2020年中考物理第一轮复习专题12功和功率讲和练 21页

专题12 功和功率讲和练 ‎1.了解：功与功率的单位。‎ ‎2.会：计算功的大小；计算功率。‎ ‎3.理解：功的概念；功与速度的关系。‎ ‎4.掌握：功率的概念。‎ ‎1.(2019·海南)用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），F所做的功分别为W1和W2，则（）。‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】B。‎ ‎【解析】根据功的计算公式，得，。可见，故应选B。‎ ‎2.（2019·邵阳）参加今年邵阳市初中毕业学业考试的王小鹏同学听到考试预备铃响了，考室还在四楼呀!一口气从一楼跑到四楼考室，所用时间为30秒。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近（）。‎ A．1.5W B．15W C．150W D．1500W ‎【答案】C。‎ ‎【解析】王小鹏同学的体重约为500N，一层楼高约为3m，从一楼跑到四楼上升了三层楼的高度约9m，所用时间为30s；则克服自己重力做功的功率约为：P=150W。故选C。‎ ‎3.（2019·绵阳）如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40N的拉力，在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。在此过程中（）。‎ 21‎ A．斜面的机械效率是66.7%‎ B．斜面的机械效率是75%‎ C．该同学对物体做功的功率是10W D．该同学对物体做功的功率是30W ‎【答案】B。‎ ‎【解析】由题知，斜面长20m、高10m，则物体沿斜面向上匀速运动s=10m时，物体升高h=5m；‎ ‎（1）拉力F做的总功：W总=Fs=40N×10m=400J；‎ 拉力做的有用功：W有用=Gh=60N×5m=300J；‎ 斜面的机械效率：；‎ ‎（2）该同学对物体做功的功率：。故选B。‎ ‎4.（2017•黄冈）滑板车是深受小朋友们喜爱的玩具，使用时一只脚站在滑板上，另一只脚蹬地，滑板车就能载着人前进。蹬地时人对车　　（选填“做功”或“不做功”）；蹬地的脚离地后，人和车由于　　一起继续向前滑行，滑行时以人为参照物，滑板车是　　（选填“运动”或“静止”）的。‎ ‎【答案】做功、惯性、静止。‎ ‎【解析】滑板车使用时一只脚站在滑板上，另一只脚蹬地，滑板车就能载着人前进，有力有距离，所以蹬地时人对车做功；蹬地的脚离地后，人和车由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以会一起继续向前滑行；滑行时以人为参照物，滑板车与人之间的位置没有变化，所以是滑板车是静止的。‎ ‎5.（2019·邵阳）一物体在水平拉力F的作用下，沿力的方向以0.2m/s的速度匀速运动了4s，拉力F大小为5N，4s内拉力F做的功为（）。‎ A．1J B．3J C．2J D．4J 21‎ ‎【答案】D。‎ ‎【解析】由v可得，物体移动的距离s＝vt＝0.2m/s×4s＝0.8m，‎ 拉力F做的功W＝Fs＝5N×0.8m＝4J。故选D。‎ 一、功 ‎1.功的定义：一个力作用在物体上，使物体在力的方向上通过一段距离，这个力就对物体做了功。‎ ‎2.功的两个必要条件：①有力作用在物体上；②物体在力的方向上通过了距离。‎ ‎3.不做功的三种情况：有力无距离；有距离无力、力和距离垂直。‎ ‎4.功的公式：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：。‎ ‎5.功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是J，1J= 1N·m 。‎ ‎6.功的公式的应用：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应；③功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不是力和力臂的乘积（牛·米，力臂单位不能写成“焦”）。‎ 二、功率 ‎1.定义：单位时间里完成的功；或说成：单位时间内力作做的功。‎ ‎2.功率的物理意义：功率是表示力做功快慢的物理量；即单位时间内完成的功。‎ ‎3.公式：。‎ ‎4.单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特，符号是W。常用单位还有千瓦（kW）、马力。‎ 换算关系：。‎ ‎5.功率公式的解释：（1）物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积，即。‎ ‎（2）利用该公式时要注意：拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；v的单位必须用m/s，这样算出的功率单位才是W；速度v跟拉力F必须对应，即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。‎ 考点一：功 21‎ ‎【经典例题】（2019·武威）“节能减排，低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排放。李明同学坚持骑自行车上下学，他的质量为50kg，所骑自行车质量为15kg。（g=10N/kg）求：‎ ‎（1）若他在平直公路上5min内匀速行驶了1500m，则这段时间他骑行的速度是多大？‎ ‎（2）若他骑行时的牵引力恒为60N，则他骑行这5min内克服阻力做了多少功？‎ ‎（3）若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为25cm2，则他骑行时自行车对地面的压强为多少？‎ ‎【解析】（1）他骑行的速度是：v===5m/s。‎ ‎（2）他在平直公路上5min内匀速行驶，受力平衡，则阻力f=F=60N，‎ 所以他骑行这5min内克服阻力做的功：W=fs=60N×1500m=9×104J。‎ ‎（3）骑行过程中地面受到的压力为：F压=G总=（m人+m车）g=（50kg+15kg）×10N/kg=650N，‎ 则他骑行时自行车对地面的压强为：p==2.6×105Pa。‎ 答：（1）这段时间他骑行的速度是5m/s；（2）若他骑行时的牵引力恒为60N，则他骑行这5min内克服阻力做了9×104J功；（3）若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为25cm2，则他骑行时自行车对地面的压强为2.6×105Pa。‎ ‎【点睛】（1）已知时间和路程，利用速度公式计算这段时间他骑行的速度；（2）根据二力平衡条件求出阻力，然后利用W=fs计算他骑行这5min内克服阻力做的功；（3）他骑行时自行车对地面的压力等于人和车的重力之和，已知压力和接触面积，利用公式p=得到对地面的压强。此题是一道力学综合题，考查了速度、功和压强的计算，以及二力平衡条件的应用，关键是知道他骑行时自行车对地面的压力等于人和车的重力之和。‎ ‎【趁热打铁】‎ ‎1．（2017·广东）妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（）。‎ A．W1:W2=1:1B．W1:W2=2:3C．P1:P2=1:1D．P1:P2=2:3‎ ‎【答案】D。‎ ‎【解析】由题意可知，妈妈的重力与小明的重力之比是：，他们所用时间之比为：；根据功的公式：（h是高度），得到：，；根据功率公式：‎ 21‎ ‎，得到：，；下面解答此题：‎ ‎，；由此可见正确答案是D。‎ ‎【点睛】利用功与功率公式，计算每人做功和功率，进行比较即可。此题考查对功和功率概念的理解程度。‎ ‎2.(2017•岳阳)如图，小明沿水平地面推箱子，但箱子没有移动，此过程（）。‎ A．小明对箱子没有做功；‎ B．重力对箱子做了功；‎ C．小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力；‎ D. 箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力 ‎【答案】A。‎ ‎【解析】做功包括两个必要的条件：一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向通过了一段距离；小明对箱子用了力且箱子在力的方向上移动了距离，所以小明做了功，故A正确。‎ 箱子在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，故B错。‎ 箱子处于静止状态，在水平方向上受力平衡，所以小明对箱子的推力等于地面对箱子的阻力，故C错。‎ 重力和压力和方向是相同的，它们不是平衡力，故D错；应选A。‎ ‎3.（2017·长春）一位同学正在进行投掷实心球的训练，以下情境中，他对球做功的是（）。‎ A.手拿球静止；B.手托球水平匀速直线运动 C.将球举起； D.抛出后的球在空中继续运动 ‎【答案】C。‎ ‎【解析】A、手拿球静止，有力，但球没有在力的方向上移动距离，故没有做功，故A错误。‎ B、手托球水平匀速直线运动，有力，但球没有在力的方向上移动距离，故没有做功，故B错误。‎ C、将球举起，有力作用在球上，球在力的方向上通过了一定的距离，故有力做功，故C正确。‎ 21‎ D、球飞出去，球由于惯性向前运动，有距离，但没有对球施加力，没有对球做功，故D错误。故选C。‎ ‎4．（2017•德阳）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的路程S-t时间图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（　）。‎ A．物体10s时的速度大于4s时的速度；‎ B．0-6s拉力对物体所做的功大于6-12s拉力对物体所做的功；‎ C．0-6s拉力对物体做功的功率小于6-12s拉力对物体做功的功率；‎ D．0-6s物体所受的拉力大于6-12s物体所受的拉力 ‎【答案】B。‎ ‎【解析】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，故A错误。‎ 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；故B正确。‎ 由于速度发生了改变，根据P=Fv可知，由0～6s过程中的速度大于6～12s的过程中的速度，0-6s拉力对物体做功的功率大于6-12s拉力对物体做功的功率，故C错误。‎ 因为物体做匀速直线运动，拉力等于阻力，0～6s物体所受的拉力等于6-12s物体所受的拉力，故D错误。‎ ‎5.（2017·益阳）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15s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）运动员下落的平均速度；‎ 21‎ ‎（2）重力做的功；‎ ‎（3）匀速下降时重力做功的功率。‎ ‎【解析】（1）由题可知，运动员在0﹣15s下落的路程为s前=210m，‎ 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=210m+90m=300m，‎ 总时间为t=30s，则整个过程中运动员下落的平均速度：v′===10m/s。‎ ‎（2）运动员下落的高度为：h=s=300m；‎ 重力做的功：W=Gh=500N×300m=1.5×105J。‎ ‎（3）匀速下降时，重力做功的功率：P=Fv=Gv=500N×6m/s=3×103W。‎ 答：（1）运动员下落的平均速度为10m/s；（2）重力做的功为1.5×105J；（3）匀速下降时重力做功的功率为3×103W。‎ ‎【点睛】根据图象中的体现形状，分析物体的运动状态，再根据速度公式v=、功的公式W=Fs=Gh、功率公式P=Fv，代入数值可求速度、功和功率。‎ ‎6.（2017•苏州）小华和妈妈去超市购物，她们将17kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t化的关系图像如图所示；已知小推车重130N，所受阻力是总重的0.15倍。（g取10N/kg）‎ ‎（1）在0～l0s内，水平推力（大于／小于／等于）阻力，阻力大小为N。‎ ‎（2）10～20s内水平推力做了多少功？‎ ‎（3）10～20s内水平推力的功率多大？‎ ‎【解析】（1）由图像可知，在0-10s时间内小车加速运动，所以水平推力大于阻力；‎ 阻力大小是。‎ ‎（2）10s-20s内，小车匀速运动，则,小车速度是0.8m/s，所以小车运动距离为：，水平推力所做的功为：‎ 21‎ ‎（3）10s-20s内，水平推力的功率：。‎ ‎【答案】（1）大于、45；（2）360J；（3）36W。‎ ‎【考点点评】力和运动的关系、功与功率的计算。‎ ‎7．（2019·海南）如图所示是正在航拍的无人机。起飞前，放在地面上要确保四脚着地；启动后，利用遥控器可控制它运动和工作。无人机的参数如下表，求：（g取10N/kg）‎ ‎（1）无人机从地面飞到离地20m高处，至少要多长时间？‎ ‎（2）无人机从20m高处降落到地面，重力做功是多少？‎ ‎（3）无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少？‎ ‎（4）无人机的突出问题是飞行时间短，请提出一个解决问题的合理建议。‎ ‎【解析】（1）由得至少要用的时间为：‎ ‎（2）重力做功为：‎ ‎（3）无人机对地面的压强为：‎ ‎（4）无人机飞行过程需要消耗电能来克服重力做功，所以为了减少电能的消耗，延长飞行时间，可以减小无人机的质量。或者增加电池储存的电能也可以延长飞行时间。‎ ‎8．（2019·湘潭）为解决某偏远山区的用电困难，利用当地水力资源丰富的特点，扶贫工作队筹措资金为当地建设了一座小型水力发电站，让水坝的水下泄时冲动水轮发电机发电，供当地居民生活所需。若水从10m高处下泄，每小时下泄量为7.2×106kg，取g=10N/kg。‎ ‎（1）每小时水的重力做的功W为多少？‎ 21‎ ‎（2）若水的重力做的功有80%转化为电能，发电机的发电功率P是多少？‎ ‎【解析】（1）已知每小时下泄量为7.2×106kg，可求得水的重力，下泄高度为10m，利用W=Gh可求得每小时水的重力做的功；（2）根据可求得电能，利用P=可求得发电机的发电功率。‎ ‎【解答】（1）每小时下泄量为7.2×106kg，则这些水的重力：G=mg=7.2×106kg×10N/kg=7.2×107N，‎ 每小时水的重力做的功：W=Gh=7.2×107N×10m=7.2×108J；‎ ‎（2）由可得，产生的电能：W电=80%×W=80%×7.2×108J=5.76×108J，‎ 则发电机的发电功率：‎ 答：（1）每小时水的重力做的功W为7.2×108J；（2）若水的重力做的功有80%转化为电能，发电机的发电功率P是1.6×105W。‎ ‎9．（2019·潍坊）一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。‎ 在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：‎ ‎（1）做的有用功；‎ ‎（2）作用在绳子自由端的拉力。‎ ‎【解析】（1）汽车在泥泞路段受到的阻力：f=0.1mg=0.1×1.5×103kg×10N/kg=1.5×103N；‎ 将车匀速拖离，由二力平衡条件可得，滑轮组对车的拉力：F拉=f=1.5×103N；‎ 所做有用功：W有=F拉s车=1.5×103N×8m=1.2×104J，‎ ‎（2）由图可知n=3，则绳子移动的距离：s绳=3s车=3×8m=24m，‎ 由；‎ 由W总=Fs绳可得，作用在绳子自由端的拉力：。‎ 答：（1）做的有用功为1.2×104J；（2）作用在绳子自由端的拉力为625N。‎ 21‎ ‎【点睛】（1）已知汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，可求得阻力，因为匀速拖离，由二力平衡条件可得滑轮组对车的拉力；然后利用W=Fs可求得有用功；（2）由图可知n=3，由此可得绳子移动的距离，已知滑轮组的机械效率为80%，利用可求得总功，再利用W总=Fs可求得作用在绳子自由端的拉力。‎ ‎10．（2018•长沙）关于功的说法正确的是（）。‎ A．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功；‎ B．吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功；‎ C．足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功；‎ D．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功 ‎【答案】D。‎ ‎【解析】A．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功，错误，有力的作用，没有沿力的方向移动距离，没有做功；‎ B．吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功，错误，有力的作用，没有沿力的方向移动距离，没有做功；‎ C．足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功，错误，错误，有力的作用，没有沿力的方向移动距离，没有做功；‎ D．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功，正确。故选D。‎ ‎【点睛】用生活中的实例说明机械功和功率的含义。考查机械功和功率概念。‎ ‎11.（2019·武汉市武昌区中考一模）用弹簧测力计两次水平拉同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是它运动的路程随时间变化的图象，下列说法正确的是（　　）。‎ A. 图甲中木块受到的拉力为3.2N； B. 木块第一次和第二次速度之比为1：2；‎ C. 木块两次受到滑动摩擦力之比为1：1；D. 相同时间内拉力两次对木块做功之比为1：1‎ 21‎ ‎【答案】C。‎ ‎【解析】A、从图甲知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为3.4N，即图甲中木块受到的拉力为3.4N，故A错误；‎ B、从图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，第一次10s运动路程为50m，第二次10s运动路程为25m；因为时间一定，速度与路程成正比，即木块第一次和第二次速度之比为50m：25m=2：1，故B错误；‎ C、两次接触面的粗糙程度相同、压力相同，摩擦力相同，即木块两次受到滑动摩擦力之比为1：1，故C正确；‎ D、从图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，因为摩擦力相同，故拉力也相同；由B可知相同时间内的路程之比为s1：s2=2：1，根据W=Fs可得W1：W2=2：1，故D错误。故选C。‎ ‎【点睛】（1）根据弹簧测力计的分度值读出弹簧测力计的示数；（2）根据图象分析得出速度之比；（3）影响摩擦力的因素：压力和受力面积；（4）根据W=Fs进行分析。本题考查了学生的识图能力，以及对二力平衡的条件、弹簧测力计的读数、影响摩擦力的因素、功的计算掌握情况，解题的关键是能从图中得出相关信息，锻炼了学生的观察思考能力。‎ ‎12．（2019·德州市德城区中考二模）如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F﹣t和v﹣t的图象分别如图乙、丙所示。由图象可知：9～12s内，推力对物体做功　　J，t＝5s时，物体受到的摩擦力是　　N。‎ ‎【答案】180；60。‎ ‎【解析】（1）由丙图知，9～12s时，物体做匀速运动，且v＝1m/s，由乙图知，9﹣12s时的推力F＝60N，‎ 推力F做功：W＝Fs＝Fvt＝60N×1m/s×3s＝180J；‎ ‎（2）由丙图知，9～12s时，物体做匀速运动，水平方向上的摩擦力与推力F平衡，则摩擦力f＝F＝60N。‎ 由丙图知，t＝5s时，物体做加速运动，由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变，所以摩擦力大小不变，仍为60N。‎ 21‎ 故答案为：180；60。‎ ‎【点睛】（1）首先从速度图象中9﹣12s得出物体匀速直线运动。然后对应的从F﹣t图象中得出推力；利用计算公式W＝Fs＝Fvt计算做的功；（2）首先从速度图象中9﹣12s得出物体匀速直线运动。然后对应的从F﹣t图象中得出物体所受的摩擦力；最后根据摩擦力的影响因素判断出t＝5s时物体受到的摩擦力大小。本题考查学生对图象的认识，v﹣t图象、F﹣t图象相结合，判断出物体各段运动状态，根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。‎ ‎13.（2019·威海市中考最后一模）在某段平直的路上，小明骑着一辆电动自行车匀速行驶100m，用时20s，已知小明和车对地面的压力为1200N，轮胎与地面的总接触面积为0.05m2，电动自行车牵引力恒为60N。在这个过程中，求：‎ ‎（1）小明骑车的速度是多少？‎ ‎（2）自行车对水平地面的压强是多大？‎ ‎（3）自行车的牵引力所做的功是多少？‎ ‎【解析】（1）自行车的速度：；‎ ‎（2）自行车对水平地面的压力F=1200N，S=0.05m2，‎ 自行车对地面的压强：；‎ ‎（3）牵引力做功：W=Fs=60N×100m=6000J。‎ 答：（1）小明骑车的速度是5m/s；（2）自行车对水平地面的压强是2.4×104Pa；（3）自行车的牵引力所做的功是6000J。‎ ‎【点睛】（1）已知路程与运动时间，由速度公式v=可以求出速度。（2）知道自行车对水平地面的压力、轮胎与地面的总接触面积（受力面积），利用压强定义式p=求自行车对水平地面的压强。（3）知道牵引力和移动的距离，利用W=Fs可以求出自行车的牵引力所做的功。本题为力学综合题，考查了学生对速度公式、压强公式和功的公式的了解与掌握，虽知识点多，但都属于基础，难度不大。‎ 考点二：功率 ‎【经典例题】（2018•淄博）如图所示，AC＞BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，在不考虑摩擦的情况下（　　）。‎ 21‎ A．F1＜F2，P1=P2；B．F1＞F2，P1＞P2；C．F1=F2，P1=P2；D．F1＜F2，P1＜P2‎ ‎【答案】A。‎ ‎【解析】（1）不计摩擦，斜面AC倾斜角度小于BC，则AC＞BC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即F1＜F2；‎ ‎（2）不计摩擦，使用光滑的斜面没有额外功，拉力在两斜面上做功相同（等于克服物体重力所做的功），即W1=W2；拉力做功相同，所用时间相同，根据P=可知，拉力做功的功率相同，即P1=P2。故选A。‎ ‎【点睛】（1）斜面倾斜角度越大，越费力，斜面AC的倾斜角度小于斜面BC，所以斜面AC更省力；（2）不考虑摩擦的情况下，斜面光滑，使用光滑的斜面没有额外功；根据功率的计算公式P=，结合做功的多少和所用时间的多少分析所做的功的功率大小。本题考查斜面的省力情况，物体做功的大小以及做功功率的大小，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功。‎ ‎【趁热打铁】‎ ‎1.（2018•枣庄）妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（　　）。‎ A．W1：W2=2：1 P1：P2=6：1 B．W1：W2=2：3 P1：P2=2：1‎ C．W1：W2=2：1 P1：P2=3：2 D．W1：W2=2：1 P1：P2=2：3‎ ‎【答案】D。‎ ‎【解析】由题可知，妈妈与小明爬山的高度相同，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，‎ 由W=Gh可得，妈妈和小明克服重力做功之比：===；‎ 由P=可得，妈妈和小明克服重力做功的功率之比：==×=×=，故D正确。故选D。‎ ‎【点睛】（1）爬山比赛过程中，两人爬山的高度相同，根据W=Gh求出做功之比；（2）根据P=求出功率之比。此题主要考查的是学生对功和功率计算公式的理解和掌握，代入数值时不要颠倒是解决此题的关键，属于基础性题目，难度不大。‎ 21‎ ‎2.（2019·贵港市覃塘区中考一模）如图所示，小球甲在O点从静止开始下落，先后经过A、B两点。已知OA＝AB．小球乙在P点从静止开始下落，先后经过C、D两点，已知小球乙经过PC段所用的时间与经过CD段所用的时间相等。则下列说法正确的是（　　）。‎ A．小球甲在下落过程中速度越来越大是由于有重力作用；‎ B．小球甲通过OA段重力做功快，通过AB段重力做功慢；‎ C．小球乙在下落过程中动能变大，势能变小；‎ D．小球乙通过PC段重力做功慢，通过CD段重力做功快 ‎【答案】ACD。‎ ‎【解析】A、空中的小球受到重力的作用，小球甲在下落过程中速度越来越大，是由于重力改变了它的运动状态；故A正确；‎ B、小球甲的重力不变，通过的距离OA＝AB，根据W＝Gh可知，小球甲通过OA段和AB段重力做的功相同；‎ 由题意可知，小球在OA段的平均速度小于在AB段的平均速度，OA和AB的距离相等，所以在OA段所用时间大于在AB段所用的时间，‎ 根据P＝可知，小球甲通过OA段重力做功慢，通过AB段重力做功快。故B错误；‎ C、小球乙在下落过程中质量不变，速度变大，高度减小，所以其动能变大，势能变小。故C正确；‎ D、小球乙的重力不变，由图知，通过的距离PC＜CD，根据W＝Gh可知，小球乙通过PC段重力做功少，通过CD段重力做功多，已知小球乙经过PC段所用的时间与经过CD段所用的时间相等，根据P＝可知，小球乙通过PC段重力做功慢，通过CD段重力做功快。故D正确。故选ACD。‎ ‎【点睛】（1）力是改变物体运动状态的原因；（2）（4）根据W＝Gh判断出做功的多少；根据P＝判断出功率的大小。（3）动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大；重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大。本题是一道力学综合试题，主要考查对学生对基本概念的理解和运用，重点考查学生分析、解决问题的能力。和以往试题相比，情 21‎ 景简单新颖，引导我们教学要重视对基本概念的教学，并对概念要进行变式训练。‎ ‎3.（2018·德州）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程(s)一时间(t)图象如图10所示，根据图象，下列判断正确的是（）。‎ A.两次物体运动的速度：v1< v 2 B.两次物体所受的拉力：F1>F2‎ C.0-6s两次拉力对物体所做的功：W1>W2 D.0-6s两次拉力对物体做功的功率：P1W2，故C正确。‎ D．0-6s两次拉力对物体所做的功：W1>W2，时间相同，由可得，0-6s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2，故D错误。答案为C。‎ ‎【点睛】结合运动图像，利用公式即可计算。‎ ‎4．(2018·连云港)如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W1，重力的功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的功率为P2，则下列关系正确的是（C　　）‎ A．W1＞W2，P1＞P2 B．W1=W2，P1=P2 C．W1=W2，P1＜P2 D．W1＜W2，P1＜P2‎ 21‎ ‎【答案】C。‎ ‎【解析】物块从光滑斜面上A点由静止滑下，由题意可知AB＝BC，所以物块在两段路程中下滑的高度h相同，物块的重力不变，由W＝Gh可知W1＝W2；物块从光滑斜面上A点由静止滑下，速度越来越快，则物块在AB段下滑的速度小于在BC段下滑的速度，又因为AB＝BC，所以物块在AB段所用时间大于在BC段下滑的时间，即t1＞t2，由P＝可知P1＜P2．故C正确。故选C。‎ ‎【点睛】根据此物体由A点沿光滑的斜面下滑时，因为都是重力做功，所用G相同，由AB＝BC，可得h都相同，根据功的计算公式W＝Gh，可判断W1和W2，由图中可知，尽管AB＝BC，但在两段路程内下滑的速度不同，即所用时间不同，由P＝可判断P1和P2。‎ ‎5．（2019·随州市中考模拟）为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图（1）所示的滑轮组装置。当用图（2）甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。（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是100N；B. 1s-2s内，拉力F做的功是187.5J；‎ C. 2s-3s内，拉力F的功率是10W；D. 2s-3s内，滑轮组的机械效率是62.5%‎ ‎【答案】B。‎ ‎【解析】（1）由图乙可知，在0～1s内，拉力F=30N．取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F′作用，处于静止状态；‎ 地面对重物的支持力F支=G-F′=G-3F拉+G动=100N-3×30N+G动=G动+10N；故A错误；‎ ‎（2）由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，v3=2.50m/s，拉力F3=40N，‎ 因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3，‎ 所以拉力F的作用点下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s，‎ 拉力做功功率（总功率）：P总=F3V3′=40N×7.5m/s=300W，故C错误；‎ 滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%≈83.33%，故D错误；‎ ‎（3）在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m，‎ 21‎ 拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m，‎ 拉力做的功：W=F2S2=50N×3.75m=187.5J；故B正确。故选B。‎ ‎【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h。（1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F′，其关系为F拉=（F′+G动）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F′；（2）由F-t图象得出在2～3s内的拉力F，由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率。（3）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功。本题是一道力学综合题，涉及到功、功率、机械效率、压强的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键。‎ ‎6.（2018·临沂）新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km，用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力做功　J，功率为　　kW。（g=10N/kg）‎ ‎【答案】故答案为：9.6×106；16。‎ ‎【解析】由于车做匀速直线运动，则牵引力等于阻力，则牵引力：‎ F=f=0.05G=0.05mg=0.05×1.6×103kg×10N/kg=800N；‎ 汽车做的功为：W=Fs=800N×12000m=9.6×106J；‎ 汽车的功率为：P===16000W=16kW；‎ 故答案为：9.6×106；16。‎ ‎【分析】根据行驶中阻力为车重的0.05倍求出阻力；由于车做匀速直线运动，则牵引力等于阻力；根据W=Fs求出功的大小，根据P=求出功率。‎ ‎7.（2019·白银市靖远县中考二模）如图甲所示，在水平地面上放着一质量为0.9kg，（材质均匀、实心）的长方体。（取g＝10N/kg）‎ 21‎ ‎（1）若给该长方体施加一竖直向上大小为6N的拉力后，长方体所受合力为　　N。‎ ‎（2）如果用如图乙所示滑轮组将该长方体在4s内匀速提升6m，所用拉力为6N，则拉力的功率为　　W，滑轮组的机械效率为　　。‎ ‎【答案】（1）0；（2）18；75%。‎ ‎【解析】（1）物体的重力：G＝mg＝0.9kg×10N/kg＝9N，拉力F＝6N，‎ 因为G大于拉力F，说明物体处于静止状态，则长方体所受合力为0；‎ ‎（2）则图象，承担物重的绳子为两段，则绳端移动的距离：s＝2h＝2×6m＝12m，‎ 则拉力做的总功：W总＝Fs＝6N×12m＝72J，‎ 拉力的功率：P＝＝＝18W；‎ 有用功：W有＝Gh＝9N×6m＝54J，‎ 则滑轮组的机械效率为：η＝＝×100%＝75%。‎ 故答案为：（1）0；（2）18；75%。‎ ‎【分析】（1）根据物体的质量求出其重力，根据拉力与重力的大小判断物体所处的运动状态，进而确定合力的大小；（2）确定图中绳子的段数，可得出绳端移动的距离，根据W＝Fs求出拉力做的功率，再利用P＝求出拉力的功率；利用W有＝Gh求出有用功，最后利用机械效率公式可计算机械效率的大小。本题考查了对物体合力的计算、对功、功率、机械效率公式的运用等，有一定综合性。‎ ‎8．（2019·保定市莲池区中考一模）继“共享单车”之后又推出了“共享汽车”。如图所示，“共享汽车”是纯电动汽车，充满电时可行驶约170公里。请回答下列问题：‎ ‎（1）电动汽车的使用减少了化石燃料的消耗，同时，电动汽车与传统燃油汽车相比，还具有的主要优点是　　。‎ ‎（2）若一辆电动汽车以72km/h的速度在水平路面上沿直线匀速行驶了10min，已知该轿车的质量为 21‎ ‎1200kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍（g取10N/kg），则牵引力为　　N，此时汽车的功率为　　kW。‎ ‎【答案】（1）环保；效率高；噪音小；（2）2400；48。‎ ‎【解析】（1）电动车与汽油为燃料的汽车比较，它的优点是清洁无污染、噪音低；‎ ‎（2）汽车做匀速运动，处于平衡状态，由二力平衡条件得牵引力：‎ F＝f＝0.2G＝0.2mg＝0.2×1200kg×10N/kg＝2400N；‎ 汽车的速度：v＝72km/h＝20m/s；‎ 汽车的功率：P＝＝＝Fv＝2400N×20m/s＝4.8×104W＝48kW；‎ 故答案为：（1）环保；效率高；噪音小；（2）2400；48。‎ ‎【点睛】（1）优点从节能环保的角度：热污染、噪声污染、废气污染等方面分析回答即可；（2）汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据f＝0.2G＝0.2mg求出阻力，利用二力平衡条件求出牵引力的大小；根据P＝＝＝Fv求出汽车的功率。‎ ‎9．（2018•岳阳）“沙场点兵，扬我军威”，2017年8月1日，习近平总书记在朱日和军事基地乘坐检阅车对三军将士进行检阅。某检阅车质量为2400kg，在600s内沿水平方向匀速前进了3000m，牵引力为2000N。求：‎ ‎（1）检阅车的重力；‎ ‎（2）检阅车的速度；‎ ‎（3）检阅车的功率。‎ ‎【解析】（1）检阅车的重力：G=mg=2400kg×10N/kg=24000N；‎ 21‎ ‎（2）检阅车的速度。‎ ‎（3）检阅车所做功W=Fs=2000N×3000m=6×106J；检阅车做功的功率。‎ 答：（1）检阅车的重力为24000N；（2）检阅车行驶速度5m/s；（3）检阅车做功功率为104W。‎ ‎【点睛】此题主要考查的是学生对重力、速度、功率的计算公式的理解和掌握，属于基础性题目。根据所学概念即可计算。‎ ‎10．（2018·舟山）2017年12月24日，我国自主研制的最大水陆两栖飞机AG600在广东珠海首飞成功。AG600可以在地面或水上起飞和降落，20秒内可一次汲满水12吨，主要用于大型灭火和水上救援。已知飞机空载质量为41.5吨，最大巡航速度500千米/时。（g取10牛/千克）‎ ‎（1）为了使飞机获得向上的升力，机翼的上侧做成凸圆形状，而下侧成平面形状，其科学原理是　　。‎ ‎（2）某次灭火演习中，AG600蓄满水后加速起飞，然后以最大巡航速度水平飞往演习火场的上空，将水箱中的水次性全部注下。下列有关说法正确的是　　。‎ A．用水灭火可以降低可燃物的着火点 B．加速起飞过程中，飞机的重力势能增加 C．飞机以最大巡航速度水平直线飞行时，飞机受到平衡力的作用 ‎（3）在某次水面滑行测试中，蓄有8.5吨水的飞机，在水面上以36千米/时的速度匀速直线滑行1分钟，若滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，则飞机的牵引力做了多少功？此时飞机的实际功率为多少？‎ ‎【解析】（1）机翼的上侧做成凸圆形状，而下侧成平面形状；空气通过机翼上表面的流速大，通过下表面的流速较小；因为机翼上方的空气流速大、压强较小，机翼下方的空气流速小、压强大，所以机翼受到一个向上的压强差，从而产生向上的升力。‎ ‎（2）A、着火点是可燃物的属性，不能降低，故A错误；‎ B、飞机在加速起飞过程中，质量不变，速度增大，动能增大；高度不断增大，重力势能增大，故B正确；‎ C、飞机以最大巡航速度水平直线飞行时处于平衡状态，则飞机受到平衡力的作用，故C正确；故选BC；‎ 21‎ ‎（3）飞机飞行过程中所受阻力：‎ f=0.5G总=0.5m总g=0.5（m飞机+m水）g=0.5×（41.5+8.5）×103kg×10N/kg=2.5×105N，‎ 因为匀速直线飞行，所以牵引力：F=f=2.5×105N，‎ 飞机飞行的速度：v=36km/h=36×m/s=10m/s，‎ 由v=得，飞机飞行的距离：s=vt=10m/s×60s=600m，‎ 牵引力做功：W=Fs=2.5×105N×600m=1.5×108J，‎ 飞机的实际功率：P===2.5×106W。‎ 故答案为：（1）气体的流速越大，压强越小；（2）BC；（3）飞机牵引力做功1.5×108J，功率是2.5×106W。‎ ‎【点睛】（1）流体流速越大，压强越小；流速越小，压强越大；（2）灭火的原理：清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离、隔绝氧气或空气、使温度降到可燃物的着火点以下；重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；物体静止或做匀速直线运动时处于平衡条件，否则为非平衡状态；（3）根据飞机重力求出牵引力大小，利用W=Fs计算牵引力做功；利用P=计算功率。此题为力学综合题，涉及到重力、速度、功、功率公式的应用，二力平衡条件及其应用等知识，解题的关键是各种公式的熟练运用，此题难度虽然不是很大，但计算过程非常繁杂，稍一疏忽，就可能计算错误。‎ ‎ ‎ 21‎