第二单元《功和机械能》分题型专题练习一——功、功率专项练习 2026-2027学年浙教版科学九年级上册

（新教材）浙教版九上科学 《功和机械能》分题型专题练习 ——功、功率专项练习 目录 一、力是否做功判断 1 二、功、功率大小比较 1 三、简单计算 4 四、概念辨析 6 五、功和能的关系 6 六、功率测量探究实验 6 一、力是否做功判断 1． 无人机配送AED(自动体外除颤器)的应急救援场景逐渐普及，为抢救心脏骤停患者、打通急救“黄金四分钟”生命线提供了高效新方案(如图)。下列无人机运送AED的过程中，无人机对AED做功的是(　　) A．悬停在急救现场上空 B．匀速竖直上升 C．沿水平航线匀速飞行 D．静止停放在停机坪 2． 在做“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时，小科将木块A放置于水平木板B上，加载一个砝码，把弹簧测力计系在A上，并固定在墙上，如图所示。在实验的某个阶段，小科拉动水平木板B，弹簧测力计示数不变。此阶段关于做功的说法正确的是（　　） A．弹簧测力计对A做了功 B．力F没有对B做功 C．砝码没有对A做功 D．力F对A做了功 二、功、功率大小比较 3． 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 4． 在甲、乙两图中，甲图地面光滑、乙图地面粗糙。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离。则下列结论正确的是（　　） A．甲图中F做的功等于乙图中F做的功 B．甲图中F做的功小于乙图中F做的功 C．甲图中F做功功率大于乙图中F做的功 D．甲图中F做功功率小于乙图中F做的功 5． 如图，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab>tcd，运动距离sab=scd，比较两种情况下拉力所做的功和功率（　　） A．ab段做功较多 B．ab段的功率较小 C．cd段的功较多 D．ab段与cd段的功率一样大 6． 如图所示，分别沿光滑的斜面AB和AC将相同的重物搬到车厢上，如果沿斜面的拉力分别为和，所做的功分别为和，则（　　） A．； B．； C．； D．； 7． 如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下，从O点匀速直线运动到Q点，OP段拉力F1为300N，F1做的功为W1，功率为P1；PQ段拉力F2为200N，F2做的功为W2，功率为P2。 (1)W1____________W2，P1____________P2。（选填“>”“<”或“=”）。 (2)OP段比PQ段________________________（填“粗糙”或“光滑”）。 8． 如图甲所示，水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块在的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块运动的图像，下列说法正确的是（     ） A．区域②F的功率为4W B．区域③F做功12J C．区域①路面最粗糙 D．区域①②③F所做的功相同 9． 如图甲所示，物体A在大小不变的水平拉力F的作用下，先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动，图乙为物体在DE、HG两段运动过程中距离和时间关系的图像。拉力F在DE段所做的功为，功率为；在HG段所做的功为功率为。下列关系正确的是（    ） A． B． C． D． 10． 某商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为履带式电梯。如图所示，小明乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼，该过程他与电梯保持相对静止。下列说法正确的是（　　） A．两种上楼方式，人克服重力做功不相等 B．乘甲电梯过程中，电梯对人有摩擦力 C．乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 D．乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 11． 甲、乙两名同学进行爬山活动。甲同学的体重为450N，乙同学的体重为600N，他们都爬到同一山顶，____________（填“甲”或“乙”，下同）同学克服自身重力做的功较多；如果甲同学用了20min时间，乙同学用了25min时间，则____________同学克服自身重力做功较快。 12． 无障碍坡道属于斜面，坡度不宜太大。如图将轮椅沿坡道从底部推到相同高度时，斜面坡度越小，则（　　） A．推力越小 B．推力做功越少 C．路程越短 D．推力做功越快 13． 如图所示，在粗糙程度相同的水平冰面上，运动员用水平推力从a点推动冰壶，经过b点时松手，冰壶到达c点停止运动，由a到b和由b到c的过程中，设冰壶受到的滑动摩擦力分别为fab和fbc，运动员对冰壶做的功分别为Wab和Wbc，则（　　） A．fab<fbc B．fab=fbc C．Wab<Wbc D．Wab=Wbc 三、简单计算 14． 某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人用20 s时间在水平路面上运行30 m将菜送到客人桌前；若机器人和菜总质量为，工作时牵引力恒为，完成本次送菜，牵引力做功__________J，牵引力做功的功率__________。 15． 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.2倍，货车（含驾驶员）空载时重为。 (1)求货车空载行驶时所受的阻力大小； (2)求货车以的速度空载匀速行驶时，10 s内货车牵引力做的功； (3)当货车以120 kW的额定功率，的速度匀速行驶时，求货车装载货物的重力。 16． 小金在课桌前写作业，一本质量为200克的科学书从0.8米高的桌面，静止掉落到地面，书本重力做功的大小是__________焦。小金为了捡起书本，用50牛的力水平推动质量为10千克的书桌向前运动0.1米，课桌的重力做功__________焦。(g取10N/kg) 17． ‌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 18． 千岛湖某景区配置了“飞天魔毯”，游客无需步行上山，坐在传送带上即可由“飞天魔毯”带至山上，如图甲所示。已知该“飞天魔毯”长度为400米，落差达100米，游客坐着“飞天魔毯”上山时，可以视为沿斜面匀速上升，模型图如图乙所示。 (1)游客乘坐“飞天魔毯”上升时，该游客受到摩擦力的方向是：__________。 (2)游客乘坐“飞天魔毯”上升时，判断该游客的机械能将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)游客坐在魔毯上从底部以的速度上升到顶部。已知该游客的质量为，不计空气阻力，请计算“飞天魔毯”运行过程中，传送带对该游客做功的功率。 19． 在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示；木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。从1s到3s物体运动了1米，则从3s到5s内，推力对木箱所做的功为__________J，第2s木箱受到摩擦力为__________N，前5s推力对物体做功的平均功率是__________W。 四、概念辨析 20． 功与完成这些功所用时间之比叫功率，下列不是功率单位的是（　　） A．瓦特 B．千瓦 C．焦/秒 D．焦 21． 关于功的说法，正确的是（     ） A．作用在物体上的力越大，做功一定越多 B．物体通过距离长，做功一定多 C．作用在物体上的力越大，通过的距离越长，物体做的功越多 D．功的大小是由力F和在力的方向上通过的距离s的乘积所决定的，乘积越大，做的功越多 22． 小莉和同学们到龙门山旅游时进行了一场登山比赛。下列有关功率的说法正确的是(　　) A．用时最短的功率最大 B．速度最快的功率最大 C．体重最大的功率最大 D．做功最快的功率最大 五、功和能的关系 23． 关于功和能的关系，下列说法中正确的是（   ） A．静止的物体不具有能 B．没有做功的物体不具有能 C．具有能的物体一定在做功 D．能够做功的物体一定具有能 六、功率测量探究实验 24． 小胡和小新决定进行爬山比赛，他们同时出发，想判断谁的功率大，不需要知道的物理量是（ ） A．山的高度 B．二人的体重 C．爬山的时间 D．二人的身高 25． 风能是一种低碳、清洁的能源。如图1所示为某学校科学兴趣小组设计的一款测量风车功率的装置，小组成员通过查阅资料得知，风车功率与风速、风叶质量、风叶长度等有关。除以上因素以外，为了研究风车功率与风向和叶片夹角的关系，他们展开如下实验： ①将电风扇定在某一挡位下启动，并调整风向与叶片的夹角θ为30°，如图2所示。 ②实验时在细线下挂上一定量的回形针，使它缓慢匀速提升。 ③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，计算出风车功率。 ④在不改变电风扇挡位的情况下，调整风向与叶片的夹角分别为45°、60°、75°，重复上述步骤，得到实验结果如图3所示。请回答： (1)除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、量角器、秒表、___________。 (2)根据以上实验所测数据计算风车功率P=_________（用字母h、t、m、g表示）。 (3)本实验可得出结论是___________。 (4)某同学用相同装置研究风车功率与叶片长度的关系，认为只需在叶片宽度和材料不变情况下，增长叶片的长度进行实验，从控制变量的角度判断该同学的做法是否可行并说明理由：________。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ （新教材）浙教版九上科学 《功和机械能》分题型专题练习 ——功、功率专项练习 目录 一、力是否做功判断 1 二、功、功率大小比较 2 三、简单计算 8 四、概念辨析 11 五、功和能的关系 13 六、功率测量探究实验 13 一、力是否做功判断 1． 无人机配送AED(自动体外除颤器)的应急救援场景逐渐普及，为抢救心脏骤停患者、打通急救“黄金四分钟”生命线提供了高效新方案(如图)。下列无人机运送AED的过程中，无人机对AED做功的是(　　) A．悬停在急救现场上空 B．匀速竖直上升 C．沿水平航线匀速飞行 D．静止停放在停机坪 【答案】B 【详解】A、悬停在现场上空，无人机对AED有向上的拉力，但AED没有移动距离，所以不做功，A不符合题意； B、匀速竖直上升，无人机对AED有向上的拉力，且AED在拉力方向上移动了距离，所以做功，B符合题意； C、沿水平匀速飞行，拉力竖直向上，移动距离水平方向，力和距离方向垂直，所以不做功，C不符合题意； D、静止停放在停机坪，有力但没有移动距离，所以不做功，D不符合题意。 2． 在做“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时，小科将木块A放置于水平木板B上，加载一个砝码，把弹簧测力计系在A上，并固定在墙上，如图所示。在实验的某个阶段，小科拉动水平木板B，弹簧测力计示数不变。此阶段关于做功的说法正确的是（　　） A．弹簧测力计对A做了功 B．力F没有对B做功 C．砝码没有对A做功 D．力F对A做了功 【答案】C 【详解】A．弹簧测力计对A的拉力方向水平向右，但木块A保持静止，未在拉力方向上移动距离，故不做功，故A错误； B．力F作用在木板B上，且木板B在力F的方向上向左移动了距离，故力F对B做了功，故B错误； C．砝码对A的压力方向竖直向下，木块A未在竖直方向上移动距离，故砝码没有对A做功，故C正确； D．力F直接作用在木板B上，并未直接作用于木块A，故力F对A不做功，故D错误。 故选C。 二、功、功率大小比较 3． 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 【答案】D 【详解】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，，做功的功率；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，做功的功率；如图c，力F在竖直方向上，物体在力F的方向上移动的距离，F对物体做的功，做功的功率，故 由可知三种情况下拉力做功功率大小为 故D正确，ABC错误。 故选D。 4． 在甲、乙两图中，甲图地面光滑、乙图地面粗糙。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离。则下列结论正确的是（　　） A．甲图中F做的功等于乙图中F做的功 B．甲图中F做的功小于乙图中F做的功 C．甲图中F做功功率大于乙图中F做的功 D．甲图中F做功功率小于乙图中F做的功 【答案】A 【详解】AB．根据题意，两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离s，根据W=Fs知道，甲图中F做的功等于乙图中F做的功，所以A正确，B错误； CD．甲图和乙图中力F做功相等时，但做功时间不确定，由 知道，可知做功的功率大小不能确定，故CD错误。 故选A。 5． 如图，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab>tcd，运动距离sab=scd，比较两种情况下拉力所做的功和功率（　　） A．ab段做功较多 B．ab段的功率较小 C．cd段的功较多 D．ab段与cd段的功率一样大 【答案】B 【详解】AC．两次所用拉力F的大小相等，且在拉力方向上通过的距离sab=scd，所以根据W=Fs可知，ab段与cd段拉力F做的功一样多，故AC不符合题意； BD．运动时间 tab>tcd 根据可知 Pab<Pcd 即ab段功率较小，故B符合题意，D不符合题意。 故选B。 6． 如图所示，分别沿光滑的斜面AB和AC将相同的重物搬到车厢上，如果沿斜面的拉力分别为和，所做的功分别为和，则（　　） A．； B．； C．； D．； 【答案】A 【详解】斜面光滑，说明没有摩擦力，拉力做的功等于克服物体重力所做的功，由图可知，物体重力相等，上升高度相同，由可知，拉力做功相等，即。由图可知，AB距离大于AC，由可知，AB斜面上的拉力小于AC斜面上的拉力，即。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7． 如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下，从O点匀速直线运动到Q点，OP段拉力F1为300N，F1做的功为W1，功率为P1；PQ段拉力F2为200N，F2做的功为W2，功率为P2。 (1)W1____________W2，P1____________P2。（选填“>”“<”或“=”）。 (2)OP段比PQ段________________________（填“粗糙”或“光滑”）。 【答案】(1) = > (2)粗糙 【详解】（1）OP段拉力F1做的功为 PQ段拉力F2做的功为 比较可知 物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q，所以，物体在OP段和PQ段速度相同，又因为，所以根据，可知 （2）物体匀速直线运动时，水平方向拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，因此OP段滑动摩擦力 PQ段滑动摩擦力 同一物体对水平地面的压力等于自身重力，压力大小不变，滑动摩擦力仅和接触面粗糙程度有关：摩擦力越大，接触面越粗糙，因此OP段比PQ段粗糙。 8． 如图甲所示，水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块在的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块运动的图像，下列说法正确的是（     ） A．区域②F的功率为4W B．区域③F做功12J C．区域①路面最粗糙 D．区域①②③F所做的功相同 【答案】A 【详解】A．由图乙可知，物块在区域②做匀速直线运动，速度大小为2m/s，拉力为2N，区域②F的功率 故A正确； B．在刚进入区域③时撤去拉力，物块不受拉力的作用，区域③F做功为0J，故B错误； C．由图乙可知，区域①物块做加速运动，说明物块在水平方向上受到的拉力大于摩擦力，故 区域②物块做匀速直线运动，说明物块在水平方向上受到的拉力等于摩擦力，故 区域③物块做减速运动，水平方向物块只受摩擦力的作用，区域③速度从2m/s减小到0比区域①速度从0增大到2m/s所用时间较长，说明物块在区域③受到水平方向的摩擦力小于区域①物块在水平方向的合外力，即 由以上分析可知，区域②物块受到的摩擦力最大，三个区域物块对接触面的压力相同，因此区域②路面最粗糙，故C错误； D．区域③拉力为0，拉力做功为0；区域①②拉力为2N，但物块移动的距离不同，做功不同，故D错误。 故选A。 9． 如图甲所示，物体A在大小不变的水平拉力F的作用下，先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动，图乙为物体在DE、HG两段运动过程中距离和时间关系的图像。拉力F在DE段所做的功为，功率为；在HG段所做的功为功率为。下列关系正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AB．由图乙可知，物体A在水平拉力F的作用下在DE段移动了3m，用时6s，物体A在水平拉力F的作用下在HG段移动了3m，用时3s，已知物体A在大小不变的水平拉力F的作用下，即拉力F相同，移动的距离相等，根据可知，F在DE段所做的功等于在HG段所做的功，即。故AB错误； CD．F在DE段所做的功等于在HG段所做的功，HG段的时间少于DE段的时间，根据可知，F在DE段所做功的功率小于在HG段所做功的功率，即，故C错误，D正确。 故选D。 10． 某商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为履带式电梯。如图所示，小明乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼，该过程他与电梯保持相对静止。下列说法正确的是（　　） A．两种上楼方式，人克服重力做功不相等 B．乘甲电梯过程中，电梯对人有摩擦力 C．乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 D．乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 【答案】D 【详解】A．两种上楼方式，重力不变，上升的高度不变，由W有=Gh可知，两种方法做的有用功相等，故A错误； B．在甲图中箱子与电梯之间没有相对运动，也没有相对运动趋势，故与电梯之间没有摩擦力，故B错误； C．甲图中，支持力竖直向上，人的支持力方向上移动了距离，故支持力做功，故C错误； D．乙图中，支持力垂直于电梯，人在支持力方向上没有移动距离，故支持力不做功，故D正确。 故选D。 11． 甲、乙两名同学进行爬山活动。甲同学的体重为450N，乙同学的体重为600N，他们都爬到同一山顶，____________（填“甲”或“乙”，下同）同学克服自身重力做的功较多；如果甲同学用了20min时间，乙同学用了25min时间，则____________同学克服自身重力做功较快。 【答案】 乙 乙 【详解】[1]甲同学克服自身重力做功 乙同学克服自身重力做功 已知 所以，乙同学克服自身重力做的功较多。 [2]他们所用的时间 他们的功率之比 所以，乙同学克服自身重力做功较快。 12． 无障碍坡道属于斜面，坡度不宜太大。如图将轮椅沿坡道从底部推到相同高度时，斜面坡度越小，则（　　） A．推力越小 B．推力做功越少 C．路程越短 D．推力做功越快 【答案】A 【详解】A．无障碍坡道属于斜面，斜面坡度越小，越省力，则推力越小，故A符合题意； B．将轮椅沿坡道从底部推到相同高度时，斜面坡度越小，则斜面的机械效率越低，因为有用功不变，所以总功变大，所以推力做功变大，故B不符合题意； C．斜面坡度越小，上升到同样的高度，斜面会越长，故C不符合题意； D．斜面越小，推力做功变大，但是因为不确定时间，所以不能确定推力做功是否变快，故D不符合题意。 故选A。 13． 如图所示，在粗糙程度相同的水平冰面上，运动员用水平推力从a点推动冰壶，经过b点时松手，冰壶到达c点停止运动，由a到b和由b到c的过程中，设冰壶受到的滑动摩擦力分别为fab和fbc，运动员对冰壶做的功分别为Wab和Wbc，则（　　） A．fab<fbc B．fab=fbc C．Wab<Wbc D．Wab=Wbc 【答案】B 【详解】AB．由a到b和由b到c的过程中，水平面的粗糙程度相同，冰壶对水平面的压力等于冰壶的重力，重力相同，所以压力相同，则摩擦力相同，即，故A不符合题意，B符合题意； CD．由a到b运动员对冰壶做的功，由b到c冰壶脱离了运动员的手，运动员对冰壶不做功即，因此，故CD不符合题意。 故选B。 三、简单计算 14． 某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人用20 s时间在水平路面上运行30 m将菜送到客人桌前；若机器人和菜总质量为，工作时牵引力恒为，完成本次送菜，牵引力做功__________J，牵引力做功的功率__________。 【答案】 1500 75 【详解】牵引力做的功 牵引力做功的功率 15． 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.2倍，货车（含驾驶员）空载时重为。 (1)求货车空载行驶时所受的阻力大小； (2)求货车以的速度空载匀速行驶时，10 s内货车牵引力做的功； (3)当货车以120 kW的额定功率，的速度匀速行驶时，求货车装载货物的重力。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）货车行驶阻力为车总重的0.2倍，已知空载时车（含驾驶员）总重 货车空载行驶时所受的阻力 （2）货车沿直线匀速行驶，水平方向牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，因此空载时牵引力 10s内货车行驶的路程 牵引力做的功 （3）额定功率 此时货车的牵引力 货车仍处于匀速直线运动状态，由二力平衡得此时总阻力 结合阻力和总重的关系，货车和货物的总重力 最后减去空载车重，得到装载货物的重力 16． 小金在课桌前写作业，一本质量为200克的科学书从0.8米高的桌面，静止掉落到地面，书本重力做功的大小是__________焦。小金为了捡起书本，用50牛的力水平推动质量为10千克的书桌向前运动0.1米，课桌的重力做功__________焦。(g取10N/kg) 【答案】 ‌1.6 0 【详解】书的质量 书本重力 书本重力做功 ‌课桌的重力做功：重力的方向是竖直向下，而书桌的运动方向是水平向前，物体在重力的方向上没有发生位移。根据功的定义，力和位移方向垂直时该力做功为0，因此课桌的重力做功为。 17． 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 【答案】B 【详解】 A、时间t=30s，平均功率P=W/t=2400J/30s=80W。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。 18． 千岛湖某景区配置了“飞天魔毯”，游客无需步行上山，坐在传送带上即可由“飞天魔毯”带至山上，如图甲所示。已知该“飞天魔毯”长度为400米，落差达100米，游客坐着“飞天魔毯”上山时，可以视为沿斜面匀速上升，模型图如图乙所示。 (1)游客乘坐“飞天魔毯”上升时，该游客受到摩擦力的方向是：__________。 (2)游客乘坐“飞天魔毯”上升时，判断该游客的机械能将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)游客坐在魔毯上从底部以的速度上升到顶部。已知该游客的质量为，不计空气阻力，请计算“飞天魔毯”运行过程中，传送带对该游客做功的功率。 【答案】(1)沿斜面向上 (2)变大 (3)125W 【详解】（1）游客随传送带沿斜面匀速向上运动，处于平衡状态。游客有相对于传送带沿斜面向下滑动的趋势，静摩擦力阻碍相对运动趋势，所以静摩擦力方向沿斜面向上。 （2）游客匀速上升，速度不变，质量不变，动能不变；高度增加，重力势能增大。动能不变、重力势能变大，因此机械能变大。 （3）该游客的重力为 游客坐在魔毯上从底部上升到顶部的时间为 传送带对该游客做功的功率 19． 在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示；木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。从1s到3s物体运动了1米，则从3s到5s内，推力对木箱所做的功为__________J，第2s木箱受到摩擦力为__________N，前5s推力对物体做功的平均功率是__________W。 【答案】 400 200 140 【详解】由图丙可知，木箱在3~5s内做匀速直线运动，速度为1.0m/s，木箱通过的距离 由图乙可知，在3~5s内木箱受到的推力是200N，则推力做功 由图丙可知，3~5s时间内，木箱做匀速直线运动，结合图乙和二力平衡条件可知，此时物体受到的摩擦力 第2s时，虽然木箱做加速运动，但木箱对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以木箱受到的摩擦力不变，仍为200N。 由图丙可知，0~1s木箱处于静止状态，推力做功为零，1~3s木箱加速运动，运动的路程是1m，由图乙可知，推力的大小是300N，推力做的功 前5s推力对物体做功的平均功率 四、概念辨析 20． 功与完成这些功所用时间之比叫功率，下列不是功率单位的是（　　） A．瓦特 B．千瓦 C．焦/秒 D．焦 【答案】D 【详解】A．瓦特是功率的国际单位，故A不符合题意； B．千瓦是功率的常用单位，故B不符合题意； C．焦/秒，由功率的计算公式得出的单位，也就是瓦特，是功率单位，故C不符合题意； D．焦是功和能量的单位，不是功率单位，故D符合题意。 故选D。 21． 关于功的说法，正确的是（     ） A．作用在物体上的力越大，做功一定越多 B．物体通过距离长，做功一定多 C．作用在物体上的力越大，通过的距离越长，物体做的功越多 D．功的大小是由力F和在力的方向上通过的距离s的乘积所决定的，乘积越大，做的功越多 【答案】D 【详解】A．根据，只强调力的大小，没有考虑物体是否在力的方向上移动距离，也没有限定距离的条件，因此力大做功不一定多，故A错误； B．根据，只强调距离的长短，没有考虑力的大小，也没有说明这个距离是对应力的方向上的距离，因此距离长做功不一定多，故B错误； C．没有明确说明“通过的距离”是在力的方向上的距离，如果物体运动的方向和力的方向垂直，哪怕力再大、总运动距离再长，这个力也不做功，故C错误； D．该选项准确表述了功的定义，功就是由力和力的方向上通过的距离的乘积决定的，乘积越大做功越多，故D正确。 故选D。 22． 小莉和同学们到龙门山旅游时进行了一场登山比赛。下列有关功率的说法正确的是(　　) A．用时最短的功率最大 B．速度最快的功率最大 C．体重最大的功率最大 D．做功最快的功率最大 【答案】D 【详解】 A、功率大小不但和时间长短有关，还与做功的多少有关，故A错误； B、根据PGv可知，功率大小不但和速度有关，还与学生的体重有关，故B错误； C、根据PGv可知，功率大小不但和体重有关，还与学生的速度有关，故C错误； D、功率表示物体做功的快慢，所以做功越快的功率越大，故D正确。 五、功和能的关系 23． 关于功和能的关系，下列说法中正确的是（   ） A．静止的物体不具有能 B．没有做功的物体不具有能 C．具有能的物体一定在做功 D．能够做功的物体一定具有能 【答案】D 【详解】ABC．物体具有能量说明物体具有做功的本领，不一定正在做功，与物体运动与否无关，故ABC错误； D．一个物体能够做功，则说明它具有能量，故D正确。 故选D。 六、功率测量探究实验 24． 小胡和小新决定进行爬山比赛，他们同时出发，想判断谁的功率大，不需要知道的物理量是（ ） A．山的高度 B．二人的体重 C．爬山的时间 D．二人的身高 【答案】D 【详解】A、山的高度h是计算功的必要物理量，故该选项错误。 B、二人的体重G是计算功的必要物理量，故该选项错误。 C、爬山的时间t是计算功率的必要物理量，故该选项错误。 D、二人的身高与爬山的功和功率无关，故该选项正确。 25． 风能是一种低碳、清洁的能源。如图1所示为某学校科学兴趣小组设计的一款测量风车功率的装置，小组成员通过查阅资料得知，风车功率与风速、风叶质量、风叶长度等有关。除以上因素以外，为了研究风车功率与风向和叶片夹角的关系，他们展开如下实验： ①将电风扇定在某一挡位下启动，并调整风向与叶片的夹角θ为30°，如图2所示。 ②实验时在细线下挂上一定量的回形针，使它缓慢匀速提升。 ③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，计算出风车功率。 ④在不改变电风扇挡位的情况下，调整风向与叶片的夹角分别为45°、60°、75°，重复上述步骤，得到实验结果如图3所示。请回答： (1)除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、量角器、秒表、___________。 (2)根据以上实验所测数据计算风车功率P=_________（用字母h、t、m、g表示）。 (3)本实验可得出结论是___________。 (4)某同学用相同装置研究风车功率与叶片长度的关系，认为只需在叶片宽度和材料不变情况下，增长叶片的长度进行实验，从控制变量的角度判断该同学的做法是否可行并说明理由：________。 【答案】(1)刻度尺 (2) (3)根据图3进行分析，在风速、风叶质量和风叶长度相同时，在风向与风叶夹角为30°~60°之间，风车功率逐渐增大，在60°~75°间，风车功率逐渐减小，在60°时风车功率最大。 (4)风车功率与风速、风叶质量、风叶长度等有关，研究风车功率与叶片长度的关系，在叶片宽度和材料不变情况下，增长叶片的长度，叶片的质量也会发生改变，存在两个变量，所以不可行。 【详解】（1）由步骤③可知，需要测量回形针匀速上升的高度，用到的测量工具是刻度尺。 （2）风车功率 （3）略 （4）略 1 学科网（北京）股份有限公司 $