11.2 功率 同步练--2025-2026学年人教版物理八年级下学期

**基本信息** 以“好题冲关”为统领，通过选择、实验、综合三级分层设计，实现功率计算从基础应用到综合探究的递进，强化物理观念与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（选择1-10）|功率公式、功与功率关系、实际估测|结合爬楼梯、跳绳等生活情境，考查功率基本计算，夯实物理观念| |探究层（实验11-14）|功率测量原理、实验设计与数据处理|通过引体向上、跳绳功率测量实验，培养科学探究能力，规范实验步骤| |综合层（综合15-21）|功率与机械效率、压强、运动学综合应用|以飞行汽车、健身器材为情境，融合多知识点计算，提升科学思维与问题解决能力|

功率 同步练习 好 题 冲 关 一、选择题 1．丽丽和爸爸买完菜后一起爬楼梯回家，对于爬楼梯过程的分析，下列说法正确的是（　　） A．两人做功一样多 B．丽丽体重轻，做功较少 C．两人做功的功率相等 D．丽丽体重轻，做功的功率较大 2．读八年级的小麓对身边的一些物理量进行了估测，下列估测不合理的是（    ） A．一本物理书平放在课桌上对桌面的压力约为3N B．站在水平地面上的小麓对地面的压强约为 C．在体育课上小麓跳绳的功率为600W左右 D．小麓从一楼走到三楼克服重力大约做功3000J 3．下列描述最接近实际的是（　　） A．中学生游泳时水对他的浮力约50N B．将两个鸡蛋托起1m做的功约1J C．重庆的大气压约为 D．中学生从一楼跑上三楼功率约为30W 4．小明参加社区志愿服务，用水平恒力将楼门口的箱子沿水平地面匀速推到电梯口处，已知小明对箱子的推力做功随时间变化的关系如图所示。若他完成推箱子的时间为20s，此过程中箱子所通过的路程为16m。则下列说法正确的是（　　） A．箱子所受合力方向与其运动方向相同 B．小明对箱子的推力做功的功率为10W C．小明推箱子的速度为3.2m/s D．箱子在运动过程中所受的滑动摩擦力的大小为50N 5．助力外骨骼是一种可穿戴的机械装置，能辅助人体搬运重物，减轻腰部、腿部负担，广泛应用于物流、仓储等场景。如图，工人穿戴助力外骨骼搬运货物。已知工人与外骨骼总质量为60kg，货物质量为40kg，工人竖直匀速搬起货物上升50cm，用时2s；此时工人与地面总接触面积约为250cm2。下列有关说法正确的是（　　） A．工人对地面的压力为600 N B．工人对货物做的功为2000J C．工人对货物做功的功率为1000W D．工人对地面的压强为4×104Pa 6．某电动汽车在水平路面上沿直线向前运动，行驶过程中所受到的阻力不变，当车速从v =10m/s逐渐增大至某速度值后，汽车保持匀速直线运动。此过程中，汽车所受牵引力F与速度的倒数（）的关系如图中实线所示。关于上述过程说法正确的是（　　） A．牵引力F做功的功率恒为1000W B．加速过程中，牵引力F越来越小 C．当v = 20 m/s，汽车所受阻力为5×103N D．加速过程中，牵引力F对汽车做功越来越快 7．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的s~t图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是（     ） A．物体10s时的速度大于4s时的速度 B．拉力对物体所做的功大于拉力对物体所做的功 C．拉力的功率保持不变 D．物体所受的拉力大于物体所受的拉力 8．通过不懈的努力，小赵不仅成绩提升了，还减了5kg的质量，则减重后（　　） A．小赵双脚站立时对地面的压强不变 B．小赵爬楼梯到四楼教室所做的功一定变少了 C．小赵爬楼梯到四楼教室做功的功率一定变大了 D．小赵穿相同的鞋保持同样的速度走路时所受的摩擦力变大了 9．一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，其路程随时间变化图像如图所示，下列正确的是（    ） A．物体20s时的速度大于8s时的速度 B．0~12s物体所受的拉力大于12~24s物体所受的拉力 C．0~12s拉力做的功小于12~24s拉力做的功 D．0~12s拉力做功的功率大于12~24s拉力做功的功率 10．汽油机甲，飞轮每分钟转：2400转，气缸活塞面积为30cm2，每个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 ，且甲汽油机一分钟消耗25g汽油。汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5：4，汽油机甲的功率是乙的2.5倍，则汽油机甲的功率和甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为（　　） （汽油的热值为） A．6000W； 2∶ 1 B．；2 ∶1 C．；1∶2 D．6000W；1∶2 二、实验与探究题 11．小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上的运动时的功率，如图。 (1)实验原理是______，待测功率的最终表达式为______。 (2)需要的测量工具：体重秤、______、______。 (3)小明采用了合适的方法记录数据，请帮他在空格处补上相应的数据。（取） 重心上升高度 质量 拉一次克服重力所做的功 拉上去的次数n 时间 功率 0.5 60 ______ 5 12 ______ 12．引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，该运动的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上提时下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。小闵同学能连续做10个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学想估测小闵同学做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)如表所示的是课外活动小组设计的实验记录表格： 人的质量 每次上升的高度 功率 表格处应填上：______。（表格第二行空格不需要填写数据） (3)写出计算小闵同学做引体向上时功率的表达式：______（利用以上测量的物理量符号表示）。 (4)若小闵同学在做的过程中逐渐体力不支，每做一个引体向上需要用的时间变长，那么他做引体向上的功率会______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 13．为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学用木块、木板、棉布、钩码、弹簧测力计等器材完成了如图所示的实验。 (1)如图所示，用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做________运动，此时弹簧测力计对木块的拉力________（选填“大于”“小于”或“等于”）木块受到的摩擦力。 (2)对比甲、________（选填“乙”或“丙”）两组实验可知：在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越________（选填“大”或“小”）。 (3)丙实验中木块受到的摩擦力大小为________N，若乙、丙两次实验用弹簧测力计拉动木块运动的速度相同，则乙、丙两次的拉力功率关系是________（选填“大于”“小于”或“等于”）。 (4)小明认为滑动摩擦力的大小还与接触面积有关，为了验证他的想法，他进行了如下设计：将甲图中的木块竖直切掉一半后重新进行实验，测得木块所受摩擦力与甲图中测得的数据进行比较，从而得出结论。他的做法对吗？答：________，你的理由是________。 14．某同学在讨论怎样测量自身30s跳绳的功率，请你也参与其中。 (1)需要的测量器材有：体重计、__________、__________； (2)测量跳绳的功率的原理是_________； (3)请你帮助他们设计一个记录数据的表格（请在表格中写出第一第二列所需测量的物理量）__________、__________； 实验序号 跳绳的次数n/次 跳绳功率P/W ① ② ③ (4)根据表格中所测的物理量，最后计算功率的表达式为__________； (5)某同学质量为50kg，1min跳绳100次，每次起跳高度大约为12cm，则他跳一次做的功是__________J，整个跳绳过程中的平均功率为__________W。 三、综合与应用题 15．如图所示，放在水平面上的长木板，在水平拉力作用下以的速度向右做匀速直线运动，弹簧测力计示数为，地板对长木板的摩擦力为。不计绳重及绳与滑轮间摩擦。长木板运动通过的路程为________m，拉力的功率为________。 16．在2022年世界举重锦标赛中，我国选手以171kg的抓举成绩获得金牌。如果该选手在整个抓举过程中，平均用1710N的力抓起杠铃，使杠铃升高1.0m，随后站起，又使杠铃继续升高0.8m，那么该选手在抓举过程中对杠铃做了___J的功。若整个过程用时3s，平均功率是____W。 17．小明记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 如图所示，这是小明做引体向上的情景。已知他的质量为60kg，每次做引体向上时，身体重心都上升0.6m，如果小明1min完成10个引体向上，则该过程中，小明克服重力做功的平均功率是______W。（g取10N/kg） 解：做一次引体向上需克服重力做的功： 他克服重力做功的平均功率： 错误之处：_______； 错因分析：_______； 正确解答：_______。 18．将一个纸锥在A位置由静止释放，用相机每隔0.2s拍摄一次，记录下纸锥的运动情况如图甲所示。请在图乙中画出此过程中纸锥重力做功的功率P随时间t变化的大致图象。 19．阅读短文，回答文后的题目。 目前，国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准是体质指数，即身体质量指数（），缩写为，考虑了体重和身高的综合因素，可反映全身性超重和肥胖状况。 计算公式为：（体重单位：，身高单位：） 《国家学生体育健康标准》将学生体重指数（）分成四个等级：正常、低体重、超重、肥胖、低体重者建议加强营养，多吃高蛋白食物，保持一定时间的睡眠，超重者或肥胖者建议以控制饮食和增加运动为主来减轻体重。3月12日，国家体育总局局长高志丹发出号召，“让更多的孩子们跑起来、动起来、跳起来”。 学生体重指数（）等级表（单位：） 男生 女生 等级 七年级 八年级 九年级 七年级 八年级 九年级 正常 15.5－22.1 15.7－22.5 15.8－22.8 14.8－21.7 15.3－22.2 16.0－22.6 低体重 超重 22.2－24.9 22.6－25.2 22.9－26.0 21.8－24.4 22.3－24.8 22.7－25.1 肥胖 步频是指跑步时，每分钟脚落地的次数，步幅则是指相邻两步的距离。当步频越慢，步幅越大时，着地点越远离重心，小腿与地面锐角越小，分解后的水平摩擦力就越大，身体容易因此受到伤害，慢步频跨大步跑导致着地点远离身体重心投影点，自然使得身体重心经过脚踩的时间增加，因为从着地到重心经过支撑脚上方这一过程都属于减速阶段。只有当身体重心完全通过支撑脚的上方，身体才会从减速变成加速，慢步频所引发的一系列效应使得刹车增加。此外，慢步频大步幅还意味着身体重心起伏增加，把过多能量消耗在垂直方向做功上也得不偿失，大大降低跑步经济性。在速度没那么快的情况下，小步快跑更加适合大众跑者。所以，“管住嘴，迈开腿”，大家一起向着健康的生活方式努力！ (1)某九年级男生质量，身高，他的体重指数处于____________等级。 (2)为了增强体质，某同学定期的进行跑步训练。一次该同学用运动手环记录了自己跑步的数据。平均步频180步/分钟，平均步幅，分析可知：他本次跑步的平均速度为____________。 (3)跑步的时候，脚上穿着运动跑鞋，跑起来时要克服鞋的重力对鞋做功，于是他想测一下跑步时对鞋做功的功率： A．该同学已有运动手环，刻度尺，则他还需要准备一样测量工具是___________。 B．若测得每只鞋质量为，跑步时每次脚抬起的高度为，则他跑步时，所用时间为，则他对鞋做功的功率___________（用题目中所给的物理量符号填写表达式）。 (4)对于普通大众跑者来说，为了能够健康有效锻炼，在跑步过程中，对步幅和步频的建议是步幅尽量__________（选填“较大”或“较小”）同时步频尽量___________（选填“较快”或“较慢”）。 20．如图甲是我国制造的全球首款分体式飞行汽车“陆地航母”，由陆行体和飞行体两部分构成。陆行体的质量约3200kg，静止在水平地面上时轮胎与地面总接触面积约。某次飞行测试时，飞行体在6min内水平匀速飞行了9km。 (1)求陆行体静止在水平地面时对地面的压强； (2)求这次测试飞行体飞行的速度； (3)若飞行体在水平匀速飞行过程中所受阻力与速度的关系如图乙所示，求这次测试飞行体发动机的输出功率； 21．大壮同学在家中自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂着体积为0.005m3的沙袋，如果在B端施加竖直向下、大小为300N的作用力时，轻杆AB在水平位置平衡。已知AO长1.5m，OB长0.5m，大壮的质量为60kg，大壮站在地面时脚与地面的接触总面积为250cm2（，g取10N/kg）求： (1)沙子的密度； (2)将沙袋匀速提高0.6m，用时2s，大壮对杆做功的功率； (3)当沙袋向右移动0.5m时大壮对地面的压强。 (4)将沙袋挂在离O点处，让轻杆在水平位置平衡，求所挂沙袋质量最大是多少。 (5)沙袋仍在A端，若将沙袋完全浸没于水中时（沙袋不吸水），要使轻杆仍在水平位置平衡，大壮在B端施加竖直向下的作用力时对地面的压力。 学科网（北京）股份有限公司 $ 功率 同步练习 好 题 冲 关 一、选择题 1．丽丽和爸爸买完菜后一起爬楼梯回家，对于爬楼梯过程的分析，下列说法正确的是（　　） A．两人做功一样多 B．丽丽体重轻，做功较少 C．两人做功的功率相等 D．丽丽体重轻，做功的功率较大 【答案】B 【详解】AB．丽丽和爸爸爬同一栋楼回家，爬楼高度相同；丽丽体重更轻，重力更小，因此根据可知，丽丽做功较少，故A错误，B正确； CD．根据可知，两人一起爬楼梯，所用时间相同，丽丽做的功较少，因此丽丽做功的功率较小，故CD错误。 故选B。 2．读八年级的小麓对身边的一些物理量进行了估测，下列估测不合理的是（    ） A．一本物理书平放在课桌上对桌面的压力约为3N B．站在水平地面上的小麓对地面的压强约为 C．在体育课上小麓跳绳的功率为600W左右 D．小麓从一楼走到三楼克服重力大约做功3000J 【答案】C 【详解】A．一本物理书的质量约，放在课桌上对桌面的压力约 故A不符合题意； B．中学生的重力约为500N，双脚与地面的接触面积约为，站在水平地面上对地面的压强约为 故B不符合题意； C．中学生的重力约为500N，中学生一分钟跳绳约120次，每次跳的高度约为0.05m，则跳绳的功率为 故C符合题意； D．一楼到三楼上升的高度约为6m，小麓从一楼走到三楼克服重力大约做功 故D不符合题意。 故选C。 3．下列描述最接近实际的是（　　） A．中学生游泳时水对他的浮力约50N B．将两个鸡蛋托起1m做的功约1J C．重庆的大气压约为 D．中学生从一楼跑上三楼功率约为30W 【答案】B 【详解】A．中学生在游泳池里游泳时，处于漂浮状态，中学生受到的浮力等于其重力，中学生的质量一般50kg左右，即，故A不符合题意； B．两个鸡蛋的总质量大约为100克（即0.1千克），则两个鸡蛋的重力为 将两个鸡蛋托起1m做的功约为，故B符合题意； C．1标准大气压等于，重庆的大气压略低于1标准大气压，故C不符合题意； D．中学生的重力约为500N，一层楼的高度约为3m，从一楼到三楼的高度为6m，跑上楼的时间约为10s，则功率，故D不符合题意。 4．小明参加社区志愿服务，用水平恒力将楼门口的箱子沿水平地面匀速推到电梯口处，已知小明对箱子的推力做功随时间变化的关系如图所示。若他完成推箱子的时间为20s，此过程中箱子所通过的路程为16m。则下列说法正确的是（　　） A．箱子所受合力方向与其运动方向相同 B．小明对箱子的推力做功的功率为10W C．小明推箱子的速度为3.2m/s D．箱子在运动过程中所受的滑动摩擦力的大小为50N 【答案】D 【详解】A．箱子沿水平地面做匀速直线运动，箱子所受合力为0，故A错误； B．由图像可知，5s内小明对箱子的推力做了200J的功，小明对箱子的推力做功的功率为，故B错误； C．小明推箱子的速度为，故C错误； D．由可知，小明对箱子推力 箱子在运动过程中所受合力为0，滑动摩擦力的大小等于推力的大小，即滑动摩擦力的大小为50N，故D正确。 故选D。 5．助力外骨骼是一种可穿戴的机械装置，能辅助人体搬运重物，减轻腰部、腿部负担，广泛应用于物流、仓储等场景。如图，工人穿戴助力外骨骼搬运货物。已知工人与外骨骼总质量为60kg，货物质量为40kg，工人竖直匀速搬起货物上升50cm，用时2s；此时工人与地面总接触面积约为250cm2。下列有关说法正确的是（　　） A．工人对地面的压力为600 N B．工人对货物做的功为2000J C．工人对货物做功的功率为1000W D．工人对地面的压强为4×104Pa 【答案】D 【详解】A．水平地面上，工人对地面的压力等于整体总重力，即 故A错误； B．工人对货物的力等于货物重力，对货物做功 故B错误； C．工人对货物做功的功率 故C错误； D．工人对地面的压强 故D正确。 故选D。 6．某电动汽车在水平路面上沿直线向前运动，行驶过程中所受到的阻力不变，当车速从v =10m/s逐渐增大至某速度值后，汽车保持匀速直线运动。此过程中，汽车所受牵引力F与速度的倒数（）的关系如图中实线所示。关于上述过程说法正确的是（　　） A．牵引力F做功的功率恒为1000W B．加速过程中，牵引力F越来越小 C．当v = 20 m/s，汽车所受阻力为5×103N D．加速过程中，牵引力F对汽车做功越来越快 【答案】B 【详解】根据功率公式 ，变形得 ，可知图中倾斜段与成正比，说明此段功率保持不变，结合图像计算分析各选项： A．取点 ，，计算功率 不是，故A错误； B．加速过程车速逐渐增大，因此逐渐减小，由图像可知：减小时，逐渐减小，因此牵引力越来越小，故B正确； C．汽车最终匀速时，牵引力等于阻力，最大速度对应，此时，阻力，阻力全程不变，因此时阻力仍为，故C错误； D．做功快慢就是功率，加速过程中功率保持不变，因此牵引力做功的快慢不变，故D错误。 故选B。 7．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的s~t图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是（     ） A．物体10s时的速度大于4s时的速度 B．拉力对物体所做的功大于拉力对物体所做的功 C．拉力的功率保持不变 D．物体所受的拉力大于物体所受的拉力 【答案】B 【详解】A．由s~t图像可知，内物体运动的距离为3m，内运动的距离为1m，根据速度的公式可知，前半段时间内速度大于后半段的速度，即物体10s时的速度小于4s时的速度，故A错误； B．物体在和两个时间段均做匀速直线运动，受力平衡，所受拉力均等于恒定不变的滑动摩擦力，内的移动距离，内移动距离，根据做功公式可知，内做的功更多，故B正确； C．两段时间内物体所受的拉力大小保持相等，但的速度大于的速度，根据功率推导公式可知，的功率小于的功率，即拉力功率变小，故C错误； D．物体在两段过程内均保持匀速直线运动状态，处于平衡状态，水平方向上拉力始终等于接触面粗糙程度和压力均不变时的滑动摩擦力，因此拉力大小始终不变，故D错误。 故选B。 8．通过不懈的努力，小赵不仅成绩提升了，还减了5kg的质量，则减重后（　　） A．小赵双脚站立时对地面的压强不变 B．小赵爬楼梯到四楼教室所做的功一定变少了 C．小赵爬楼梯到四楼教室做功的功率一定变大了 D．小赵穿相同的鞋保持同样的速度走路时所受的摩擦力变大了 【答案】B 【详解】A．小赵双脚站立时对地面的压力等于自身重力，减重后重力减小，压力减小，而受力面积不变，根据压强公式，压强会变小，故A不符合题意； B．小赵爬楼梯到四楼教室，上升的高度h不变，根据功的公式 减重后重力G减小，所以所做的功一定变少了，故B符合题意； C．根据功率公式，虽然做功W变少，但时间t不确定，所以功率不一定变大，故C不符合题意； D．小赵穿相同的鞋保持同样的速度走路时，由于减重后重力减小，所以压力减小，接触面的粗糙程度不变，根据摩擦力的影响因素，所受的摩擦力变小，故D不符合题意。 故选B。 9．一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，其路程随时间变化图像如图所示，下列正确的是（    ） A．物体20s时的速度大于8s时的速度 B．0~12s物体所受的拉力大于12~24s物体所受的拉力 C．0~12s拉力做的功小于12~24s拉力做的功 D．0~12s拉力做功的功率大于12~24s拉力做功的功率 【答案】D 【详解】A．从图像上看，和物体以不同的速度做匀速直线运动，而的 速度 即物体20s时的速度小于8s时的速度，故A错误； B．由图像可知，物体在和均做匀速直线运动，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，所以物体所受的拉力等于物体所受的拉力，故B错误； C．由AB知，物体所受的拉力等于物体所受的拉力，物体通过的路程大于通过的路程，由可知，拉力做的功大于拉力做的功，故C错误； D．拉力做的功大于拉力做的功，而两段时间相同，根据可得，拉力做功的功率大于拉力做功的功率，故D正确。 故选D。 10．汽油机甲，飞轮每分钟转：2400转，气缸活塞面积为30cm2，每个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 ，且甲汽油机一分钟消耗25g汽油。汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5：4，汽油机甲的功率是乙的2.5倍，则汽油机甲的功率和甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为（　　） （汽油的热值为） A．6000W； 2∶ 1 B．；2 ∶1 C．；1∶2 D．6000W；1∶2 【答案】A 【详解】甲一次对外做功 四冲程汽油机每两转做功一次，因此每分钟做功次数为1200次，则每分钟做功 则功率 由，，可得，则 已知，，那么有 故A符合题意，BCD不符合题意。 二、实验与探究题 11．小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上的运动时的功率，如图。 (1)实验原理是______，待测功率的最终表达式为______。 (2)需要的测量工具：体重秤、______、______。 (3)小明采用了合适的方法记录数据，请帮他在空格处补上相应的数据。（取） 重心上升高度 质量 拉一次克服重力所做的功 拉上去的次数n 时间 功率 0.5 60 ______ 5 12 ______ 【答案】(1) (2) 刻度尺 秒表 (3) 300 125 【详解】（1）[1]实验原理基于功率 ，其中为克服重力所做的总功，为完成动作所用时间。 [2]由于每次引体向上克服重力做功为，若完成次，则总功，因此功率表达式可写为 （2）[1][2]需测量的物理量包括质量、重心上升高度、完成次数和所用时间，对应工具为：体重秤（测质量）、刻度尺（测高度）、秒表（测时间）。 （3）单次克服重力做功： 拉上去5次时克服重力做的总功： 功率 12．引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，该运动的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上提时下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。小闵同学能连续做10个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学想估测小闵同学做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)如表所示的是课外活动小组设计的实验记录表格： 人的质量 每次上升的高度 功率 表格处应填上：______。（表格第二行空格不需要填写数据） (3)写出计算小闵同学做引体向上时功率的表达式：______（利用以上测量的物理量符号表示）。 (4)若小闵同学在做的过程中逐渐体力不支，每做一个引体向上需要用的时间变长，那么他做引体向上的功率会______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 刻度尺 秒表 (2)总时间 (3) (4)变小 【详解】（1）做引体向上时，克服重力做功，总功 需要测量人的质量、每次上升高度、做10个动作的总时间，对应器材为体重计、刻度尺、秒表。 （2）表格中缺少需要测量的物理量“做10个引体向上的总时间”，因此处填写对应物理量和单位（总时间）。 （3）根据功率公式推导：总功为10次克服重力做功之和，，因此功率 （4）完成10个引体向上的总功不变，每个动作时间变长，总时间变大，根据，功率会变小。 13．为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学用木块、木板、棉布、钩码、弹簧测力计等器材完成了如图所示的实验。 (1)如图所示，用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做________运动，此时弹簧测力计对木块的拉力________（选填“大于”“小于”或“等于”）木块受到的摩擦力。 (2)对比甲、________（选填“乙”或“丙”）两组实验可知：在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越________（选填“大”或“小”）。 (3)丙实验中木块受到的摩擦力大小为________N，若乙、丙两次实验用弹簧测力计拉动木块运动的速度相同，则乙、丙两次的拉力功率关系是________（选填“大于”“小于”或“等于”）。 (4)小明认为滑动摩擦力的大小还与接触面积有关，为了验证他的想法，他进行了如下设计：将甲图中的木块竖直切掉一半后重新进行实验，测得木块所受摩擦力与甲图中测得的数据进行比较，从而得出结论。他的做法对吗？答：________，你的理由是________。 【答案】(1) 匀速直线 等于 (2) 乙 大 (3) 2.4 小于 (4) 错误 没有控制压力大小相同 【详解】（1）[1][2]木块做匀速直线运动时处于平衡状态，水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，此时拉力大小等于滑动摩擦力大小。 （2）[1][2]探究接触面粗糙程度对滑动摩擦力的影响时，需要控制压力大小相同，改变接触面粗糙程度。对比甲、乙两组实验，可得出在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （3）[1]丙图中，测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N。由二力平衡的知识可知丙图实验中木块受到的摩擦力为2.4N。 [2]乙、丙两次实验拉动木块的速度相同，丙中滑动摩擦力更大，拉力更大，根据功率公式可知，丙的拉力功率更大，因此乙的拉力功率小于丙的拉力功率。 （4）[1][2]探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，需控制压力大小和接触面粗糙程度不变，只改变接触面积的大小，将木块竖直切掉一半，压力和接触面积大小同时改变，未控制压力大小相同，因此做法错误。 14．某同学在讨论怎样测量自身30s跳绳的功率，请你也参与其中。 (1)需要的测量器材有：体重计、__________、__________； (2)测量跳绳的功率的原理是_________； (3)请你帮助他们设计一个记录数据的表格（请在表格中写出第一第二列所需测量的物理量）__________、__________； 实验序号 跳绳的次数n/次 跳绳功率P/W ① ② ③ (4)根据表格中所测的物理量，最后计算功率的表达式为__________； (5)某同学质量为50kg，1min跳绳100次，每次起跳高度大约为12cm，则他跳一次做的功是__________J，整个跳绳过程中的平均功率为__________W。 【答案】(1) 刻度尺 秒表 (2) (3) 质量m/kg 人离地的高度h/cm (4) (5) 60 100 【详解】（1）[1][2]根据功率的公式知道 因此，需要的测量器材除体重计外，还需要刻度尺、秒表。 （2）由（1）知道实验原理为 （3）[1][2]根据实验原理知道，还需要测量自身的质量和人离地的高度，故第一第二列所需测量的物理量是自身的质量m/kg和人离地的高度h/cm。 （4）根据表格中所测的物理量知道，测量出跳绳的次数n，并记下所用的时间t，则跳绳的平均功率为 （5）[1]小明同学的重力 每次起跳高度 h=12cm=0.12m 跳绳一次做功 [2]由于1min内人起跳的次数为100次；在1min内人一共做功 他在整个跳绳过程中的平均功率 三、综合与应用题 15．如图所示，放在水平面上的长木板，在水平拉力作用下以的速度向右做匀速直线运动，弹簧测力计示数为，地板对长木板的摩擦力为。不计绳重及绳与滑轮间摩擦。长木板运动通过的路程为________m，拉力的功率为________。 【答案】 0.6 1.2 【详解】长木板运动通过的路程 如图，长木板做匀速直线运动，长木板B受到拉力F、地板对长木板B的摩擦力、物体A对长木板B的摩擦力处于平衡状态；测力计的示数为2N，由此可知，A受到B的摩擦力为，则B受到的摩擦力 长木板受到的拉力 拉力的功率为 16．在2022年世界举重锦标赛中，我国选手以171kg的抓举成绩获得金牌。如果该选手在整个抓举过程中，平均用1710N的力抓起杠铃，使杠铃升高1.0m，随后站起，又使杠铃继续升高0.8m，那么该选手在抓举过程中对杠铃做了___J的功。若整个过程用时3s，平均功率是____W。 【答案】 3078 1026 【详解】杠铃在力的方向上移动的总距离 因此总功 若整个过程用时3s，平均功率公式为 17．小明记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 如图所示，这是小明做引体向上的情景。已知他的质量为60kg，每次做引体向上时，身体重心都上升0.6m，如果小明1min完成10个引体向上，则该过程中，小明克服重力做功的平均功率是______W。（g取10N/kg） 解：做一次引体向上需克服重力做的功： 他克服重力做功的平均功率： 错误之处：_______； 错因分析：_______； 正确解答：_______。 【答案】 小明1min克服重力做功不止一次 【详解】[1][2][3]错误之处：他克服重力做功的平均功率： 错因分析：小明1min克服重力做功不止一次，共做功10次。 正确解答：做一次引体向上需克服重力做的功： 小明1min完成10个引体向上， 1min克服重力做的功 他克服重力做功的平均功率 18．将一个纸锥在A位置由静止释放，用相机每隔0.2s拍摄一次，记录下纸锥的运动情况如图甲所示。请在图乙中画出此过程中纸锥重力做功的功率P随时间t变化的大致图象。 【答案】 【详解】根据甲图可知，前三个时间间隔纸锥通过的距离变大，做加速运动，之后每隔通过的距离相等，做匀速直线运动，所以纸锥速度v先变大后不变。纸锥在竖直下落过程中重力做功的功率 由于纸锥的重力一定，故纸锥在竖直下落过程中重力做功的功率P随时间t变化规律是先变大后不变。如图所示： 19．阅读短文，回答文后的题目。 目前，国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准是体质指数，即身体质量指数（），缩写为，考虑了体重和身高的综合因素，可反映全身性超重和肥胖状况。 计算公式为：（体重单位：，身高单位：） 《国家学生体育健康标准》将学生体重指数（）分成四个等级：正常、低体重、超重、肥胖、低体重者建议加强营养，多吃高蛋白食物，保持一定时间的睡眠，超重者或肥胖者建议以控制饮食和增加运动为主来减轻体重。3月12日，国家体育总局局长高志丹发出号召，“让更多的孩子们跑起来、动起来、跳起来”。 学生体重指数（）等级表（单位：） 男生 女生 等级 七年级 八年级 九年级 七年级 八年级 九年级 正常 15.5－22.1 15.7－22.5 15.8－22.8 14.8－21.7 15.3－22.2 16.0－22.6 低体重 超重 22.2－24.9 22.6－25.2 22.9－26.0 21.8－24.4 22.3－24.8 22.7－25.1 肥胖 步频是指跑步时，每分钟脚落地的次数，步幅则是指相邻两步的距离。当步频越慢，步幅越大时，着地点越远离重心，小腿与地面锐角越小，分解后的水平摩擦力就越大，身体容易因此受到伤害，慢步频跨大步跑导致着地点远离身体重心投影点，自然使得身体重心经过脚踩的时间增加，因为从着地到重心经过支撑脚上方这一过程都属于减速阶段。只有当身体重心完全通过支撑脚的上方，身体才会从减速变成加速，慢步频所引发的一系列效应使得刹车增加。此外，慢步频大步幅还意味着身体重心起伏增加，把过多能量消耗在垂直方向做功上也得不偿失，大大降低跑步经济性。在速度没那么快的情况下，小步快跑更加适合大众跑者。所以，“管住嘴，迈开腿”，大家一起向着健康的生活方式努力！ (1)某九年级男生质量，身高，他的体重指数处于____________等级。 (2)为了增强体质，某同学定期的进行跑步训练。一次该同学用运动手环记录了自己跑步的数据。平均步频180步/分钟，平均步幅，分析可知：他本次跑步的平均速度为____________。 (3)跑步的时候，脚上穿着运动跑鞋，跑起来时要克服鞋的重力对鞋做功，于是他想测一下跑步时对鞋做功的功率： A．该同学已有运动手环，刻度尺，则他还需要准备一样测量工具是___________。 B．若测得每只鞋质量为，跑步时每次脚抬起的高度为，则他跑步时，所用时间为，则他对鞋做功的功率___________（用题目中所给的物理量符号填写表达式）。 (4)对于普通大众跑者来说，为了能够健康有效锻炼，在跑步过程中，对步幅和步频的建议是步幅尽量__________（选填“较大”或“较小”）同时步频尽量___________（选填“较快”或“较慢”）。 【答案】(1)超重 (2)10.8 (3) 天平 (4) 较小 较快 【详解】（1）根据计算公式，他的体重指数为 该九年级男生体重指标满足 故他的体重指数处于超重等级。 （2）步频是指跑步时，每分钟脚落地的次数，步幅则是指相邻两步的距离，该同学每分钟跑步的路程为 他本次跑步的平均速度为 （3）[1][2]该同学对鞋子做功的功率 故在此实验过程中，还需要测量鞋的质量，因此还需准备的测量工具是天平。 （4）[1][2]由短文内容可知，慢步频大步幅还意味着身体重心起伏增加，把过多能量消耗在垂直方向做功上也得不偿失，大大降低跑步经济性。在速度没那么快的情况下，小步快跑更加适合大众跑者，因此应用较小步幅较快步频跑动。 20．如图甲是我国制造的全球首款分体式飞行汽车“陆地航母”，由陆行体和飞行体两部分构成。陆行体的质量约3200kg，静止在水平地面上时轮胎与地面总接触面积约。某次飞行测试时，飞行体在6min内水平匀速飞行了9km。 (1)求陆行体静止在水平地面时对地面的压强； (2)求这次测试飞行体飞行的速度； (3)若飞行体在水平匀速飞行过程中所受阻力与速度的关系如图乙所示，求这次测试飞行体发动机的输出功率； 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）陆行体静止在水平地面上，对地面的压力 陆行体静止在水平地面上时对地面的压强 （2）飞行体飞行时间 这次测试飞行体飞行的速度 （3）由图乙可知，当时，阻力。飞行体水平匀速飞行时，受力平衡，牵引力的大小等于阻力的大小，则牵引力为 则这次测试飞行体发动机的输出功率 21．大壮同学在家中自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂着体积为0.005m3的沙袋，如果在B端施加竖直向下、大小为300N的作用力时，轻杆AB在水平位置平衡。已知AO长1.5m，OB长0.5m，大壮的质量为60kg，大壮站在地面时脚与地面的接触总面积为250cm2（，g取10N/kg）求： (1)沙子的密度； (2)将沙袋匀速提高0.6m，用时2s，大壮对杆做功的功率； (3)当沙袋向右移动0.5m时大壮对地面的压强。 (4)将沙袋挂在离O点处，让轻杆在水平位置平衡，求所挂沙袋质量最大是多少。 (5)沙袋仍在A端，若将沙袋完全浸没于水中时（沙袋不吸水），要使轻杆仍在水平位置平衡，大壮在B端施加竖直向下的作用力时对地面的压力。 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) 【详解】（1）轻杆AB在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件知，所以沙子的重力 由可得，沙子的质量 沙子的密度 （2）将沙袋匀速提高0.6m，由相似三角形边长关系可知，大壮对杆做功的距离 杆重不计，大壮做的功为 大壮对杆做功的功率 （3）沙袋向右移动0.5m，那么 根据杠杆平衡条件可知，则 此时大壮共受三个力的作用，大壮的重力 轻杆B端对大壮的拉力（与大壮拉杆的力为一对相互作用力）、地面对大壮的支持力大壮处于静止状态时受到地面的支持力 大壮对地面的压力 大壮脚与地面的接触面积 大壮对地面的压强 （4）大壮能提供的最大向下拉力等于自身重力 设最大沙袋重力为，由杠杆平衡 得 最大质量 （5）沙袋浸没后浮力 此时A端拉力 由杠杆平衡得此时B端拉力 大壮对地面的压力等于大壮重力减去杆对大壮向上的拉力 学科网（北京）股份有限公司 $