2026年浙江省中考冲刺限时精练17 功能计算问题

精练17 功能计算问题 知识点一、功的计算 1 计算公式 力学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即W＝FS。 2 功的单位 功的单位是焦，符号为J,1 J＝1 N·m。 ③计算时的注意事项 a．分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F； b．公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应； c．F、s的单位分别是N、m，得出功的单位才是J。 知识点二、物体做功的快慢——功率 1 定义 单位时间内所做的功叫做功率，用符号“P”表示；功率是表示物体做功快慢的物理量。 2 公式：P＝=Fv(其中W是物体所做的功，单位是J；t是做功所用的时间，单位是s) 3 单位 功率P的国际单位是瓦特，符号是W,1 W＝1J/s；常用单位还有kW,1 kW＝103 W。 温馨提示 功率和机械效率是两个不同的概念，功率表示物体做功的快慢，即单位时间内所做的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的功是有用的。它们之间的物理意义不同，也没有直接联系，功率大的机械，机械效率不一定大；机械效率高的机械，功率也不一定大。 考向一 恒力做功和功率的计算 1. （2025•上虞区二模）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 2. （2025•西湖区校级三模）如图甲所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使它在水平长木板上做匀速直线运动，图乙是它运动的路程随时间变化的两段图像，下列说法正确的是（　　） A．图甲中木块受到的拉力为3.8N B．木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1：2 C．AB段和BC段拉力做功的功率之比为2：1 D．AB段木块受平衡力作用，BC段木块受力不平衡 3. （2025•缙云县一模）乘坐动车时“大包小包”均要过安检，如图质量为10千克的行李箱放在安检机的传送带上一起水平向右做匀速直线运动。 （1）以地面为参照物，行李箱处于 （填“静止状态”或“运动状态”）； （2）当行李箱和传送带保持相对静止，两者间摩擦力的大小为 牛； （3）当行李箱和传送带一起以0.5米/秒的速度向右匀速运动10秒，传送带的支持力对行李箱做功为 焦。 考向二 利用“功是能量转化量度”解决非恒力做功问题 4. （2024•鄞州区校级模拟）如图甲所示，在粗糙的斜面底部固定一个可伸缩的轻质弹簧，现将质量为m的物块左侧由高度为ha的A点沿斜面向下压缩弹簧至高度为hb的B点并由静止释放，物块沿斜面向上滑动，最终静止在斜面上高度为hd的D点；若换成表面光滑、其他条件完全相同的斜面，仍将质量为m的木块左侧从A点沿斜面向下压缩弹簧至B点由静止释放（如图乙所示），物块沿斜面向上滑至高度为hc的最高处C后。在斜面上的BC两点间来回滑动。已知斜面上AB的长度为s1，AD的长度为s2，AC的长度为s3，则： （1）甲图中，物块离开弹簧后，沿斜面向上滑动最终静止在D点的过程中受到的摩擦力方向为 。（选填“向上”、“向下”、“先向下后向上”或“先向上后向下”） （2）甲图中物块沿斜面向上滑动时受到的摩擦力大小为 。（用字母表示） 5. （2023•桐庐县二模）如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在光滑的水平木板上。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达B点；松手后，小车由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则小车从位置B运动至位置C的过程中，速度达到最大的位置在 （选填“A点”、“A点的左侧”或“A点的右侧”），弹簧的弹性势能的变化情况是 （选填“减小”、“先减小后增大”、“先增大后减小”或“增大”）；小车从位置A运动到C点的过程中，能量转化的情况为 。 6. （2024秋•杭州期末）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。 （1）小球从A点滑到B点的过程中，机械能 。（填“增大”、“不变”或“减小） （2）小球从A点滑到水平面上，小球重力做功为 。 （3）从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为 。 考向三 汽车匀速运动时功率问题 7. （2025秋•吴兴区校级期中）如图是物流中用到的无人搬运车（AGV），该车能按照程序设定自动完成包裹分拣。某次搬运车在水平路面上以0.5m/s的速度把包裹运送到预设目标区域，用时40s，该过程中牵引力对搬运车所做的功为6×103J，求： （1）牵引力对搬运车做功的功率。 （2）电动机的牵引力。 8. （2025秋•常山县校级期中）科技赋能迎新！浙大机器狗成“最强搬运工”。2025年8月22日，浙大紫金港校区迎来本科新生报到日，校园里出现的特殊“搬运工”——机器狗，成为众人眼中的焦点。其中一款绝影X30机器狗堪称“大力士”，这款体重约55kg的机器狗，最大载重能力达85kg。 （1）若该机器狗的牵引力为200牛，将行李箱水平移动65米用时13秒，求机器狗此时的功率？ （2）机器狗除了能在平地上行走外，它还能进行负重登楼，若该机器狗满负荷运载，将行李箱从一楼运到五楼，求该过程机器狗克服重力所做的功？（注：每层楼高3.5米；g取10N/kg） 9. （2025秋•婺城区期中）小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图），部分参数如表所示。已知小金质量是60千克，假定电动自行车在行驶过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。请回答： 项目 参数 最高车速（千米/小时） 25 整车质量（千克） 40 电动自行车最大功率（瓦） 400 （1）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中，克服阻力做了多少功？ （2）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？ 1. （2025•绍兴模拟）现有甲、乙、两个质量不同的物体（m甲＞m乙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上通过了相等的距离s，如图所示。F在两种情况下做的功分别为W甲、W乙，两者大小判断正确的是（　　） A．W甲＞W乙 B．W甲＜W乙 C．W甲＝W乙 D．无法比较 10. （2025•鹿城区校级三模）千年商港，幸福温州。温州朔门古港遗址发现的宋代古沉船是温州作为海上丝绸之路的绝佳阐释。打捞沉船时，电动机将沉船以相同的速度从水下竖直吊起至水面上方一定高度，下列表示此过程中绳子拉力的功率P随沉船上升高度h变化的大致曲线，其中合理的是（　　） A． B． C． D． 11. （2025•宁波模拟）日常生活中锻炼的机会无处不在。某同学在等电梯时举着快递进行运动，若1min内手臂上下移动15次，每次手臂末端竖直向上移动距离20cm。若快递总质量为2.2kg，则这段时间该同学克服快递重力做功的功率是（　　） A．220W B．66W C．11W D．1.1W 12. （2025•诸暨市模拟）如图所示，某同学用大小相等的拉力F，将木块从水平面拉上斜面，拉力方向和运动方向始终一致，若AB＝CD，则下列说法正确的是（　　） A．AB段拉力做功较多 B．CD段拉力做功较多 C．AB段与CD段拉力做的功一样多 D．水平面和斜面的粗糙程度未知，无法判断 13. （2025•洞头区模拟）坐动车、飞机时“大包小包”均需过安检，如图质量为10千克的行李箱放在安检机的传送带上进行传送。 （1）小实将行李箱刚放到水平向右匀速运动的传送带上时，行李箱受到的摩擦力方向为 。 （2）若该行李箱底部与传送带接触面积为500厘米2，则传送带受到的压强是 帕。 （3）当包裹和传送带一起以0.5米/秒的速度向右匀速直线运动了10秒，传动带对包裹做功的大小为 焦。 14. （2025•庆元县一模）杭州宇树科技研发的H1“福兮”人形机器人在2025年央视春晚上“走红”。这场表演堪称科技与传统的完美碰撞。 （1）宇树机器人表面通过添加细铝粉形成哑光涂层，形成凹凸微结构，使视觉传感器更精准捕捉机器人的形状和纹理，其原因是光在机器人表面发生了 反射。 （2）若机器人手持的手绢为200克，将此手绢举高1米需克服手绢的重力做功 焦。 （3）机器人指尖贴仿生微沟槽（模拟指纹）是通过 来增大摩擦力，大大提高了抓手绢的成功率。 15. （2025•浙江模拟）每年的8月8日是我国全民健身日，某社区组织进行引体向上比赛。小科的质量是60kg，做引体向上时，每次身体重心向上移动0.6m。小科用了20s就完成8个引体向上动作，获得小组第一名。小科每完成一个引体向上，克服重力做的功为 ，20s内克服重力做功的平均功率是 。 16. （2025•莲都区二模）如图所示，小科设计了两种测量摩擦力的方法。 （1）图甲中，根据 原理，测量时必须沿水平方向匀速拉动木块才能测出木块受到的摩擦力。 （2）图乙中，将木块A、B叠放在水平桌面上，分别用弹簧测力计拉（B不会从A上落下），当A被匀速拉动5cm时，弹簧测力计a的示数为30N，弹簧测力计b的示数为90N，则B受到的摩擦力方向是 ，物体A克服地面摩擦力所做的功是 J。 17. （2025•鹿城区校级三模）如图，一个重为10牛的物体在大小为6牛的拉力F的作用下，先后经过光滑的水平面和粗糙的斜面，AB和CD段距的离均为2米，CD间的垂直高度为1米。 （1）物体在CD段运动时，物体所受重力的方向是 。 （2）物体通过AB和CD段时，力F做功分别为W1和W2，则W1 W2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）若已知物体在斜面上匀速运动，则斜面CD段物体所受的摩擦力大小为 牛。 18. （2025•浙江模拟）如图甲，一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F＝3N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系如图乙所示，则： （1）铁块共受到 个力的作用。 （2）铁块受到的摩擦力为 N。 （3）0～5s内拉力F做的功是 J。 19. （2025•湖州二模）某集成电路产业园内，无人驾驶的运输车运输重达80000牛的测试设备至厂房时做匀速直线运动（如图所示）。已知运输车重40000牛。 （1）运输车有很多轮胎，这是通过 来减小对路面的压强。 （2）若运输车行驶阻力为车和货物总重的0.1倍，则运输车水平匀速直线运动20米，克服阻力做功为 焦。 （3）设备与运输车保持相对静止且两者的接触面水平，不计空气阻力，则设备受到的摩擦力大小为 牛。 20. （2025•杭州一模）小宁家新买了一台自动擦窗机器人，解决了高层擦窗的难题。机器人的质量为1.2kg，研究发现它的“腹部”有吸盘，工作时，电动真空泵将吸盘内的空气抽出，使其能吸在竖直玻璃表面，如图甲所示。某次机器人擦窗时，大气压为1.0×105Pa，小宁观察其工作情况并绘制出路程s与时间t图象如图乙，利用传感器测得吸盘内气压p与时间t图象如图丙。 （1）其中运动阶段，机器人沿玻璃表面竖直向上运动。求机器人在4～7s内克服重力做功 J。 （2）吸盘与玻璃接触总面积为500cm2，在0～4s内吸盘对玻璃的压力是 N。 （3）0～4s与7～10s对比，自动擦窗机器人受到的摩擦力是否发生变化，并说明理由 。 21. （2025•莲都区二模）未来已来，即将开启“飞的”时代。图甲是未来的场景，图乙是中国某公司设计的一款电动飞行汽车，不仅能在地上跑还能在天上飞。在陆地行驶时最大机械功率为100kW，空中飞行时最大机械功率为200kW。若陆地行驶最大速度为25m/s，飞行时最大水平速度为40m/s。 （1）电动飞行汽车采用仿生学设计，其机翼形状模仿鸟类翅膀的流线型结构，以减少空气阻力。请再列举一种鸟类适应飞行的生理特征（写出一点即可） 。 （2）陆地行驶：若该车以最大机械功率、最大速度匀速行驶，求汽车的牵引力大小。 （3）空中飞行：丽水到杭州的直线距离大约为200千米，若电动飞行汽车开启飞行模式，则丽水到杭州最快多少时间到达？ 22. （2025•衢州三模）位于柯城区七里乡的抽水蓄能电站于2025年3月10日顺利开工。抽水蓄能电站的工作原理如图所示，用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来，用电高峰时，再利用上水库中的水发电。柯城抽水蓄能电站总装机容量120万千瓦，设计年平均发电量12亿千瓦时，计划2031年投入商业运行。 （1）抽水蓄能电站把水从下水库抽到上水库的时段最可能是 （单选题）。 A.0：00～6：00 B.6：00～12：00 C.12：00～18：00 D.18：00～24：00 （2）《抽水蓄能中长期发展规划（2021﹣2035年）》要求加快抽水蓄能电站核准建设；各地在筹建抽水蓄能电站时，选址时除了需要考虑上、下水库的平均高度差外，还应该考虑哪些因素 。 （3）建成后发电时，若该电站上水库可用于发电的水量为8.5×108吨，上、下水库平均水位差400米，上水库中可用于发电的水流到下水库，水的重力做功为多少焦？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 精练17 功能计算问题 知识点一、功的计算 1 计算公式 力学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即W＝FS。 2 功的单位 功的单位是焦，符号为J,1 J＝1 N·m。 ③计算时的注意事项 a．分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F； b．公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应； c．F、s的单位分别是N、m，得出功的单位才是J。 知识点二、物体做功的快慢——功率 1 定义 单位时间内所做的功叫做功率，用符号“P”表示；功率是表示物体做功快慢的物理量。 2 公式：P＝=Fv(其中W是物体所做的功，单位是J；t是做功所用的时间，单位是s) 3 单位 功率P的国际单位是瓦特，符号是W,1 W＝1J/s；常用单位还有kW,1 kW＝103 W。 温馨提示 功率和机械效率是两个不同的概念，功率表示物体做功的快慢，即单位时间内所做的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的功是有用的。它们之间的物理意义不同，也没有直接联系，功率大的机械，机械效率不一定大；机械效率高的机械，功率也不一定大。 考向一 恒力做功和功率的计算 1. （2025•上虞区二模）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 【解答】解：A、匀速运动的速度由平衡条件决定，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； CD、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，功率等于功除以时间，即也不能确定功率的大小关系，故CD错误。 故选：B。 2. （2025•西湖区校级三模）如图甲所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使它在水平长木板上做匀速直线运动，图乙是它运动的路程随时间变化的两段图像，下列说法正确的是（　　） A．图甲中木块受到的拉力为3.8N B．木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1：2 C．AB段和BC段拉力做功的功率之比为2：1 D．AB段木块受平衡力作用，BC段木块受力不平衡 【解答】解： A、从图甲知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为2.2N，即图甲中木块受到的拉力为2.2N，故A错误； B、两次拉动同一木块在水平长木板上做匀速直线运动，压力大小和接触面的粗糙程度均相同，则木块受到的摩擦力大小相同，即木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1：1，故B错误； CD、从图乙可知，木块两段都做匀速直线运动，AB段3s运动路程为12cm，BC段3s运动路程为18cm﹣12cm＝6cm；由速度公式可知，木块AB和BC段的速度之比v1：v2＝s1：s2＝12cm：6cm＝2：1， 从图乙可知，木块两段都做匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，处于平衡状态，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，因为摩擦力大小相同，故拉力的大小也相同， 根据PFv知，在拉力一定时，功率与速度成正比，即P1：P2＝v1：v2＝2：1，故C正确、D错误。 故选：C。 3. （2025•缙云县一模）乘坐动车时“大包小包”均要过安检，如图质量为10千克的行李箱放在安检机的传送带上一起水平向右做匀速直线运动。 （1）以地面为参照物，行李箱处于 （填“静止状态”或“运动状态”）； （2）当行李箱和传送带保持相对静止，两者间摩擦力的大小为 牛； （3）当行李箱和传送带一起以0.5米/秒的速度向右匀速运动10秒，传送带的支持力对行李箱做功为 焦。 【解答】解：（1）以地面为参照物，行李箱的位置发生变化，行李箱处于运动状态； （2）行李箱放在安检机的传送带上一起水平向右做匀速直线运动，行李箱和传送带保持相对静止，行李箱处于平衡状态，水平方向上不受力，两者间摩擦力的大小为0N； （3）当行李箱随传送带一起做匀速直线运动时，行李箱与传送带之间没有相对运动，也没有相对运动的趋势，所以两物体之间没有摩擦力的作用，而传送带对行李箱的支持力竖直向上，与物体运动的方向相互垂直，所以传动带对行李箱没有做功，即传送带的支持力对行李箱做功为0J。 故答案为：（1）运动状态；（2）0；（3）0。 考向二 利用“功是能量转化量度”解决非恒力做功问题 4. （2024•鄞州区校级模拟）如图甲所示，在粗糙的斜面底部固定一个可伸缩的轻质弹簧，现将质量为m的物块左侧由高度为ha的A点沿斜面向下压缩弹簧至高度为hb的B点并由静止释放，物块沿斜面向上滑动，最终静止在斜面上高度为hd的D点；若换成表面光滑、其他条件完全相同的斜面，仍将质量为m的木块左侧从A点沿斜面向下压缩弹簧至B点由静止释放（如图乙所示），物块沿斜面向上滑至高度为hc的最高处C后。在斜面上的BC两点间来回滑动。已知斜面上AB的长度为s1，AD的长度为s2，AC的长度为s3，则： （1）甲图中，物块离开弹簧后，沿斜面向上滑动最终静止在D点的过程中受到的摩擦力方向为 。（选填“向上”、“向下”、“先向下后向上”或“先向上后向下”） （2）甲图中物块沿斜面向上滑动时受到的摩擦力大小为 。（用字母表示） 【解答】解：（1）甲图中，物块离开弹簧滑到D点的过程中，物块相对于斜面向上运动，物块受到的滑动摩擦力的方向与物块的相对运动方向相反，即滑动摩擦力沿斜面向下； 当物块静止在D点时，物块相对于斜面有向下运动的趋势，物块受到静摩擦力作用，且静摩擦力的方向与物块相对运动趋势的方向相反，即静摩擦力沿斜面向上； 故物块所受摩擦力的方向是先向下后向上； （2）根据能量守恒定律，甲图中，物块由B运动至D的过程中，弹簧具有的能量用于克服重力和摩擦力做功，则有：E弹簧＝﹣（WG+Wf）； 又由功的计算公式可得：WG＝mg（hd﹣hb）、Wf＝f×BD＝f（s1+s2）； 即E弹簧＝﹣mg（hd﹣hb）﹣f（s1+s2）……①； 在乙图中，弹簧的压缩量与甲图相同，物块在由B运动至C的过程中，弹簧具有的能量全部用于克服重力做功，则有：E弹簧＝﹣WG′＝﹣mg（hc﹣hb）……②； 整理①②两式得：mg（hc﹣hb）﹣mg（hd﹣hb）＝f（s1+s2），即mg（hc﹣hd）＝f（s1+s2）； 解得：f。 故答案为：（1）先向下后向上；（2）。 5. （2023•桐庐县二模）如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在光滑的水平木板上。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达B点；松手后，小车由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则小车从位置B运动至位置C的过程中，速度达到最大的位置在 （选填“A点”、“A点的左侧”或“A点的右侧”），弹簧的弹性势能的变化情况是 （选填“减小”、“先减小后增大”、“先增大后减小”或“增大”）；小车从位置A运动到C点的过程中，能量转化的情况为 。 【解答】解：由于木板是光滑的，不存在摩擦力，小车在木板上运动的速度最大时，就是弹簧的弹性势能全部转化成动能时，A点时弹簧恰好为自然长度，所以A点的动能是最大的； 从B到弹簧自然长度A时，是弹簧恢复原状的过程，弹簧的弹性势能减小；从A到C的过程，小车由于惯性继续运动，弹簧发生弹性形变，弹簧的弹性势能增大；所以弹簧的弹性势能的变化情况是先减小后增大； 小车从位置A运动到C的过程中，弹簧的长度变长，弹性势能变大，小车的速度变小，动能变小，由于接触面是光滑的，不存在摩擦，则小车的动能转化为弹簧的弹性势能。 故答案为：A点；先减小后增大；小车的动能转化为弹簧的弹性势能。 6. （2024秋•杭州期末）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。 （1）小球从A点滑到B点的过程中，机械能 。（填“增大”、“不变”或“减小） （2）小球从A点滑到水平面上，小球重力做功为 。 （3）从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为 。 【解答】解：（1）物体从A点滑到B点的过程中，水平面相连接的装置是粗糙的，物体克服摩擦力做功，机械能减小； （2）质量为m的物体的重力为：G＝mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：W＝GH＝mgH；即物体在A处具有的重力势能为：EpA＝mgH， （3）物体在A、B两点的高度分别为H、h，从A点滑到B点的过程中，设机械能损失量为ΔE，即克服摩擦力做的功，由能量守恒定律得：ΔE＝G•Δh＝mg（H﹣h）。 从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为2mg（H﹣h）； 故答案为：（1）减小；（2）mgH；（3）2mg（H﹣h）。 考向三 汽车匀速运动时功率问题 7. （2025秋•吴兴区校级期中）如图是物流中用到的无人搬运车（AGV），该车能按照程序设定自动完成包裹分拣。某次搬运车在水平路面上以0.5m/s的速度把包裹运送到预设目标区域，用时40s，该过程中牵引力对搬运车所做的功为6×103J，求： （1）牵引力对搬运车做功的功率。 （2）电动机的牵引力。 【解答】解：（1）牵引力对搬运车做功的功率； （2）根据得到电动机的牵引力。 答：（1）牵引力对搬运车做功的功率是150W； （2）电动机的牵引力是300N。 8. （2025秋•常山县校级期中）科技赋能迎新！浙大机器狗成“最强搬运工”。2025年8月22日，浙大紫金港校区迎来本科新生报到日，校园里出现的特殊“搬运工”——机器狗，成为众人眼中的焦点。其中一款绝影X30机器狗堪称“大力士”，这款体重约55kg的机器狗，最大载重能力达85kg。 （1）若该机器狗的牵引力为200牛，将行李箱水平移动65米用时13秒，求机器狗此时的功率？ （2）机器狗除了能在平地上行走外，它还能进行负重登楼，若该机器狗满负荷运载，将行李箱从一楼运到五楼，求该过程机器狗克服重力所做的功？（注：每层楼高3.5米；g取10N/kg） 【解答】解：（1）机器狗做的功：W＝Fs＝200N×65m＝13000J，机械狗的功率：P500W； （2）总重力：G＝mg＝（55kg+85kg）×10N/kg＝1400N， 从一楼到五楼，上升高度为h＝4×3.5m＝14m， 克服重力做的功：W′＝Gh＝1400N×14m＝19600J。 答：（1）该机械狗的功率为500W； （2）整个过程中机械狗克服重力所做的功为19600J。 9. （2025秋•婺城区期中）小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图），部分参数如表所示。已知小金质量是60千克，假定电动自行车在行驶过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。请回答： 项目 参数 最高车速（千米/小时） 25 整车质量（千克） 40 电动自行车最大功率（瓦） 400 （1）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中，克服阻力做了多少功？ （2）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？ 【解答】解：（1）由题意可知，小金和电动自行车的总重力：G＝mg＝（40kg+60kg）×10N/kg＝1000N， 电动自行车受到的阻力：f＝0.08G＝0.08×1000N＝80N， 克服阻力做的功：W＝fs＝80N×10×103m＝8×105J； （2）因为电动自行车做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，电动自行车的牵引力：F＝f＝80N， 由PFv可知，匀速行驶时的车速：v5m/s。 答：（1）匀速行驶10千米过程中克服阻力做的功为8×105J； （2）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为5m/s。 难度：★★★ 建议时间：30分钟 1. （2025•绍兴模拟）现有甲、乙、两个质量不同的物体（m甲＞m乙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上通过了相等的距离s，如图所示。F在两种情况下做的功分别为W甲、W乙，两者大小判断正确的是（　　） A．W甲＞W乙 B．W甲＜W乙 C．W甲＝W乙 D．无法比较 【解答】解：先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这两个过程中所做的功分别为W甲、W乙，功的大小都等于W＝Fs；即W甲＝W乙。 故选：C。 10. （2025•鹿城区校级三模）千年商港，幸福温州。温州朔门古港遗址发现的宋代古沉船是温州作为海上丝绸之路的绝佳阐释。打捞沉船时，电动机将沉船以相同的速度从水下竖直吊起至水面上方一定高度，下列表示此过程中绳子拉力的功率P随沉船上升高度h变化的大致曲线，其中合理的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：物体浸没在水中时，拉力大小F＝G﹣F浮保持不变，根据PFv可知，由于F、v不变，所以拉力功率保持不变； 物体从上表面刚露出水面到物体下表面露出水面时，拉力F＝G﹣F浮＝G﹣ρ水gV排，由于物体的上部比下部大，上升过程中，浮力变化量先快后慢，拉力F变化量先快后慢，由于物体速度不变，根据P＝Fv可知，拉力的功率逐渐增大； 当物体完全露出水面后，拉力F＝G物，大小保持不变，根据P＝Fv可知，拉力的功率与物体上升的高度无关。 绳子拉力的功率P随铁块上升高度h变化关系的图像如图B所示。 故选：B。 11. （2025•宁波模拟）日常生活中锻炼的机会无处不在。某同学在等电梯时举着快递进行运动，若1min内手臂上下移动15次，每次手臂末端竖直向上移动距离20cm。若快递总质量为2.2kg，则这段时间该同学克服快递重力做功的功率是（　　） A．220W B．66W C．11W D．1.1W 【解答】解：该同学克服快递重力做一次的功： W1＝Gh＝mgh＝2.2kg×10N/kg×20×10﹣2m＝4.4J， 1min内该同学克服快递重力做的总功：W总＝nW1＝15×4.4J＝66J， 这段时间该同学克服快递重力做功的功率：P1.1W，故D正确。 故选：D。 12. （2025•诸暨市模拟）如图所示，某同学用大小相等的拉力F，将木块从水平面拉上斜面，拉力方向和运动方向始终一致，若AB＝CD，则下列说法正确的是（　　） A．AB段拉力做功较多 B．CD段拉力做功较多 C．AB段与CD段拉力做的功一样多 D．水平面和斜面的粗糙程度未知，无法判断 【解答】解：两次拉力的大小相等，AB＝CD，由W＝Fs可知拉力所做的功相同，故C正确，ABD错误。 故选：C。 13. （2025•洞头区模拟）坐动车、飞机时“大包小包”均需过安检，如图质量为10千克的行李箱放在安检机的传送带上进行传送。 （1）小实将行李箱刚放到水平向右匀速运动的传送带上时，行李箱受到的摩擦力方向为 。 （2）若该行李箱底部与传送带接触面积为500厘米2，则传送带受到的压强是 帕。 （3）当包裹和传送带一起以0.5米/秒的速度向右匀速直线运动了10秒，传动带对包裹做功的大小为 焦。 【解答】解： （1）行李箱刚放到水平向右匀速运动的传送带上时，因为行李箱具有惯性会具有水平向左的运动趋势，因此受到水平向右的摩擦力； （2）传送带受到的压强p2000Pa； （3）当行李箱随传送带一起做匀速直线运动时，两物体间无摩擦力，因此未做功。 故答案为：（1）水平向右；（2）2000；（3）0。 14. （2025•庆元县一模）杭州宇树科技研发的H1“福兮”人形机器人在2025年央视春晚上“走红”。这场表演堪称科技与传统的完美碰撞。 （1）宇树机器人表面通过添加细铝粉形成哑光涂层，形成凹凸微结构，使视觉传感器更精准捕捉机器人的形状和纹理，其原因是光在机器人表面发生了 反射。 （2）若机器人手持的手绢为200克，将此手绢举高1米需克服手绢的重力做功 焦。 （3）机器人指尖贴仿生微沟槽（模拟指纹）是通过 来增大摩擦力，大大提高了抓手绢的成功率。 【解答】解：（1）宇树机器人表面通过添加细铝粉形成哑光涂层，形成凹凸微结构，此时反射面粗糙，所以光在机器人表面发生了漫反射； （2）将手绢质量m ＝200g换算为0.2kg；根据重力公式G＝mg（其中g取10N/kg），可得手绢的重力：G＝mg ＝0.2kg×10N/kg ＝2N，克服手绢的重力做功为W＝Gh＝2N×1m＝2J； （3）滑动摩擦力的大小和接触面受到的压力以及接触面的粗糙程度有关，机器人指尖贴仿生微沟槽（模拟指纹）是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力的。 15. （2025•浙江模拟）每年的8月8日是我国全民健身日，某社区组织进行引体向上比赛。小科的质量是60kg，做引体向上时，每次身体重心向上移动0.6m。小科用了20s就完成8个引体向上动作，获得小组第一名。小科每完成一个引体向上，克服重力做的功为 ，20s内克服重力做功的平均功率是 。 【解答】解：小科的重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N， 小科每完成一个引体向上，克服重力做的功W＝Gh＝600N×0.6m＝360J； 20s内克服重力做的功W总＝8W＝8×360J＝2880J， 20s内克服重力做功的功率P144W。 故答案为：360J；144W。 16. （2025•莲都区二模）如图所示，小科设计了两种测量摩擦力的方法。 （1）图甲中，根据 原理，测量时必须沿水平方向匀速拉动木块才能测出木块受到的摩擦力。 （2）图乙中，将木块A、B叠放在水平桌面上，分别用弹簧测力计拉（B不会从A上落下），当A被匀速拉动5cm时，弹簧测力计a的示数为30N，弹簧测力计b的示数为90N，则B受到的摩擦力方向是 ，物体A克服地面摩擦力所做的功是 J。 【解答】解：（1）实验中必须沿水平方向匀速拉动木块，木块受到拉力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件得到拉力和摩擦力大小相等； （2）对B进行受力分析，当A被拉动时，B受到A对B向右的摩擦力和弹簧测力计a对B向左的拉力，由于B处于静止状态，因此弹簧测力计a的示数等于A、B两物体间的滑动摩擦力，即f1＝Fa＝30N，由力的作用相互性可知B对A的摩擦力是30N，物体A受到弹簧测力计b对A向右的拉力作用和桌面、B分别对A向左的摩擦力，由力的平衡得到A受到地面的摩擦力f2＝Fa﹣f′1＝90N﹣30N＝60N，物体A克服地面摩擦力所做的功W＝f2s＝60N×0.05m＝3J。 故答案为：（1）二力平衡； （2）水平向右；3。 17. （2025•鹿城区校级三模）如图，一个重为10牛的物体在大小为6牛的拉力F的作用下，先后经过光滑的水平面和粗糙的斜面，AB和CD段距的离均为2米，CD间的垂直高度为1米。 （1）物体在CD段运动时，物体所受重力的方向是 。 （2）物体通过AB和CD段时，力F做功分别为W1和W2，则W1 W2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）若已知物体在斜面上匀速运动，则斜面CD段物体所受的摩擦力大小为 牛。 【解答】解：（1）物体在CD段运动时，物体所受重力的方向是竖直向下； （2）由题知，AB和CD段距离相等，物体通过AB和CD段时，受到的拉力相等，所以根据W＝Fs可知，物体通过AB和CD段时，力F做功相等，即W1＝W2； （3）在斜面CD段拉力做的总功W总＝Fs＝6N×2m＝12J， 有用功：W有＝Gh＝10N×1m＝10J； 额外功为W额＝W总﹣W有＝12J﹣10J＝2J， 根据W额＝fs，得f1N。 故答案为：（1）竖直向下；（2）＝；（3）1。 18. （2025•浙江模拟）如图甲，一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F＝3N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系如图乙所示，则： （1）铁块共受到 个力的作用。 （2）铁块受到的摩擦力为 N。 （3）0～5s内拉力F做的功是 J。 【解答】解：（1）竖直方向铁块受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力以及竖直向上的拉力； 水平方向受到磁性平板对它水平向左的吸引力、水平向右的弹力，所以铁块共受到5个力的作用； （2）由铁块运动速度v与时间t的关系知，铁块以0.2m/s速度向上做匀速直线运动，所以竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力与竖直向上的拉力平衡，故摩擦力f＝F﹣G＝F﹣mg＝3N﹣0.2kg×10N/kg＝1N； （3）0～5s铁块向上运动的距离s＝vt＝0.2m/s×5s＝1m， 拉力F做的功W＝Fs＝3N×1m＝3J。 故答案为：（1）5；（2）1；（3）3。 19. （2025•湖州二模）某集成电路产业园内，无人驾驶的运输车运输重达80000牛的测试设备至厂房时做匀速直线运动（如图所示）。已知运输车重40000牛。 （1）运输车有很多轮胎，这是通过 来减小对路面的压强。 （2）若运输车行驶阻力为车和货物总重的0.1倍，则运输车水平匀速直线运动20米，克服阻力做功为 焦。 （3）设备与运输车保持相对静止且两者的接触面水平，不计空气阻力，则设备受到的摩擦力大小为 牛。 【解答】解：（1）运输车有很多轮胎，这是通过增大受力面积来减小车辆对路面的压强； （2）运输车行驶阻力为；f＝0.1G＝0.1×（40000N+80000N）＝1.2×104N， 克服阻力做的功W＝fs＝1.2×104N×20m＝2.4×105J； （3）设备与运输车保持相对静止且两者的接触面水平时，设备与运输车没有相对运动趋势，设备受到的摩擦力为0牛。 故答案为：（1）增大受力面积；（2）2.4×105；（3）0。 20. （2025•杭州一模）小宁家新买了一台自动擦窗机器人，解决了高层擦窗的难题。机器人的质量为1.2kg，研究发现它的“腹部”有吸盘，工作时，电动真空泵将吸盘内的空气抽出，使其能吸在竖直玻璃表面，如图甲所示。某次机器人擦窗时，大气压为1.0×105Pa，小宁观察其工作情况并绘制出路程s与时间t图象如图乙，利用传感器测得吸盘内气压p与时间t图象如图丙。 （1）其中运动阶段，机器人沿玻璃表面竖直向上运动。求机器人在4～7s内克服重力做功 J。 （2）吸盘与玻璃接触总面积为500cm2，在0～4s内吸盘对玻璃的压力是 N。 （3）0～4s与7～10s对比，自动擦窗机器人受到的摩擦力是否发生变化，并说明理由 。 【解答】解：（1）机器人的重力： G＝mg＝1.2kg×10N/kg＝12N， 机器人在4～7s内克服重力所做的功： W＝Gh＝12N×（1m﹣0.4m）＝7.2J； （2）在0﹣4秒时吸盘的气压是3200Pa，则吸盘对玻璃的压强： p＝p0﹣p内＝1.0×105Pa﹣3200Pa＝0.968×105Pa； 由p可得，吸盘对玻璃的压力： F＝pS＝0.968×105Pa×500×10﹣4m2＝4840N； （3）由乙图知，机器人在0～4s与7～10s，运动路程始终没有改变，说明都处于静止状态，受力平衡，竖直方向的重力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，因而摩擦力始终等于重力，故摩擦力没有改变。 故答案为：（1）7.2； （2）4840； （3）没有改变；理由：机器人处于静止状态，受力平衡，摩擦力大小等于重力，重力没有改变，摩擦力大小不变。 21. （2025•莲都区二模）未来已来，即将开启“飞的”时代。图甲是未来的场景，图乙是中国某公司设计的一款电动飞行汽车，不仅能在地上跑还能在天上飞。在陆地行驶时最大机械功率为100kW，空中飞行时最大机械功率为200kW。若陆地行驶最大速度为25m/s，飞行时最大水平速度为40m/s。 （1）电动飞行汽车采用仿生学设计，其机翼形状模仿鸟类翅膀的流线型结构，以减少空气阻力。请再列举一种鸟类适应飞行的生理特征（写出一点即可） 。 （2）陆地行驶：若该车以最大机械功率、最大速度匀速行驶，求汽车的牵引力大小。 （3）空中飞行：丽水到杭州的直线距离大约为200千米，若电动飞行汽车开启飞行模式，则丽水到杭州最快多少时间到达？ 【解答】解：（1）鸟类翅膀上凸下平，利用上方空气流速快，压强小产生升力可以滑翔。 （2）根据PFv，代入数据有： 100×103W＝F×25m/s； 解得牵引力F＝4000N； （3）若电动飞行汽车开启飞行模式，速度最大v＝40m/s； 根据v知， 最短时间t5000s。 22. （2025•衢州三模）位于柯城区七里乡的抽水蓄能电站于2025年3月10日顺利开工。抽水蓄能电站的工作原理如图所示，用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来，用电高峰时，再利用上水库中的水发电。柯城抽水蓄能电站总装机容量120万千瓦，设计年平均发电量12亿千瓦时，计划2031年投入商业运行。 （1）抽水蓄能电站把水从下水库抽到上水库的时段最可能是 （单选题）。 A.0：00～6：00 B.6：00～12：00 C.12：00～18：00 D.18：00～24：00 （2）《抽水蓄能中长期发展规划（2021﹣2035年）》要求加快抽水蓄能电站核准建设；各地在筹建抽水蓄能电站时，选址时除了需要考虑上、下水库的平均高度差外，还应该考虑哪些因素 。 （3）建成后发电时，若该电站上水库可用于发电的水量为8.5×108吨，上、下水库平均水位差400米，上水库中可用于发电的水流到下水库，水的重力做功为多少焦？ 【解答】解：（1）用电低谷时（如深夜），深夜时人们在休息，较少的人在用电，此时间段为0：00～6：00，故A正确； （2）抽水蓄能，利用水的重力势能做功，这就要考虑上、下水库的平均高度差，还要考虑水库地质结构、水库大小等； （3）水的重力： G＝mg＝8.5×108×103kg×10N/kg＝8.5×1012N； 水的重力做功： W＝Gh＝8.5×1012N×400m＝3.4×1015J。 故答案为：（1）A；（2）水库地质结构、水库大小等；（3）水的重力做功为3.4×1015J。 学科网（北京）股份有限公司 $