【尖子生特训】专题8 功、功率 计算 综合题 2026-2027学年浙教版科学九年级上册

【尖子生特训】专题8 功、功率 计算 综合题 （含解析） 一、综合题 1．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）小科按图乙做一个引体向上，克服重力做功多少焦? （2）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? 2．跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受人们的喜爱，某次跳伞训练过程中，质量为50kg的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，经15s下落110m后开始做匀速直线运动直至落地，其速度与时间的关系如图所示，整个过程用时30s，求： （1）在整个过程中重力做的功。 （2）匀速下降时重力做功的功率。 3．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。 4．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。 （1）①用体重计测量自己的质量m； ②用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）； ③用 　 　 （填测量器材）记录跳n次所用的 　 　 （填物理量与其对应字母）； ④计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝　 　（用字母表示）； （2）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则 ____ ； A．频率相同，体重大的功率大； B．频率相同，跳的时间长的功率大； C．体重相同，频率高的功率小； D．体重相同，跳的时间长的功率大； （3）若跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示.根据图中信息，可估算此跳绳者每跳起一次克服自身重力所做的功是 　 　 J，在1min内克服重力做功的平均功率为 　 　 W。（g取10N/kg） 5．如图所示，将A、B两个完全相同的物体，分别在拉力F1、F2的作用下沿着光滑斜面的左右两边从底部拉到顶端。A物体运动的路程和时间关系如图甲，B物体运动的速度和时间关系如图乙。据图分析： （1）F1、F2的大小关系为：F1　 　 F2（填“＞”“＜”或“＝”，下同）； （2）若F1、F2所做的功分别为W1、W2，则W1　 　 W2； （3）若F1、F2的功率分别为P1、P2，则P1　 　 P2。 6．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？ 7．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。 8．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受阻力为车总重的0.1，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104牛。求： （1）货车空载行驶时所受的阻力； （2）货车空载行驶时重力对货车所做的功； （3）货车以10米/秒的速度，载着5000N的货物，匀速行驶600秒，货车牵引力做的功。 9．蒸汽机发明以后，为了衡量蒸汽机做功的快慢，人们把蒸汽机与马匹进行比较，于是“马力”应运而生。苏格兰工程师詹姆斯·瓦特基于对酒厂拉磨马匹的观察，将马力定义为：一匹马在1分钟内拉动33000磅（约15000千克）的重物匀速提升一英尺（近似0.3米），瓦特便将这匹马在平均1秒内所做的功称为1“马力”。 （1）由题意可知，“马力”是　 　（填物理量的名称）的单位。 （2）该马在1分钟内做的功约为　 　焦。 （3）某电动汽车以恒定的15马力行驶，以25米/秒的速度匀速通过一段平直路面，该汽车在路面上行驶过程中受到的阻力是　 　牛。 10．“福建舰”是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，配置了电磁弹射系统。电磁弹射系统是舰载机起飞装置，它利用强大的电流和磁场推动飞机高速前进，直至起飞。电磁弹射系统单次弹射前可储存1.2×108J的能量。弹射时，该系统在3s内将这部分能量的60%用于加速舰载机，最终使其获得240km/h的起飞速度。 （1）电磁弹射系统工作时主要是将储备的能量转化为　 　能。 （2）电磁弹射系统对舰载机做功的平均功率为多大? （3）弹射起飞分两种：蒸汽弹射和电磁弹射，两种方法各有利弊。下列说法均为客观事实，请从中选出支持电磁弹射技术的是____。 A．电磁弹射器的质量和占用空间小 B．电磁弹射器造价高，且耗电量大 C．电磁弹射器的加速均匀，弹射速度快 D．电磁弹射器维护成本比蒸汽弹射器低 11．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55 kg的机器狗，最大载重能力达85 kg。 （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） 12．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1千克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=20厘米、h=15厘米。(忽略空气阻力) （1）物体从A 点滑到水平面时，重力所做的功为　 　焦。 （2）物体从 A 点滑到B 点的过程中，机械能转化为　 　。 （3）A→B下降的高度　 　(填“大于”“小于”或“等于”)B→C下降的高度。 13．本届杭州亚运会科技满满，其中两只“呆萌”的四足机械狗成为亮点，它们变身铁饼“搬运工”，这是世界首次使用机械狗在赛场搬运体育器械。工作人员只需将铁饼放置在卡槽上，便可在第一时间操控机械狗将铁饼运输回起点处。 （1）机械狗在平地上运输铁饼，是将电能转化为　 　。 （2）已知机械狗的牵引力为100牛，将铁饼从65米的落地点径直运到起点用时13秒，求该机械狗的功率。 （3）机械狗除了能在平地上行走外，它还能进行负重登楼。已知机械狗自重12千克，现携带重为2千克的标准铁饼从一楼上五楼。试通过计算，求整个过程中机械狗克服重力所做的功。(每层楼高3米) 14．汽车行业经常用“马力”来描述车的动力性能。该词源自18世纪，瓦特利用一匹马匀速拉动4500N的重物(如图所示)，该马在1m in内将重物提升了约10m，瓦特便将这匹马在平均1 s内所做的功称为1马力(不考虑绳重和摩擦)。 （1）该马在 1m in内做的功约为　 　J。 （2）“马力”实际上是　 　(填量的名称)的单位。 （3）某电动汽车在 150马力下，以 90 km/h的速度匀速通过一段 15 km长的平直桥面，该汽车在桥面上行驶过程中受到的阻力是多少? 15．近年来，房车自驾游渐渐的成为旅游的新趋势。这种旅游方式能让游客真正的回归自然、亲近自然，在旅途中享受自由。我国制造的“长城”房车(如图所示)的总质量为3×103kg，在一段平直公路上匀速行驶了72km，用时1h，受到的阻力为车重的0.1倍。求： （1）该房车的行驶速度是多少m/s； （2）该房车牵引力所做的功； （3）若该房车的总功率100kW，该房车以72km/h的速度匀速行驶，求此时该房车的牵引力。 16．电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶。由于对坏境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。某车有关数据如表所示，在一次测试过程中，该车以额定功率在水平路面上在 6 分钟内匀速直线行驶了8 千米，求： 车辆类型 电动车 电池类型 磷酸铁锂电池 续航里程 80千米 整车质量 1720千克 额定功率 100KW （1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功为多少焦? （2）该车受到的水平阻力为多少牛? 17．一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为2×105W，速度为20m/s，汽车行驶3600s，请你计算： （1）发动机所做的功是多少？ （2）卡车的牵引力是多少？ 18．雾炮车喷射的水雾颗粒极为细小，达到微米级，在雾霾天气可以有效缓解雾霾。某型号雾炮车的满载质量为15吨，空载质量5吨。该车注水时利用水泵将水提升至 2 米高的注水口处，注满水。该车在某次喷雾作业过程中，沿水平直线匀速行驶5分钟，已知受到的阻力是其总重力的0.1倍，行驶速度为14.4千米/小时，试计算 （1）雾炮车空载时所受的阻力大小为多少？ （2）注满水时水泵对水至少做功多少焦耳？ （3）求雾炮车刚开始满载喷雾作业时发动机的功率约为多少瓦？ 19．2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功降落火星，如图甲所示。质量为1300千克的“天问一号”在距火星表面100米高处短暂悬停，选定安全地点后着陆。某同学对最后100米的降落过程，其速度大小随下降高度的变化作了简单的模拟绘图，如图乙所示。已知同一物体在火星上的重力是地球上的 ，求： （1）在100米降落过程中，“天问一号”所受火星重力对它做了多少功？ （2）在匀速下降期间，“天问一号”所受火星重力对它做功的功率为多大？ 20．一辆重为6000N的汽车在水平平直公路上匀速行驶，1min内通过的路程为1200m，已知发动机的功率为24KW，求： （1）发动机对汽车所做的功? （2）匀速行驶过程中，重力对汽车做的功? （3）汽车所受摩擦力的大小?(提示：考虑汽车牵引力与摩擦力的关系) 21．快捷酒店常用智能机器人为旅客送递物品。如图是一款质量为80kg的智能机器人。工作时，该机器人在地面上匀速直线移动的速度为1m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求： （1）机器人所受重力为　 　N。 （2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力为　 　N。 （3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做功的功率? 22．运动有益身心健康。如图甲为引体向上。 （1）小明重为500牛，每次引体向上需用力将人拉高0.6米。则完成一次引体向上，小明需克服重力做功多少焦　 　？ （2）专家建议，上肢力量较弱的初学者在做引体向上时，可借助弹力带辅助训练（如图乙）。请从功和能的角度解释，利用弹力带更容易完成引体向上的原因。　 　 23．某型号的汽车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶，汽车的质量为2t，在水平面上行驶的时候受到的阻力为重力的0.1倍。 （1）发动机所提供的牵引力大小为多少？ （2）行驶半小时电动机做的功为多少？ （3）发动机的功率为多少？ 24．本届杭州亚运会科技满满，其中两只“呆萌”的四足机械狗成为亮点，它们变身铁饼“搬运工”，这是世界首次使用机械狗在赛场搬运体育器械。工作人员只需将铁饼放置在卡槽上，便可在第一时间操控机械狗将铁饼运输回起点处。 （1）机械狗在平地上运输铁饼，是将电能转化为　 　； （2）已知机械狗的牵引力为100牛，将铁饼从65米的落地点径直运到起点用时13秒，求该机械狗的功率　 　； （3）机械狗除了能在平地上行走外，它还能进行负重登楼。已知机械狗自重12千克，现携带重为2千克的标准铁饼上五楼。试通过计算，求整个过程中机械狗克服重力所做的功　 　。（每层楼高3米） 答案解析部分 1．【答案】（1）W=Gh=480N×0.6m=288焦 （2）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】（1）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； （2）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。 2．【答案】（1）由题可知，运动员在0﹣15s下落的路程为s前＝110m， 由图象可知，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通过的路程为：s后＝vt后＝6m/s×15s＝90m； 运动员通过的总路程为：s＝s前+s后＝110m+90m＝200m， 运动员下落的高度为：h＝s＝200m； 质量为50kg的运动员的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 重力做的功：W＝Gh＝500N×200m＝1×105J； （2）匀速下降时，重力做功的功率：PFv＝Gv＝500N×6m/s＝3×103W 【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）由题可知，运动员在0﹣15s下落的路程为110m， 由图象可知，15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动，根据s＝vt计算运动员在15﹣30s通过的路程，进一步计算运动员通过的总路程可知运动员下落的高度，根据G＝mg计算运动员的重力，根据W＝Gh计算重力做的功； （2）根据PFv＝Gv计算匀速下降时重力做功的功率。 3．【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。 4．【答案】（1）秒表；t； （2）A （3）45；135 【知识点】功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）由结合累计法分析；求出每次克服重力所做的功，从而得出跳n次所做的总功，根据功率公式得出平均功率； （2）AB．频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，结合功率公式分析； C．体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，结合功率的物理意义分析； D．从不清晰一定时间内跳的次数分析。 （3）根据G＝mg得出同学的重力，已知起跳的最大高度，得出每跳起一次克服自身重力所做的功；由图可知，跳一次所用时间，从而得出1min内所跳的次数，进而得出1min内克服重力做功，最终得出1min内克服重力做功的平均功率。 【解答】（1）由可知，还需要用秒表记录跳n次所用的时间t； 自己所受的重力是mg；每次克服重力所做的功 W＝Gh＝mgh 则跳n次所做的总功 W总＝nW＝nmgh 则平均功率 （2）AB．频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大，故A符合题意，B不符合题意； C．体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，所以功率大，故C不符合题意。 D．由于不清晰一定时间内跳的次数，即快慢，故无法比较功率的大小 故选：A。 （3）由题意知：该同学的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N 起跳的最大高度h＝0.09m；每跳起一次克服自身重力所做的功W1＝Gh1＝500N×0.09m＝45J 由图可知，跳一次所用时间；1min内所跳的次数 1min内克服重力做功W2＝nW1＝180×45J＝8100J 1min内克服重力做功的平均功率 5．【答案】（1）＜ （2）＝ （3）＜ 【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）沿斜面向上拉动同一物体时，斜面的倾斜角度越小，越省力；反之，斜面的倾斜角度越大，越费力； （2）斜面光滑时，额外功为零，则拉力所做的功（总功）等于克服物体重力做的功（有用功），据此结合题中条件可比较拉力F1、F2做功的关系； （3）由图甲、乙可知两物体都做匀速直线运动，利用速度公式和图像可比较两次运动的速度关系，最后根据PFv比较拉力F1、F2的功率关系。 【解答】（1）由题意和图示可知，两物体的重力相等，左侧斜面的倾斜角度小，则更省力，即F1＜F2； （2）已知两斜面都是光滑的，则额外功为零，所以拉力所做的功（总功）都等于克服物体重力做的功（有用功），而两物体的重力相等、上升高度也相等，由W＝Gh可知克服物体重力做的功相等，则拉力做的功也相等，即W1＝W2； （3）由图甲、乙可知两物体都做匀速直线运动，且v12m/s，v2＝4m/s，因为v1＜v2，且F1＜F2，所以根据P＝Fv可知P1＜P2。 故答案为：（1）＜；（2）＝；（3）＜。 6．【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。 7．【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： P3.5×104W。 【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。 8．【答案】（1）行驶是时所受阻力为车总重的0.1， 则货车空载行驶时所受的阻力为f＝0.1G＝0.1×2.5×104N＝2500N； （2）货车空载在水平路面行驶，受到的重力是竖直向下的， 货车在竖直方向上无距离，因此重力对货车不做功，做功为0J （3）根据v可得匀速行驶的距离为：s＝vt＝10m/s×600s＝6000m， 货车此时受到的总重力为， 根据受力平衡可知货车受到的牵引力为：， 货车牵引力做的功为W＝Fs＝3×103N×6000m＝1.8×107J。 【知识点】功的计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据阻力和车重的关系求解； （2）做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体沿力的方向移动的距离，据此进行分析； （3）汽车匀速行驶，牵引力和阻力是平衡力，据此求出牵引力的大小，根据速度和时间求出路程，根据W＝Fs求牵引力做的功。 9．【答案】（1）功率 （2） （3）450 【知识点】功的计算公式的应用 【解析】【分析】(1) 功率的定义：功率是表示物体做功快慢的物理量，单位时间内做的功叫做功率。题目中 “马力” 是衡量蒸汽机做功快慢的物理量，且定义为 1 秒内所做的功，因此是功率的单位。 (2) 功的计算：根据功的公式 W=mgh，已知质量 m=15000 kg，g=10 N/kg，高度 h=0.3 m，可计算 1 分钟内做的功。 (3) 功率与力的关系：汽车匀速行驶时，牵引力 F 等于阻力 f；由功率公式，可变形为，结合马力与功率的换算关系求解阻力。 【解答】(1) 由题意，“马力” 用于衡量做功快慢，且定义为 1 秒内做的功，因此是功率的单位。 (2) 计算 1 分钟内做的功：W​=mgh=15000 kg×10 N/kg×0.3 m=45000 J=4.5×104 J​ (3) 先计算 1 马力的功率： 15马力的总功率：P=15×750 W=11250 W 由 P=Fv 得牵引力： 汽车匀速行驶，阻力 f=F=450 N。 10．【答案】（1）机械 （2）解： 电磁弹射储备能量一次为W总=1.2×108J， 3s内释放能量的60%，则对舰载机做的功W=W总×60%=1.2×108J×60%=7.2×107J， 则平均功率。 （3）ACD 【知识点】功率；功率计算公式的应用；能量的相互转化和转移 【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答； （2）首先根据W=W总计算对舰载机做的功，然后根据计算平均功率； （3）凡是描述的电磁弹射器的优点的选项，就是支持这个技术的。 【解答】（1） 电磁弹射系统工作时，消耗电能，获得机械能，即主要是将储备的能量转化为机械能。 （3） A.电磁弹射器的质量和占用空间小，描述的它的优点，故A符合题意； B.电磁弹射器造价高，且耗电量大，描述它的缺点，故B不合题意； C.电磁弹射器的加速均匀，弹射速度快，描述的它的优点，故C符合题意； D.电磁弹射器维护成本比蒸汽弹射器低，描述它的优点，故D符合题意。 故选ACD。 11．【答案】（1）机器狗的功率 （2）该过程机器狗克服重力所做的功 【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）功与功率的计算：功的计算公式为W=Fs，F 是作用在物体上的力，s 是物体在力的方向上移动的距离；功率表示做功快慢，公式，W 为总功，t 为做功所用时间。水平牵引时牵引力做功，再代入时间计算功率。 （2）重力与克服重力做功计算：重力公式G=mg，m 为物体质量，g 取 10N/kg；克服重力做功公式W=Gh，h 是物体竖直上升的高度；从一楼到五楼实际上升 4 层楼高，总高度 = 每层高度 ×4；总重力为机器狗自重与满载行李重力之和。 （1）机器狗的功率 （2）该过程机器狗克服重力所做的功 12．【答案】（1）2 （2）内能 （3）等于 【知识点】功的计算公式的应用；能量的相互转化和转移 【解析】【分析】 （1）根据公式G=mg计算物体的重力，根据公式W=GH可得物体从A点滑到水平面时重力所做的功； （2）根据能量转化的知识解答； （3）再次滑下的过程损失的机械能不变。 【解答】 （1）根据题意可知，质量为1kg的物体的重力为：G=mg=1kg×10N/kg=10N， 物体从A点滑到水平面时重力所做的功：W=GH=10N×0.2m=2J； （2）物体从A点滑到B点的过程中，物体克服摩擦做功，即机械能转化为内能； （3）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，A→B下降的高度等于B→C下降的高度。 13．【答案】（1）机械能 （2）解： 机械狗的牵引力为100牛，将铁饼从65米的落地点径直运到起点机器狗做的功为：W=Fs=100N×65m=6500J， 机械狗的功率：。 （3）解：根据题意可知，负重的机器狗的总重力：G=mg=（12kg+2kg）×10N/kg=140N， 从一楼到五楼上升高度为：h=4×3m=12m， 那么机器狗克服重力做的功：W'=Gh=140N×12m=1680J。 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；能量的相互转化和转移 【解析】【分析】 （1）根据能量转化的知识解答。 （2）首先根据W=Fs得到机械狗做的功，然后根据得到机械狗的功率。 （3）首先根据G=mg计算机器狗的总重力，再利用W=Gh可求出克服重力做功。 【解答】 （1）机械狗在平地上运输铁饼，消耗电能，产生机械能，因此是将电能转化为机械能。 14．【答案】（1）45000 （2）功率 （3） 【知识点】功率；功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据拉力做功 W=Fs来计算； （2）在国际单位制中，功率的主单位是瓦特，马力是功率的常用单位； （3）已知汽车行驶的速度和功率，利用可求出汽车的牵引力大小，再由二力平衡条件可得出汽车在行驶过程中受到的阻力大小。 【解答】（1）物体重力为4500N， 该马在1m in内将重物提升了约10m， 则拉力所做的功：W=Fs=Gh=4500N×10m=45000J ； （2）由题意可知，马力是功率的单位； (3)由拉力的功率为：，即1马力=750W；则P总=150×750W=112500W，速度90km/h=25m/s，由，可知，汽车的牵引力为：，由二力平衡条件可知汽车行驶过程中受到的阻力为：f=F=4500N。 故答案为：（1）45000；（2）功率；（3）汽车在桥面上行驶过程中受到的阻力是4500N。 15．【答案】（1）该房车的行驶速度 （2）车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，牵引力做的功为 （3） 【知识点】速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；重力的大小；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据计算速度。 （2）物体做匀速直线运动，受力平衡，牵引力等于阻力，由W=Fs计算功的大小。 （3）根据P=Fv的变式计算牵引力的大小。 16．【答案】（1）解：根据题意可知，额定功率为100kW=100×103W，在路面上行驶6min=360s， 则车在这次测试过程中牵引力所做的功为：W=Pt=100×103W×360s=3.6×107J； 答：该车在这次测试过程中牵引力所做的功为3.6×107J。 （2）解：综上所述，汽车行驶了8km=8×103m， 则该车受到的牵引力为：， 当该车做匀速直线运动时，它受到的阻力与牵引力相互平衡，即二者大小相等， 则它受到的阻力f=F=4.5×103N。 答：该车受到的水平阻力为4.5×103N。 【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用 【解析】【分析】 （1）根据公式W=Pt计算牵引力做的功； （2）根据计算出汽车受到的牵引力，然后根据二力平衡的知识计算出该车受到的阻力 。 17．【答案】（1）发动机做的功：W=Pt=2×105W×3600s=7.2×108J； （2）F= = =1×104N； 【知识点】功率；功率计算公式的应用 【解析】【分析】 （1）根据求出发动机做的功； （2）根据求出汽车牵引力。 【解答】 （1）由可得，发动机做的功W=Pt=2×105W×3600s=7.2×108J； （2）由可得，汽车牵引力 18．【答案】（1）由“ 已知受到的阻力是其总重力的0.1倍 ”可知，阻力为 （2）水的重力为 注满水时水泵对水 做的功为 （3）满载时做匀速直线运动，受力平衡，牵引力等于阻力，可知牵引力为 速度为 功率为 【知识点】二力平衡的条件及其应用；重力的大小；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“已知受到的阻力是其总重力的0.1倍 ”和G=mg计算阻力大小。 （2）功等于水的重力与水上升高度的乘积。 （3）根据P=Fv计算功率大小，注意速度的单位是m/s。 19．【答案】（1）解：G=mg=1300kg×10N/kg×2/5=5200N W=Gh=5200N×100m=520000J （2）解：P=Fv=5200N×3.6m/s=18720W 【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计算出“天问一号”的重力，再根据W=Gh计算重力做的功； （2）从图乙中确定“天问一号”下落的速度，再根据P=Fv计算出做功的功率。 20．【答案】（1）发动机对汽车所做的功 （2）匀速行驶时，汽车没有在重力的方向移动距离，可知重力做功为零。 （3）车做匀速直线运动，受力平衡，摩擦力等于牵引力，可知摩擦力为。 【知识点】二力平衡的条件及其应用；力是否做功的判断；功的计算公式的应用 【解析】【分析】（1）发电机所做的功用W=Pt进行计算。 （2）做功的条件：物体在力的方向上有移动距离。 （3）平衡力：大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。 21．【答案】（1）800 （2）40 （3）解：机器人前进的距离s=vt=1m/s×30s=30m； 此过程中牵引力做的功：W=F牵s=40N×30m=1200J， 此过程中牵引力做功的功率：。 答：此过程中牵引力的功率是40W。 【知识点】二力平衡的条件及其应用；重力的大小；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】 （1）根据公式G=mg计算机器人的重力； （2）根据f=0.05G计算机器人受到的阻力，根据平衡力的知识计算机器人受到的牵引力； （3）根据W=Fs可得此过程中牵引力做的功，利用求得此过程中牵引力做功的功率。 【解答】（1）根据题意可知，机器人的支路为80kg， 则机器人的重力：G=mg=80kg×10N/kg=800N； 答：机器人的重力为800N。 （2）根据题意可知， 该机器人在地面上所受阻力是机器人重力的0.05倍，则机器人在水平地面受到的阻力：f=0.05G=0.05×800N=40N； 机器人匀速直线运动时，受力平衡，即阻力等于牵引力，即：F牵=f=40N； ​​​​​​​答：机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力是40N。 22．【答案】300焦；悬挂时，弹力带处于伸长状态，积蓄了弹性势能；人向上运动时，弹力带对人做功，弹性势能转化为人的机械能，使人完成一次引体向上所需做的功减少，根据 W = F s 可知，当上升距离s一定时，所需拉力减小。 【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的转化与守恒 【解析】【分析】（1）利用W=Gh计算克服重力做功； （2）当弹力带被拉伸时，弹性势能增加，当弹力带恢复原状时，对人做功，弹性势能转化为人的动能。 【解答】（1）完成一次引体向上，克服重力做功 （2）人悬挂时，弹力带处于伸长状态，积蓄了弹性势能；人向上运动时，弹力带对人做功，弹性势能转化为人的机械能，使人完成一次引体向上所需做的功减少，根据可知，当上升距离s一定时，所需拉力减小。所以利用弹力绳更容易完成引体向上。 23．【答案】（1）汽车的质量 m=2t=2×103kg 汽车重力 G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N 汽车匀速行驶时受到的阻力和汽车的牵引力是平衡力，牵引力 F=f=0.1G=0.1×2×104N=2×103N （2）行驶半小时的路程 s=vt=18km/h×0.5h=9km=9000m 行驶半小时电动机做的功为 W=Fs=2×103N×9000m=1.8×107J （3）发动机的功率为 答：（1）发动机所提供的牵引力大小为2×103N； （2）行驶半小时电动机做的功为1.8×107J； （3）发动机的功率为1×104W。 【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）根据二力平衡关系求出牵引力大小； （2）根据速度公式求出半小时内汽车行驶的路程，利用W=Fs求出电动机做的功； （3）根据求出发动机的功率。 24．【答案】机械能；500W；1680J 【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）用电器是将电能转化为其他形式的能的装置。 （2）根据W=Fs得到机械狗做的功，根据得到机械狗的功率。 （3）根据G=mg得到总重力，从一楼跑到五楼，上升高度为4层楼的高度，再利用W=Gh可求出克服重力做功。 【解答】（1）机械狗在平地上运输铁饼，消耗电能，克服地面阻力做功，是将电能转化为机械能。 （2）机械狗的牵引力为100牛，将铁饼从65米的落地点径直运到起点所做的功为 该机械狗的功率 （3）机械狗携带标准铁饼上五楼时的总重力为 上五楼总高度为 整个过程中机械狗克服重力所做的功 学科网（北京）股份有限公司 $