备战2023新中考二轮物理专题导练 专题22 功与功率

考点精讲

1、功

（1）定义:物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功,简称功，

（2）计算公式：W＝F s，单位：焦耳（J）。

（3）任何机械都不省功。

2、功率

（1）定义：在物理学中，功与做功时间之比叫做功率。

（2）功率的物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量。

（3）功率大小比较：

①在相同时间内，比较做功多少，做功越多的物体，功率越大；

②在做功相同的情况下，比较所用时间长短，所用时间越短的物体，功率越大；

③做功多少与所用时间都不同的情况下，通过公式计算，然后进行比较。

（4）功率的公式：（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）

（5）推导公式：由，结合W ＝ F s，得，由公式可知，功率P一定时，力F与速度v成反比。应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。

真题解析

1．（2020•淮安中考）小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，比较两次爬楼过程（　　）

A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大 

C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大

解：

由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变，因此由W＝Gh可知，两次所做的功相同，故AC错误；

两次所做的功相同，由P＝可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。

答案：B。

2．（2021•大庆中考）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（s）﹣时间（t）关系如图所示，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12s～24s物体所受的拉力 

C．0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功 

D．0～12s拉力做功的功率小于12s～24s拉力做功的功率

解：

A、从图象上看，0～12s和12s～24s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～12s通过的路程是6m，12～24s通过路程为2m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此0～12s过程中的速度大于12～24s的过程中的速度，即物体20s时的速度小于8s时的速度，故A错误；

B、由图象可知，物体在0～12s和12s～24s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0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，故B错误；

C、由AB知，0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，物体0～12s通过的路程大于12～24s通过的路程，由W＝Fs可知，0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，故C正确；

D、0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，而两段时间相同，根据P＝可知，0～12s拉力做功的功率大于12s～24s拉力做功的功率，故D错误。

答案：C。

3．（2021•厦门模拟）等高线存在于生活中，比如美丽的梯田，比如弯曲的盘山公路。车子在盘山公路上爬坡时，司机会换低挡。这样做是为了使车辆向上行驶时可以（　　）

A．获得更大的功率来爬坡 B．提高机械效率 

C．减小所做的功 D．获得更大的牵引力

解：

A、从功率的计算公式P＝可知，要想判断功率的大小，应该同时考虑做功的多少和做功的时间，故A错误。

B、从机械效率的公式η＝可知，要想判断机械效率的大小，应该同时考虑有用功和总功，故B错误。

C、从功的原理可知，使用任何机械都不省功，故C错误；

D、车子在盘山公路上爬坡时，司机会换低挡，根据P＝Fv知，在汽车功率一定时，速度减小，增加上坡的牵引力，故D正确。

答案：D。

4．（2021•荆州模拟）通过荆州的汉宜铁路上运营的列车是CRH2A和谐号动车组。CRH2A和谐号列车采取8节车厢编组，在运行过程中的机车牵引功率为4800KW，时速为200km/h．若一列从荆州站驶出的CRH2A和谐号列车在平直轨道上匀速行驶100km，则该列火车在这段时间内所做的功、机车受到的阻力分别是（　　）

A．8.64×109J   4.8×104N 

B．8.64×109J   8.64×104N 

C．4.8×109J    4.8×104N 

D．4.8×109J    8.64×104N

解：（1）火车行驶100km的时间t＝＝＝1.8×103s，

火车所做的功W＝Pt＝4800×103W×1.8×103s＝8.64×109J，

（2）机车的牵引力F＝＝＝8.64×104N，

由于火车做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：

火车受到的阻力f＝F＝8.64×104N；

答案：B。

5．（2021•徐州模拟）一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段坑洼路面，如果汽车发动机的功率始终保持不变，则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是（　　）

A． B． 

C． D．

解：

汽车在泥泞的路面行驶时，受到的阻力变大了，需要增大其牵引力，所以汽车在整个行驶过程中，汽车的牵引力由小变大再变小，即经过泥泞路面时牵引力变大，经过泥泞路面后牵引力变小；

汽车发动机的功率始终保持不变，经过泥泞路面时牵引力变大，由P＝＝＝Fv可知，汽车经过泥泞路面时的速度会变小，经过泥泞路面后速度会变大，且在经过泥泞路面前后速度是相同的。

在s﹣t图象中，倾斜的直线表示s与t成正比，即物体做匀速直线运动；且图线越靠近s轴（倾角越大），说明物体速度越大。

A图中，图线是倾斜的直线，说明汽车一直做匀速直线运动，不符合题意；

B图中，图线表示汽车的速度先变大后变小，不符合题意；

C图中，中间部分表示汽车往回行驶，不符合题意；

D图中，图线表示汽车的速度先变小后变大，且经过泥泞路面前后速度是相同的，符合题意。

答案：D。

突破提升

一、单选题

1．如图所示，利用甲、乙两个斜面，分别用F1、F2的力把相同的物体从斜面底部匀速拉到相同的高度h。相关数据如下表所示，由此判断，正确的是（　　）

A．甲斜面省力 B．两个斜面都省力

C．F1做功的功率比F2的小 D．F1、F2做功的功率大小相同

2．“天宫课堂”第一课12月9日15点40分正式开启，时隔8年之后，中国航天员再次进行太空授课，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲。下列说法正确的是（　　）

A．空间站中，“失重”的三位航天员教师可以悬空 ，三位航天员教师此时的质量为零

B．离地面400km中国空间站每90min绕地球一圈，我们的空间站就是地球的同步卫星

C．航天员在离地面400km中国空间站上看星星，由于没有大气层的干扰，更亮了也不再闪烁

D．空间站中的水球，注入一个气泡，会形成一反一正王亚平老师的两个像，其中正立的那个像是缩小的，说明气泡把水球分成的两部分都相当于凸透镜

二、填空题

3．“智能运动手环”具有设置运动目标、计步统计、能量消耗统计等功能，小明也购买了如图所示某品牌运动手环以督促自己锻炼。小明戴上运动手环后开始跑步，手环显示前20分钟内跑步的路程约为5400米。小明跑步的平均作用力为40牛，则他跑步时做功的功率大约是______瓦。

4．如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的动能________，重力势能________，（选填“增大”“不变”“减小”）机械能________。（选填“守恒”“不守恒”）

三、综合题

5．阅读下面短文并回答问题。

混合动力汽车

图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q=4.0×107J/kg）

（1）该混合动力汽车在转弯时，左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光，同时熄灭，则它们的连接方式是___________（选填“串联”或“并联”），依据是 ___________；

（2）下列说法正确的是 ___________；

A．蓄电池充电时化学能转化为电能

B．汽车消耗的电能最终全部转化为机械能

C．行驶过程中轮胎会发热是因为发动机将热量传递给了它

D．测试过程中汽车行驶时的牵引力大小为2000N

（3）“吨百公里能耗”是衡量新能汽车的一项重要指标。“J/（100km•t）”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为_________ J/（km•kg），汽车的能量利用率为___________；

（4）在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能，该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶 ___________km。

6．如图所示，抛出的小球在空中经过A、B、C三点（没有画出B、C两点），表中记录了球经过这三点的部分信息。（忽略空气的作用力）

（1）在图中，画出小球在A点的受力示意图。______

（2）在图中，用“●”描出B点小球所在的位置。______

（3）表格中，①的数据为______。

四、计算题

7．为了净化市区空气，环卫工人每天清晨都驾驶洒水车对市区道路洒水。下表是某洒水车的相关数据。已知汽油的热值为4.6×107J/kg，g取10N/kg，请根据题意回答下列问题：

（1）若该洒水车的发动机是汽油发动机，发动机工作时哪个冲程将内能转化为机械能？燃烧0.5kg汽油能产生多少热量？

（2）该洒水车装满水时对地面的压强为多少？

（3）该洒水车在水平路面上以额定功率匀速行驶的速度为10m/s，试计算此过程洒水车所受的阻力。

8．为了保障学生人身安全，目前已有一大批校车投入使用，这辆校车在某段平直公路上匀速行驶8km用时10min，消耗柴油2L，受到的阻力是1.8×103N，（柴油的热值是3.3×107J/kg，柴油的密度0.85×103kg/m3，取g=10N/kg）求：

（1）这段路程内发动机做功的功率；

（2）这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量；

（3） 这段路程内这段路程内的效率。

9．如图所示，某型号保温毯由聚脂材料、镀银铝膜等做成，大小规格为：2.1m1.6m，质量约0.02kg在野外遇到极端天气时，把它展开并包裹在身上，能有效降低人体散热的速度，保持体温。在3s内，小王把该保温毯匀速直线提升1.5m，g取10N/kg，计算：

（1）小王提升保温毯所做的功；

（2）小王提升保温毯做功的功率。

10．周末李青和爸爸一早驾车去郑州，上午9∶10在高速路上（假设高速路平直）行驶时看见路边立有如图甲所示的标志牌，此时小招手表时间如图乙所示。已知小轿车和人的总质量为1.8×103kg，匀速行驶时受到的阻力是人和车重的0.2 倍，g 取10 N/kg。

（1）在遵守交通规则的前提下，轿车最快什么时间能到达郑州？

（2）轿车到达郑州时，牵引力做的功是多少？