专项07 功和功率综合（重难点训练）物理新教材人教版八年级下册

专项07 功和功率综合 一．力做功的必要因素（共7小题） 二．功的计算和估算（共10小题） 三．功的概念和（共8小题） 四．利用公式P=W/t计算功率（共10小题） 五．利用公式计算功率（共9小题） 六．比较功与功率的大小（共8小题） 七．功率的相关图像与汽车启动问题（共5小题） 八．功率的测量（共4小题） 一．力做功的必要因素（共7小题） 1．生活中搬运物品、机械运转、建筑施工都会涉及做功现象，力学中做功具有严格判定条件，下列日常行为中，力对物体确实做功的是（    ） A．双手用力稳固抱住静止的课桌站立 B．环卫工人水平缓慢推行街道清扫车 C．运动员全力举起重物保持静止不动 D．游客倚靠栏杆欣赏风景保持不动 2．下列情况中人对物体做了功的是（　　） A．费力推车但车不动 B．提着滑板水平前行 C．足球被踢后在草地滚动 D．搬起箱子 3．下列四个事例中力对物体不做功的是（　　） A．提着滑板在水平路面上匀速前行 B．物体在绳子的拉力作用下匀速前进 C．小车在水平推力下匀速前进 D．手提公文包随电梯匀速上升 4．如图所示，是某挺举运动员举重过程时的几个动态图，其中他对杠铃没有做功的是（　　） A．从发力到上拉 B．从上拉到翻站 C．从翻站到上挺 D．举着稳定站立 5．小明同学用的水平推力，将重为的购物车沿水平地面向前推动了，在此过程中，推力对购物车做功___________J，购物车的重力做功___________J。 6．如图是台球比赛中的情景。比赛前台球静止在球台上，台球受到的重力和支持力是一对______（选填“平衡力”或“相互作用力”）；击球后，球离开球杆在桌面上滚动的过程中，球杆对台球______（选填“做功”或“不做功”）。 7．如图所示，斜面长度为0.2 m，高度为0.1 m，重为10 N的小球从斜面滚下，重力做功为________J，斜面对小球的支持力为6 N，支持力对小球做功为________J。 二．功的计算和估算（共10小题） 8．估测是物理学中常用的方法。下列关于对一名中学生的估测，符合实际情况的是（　　） A．中学生的体重约为500N B．中学生站立时对水平地面的压力约是 C．中学生站立时对水平地面的压强约是 D．中学生从一楼走到三楼克服重力做功约是300J 9．“估测”是物理学中常用的一种重要方法。在参加初中学业水平考试体育测试过程中，某同学对自己及身边一些事物的相关物理量进行了估测，其中最合理的是（　　） A．跑50m的速度约为20m/s B．跳远时对地面的压强约为5×104Pa C．跳一次绳克服重力做的功约为500J D．跑完1000m所需时间约为2min 10．如题图所示，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（　　） A．克服摩擦力做功一定为40J B．克服重力做功一定为80J C．物体一定运动了2m D．物体一定受到了两对平衡力作用 11．用手压钢笔，钢笔会弯曲，说明力可以改变物体的________；龙东地区的拖拉机在耕地时，牵引力为5×10⁴N，匀速行驶100m，牵引力做的功是________J。 12．如图甲所示，水平面上的物体A在的水平拉力的作用下，向右运动了10m，则拉力对物体A所做的功为____J；如图乙所示，如果在物体A的上面再放一个物体B，使A、B一起在水平拉力作用下向右做匀速运动，则物体B所受摩擦力大小为____N。 13．小华搬桌子，用了很大的力也没有搬动，小华对桌子______（选填“做了”或“没有做”）功，小梅同学用10N的水平力推动水平地面上重50N的桌子匀速直线前进4m，此过程推力所做的功为______J，重力做功______J。 14．小明陪妈妈在超市购物，他的质量为，站立时与地面接触的总面积为。小明用的水平推力推着购物车，沿直线前进，松手后小车继续沿直线前进了后停下来。（取）求： (1)小明受到的重力大小。 (2)小明站立时对地面的压强。 (3)小明推购物车的过程中，推力做的功。 15．自动驾驶是近年来比较热门的话题，自动驾驶技术也已应用到很多汽车上。如图所示，这是某款无人驾驶物流配送车，配送车装配货物后总质量为400kg，车轮与地面的总接触面积为200cm2，设计最高时速为20km/h，配送车在平直路面上匀速行驶过程中受到的阻力为配送车总重的0.15倍。g取10N/kg。求： (1)无人驾驶物流配送车静止在水平路面上时对路面的压强； (2)无人驾驶物流配送车以最高时速行驶15min通过的路程； (3)无人驾驶物流配送车以最高时速行驶15min牵引力所做的功。 16．在2026年央视春晚节目《武BOT》中，人形机器人与武术演员协同表演，为观众带来了精彩表演。在一次测试中，机器人在水平舞台上匀速直线移动 4.8m用时8s，同时将质量为8kg的道具从地面匀速抬升至1.5m高的支架上。请完成下列问题： (1)机器人8s内运动的速度是多少？ (2)机器人将道具抬升过程中，对道具做了多少功？（不计空气阻力，g取10N/kg） 17．如图浩吉铁路三门峡黄河公铁两用大桥飞架南北，如一条蓝色巨龙穿梭晴空碧波，成为远近闻名的“网红”打卡地，吸引众多游客在三门峡“桥”见浪漫。大桥全长约5700 m，上层为双向六车道高速公路，限速。一辆总质量为的汽车，车轮与水平路面的总接触面积为，当以的速度水平匀速行驶时，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，取。 (1)在遵守交通规则的情况下，汽车通过大桥至少需要多长时间？ (2)汽车静止在水平路面上时对路面的压强是多大？ (3)汽车在大桥上以的速度水平匀速行驶，牵引力所做的功是多少？ 三．功的概念和（共8小题） 18．下列物理量的单位是“焦耳”的是（   ） A．力 B．功率 C．功 D．压强 19．关于功率的说法，正确的是（　　） A．做功越多，功率越大 B．单位时间内所做的功越多，功率越大 C．做功时间越短，功率越大 D．功率大的机器比功率小的机器做功多 20．关于功和功率，下列说法正确的是（　　） A．功率大的机械一定比功率小的机械用时少 B．对物体做的功越多，功率一定越大 C．功率大的机械一定比功率小的机械做功多 D．一台机器的功率是150W，表示这台机器每秒所做的功为150J 21．甲起重机功率小于乙起重机，当两台机器正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．甲起重机做功慢 B．甲起重机做功快 C．甲起重机用时短 D．甲起重机做功少 22．功率是表示做功__________的物理量；小明想通过登楼梯来估测自己的功率，为此，他必须测量的物理量有自身的质量、登楼的高度，还需要测量登楼的__________。 23．在物理学中，功率是表示物体_____________的物理量。“福建舰”它的动力主要来源于4台TV-12 型卷汽轮机，每台机器10秒做功3.7×108焦，即每台机器的功率_____________瓦，其表示的物理意义是_______________________________________。 24．功率是表示物体做功__________的物理量。某机器的功率是500W，其物理意义是______________。若甲、乙两台机器做功之比为5∶3，所用时间之比为4∶9，则它们的功率之比为_________。 25．重50N的物体在15N的水平推力作用下沿水平路面前进了4m，推力对物体做的功是________J，重力对物体做的功是________J，当推力撤销后，该物体由于惯性又前进了1m，在这个过程中，推力对物体做的功是________J。 四．利用公式P=W/t计算功率（共10小题） 26．甲、乙两人进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，其中他们的质量比，所用的时间比，甲爬山功率与乙爬山功率之比为（　　） A． B． C． D． 27．如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析不正确的是（　　） A．0~10s内，箱子做匀速直线运动 B．0~10s内，克服摩擦力做功为300J C．10~20s内，箱子所受摩擦力为400N D．10~20s内，推力F的功率为100W 28．某工程施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h变化的图像如图乙所示；构件下表面从水面下降4 m所用时间为20 s。下列说法正确的是（    ）（g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3） A．构件的边长为4 m B．构件的密度为2×103 kg/m3 C．构件下表面下降到水面下4 m时，它受到的合力大小为1.6×105 N，方向竖直向上 D．构件下表面从水面下降4 m的过程中，其重力所做功的功率为4.8×104 W 29．为了增强体质，小华定期进行跳绳训练。在一次训练中，小华跳绳时所穿运动鞋的总质量为0.2kg，平均1min跳绳120次。若每次跳绳时运动鞋离开地面的上升高度均为0.06m，则每跳一次绳他对运动鞋做的功为______J，他此次训练中跳绳时对运动鞋做功的平均功率为______W。（g取10N/kg） 30．物理学习小组在室外测试某型号无人机负重飞行能力，如图所示，将重50 N的物体固定在无人机上，当无人机在空中悬停的过程中，无人机对物体______（选填“做功”或“不做功”）；当无人机在10 s内上升20 m，无人机对物体做功的功率为______W。 31．人体的心脏能够为人体血液循环提供能量，正常人在静息状态下，心脏搏动近似以的平均压强将血液压出心脏，送往人体各部位，每分钟从心脏压出的血液量约为，则心脏每分钟做的功是________，心脏的平均功率为________，当人在运动时，心脏平均功率会________（选填“减小”、“不变”、“增大”）。 32．叉车常用于货物的转运，如图所示。叉车在10s内将质量为300kg的货箱匀速竖直提升3m，g取10 N/kg。求此过程中： (1)货箱的速度是多少m/s？ (2)叉车对货箱所做的功的功率为多少W？ 33．在2025年安徽交通运输无人机执法比赛中，一架参赛无人机，重为20N，从地面匀速直线上升80m，用时20s，在这个升空过程中，取，求： (1)无人机的质量； (2)无人机升空的速度； (3)无人机克服所受重力做功的功率。 34．淮北市自2010年起将花样跳绳纳入中小学阳光体育大课间活动，多年来淮北市跳绳选手斩获多项国际赛事冠军，展现了淮北市跳绳运动的高水平竞技实力。跳绳队某同学质量为60 kg，在测试中1分钟内跳绳180次，每次跳起的平均高度约为5 cm。（）求： (1)该同学每跳一次克服自身重力所做的功； (2)该同学在1分钟内跳绳时克服自身重力做功的平均功率。 35．如图所示，大石头质量为0.6t，一辆叉车用10s将大石头沿竖直方向匀速提升1m，后再用5s将大石头沿水平方向匀速移动2m，求： (1)在此过程中叉车克服大石头重力做的功是多少焦耳? (2)整个过程叉车的功率是多少瓦? 五．利用公式计算功率（共9小题） 36．甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶，它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重1.2×104N，若甲车0～8s内的牵引力大小恒为1.6×103N，则（   ） A．乙车速度大小为10m/s B．甲、乙两车行驶到第6s时，两车相距60m C．0～6s内，甲车重力做功为7.2×105J D．0～6s内，甲车牵引力功率为1.6×104W 37．如图所示，物体A重为100N，物体B重为30N，此时物体A恰好向右做匀速直线运动，物体A受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．物体A受到绳子的拉力为15N B．若将物体B的重力增加一倍，则物体A受到的摩擦力为35N C．若要匀速提升物体B，A受到的水平拉力为40N D．若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动，拉力的功率为2W 38．如图甲所示，用起重机竖直提升重物，如图乙所示是起重机对重物拉力F的大小随时间t变化的情况，重物上升的图像如图丙所示，不计空气阻力，则正确的是（   ） A．第1s时重物所受合力为1000N，方向竖直向上 B．第11s时重物所受合力为2000N，方向竖直向下 C．2s～10s时起重机对物体做的功为24000J D．2s～10s时起重机对物体做功的功率240W 39．如图中，放在水平地面上的物体，受到水平向右的拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示，由图像可知，当t=3s时，物体受到摩擦力为_______N；4-6s阶段，拉力F的功率是_______瓦。 40．2025年9月3日，为了纪念抗战胜利80周年，我国在北京天安门广场隆重举行了阅兵仪式。如图所示，为“DF—61”运载车通过天安门的场景，车体重达数十吨，发射车对地面产生很大压力，众多的车轮是通过______来减小对地面的压强。若“DF—61”运载车在阅兵过程中匀速行驶了1.5min，通过的路程为900m，则它的速度是______m/s。若地面对运载车的阻力为，则匀速行驶过程中运载车发动机的功率为______W。 41．如图所示为一辆无人驾驶清扫车，空车质量为400kg，空车行驶时牵引力的功率为720W，在10s内匀速行驶15m，求： (1)空车行驶的速度； (2)空车行驶时的牵引力。 42．如图所示是小米集团生产的小米SU7智能电动汽车。整车的质量为1.98t，轮胎与地面的总接触面积为，最高时速可达180km/h，最大功率为220kW。求： (1)电动车静止在水平地面上时，对地面的压强； (2)电动车以最高时速在平直公路上进行测试，匀速行驶时所受的阻力。 43．如图为我国的两栖步兵战车。某次演练中，战车的总质量为30t，静止在水平地面时，履带与地面的总接触面积为；下水后，它以18km/h的速度沿直线行驶了10min，该过程中发动机的输出功率恒为。在该次演练过程中，求：（g取） (1)战车静止在水平地面时，对地面的压强。 (2)战车下水行驶过程中，发动机所做的功。 (3)战车下水行驶过程中，战车受到的牵引力。 44．如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，在水平路面上以恒定功率做直线运动的图象如图乙（取）。 (1)汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强不得超过，则汽车与地面接触的总面积最少为多少？ (2)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车受到的牵引力； (3)求汽车在10～20s内牵引力做功的功率和汽车在0～5s内牵引力做的功； (4)该汽车在高速行驶过程中容易发“飘”，如果你是汽车工程师，为解决发“飘”问题，可以对汽车进行哪些方面的改进？（写出一条即可） 六．比较功与功率的大小（共8小题） 45．如图所示，在水平面上用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功的分析正确的是（　　） A． B． C． D． 46．小丽和妈妈沿相同路线爬山，她们同时从山脚出发，妈妈体重比小丽大、比小丽晚一些到达山顶，下列判断正确的是（    ） A．爬到山顶时，小丽做功更多 B．小丽的功率比妈妈大 C．爬到山顶时，妈妈做功更多 D．妈妈的功率比小丽大 47．如图甲所示，同一水平地面上的物体在水平推力的作用下做直线运动。当水平推力为时，物体运动的路程与时间的关系如图乙所示；当水平推力为时，物体运动的速度与时间的关系如图丙所示。若，两次推力做的功分别为，两次推力做功的功率分别为，则（    ） A． B． C．当水平推力为时，物体受到的摩擦力 D．当水平推力为时，物体受到的摩擦力 48．用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的图像如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为、，功率分别为、，则它们的关系正确的是（    ） A．， B．， C．， D．， 49．如图所示，小明的教室在五楼，通常他上楼需，有一次他跑步上楼只花了40s。这两种情况下，小明做的功是________的，做功的功率是________的。选填“相同”或“不同” 50．功率是表示物体做功__________的物理量。某机器的功率是500W，其物理意义是_____。用甲、乙两台机器分别将同一重物G提升到同一高度，物体的运动过程的s-t图像如图所示，则两台机器做的功W甲______W乙，两台机器做功的功率大小P甲______P乙（前两空均选填“大于”、“等于”或“小于”。若甲、乙做功之比为5∶3，所用时间之比为4∶9，则两台机器的功率之比为______。 51．如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC>BC，把同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点。若推力分别为F1、F2，所做的功分别为W1、W2，则W1________W2，（均填“>”“<”或“=”） 52．小红同学先后用同样大小的力F使一木箱分别在如图所示的甲、乙两个表面上沿力的方向移动相同的距离s，该力F在这两个过程中所做的功___________。（选填“＞”、“=”或“＜”） 七．功率的相关图像与汽车启动问题（共5小题） 53．如图所示，是甲、乙两物体做功与时间的关系图象，由图可知，甲、乙两物体做功的功率大小关系（　　） A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．P甲＝P乙 D．无法确定 54．汽车上坡，司机会换低速挡上坡，这是为了（　　） A．提高汽车的效率 B．增大内燃机的功率 C．提高燃料的利用率 D．增大汽车的牵引力 55．汽车匀速行驶时的相关计算总结：利用二力平衡可求________；利用公式可求____________；利用公式可求____________；利用公式可求出____；利用公式可求____________。 56．现有12捆书，总质量为60kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知他可以提供的最大功率为___________W；为了尽可能快地将书搬上库房，他每次应搬___________捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快搬完12捆书所用的时间是___________s。（） 57．如图甲所示，是在某建筑工地上，正在用塔吊从地面上吊起一重物的情景。起重机吊起重物时，重物上升的距离s与时间t的关系如图乙所示，起重机对重物做功的功率P（0~10s为平均功率）与时间t的关系，如图丙所示，不计钢绳和滑轮的重及摩擦，g=10N/g。 （1）吊起的重物重为多少N？ （2）在吊起重物的40s时间内，起重机对重物所做的功为多少J？ 八．功率的测量（共4小题） 58．在体育课上粗略测小江同学做引体向上的功率时，已测出小江的质量m、做n个引体向上所用的时间t。下列有关说法正确的是（      ） A．测量工具只需要磅秤、秒表 B．需要测单杠的高度H C．测做n个引体向上的时间t是为了减小误差 D．若小江身体向上的高度为h，则功率的表达式 59．如图所示，要估测小明跳绳的功率。实验中需要的测量工具有体重秤、秒表和_________。需要测量的物理量有：小明100次跳绳所用的时间t、跳起的高度h和小明的质量m，则小明跳绳功率的表达式P=_________。实验过程中测量100次跳绳时间相比较于测量单次跳绳时间，其好处是_________。 60．某校物理兴趣小组的同学要进行“估测自己上楼的功率”的实验。他们从一楼走到三楼。 (1)他们选择的实验器材有磅秤和刻度尺，你认为还需要的实验器材有__________。 (2)以下是小明同学设计的测量步骤，其中多余的是__________（选填字母序号）。 A．测出自己的质量 B．测出楼梯的总长度 C．测出一楼到三楼的竖直高度 D．测出自己上楼所用的时间 (3)用所测物理量计算出该同学的平均功率的表达式是__________（用字母表示）。 (4)该组的两名同学进行了爬楼比赛，他们同时从一楼出发，结果又同时到达了三楼。想判断谁的功率大，还需要知道的物理量是__________（选填字母序号）。 A．三层楼的高度 B．二人的体重 C．爬楼的时间 D．二人的身高 61．学习了功率知识后，小明想测量自己爬楼时的功率到底有多大。 实验原理：________； （1）利用________（选填“磅秤”或“天平”）测量自身质量m，还需要的器材有：卷尺、秒表； （2）设计的实验步骤如下，其中不必要测量的是________（填字母）； A．人的质量m B．一楼到三楼的楼梯总长度L C．爬楼所用的时间t 需要补充的步骤是：测量________h； （3）最后计算出爬楼的功率表达式：________（用以上字母表示）。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项07 功和功率综合 一．力做功的必要因素（共7小题） 二．功的计算和估算（共10小题） 三．功的概念和（共8小题） 四．利用公式P=W/t计算功率（共10小题） 五．利用公式计算功率（共9小题） 六．比较功与功率的大小（共8小题） 七．功率的相关图像与汽车启动问题（共5小题） 八．功率的测量（共4小题） 一．力做功的必要因素（共7小题） 1．生活中搬运物品、机械运转、建筑施工都会涉及做功现象，力学中做功具有严格判定条件，下列日常行为中，力对物体确实做功的是（    ） A．双手用力稳固抱住静止的课桌站立 B．环卫工人水平缓慢推行街道清扫车 C．运动员全力举起重物保持静止不动 D．游客倚靠栏杆欣赏风景保持不动 【答案】B 【详解】A．双手用力稳固抱住静止的课桌站立，课桌在力的方向上没有移动距离，故不做功，故A不符合题意； B．环卫工人水平缓慢推行街道清扫车，清扫车在推力的方向上有移动距离，力做功，故B符合题意； C．运动员全力举起重物保持静止不动，重物在举力方向上没有移动距离，力不做功，故C不符合题意； D．游客倚靠栏杆欣赏风景保持不动，游客在支持力方向上没有移动距离，力不做功，故D不符合题意。 故选B。 2．下列情况中人对物体做了功的是（　　） A．费力推车但车不动 B．提着滑板水平前行 C．足球被踢后在草地滚动 D．搬起箱子 【答案】D 【详解】A．费力但汽车不动，人对汽车有力的作用，但汽车没有在该力的方向上通过距离，人对汽车不做功，故A不符合题意； B．提着滑板水平前行，人对滑板的力竖直向上，滑板运动的方向与力的方向垂直，人对滑板不做功，故B不符合题意； C．足球被踢之后在草地靠惯性滚动，不再受到人的踢力，人对足球不做功，故C不符合题意； D．搬起箱子，人对箱子有力的作用，箱子在该力的方向上通过了距离，人对箱子做功，故D符合题意。 故选D。 3．下列四个事例中力对物体不做功的是（　　） A．提着滑板在水平路面上匀速前行 B．物体在绳子的拉力作用下匀速前进 C．小车在水平推力下匀速前进 D．手提公文包随电梯匀速上升 【答案】A 【详解】A．提着滑板在水平路面上匀速前行，提滑板的力方向竖直向上，滑板移动方向为水平方向，力的方向与物体移动方向垂直，不满足做功的必要条件（物体在力的方向上通过距离），则力对物体不做功，故A符合题意； B．物体在绳子的拉力作用下匀速前进，拉力作用在物体上，物体在拉力的方向上通过了距离，满足做功的两个必要因素，则力对物体做功，故B不符合题意； C．小车在水平推力下匀速前进，推力作用在小车上，小车在推力的方向上通过了距离，满足做功的两个必要因素，则力对物体做功，故C不符合题意； D．手提公文包随电梯匀速上升，提公文包的力方向竖直向上，公文包在力的方向上通过了距离，满足做功的两个必要因素，则力对物体做功，故D不符合题意。 故选A。 4．如图所示，是某挺举运动员举重过程时的几个动态图，其中他对杠铃没有做功的是（　　） A．从发力到上拉 B．从上拉到翻站 C．从翻站到上挺 D．举着稳定站立 【答案】D 【详解】ABC．从发力到上拉、从上拉到翻站以及从翻站到上挺，这三个过程中，运动员都有对杠铃施加一个向上的力，同时杠铃向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，故ABC不符合题意； D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃施加了向上的力，但杠铃没移动距离，所以运动员对杠铃不做功，故D符合题意。 故选D。 5．小明同学用的水平推力，将重为的购物车沿水平地面向前推动了，在此过程中，推力对购物车做功___________J，购物车的重力做功___________J。 【答案】 400/ 0 【详解】[1]推力对购物车做功 [2]做功的两个必要条件是物体受到力的作用，且物体在该力的方向上移动距离。重力方向竖直向下，购物车沿水平方向移动，在重力方向上没有移动距离，因此重力不做功，做功为。 6．如图是台球比赛中的情景。比赛前台球静止在球台上，台球受到的重力和支持力是一对______（选填“平衡力”或“相互作用力”）；击球后，球离开球杆在桌面上滚动的过程中，球杆对台球______（选填“做功”或“不做功”）。 【答案】 平衡力 不做功 【详解】[1]台球静止时，处于平衡状态，受平衡力，在竖直方向上，重力和支持力是一对平衡力。 [2]台球在桌面上滚动的过程中，球杆对台球不再有力的作用，所以球杆对台球不做功。 7．如图所示，斜面长度为0.2 m，高度为0.1 m，重为10 N的小球从斜面滚下，重力做功为________J，斜面对小球的支持力为6 N，支持力对小球做功为________J。 【答案】 1 0 【详解】[1]小球A从斜面滚下，物体沿重力方向移动的距离，重力做功为 [2]斜面对小球的支持力的方向与斜面垂直，小球在支持力的方向上没有移动距离，因此支持力对小球做功为0。 二．功的计算和估算（共10小题） 8．估测是物理学中常用的方法。下列关于对一名中学生的估测，符合实际情况的是（　　） A．中学生的体重约为500N B．中学生站立时对水平地面的压力约是 C．中学生站立时对水平地面的压强约是 D．中学生从一楼走到三楼克服重力做功约是300J 【答案】A 【详解】A．中学生的质量一般在50kg左右，则中学生的体重约，故A符合题意； B．中学生站立时对水平地面的压力等于其受到的重力，则其大小，故B不符合题意； C．中学生双脚站立时，脚与地面的接触面积约300cm2，即0.03m2，则中学生站立时对水平地面的压强约，与相差太大，故C不符合题意； D．每层楼高约3m，从一楼到三楼上升高度约 中学生从一楼走到三楼克服重力做功约，故D不符合题意。 故选A。 9．“估测”是物理学中常用的一种重要方法。在参加初中学业水平考试体育测试过程中，某同学对自己及身边一些事物的相关物理量进行了估测，其中最合理的是（　　） A．跑50m的速度约为20m/s B．跳远时对地面的压强约为5×104Pa C．跳一次绳克服重力做的功约为500J D．跑完1000m所需时间约为2min 【答案】B 【详解】A．根据实际情况可知，初中生跑50m所用时间约为8s，则平均速度约为 故A不符合题意； B．中学生体重约为500N，跳远时，中学生对地面的压力大小略大于人的重力，起跳时单脚前脚掌着地，与地面的接触面积约为100 cm2。所以跳远时对地面的压强约为 故B符合题意； C．中学生体重约为500N，跳一次绳起跳高度约为5cm，克服重力做的功约为 故C不符合题意； D．根据实际情况可知，中学生跑完1000m所需时间约为4min。故D不符合题意。 故选B。 10．如题图所示，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（　　） A．克服摩擦力做功一定为40J B．克服重力做功一定为80J C．物体一定运动了2m D．物体一定受到了两对平衡力作用 【答案】C 【详解】C．根据W=Fs可得，物体运动的距离，故C符合题意； AD．由题意可知，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，物体不一定做匀速直线运动，则物体不一定受到了平衡力作用，故摩擦力不一定是20N，则克服摩擦力做功不一定为40J，故AD不符合题意； B．物体在重力的方向没有移动距离，故重力做的功为0，故B不符合题意。 故选C。 11．用手压钢笔，钢笔会弯曲，说明力可以改变物体的________；龙东地区的拖拉机在耕地时，牵引力为5×10⁴N，匀速行驶100m，牵引力做的功是________J。 【答案】 形状 【详解】力的作用效果分为改变物体的运动状态和改变物体的形状，钢笔受压后弯曲，体现了力可以改变物体的形状。牵引力做功得 12．如图甲所示，水平面上的物体A在的水平拉力的作用下，向右运动了10m，则拉力对物体A所做的功为____J；如图乙所示，如果在物体A的上面再放一个物体B，使A、B一起在水平拉力作用下向右做匀速运动，则物体B所受摩擦力大小为____N。 【答案】 100/ 0 【详解】[1]拉力做的功 [2]A、B一起做匀速直线运动时，B和A相对静止，二者之间没有相对运动，也没有相对运动的趋势，因此B不受摩擦力，摩擦力大小为0。 13．小华搬桌子，用了很大的力也没有搬动，小华对桌子______（选填“做了”或“没有做”）功，小梅同学用10N的水平力推动水平地面上重50N的桌子匀速直线前进4m，此过程推力所做的功为______J，重力做功______J。 【答案】 没有做 40 0 【详解】[1]作用在物体上的力，物体沿力的方向移动一段距离，这个力做了功；小华搬桌子，虽然对桌子有力的作用，但桌子没有在力的方向上通过一定的距离，小华对桌子没有做功。 [2]小梅同学的推力对桌子所做的功为 [3]桌子在重力方向上没有移动距离，所以重力没有做功，故重力做功为0J。 14．小明陪妈妈在超市购物，他的质量为，站立时与地面接触的总面积为。小明用的水平推力推着购物车，沿直线前进，松手后小车继续沿直线前进了后停下来。（取）求： (1)小明受到的重力大小。 (2)小明站立时对地面的压强。 (3)小明推购物车的过程中，推力做的功。 【详解】（1）代入已知条件 （2）小明站立时对地面的压力等于自身重力，即 ，压强 （3）只有推力作用在购物车上时才做功，松手后小车惯性前进了2m，推力没有作用，不做功。功 15．自动驾驶是近年来比较热门的话题，自动驾驶技术也已应用到很多汽车上。如图所示，这是某款无人驾驶物流配送车，配送车装配货物后总质量为400kg，车轮与地面的总接触面积为200cm2，设计最高时速为20km/h，配送车在平直路面上匀速行驶过程中受到的阻力为配送车总重的0.15倍。g取10N/kg。求： (1)无人驾驶物流配送车静止在水平路面上时对路面的压强； (2)无人驾驶物流配送车以最高时速行驶15min通过的路程； (3)无人驾驶物流配送车以最高时速行驶15min牵引力所做的功。 【详解】（1）配送车总重力 配送车静止在水平路面上，对路面的压力等于自身重力 车轮与地面的总接触面积 所以车静止在水平路面上时对路面的压强 （2）无人驾驶物流配送车以最高时速行驶15min通过的路程 （3）配送车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即 所以牵引力所做的功 16．在2026年央视春晚节目《武BOT》中，人形机器人与武术演员协同表演，为观众带来了精彩表演。在一次测试中，机器人在水平舞台上匀速直线移动 4.8m用时8s，同时将质量为8kg的道具从地面匀速抬升至1.5m高的支架上。请完成下列问题： (1)机器人8s内运动的速度是多少？ (2)机器人将道具抬升过程中，对道具做了多少功？（不计空气阻力，g取10N/kg） 【详解】（1）机器人的速度 （2）道具的重力 对道具做的功 17．如图浩吉铁路三门峡黄河公铁两用大桥飞架南北，如一条蓝色巨龙穿梭晴空碧波，成为远近闻名的“网红”打卡地，吸引众多游客在三门峡“桥”见浪漫。大桥全长约5700 m，上层为双向六车道高速公路，限速。一辆总质量为的汽车，车轮与水平路面的总接触面积为，当以的速度水平匀速行驶时，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，取。 (1)在遵守交通规则的情况下，汽车通过大桥至少需要多长时间？ (2)汽车静止在水平路面上时对路面的压强是多大？ (3)汽车在大桥上以的速度水平匀速行驶，牵引力所做的功是多少？ 【详解】（1）由可知，汽车通过大桥至少需要的时间为 （2）水平路面上，汽车对路面的压力等于自身重力，即 汽车静止在水平路面上时对路面的压强为 （3）汽车水平匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，则 牵引力所做的功是 三．功的概念和（共8小题） 18．下列物理量的单位是“焦耳”的是（   ） A．力 B．功率 C．功 D．压强 【答案】C 【详解】力的单位是牛顿（N）；功率的单位是瓦特（W）；功的单位是焦耳（J）；压强的单位是帕斯卡（Pa），故选C。 19．关于功率的说法，正确的是（　　） A．做功越多，功率越大 B．单位时间内所做的功越多，功率越大 C．做功时间越短，功率越大 D．功率大的机器比功率小的机器做功多 【答案】B 【详解】功率是描述物体做功快慢的物理量，定义为单位时间内所做的功，公式为，功率由做功多少、做功时间两个因素共同决定； A．做功多，如果所用时间也很长，功率不一定大，故A错误； B．符合功率的定义，单位时间内做功越多，功率越大，故B正确； C．做功时间短，如果所做的功也很少，功率不一定大，故C错误； D．由可知，功率大若做功时间很短，功率大的机器不一定比功率小的机器做功多，故D错误。 故选B。 20．关于功和功率，下列说法正确的是（　　） A．功率大的机械一定比功率小的机械用时少 B．对物体做的功越多，功率一定越大 C．功率大的机械一定比功率小的机械做功多 D．一台机器的功率是150W，表示这台机器每秒所做的功为150J 【答案】D 【详解】A．做功多少未知，由，功率大的机械不一定比功率小的机械用时少，故A错误； B．功率由功和时间共同决定，仅做功多，若时间很长，功率不一定大，故B错误； C．功率大仅表示做功快，若做功时间短，总功不一定多，故C错误； D．功率是指单位时间内所做的功，150W = 150J/s，即表示这台机器每秒做功 150J，故D正确。 故选 D。 21．甲起重机功率小于乙起重机，当两台机器正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．甲起重机做功慢 B．甲起重机做功快 C．甲起重机用时短 D．甲起重机做功少 【答案】A 【详解】AB．功率是表示做功快慢的物理量，功率大说明做功快；因为甲起重机的功率小于乙起重机的功率所以甲比乙做功慢，故A正确，B错误； C．根据，做功大小未知，所以无法比较甲乙做功所用的时间，故C错误； D．根据，时间未知，所以无法比较做功的多少，故D错误。 故选A。 22．功率是表示做功__________的物理量；小明想通过登楼梯来估测自己的功率，为此，他必须测量的物理量有自身的质量、登楼的高度，还需要测量登楼的__________。 【答案】 快慢 时间 【详解】[1]功率是表示做功快慢的物理量。 [2]根据功率的计算公式可知，需要测量的物理量有自身的质量、登楼的高度，登楼所用时间。所以还需要测量登楼的时间。 23．在物理学中，功率是表示物体_____________的物理量。“福建舰”它的动力主要来源于4台TV-12 型卷汽轮机，每台机器10秒做功3.7×108焦，即每台机器的功率_____________瓦，其表示的物理意义是_______________________________________。 【答案】 做功快慢 3.7×107 每台机器每秒做功 【详解】[1]物理学中，把做的功与做功所用时间之比做叫功率，也就是单位时间内做的功叫做功率，功率是表示物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大。 [2][3]每台机器的功率 其表示的物理意义是每台机器每秒做功。 24．功率是表示物体做功__________的物理量。某机器的功率是500W，其物理意义是______________。若甲、乙两台机器做功之比为5∶3，所用时间之比为4∶9，则它们的功率之比为_________。 【答案】 快慢 机器每秒钟做功500J 15∶4 【详解】[1]根据定义式可知，功率表示单位时间内做功的多少，是衡量物体做功快慢的物理量。 [2]由功率的物理意义可知，功率表示单位时间内完成的功，所以，某机器的功率是500W，其物理意义是机器每秒钟做功500J。 [3]由题意可得，甲、乙两台机器做功之比为，所用时间之比为，则由功率的定义公式可得，它们的功率之比为 25．重50N的物体在15N的水平推力作用下沿水平路面前进了4m，推力对物体做的功是________J，重力对物体做的功是________J，当推力撤销后，该物体由于惯性又前进了1m，在这个过程中，推力对物体做的功是________J。 【答案】 60 0 0 【详解】[1]推力做功 [2]物体水平移动，重力方向竖直向下，物体在重力方向上没有移动距离，因此重力做功为0。 [3]推力撤销后，物体不再受推力作用，因此物体由于惯性前进1m的过程中，推力对物体做功为0。 四．利用公式P=W/t计算功率（共10小题） 26．甲、乙两人进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，其中他们的质量比，所用的时间比，甲爬山功率与乙爬山功率之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题可知，甲、乙两人质量比，则两人重力比为 因两人爬山的高度相同，由可得，两人爬山克服重力做功之比为 因所用的时间比 由得，两人爬山的功率之比，故选D。 27．如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析不正确的是（　　） A．0~10s内，箱子做匀速直线运动 B．0~10s内，克服摩擦力做功为300J C．10~20s内，箱子所受摩擦力为400N D．10~20s内，推力F的功率为100W 【答案】C 【详解】A.由图乙可知，箱子在0~10s内路程和时间成正比，做匀速直线运动，故A正确； B.由图丙可知，箱子在斜面上运动，此时推力为600N，推力做的总功为 有用功为克服物体重力所做的功，为 额外功即克服摩擦力做的功，为 故B正确； C.由图乙可知，10~20s内箱子在水平面上做匀速直线运动，箱子所受摩擦力与推力二力平衡，大小相等为200N，故C错误； D.由图乙知，10~20s内推箱子的推力F大小为200N，则推力F的功率为 故D正确。 本题选择描述错误的，故选C。 28．某工程施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h变化的图像如图乙所示；构件下表面从水面下降4 m所用时间为20 s。下列说法正确的是（    ）（g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3） A．构件的边长为4 m B．构件的密度为2×103 kg/m3 C．构件下表面下降到水面下4 m时，它受到的合力大小为1.6×105 N，方向竖直向上 D．构件下表面从水面下降4 m的过程中，其重力所做功的功率为4.8×104 W 【答案】D 【分析】首先分析浮力随h的变化规律，因为构件浸入水中的体积随h变化，所以根据阿基米德原理，浮力先增大后不变，由此确定构件完全浸没时的h值，进而得到构件边长。 然后结合钢绳拉力的图像，当构件完全浸没时，根据受力平衡，浮力加拉力等于重力，可求出构件重力，再利用重力公式和密度公式推导构件密度。 对于合力的判断，因为构件匀速下沉，所以处于平衡状态，根据平衡状态的受力特点分析合力。 计算重力做功的功率时，先算出物体下降的速度，再由变形公式即可计算重力的功率。 【详解】A．构件下沉过程中：未完全浸没时，增大，排开水的体积增大，浮力增大，拉力减小；完全浸没后，不变，浮力和拉力都不变。因此②是浮力的变化图线，①是拉力的变化图线。 当后，浮力、拉力不再变化，说明此时构件刚好完全浸没，因此正方体构件的边长为。故A错误。 B．构件体积，完全浸没后浮力 由图乙，完全浸没后拉力，构件重力 构件密度 故B错误。 C．构件是匀速沉入水中，匀速运动的物体受力平衡，合力始终为。故C错误。 D．下降速度 重力做功的功率 D正确。 故选 D。 29．为了增强体质，小华定期进行跳绳训练。在一次训练中，小华跳绳时所穿运动鞋的总质量为0.2kg，平均1min跳绳120次。若每次跳绳时运动鞋离开地面的上升高度均为0.06m，则每跳一次绳他对运动鞋做的功为______J，他此次训练中跳绳时对运动鞋做功的平均功率为______W。（g取10N/kg） 【答案】 0.12 0.24 【详解】由重力公式，得运动鞋的重力 跳绳时对运动鞋做的功为克服其重力做的功，由功的公式，得每跳一次绳他对运动鞋做的功 1分钟跳绳120次，1分钟内做的总功为 根据平均功率公式得，跳绳时对运动鞋做功的平均功率 30．物理学习小组在室外测试某型号无人机负重飞行能力，如图所示，将重50 N的物体固定在无人机上，当无人机在空中悬停的过程中，无人机对物体______（选填“做功”或“不做功”）；当无人机在10 s内上升20 m，无人机对物体做功的功率为______W。 【答案】 不做功 100 【详解】无人机悬停过程中，无人机对物体虽然有力的作用，但是物体没有在力的方向上通过的距离，故无人机对物体不做功。 无人机匀速上升的过程中，根据二力平衡条件可得无人机对物体的力等于物体的重力，即F=G=50N，无人机对物体做功的功率 31．人体的心脏能够为人体血液循环提供能量，正常人在静息状态下，心脏搏动近似以的平均压强将血液压出心脏，送往人体各部位，每分钟从心脏压出的血液量约为，则心脏每分钟做的功是________，心脏的平均功率为________，当人在运动时，心脏平均功率会________（选填“减小”、“不变”、“增大”）。 【答案】 960 16 增大 【详解】[1]根据题意，心脏每分钟做的功为 [2]每分钟心脏的平均功率 [3]人运动时，身体对氧气和营养物质的需求增加，心脏需要更快搏动、输出更多血液，单位时间内做的功增多，因此心脏的平均功率会增大。 32．叉车常用于货物的转运，如图所示。叉车在10s内将质量为300kg的货箱匀速竖直提升3m，g取10 N/kg。求此过程中： (1)货箱的速度是多少m/s？ (2)叉车对货箱所做的功的功率为多少W？ 【详解】（1）货箱的速度 （2）货箱的重力为 叉车对货箱做的功 则功率 33．在2025年安徽交通运输无人机执法比赛中，一架参赛无人机，重为20N，从地面匀速直线上升80m，用时20s，在这个升空过程中，取，求： (1)无人机的质量； (2)无人机升空的速度； (3)无人机克服所受重力做功的功率。 【详解】（1）无人机的质量 （2）无人机升空的速度 （3）无人机克服所受重力做功的功率 34．淮北市自2010年起将花样跳绳纳入中小学阳光体育大课间活动，多年来淮北市跳绳选手斩获多项国际赛事冠军，展现了淮北市跳绳运动的高水平竞技实力。跳绳队某同学质量为60 kg，在测试中1分钟内跳绳180次，每次跳起的平均高度约为5 cm。（）求： (1)该同学每跳一次克服自身重力所做的功； (2)该同学在1分钟内跳绳时克服自身重力做功的平均功率。 【详解】（1）该同学的质量，每次跳起的平均高度 每跳一次克服自身重力所做的功 （2）1分钟内跳绳次数次，总时间 1分钟内克服自身重力做的总功 该时间段内跳绳时克服自身重力做功的平均功率 35．如图所示，大石头质量为0.6t，一辆叉车用10s将大石头沿竖直方向匀速提升1m，后再用5s将大石头沿水平方向匀速移动2m，求： (1)在此过程中叉车克服大石头重力做的功是多少焦耳? (2)整个过程叉车的功率是多少瓦? 【详解】（1）大石头的质量 则叉车克服大石头重力做的功是 （2）叉车对石头竖直向上的力，与水平移动方向垂直，力的方向上没有移动距离，因此该过程不做功。整个过程叉车的功率是 五．利用公式计算功率（共9小题） 36．甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶，它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重1.2×104N，若甲车0～8s内的牵引力大小恒为1.6×103N，则（   ） A．乙车速度大小为10m/s B．甲、乙两车行驶到第6s时，两车相距60m C．0～6s内，甲车重力做功为7.2×105J D．0～6s内，甲车牵引力功率为1.6×104W 【答案】D 【详解】A．由图可知，乙车速度大小为，故A不符合题意； B．由图可知，第6s时，甲车行驶的路程为60m，乙车行驶的路程为30m，则两车相距30m，故B不符合题意； C．0~6s内，甲车的重力的方向始终竖直向下，而甲车在竖直方向没有移动的距离，因此重力不做功，故C不符合题意； D．甲车速度大小为 甲车0~8s内的牵引力大小恒为1.6×103N，则0~6s内，甲车牵引力的功率为，故D符合题意。 故选D。 37．如图所示，物体A重为100N，物体B重为30N，此时物体A恰好向右做匀速直线运动，物体A受到的滑动摩擦力为其重力的0.2倍，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．物体A受到绳子的拉力为15N B．若将物体B的重力增加一倍，则物体A受到的摩擦力为35N C．若要匀速提升物体B，A受到的水平拉力为40N D．若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动，拉力的功率为2W 【答案】C 【详解】A.A物体恰好向右做匀速直线运动，摩擦力等于拉力，由题知，摩擦力 故A物体受到的绳子的拉力为20N，故A错误； B.B的重力增加一倍，对A的拉力增加，A所受到的摩擦力依然为滑动摩擦力，A与地面的粗糙程度不变，自身的重力不变即对地面的压力不变，滑动摩擦力只与接触面的粗糙程度和压力有关，因此A受到的摩擦力也不会改变，故B错误； C.若要匀速提升物体B，则A物体应向左匀速移动，此时A物体受到向左的拉力，绳子的拉力和向右的摩擦力作用处于平衡状态，则A物体受到的水平拉力为，故C正确； D.若将A以0.1m/s的速度水平向左匀速拉动，摩擦力水平向右，大小不变，物体A受到绳子的拉力不变，则拉力为原来的2倍，即40N，拉力的功率，故D错误。 故选C。 38．如图甲所示，用起重机竖直提升重物，如图乙所示是起重机对重物拉力F的大小随时间t变化的情况，重物上升的图像如图丙所示，不计空气阻力，则正确的是（   ） A．第1s时重物所受合力为1000N，方向竖直向上 B．第11s时重物所受合力为2000N，方向竖直向下 C．2s～10s时起重机对物体做的功为24000J D．2s～10s时起重机对物体做功的功率240W 【答案】A 【详解】A．由图丙可知，2~10s时，重物做匀速直线运动，重物受到的重力与拉力是一对平衡力，由图乙可知，重物的重为 在1s时，拉力为，故重物所受合力大小为 合力的方向与拉力的方向相同，竖直向上，故A正确； B．由图乙可知，第11s时拉力为，重物所受合力为 合力方向与重力的方向相同，竖直向下，故B错误； C．由图丙可知，2s～10s时重物的速度为，时间为 重物上升的高度为 则起重机对物体做的功为，故C错误； D．由图像可知，2~10s内重物的速度为，拉力为，则功率为，故D错误。 故选A。 39．如图中，放在水平地面上的物体，受到水平向右的拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示，由图像可知，当t=3s时，物体受到摩擦力为_______N；4-6s阶段，拉力F的功率是_______瓦。 【答案】 4 8 【详解】由丙图可知，4-6s阶段物体做匀速直线运动，处于二力平衡状态，滑动摩擦力 时，物体做加速运动，物体受到的摩擦力为4N。 4-6s阶段，拉力，速度恒为，拉力F的功率 40．2025年9月3日，为了纪念抗战胜利80周年，我国在北京天安门广场隆重举行了阅兵仪式。如图所示，为“DF—61”运载车通过天安门的场景，车体重达数十吨，发射车对地面产生很大压力，众多的车轮是通过______来减小对地面的压强。若“DF—61”运载车在阅兵过程中匀速行驶了1.5min，通过的路程为900m，则它的速度是______m/s。若地面对运载车的阻力为，则匀速行驶过程中运载车发动机的功率为______W。 【答案】 增大受力面积 10 【详解】[1]发射车车轮多与地面接触面积大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面压强的。 [2]“DF—61”运载车在阅兵过程中匀速行驶了1.5min，通过的路程为900m，则它的速度是 [3]匀速行驶过程中运载车的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以匀速行驶过程中运载车发动机的功率为 41．如图所示为一辆无人驾驶清扫车，空车质量为400kg，空车行驶时牵引力的功率为720W，在10s内匀速行驶15m，求： (1)空车行驶的速度； (2)空车行驶时的牵引力。 【详解】（1）空车行驶的速度 （2）空车行驶时的牵引力 42．如图所示是小米集团生产的小米SU7智能电动汽车。整车的质量为1.98t，轮胎与地面的总接触面积为，最高时速可达180km/h，最大功率为220kW。求： (1)电动车静止在水平地面上时，对地面的压强； (2)电动车以最高时速在平直公路上进行测试，匀速行驶时所受的阻力。 【详解】（1）电动车静止在水平地面上时，对地面的压力大小等于重力大小，所以对地面的压强 （2）电动车最高速度 因为电动车做匀速直线运动，受力平衡，阻力等于牵引力，根据功率公式得阻力 43．如图为我国的两栖步兵战车。某次演练中，战车的总质量为30t，静止在水平地面时，履带与地面的总接触面积为；下水后，它以18km/h的速度沿直线行驶了10min，该过程中发动机的输出功率恒为。在该次演练过程中，求：（g取） (1)战车静止在水平地面时，对地面的压强。 (2)战车下水行驶过程中，发动机所做的功。 (3)战车下水行驶过程中，战车受到的牵引力。 【详解】（1）战车静止在水平地面时，对地面的压力等于自身重力。战车的重力 战车静止在水平地面时，对地面的压力等于自身重力 对地面的压强 （2）战车下水行驶的时间 发动机所做的功 （3）战车下水行驶的速度 根据功率推导公式得，战车受到的牵引力 44．如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，在水平路面上以恒定功率做直线运动的图象如图乙（取）。 (1)汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强不得超过，则汽车与地面接触的总面积最少为多少？ (2)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车受到的牵引力； (3)求汽车在10～20s内牵引力做功的功率和汽车在0～5s内牵引力做的功； (4)该汽车在高速行驶过程中容易发“飘”，如果你是汽车工程师，为解决发“飘”问题，可以对汽车进行哪些方面的改进？（写出一条即可） 【详解】（1）汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，对水平地面的压力 汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强 汽车与地面接触的总面积 则汽车与地面接触的总面积最少为4×10-2m2。 （2）汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，阻力 汽车匀速行驶，汽车受到的牵引力与阻力二力平衡，汽车受到的牵引力 （3）汽车在10～20s内，由图乙得匀速行驶的速度v=15m/s，牵引力做功的功率 汽车在水平路面上以恒定功率做直线运动，在0～5s内汽车做功的功率 P'=P=3600W 在0～5s内，牵引力做的功 （4）增加扰流板和导流装置。在车尾、车底等部位安装扰流板，可以改变气流的流向和速度，增加下压力，提高车辆的稳定性。同时，在车身侧面和底部设置导流装置，引导气流，减少湍流的产生。降低车身高度可以降低车辆的重心，增加稳定性。同时，较低的车身也可以减少空气的升力作用，使车辆在高速行驶时更加贴地。 六．比较功与功率的大小（共8小题） 45．如图所示，在水平面上用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功的分析正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意可知，a、b、c三种情况下物体所受拉力F的大小相同；a中拉力与物体运动方向垂直，则物体在拉力的方向上通过的距离为0，即；b中物体斜向上运动（拉力与物体运动方向所成夹角为锐角），则物体在拉力的方向上通过的距离要小于s，即；c中拉力与物体运动方向相同，则物体在拉力的方向上通过的距离为s，即，由此可知，所以由可知。故ABD错误，C正确。 故选C。 46．小丽和妈妈沿相同路线爬山，她们同时从山脚出发，妈妈体重比小丽大、比小丽晚一些到达山顶，下列判断正确的是（    ） A．爬到山顶时，小丽做功更多 B．小丽的功率比妈妈大 C．爬到山顶时，妈妈做功更多 D．妈妈的功率比小丽大 【答案】C 【详解】AC．由题意知，妈妈体重比小丽大，她们选择沿相同路线爬山，即她们从起点到终点之间的高程相同，由可知，爬到山顶时，妈妈做功更多，故A错误，C正确； BD．妈妈做功更多，但是比小丽晚一些到达山顶，用时更多，根据可知，小丽和妈妈的功率大小无法比较，故BD错误。 故选C。 47．如图甲所示，同一水平地面上的物体在水平推力的作用下做直线运动。当水平推力为时，物体运动的路程与时间的关系如图乙所示；当水平推力为时，物体运动的速度与时间的关系如图丙所示。若，两次推力做的功分别为，两次推力做功的功率分别为，则（    ） A． B． C．当水平推力为时，物体受到的摩擦力 D．当水平推力为时，物体受到的摩擦力 【答案】A 【详解】由图像可知，物体在水平推力和的作用下，都是做匀速直线运动，物体均处于平衡状态，摩擦力均等于推力，即，由于同一物体在同一个水平面上匀速运动，摩擦力不变，故；水平推力为时物体的速度为 物体运动的距离为 水平推力为时物体的速度为，物体运动的距离为 由，可知两次推力做的功关系为；由，可知两次推力做功的功率关系为，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 48．用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的图像如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为、，功率分别为、，则它们的关系正确的是（    ） A．， B．， C．， D．， 【答案】D 【详解】由图像可知，木块两次都进行匀速直线运动，根据二力平衡可知，拉力等于滑动摩擦力，又因为两次拉着同一物体在同一水平面上运动，所以滑动摩擦力相等，即两次弹簧测力计示数；根据可知，相同时间内运动的路程越小，速度越小，由图像可知，第②次的运动速度v较小，由可知，在拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，所以。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 49．如图所示，小明的教室在五楼，通常他上楼需，有一次他跑步上楼只花了40s。这两种情况下，小明做的功是________的，做功的功率是________的。选填“相同”或“不同” 【答案】 相同 不同 【详解】[1][2]小明的重力不变，这两种情况下，根据可知，爬楼高度相同，则小明做的功是相同的。第一次爬楼所用时间为 根据可知，两次情况爬楼所用时间不同，做功的功率不同。 50．功率是表示物体做功__________的物理量。某机器的功率是500W，其物理意义是_____。用甲、乙两台机器分别将同一重物G提升到同一高度，物体的运动过程的s-t图像如图所示，则两台机器做的功W甲______W乙，两台机器做功的功率大小P甲______P乙（前两空均选填“大于”、“等于”或“小于”。若甲、乙做功之比为5∶3，所用时间之比为4∶9，则两台机器的功率之比为______。 【答案】 快慢 机器每秒钟做功500J 等于 大于 15:4 【详解】[1][2]功率是表示物体做功快慢的物理量；某机器的功率是500W，表示该机器在1s内做功500J。 [3]根据可知，同一重物提升到相同的高度，所以机器做功相等。 [4]根据图像，提升相同高度，甲用的时间短，根据知，甲的功率大。 [5]若甲、乙做功之比为5：3，所用时间之比为4：9，则两台机器的功率之比 51．如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC>BC，把同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点。若推力分别为F1、F2，所做的功分别为W1、W2，则W1________W2，（均填“>”“<”或“=”） 【答案】= 【详解】斜面光滑，说明无摩擦力，推力做的功全部转化为物体的重力势能。同一物体被推至同一高度C点，增加的重力势能相同；根据功的原理，推力做的功等于物体重力势能的增加量，因此。 52．小红同学先后用同样大小的力F使一木箱分别在如图所示的甲、乙两个表面上沿力的方向移动相同的距离s，该力F在这两个过程中所做的功___________。（选填“＞”、“=”或“＜”） 【答案】= 【解析】【小题1】小红同学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，由W=Fs可知 W甲=W乙 七．功率的相关图像与汽车启动问题（共5小题） 53．如图所示，是甲、乙两物体做功与时间的关系图象，由图可知，甲、乙两物体做功的功率大小关系（　　） A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．P甲＝P乙 D．无法确定 【答案】A 【详解】功率是指物体做功的快慢，比较物体做功功率可以相同时间比较做功的多少；也可以做功相同，比较做功的时间。相同的时间内，甲做的功比乙做的功多，所以甲的功率大于乙的功率，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 54．汽车上坡，司机会换低速挡上坡，这是为了（　　） A．提高汽车的效率 B．增大内燃机的功率 C．提高燃料的利用率 D．增大汽车的牵引力 【答案】D 【详解】由功率公式可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡；故换低速档是为了增大牵引力；增大牵引力不会改变效率、功率和燃料利用率的大小。 故选D。 55．汽车匀速行驶时的相关计算总结：利用二力平衡可求________；利用公式可求____________；利用公式可求____________；利用公式可求出____；利用公式可求____________。 【答案】 动力或阻力 汽车行驶的距离 牵引力做的功 牵引力做功的功率 牵引力的大小 【详解】[1]在有关汽车匀速行驶时的相关计算中，利用二力平衡可求出汽车的牵引力或者汽车所受阻力。 [2]利用速度公式的变形式可以求出汽车移动的距离。 [3]利用公式W=Fs可以求出牵引力做的功，也就是总功。 [4]利用公式可求出牵引力做功的功率。 [5]利用公式可求牵引力的大小。 56．现有12捆书，总质量为60kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知他可以提供的最大功率为___________W；为了尽可能快地将书搬上库房，他每次应搬___________捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快搬完12捆书所用的时间是___________s。（） 【答案】 50 3 165 【详解】[1]图中曲线最高点的坐标为（15，50），其物理意义是：当搬动质量为15kg物体时，人用于搬动物体的功率（输出）最大，其值为50W。 [2]12捆书的总质量为60kg，则每捆书的质量是5kg，由于搬动物体所需要做的总功是一定的，要尽快完成搬运工作，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，每次应搬动质量为15kg的物体，即3捆书。 [3]每次搬运书的重力 克服重力做的功 则每次上楼所用的时间 因此每次下楼所用的时间是15s，搬12捆书需要上楼4次，下楼3次，则所用的总时间为 57．如图甲所示，是在某建筑工地上，正在用塔吊从地面上吊起一重物的情景。起重机吊起重物时，重物上升的距离s与时间t的关系如图乙所示，起重机对重物做功的功率P（0~10s为平均功率）与时间t的关系，如图丙所示，不计钢绳和滑轮的重及摩擦，g=10N/g。 （1）吊起的重物重为多少N？ （2）在吊起重物的40s时间内，起重机对重物所做的功为多少J？ 【答案】（1）2×104N；（2）1.1×106J 【详解】解：（1）由丙图可知，在10~40s内起重机对重物做功的功率为 时间t=30s，在10~40s内起重机对重物做的功为 由乙图可知，不计钢绳和滑轮的重及摩擦，在10~40s内，重物匀速上升，起重机对重物做的功等于重物在该段时间内克服重力做的功，由乙图得，在该时间内重物上升的距离为 由公式可知重物受到的重力为 （2）由丙图可知，在0~10s内，起重机对重物做功的平均功率 时间t1=10s，在0~10s内，起重机对重物做功为 由（1）可知在10~40s内起重机对重物做的功为，则在0~40s内起重机对重物做功为 答：（1）吊起的重物重为2×104N。 （2）在吊起重物的40s时间内，起重机对重物所做的功为1.1×106J。 八．功率的测量（共4小题） 58．在体育课上粗略测小江同学做引体向上的功率时，已测出小江的质量m、做n个引体向上所用的时间t。下列有关说法正确的是（      ） A．测量工具只需要磅秤、秒表 B．需要测单杠的高度H C．测做n个引体向上的时间t是为了减小误差 D．若小江身体向上的高度为h，则功率的表达式 【答案】C 【详解】AB．做引体向上时，需要克服自身重力做功，即，那么做引体向上的功率就为，所需要测量的物理量有小江的质量m、每次身体上升的高度h，做引体向上的时间t，不需要测单杠的高度H；测量工具除了磅秤、秒表外，还需要米尺,故AB错误； C．由于做一个引体向上的时间比较短，所以测做n个引体向上的时间t是为了尽可能的减小误差，故C正确； D．做一次引体向上所做的功，t时间内总共做了n次，则总功应为，那么做引体向上的功率，故D错误。 故选C。 59．如图所示，要估测小明跳绳的功率。实验中需要的测量工具有体重秤、秒表和_________。需要测量的物理量有：小明100次跳绳所用的时间t、跳起的高度h和小明的质量m，则小明跳绳功率的表达式P=_________。实验过程中测量100次跳绳时间相比较于测量单次跳绳时间，其好处是_________。 【答案】 刻度尺 减小测量时间的误差 【详解】[1]本实验中需要求小明克服重力所做的功，需要知道小明起跳的高度，因此需要可以测量长度的工具刻度尺。 [2]由题意可知，小明100次跳绳做的功为W=Gh总=100mgh 则小明跳绳的功率的表达式为 [3]测量100次跳绳的时间，相比于测量单次跳绳时间，时间的测量值更大，根据误差的特点，测量值越大，相对误差越小，所以其好处是减小测量时间的误差。 60．某校物理兴趣小组的同学要进行“估测自己上楼的功率”的实验。他们从一楼走到三楼。 (1)他们选择的实验器材有磅秤和刻度尺，你认为还需要的实验器材有__________。 (2)以下是小明同学设计的测量步骤，其中多余的是__________（选填字母序号）。 A．测出自己的质量 B．测出楼梯的总长度 C．测出一楼到三楼的竖直高度 D．测出自己上楼所用的时间 (3)用所测物理量计算出该同学的平均功率的表达式是__________（用字母表示）。 (4)该组的两名同学进行了爬楼比赛，他们同时从一楼出发，结果又同时到达了三楼。想判断谁的功率大，还需要知道的物理量是__________（选填字母序号）。 A．三层楼的高度 B．二人的体重 C．爬楼的时间 D．二人的身高 【答案】(1)停表 (2)B (3) (4)B 【详解】（1）克服自身重力的功率 由公式可看出需要的测量工具有，测量质量m的磅秤、测量楼高h的刻度尺以及测量上楼时间t的停表，因此还需要的实验器材是停表。 （2）上楼克服重力做功，只需要竖直高度，不需要楼梯的总长度，测出楼梯的总长度L步骤多余，故选B。 （3）同学自身的重力，因上楼产生的重力做功，可推出克服自身重力的功率 （4）由公式知，两名同学上楼高度h和时间t均相同，功率大小取决于质量，所以还需要知道二人的体重，故选B。 61．学习了功率知识后，小明想测量自己爬楼时的功率到底有多大。 实验原理：________； （1）利用________（选填“磅秤”或“天平”）测量自身质量m，还需要的器材有：卷尺、秒表； （2）设计的实验步骤如下，其中不必要测量的是________（填字母）； A．人的质量m B．一楼到三楼的楼梯总长度L C．爬楼所用的时间t 需要补充的步骤是：测量________h； （3）最后计算出爬楼的功率表达式：________（用以上字母表示）。 【答案】 磅秤 B 一楼到三楼的竖直高度 【详解】测量功率的原理就是功率的定义式。 人的质量约几十千克，天平量程太小，因此选择量程更大的磅秤测量质量。 爬楼做功是克服重力做功，做功大小，只需要人的质量、爬楼的竖直高度、爬楼时间，不需要测量楼梯的斜长，因此不必要测量B；需要补充测量一楼到三楼的竖直高度。 克服重力做功，代入功率公式得 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $