2023年中考物理二轮复习专题训练11 功和功率的计算

这是一份2023年中考物理二轮复习专题训练11 功和功率的计算，共27页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
 专题11功和功率的计算一、选择题1．教室里，同学们正在调换座位，下列所描述的情境中，人对物体一定做功的是（　　）  A．甲在推一张堆满课本的课桌，却没能把它推动B．乙抱着一叠课本原地不动C．丙推着一张空课桌在教室地面上前进D．丁提着一只书包从教室前排走到后排2．周末，小明和小华去爬山。他们从山脚下同一地点同时出发，沿着不同路径上山（小明走的道路比较陡峭，但是路程短，小华走的道路比较平缓，但是路程长），同时到达山顶。已知，小明的质量为48kg，小华的质量为55kg。则下列说法正确的是（　　）  A．小明克服自身重力所做的功比较多B．他们克服自身重力所做的功一样多C．小华克服自身重力做功的功率比较大D．小明克服自身重力做功的功率比较大3．甲、乙两人在相同的水平路面上，用水平推力分别以1m/s和0.5m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m。在此过程中，下列说法正确的是（　　）  A．甲的推力大于乙的推力 B．甲、乙做功相等C．甲、乙做功的功率相等 D．推动过程中木箱的动能相同4．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　）  A．功率大的机械，做功时用的时间一定少B．做功少的机械，机械效率一定低C．做有用功多的机械，机械效率一定高D．做功快的机械，功率一定大5．如图所示，一个物体在空中下落，速度越来越大，相继经过A，B，C三点，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1、功率P1，在BC段重力做功W2、功率P2，则（　　）  A．W1>W2，P1>P2 B．W1<W2，P1<P2C．W1=W2，P1>P2 D．W1=W2，P1<P26．小孟同学两次施加水平拉力拉着同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s﹣t图象如图所示，下列判断正确的是（　　）  A．两次物体所受到的拉力F1＞F2B．拉动到距离s1时，两次克服摩擦所做的功W1＝W2C．拉动到距离s1时，两次拉力对物体所做的功D．拉动到距离s1时，两次拉力对物体做功的功率P1＜P27．如图所示，光滑斜面AB>AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，所做功的功率分别为P1和P2，则（　　）  A．F1<F2，P1>P2 B．F1>F2，P1<P2C．W1>W2，P1=P2 D．W1=W2，P1=P28．雨滴在空气中竖直下落，它所受的空气阻力f与速度v成正比，即f＝kv（k为比例系数）。所以雨滴速度越来越大，最终以某一速度匀速运动，雨滴在竖直下落过程中重力做功的功率P随时间t的关系图像正确的是（　　）  A． B．C． D．9．如图，A、B、C三个物体的质量关系是mA>mB>mC，它们在同样大的力F作用下，并沿力的方向移动相同的距离s，则力F对三个物体所做的功（　　）  A．一样多 B．对A做的功最多C．对B做的功最多 D．对C做的功最多10．如图所示，平地O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿平方向3N的F。物体经过M点开始计时，每经过相同时间，虚线框记录物体的位置。物体在MQ段做匀速直线运动。F在MN、OP段做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则（　　）  A．W1＜W2；P1＞P2 B．W1＝W2；P1＞P2C．W1＞W2；P1＜P2 D．W1＝W2；P1＜P211．某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，第一种方法搬书的功率为P1，效率为η1，第二种方法搬书的功率为P2，效率为η2，则（　　）  A．P1=P2，η1=η2 B．P1>P2 ，η1>η2C．P1<P2，η1<η2 D．P1>P2，η1=η212．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s-t图象如图，根据图象，下列判断正确的是（　　）  A．两次物体运动的速度：v1<v2B．两次物体所受的拉力：F1>F2C．0~8s两次拉力对物体做功的功率：P1>P2D．0~8s两次拉力对物体所做的功：W1=W213．已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同。现有质量分别为2g和1g的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么两雨滴做匀速直线运动的过程中，它们重力的功率之比为（　　）  A．∶1 B．∶1 C．4∶1 D．2∶114．一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下，竖直向上运动（不考虑空气阻力和钢索重力），货物运动的s-t图象如图所示，根据图象可知，下列判断中正确的是（　　）A．货物竖直向上运动时，4s时的速度小于10s时的速度B．2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小C．0至6s内钢索拉力做的功小于6s至12s内钢索拉力做的功D．货物在0至12s内的竖直向上运动过程中，钢索拉力的功率保持不变15．如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于水平地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力。则下列分析正确的是（　　）A．小球运动至最高点时，受平衡力作用B．小球被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力C．运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能D．从A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率一直增大二、填空题16．一建筑工人用100N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了2m，小车受到的阻力为　     　N。撤去推力，小车仍然能继续向前运动1m，在小车前进3m的过程中，工人对小车做的功为　     　J，支持力做功　     　J。17．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。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　     　（填对应序号）；运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功　     　J。18．某运动员在某次射击比赛中，使用的气枪的枪膛长30cm，高压空气在枪膛内对子弹的推力是100N，子弹离开枪膛后前进了50m在枪膛内高压空气对子弹所做的功是　     　J。子弹射出了枪膛后，由于　     　，还能继续向前飞行，在这个过程中，高压空气对子弹做的功是　     　J。19．某单缸四冲程汽油机飞轮转速为2400r/min，则1s内该汽油机对外做功　     　次；该汽油机工作时气缸内燃气对活塞平均推力为2000N，活塞向下运动的距离是50cm，则汽油机的功率是　     　kW。20．跳绳是校运会的比赛项目之一，如图是体重为480N的某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。由图可知，她每跳一次克服自身重力所做的功为 　     　J，她1min内跳绳　     　次，克服重力做功的平均功率为 　     　W。21．在水平地面上，工人师傅沿水平方向用100N的力推着重为500N的箱子匀速前进，箱子在5s内移动了12m，在这个过程中，箱子的重力做功为 　     　J，推力所做的功为 　     　J，推力做功的功率为　     　W。22．小明两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动路程﹣﹣时间图像如图所示，观察图像，则：两次物体运动的速度为v1　     　v2；0﹣6s两次拉力对物体所做的功W1　     　W2；0﹣6s两次拉力对物体所做的功率P1　     　P2。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）23．如图无人机的质量为1.2kg，下方悬挂着一个质量为0.1kg的摄像机。在10s内无人机从地面竖直上升了20m，然后边摄像边斜向上飞行了60m又用时30s，仪表盘上显示离地高度为36m。无人机前10s对摄像机做功　     　J，后30s对摄像机做功　     　J，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为　     　W。（g取10N/kg）24．如图所示，质量为m的小球从某一高度O由静止释放，下落过程中经过P、Q两点，OP=PQ。忽略空气阻力，在下落过程中，小球从O点到P点重力势能减小　     　从P点到Q点重力势能减小；小球经过P点机械能　     　经过Q点的机械能；小球从O到P过程重力做功的功率　     　从P到Q重力做功的功率。（均选填“大于/等于/小于”）25．如图是商场的自动扶梯，它的部分几何尺寸如图所示，质量为55kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼。已知扶梯以1m/s的速度匀速上行。则扶梯对他做功的功率是　     　W，小华的机械能将　     　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。26．如图所示，质量为5kg的物体M在力F的作用下以5cm/s的速度在水平面上做匀速直线运动。此时弹簧测力计的读数为2N。则拉力F为　     　N，物体与水平地面间的摩擦力为　     　N。在5s内F做的功是　     　J，其功率为　     　W。（不计轮和绳重，不计轮和绳之间的摩擦）27．清洁机器人在水平地面上匀速运动时，所受水平动力与速度的关系如图乙所示，g取10N/kg。在150N的水平动力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中，所受阻力大小为　     　，动力所做功为　     　 J；当该机器人在水平地面上以0. 6m/s的速度匀速运动时水平动力的功率是　     　 W。  28．如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上高为120cm的车厢，所用时间为1分钟。不考虑斜面形变，该快递员做的有用功为　     　J，推力做功的功率是　     　W，货物受到斜面的摩擦力是　     　N，货物受到的所有力中，没有做功的力是　     　。29．一辆轿车以9×104W的恒定功率启动做直线运动，共运动了25s，运动的速度v与时间t的关系如图所示，由此可知前15s轿车牵引力所做的功是　          　J，20s～25s内轿车受到的阻力为　     　N。30．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如乙、丙所示，由图像可知，2~4s时，物体的合力是　     　N，4~6s内，拉力F做功的功率等于　     　。三、计算题31．如图所示是某一款电动平衡车，两车轮与地面的接触面积为4×10-3m2，平衡车对地面的压强为5×104Pa。若该平衡车20s内沿水平面匀速行驶100m，受到的阻力为90N，求：（1）该平衡车对地面的压力；（2）该平衡车所做功的功率。32．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，用300N的拉力竖直向下拉动绳子，将重为540N的物体A在20s内匀速上升了4m，若不计绳重和摩擦。关于该过程，求：（1）滑轮组对物体A做的有用功；（2）工人拉力做的总功；（3）滑轮组的机械效率；（4）拉力做功的功率；（5）若要提起740N的物体，机械效率为多少。33．如图所示，木箱重 1000N，当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为木箱重的 0.6 倍，用滑轮组使木箱沿水平面匀速向左移动 2m 距离，结果用了 20s，若滑轮组的机械效率为 80%，则：（1）有用功为多大？（2）则水平拉力 F 的大小为多大？（3）拉力做功的功率为多少？34．一辆质量为5000kg小轿车，以108km/h的速度在一条水平直线的公路上匀速行驶了20min，已知在这段路程中汽车发动机的功率是15kW，求： （1）汽车通过这段路程中，重力做功为多少？（2）汽车发动机在这期间所做的功是多少？（3）汽车受到的牵引力的大小？35．一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0.1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10m/s的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；（3）当货车以90kW的额定功率，72km/h的速度匀速行驶时，求货车此时牵引力大小？
 答案与解析一、选择题1．教室里，同学们正在调换座位，下列所描述的情境中，人对物体一定做功的是（　　）  A．甲在推一张堆满课本的课桌，却没能把它推动B．乙抱着一叠课本原地不动C．丙推着一张空课桌在教室地面上前进D．丁提着一只书包从教室前排走到后排【答案】C【解析】A．甲在推一张堆满课本的课桌，人对课桌施加了力，但没有移动距离，所以人对课桌没有做功，A不符合题意；B．乙抱着一叠课本原地不动，人对课本施加了力，但没有移动距离，所以人对课本没有做功，B不符合题意；C．丙推着一张空课桌在教室地面上前进，人对课桌施加了力，并且在力的方向上移动了距离，所以人对课桌做了功，C符合题意；D．丁提着一只书包从教室前排走到后排，人对书包施加的力竖直向上，但书包没有沿力的方向移动距离，则人对书包没有做功，D不符合题意。故答案为：C。2．周末，小明和小华去爬山。他们从山脚下同一地点同时出发，沿着不同路径上山（小明走的道路比较陡峭，但是路程短，小华走的道路比较平缓，但是路程长），同时到达山顶。已知，小明的质量为48kg，小华的质量为55kg。则下列说法正确的是（　　）  A．小明克服自身重力所做的功比较多B．他们克服自身重力所做的功一样多C．小华克服自身重力做功的功率比较大D．小明克服自身重力做功的功率比较大【答案】C【解析】AB．小明的质量为45kg，小华的质量为60kg，根据 可知，小明的重力小于小华的重力；升高的高度相同，根据 可知，小华克服自身重力所做的功比较多，AB不符合题意； CD．用时相同，小华克服自身重力所做的功比较多，根据 可知，小华克服自身重力做功的功率比较大，C符合题意，D不符合题意。故答案为：C。3．甲、乙两人在相同的水平路面上，用水平推力分别以1m/s和0.5m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m。在此过程中，下列说法正确的是（　　）  A．甲的推力大于乙的推力 B．甲、乙做功相等C．甲、乙做功的功率相等 D．推动过程中木箱的动能相同【答案】B【解析】A．根据题意知道，两次运动过程中接触面的粗糙程度相同、压力大小相同，所以木箱在两种情况下受到的摩擦力相同，因为均做匀速直线运动，木箱处于平衡状态，推力等于摩擦力，所以两次对木箱的推力相等，即F甲＝F乙A不符合题意；B．又知木箱运动的距离相等，由W＝Fs知道，甲、乙两人对木箱做功相等，即W甲＝W乙B符合题意；C．甲的速度大于乙的速度，由于 甲的功率大于乙的功率，即P甲＞P乙C不符合题意；D．甲的速度大于乙的速度，物体的质量不变，所以推动过程中木箱的动能不相同，D不符合题意。故答案为：B。4．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　）  A．功率大的机械，做功时用的时间一定少B．做功少的机械，机械效率一定低C．做有用功多的机械，机械效率一定高D．做功快的机械，功率一定大【答案】D【解析】A．功率是指单位时间内做功的多少，所以功率大的机械，做功时间不一定少，还与做功的多少有关，A不符合题意；B．机械效率是表示有用功所占总功的百分比，只知道做功少，而不知道有用功的多少，无法判断机械效率的高低，B不符合题意；C．机械效率是表示有用功所占总功的百分比，只知道有用功的多少，而不知道总功的多少，无法判断机械效率的高低，C不符合题意；D．功率是表示做功快慢的物理量，所以做功快的机械，功率一定大，D符合题意。故答案为：D。5．如图所示，一个物体在空中下落，速度越来越大，相继经过A，B，C三点，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1、功率P1，在BC段重力做功W2、功率P2，则（　　）  A．W1>W2，P1>P2 B．W1<W2，P1<P2C．W1=W2，P1>P2 D．W1=W2，P1<P2【答案】D【解析】物体在AB和BC段，距离相同，重力相同，根据W=Gh，重力做功相同，所以W1=W2；物体在下落过程中，速度越来越大，即AB段的速度v1小于BC段的速度v2，因为AB=BC，所以经过AB段的时间t1大于BC段的时间t2，又因为W1=W2，根据 可知，P1<P2。ABC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。6．小孟同学两次施加水平拉力拉着同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s﹣t图象如图所示，下列判断正确的是（　　）  A．两次物体所受到的拉力F1＞F2B．拉动到距离s1时，两次克服摩擦所做的功W1＝W2C．拉动到距离s1时，两次拉力对物体所做的功D．拉动到距离s1时，两次拉力对物体做功的功率P1＜P2【答案】B【解析】【解答】A．同一物体的重力不变，对水平面的压力不变；在同一水平面上运动，则接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等，由图像可知，两次物体都做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，两次物体所受的拉力F1＝F2＝fA不符合题意；B．由A知，两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；拉动到距离s1时，距离相等，所以根据W＝fs可知，两次克服摩擦所做的功相等，B符合题意；C．由A知，两次物体所受的拉力大小相等；拉动到距离s1时，距离相等，所以根据W＝Fs可知，两次拉力对物体所做的功相等，C不符合题意；D．由C知，两次拉力对物体所做的功相等；拉动到距离s1时，第一次所用时间小于第二次所用时间，所以根据 可知，拉动到距离s1时，两次拉力对物体做功的功率P1＞P2，D不符合题意。故答案为：B。7．如图所示，光滑斜面AB>AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，所做功的功率分别为P1和P2，则（　　）  A．F1<F2，P1>P2 B．F1>F2，P1<P2C．W1>W2，P1=P2 D．W1=W2，P1=P2【答案】D【解析】因为斜面光滑，且同一重物被匀速地从底部被拉到顶部，所以W1=W2=Gh又因为 ， 且AB>AC，所以F1<F2因为 ，且W1=W2，t1=t2，所以P1=P2D符合题意，ABC不符合题意。故答案为：D。8．雨滴在空气中竖直下落，它所受的空气阻力f与速度v成正比，即f＝kv（k为比例系数）。所以雨滴速度越来越大，最终以某一速度匀速运动，雨滴在竖直下落过程中重力做功的功率P随时间t的关系图像正确的是（　　）  A． B．C． D．【答案】D【解析】因为 又雨滴速度越来越大，最终以某一速度匀速运动，所以雨滴在竖直下落过程中重力做功的功率P随时间t的关系是随着时间的增加先增大，后不变，ABC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。9．如图，A、B、C三个物体的质量关系是mA>mB>mC，它们在同样大的力F作用下，并沿力的方向移动相同的距离s，则力F对三个物体所做的功（　　）  A．一样多 B．对A做的功最多C．对B做的功最多 D．对C做的功最多【答案】A【解析】因为对三个物体的作用力都是大小相等的力F，三个物体在力的方向上移动的距离都是s，根据W=Fs可知，F对三个物体所做的功一样多，A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。10．如图所示，平地O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿平方向3N的F。物体经过M点开始计时，每经过相同时间，虚线框记录物体的位置。物体在MQ段做匀速直线运动。F在MN、OP段做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则（　　）  A．W1＜W2；P1＞P2 B．W1＝W2；P1＞P2C．W1＞W2；P1＜P2 D．W1＝W2；P1＜P2【答案】D【解析】由图可知，MN段和OP段的路程都为s＝3m，拉力都是F＝3N，由W＝Fs可得做的功W1＝W2，由题知，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，设MN段用的时间tMN＝2t，则OP段用的时间tOP＝t，所以tMN>tOP，做的功相同，由P＝ 可知P1<P2，综上分析可知，D符合题意。 故答案为：D。11．某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，第一种方法搬书的功率为P1，效率为η1，第二种方法搬书的功率为P2，效率为η2，则（　　）  A．P1=P2，η1=η2 B．P1>P2 ，η1>η2C．P1<P2，η1<η2 D．P1>P2，η1=η2【答案】B【解析】这箱书的重力一定，上楼的高度前后不变，根据W=Gh可得，两次所做的有用功（克服书的重力做的功）相等；方法一所做的额外功为一次克服人的重力所做的功，方法二所做的额外功为两次克服人的重力所做的功，因此方法二的额外功大于方法一的额外功，则方法二的总功大于方法一的总功，即方法一做功少一些，根据机械效率的计算公式可得，有 ，因上楼的速度相同，方法二需要上楼两次，则方法二上楼所用的时间是方法一的两倍，则根据功率的计算公式可得，两种方法搬书的功率分别为 ， ，比较可知P1>P2，综上所述，ACD不符合题意，B符合题意。故答案为：B。12．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s-t图象如图，根据图象，下列判断正确的是（　　）  A．两次物体运动的速度：v1<v2B．两次物体所受的拉力：F1>F2C．0~8s两次拉力对物体做功的功率：P1>P2D．0~8s两次拉力对物体所做的功：W1=W2【答案】C【解析】A．由图象可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以v1＞v2；A不符合题意；B．同一物体的重力不变，对水平面的压力不变；在同一水平面上运动，接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；由图象可知，两次物体都做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，两次物体所受的拉力F1＝F2＝f，B不符合题意；CD．由图象可知，0～8s物体第一次通过的路程为0.8m，第二次通过的路程为0.4m，又知两次拉力相等，根据W＝Fs可知W1＝2W2；0～8s，时间相同，且W1＞W2；根据 可知，0～8s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2；C符合题意，D不符合题意。故答案为：C。13．已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同。现有质量分别为2g和1g的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么两雨滴做匀速直线运动的过程中，它们重力的功率之比为（　　）  A．∶1 B．∶1 C．4∶1 D．2∶1【答案】B【解析】根据雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同，故可得f=kv2，因为雨滴落到地面前均已做匀速直线运动，所以雨滴受到重力和阻力为一对平衡力，则雨滴受到的阻力为f=mg，所以有kv2=mg，则雨滴的速度为 ，又因为 ，所以两雨滴重力的功率之比为 。 故答案为：B。14．一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下，竖直向上运动（不考虑空气阻力和钢索重力），货物运动的s-t图象如图所示，根据图象可知，下列判断中正确的是（　　）A．货物竖直向上运动时，4s时的速度小于10s时的速度B．2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小C．0至6s内钢索拉力做的功小于6s至12s内钢索拉力做的功D．货物在0至12s内的竖直向上运动过程中，钢索拉力的功率保持不变【答案】B【解析】解答：A. 从图象上看，0∼6s和6s∼12s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0∼6s过程中通过的路程是3m，6∼12s的过程中通过路程为1m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此0∼6s过程中的速度大于6∼12s的过程中的速度，即4s时的速度大于10s时的速度，A不符合题意；B. 根据图示可知，物体在0∼6s以较大的速度做匀速直线运动，物体在6∼12s的内以较小的速度做匀速直线运动，因为物体处于平衡状态，拉力都等于重力、相同，B符合题意；C. 从图中可以看出，0∼6s过程中通过的距离为3m；6∼12s的过程中通过的距离为1m；而拉力相同，由W＝Fs可知，0至6s内钢索拉力做的功大于6s至12s内钢索拉力做的功；C不符合题意；D. 由于速度发生了改变，而拉力不变，根据P＝Fv可知，在0至12s内的竖直向上运动过程中，钢索拉力的功率发生了改变；D不符合题意．故答案为：B.15．如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于水平地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力。则下列分析正确的是（　　）A．小球运动至最高点时，受平衡力作用B．小球被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力C．运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能D．从A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率一直增大【答案】C【解析】A．小球脱离弹簧运动到最高点时，小球只受到重力的作用，所以不是受平衡力作用，A错误；B．由于用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，所以此时弹簧对小球的弹力等于小球重力加上向下的压力，则小球重力小于弹簧弹力，B错误；C．从A点释放，弹性势能转化为小球的动能和重力势能，小球离开弹簧后继续运动，只受重力作用，动能转化为重力势能，到达最高点，小球只具有重力势能，因为小球和弹簧组成的系统机械能守恒，故整个过程中，重力势能的增加量等于弹性势能的减小量，C正确；D．不计空气阻力，小球从A点向上运动到O点的过程中，小球的重力不变，但弹簧的弹性形变减小，弹力减小；在前一段时间内小球受到的弹力大于重力，小球向上做加速运动；在后一段时间内小球受到的弹力小于重力，小球向上做减速运动，即小球的速度先增大后减小，根据 可知，小球所受重力的功率先增大后减小，D错误。故选C。二、填空题16．一建筑工人用100N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了2m，小车受到的阻力为　     　N。撤去推力，小车仍然能继续向前运动1m，在小车前进3m的过程中，工人对小车做的功为　     　J，支持力做功　     　J。【答案】100；200；0【解析】因为小车在水平地面上做匀速运动，受到的推力、阻力是一对平衡力，大小相等，所以小车受到的阻力 一建筑工人用100N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了2m，该阶段工人对小车做的功为 撤去推力，小车由于惯性继续向前运动，工人不再对小车用力，所以小车运动的第3秒工人对小车不做功，因此在小车前进3m的过程中，工人对小车做的功为200J。小车水平运动，在支持力的方向上没有移动距离，支持力对小车不做功，即做功为0J。17．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。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　     　（填对应序号）；运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功　     　J。【答案】③；7×105【解析】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；②图中运动员已经着陆，运动员的速度为0；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。运动员在AB段的速度为v=50m/s，时间为t=40s-20s=20s，运动员在AB段下降的高度h=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=7×105J18．某运动员在某次射击比赛中，使用的气枪的枪膛长30cm，高压空气在枪膛内对子弹的推力是100N，子弹离开枪膛后前进了50m在枪膛内高压空气对子弹所做的功是　     　J。子弹射出了枪膛后，由于　     　，还能继续向前飞行，在这个过程中，高压空气对子弹做的功是　     　J。【答案】30；惯性；0【解析】在枪膛内高压空气对子弹所做的功是 在枪膛内高压空气对子弹所做的功是30J。 子弹射出了枪膛后，由于惯性，保持原来的运动速度前进。 在这个过程中，高压空气对子弹没有力，故高压空气对子弹做的功是0。19．某单缸四冲程汽油机飞轮转速为2400r/min，则1s内该汽油机对外做功　     　次；该汽油机工作时气缸内燃气对活塞平均推力为2000N，活塞向下运动的距离是50cm，则汽油机的功率是　     　kW。【答案】20；20【解析】在四冲程内燃机的工作过程中曲轴转2圈，完成4个冲程，完成一个工作循环，1个工作循环外做功1次；由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min＝40r/s，即每秒钟转40r，因为飞轮转2r，对外做功1次，所以飞轮转40r，对外做功20次。活塞向下运动的距离为s＝50cm＝0.5m一个做功冲程做的功为W1＝Fs＝2000N×0.5m＝1000J该汽油机工作1s时所做的功为W＝20W1＝20×1000J＝20000J则汽油机的功率为 20．跳绳是校运会的比赛项目之一，如图是体重为480N的某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。由图可知，她每跳一次克服自身重力所做的功为 　     　J，她1min内跳绳　     　次，克服重力做功的平均功率为 　     　W。【答案】24；150；60【解析】由图像可知，某同学每次跳的高度为5cm，则他每跳一次所做的功为W=Gh=480N×5×10-2m=24J 由图像可知，他在0.4s内完成一次跳绳动作，所以在1min内跳绳的次数 克服重力做功的功率为 21．在水平地面上，工人师傅沿水平方向用100N的力推着重为500N的箱子匀速前进，箱子在5s内移动了12m，在这个过程中，箱子的重力做功为 　     　J，推力所做的功为 　     　J，推力做功的功率为　     　W。【答案】0；1200；240【解析】重力的方向是竖直向下的，物体在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J。推力做功为 推力做功的功率为 22．小明两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动路程﹣﹣时间图像如图所示，观察图像，则：两次物体运动的速度为v1　     　v2；0﹣6s两次拉力对物体所做的功W1　     　W2；0﹣6s两次拉力对物体所做的功率P1　     　P2。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】大于；大于；大于【解析】由图像可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以v1＞v2。同一物体，则重力不变，对水平面的压力不变；在同一水平面上运动，则接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；由图像可知，两次物体都做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，两次物体所受的拉力：F1＝F2＝f。由图像可知，0～6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又知两次拉力相等，根据W＝Fs可知W1＞W2。0～6s，时间相同，且W1＞W2；根据 可知，0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2。23．如图无人机的质量为1.2kg，下方悬挂着一个质量为0.1kg的摄像机。在10s内无人机从地面竖直上升了20m，然后边摄像边斜向上飞行了60m又用时30s，仪表盘上显示离地高度为36m。无人机前10s对摄像机做功　     　J，后30s对摄像机做功　     　J，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为　     　W。（g取10N/kg）【答案】20；16；0.9【解析】摄像机的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，无人机前10秒对摄像机做功W=Gh=1N×20m=20J后30s对摄像机做功W'=Gh'=1N×(36m-20m)=16J整个过程中，无人机对摄像机做功的为W总=Gh总=1N×36m=36J，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率 24．如图所示，质量为m的小球从某一高度O由静止释放，下落过程中经过P、Q两点，OP=PQ。忽略空气阻力，在下落过程中，小球从O点到P点重力势能减小　     　从P点到Q点重力势能减小；小球经过P点机械能　     　经过Q点的机械能；小球从O到P过程重力做功的功率　     　从P到Q重力做功的功率。（均选填“大于/等于/小于”）【答案】等于；等于；小于【解析】小球下落过程中经过P、Q两点，由于不计空气阻力，机械能是守恒的，即小球经过P点机械能等于经过Q点的机械能。小球下落过程中经过P、Q两点，OP=PQ，根据W=Gh=mgh，故O到P过程和P到Q过程，重力做的功相等；做功的过程就是能量转化或转移的过程，做了多少功就有多少能量发生转化或转移，即O到P过程和P到Q过程转化成的动能相等，根据机械能守恒，故小球从O点到P点重力势能减小等于从P点到Q点重力势能减小。小球在下落的过程中，速度逐渐变大，而小球的重力不变，根据 ，故小球从O到P过程重力做功的功率小于从P到Q重力做功的功率。25．如图是商场的自动扶梯，它的部分几何尺寸如图所示，质量为55kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼。已知扶梯以1m/s的速度匀速上行。则扶梯对他做功的功率是　     　W，小华的机械能将　     　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】330；变大【解析】小华的重力为 ，扶梯对他做的功为 ，由勾股定理可得，扶梯移动的距离为 ，由 可得，从商场一楼到二楼所用的时间为 ，扶梯对他做功的功率是 在上升的过程中，因为是匀速上升，速度不变，质量不变，所以其动能不变；高度升高，所以其重力势能增大，而机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能变大。26．如图所示，质量为5kg的物体M在力F的作用下以5cm/s的速度在水平面上做匀速直线运动。此时弹簧测力计的读数为2N。则拉力F为　     　N，物体与水平地面间的摩擦力为　     　N。在5s内F做的功是　     　J，其功率为　     　W。（不计轮和绳重，不计轮和绳之间的摩擦）【答案】2；4；1；0.2【解析】图中滑轮为动滑轮，不计滑轮重、绳重以及滑轮和绳之间的摩擦，弹簧测力计的读数为2N，则绳端拉力F的大小为2N。由动滑轮的特点可知物体与水平地面间的摩擦力为f=2F=2×2N=4N；物体5s内移动的距离s=vt=5cm/s×5s=25cm=0.25m，绳端拉力移动的距离s绳=2s=2×0.25m=0.5m，在5s内F做的功W=Fs绳=2N×0.5m=1J，F做功的功率 27．清洁机器人在水平地面上匀速运动时，所受水平动力与速度的关系如图乙所示，g取10N/kg。在150N的水平动力作用下，该机器人在水平地面上匀速运动10s的过程中，所受阻力大小为　     　，动力所做功为　     　 J；当该机器人在水平地面上以0. 6m/s的速度匀速运动时水平动力的功率是　     　 W。  【答案】150；75；180【解析】由于机器人在水平地面上匀速运动，所以，由二力平衡条件知道，机器人所受的阻力是：f=F=150N；由图象知道，在150N的水平推力作用下机器人的速度是v=0.5m/s，由 知道， 匀速直线运动通过的路程是：s=vt=0.5m/s×10s=5m，推力做的功是：W=Fs=150N×5m=750J；由图象知道，该机器人在水平地面上以0.6m/s速度匀速直线运动时的推力是F′=300N，所以，水平推力的功率是：P′=F′v′=300N×0.6m/s=180W。28．如图所示，斜面与水平地面夹角为30°，某快递员用500N的力，将重800N的货物沿斜面匀速推上高为120cm的车厢，所用时间为1分钟。不考虑斜面形变，该快递员做的有用功为　     　J，推力做功的功率是　     　W，货物受到斜面的摩擦力是　     　N，货物受到的所有力中，没有做功的力是　     　。【答案】960；20；100；支持力【解析】由题意可知，该快递员做的有用功 斜面与水平地面夹角为30°，车厢高为120cm，即1.2m，由数学知识可知，斜面的长度为2.4m。由 可知，推力做功 ，由 可知，推力做功的功率 由上可知，货物克服摩擦力做的额外功 ，由 可知，货物受到的斜面摩擦力 做功的两个必要因素是有力作用于物体且物体沿力的方向发生位移。由题意可知，货物受到的支持力垂直于斜面向上，但货物并没有在该方向上发生位移，故支持力没有做功。29．一辆轿车以9×104W的恒定功率启动做直线运动，共运动了25s，运动的速度v与时间t的关系如图所示，由此可知前15s轿车牵引力所做的功是　          　J，20s～25s内轿车受到的阻力为　     　N。【答案】1.35×106；3000【解析】由得前15s轿车牵引力所做的功为由图可知，轿车保持匀速直线运动的速度v＝30m/s，由得轿车发动机的牵引力20s～25s内轿车受力平衡，受到的阻力等于牵引力为30．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如乙、丙所示，由图像可知，2~4s时，物体的合力是　     　N，4~6s内，拉力F做功的功率等于　     　。【答案】2；10W【解析】由丙图知，在内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力由二力平衡条件得摩擦力由乙图知，在时，拉力因为接触面的粗糙程度不变，压力不变，所以摩擦力不变，仍为，物体的合力根据可知内，拉力做功的功率三、计算题31．如图所示是某一款电动平衡车，两车轮与地面的接触面积为4×10-3m2，平衡车对地面的压强为5×104Pa。若该平衡车20s内沿水平面匀速行驶100m，受到的阻力为90N，求：（1）该平衡车对地面的压力；（2）该平衡车所做功的功率。【答案】解：（1）平衡车对地面的压力 （2）若该平衡车20s内沿水平面匀速行驶100m，匀速行驶，平衡车所受的牵引力和阻力是平衡力，故 该平衡车所做功的功率 【解析】（1）根据公式F=pS，可求出压力；
（2）根据公式，可求出功率大小。32．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，用300N的拉力竖直向下拉动绳子，将重为540N的物体A在20s内匀速上升了4m，若不计绳重和摩擦。关于该过程，求：（1）滑轮组对物体A做的有用功；（2）工人拉力做的总功；（3）滑轮组的机械效率；（4）拉力做功的功率；（5）若要提起740N的物体，机械效率为多少。【答案】解：（1）滑轮组对物体A做的有用功 （2）由图知，承担重物绳子的段数 ，由 和 可得，拉力做总功 （3）滑轮组的机械效率 （4）拉力做功的功率 （5）若不计绳重和摩擦，根据 可得，动滑轮重力 若提起740N物体时，滑轮组的机械效率 【解析】（1）根据物体的重力和高度的乘积计算做功多少；
（2）根据物体受到的拉力和距离的乘积计算做功；
（3）有用功和总功的比值， 计算机械效率；
（4）功和时间的比值， 计算功率大小；
（5）根据滑轮组上的拉力和物体的重力，计算动滑轮的重力；根据物体的重力和动滑轮的重力，计算机械效率。33．如图所示，木箱重 1000N，当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为木箱重的 0.6 倍，用滑轮组使木箱沿水平面匀速向左移动 2m 距离，结果用了 20s，若滑轮组的机械效率为 80%，则：（1）有用功为多大？（2）则水平拉力 F 的大小为多大？（3）拉力做功的功率为多少？【答案】解：（1）木箱受到的摩擦力大小为f=0.6G=0.6×1000N=600N 有用功为W有用=fs箱=600N×2m=1200J（2）由 可得，水平拉力所做的总功为 由图可知，绳子承重股数为n=3，绳子自由端移动的距离为 则水平拉力 F 的大小为 （3）拉力做功的功率为 【解析】（1）根据物体受到的力和对应距离的乘积，计算做功多少；
（2）根据有用功和机械效率的比值， 计算总功；利用总功和距离的比值， 计算拉力的大小；
（3）根据功和时间的比值， 计算功率。34．一辆质量为5000kg小轿车，以108km/h的速度在一条水平直线的公路上匀速行驶了20min，已知在这段路程中汽车发动机的功率是15kW，求： （1）汽车通过这段路程中，重力做功为多少？（2）汽车发动机在这期间所做的功是多少？（3）汽车受到的牵引力的大小？【答案】解：（1）因为重力的方向是竖直向下的，而物体没有向下运动，故重力没有对车做功，即做的功为0J。 （2）汽车发动机做的功为 （3）汽车通过的路为 汽车受到的牵引力的大小为 【解析】（1）物体受到力，但力的方向上没有距离，力对物体不做功；
（2）根据功率和时间的乘积，计算做功多少；
（3）根据速度和时间的乘积，计算路程；功和距离的比值， 计算力的大小。35．一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0.1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10m/s的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；（3）当货车以90kW的额定功率，72km/h的速度匀速行驶时，求货车此时牵引力大小？ 【答案】解：（1）货车空载行驶时所受的阻力大小 （2）货车匀速行驶，处于平衡状态，牵引力与阻力大小相等，是一对平衡力，即牵引力等于阻力 货车行驶的路程 牵引力做的功 （3）货车的速度 最大牵引力 【解析】（1）根据公式f=0.1G，可求出阻力；（2）根据公式s=vt及W=Fs，可求出功；
（3）根据公式，可求出牵引力。