究比较做功快慢的方法 1 二、比较功率的大小 3 三、功率的计算和估算 6 四、和P=Fv 8 10 16 一、探究比较做功快慢的方法 1．无论是人做功，还是利用机械做功，都有做功快与慢的问题。如图所示，为了比较物体做功的快慢，两位同学均将重物匀速地从一楼搬运到三楼。楼层高度相同、重物重力不同，图丙的重物重力最大、图甲、乙最小且相等。从图中提供的信息，进行归纳： (1)根据图示数据可知，对重物做功最多的是图 中工人，做功时间最短的是图 中工人。 (2)比较图甲、乙可知， 图中工人做功快，判断依据是： 。 (3)比较图乙、丙可知， 图中工人做功快，判断依据是： 。 (4)为了能够比较甲、丙两图中工人做功的快慢，物理学中用 表示做功的快慢（填物理量名称）。 (5)某工人搬东西时，其表示的物理意义是 。 【答案】(1) 丙 甲 (2) 甲 做功相同，甲用时间少 (3) 丙 相同时间内，丙做功较多 (4)功率 (5)某工人搬东西时每秒做功50J 【解析】（1）[1][2]由图中信息可知，图甲、乙的工人所搬重物的重力相同，图丙的重物重力最大，上升的高度相同，由可知，对重物做功最多的是图丙中的工人；由图可知，甲用时40s，图乙、丙的工人用时45s，做功时间最短的是图甲中工人。 （2）[1][2]图甲、乙的工人所搬重物的重力相同，上升的高度相同，由可知，图甲、乙所做的功相同，甲用时40s，图乙、丙的工人用时45s，甲图中工人做功快，判断依据是：做功相同，甲用时间少。 （3）[1][2]比较图乙、丙可知，丙所提重物的重力大，提升高度相同，由可知，丙比乙对重物做功多，二者用时相同，丙图中工人做功快，判断依据是：相同时间内，丙做功较多。 （4）甲、丙两图中，工人做的功不等，用的时间不同，为了能够比较甲、丙两图中工人做功的快慢，物理学中用功率表示做功的快慢，即用单位时间做功的多少来表示做功的快慢，写成公式。 （5）功率表示做功的快慢，某工人搬东西时，其表示的物理意义是某工人搬东西时每秒做功50J。 2．我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢，一种方法是 ，另一种方法是 ，物理学中引入功率这个物理量表示物体做功的快慢，实质上是采用了 的方法。 【答案】 做相同的功，比较做功的时间 相同的时间，比较做功的多少 相同的时间，比较做功的多少 【解析】[1][2]功率是反映做功快慢的一个物理量，为了比较物体做功的快慢，可以做相同的功，比较做功的时间，做相同的功用时少的做功快，用时多的做功慢；还可以在相同的时间内，比较做功的多少，相同的时间内做功越多的做功越快，做功越少的做功越慢。 [3]功率等于单位时间内做功的多少，所以实质上是采用了相同的时间内，比较做功的多少的方法。 3．中考体育考试电子化。女生50m跑满分标准是8.6 （单位符号），小红和小婵的成绩分别是8.5和8.6（单位同前），两人中 跑得更快；男生引体向上满分标准是1min内10个，小苏和小杨的成绩都是满分， （能/不能）判断谁在做引体向上时功率更大。 【答案】 s 小红 不能 【解析】[1][2]女生50m短跑所用的时间约8s，跑满分标准是8.6s，红和小婵的成绩分别是8.5和8.6，路程相同，小红所用的时间较短，小红跑得更快。 [3]男生引体向上满分标准是1min内10个，小苏和小杨的成绩都是满分，说明两人在1min内至少都做了10个，不能判断1min内哪位同学做的功多，不能判断谁在做引体向上时功率更大。 4．某班同学在体育课上进行“引体向上”活动，三位同学为了比较谁做功快，做了如下实验：他们分别测出各自连续做5次“引体向上”的时间，身体引体向上的距离。然后将数据记录在表格中。 序号 学生 重力（N） 引体向上的距离（m） 完成5次做的功（J） 完成5次所用的时间（s） 1 甲 500 0.48 1200 5.4 2 乙 480 0.45 1080 5.4 3 丙 600 0.40 1200 6.5 （1）分析比较实验序号 中的数据，可以得出的初步结论是：当做功所用的时间相同时，做功越多，做功越快； （2）分析比较实验序号1与3中的数据，可以得出的初步结论是 ； （3）分析比较实验序号2与3中的数据，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，应在表格中添加的栏目是 ，因此为了比较做功快慢，物理学中引入了物理量 ； （4）由上分析可知，甲、乙、丙三位同学做功最快的是 （选填甲、乙、丙）。 【答案】 1与2 做相同的功，所用时间越少的，做功越快 做的功与所用时间的比值（J/s） 功率 甲 【解析】（1）[1]要得出“当做功所用时间相同时，做功越多，做功越快”的结论，就要做功时间相同而做的功不同，由表格数据可知，1与2做功时间相同而做功的多少是不同的。 （2）[2]分析比较实验序号1与3中的数据可知，做功是相同的，第一次做功时间短，则做功快，故结论为：做相同的功，所用时间越少的，做功越快。 （3）[3][4]分析比较实验序号2与3中的数据可知，做功时间和做功的多少都是不同的，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，就要计算功与时间的比值（J/s），比值大的做功快。因此为了比较做功快慢，物理学中引入了物理量功率。 （4）[5]甲、乙、丙三位同学中甲做功最多，但用时最少，根据可知甲同学做功最快。 二、比较功率的大小 5．物体在水平拉力的作用下，沿粗糙程度相同的水平面做直线运动，其运动图像如图所示。图像中OA段拉力对物体做的功和功率分别为和，AB段拉力对物体做的功和功率分别为和。根据图像分析可知（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】AB．由图像可知，物体做匀速直线运动，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，拉力相同，根据可知，运动的距离越远，所做的功越大，由图可知，，则，故AB不符合题意； CD．运动的时间相同都是，根据可知，相同时间内，做功越多，功率越大，即，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．如图1所示，水平拉力F1作用在物体甲上，使其沿水平面以速度v1向右做匀速直线运动；如图2所示，在甲上放置物体乙，水平拉力F2作用在甲上，使两物体一起沿同一水平面以速度v2向右做匀速直线运动。F1和F2作用时间均为t，忽略空气阻力。下列判断正确的是（    ） A．v1一定小于v2 B．F1一定小于F2 C．F1做的功一定小于F2做的功 D．F1的功率一定小于F2的功率 【答案】B 【解析】A．匀速运动的速度与拉力大小无关，题目未提供速度关系的任何信息，因此无法确定速度的大小关系，故A错误； B．物体匀速运动时，根据平衡条件可知，拉力大小等于摩擦力的大小，摩擦力与接触面的粗糙程度和压力有关，图2中的压力大于图1中的压力，即图2中的摩擦力大于图1的摩擦力，即F2大于F1，故B正确； C．因无法判断速度的大小关系，便不能确定路程的关系，故不能确定功的大小关系，故C错误； D．功率等于功除以时间，不能确定功的大小关系，也就不能确定功率的大小关系，故D错误。 故选B。 7．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，下列判断正确的是（　　） A．两次物体运动的速度v1＜v2 B．两次物体所受的摩擦力f1＞f2 C．经过相同的路程，两次拉力对物体做功的功率P1＞P2 D．相同时间内，两次拉力对物体做功的功率P1＜P2 【答案】C 【解析】A．由图乙可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以v1＞v2，故A错误； B．同一木块放在同一水平面上，压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以两次木块受到的滑动摩擦力f1=f2，故B错误； C．由图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，二者大小相等；两次木块受到的滑动摩擦力相等，所以两次拉力相等；经过相同的路程，根据W=Fs可知，两次拉力对物体做功相等；又因为v1＞v2，根据可知，第一次用的时间少，所以根据可知，两次拉力对物体做功的功率P1＞P2，故C正确； D．因为v1＞v2，根据可知，相同时间内，木块第一次通过的路程大；两次拉力相等，根据W=Fs可知，第一次拉力做的功较多，所以根据可知，两次拉力对物体做功的功率P1＞P2，故D错误。 故选C。 8．如图甲所示，水平地面的粗糙程度相同，。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段时图像如图乙所示。与在AB段相比，在CD段（　　） A．物体所受摩擦力较大 B．水平拉力F做的功较多 C．物体运动的时间较长 D．水平拉力F做功的功率较小 【答案】CD 【解析】A．物体在运动过程中受到的摩擦力为滑动摩擦力，其大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关，在AB段和CD段，接触面粗糙程度相同，压力大小不变，因此物体所受滑动摩擦力大小相等，故A不符合题意； B．由乙图可知，物体在AB段和CD段都是做匀速直线运动，受力平衡，水平方向上的拉力等于滑动摩擦力，因为两段滑动摩擦力大小相等，所以拉力大小相等，而由题意可知，两段距离相等，根据可知，两段水平拉力做的功一样多，故B不符合题意； C．由乙图可知，物体在AB段运动速度快，CD段运动速度慢，而两段路程相等，根据可知，物体在CD段运动的时间较长，故C符合题意； D．两段水平方向的拉力大小相等，AB段运动速度大于CD段运动速度，根据可知，在CD段水平拉力F做功的功率较小，故D符合题意。 故选CD。 三、功率的计算和估算 9．估测是物理学习中一种非常重要的能力，下列估测符合实际的是（　　） A．一个中学生对地面的压力约为 B．将一个鸡蛋举高所做的功约为 C．家用小汽车的功率约为 D．现在考室内的大气压约为 【答案】C 【解析】A．一名中学生的体重约为500N，站立在地面时，对地面的压力等于重力，约为500N，故A不符合题意； B．一个鸡蛋的重力约为0.5N，将1个鸡蛋托起1m所做的功W=Gh=0.5N×1m=0.5J 故B不符合题意； C．家用小汽车的功率约为80~100kW，故C符合题意； D．教室内的大气压强约为1个标准大气压，即1.01×105Pa，故D不符合题意。 故选C。 10．引体向上是体育课健身项目之一，小明在30s内完成9个标准的引体向上，他引体向上的功率约为（　　） A．6W B．60W C．600W D．6000W 【答案】B 【解析】中学生的质量约50kg，小明的重力 G=mg=50kg×10N/kg=500N 完成一个引体向上，向上运动约0.5m，则克服重力做的功 W=Gh=500N×0.5m=250J 由题意可知，30s内做的总功 W总=9W=9×250J=2250J 则30s内克服重力做功的功率 接近60W，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11．下列生活中的科学数据最接近实际的是（　　） A．中学生跳绳一次，脚离地面约10cm，则克服重力做功约500J B．中学生以正常速度从一楼走到三楼，上楼的功率约为1500W C．中学生骑自行车受到的阻力约为200N，则其骑行功率约为10W D．中学生把掉在地面上的科学课本捡到桌面，克服科学节重力做的功约为2J 【答案】D 【解析】A．中学生的体重约为500N，跳绳一次，脚离地面约10cm，则克服重力做功约 W=Gh=500N×0.1m=50J 故A不符合题意； B．一楼到三楼的高度约 h′=3m×2=6m 从一楼走到三楼，上楼做的功 W′=Gh′=500N×6m=3000J 用时约为20s，所以中学生正常上楼做功的功率为 故B不符合题意； C．中学生骑自行车的受到的阻力大约为20N，速度大约为5m/s，功率 故C不符合题意； D．科学书的质量约为 m书=250g=0.25kg 重力约为 G书=m书g=0.25kg×10N/kg=2.5N 课桌的高度 h桌=80cm=0.8m 从地面上将科学书捡到桌面上，克服物理书重力做的功约为 W=G书h桌=2.5N×0.8m=2J 故D符合题意。 故选D。 12．学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛，“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法，初三某同学1min内摇轻绳240圈，则他在整个跳绳过程中的功率最接近于（　　） A．20W B．200W C．800W D．2000W 【答案】B 【解析】中学生的质量约为50kg，其重力 G=mg=50kg×10N/kg=500N 每次起跳的高度约为15cm，即0.15m，则他跳一次绳做的功 W=Gh=500N×0.15m=75J 因为“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法，则人跳起的次数为120次；则在7min内一共做的功 W总=nW=120×75J=9000J 他在整个跳绳过程中的功率 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 四、和P=Fv 13．如图为我国某型号中型履带式水陆两栖突击车，它采用了轻质铝合金装甲车体，进一步增强了在水中的浮渡能力，该两栖车的总质量约为20t，装配有输出功率为1.1×106W的发动机，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。 (1)在陆地上行驶时，宽大的履带是通过增大 来减小对地面的压强；两栖车浸入水中的深度越深，车底部受到水的压强越 ； (2)两栖车在水中漂浮时，受到的浮力是多少；排开水的体积是多少； (3)两栖车在陆地上以36km/h匀速行驶72km过程中，若发动机输出功率全部用于做机械功，发动机做了多少功？ 【答案】(1) 受力面积 大 (2)20m3 (3) 【解析】（1）[1]该两栖车在陆地上行驶时，宽大的履带是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强。 [2]根据可知，在液体密度相同时，两栖车浸入水中的深度越深，车底部受到水的压强越大。 （2）两栖车的重力 根据物体的沉浮条件可知，车在水中漂浮时，所受浮力等于其重力，则 两栖车排开水的体积 （3）根据可得，车行驶时间 由于发动机输出功率全部用于做机械功，则发动机所做的功 14．消防机器人在消防救援中大显身手。如图甲所示，该消防机器人的质量为600kg，静止在水平地面上时履带与地面接触的总面积为5000cm2。一次消防救援时，消防机器人在水平地面上沿直线前进的过程中路程s与时间t的关系如图乙，到达救援现场，用时1.5min，行驶过程中所受阻力为消防机器人重力的。（g取10N/kg）求解下列问题： (1)消防机器人前进270m的速度； (2)消防机器人静止在水平地面上时，对地面的压强； (3)消防机器人在水平地面上的过程中，牵引力做功的功率。 【答案】(1)3m/s (2)1.2×104Pa (3)900W 【解析】（1）消防机器人前进270m的速度 （2）机器人对地面的压力 机器人对地面的压强 （3）由于机器人做匀速直线运动，所以机器人受到的牵引力与阻力为一对平衡力，则机器人受到的牵引力 消防机器人牵引力做功为 牵引力做功的功率 15．2025年2月，“祝融号”首次在火星中低纬度发现古海洋地质证据，为星际移民研究提供关键支撑。若发射前火星车在水平地面上进行测试时，受到的阻力为200N，其速度v与时间t的关系图像如图乙所示。求火星车做匀速直线运动的过程中， (1)通过的路程。 (2)牵引力所做的功。 (3)牵引力的功率。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）从图像乙可知火星车做匀速的速度为20cm/s，行驶时间为30s，所以火星车匀速直线运动的路程为。 （2）火星车做匀速直线运动牵引力等于其受到的阻力，牵引力所做的功。 （3）牵引力的功率。 16．题图为无人机给高海拔哨所的部队士兵送餐的图片。若每架无人机所载餐盒质量为6kg，小王操作该无人机以1.5m/s速度匀速上升150m，接着以2m/s的速度平飞400m将餐盒送到哨所。则无人机在上升过程中对餐盒做的功为 J，整个飞行过程中无人机对餐盒做功的功率为 W。（g取10N/kg） 【答案】 9000 30 【解析】[1]无人机在上升过程中对餐盒做的功为 [2]沿水平方向匀速飞行过程中，餐盒没有在竖直方向上移动距离，所以此过程无人机对餐盒不做功。整个飞行过程的时间为 整个飞行过程中无人机对餐盒做功的功率为 17．如图所示。在的水平拉力作用下木板在水平地面上水平向右运动的过程中，-t图像如图，物体相对于地面静止，此时弹簧测力计的读数为。则（　　） A．物体受到的摩擦力是静摩擦力，大小是 B．A受到地面的摩擦力大小为，方向是水平向左 C．若将拉力增大到，地面对物体的摩擦力为 D．拉力对木板做功的功率为 【答案】B 【解析】A．物体B相对于A滑动，受到的摩擦力是滑动摩擦力，物体B 相对于地面静止， 此时A对B的摩擦力和B受到的拉力是一对平衡力，大小相等，弹簧测力计的读数为3N，则A对B的摩擦力为3N，故A不符合题意； B．力的作用是相互的，一对相互作用力大小相等，所以，B对A的摩擦力也为3N；A做匀速直线运动，则它受到的拉力、地面对它的摩擦力、B对A的摩擦力，三个力平衡，所以A受到地面的摩擦力方向水平向左大小为f地=F-fA=8N-3N=5N 故B符合题意； C．若将拉力F增大到10N， A对地面的压力及接触面粗糙程度不变，地面对 A物体的摩擦力不变，仍为5N，故C不符合题意； D．由图可知，物体A的速度为4m/s 拉力对木板A 做功的功率为P=Fv=8N×4m/s=32W 故D不符合题意。 故选B。 18．如图甲所示，工人师傅把放在水平地面上的箱子从工厂的一边推到另一边，在推动过程中，箱子受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和箱子运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示。下列判断正确的是（　　） A．时，箱子处于静止状态，受到的摩擦力是0 N B．0~3 s内，推力F做功9 J C．t=5 s时，箱子与地面间的滑动摩擦力为9 N D．9 s~12 s内，推力F做功的功率是6 W 【答案】D 【解析】A．时，据丙图可知，此时箱子处于静止状态，受到的推力与静摩擦力大小相等，乙图中该时段内的推力是3N，则受到的静摩擦力为3N，故A错误； B．0~3s内，物体静止，无距离，因此不做功，做功为0，故B错误； C．9~12s内，据丙图物体做匀速直线运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，且滑动摩擦力与推力为一对平衡力，大小相等，乙图中受到的推力是6N，则滑动摩擦力为6N，t=5s时，物体做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，则滑动摩擦力不变，仍为6N，故C错误； D．9s~12s内，据丙图可知物体做匀速直线运动，速度为1m/s，推力为6N，则推力F做功的功率是，故D正确。 故选D。 19．如图所示是汽车起重机，其中滑轮、组成滑轮组，杆伸缩可改变吊臂的长短，杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，为吊臂的转动轴，装在里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，为在车身外侧增加的支柱。某次作业中，起重机将重为的货物以0.5m/s的速度竖直向上匀速吊起。下列有关的叙述正确的是（　　） A．滑轮用于改变力的方向 B．当杆伸长时，吊臂对杆的压力将变小 C．的作用是工作时以防翻车和减小对地面的压强 D．该次作业中，电动机做的功率为 【答案】C 【解析】A．滑轮的轮轴会发生移动，是动滑轮，用于改变力的大小，不能改变力的方向，故A错误； B．当杆伸长时，动力大小与阻力臂长度不变，动力臂变大，由杠杆平衡条件得，阻力变大，阻力是D杆对吊臂的支持力，D杆对吊臂的支持力与吊臂对杆的压力是相互作用力，大小相等，则吊臂对杆的压力将变大，故B错误； C．的作用增加车辆的稳定程度与增大接触面积，可以防翻车和减小对地面的压强，故C正确； D．该次作业中，电动机克服重物做的功率为 由于存在摩擦阻力与要克服机械的重力做功，则电动机做的功率为大于6×103W，故D错误。 故选C。 20．如图所示，重为500N的工人师傅用300N的拉力，在10s内将550N的货物沿竖直方向匀速提升了4m，不计绳重与摩擦，则下列判断正确的是（　　） A．所用动滑轮的重力是100N B．绳自由端移动速度是0.2m/s C．人拉绳时，拉力的功率是240W D．人受到地面的支持力是200N 【答案】C 【解析】A．由图可知，滑轮是动滑轮，不计绳重与摩擦，动滑轮的重力G动=nF-G=2×300N-550N=50N 故A错误； B．绳子自由端移动的距离s=nh=2×4m=8m 绳子自由端移动的速度 故B错误； C．人拉绳时，拉力的功率 故C正确； D．人受到地面的支持力F支=G+F=500N+300N=800N 故D错误。 故选C。 21．我国生产的一款新能源汽车，某次出行时车和人的总质量为，30min内在某段水平公路上匀速直线行驶了36km，此过程中汽车的牵引力为车和人总重的0.05倍，则汽车的速度为 ，汽车牵引力做功的功率为 。（g取10N/kg） 【答案】 20m/s 【解析】[1]由可得，汽车匀速行驶的速度 [2]由题意知，匀速行驶过程中汽车的牵引力为车和人总重的0.05倍，牵引力的大小 牵引力所做功 牵引力所做功的功率 22．深圳舰的最大航速为30节（1节）其速度约为 m/s，若以此速度匀速航行时受到的阻力是，则舰艇发动机的功率是 kW。 【答案】 15 【解析】[1]因为1m/s=3.6km/h，所以1节≈1.8km/h=0.5m/s 最大航速为30节其速度约为v=0.5m/s×30=15m/s [2]匀速航行，所以牵引力F=f=1.2×106N 则舰艇发动机的功率是 23．扫地机器人（如图甲）在水平地面上匀速运动时，所受水平动力与速度的关系如图乙所示。在50 N的水平动力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中，动力所做的功为 J；该机器人水平动力的功率为180 W时，它受到的水平动力为 N。 【答案】 150 300 【解析】[1]由图象知，在50N的水平动力作用下机器人的速度v=0.3m/s，机器人通过的路程为 动力做的功为 [2]由图象知，当该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时的动力F1=300N，此时水平动力的功率为 故该机器人水平动力的功率为180W时，它受到的水平动力为300N。 24．某工人站在水平地面上，用竖直向下的力拉动绳子自由端，使物体匀速上升，如图甲所示。已知物体重为900N，竖直向下的拉力，物体上升的高度随时间变化的规律如图乙所示。则绳子自由端移动的速度为 m/s，拉力F做功的功率为 W。 【答案】 0.4 200 【解析】[1]物体上升的速度 由图甲知，承担物重的绳子的股数是 绳子自由端移动的速度 [2]拉力的功率 25．引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，小星同学能连续做10个规范的引体向上动作。综合实践活动小组的同学想估测小星同学做10个规范动作时的功率。 (1)所需要的测量器材有体重计、 和 ； (2)下表是综合实践活动小组设计的实验记录表格，表格a处应填上： ；（表格第二行空格不需要填写数据） 小星的质量/kg a 总时间t/s 功率P/W (3)小星同学做引体向上的功率表达式P= （利用表中物理量的符号表示）； (4)新考法：在实验后反思交流中，小天同学提出也可以通过记下1min内做引体向上的次数来测量做引体向上的功率的大小，小天提出的测量方式与综合实践活动小组的测量方式相比，你觉得哪个更好？并简述理由： 。 【答案】(1) 刻度尺 秒表 (2)上升的高度h/m (3) (4)见解析 【解析】（1）[1][2]要测功率的大小，需要使用体重计测量人的体重；需要测量每次上升的高度，需要使用刻度尺进行测量；还需用秒表测量连续完成10个引体向上动作需要的时间。 （2）实验中要记录每次上升的高度，因此a处应填上升的高度h/m。 （3）做10个规范动作克服重力做的总功为 则小星同学做引体向上的功率表达式为 （4）综合实践活动小组的测量方式更好，因为人的体质不同，在一定时间内不能保证人持续做动作标准的引体向上或小天的测量方式更好，因为在测量时计时更方便。 26．在智能家居产品中，家政机器人负责搬运家具。有一个质量为30kg的长方体衣柜，底面积为。机器人将衣柜在水平地面上匀速直线推动了10m，衣柜与地面间的摩擦力为重力的0.2倍。求：（g取10N/kg） (1)衣柜静止在水平地面时对地面的压强。 (2)若机器人推动衣柜用时20s，机器人的功率。 【答案】(1)500Pa (2)30W 【解析】（1）衣柜受到的重力 衣柜静止在水平地面，可知 对地面的压强 （2）衣柜受地面的摩擦力 匀速直线推动衣柜时，推力 则机器人对衣柜做的功 机器人的功率 1．（2024·青海西宁·中考真题）小宁同学两次水平拉动同一物体，使它们在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s－t图像如图所示。下列说法正确的是（   ） A．物体第一次运动速度为1m/s，第二次运动速度为2m/s B．物体第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力 C．0~8s拉力第一次做的功等于第二次的2倍 D．0~8s拉力第二次做功的功率等于第一次的2倍 【答案】C 【解析】A．由图像可知，0~8s内，物体第一次运动了8m，第二次运动了4m，则第一次速度为 第二次速度为 故A错误； B．两次水平拉动同一物体，均在同一水平面上做匀速直线运动，受力平衡，拉力等于摩擦力，压力和接触面粗糙程度不变，则摩擦力不变，所以物体第一次所受的摩擦力等于第二次所受的摩擦力，两次拉力也相等，故B错误； CD．0~8s，两次拉力相等，第一次的路程是第二次的2倍，根据可知拉力第一次做的功等于第二次的2倍，根据，拉力第一次做功的功率等于第二次的2倍，故C正确，D错误。 故选C。 2．（2024·四川眉山·中考真题）如图甲，粗糙程度不变的水平地面上，物体受到水平向右拉力。拉力大小随时间变化的关系如图乙所示，物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是（    ） A．4~6s，物体运动路程为18m B．4~6s，拉力F的功率为12W C．时，物体受到摩擦力大于2N D．拉力为6N时，物体做匀速直线运动 【答案】B 【解析】A．由丙图可知，4~6s物体做匀速直线运动，速度为，物体运动路程为 故A错误； B．4~6s物体做匀速直线运动，速度为，拉力的大小为4N，根据可知，拉力F的功率为 故B正确； C．时，物体静止不动，受力平衡，物体受到摩擦力等于拉力为2N，故C错误； D．由图可知，在2~4s拉力为6N，物体速度不断增大，做加速运动，故D错误。 故选B。 3．（2024·河北·中考真题）（多选题）如图a所示，在一次社会实践活动中，小明用一辆小车运送货物时，先后经过同一平直路面上的甲、乙、丙三个地点，图b为运动路径示意图。小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙，用时为t1；在乙停车卸货用时为t2；再用水平推力将空车从乙匀速推到丙，用时为t3；两次推力做功之比为2：1。下列说法正确的是（  ） A．小明全程的平均速度为 B．从乙到丙的过程中，小明的水平推力为 C．从乙到丙的过程中，小明推力做功的功率为 D．若把空车从丙沿原路匀速推回到甲，推力做功为 【答案】BC 【解析】A．由题意可得，小明全程的平均速度为 故A错误； B．由题意可得，从甲到乙的过程中，小明的推力所做的功为 从乙到丙的过程中，小明的水平推力所做的功为 由两次推力做功之比为2∶1可得 故B正确； C．由题意及B中分析可得，从乙到丙的过程中，小明推力所做的功为 小明推力做功的功率为 故C正确； D．由题意可得，小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙，此时物体处于平衡状态，所受摩擦力大小等于推力大小，即f=F，由于摩擦力大小与物体重力有关，所以空车从丙沿原路匀速推回到甲时，虽然摩擦力大小等于推力大小，但此时小车的总重力减小了，所受摩擦力也减小，所以把空车从丙沿原路匀速推回到甲所用的推力小于F，所以推力所做的功小于，故D错误。 故选BC。 4．（2024·内蒙古赤峰·中考真题）某老旧小区改造工地，工人用起重机将重的施工材料匀速吊上6m高工作台，用了10s。施工材料上升的速度是 m/s；起重机对施工材料做功 J，做功的功率是 W。 【答案】 0.6 7.2×104 7.2×103 【解析】[1]施工材料上升的速度 [2]起重机对施工材料做的功 W=Gh=1.2×104N×6m=7.2×104J[3]起重机做功的功率 5．（2024·山东淄博·中考真题）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。 【答案】 3500 6.3×107 0 【解析】[1]已知汽车的速度为 v=1260km/h=350m/s 10s内汽车通过的路程 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。 6．（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）子英同学在青城公园看到，工人们正从湖中打捞一个圆台型石墩。示意图如下，左图为石墩，右图为打捞简图。已知湖深2m，石墩高0.3m，体积0.07m3，密度石=2.8×103kg/m3。把石墩从水底上拉的过程中，汽车一直向右匀速运动，速度大小为1.5m/s。（不计水的阻力、绳重和滑轮的摩擦，水=1.0×103kg/m3）求： (1)上升的过程中，石墩未露出水面前所受的浮力大小； (2)打捞前，石墩上表面受到的水产生的压强； (3)石墩从水底到将要露出水面的过程中，汽车拉力所做的功； (4)整个打捞过程，汽车拉力做功的最大功率。 【答案】(1)700N (2) (3)1260N (4)2940W 【解析】（1）上升的过程中，石墩未露出水面前所受的浮力 （2）湖深2m，石墩高0.3m，打捞前，石墩上表面距离水面的距离为 受到的水产生的压强 （3）石墩从水底到将要露出水面的过程中，汽车的拉力为 汽车拉力移动的距离为1.7m，汽车拉力所做的功 （4）整个打捞过程，汽车拉力的最大值等于石墩的重力，故汽车拉力做功的最大功率为 7．（2024·山东济南·中考真题）如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装运快递后的总重为6000N，在某小区的平直道路上匀速行驶了60m，用时40s，此过程中受到的牵引力为600N，轮胎与地面接触的总面积为。通过计算回答：该无人配送车在40s的时间里； (1)对水平地面的压强是多少？ (2)牵引力做功是多少？ (3)牵引力做功的功率是多少？ 【答案】(1) (2) (3)900W 【解析】（1）无人配送车装运快递后的总重为6000N，轮胎与地面接触的总面积为，则对水平地面的压强 （2）无人配送车在某小区的平直道路上匀速行驶了60m，受到的牵引力为600N，则牵引力做功 W=Fs=600N×60m=3.6×104J （3）用时40s，则牵引力做功的功率 8．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）如图甲所示，我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机，拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点，是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重量为720t，最大起升高度为400m。 （1）请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。 （2）若塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功是多少？ （3）若塔机在（2）过程中所用时间为200s，拉力做功的功率是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】解：（1）物体沿竖直方向匀速上升，物体处于平衡状态，受到的竖直向上的拉力与竖直向下的重力大小相等，受力示意图如下图所示 （2）100t的物体的重力为 塔机匀速提起货物，拉力与物体重力大小相等，即 塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功为 （3）塔机在（2）过程中所用时间为200s，则拉力做功的功率为 答：（1）物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图见解析； （2）塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功为； （3）拉力做功的功率。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$