人教八下物理 第十一章 机械能的相关计算 试卷

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人教版八年级物理下册第十一章《功和机械》学科核心素养计算题专题训练（含答案详解）
功与功率的相关计算题
一、填空题
1．在粗糙水平面上有一个重为200N的物体，小明用15N的水平推力使其以2m/s的速度沿力的方向匀速运动了20s，则在此过程中小明做功的功率为______W，物体重力所做的功为______J。
2．如图甲所示。放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和图丙所示。由图像可知，当t＝1s时，物体处于______（填“加速”、“匀速”或“减速”）状态；在物体做匀速直线运动的阶段，推力F做的功为______J，推力的功率为______W。

3．如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40cm，质量为2kg，它的右端与桌面相齐，与桌面间的摩擦力大小为物重的0.2倍。若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功 ___________J。

4．一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了20m，拉力撤消后，物体由于惯性又前进了5m。若拉力做的功为500J，则拉力的大小为 ___________N。
5．在水平地面上，小明用100N的水平推力推动重为80N的箱子，在4s内前进了3m，在这个过程中木箱所受的重力对木箱做功为______J，小明对木箱做功的功率为______W。正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W，在5min内心脏做功______J。
6．小强用100N的水平推力，推着重200N的物体沿水平方向前进了8m，这后由于惯性物体又滑动了0.1m，第一个过程推力做功是______J，在整个过程中推力做的功是______J。
7．俯卧撑是一项常见的健身项目，如图所示是某同学做俯卧撑时的情景。此同学的身体可视为杠杆，身高1.80m，体重为80kg，脚与地的接触点为A点，人的重心O点距A点1.2m，两手位置B点距A点1.5m。人在做俯卧撑时，支点是______点，地面对两手的支持力为______N。若50s内做俯卧撑40次，每次人重心上升高度为0.2m，每次人做功为______J，做功功率为______W。

8．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0﹣6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2﹣4s内，物体克服摩擦力所做的功为 ___________J，第5s时物体受到的摩擦力为 ___________N。

9．如图所示，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.此过程中，推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示，在3～5s内，推力对木箱所做的功______J，在第2s木箱受到的合力为______N。

10．跳绳是一种简便易行的锻炼方式。小明同学在1min内跳了120次，且每次跳离地面的高度5cm，若该同学身体质量为50kg，若他每跳一次所用的时间都相等，根据所给条件可估算出跳一次克服重力所做的功是___________J，在1min内克服重力做功的平均功率为___________W，表示的含义是___________。
11．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的作用，其和图象分别如图乙、丙所示。物体在的过程中处于___________状态（选填“静止”或“运动”）；在内，物体的动能___________（选填“增大”、“减小”或“保持不变”）；在内，拉力做的功是___________。

12．星期天下午，小明陪妈妈在东台大润发超市购物，小明推着重为200N的购物车，在10s内沿水平地面匀速前进了15m，如果水平推力为20N，在此过程中，重力对购物车所做的功为___________J，小明对购物车做的功为___________J，推力的功率为___________W。
13．东风牌汽车在平直的公路上匀速行驶160m，所用时间为10s，若此时卡车所受的牵引力为5000N，则这段时间内卡车受到的摩擦阻力是_________N，牵引力所做的功是_______J，牵引力的功率是________W。
14．小明在学习了一定的物理知识之后，对俗语“胳膊拗不过大腿”产生了研究兴趣，他感觉可能两者在做功的功率上存在显著差异，他通过自己的实验探究，得到了如下数据：
（a）小明测量了自己体重为 500N；
（b）他在20s 内做了 10 次“引体向上”，每次将身体匀速提高 30cm；
（c）他在 10s 内，匀速登上了 40 级台阶，每级台阶高 20cm。
则：小明做一次“引体向上”，胳膊向上的拉力做功_______J，引体向上的功率大小为________W， 小明匀速登台阶时的功率是___________W。
15．如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。且两次所提高度相同，则F甲_____F乙，两次拉力做功W甲________W乙。克服重力做的功 ______。

16．两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图像如图所示，根据图像，两次物体所受的拉力：F1______F2；0～6s两次拉力对物体所做的功：W1______W2；0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1______P2。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）

17．跳绳是一种健身运动，李强同学对此作了专门研究：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。根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是_________J。在lmin内克服重力做功的平均功率为________W。

18．优秀运动员短时间内的功率可达1kW，它的物理意义是 ______；如图是甲、乙两台机器做功与做功所用时间的关系图像，由图像可知，甲、乙两物体的功率P甲______P乙（选填“＞”“＝”“＜”），若运动员与其中一台机器实际功率之比为1：3，则它们做同样的功所需要的时间之比是 ______。

19．王波同学帮父母搬书，每捆书籍的质量都为5kg，共有30捆，王波想尽快将它们搬上10m高处的新家，如图是王波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像，为了尽快地将这批书籍搬上新家，他每次应搬__捆书，完成一次搬运对书做的功为________J，若他每趟下楼平均最短时间为20s，则他最快完成全部搬运任务并回到楼下所用总时_______s。（g取10N/kg）。

20．一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下，竖直向上运动（不考虑空气的阻力和钢索重力），货物运动的路程（s）-时间（t）图像如图所示。时钢索的拉力大小_______时钢索的拉力大小，0至内钢索拉力的功率_______至内钢索拉力的功率。（填“大于”、“小于”或“等于”）

21．若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图甲所示。则在20﹣25s时间内，轿车运动的距离是_____m，该过程发动机做的功是____J，轿车在运动过程中受到的阻力是____N。

22．在探究“汽车的速度”的实验中，甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的s-t图像如图所示。由图可知，甲车的动能________（大于/等于/小于）乙车的动能；经过相同的时间，甲、乙两车牵引力做的功之比为________。（空气阻力忽略不计）

在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC。如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1，在BC段重力做功W2，做功功率P2。则W1___________W2，P1___________P2。（大于/等于/小于）

23．甲、乙两人进行爬楼比赛，两人从同一幢教学楼的底楼爬上五楼，已知甲、乙两人体重之比为5：6，乙上楼所用的时间是甲的1.5倍，甲、乙两人爬楼的功率之比为______。
24．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 20s 下落 220m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时 40s，则运动员在整个下降过程中：

①平均速度是______m/s；
②重力做的功为______J；
③功率为______W。
25．为了响应国家“节能减排”的号召，小明帮爸爸卸下汽车后备箱放置的不常用物品500N，使汽车负载减少。假设汽车以20m/s的速度匀速直线行驶，负载改变前后汽车受到的阻力分别是2000N和1950N，则汽车发动机实际功率减少______W。
26．小明从如图甲所示的位置，开始练习操作无人机的起飞和悬停，无人机获得的升力F与时间t的关系如图乙所示，5s后悬停在4m高度。若整个过程不计空气阻力（g取10N/kg）。
（1）无人机上升途中突然断电，无人机 _____（选填“会”或“不会”）立即下落。第3～3.5s内，无人机做 _____运动（选填“加速上升”、“减速上升”、“加速下降”或“减速下降”）。
（2）无人机从开始上升到悬停的过程中，克服重力做功的功率为 _____W.

27．质量相同的两辆汽车均匀速直线行驶，牵引力做功的功率是，在相同时间内两汽车通过的路程之比为，速度之比为______，牵引力所做的功之比为______，牵引力之比为______。
二、计算题
28．一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶，当它从山脚行驶到山顶时，耗时15min，发动机的牵引力为4000N。求：
（1）汽车的行驶速度；
（2）汽车发动机牵引力做的功；
（3）汽车发动机牵引力的功率。
29．新冠肺炎疫情期间，某医院投入大批机器人。机器人可以完成消毒、送餐、送药等工作。如图所示是一款服务机器人正在送餐（g取10N/kg）。请回答以下问题：
（1）机器人送餐时，总质量为40kg，它与水平地面接触的总面积为10-2m2，则它对地面的压强是多少？
（2）送餐过程中，机器人在1min内沿直线匀速移动了15m，若它在运动过程中所受阻力为200N，则驱动力对它所做的功和功率分别是多少？

30．如图所示为集合最新IT技术的人工智能医护机器人。若该机器人工作时的功率为80W，在水平地面上匀速直线行驶10m用时10s，求：
（1）机器人行驶的速度；
（2）机器人牵引力做的功；
（3）机器人行驶时受的牵引力。

31．如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，（g=10N/kg）。求：
（1）动滑轮的重力为多少N？
（2）内拉力F的功率为多少W？
（3）此装置提升重物的最大机械效率约为多大？

32．一辆载重卡车连同货物的总质量m=4.5×103 kg，在F=4.0×103 N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动，1 min内行驶了900 m。g取10 N/kg，求：
（1）卡车连同货物受到的重力大小；
（2）卡车受到的阻力大小；
（3）牵引力做功的功率。
33．某建筑工地上的起重机要将重为1×104牛的钢筋水泥板匀速提升到楼顶，提升的高度为10米，所用时间为50秒，求：
（1）起重机对钢筋水泥板所做的功。
（2）起重机的功率。
34．已知大山同学的质量为60kg，每只鞋底与地面的接触面积为0.015m2。大山在10s内用20N的水平拉力拉重为100N的物体沿拉力方向在水平地面上匀速前进了13m。（g取10N/kg）求：
（1）物体受到摩擦力的大小；
（2）大山前进的速度；
（3）拉力做功的功率；
（4）大山在水平地面上立正时对地面的压强。
35．随着科技的发展，低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天，小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的，电瓶车的牵引力恒为100N，从家到学校的路程是1.5km，用时5min。求：
（1）电瓶车行驶的速度是多少m/s；
（2）电瓶车受到地面的摩擦力；
（3）电瓶车牵引力的功率。
36．经过三年的紧张施工建设，荆州复兴大道主线于2020年12月31日贯通，如图甲，为荆州市居民出行带来极大的方便。图乙为复兴大道高架桥的部分路段示意图，水平路面AB长400m、斜坡BC长200m、坡高CD高4m。总质量m为1.5t的小汽车，每个轮胎与水平路面接触面积为0.1m，当它以大小不变的速度v通过AB段和BC段，共用时36s；小汽车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍，小汽车通过AB段时，牵引力的功率为P1，通过BC段时，牵引力的功率为P2，g=10N/kg。求：
（1）小汽车静止在水平地面时对地面的压强p是多大?
（2）小汽车的速度v是多少km/h?
（3）小汽车通过AB段时，牵引力的功率P1是多少?
（4）小汽车牵引力的功率P1与P2之比是多少?

37．如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号（武汉舰），它是052B型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为，当驱逐舰以的速度匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01倍。（海水密度近似取）求：
（1）在水面下深处，船体受到的海水的压强是多少？
（2）驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？
（3）驱逐舰满载时，排开海水的体积是多少？
（4）驱逐舰满载时以的速度匀速航行，受到的牵引力是多少？

38．运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度-时间图像如图所示，（g=10N/kg）
（1）人在50s内下落了2100m，求：
①这段时间内人的平均速度；
②这段时间内人下降的平均功率；
（2）人在前40s内匀速降落过程中重力对人做的功。

39．为响应国家提出的“节能减排，低碳生活”的号召。质量为60kg的小明同学每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为15kg，轮胎与水平地面的总接触面积为30cm2，在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍（g取10N/kg）。求：
（1）小明和自行车的总重力；
（2）他骑行时自行车对地面的压强；
（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是多大。
40．一辆在水平路面上沿直线匀速运动的货车，行驶时所受的阻力恒为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N。求：
（1）货车空载行驶时所受的阻力；
（2）货车以36km/h的速度空载匀速行驶10s牵引力做的功；
（3）当货车装载后，以9×104W的最大功率、25m/s的速度匀速行驶时，货车的牵引力。
41．抗洪抢险时，有一辆自身质量为4t的汽车，装有救灾物资在水平路面上15min匀速行驶15km，汽车受到的阻力为重力的0.06倍。已知这辆汽车所装的救灾物资质量为16t，试求：
(1)汽车的牵引力是多大？
(2)汽车的牵引力做的功是多大？
(3)汽车牵引力做功的功率是多大？
42．如图所示，由江南造船厂与大连造船厂共同承建的055型驱逐舰是目前我国最新型的防空导弹驱逐舰。该导弹驱逐舰满载排水量为12300t，满载时船底最深处距离水面8m，该舰满载时做匀速直线航行，最大航速为54km/h，此时受到海水的阻力大约是船重的0.1倍。（g=10N/kg ，）求该导弹驱逐舰满载时：
(1)受到的浮力。
(2)船底最深处受到海水的压强。
(3)以最大航速匀速直线航行时牵引力做功的功率。

43．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56km，用时0.5h，受到的阻力为车重的0.1倍。求：
（1）该房车的行驶速度；
（2）该房车牵引力所做的功；
（3）若将该房车改装成并联混合动力型，由汽油发动机与电动机同时提供动力，其功率分别为40kW和60kW，该房车以72km/h的速度匀速行驶，求此时该房车的牵引力。

44．某次跳伞训练中，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；
(2)重力做的功；
(3)匀速下降时重力做功的功率.

45．如图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，接收太阳能电池板的面积为8m2，在水平路面上以恒定功率做直线运动的v-t图象如图乙（取g=10N/kg）。
(1)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，则汽车牵引力为多大?
(2)求汽车在0~20s内牵引力做的功。
(3)若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%，则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少?

46．某旅行车满载时总质量为8t， 车轮与地面接触的总面积为0.4m2。求：
(1)旅行车满载静止在水平地面上，对地面的压强是多少？
(2)如果在某路段，旅行车牵引力的功率恒定为72kW，当它以的速度匀速行驶时，受到的阻力是多少？
(3) 2020年的年底，朝阳至北京的高铁将开通，该段铁路线长约450km，若高铁列车全程以360km/h的最高设计速度行驶时，受到的阻力为1.4×105N，则列车从朝阳到北京需要多少小时？列车要克服阻力做多少功？



















参考答案：
1． 30 0
【解析】
【详解】
[1] 则在此过程中小明做功的功率为

[2] 小明用15N的水平推力在水平面上推，物体仅仅在水平面上运动，在竖直方向上没有距离，故重力不做功，重力做的功为零。
2． 加速 8 4
【解析】
【详解】
[1]由v﹣t图像可知，在0~2s内，物体的速度随时间均匀增加，即物体做加速运动，因此当t＝1s时，物体处于加速状态。
[2]由v﹣t图像可知，在2~4s内，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v＝2m/s；根据v＝可得，在2~4s内物体通过的距离
s＝vt＝2m/s×2s＝4m
由图乙知，2~4s内物体受到的推力F＝2N，推力F做的功
W＝Fs＝2N×4m＝8J
[3]推力的功率

3．0.8
【解析】
【详解】
由知道，物体的重力
G=mg=2kg×10N/kg=20N
木板与桌面间的摩擦力
f=0.2G=20N×0.2=4N
由于物体匀速运动，水平推力的大小与木板与桌面间的摩擦力大小相等，即推力
F=f=4N
当物体的重心刚过桌面的边沿时，木板会被推下桌子，所以当木板推下桌子时，推力移动的距离是木板总长的，推力做的功

4．25
【解析】
【详解】
撤去拉力后，拉力对物体没有做功；由物体在拉力作用下移动了20m和拉力做功500J，拉力的大小

5． 0 75 450
【解析】
【详解】
[1]做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体沿力的方向通过一段距离；二者同时具备；由此可知，木箱在水平移动的过程中，木箱在重力方向上没有移动距离，木箱的重力做功为0J。
[2]小明对木箱所做的功

小明对木箱做功的功率

[3]在5min内心脏做的功

6． 800 800
【解析】
【详解】
[1]小强的推力

物体移动的距离

则推力做的功为

[2]当推着物体沿水平方向前进了8m后，物体不在受推力作用，由于惯性物体又滑动了0.1m，在这个过程中推力不再对物体做功，所以在整个过程中推力做的功是800J。
7． A 640 160 128
【解析】
【详解】
[1][2]人在做俯卧撑时，人的身体相当于杠杆，脚与地的接触点是支点，人的重力是阻力，地面对双手的支持力是动力，则A为支点，L1＝AB＝1.5m，L2＝AO＝1.2m
G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N
根据杠杆平衡条件知道，
G×L2＝F×L1
则

[3]做俯卧撑时，支持力对人做的功与克服重力所做的功相等，则每次人做的功
W＝Gh＝800N×0.2m＝160J
[4]做40次俯卧撑所做的总功
W'＝160J×40＝6400J
做俯卧撑的功率

8． 30 3
【解析】
【详解】
[1]由图乙可知，在2～4s内，拉力

由图丙可知，在2～4s内，物体做匀速运动，且

此时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，所以

由速度公式可得，在2～4s内物体运动的距离

则在2～4s内物体克服摩擦力所做的功

[2]由图丙可知，在4～6s内，物体做减速运动，受到滑动摩擦力的作用，物体对接触面的压力大小和接触面的粗糙程度均未变，故滑动摩擦力的大小不变，则第5s时物体受到的摩擦力为3N。
9． 40 10
【解析】
【详解】
[1]由甲图可知，在3～5s内推力，由乙图知，箱子3～5s内通过的距离

因此推力做功

[2] 由乙图可知，在3～5s内木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，木箱受到的滑动摩擦力，则木箱受到的滑动摩擦力

由图甲可知，木箱在1～3s内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，物体间接触面与物体间压力不变，物体受到的滑动摩擦力不变，则1s～3s内木箱受到的摩擦力大小为20N，推力，所以合力为

10． 25 50 每秒钟做功50J
【解析】
【详解】
[1]小明同学重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
每次跳离地面的高度为
h=5cm=0.05m
跳一次克服重力做的功为
W0=Gh=500N×0.05m=25J
[2]在1min内跳了120次，克服重力做的功
W=120×W0=120×25J=3000J
克服重力做功的平均功率
P===50 W
[3]功率是表示物体做功快慢的一个物理量，功率为50W，表示的物理含义为：每秒钟做功50J。
11． 静止 变大
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图可知，物体在的过程中，路程没有变化，处于静止状态。
[2]在内，物体的速度变大，质量不变，则动能变大。
[3]在内，拉力做的功为

12． 0 300 30
【解析】
【分析】
【详解】
[1]重力的方向是竖直向下的，而购物车是在水平方向上前进了15m，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力对购物车做的功为0J。
[2][3]小明对购物车做的功
W=Fs=20N×15m=300J
推力的的功率

13． 5000 8×105 8×104
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由于汽车在平直的公路上匀速行驶，此时汽车的牵引力等于摩擦力的大小，则有

[2]牵引力所做的功为

[3]牵引力的功率为

14． 150 75 400
【解析】
【分析】
【详解】
[1]小明自己的体重为 500N，每次将身体匀速提高 30cm，小明做一次“引体向上”，胳膊向上的拉力做功
W=Fs=Gh=500N×0.3m=150J
[2]他在20s 内做了 10 次“引体向上”，做的总功
W总=10×150J=1500 J
引体向上的功率大小为

[3]他在 10s 内，匀速登上了 40 级台阶，每级台阶高 20cm，小明匀速登台阶时的功率是

15． = = =
【解析】
【分析】
【详解】
[1]水泥板厚度、密度均匀，所以它的重心在其几何中心，两种情况下，都可以把水泥板视为杠杆，阻力为水泥板自身重力，动力臂均为阻力臂的二倍，所以

[2]设提升高度为h，则第一次拉力做功为

第二次拉力做功为

所以

[3]根据三角形相似可知，水泥板重心上升高度为 ，第一次克服重力做功为

第二次克服重力做功为

所以有

16． ＝ ＞ ＞
【解析】
【详解】
[1]由图像可知，两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，受到的滑动摩擦力不变，因此时物体受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，所以两次物体所受的拉力F1＝F2。
[2][3]由图像可知，0～6s内物体第①次通过的路程大于第②次通过的路程，而拉力F1＝F2，由W=Fs可知，W1＞W2。0～6s内两次拉力对物体做功的时间相同，而W1＞W2，由可知，两次拉力做功的功率大小关系为P1＞P2。
17． 45 135
【解析】
【分析】
【详解】
[1]跳绳者的质量m=50kg，则跳绳者的重力是

跳绳者的重力是500N；从图中可以看到，跳绳者每跳一次，重心上升的高度是0.09m，则可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是

估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是45J。
[2]观察题中图，从0~可知，跳绳者跳了一次，并且落地后静止了，后面的时间循环这些动作，那么在lmin内做这些动作的数量是

在lmin内做这些动作的数量是180次，每跳一次，跳绳者克服重力所做的功是45J，那么在lmin内克服重力做功的大小是

根据可知，在lmin内克服重力做功的平均功率为

在lmin内克服重力做功的平均功率为135W。
18． 运动员每秒做功1000J ＞ 3：1
【解析】
【分析】
【详解】
[1]在物理学中，用功率表示做功的快慢，数值上等于单位时间内所做的功。优秀运动员短时间内的功率可达1kW＝1000W，表示运动员每秒做功1000J。
[2]由图可知，在相同时间内，甲物体做的功多，乙物体做的功少，根据P＝可知，甲物体的功率大于乙物体的功率，即P甲＞P乙。
[3]已知P1：P2＝1：3，根据P=得t=，则它们做同样的功所需要的时间之比是
＝==
所以做同样的功所需的时间之比是3：1。
19． 3 1500 500
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图像知道，当搬运质量为15kg物体时，人用于搬运物体的功率（输出）最大，其值为50W，此时做功最快，每捆书籍的质量是5kg，故他每次应搬3捆。
[2]每次搬运的书籍的重力
G=mg=15kg×10N/kg=150N
重力做的功
W=Gh=150N×10m=1500J
[3]由 知道，每次上楼所用的时间

每趟下楼平均最短时间为t′=20s，则一个来回需要的时间
t1=t+t′=30s+20s=50s
总共有30捆书籍，1次搬3捆，所以，要完成搬运任务需要10个来回，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的总时间
t总=10t1=10×50s=500s
20． 等于 大于
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图象知，货物在0~6s、6~12s两段时间内都匀速直线运动，但运动速度的大小不同，同时两段时间内货物所受的拉力都等于其重力，所以两次钢索拉力的大小相等。
[2]两段时间内，货物的运动速度分别为
，
据P=Fv知，两段时间内钢索拉力的功率
P1>P2
21． 150 4.5×105 3000
【解析】
【详解】
[1]由图像可知，在20﹣25s时间内，轿车运动的速度为30m/s，则轿车运动的距离为
s=vt=30m/s×5s=150m
[2]因轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，所以轿车发动机做功
W=Pt=9×104×5J=4.5×105J
[3]轿车运动过程中受到的阻力
f=3000N
22． 小于 1∶4 等于 小于
【解析】
【详解】
[1]由图象知，甲的速度为
v甲=
乙的速度为
v乙=
已知两车相同，所以质量相同；因为甲的速度较小，所以甲的动能较小。
[2]在匀速直线行驶过程中
F甲=F乙=f
相同时间牵引力做的功之比为

[3]由题可知
AB=BC
根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即
W1=W2
[4]由于小球在自由下落时做加速运动，由可知，小球在BC段运动的时间短，由可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即
P1＜P2
23．5︰4
【解析】
【详解】
甲、乙两人都从同一幢教学楼的底楼爬上五楼，则上升高度相同， 由W=Gh得

由乙上楼所用的时间是甲的1.5倍得

由 得

24． 8 1.6×105 4×103#4000
【解析】
【详解】
[1]由图像知，运动员在匀速直线运动阶段的速度为5m/s，通过的路程
s=vt=5m/s×(40-20)s=100m
整个过程通过的路程
s总=220m+100m=320m
整个过程的平均速度

[2]整个过程，重力做的功
W=Gs总=500N×320m=1.6×105J
[3]功率

25．1000##1×103
【解析】
【详解】
汽车做匀速直线行驶，故水平方向上受到的牵引力和阻力为一对平衡力，大小相等，故有
F前＝f前＝2000N
F后＝f后＝=1950N
根据功率的公式可得出

已知汽车的速度为
v＝20m/s
则汽车发动机的功率
P前＝F前v＝2000N×20m/s＝40000W
P后＝F后v＝1950N×20m/s＝39000W
汽车发动机实际功率减少
P前﹣P后＝40000W﹣39000W＝1000W
26． 不会 加速上升 1.6
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]无人机上升途中突然断电后，由于惯性，要保持原来的运动状态继续上升，不会立即下落。
[2]5s后悬停在4m高度，飞机悬停在空中时，升力等于重力，由图乙可知
F＝G＝2N
由图乙可知，3～3.5s时，升力
＞G
所以无人机加速上升。
[3] 5s后悬停在4m高度，无人机从开始上升到悬停的过程中上升的高度为4m，克服重力做功
W＝Gh＝2N×4m＝8J
克服重力做功的功率

27．
【解析】
【分析】
【详解】
[1]根据 可知，时间相同，故速度之比即为路程之比，故为。
[2]牵引力所做的功，可以根据 可知，相同的时间内，牵引力所做的功即为牵引力做功之比，故为。
[3]由于是匀速运动，故根据牵引力做功的功率为

即可整理出牵引力为

那么牵引力之比为

故牵引力之比为。
28．（1）6m/s；（2）2.16×107J；（3）2.4×104W
【解析】
【详解】
解：（1）汽车行驶的时间

汽车的行驶速度

（2）汽车发动机牵引力做的功

（3）汽车发动机牵引力的功率

答：（1）汽车的行驶速度6m/；。
（2）汽车发动机牵引力做的功为2.16×107J；
（3）汽车发动机牵引力的功率2.4×104W。
29．（1）4104Pa；（2）3103J；50W
【解析】
【详解】
解：（1）机器人对地压力等于自重，即
F=G=mg=40kgx10N/kg=400N
由压强公式可知

（2）机器人匀速行动时，驱动力大小等于阻力，即
F驱=f=200N
驱动力对它所做的功为
W=F驱s=200N15m=3103J
功率为

答：（1）它对地面的压强是4104Pa；
（2）驱动力对它所做的功是3103J，功率是50W。
30．（1）1m/s；（2）800J；（3）80N
【解析】
【详解】
解：（1）机器人行驶的速度

（2）机器人牵引力做的功
W＝Pt＝80W×10s＝800J
（3）由W＝Fs可得机器人行驶时受的牵引力

答：（1）机器人行驶的速度是1m/s；
（2）机器人牵引力做的功是800J；
（3）机器人行驶时受的牵引力是80N。
31．（1）10N；（2）4W；（3）81.8%。
【解析】
【详解】
解：（1）由图丙可知，在内，A被匀速提升，由图乙可知拉力

由图甲可知绳子

忽略绳重及摩擦，根据滑轮组拉力公式

则动滑轮的重力为

（2）由图丙可知，内，A上升的速度为

则拉力端移动速度为

内拉力F的功率为

（3）忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力为

则由上式可知，当绳子C最大拉力为60N时，绳子B拉力为110N>100N，则B处的绳子会被拉断；当绳子B最大拉力为100N时，绳子C的拉力为55N＜60N，此时两绳子都不会被拉断；所以要以B处最大拉力100N为准（此时FC最大=55N），且绳子B的拉力为

则此装置最多能匀速运载货物的重力为

此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，则此装置提升重物的最大机械效率为

答：（1）动滑轮的重力为10N；
（2）内拉力F的功率为4W；
（3）此装置提升重物的最大机械效率约为81.8%。
32．（1）4.5×104 N；（2）4.0×103 N；（3）6×104 W
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）由题意可知，卡车与货物的总质量为m=4.5×103kg，故总重力为
G=mg=4.5×103kg×10N/kg=4.5×104N
（2）因卡车匀速直线运动，处于受力平衡状态，所以阻力等于牵引力，即
F=f=4.0×103N
（3）由题意可知，卡车行驶的速度为

故牵引力的功率为

答：（1）卡车连同货物受到重力为4.5×104N；
（2）卡车受到阻力的大小为4.0×103N；
（3）牵引力做功的功率为6×104W。
33．（1）105J；（2）2000W
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）起重机对钢筋水泥板所做的功
W=Gh=1×104N×10m=105J
（2）起重机的功率

答：（1）起重机对钢筋水泥板所做的功105J；
（2）起重机的功率2000W。
34．（1）20N；（2）；（3）；（4）
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）水平拉力拉重为100N的物体沿拉力方向在水平地面上匀速前进，物体处于平衡态，在水平路面上受到了拉力和摩擦力，故摩擦力和拉力是平衡力，故摩擦力的大小为20N。
（2）大山前进的速度

（3）拉力做功的功率

（4）大山在水平地面上立正时对地面的压强

答：（1）摩擦力的大小为20N；
（2）大山前进的速度大山；
（3）拉力做功的功率；
（4）大山在水平地面上立正时对地面的压强。
35．（1）5m/s；（2）100N；（3）500W
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）电瓶车的速度

（2）因为电瓶车匀速行驶，由二力平衡可知，电瓶车受到地面的摩擦力

（3）因为电瓶车匀速行驶，电瓶车牵引力的功率

答：（1）电瓶车行驶的速度是；
（2）电瓶车受到地面的摩擦力；
（3）电瓶车牵引力的功率。
36．（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）小汽车静止在水平地面时对地面的压力
F=G=mg=1.5103kg10N/kg=1.5104N
已知轮胎与水平路面总接触面积S=0.4m2，公交车静止在水平地面时对地面的压强

（2）小汽车的速度v是

（3）小汽车通过AB段时，牵引力

小汽车通过AB段时，牵引力的功率P1

（）通过BC段时，小汽车克服重力和摩擦了做功，BC段的摩擦力

通过BC段时，小汽车用的时间为12s，通过BC段时，牵引力的功率为P2等于重力做功的功率与阻力做功的功率之和

小汽车牵引力的功率P1与P2之比

答：（1）小汽车静止在水平地面时对地面的压强p是；
（2）小汽车的速度v是60km/h；
（3）小汽车通过AB段时，牵引力的功率P1是；
（4）小汽车牵引力的功率P1与P2之比是。
37．（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）在水面下3m深处，船体受到的海水的压强是

（2）驱逐舰满载时，浮力与重力相等，受到的浮力是

（3）驱逐舰满载时，排开海水的体积是

（4）驱逐舰满载时以72km/h=20m/s的速度匀速航行，

因为匀速直线运动，受到的牵引力和阻力相等，为

答：（1）在水面下3m深处，船体受到的海水的压强是；
（2）驱逐舰满载时，受到的浮力是；
（3）驱逐舰满载时，排开海水的体积是；
（4）驱逐舰满载时以72km/h的速度匀速航行，受到的牵引力是。
38．（1）42m/s；（2）33600W；（3）1.2×106J
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）①在50s内，人的平均速度

②这段时间内，人所受重力为
G=mg=80kg×10N/kg=800N
人下降的平均功率
P=Gv=800N×42m/s=33600W
（2）由图示知，人在前40s内的15s至40s做匀速直线运动，其速度为60m/s，匀速直线运动通过的距离
s1=v1t1=60m/s×25s=1500m
重力对人做的功
W=Gs1= 800N×1500m=1.2×106J
答：（1）①这段时间内人的平均速度为42m/s；
②这段时间内人下降的平均功率33600J；
（2）人在前40s内匀速降落过程中重力对人做的功为1.2×106J。
39．（1）750N；（2）；（3）75W
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）小明和自行车的总重力
G=(m1+m2)g=(60kg+15kg)×10N/kg=750N
（2）他骑行时自行车对地面的压强

（3）阻力为
f=0.02G=0.02×750N=15N
因为匀速，所以动力等于15N，速度为

他骑行时的功率是
P=Fv=15N×5m/s=75W
答：（1）小明和自行车的总重力750N；
（2）他骑行时自行车对地面的压强；
（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是75W。
40．（1）2.5×103；（2）2.5×105；（3）3.6×103
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）由题意知，货车空载时所受的阻力
f=0.1G=0.1×2.5×104N=2.5×103N
（2）货车空载且匀速行驶时，牵引力等于所受的阻力，即
F=f=2.5×103N
10s内货车行驶的距离
s=vt=36×m/s×10s=100m
货车行驶10s牵引力做的功
W=Fs=2.5×103N×100m=2.5×105J
（3）货车载货后，以25m/s的速度匀速行驶时，牵引力

答：（1）货车空载行驶所受阻力为2.5×103N；
（2）货车以36km/h的速度空载匀速行驶10s牵引力做的功为2.5×105J；
（3）货车的牵引力为3.6×103N。
41．(1)1.2×104N；(2)1.8×108J；(3)2×105W
【解析】
【详解】
解：(1)汽车和救灾物资所受总重力

汽车匀速直线行驶时，所受牵引力与阻力为一对平衡力，大小相等，即牵引力

(2)汽车的牵引力做的功

(3)汽车牵引力做功的功率

答：(1)汽车的牵引力是1.2×104N；
(2)汽车的牵引力做的功是1.8×108J；
(3)汽车牵引力做功的功率是2×105W。
42．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
(1)由阿基米德原理可得，驱逐舰满载时受到的浮力

(2) 满载时船底最深处所处深度，船底受到海水的压强

(3) 驱逐舰处于漂浮状态，则驱逐舰的重力

由题意可得匀速直线航行时牵引力

导弹驱逐舰速度

则牵引力做功的功率

答：(1)导弹驱逐舰满载时受到的浮力为；
(2)船底最深处受到海水的压强为；
(3)以最大航速匀速直线航行时牵引力做功的功率为。
43．（1）112km/h；（2）1.68×108J；（3）5000N
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）该房车的行驶速度

（2）房车的重力
G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N
在一段平直公路上匀速行驶时，牵引力等于阻力，为
F牵=f=0.1G=0.1×3×104N=3×103N
该房车牵引力所做的功
W=F牵s=3×103N×56×103m=1.68×108J
（3）此时的总功率
P=40kW+60kW=100kW=105W
房车此时的速度
v′=72km/h=20m/s
根据

可知此时该房车的牵引力

答：（1）该房车的行驶速度为112km/h；
（2）该房车牵引力所做的功为1.68×108J；
（3）若将该房车改装成并联混合动力型，由汽油发动机与电动机同时提供动力，其功率分别为40kW和60kW，该房车以72km/h的速度匀速行驶，此时该房车的牵引力为5000N。
44．(1)10m/s；(2)1.5×105J；(3)3000W
【解析】
【分析】
【详解】
解：(1)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
＝10m/s
(2)运动员下落的高度为
h=s=300m
重力做的功为
W＝Gh＝500N×300m＝1.5×105J
(3)匀速下降时重力做功的功率为
P＝=Gv2＝500N×6m/s＝3000W
答：(1)运动员下落的平均速度是10m/s；
(2)重力做的功是1.5×105J；；
(3)匀速下降时重力做功的功率是3000W。
45．(1)240N；(2)7.2×104J；(3)1125W/m2
【解析】
【详解】
(1)由题可知汽车的质量为
m=1.2t=1.2×103kg
汽车所受的重力为
G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N
汽车所受阻力为
f=0.02G=0.02×1.2×104N=240N
因为汽车匀速行驶，所以牵引力为
F=f=240N
(2)由图乙可知，汽车匀速行驶时v=15m/s，则汽车的恒定功率为
P=Fv=240N×15m/s=3600W
汽车在0~20s内牵引力做的功为
W=Pt=3600×20s=7.2×104J
(3)由题可知，汽车获得的机械功率为P机=3600W，太阳照射在地面的辐射总功率为

太阳照射在地面单位面积上的辐射功为

答：(1)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，则汽车牵引力为240N；
(2)汽车在0~20s内牵引力做的功为7.2×104J；
(3)若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%，则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为1125W/m2。
46．(1)；(2)；(3)，
【解析】
【详解】
(1)旅行车满载静止在水平地面上，对地面的压强为

(2)由可得旅行车的牵引力

因车做匀速直线运动，故处于平衡状态，受平衡力的作用，则有

(3)由可得列车从朝阳到北京需要的时间

列车要克服阻力做的功为

答：(1)旅行车满载静止在水平地面上，对地面的压强是；
(2)受到的阻力是；
(3)列车从朝阳到北京需要，列车要克服阻力做功为。