2.1 功和机械能 第二课时 强化练习 2026-2027学年浙教版科学九年级上册

**基本信息** 聚焦功和功率核心概念，通过基础辨析、情境应用、实验探究三层设计，构建从单一公式到综合分析的知识巩固路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|功和功率的基本概念与公式（选择1-5、填空11-13）|通过辨析题强化科学观念（如选择5功的条件判断）| |情境应用|结合运动状态、图像分析的功和功率计算（选择6-10、填空14-16）|以生活情境（如无人机、跳绳）培养科学思维（如填空15图像分析）| |综合探究|实验设计与数据处理、综合问题解决（实验17-20、综合21-24）|结合实验操作（如功率测量）和真实问题（如跳伞运动）提升探究实践能力|

2.1 功和机械能 第二课时 强化练习 一、选择题 1．如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F（其他力未画出）使同一物体在相同时间内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所做的功分别为Wa、Wb、Wc，功率分别为Pa、Pb、Pc。下列说法正确的是（　　） A．Wa＝Wb＝Wc B．Wa＝Wb＞Wc C．Pa＝Pb＝Pc D．Pa＜Pc＜Pb 2．如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快 C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快 3．雨滴在下落的过程中，所受的阻力随速度的增大而增大。若雨滴下落高度足够大且雨滴质量始终不变，下列图像能反映雨滴下落过程中，重力做功的功率随时间变化的是（　　） A． B． C． D． 4．在自由下落过程中物体运动速度会越来越快。一个物体由A点自由下落，远地点相继经过B、C两点，已知AB＝BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，下列判断正确的是（　　） A．W1＝W2 P1＝P2 B．W1＝W2 P1＜P2 C．W1＞W2 P1＝P2 D．W1＜W2 P1＝P2 5．关于功和功率的理解，下列说法正确的是（　　） A．某同学背着书包在水平路面上行走时，他对书包做了功 B．物体通过的距离越长，对物体做的功越多 C．功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率越大 D．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快 6．如图所示，用大小相等的拉力F分别沿斜面和水平面拉同一个木箱，拉力方向和运动方向始终一致。斜面AB粗糙，长度为SAB，水平面CD光滑，长度为SCD，运动时间分别为tAB、tCD，运动速度分别为vAB、vCD 。则（　　） A．若SAB=SCD，则拉力在AB段做功较多 B．若SAB>SCD且tAB=tCD，则拉力在AB段做功较快 C．若SAB=SCD且tAB>tCD，则拉力在AB段做功较快 D．若vAB=vCD，则拉力在AB段和CD段做功一样多 7． 如图所示，分别用竖直向上的拉力 F1、F2 拉着同一物体沿着竖直墙壁做匀速直线运动，甲、乙两图中物体均与竖直墙壁接触，已知运动的距离均为 s，v1<v2。下列说法正确的是（　　） A．甲图中物体受到的摩擦力竖直向下 B．拉力 F1 大于 F2 C．拉力 F1 和 F2 做功一样多 D．拉力 F1 做功的功率比 F2 大 8．如甲图所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象，下列说法正确的是（　　） A．两次木块运动的速度相同 B．木块第一次受到的摩擦力较大 C．两次拉力对木块做的功一样多 D．两次拉力对木块做功的功率一样大 9．如图所示，是一种上肢力量训练项目“双杠屈臂伸”。若一个普通中学生在30s内完成12次双杠屈臂伸，每次屈臂伸身体上升的高度约为0.4m，则该学生在此过程中克服重力做功的平均功率最接近于 (　　) A．900W B．90W C．9W D．0.9W 10．物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲所示时，物体受到的水平推力大小为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙所示时，物体受到的水平推力大小为F2，两次推力的功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是(　　) A．F1=F2，P1>P2 B．F1=F2，P1<P2 C．F1>F2，P1>P2 D．F1<F2，P1>P2 二、填空题 11．如图所示为四旋翼无人机，下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面匀速竖直上升了20米，然后边摄像边斜向上匀速飞行了30秒，仪表盘上显示离地高度为36米。无人机前10秒对摄像机所做的功为　 　焦，整个过程中，无人机克服摄像机重力做功的功率为　 　瓦。 12．如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F将物体从A拉到O，物体到达O点时马上改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO=LOB，用频闪相机每隔相同时间拍下物体的位置（用虚线框表示） ，若拉力F1在AO段所做的功为W1，消耗的功率为P1，拉力F2在OB段所做的功为W2，消耗的功率为P2，则W1　 　W2，P1　 　P2（均填“>”“<”或“="） 13．小科用水平推力F，推动重为300牛的物体。在3秒内，水平推力F 与物体沿力的方向移动距离s之间的关系如图所示。在此过程中，水平推力做的功为　 　焦，推力做功的功率为　 　瓦。 14．地铁施工时会使用盾构机(如图)挖掘隧道。盾构机体积极为庞大，需将其拆成多个部件吊装到施工现场。已知某部件总质量3×104千克，先花费10秒钟水平平移10米，再竖直移动16秒钟下降20米，则水平移动时，重力做功　 　焦，全过程重力对该部件做功　 　焦，下降时重力做功功率为　 　瓦。 15．跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示是某同学某次跳绳时重心上升高度 h随时间t变化的图像。该同学重心上升的最大高度为　 　cm。若该同学的体重为500 N，则他1m in内 克服重 力 做 功 的 平 均 功 率 为　 　W。 16．如图所示，质量为50 kg的同学在做仰卧起坐。若该同学上半身的质量约为全身质量的40%，她在1m in内做了35 个仰卧起坐，每次仰卧起坐上半身的重心上升高度均为0.3m，则她在1m in内克服上半身重力做的功为　 　J，功率为　 　W。 三、实验与探究题 17．学校买了一箱物理器材，小金同学将它从一楼搬运到三楼，小红同学想测量小金同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。 （1）测量所需要的器材有：磅秤、皮尺，还需要　 　。 （2）小红同学设计的测量步骤如下，其中多余的步骤是 　 　。 A.测出箱子的质量m B. 测出楼梯的总长度L C.测出一楼到三楼的竖直高度h D.测出小亮上楼所用的时间t E.算出小亮搬运箱子的功率P （3）计算功率的表达式是P=　 　。(用所测物理量相应的字母表示) 18．如图甲所示，现有一个放在水平地面上的物体，当受到方向不变的水平推力F的作用时，F的小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系分别如图乙和图丙。读图完成以下问题： （1）由图像可知，当t=1.5s时，物体处于　 　（填“静止”“匀速直线运动”或“变速直线运动”）状态； （2）根据图像信息可以得出：当t=3s时，物体受到的摩擦力是　 　N； （3）物体在4~6s过程中，力F对物体做功的功率是　 　W。 19．跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一体重为500N（包括装备）的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中： （1）人的机械能总量如何变化　 　。 （2）人所受重力做的功？　 　 （3）匀速下降时重力做功的功率？　 　 20．风车是利用风力做功的装置。小科制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。 （1）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、　 　和　 　； （2）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度 h、所用的时间 t、回形针的总质量 m，则风车做功的功率 P＝　 　（表达式中的物理量均用符号表示）； （3）如果选用较　 　（填“粗重”或“细轻）的线做实验，则测得风车的功率值将偏小；风车做功过程中，回形针获得了动能和　 　能。 四、综合题 21．小科的质量为48千克，俯卧撑和引体向上是小科热爱的两项体育运动。俯卧撑时他所受的重力可视为集中在E点，静止支撑时如图甲所示，此时地面对双手的支持力为F；引体向上人整体上升高度约为0.6米，如图乙所示。请分析计算： （1）如图甲所示，静止支撑时地面对双手的支持力F为多少? （2）小科按图乙做一个引体向上，克服重力做功多少焦? （3）若小科在60秒内完成10个引体向上，小科引体向上做功的功率为多少瓦? 22．如图所示，中考体育测试中，小宇同学正在测试自己的仰卧起坐的成绩。小宇同学质量为50kg，她上半身（肚脐以上）质量约为全身质量的60%；若一分钟内她做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的高度均为0.3m。求： （1）小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功： （2）这段时间内她克服重力做功的功率。 23．如图所示，狗拉着雪橇在水平雪地上以5m/s的速度匀速直线运动，它对雪橇的水平拉力为100N。 （1）雪橇运动5米，求狗的拉力对雪橇做功多少焦耳？ （2）求狗拉雪橇做功的功率？ 24．某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。 （1）图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是 　 　 。 （2）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是 　 　 。 （3）计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功和功率。 答案解析部分 1．【答案】D 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】功的大小是物体所受的力与在力的方向上通过距离的乘积；在a、b、c三种情况下受力相同，根据物体在力的方向上通过的距离，利用公式W＝Fs分析拉力做功的大小，然后由P分析功率的大小。 【解答】a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体在相同时间t内沿不同的轨迹移动了相同的距离s； 如图a，力F在竖直方向上，移动的距离s在水平方向上，F对物体不做功，Wa＝0，做功的功率Pa＝0； 如图b，力F在水平方向上，物体在力的方向上移动的距离为s，F对物体做的功Wb＝Fs，做功的功率Pb； 如图a，力F在竖直方向上，物体在力F的方向上移动的距离h＜s，F对物体做的功Wc＝Fh＜Fs，做功的功率Pc，故Wa＜Wc＜Wb； 由P可知三种情况下拉力做功功率大小为Pa＜Pc＜Pb。 故答案为：D。 2．【答案】D 【知识点】功率 【解析】【分析】（1）两人分别将5块完全相同的砖从一楼运到三楼，根据公式W＝Gh比较大人和小孩对砖做功的多少； （2）根据功率的公式P比较大人和小孩对砖做功的功率大小。 【解答】两人分别将5块完全相同的砖从一楼运到二楼，砖的总重力相同，砖上升的高度相同，根据公式W＝Gh可知，大人和小孩对砖所做的功相同； 运砖时上升的高度相同，小孩用的时间比大人多，大人和小孩对砖所做的功相同，根据公式P可知，大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大，大人对砖做功更快，故D正确。 故选：D。 3．【答案】D 【知识点】功率计算公式的应用 【解析】【分析】根据题意可知雨滴下落过程中开始速度小，重力大于阻力而加速，后来阻力等于重力而匀速运动，根据PFv分析重力做功的功率变化情况。 【解答】雨滴下落过程中开始速度小，重力大于阻力而加速，后来阻力等于重力而匀速运动，根据PFv，重力大小不变，而速度先变大后不变，故功率先变大后不变，故D正确。 故选：D。 4．【答案】B 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】已知AB＝BC，根据W＝Gh可知这两段物体做的功相等；因小球在自由下落时做加速下落运动，所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系，再根据功率公式得出它们的功率关系。 【解答】已知AB＝BC，根据W＝Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1＝W2； 由于小球在自由下落时做加速运动， 根据v得t可知，小球在BC段运动的时间短， 根据公式P可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。 故选：B。 5．【答案】D 【知识点】力是否做功的判断；功率 【解析】【分析】（1）做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致），二者缺一不可。 （2）功率表示力做功快慢的物理量，功率等于功与时间的比值。 【解答】A、背着书包在水平路面上行走，学生对书包有向上的力，但是向上的方向并没有移动距离，所以学生对书包没有做功，故A错误； B、功是力与距离的乘积，物体通过的距离越长，对物体做的功不一定越多，故B错误； C、由P可知，因为不知道功是多少，只是时间短，功率不一定大，故C错误； D、功率是物体单位时间内所做的功，表示物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故D正确。 故选：D。 6．【答案】B 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】根据W=Fs判断做功的大小关系，再根据比较做功的快慢。 【解答】A.根据公式W=Fs可知，如果拉力F相等，且SAB=SCD ，那么拉力做的功大小相等，故A错误； B.根据公式W=Fs可知，如果拉力F相等，且SAB>SCD ，那么拉力在AB段做功多；根据可知，当 tAB=tCD ​​​​​​时，拉力在AB段做功多，那么拉力在AB段功率大，故B正确； C.根据公式W=Fs可知，如果拉力F相等，且SAB=SCD ，那么拉力做的功大小相等；根据可知，当 tAB>tCD ​​​​​​时，那么拉力在CD段功率大，故C错误； D.根据W=Fs可知，只有知道拉力F和移动距离s的大小关系，才能判断做功的大小，故D错误。 故选B。 7．【答案】C 【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）摩擦力产生的条件：①相互接触；②相对运动或有运动趋势； （2）根据二力平衡的知识比较两个拉力的大小； （3）根据W=Fs比较做功的大小； （4）根据P=Fv比较功率的大小。 【解答】根据甲图可知，物体在拉力F1的作用下沿墙壁竖直向上运动，由于物体对墙壁没有压力，则它受到的摩擦力为零，故A错误； 前后两次，物体都做匀速直线运动，则它受到的拉力与物体重力相互平衡，即F1=F2=G，故B错误； 根据W=Fs可知，两次拉力做功大小相等，故C正确； 已知v1<v2，根据P=Fv可知，拉力的功率P1<P2，故D错误。 故答案选C。 8．【答案】C 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据比较速度大小； （2）根据影响滑动摩擦力的因素比较摩擦力的大小； （3）根据二力平衡的知识比较拉力的大小，再根据W=Fs比较拉力做功的大小； （4）根据公式P=Fv比较功率的大小。 【解答】A、根据图片可知，通过路程相同时，第1次的时间小于第2次，根据可知，第1次的速度大于第2次，故A错误； B、在运动过程中，木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此受到的摩擦力不变，故B错误； C、根据图乙可知，木块都做匀速直线运动，则它受到的拉力都等于摩擦力。因为摩擦力保持不变，所以它两次受到的拉力相等。且两次通过的距离相等，根据W=Fs可知，两次拉力做功一样大，故C正确； D、拉力相同，速度v1>v2，根据公式P=Fv可知，拉力的功率P1>P2，D错误。 故选C。 9．【答案】B 【知识点】功率计算公式的应用 【解析】【分析】先估算学生体重的物理量，在根据功的计算公式，算出总功，最后结合功率的计算公式，算出功率大小。 【解答】 A、时间 t=30 s，平均功率 P= W/t = 2400 J/30 s=80 W。900W 远大于计算值 80W，不符合实际，所以 A 不符合题意； B、90W 与计算的 80W 最接近，符合实际情况，所以 B 符合题意； C、9W 远小于计算值，不符合实际，所以 C 不符合题意； D、0.9W 远小于计算值，不符合实际，所以 D 不符合题意； 故答案选 B 。 10．【答案】B 【知识点】功率；功率计算公式的应用 【解析】【分析】 （1）根据甲图可求得速度，由图像可知，物体做匀速直线运动， （2）根据速度-时间图像确定物体做匀速直线运动的阶段，并读出速度大小，由此可知两次水平推力的关系；最后利用可知其功率关系。 【解答】 由图像乙可知，物体做匀速直线运动，速度大小为，由v-t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乙=4m/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，摩擦力没变，故受到的水平推力为F1=F2；已知v甲＜v乙，由可得，两次推力的功率P1＜P2。 故答案为B。 11．【答案】20；0.9 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据G=mg计算无人机的重力，根据W=Gh计算无人机克服重力做功； （2）根据W=Gh计算无人机克服重力做功，然后根据计算重力做功的功率。 【解答】（1）根据题意可知，无人机的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N； 则前10秒对摄像机做功：。 （2）根据题意可知，整个过程无人机对摄像机做功：， 则重力做功的功率为：。 12．【答案】＜；＜ 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】物体所做的功=力力的方向上通过的距离。 【解答】由于物体对水平面的压力大小不变(等于物体的重力各段接触面的粗糙程度相同，所以物体运动时受到摩擦力的大小相同，即f1= f2；由图可知，在AO段物体在相同时间内运动的距离相同，说明物体做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知拉力F1= f1；在OC段物体在相同时间内运动的距离增大，说明物体做加速直线运动，则拉力F2> f1=F1，LAO= LOB，根据W=Fs=FL可知：拉力F1在AO段所做的功W1小于拉力F2在OB段所做的功W2，即W1<W2，根据频闪照片可知，物体在AO段所用时间大于在OB 段所用时间，利用可知，在AO段消耗的功率，P1小于在OB段消耗的功率P2，即P1<P2。 13．【答案】120；40 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】分析】（1）功的计算知识点：力学中，功的计算公式为W=Fs，F是作用在物体上的力，s是物体在该力方向上移动的距离；只有力和移动距离方向一致时，力才做功，物体重力竖直向下，水平移动时重力不做功。 （2）功率的计算知识点：功率表示物体做功的快慢，公式为，W是总功，t是完成这些功所用的时间，单位为瓦（W）。 （3）F-s 图像读取知识点：横坐标代表移动距离s，纵坐标代表推力F，图像为水平线段说明推力大小恒定，可直接读出推力大小和对应的移动路程。 【解答】从 F-s 图像中读出，水平推力 力牛 ， 物体沿推力方向移动距离s=2m； 根据功的计算公式W=Fs，代入数据： ，因此推力做功 120 焦。 已知做功时间为3秒，可得推力做功的功率 14．【答案】0；；3.75×105 【知识点】力是否做功的判断；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】做功的条件：物体在力的方向上移动距离。 【解答】水平移动时，物体没有在重力的方向上移动距离，由做功的条件可知，该过程中重力没有做功。 整个过程中重力做的功为。 重力做功的功率为。 15．【答案】6；100 【知识点】功率；功率计算公式的应用 【解析】【分析】 （1）从图中可以看出他的重心移动的最大高度； （2）从图中可以看出跳一次所用的时间，然后可知1min内跳的次数n，求出1min做的总功，再利用功率的公式计算1min内克服重力做功的功率。 【解答】 （1）由图象可知，他的重心移动的最大高度h=6cm； （2）由图分析可知，跳一次的时间为0.4s，则小明同学1min内跳了150次，因为 G=mg=50kg×10N/kg=500N，跳一次克服重力做功：W=Gh=500N×0.06m=30J ，1min内做的总功：W总=W×150=30J×150=4500J，1min内克服重力做功的功率 故答案为：6；75。 16．【答案】2100；35 【知识点】功；功的计算公式的应用；功率；功率计算公式的应用 【解析】【分析】已知该同学的质量，根据G=mg可求得其重力，然后由题意可求得她上半身的重力， 由W=Gh可求得她做一次仰卧起坐克服重力做的功，她在一段时间内做了35个仰卧起坐，则在这段时间克服重力做的功W'=35W，根据得出功率。 【解答】 该同学的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N， 她上半身的重力：G上=40%G=40%×500N=200N， 做一次仰卧起坐克服重力做的功：W=G上h=200N×0.3m=60J， 做了35个仰卧起坐克服重力做的功：W'=35W=35×60J=2100J。 功率为：。 17．【答案】（1）秒表 （2）B （3） 【知识点】功率；功率计算公式的应用 【解析】【分析】 （1）解答此题要知道功率的计算公式，也就是该实验的原理：，公式中的功W=Gh=mgh.根据原理中的物理量来选择所需的器材，进行测量并记录数据。 （2）要估算该同学登楼时克服重力做功的功率，只要估测一下该同学的体重和从一楼到三楼的高度即可求出，没有必要测出楼梯的总长度L。 （3）搬箱子上楼就是克服箱子的重力做功，做的功除以做功的时间就是功率；根据是分析。 【解答】 （1）测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，需结合公式．式中W是克服箱子的重力所做功，m为箱子的质量，h为一楼到三楼的竖直高度，t为上楼所用的时间。所以需要秒表测量上楼所用的时间t。 （2）由以上分析可知并不需要测量楼梯的总长度L。 （3）功率的表达式：。 18．【答案】（1）静止 （2）4 （3）16 【知识点】功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）物体静止时，运动速度等于0； （2）滑动摩擦力与运动速度大小无关； （3）根据W=Fs求得力F对物体做的功；利用可得力F对物体做功的功率。 【解答】（1）根据图像可知，在0~2s内，拉力为2N，速度为0，即物体处于静止状态。 （2）如图所示，在4~6s，拉力为4N，物体以4m/s的速度做匀速直线运动，故摩擦力为4N，在2~4s内，物体对水平面的压力和粗糙程度都不变，故摩擦力不变，也为4N。 （3）物体在4~6s过程中，力F对物体做功的功率是 （1）根据图像可知，在0~2s内，拉力为2N，速度为0，即物体处于静止状态。 （2）如图所示，在4~6s，拉力为4N，物体以4m/s的速度做匀速直线运动，故摩擦力为4N，在2~4s内，物体对水平面的压力和粗糙程度都不变，故摩擦力不变，也为4N。 （3）物体在4~6s过程中，力F对物体做功的功率是 19．【答案】一直减小；；1.5×105J；3000W 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据机械能和内能的转化分析； （2）根据图像确定匀速运动时的速度，根据s=vt计算匀速通过的高度，再与匀速前下落的高度相加，得到运动的总距离，最后根据W=Gh计算克服重力做功大小； （3）根据P=Fv计算重力做功的功率。 【解答】（1）根据题意可知，在下落过程中，降落伞要克服摩擦做功，从而将机械能转化为内能，所以人的机械能总量会一直减小。 （2）根据题意知道，运动员在0- 15s下落的路程为s1=210m， 根据图像可知，15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动， 则运动员在15-30s通过的路程s2=v2t2=6m/s×15s=90m， 则运动员通过的总路程为s=s1十s2=210m+90m=300m， 那么人所受重力做的功W=Gh=500N×300m=1.5×105J； 答：人所受重力做的功是1.5×105J。 （3）根据图像可知，匀速下降时速度为6m/s， 所以此时做功的功率P=Fv=Gv=500N×6m/s=3000W。 答：匀速下降时重力做功的功率3000W。 20．【答案】（1）刻度尺；秒表 （2） （3）粗重；重力势 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）风车旋转，将下面的重物吊起，克服重物的重力做功。根据W=Gh=mgh可知，要计算出风车做的功必须测量物体的质量和上升高度；根据可知，要计算出风车做功的功率，就必须测量重物上升的时间，据此确定所需器材； （2）根据功的计算式W=Gh=mgh和功率的计算式分析推导即可； （3）当风车旋转时，风车对重物和细线都做功，即W总=W线+W物。如果细线的重力较大，那么对细线做的功就较大，而对重物做功变小，自然计算出的功率就变小。回形针向上运动具有动能，位置升高而具有重力势能，据此分析解答。 【解答】（1）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、刻度尺和秒表； （2）风车克服回形针的重力做功，那么W=Gh=mgh； 风车做功的功率为：。 （3）如果选用较粗重的线做实验，则测得风车的功率值将偏小；风车做功过程中，回形针获得了动能和重力势能。 21．【答案】（1）根据图片可知，O为支点，则动力臂OB=1.0m+0.6m=1.6m， 根据杠杆平衡条件F1L4=F2L2可得，F×OB=G×OA，F×1.6m=480N×10m； 解得：F=300N； 所以，地面对手的支持力为300N （2）W=Gh=480N×0.6m=288焦 （3）P=Wt=288焦×10/60秒=48W 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；杠杆的平衡条件 【解析】【分析】（1）由图甲知，此时人体相当于一个杠杆，根据G=mg求得人的体重，即阻力的大小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得双手支持力的大小； （2）质量为48kg的小科按图乙做一个引体向上，根据W=Gh得出需克服自身重力做的功； （3）根据做一个引体向上克服自身重力做的功求出完成10个引体向上做的总功，根据利用求小明引体向上做功的功率。 22．【答案】（1）小宇同学上半身的重力：G＝m'g＝0.6m总g＝0.6×50kg×10N/kg＝300N， 上半身重心上升的高度h＝0.3m， 小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功：W＝Gh＝300N×0.3m＝90J； （2）完成一次仰卧起坐的时间：ts， 克服重力做功的功率：P60W 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据G＝mg求出上半身的重力，根据W＝Gh求出小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功： （2）根据题意求出完成一次仰卧起坐的时间，根据P求出这段时间内她克服重力做功的功率。 23．【答案】（1）狗的拉力对雪橇做功为： W＝Fs＝100N×5m＝500J （2）狗拉雪橇做功的功率为： PFv＝100N×5m/s＝500W。 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据W＝Fs得到狗的拉力对雪橇做功； （2）根据PFv得到狗拉雪橇做功的功率。 24．【答案】（1）运动员和跳伞设备的总重力大于阻力 （2）③ （3）由图甲可知，运动员在AB段的速度为v＝50m/s，时间为t＝40s﹣20s＝20s， 由速度公式得，运动员在AB段下降的高度： h＝s＝vt＝50m/s×20s＝1000m， 则运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功为： W＝Gh＝700N×1000m＝7×105J。 运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功的功率： P3.5×106W。 【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据跳伞运动员竖直降落过程中受到的重力和阻力大小关系得出结论； （2）图甲曲线中CD阶段，跳伞运动员匀速降落，受到平衡力作用，据此分析对应的情景图； （3）已知动员和跳伞设备的总重力，根据甲图确定跳伞运动员在AB段的速度和时间，根据s＝vt计算出跳伞运动员AB段的高度，根据W＝Gh计算出运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。根据P得出运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功的功率。 【解答】（1）由图甲可知，跳伞运动员在OA段处于加速降落过程中，此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力； （2）①图中降落伞打开，运动员受到的阻力大于重力，运动员处于减速降落过程，应该是图甲曲线中BC阶段，故①不符合题意； ②图中运动员已经着陆，运动员的速度为0，与图甲曲线中CD阶段不符，故②不符合题意； ③图中降落伞打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，是图甲曲线中CD阶段，故③符合题意； ④图中降落伞未打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，应该是图甲曲线中AB阶段，故④不符合题意； 故选③。 学科网（北京）股份有限公司 $