专题03 功和功率（期中压轴题训练）九年级物理上学期新教材苏科版

专题03 功和功率 1．全民运动，强国有我，体育承载着国家强盛、民族振兴的梦想，关乎人民幸福，关乎民族未来。各种各样的运动形式蕴含有许多物理知识，以下说法正确的是（　　） A．小武推出的篮球在空中飞行过程中，此时小武对篮球做功 B．小刚为了跳的更远所以加速助跑，这是为了增大惯性 C．小丽游泳时为了向前游所以用力向后划水，利用了物体间力的作用是相互的 D．乒乓球被击打后才向前运动，说明力是维持物体运动状态的原因 2．下列说法中正确的是（   ） A．用手从地面上提起水桶，手的拉力对水桶做了功 B．背着书包在水平地面上行走，肩对书包的支持力做了功 C．篮板将篮球反弹回来，篮板持续对篮球做功 D．用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功 3．如图所示为我国登山爱好者成功登顶珠穆朗玛峰的过程，体重（含装备）越大的队员一定（　　） A．做功越多 B．功率越大 C．做功越快 D．功率越小 4．一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是（　　） A．小球在下落过程中受力平衡 B．小球在下落过程中重力做功 C．小球所受的重力在AB段做的功小于在BC段做的功 D．小球所受的重力在AB段做功的功率大于在BC段做功的功率 5．在学校举行的跳绳比赛中，体重为50kg的小琪，1min内跳120次，若每次跳绳小琪上升的高度约为5cm，请你估算小琪在1min跳绳功率最接近（　　） A．0.5W B．5W C．50W D．500W 6．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线运动，在相同水平面上两次拉动木块得到的关系图象如图乙所示。第1、2两次弹簧测力计示数分别为、；速度分别为、；如果运动时间相同，拉力所做的功分别为、下列判断正确的是（　　） A．；； B．；； C．；； D．；； 7．如图所示，是小球从某高度处由静止下落过程中路程h与时间t的关系图，在下列四个图像中，能正确描述重力G对该球做功W与下落高度h关系的是（     ） A． B． C． D． 8．工人把重为200N有轮子的箱子推到高处平台，如图所示。图中A、C、H是箱子在三段路面的起点，箱子经过AB、CF、HK路段时均做匀速直线运动，且所受推力方向与所在路面平行。如表记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。，，，，忽略箱子体积。则下列分析正确的是（　　） 路段 AB CF HK 推力（N） 10 117 10 时间（s） 13 20 12 A．工人的推力在AB段做功为2.6J B．工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等 C．工人把箱子从C推到F处，该斜面没有省力 D．工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为 9．用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上、质量为10kg的物体向上提升。当用图乙所示的随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系图像分别如图丙和丁所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果正确的是（     ） A．0～1s内，地面对物体的支持力为30N B．1～2s内，拉力F做的功为5J C．2～3s内，拉力F的功率为8W D．2～3s内，绳子移动的距离为0.2m 10．某种新式焰火重为1N，其特点是不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重5倍的恒定的推力。这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图所示，则焰火受到的最大阻力为_________N，火药产生的推力对焰火做功的最大功率为_________W。 11．汽车在平直公路上以速度 v0匀速行驶，发动机功率为P0，快进入闹市区时，司机在 t1时刻减小了油门，使汽车的功率保持一个较小的恒定功率P 继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，汽车的牵引力F随时间t变化的图像如图所示。则减小了油门后，汽车所受阻力大小为 ___________（选填“F0”或“0.5F0”）；汽车再次匀速运动时的速度大小为 ___________（选填“2v0”或“0.5v0” ） ； 12．跳绳是一项高效的有氧运动，具有增强心肺功能。提高身体的协调性和平衡能力的作用。一名体重为的同学跳绳时，重心上升的高度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．下降过程中，该同学所受的重力不做功 B．该同学1min内跳绳225次 C．该同学跳绳一次克服自身所受的重力做的功为 D．该同学跳绳的平均功率为 13．一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 14．如图所示，若把一重物从斜面底部分别沿AB、AC、AD三个光滑斜面匀速推向顶端A，则（     ） A．沿斜面AB用的推力最小，做功最多 B．沿斜面AC用的推力最小，做功最多 C．沿斜面AD用的推力最小，做功最多 D．沿着三个斜面用的推力不相等，但做功一样多 15．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 16．如图所示，水平地面上AB段和BC段长度相等，AB段比BC段粗糙一些。用水平恒力F拉动物块经过AB和BC段，物块在AB段刚好做匀速直线运动。以下说法正确的是（     ） A．物块经过AB段和BC段所用时间相等 B．拉力F在AB段做的功大于在BC段做的功 C．水平方向上物块在AB段所受合力大小大于在BC段所受的合力大小 D．拉力F在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率 17．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 18．粗糙水平面上有一木块，受到方向不变的水平拉力作用，水平拉力F与时间t的关系如图甲所示，木块的速度v和时间t的关系如图乙所示，6s内运动的路程为9m。下列说法正确的是（   ） A．0~6s内木块受到的摩擦力f不变 B．0~2s内水平拉力F小于木块受到的摩擦力f C．2~4s内克服摩擦力做功30J D．2~6s内水平拉力做的功为90J 19．一辆赛车在跌宕起伏道路行驶，先后完成匀速、快加速、慢减速行驶过程，若该赛车输出功率P恒定，则能近似描述牵引力F随时间t变化的图像是（   ） A． B． C． D． 20．如图所示，两底面积分别为2S和S的圆筒，底部放在同一水平面上，筒内装密度为的同种液体，两筒内液面高度差为H，两筒间有细管相连，现把连接两筒的阀门打开，使两筒中液体高度相等，则这一过程中液体的重力做的功为（　　） A． B． C． D． 21．铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高动车速度是一个重要问题。已知匀速行驶时，列车所受阻力与速度成正比，即；动车一共四节动力车厢，每节动力车厢能提供的功率为，此时最大车速为，若四节动力车厢只有一节动力车厢工作，则此时最大车速为（　　） A． B． C． D． 22．燃油车出厂时都会标注最大功率，有经验的司机上坡时需要增大车子牵引力，请你从公式P=Fv角度分析，写出两种增大牵引力的方法：__________。 23．如图甲所示，小明用水平力F推放在水平地面的木箱。在此过程中推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示。木箱在时受到的摩擦力_________N，3~5s推力做的功_________J。 24．—重力为的轿车在水平地面上行驶，在25s内的速度与时间（v-t）关系图像如图甲所示，牵引力与时间（F-t）图像如图乙所示。已知前15s轿车运动的路程为300m，则在前15s汽车牵引力做的功为_________J，在15~25s内汽车阻力的大小为_________N，在15~25s内汽车牵引力的功率为_________W。 25．如图所示，一长为的粗细不均匀的水泥电线杆，质量为200 kg，重心在距离端0.3L处，当用竖直向上的力将端缓慢匀速抬高1 m（端仍在地面上）时，做功为________J．（取） 26．如图所示，物体A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动，已知物体A与水平桌面之间的摩擦力是50N，则物体B的重力做功功率是________W。（不计绳重、滑轮重、绳与滑轮及轮轴间的摩擦） 27．如图所示，系一小球从静止开始无阻力自由下落每隔相等时间拍摄的照片。若将全程距离分为相等的两段，则前后两段小球重力所做的功W1___W2（选填：“大于”或“等于”或“小于”），小球重力的功率P1___P2（选填：“大于”或“等于”或“小于”）。 28．阅读下列短文，回答问题。 变速自行车 自行车已有一百多年历史，是世界各国居民喜爱的交通、健身工具。它由许多简单机械组成，是人类发明的最成功的人力机械之一、如图是自行车的部分结构示意图，骑行时人在脚踏处施力，通过曲柄带动前齿轮A顺时针转动，再通过链条带动后齿轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A、后轮与齿轮B，两处都是同轴转动（物体绕同一个中心轴转动，在相同时间转过的圈数相同）的轮轴结构，也可视为不等臂杠杆。 A、B齿轮通过链条配合工作，在相同时间转过的齿数相同，链条与A、B齿轮间的作用力大小相等。 变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合，即调节齿比数（），从而改变车速。 下表是小明的变速自行车的部分参数，齿轮的周长等于齿数与链条节距的乘积。 结构 参数 前齿轮（3速） 齿数：22、32、45 曲柄 长度： l=18cm 后齿轮（7速） 齿数： 12、15、17、19、21、24、28 轮胎 直径： D=60cm 链条 节距： d=1.5cm (1)如图所示，曲柄和前齿轮是按照___________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的；骑行时，前齿轮A和后齿轮B___________（选填“是”或“不是”）同轴转动； (2)小明调节自行车齿比为 当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈，后轮转动___________圈； (3)当小明骑自行车爬坡时，为了最省力，应该调整齿比为___________（用分数表示）； (4)小明调节自行车为最大齿比，以9m/s的速度在某段水平路面匀速骑行时，地面对后轮的摩擦力为20N。则他1分钟要使脚踏转动___________圈，作用在脚踏上的力至少为___________N。（π=3） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 功和功率 1．全民运动，强国有我，体育承载着国家强盛、民族振兴的梦想，关乎人民幸福，关乎民族未来。各种各样的运动形式蕴含有许多物理知识，以下说法正确的是（　　） A．小武推出的篮球在空中飞行过程中，此时小武对篮球做功 B．小刚为了跳的更远所以加速助跑，这是为了增大惯性 C．小丽游泳时为了向前游所以用力向后划水，利用了物体间力的作用是相互的 D．乒乓球被击打后才向前运动，说明力是维持物体运动状态的原因 【答案】C 【详解】A．篮球在空中飞行过程中受到重力和空气阻力的作用，小武对篮球没有力的作用，小武对篮球不做功，故A错误； B．惯性的大小只和物体的质量有关，和其他因素无关，助跑不能增大惯性而是利用了惯性来跳得更远，故B错误； C．小丽用力向后划水时小丽对水的作用力向后，同时，水对小丽施加一个向前的作用力使小丽前进，这是利用了物体间力的作用是相互的，故C正确； D．乒乓球被击打后才向前运动，乒乓球受到了力的作用，运动状态发生了改变，说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。 故选C。 2．下列说法中正确的是（   ） A．用手从地面上提起水桶，手的拉力对水桶做了功 B．背着书包在水平地面上行走，肩对书包的支持力做了功 C．篮板将篮球反弹回来，篮板持续对篮球做功 D．用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功 【答案】A 【详解】A．用手从地面上提起水桶，水桶在拉力的方向上移动了距离，手的拉力对水桶做了功，故A正确； B．背着书包在水平地面上行走，书包没有在肩对书包的支持力的方向上移动距离，所以肩对书包的支持力没有做功，故B错误； C．篮板将篮球反弹回来，篮板并不是对篮球始终有力的作用，所以篮板没有持续对篮球做功，故C错误； D．用力推一辆汽车，汽车静止不动，汽车没有在力的方向上移动距离，推力没有做功，故D错误。 故选A。 3．如图所示为我国登山爱好者成功登顶珠穆朗玛峰的过程，体重（含装备）越大的队员一定（　　） A．做功越多 B．功率越大 C．做功越快 D．功率越小 【答案】A 【详解】A．登山爱好者成功登顶珠穆朗玛峰的过程中，上升的高度相同，根据可知体重（含装备）越大的队员克服重力做的功一定越多，故A符合题意； BCD．功率表示做功快慢，由于不知道每位队员的登顶时间，无法利用比较功率，故BCD不符合题意。 故选A。 4．一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是（　　） A．小球在下落过程中受力平衡 B．小球在下落过程中重力做功 C．小球所受的重力在AB段做的功小于在BC段做的功 D．小球所受的重力在AB段做功的功率大于在BC段做功的功率 【答案】B 【详解】A．小球在下落过程中，速度越来越大，其运动状态发生改变，受力不平衡，故A错误； B．小球在下落过程中受到重力作用，且在重力方向上有距离，故重力做功，故B正确； C．根据功的计算公式W=Fs，小球所受的重力不变，移动的距离相等，故重力在AB段做的功等于在BC段做的功，故C错误； D．根据公式，小球所受的重力在AB段做功等于在BC段做的功，但在BC段的时间小，故重力在AB段的功率小于在BC段做功的功率，故D错误。 故选B。 5．在学校举行的跳绳比赛中，体重为50kg的小琪，1min内跳120次，若每次跳绳小琪上升的高度约为5cm，请你估算小琪在1min跳绳功率最接近（　　） A．0.5W B．5W C．50W D．500W 【答案】C 【详解】小琪在1min跳绳做功为 则小琪在1min跳绳功率为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线运动，在相同水平面上两次拉动木块得到的关系图象如图乙所示。第1、2两次弹簧测力计示数分别为、；速度分别为、；如果运动时间相同，拉力所做的功分别为、下列判断正确的是（　　） A．；； B．；； C．；； D．；； 【答案】A 【详解】BC．用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线运动，木块做匀速直线运动，则拉力等于摩擦力，而摩擦力的大小不变，故拉力的大小不变，故BC错误； A D．拉力等于摩擦力，而摩擦力的大小不变，故拉力的大小不变，从图乙可知，第二次速度大，如果运动时间相同，则第二次路程远，拉力相同，故第二次做功比较大，故A正确；D错误。 故选A。 7．如图所示，是小球从某高度处由静止下落过程中路程h与时间t的关系图，在下列四个图像中，能正确描述重力G对该球做功W与下落高度h关系的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据重力做功公式 ，小球的重力是定值，因此重力对小球做的功和下落高度成正比关系，对应的图像是过坐标原点的倾斜直线。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．工人把重为200N有轮子的箱子推到高处平台，如图所示。图中A、C、H是箱子在三段路面的起点，箱子经过AB、CF、HK路段时均做匀速直线运动，且所受推力方向与所在路面平行。如表记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。，，，，忽略箱子体积。则下列分析正确的是（　　） 路段 AB CF HK 推力（N） 10 117 10 时间（s） 13 20 12 A．工人的推力在AB段做功为2.6J B．工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等 C．工人把箱子从C推到F处，该斜面没有省力 D．工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为 【答案】D 【详解】A．AB段的路程未知，仅知道推力为10N，无法计算做功，故A错误； B．AB和CF的推力与路程均未知（AB=CF但推力不同），无法判断做功是否相等，故B错误； C．斜面的推力117N小于箱子重力200N，是省力的，故C错误。 D．AB段功率，HK段功率，由AB段匀速，推力等于摩擦力，HK段匀速，推力也等于摩擦力，且AB和HK推力均为10N，则，故D正确。 故选D。 9．用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上、质量为10kg的物体向上提升。当用图乙所示的随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系图像分别如图丙和丁所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果正确的是（     ） A．0～1s内，地面对物体的支持力为30N B．1～2s内，拉力F做的功为5J C．2～3s内，拉力F的功率为8W D．2～3s内，绳子移动的距离为0.2m 【答案】A 【详解】由图甲可知滑轮组承担物重的绳子股数 。物体重力 由图丙、乙可知，2～3s内物体匀速上升，拉力，不计绳重和摩擦，由 可得动滑轮重 A．0～1s内，拉力 。滑轮组对物体的拉力 地面对物体的支持力 ，故A正确； B．1～2s内，拉力 。由图丁可知物体上升高度 ，绳子移动距离 拉力做的功 ，故B错误； C．2～3s内，拉力 ，物体速度 ，绳子移动速度 拉力的功率 ，故C错误； D．2～3s内，由图丁可知物体上升高度 绳子移动距离 ，故D错误。 故选A。 10．某种新式焰火重为1N，其特点是不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重5倍的恒定的推力。这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图所示，则焰火受到的最大阻力为_________N，火药产生的推力对焰火做功的最大功率为_________W。 【答案】 4 50 【详解】已知焰火重力，推力大小为自重的5倍，因此推力 焰火向上运动时，竖直方向受向上的推力、向下的重力、向下的阻力；阻力随速度增大而增大，当焰火匀速运动时受力平衡，阻力达到最大，此时满足： ，最大阻力： 由图像可知，当阻力时，对应的最大速度。推力做功的最大功率 11．汽车在平直公路上以速度 v0匀速行驶，发动机功率为P0，快进入闹市区时，司机在 t1时刻减小了油门，使汽车的功率保持一个较小的恒定功率P 继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，汽车的牵引力F随时间t变化的图像如图所示。则减小了油门后，汽车所受阻力大小为 ___________（选填“F0”或“0.5F0”）；汽车再次匀速运动时的速度大小为 ___________（选填“2v0”或“0.5v0” ） ； 【答案】 F0 0.5v0 【详解】[1]汽车以速度匀速行驶时，处于平衡状态，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。由图像可知，匀速行驶时牵引力为，所以此时阻力 又因为汽车行驶过程中所受阻力大小不变，所以减小油门后，汽车所受阻力大小仍为。 [2]汽车原来以速度匀速行驶，发动机功率为，根据 可得 减小油门后，功率保持较小的恒定功率，由图像可知，减小油门瞬间牵引力变为，减速瞬间速度不变，此时功率 汽车再次匀速运动时，牵引力，功率，，可得此时速度 12．跳绳是一项高效的有氧运动，具有增强心肺功能。提高身体的协调性和平衡能力的作用。一名体重为的同学跳绳时，重心上升的高度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．下降过程中，该同学所受的重力不做功 B．该同学1min内跳绳225次 C．该同学跳绳一次克服自身所受的重力做的功为 D．该同学跳绳的平均功率为 【答案】D 【详解】A．下降过程中，重力方向向下，该同学向下移动，因此该同学所受的重力做功，故A错误； B．由图可知，跳1次绳的周期为，因此1min内跳绳次数为次，故B错误； C．由图可知，跳绳时重心上升最大高度，跳一次克服重力做功 故C错误； D．1min内克服自身所受的重力做的总功 平均功率 故D正确。 故选 D。 13．一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。 14．如图所示，若把一重物从斜面底部分别沿AB、AC、AD三个光滑斜面匀速推向顶端A，则（     ） A．沿斜面AB用的推力最小，做功最多 B．沿斜面AC用的推力最小，做功最多 C．沿斜面AD用的推力最小，做功最多 D．沿着三个斜面用的推力不相等，但做功一样多 【答案】D 【详解】A．由图可知，斜面AB的长度最短，根据斜面越长越省力的特点，沿斜面AB的推力最大；故A错误； B．斜面AC的长度不是最长的，所以沿斜面AC的推力不是最小的，且因为不考虑摩擦，根据功的原理，沿三个斜面做功一样多；故B错误； C．斜面AD的长度最长，所以沿斜面AD用的推力最小，但沿三个斜面做功一样多；故C错误； D．因为三个斜面的高度相同，重物重力不变，根据，克服重力做的功相同，又因为不考虑摩擦，推力做的功等于克服重力做的功，所以沿着三个斜面用的推力不相等（斜面长度不同），但做功一样多；故D正确。 故选 D。 15．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。 16．如图所示，水平地面上AB段和BC段长度相等，AB段比BC段粗糙一些。用水平恒力F拉动物块经过AB和BC段，物块在AB段刚好做匀速直线运动。以下说法正确的是（     ） A．物块经过AB段和BC段所用时间相等 B．拉力F在AB段做的功大于在BC段做的功 C．水平方向上物块在AB段所受合力大小大于在BC段所受的合力大小 D．拉力F在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率 【答案】D 【详解】A.设AB段和BC段长度均为，物块在AB段速度为。 物块在AB段匀速运动，因此拉力和摩擦力大小相等。 BC段较光滑，摩擦力 所以物块在BC段受合力 因此做加速运动，平均速度 由可知，， 因，故，故A错误； B.由可知，，，故，故B错误； C.物块在AB段匀速运动，水平方向合力 在BC段加速运动，水平方向合力 故，故C错误； D.由可知 同理得 因且，故，故D正确。 故选D。 17．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。 18．粗糙水平面上有一木块，受到方向不变的水平拉力作用，水平拉力F与时间t的关系如图甲所示，木块的速度v和时间t的关系如图乙所示，6s内运动的路程为9m。下列说法正确的是（   ） A．0~6s内木块受到的摩擦力f不变 B．0~2s内水平拉力F小于木块受到的摩擦力f C．2~4s内克服摩擦力做功30J D．2~6s内水平拉力做的功为90J 【答案】C 【详解】AB．由图乙可知，0~2s内物体静止，处于平衡状态，水平方向上受到的拉力F与摩擦力f是一对平衡力，大小相等，由图甲可知，0~2s内拉力为5N，则摩擦力为5N；2~4s内物体做加速运动，受力不平衡，4~6s内物体做匀速直线运动，受力平衡，由图甲可知，4~6s内拉力为10N，则滑动摩擦力为10N，运动过程中接触面的粗糙程度和物体对水平面的压力大小都不变，所以2~4s内物体受到的滑动摩擦力也为10N；所以0~6s内木块受到的摩擦力f改变，故AB错误； C．2~4s内物体受到的滑动摩擦力为10N；由图乙可知，4~6s内物体做匀速直线运动，速度为3m/s，4~6s内物体运动的路程 6s内运动的路程为9m，0~2s内物体静止，则2~4s内物体运动的路程 则2~4s内克服摩擦力做功，故C正确； D．由图甲可知，2~4s内水平拉力为15N，则2~4s内水平拉力做的功 4~6s内拉力为10N，则4~6s内水平拉力做的功 则2~6s内水平拉力做的功，故D错误。 故选C。 19．一辆赛车在跌宕起伏道路行驶，先后完成匀速、快加速、慢减速行驶过程，若该赛车输出功率P恒定，则能近似描述牵引力F随时间t变化的图像是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】赛车输出功率P恒定，由公式可得，匀速运动时，速度不变时，牵引力不变；快加速运动时，速度快速增加，牵引力快速减少；慢减速运动时，速度慢慢减少，牵引力也慢慢增加；故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 20．如图所示，两底面积分别为2S和S的圆筒，底部放在同一水平面上，筒内装密度为的同种液体，两筒内液面高度差为H，两筒间有细管相连，现把连接两筒的阀门打开，使两筒中液体高度相等，则这一过程中液体的重力做的功为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据液体体积守恒，左侧下降的液体转移到右侧，这部分液体重力为 该部分液体的等效重心从最终液面上方处降至下方处，重心总下降高度，这一过程中液体的重力做的功为，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 21．铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高动车速度是一个重要问题。已知匀速行驶时，列车所受阻力与速度成正比，即；动车一共四节动力车厢，每节动力车厢能提供的功率为，此时最大车速为，若四节动力车厢只有一节动力车厢工作，则此时最大车速为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当四节动力车厢工作时，总功率为，此时牵引力等于阻力 由功率公式得 解得比例系数 当一节动力车厢工作时，功率为，此时牵引力等于新的阻力 由功率公式得 代入的表达式： 化简得，即，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 22．燃油车出厂时都会标注最大功率，有经验的司机上坡时需要增大车子牵引力，请你从公式P=Fv角度分析，写出两种增大牵引力的方法：__________。 【答案】可以换低档减速行驶；可以增大油门，来增大功率 【详解】由 可知，在功率一定的情况下，可以换低档减速行驶，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡。在速度一定时，可以增大油门，来增大功率，从而提高牵引力。 23．如图甲所示，小明用水平力F推放在水平地面的木箱。在此过程中推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示。木箱在时受到的摩擦力_________N，3~5s推力做的功_________J。 【答案】 100 120 【详解】由图丙，3~5s速度为保持不变，即做匀速直线运动，受力平衡，在水平方向上摩擦力等于推力，由图乙，3~5s内推力，即滑动摩擦力为100N，1~3s内，由图丙，速度不为零，即受滑动摩擦力，其大小只与压力和接触面粗糙程度有关，木箱运动过程中重力不变，压力不变，接触面粗糙程度不变，所以时，摩擦力为100N； 由可得，3~5s内运动的路程 所以推力做功 24．—重力为的轿车在水平地面上行驶，在25s内的速度与时间（v-t）关系图像如图甲所示，牵引力与时间（F-t）图像如图乙所示。已知前15s轿车运动的路程为300m，则在前15s汽车牵引力做的功为_________J，在15~25s内汽车阻力的大小为_________N，在15~25s内汽车牵引力的功率为_________W。 【答案】 2000 【详解】由乙图知，前15s 牵引力，路程，汽车牵引力做的功 15～25s轿车匀速直线运动，水平方向二力平衡；此段牵引力，所以阻力 匀速速度，汽车牵引力的功率为 25．如图所示，一长为的粗细不均匀的水泥电线杆，质量为200 kg，重心在距离端0.3L处，当用竖直向上的力将端缓慢匀速抬高1 m（端仍在地面上）时，做功为________J．（取） 【答案】1400 【详解】电线杆的重力 电线杆重心升高的高度 将电线杆看作一个以B端为支点的杠杆。当A端被抬高时，电线杆绕B点转动。 设A端抬高的高度为hA，重心抬高的高度为hG，电线杆长为L。 根据题意，重心距离A端0.3L，则重心距离B端为 根据相似三角形原理，各点升高的高度与其到支点B的水平距离成正比，可得 已知A端抬高的高度 ，则重心升高的高度为 力F做的功 WF 等于克服其自身重力所做的功 26．如图所示，物体A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动，已知物体A与水平桌面之间的摩擦力是50N，则物体B的重力做功功率是________W。（不计绳重、滑轮重、绳与滑轮及轮轴间的摩擦） 【答案】10 【详解】由图可知，动滑轮上绳子的有效股数为2，由滑轮组的特点可知物体B下降的速度为 不计绳重、滑轮重、绳与滑轮及轮轴间的摩擦，则绳端的拉力 物体B匀速下降，则B的重力为 根据可知，物体B的重力做功功率是 27．如图所示，系一小球从静止开始无阻力自由下落每隔相等时间拍摄的照片。若将全程距离分为相等的两段，则前后两段小球重力所做的功W1___W2（选填：“大于”或“等于”或“小于”），小球重力的功率P1___P2（选填：“大于”或“等于”或“小于”）。 【答案】 等于 小于 【详解】[1]由题图可知，小球重力一定，前后两段距离相等，根据可知，前后两段小球重力做功； [2]重力做的功相等，因小球下落的速度越来越大，则前一半距离的运动时间大于后一半距离的运动时间，根据可知，前后两段小球重力做功的功率。 28．阅读下列短文，回答问题。 变速自行车 自行车已有一百多年历史，是世界各国居民喜爱的交通、健身工具。它由许多简单机械组成，是人类发明的最成功的人力机械之一、如图是自行车的部分结构示意图，骑行时人在脚踏处施力，通过曲柄带动前齿轮A顺时针转动，再通过链条带动后齿轮B与后轮一起转动。曲柄与齿轮A、后轮与齿轮B，两处都是同轴转动（物体绕同一个中心轴转动，在相同时间转过的圈数相同）的轮轴结构，也可视为不等臂杠杆。 A、B齿轮通过链条配合工作，在相同时间转过的齿数相同，链条与A、B齿轮间的作用力大小相等。 变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合，即调节齿比数（），从而改变车速。 下表是小明的变速自行车的部分参数，齿轮的周长等于齿数与链条节距的乘积。 结构 参数 前齿轮（3速） 齿数：22、32、45 曲柄 长度： l=18cm 后齿轮（7速） 齿数： 12、15、17、19、21、24、28 轮胎 直径： D=60cm 链条 节距： d=1.5cm (1)如图所示，曲柄和前齿轮是按照___________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的；骑行时，前齿轮A和后齿轮B___________（选填“是”或“不是”）同轴转动； (2)小明调节自行车齿比为 当他通过蹬脚踏使前齿轮转动一圈，后轮转动___________圈； (3)当小明骑自行车爬坡时，为了最省力，应该调整齿比为___________（用分数表示）； (4)小明调节自行车为最大齿比，以9m/s的速度在某段水平路面匀速骑行时，地面对后轮的摩擦力为20N。则他1分钟要使脚踏转动___________圈，作用在脚踏上的力至少为___________N。（π=3） 【答案】(1) 省力 不是 (2)3 (3) (4) 80 125 【详解】（1）[1]由图可知，曲柄和前齿轮组成的轮轴结构中，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，轮半径大于轴半径，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，动力臂大于阻力臂，曲柄和前齿轮是按照省力杠杆来设计的。 [2]骑行时，前齿轮A和后齿轮B不是绕同一个中心轴转动，所以，不是同轴转动。 （2）由自行车齿比为，前齿轮是后齿轮的三倍，二者同一链条相连，故同时间通过距离相同，故前轮转一圈，后轮转三圈。 （3）当骑自行车爬坡时，为了最省力，应使齿比最小，即前齿轮齿数最少，后齿轮齿数最多。 由表可知，前齿轮最少齿数为22，后齿轮最多齿数为28，所以最省力的齿比为。 （4）[1]由表格数据可知，最大齿比，1min内后轮经过的距离为s=vt=9m/s×60s=540m 即3×0.6m×n后轮=540m 解得n后轮=300 由于后轮与后齿轮同轴，所以后齿轮在1min内转的圈数等于后轮在1min内转的圈数，假设前齿轮转过的圈数为n前，根据前后齿轮转过的距离相等可得12×n后轮×d=45×n前×d 可得n前=80，则他1分钟要使脚踏板转动80圈。 [2]后轮与齿轮B是轮轴型的杠杆，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面对后轮的摩擦力，动力臂为后齿轮的半径，阻力臂是后车轮半径， 根据杠杆条件 ……① 链条对前齿轮的力与链条对后齿轮的力大小相等，前齿轮和脚踏板也是杠杆，动力为人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，根据杠杆条件……② 前后齿轮半径之比等于齿数之比，即 ……③ 联立①②③可得，作用子脚踏板的力至少为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $