2025年中考物理一轮复习考点过关练习专题17 功和功率(解析版)
展开特别说明:典例是2023年的中考真题,即时检测是最新的全国各地的模拟题,好题冲关是2022年的期末考试题和2023年的模拟考试题和2023年的中考真题中经过多次筛选。知识点以挖空的形式设计,便于学生提前预习,考点通过方法总结,知识加工,便于学生理解和记忆,好题冲关分层设计,针对于不同的学生。
掌握做功的两个必要条件;
区分功和功率,并掌握功好功率的计算方法
知识点1:功
做功的两个必要条件:一是有_____作用在物体上;二是物体在_________上有移动的距离;
三种不做功的情况
(1)不劳无功
物体没有受到力的作用,但由于惯性通过了一段距离.例如踢出去在空中运动的足球
(2)无劳无功
物体受到力的作用,但保持静止状态,即没有移动距离.例如“推而不动”、“搬而未起”
(3)劳而无功
物体受到力的作用,也移动了一段距离,但移动距离方向与力的方向垂直.例如手提物体沿水平方向移动
功的计算
文字式:功等于__________与_______________________的乘积,表达式________________;
单位:________,符号为_________。其中1 J=1 N•m
【提示】在利用功的计算公式进行计算时,力与物体移动的距离在方向上必须一致
知识点2: 功率
定义:在物理学中,把____与______之比叫做功率;
意义:表示物体________的物理量;
公式:P=___________;
单位
基本单位是_______,符号是_____;工程技术上还常用_______,符号是_________;
单位的换算关系:1 kW=_______W,1 W=1 J/s
【提示】功率表示做功的快慢,功表示做功的多少。一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定,功率大的做功不一定多,做功多的功率也不一定大.在分析功和功率的关系时,必须考虑时间的因素.
考点一 功的理解及其计算
功的表达式:W=Fs,其中F表示作用在物体上的力,s表示沿力方向移动的距离;
不做功的条件:(1)F=0;(2)s=0;(3)F⊥s(或F⊥v);
特别注意:对于公式W=Fs进行计算时,力与物体移动的距离在方向上必须一致;
做功是能量转化的一种形式,因此所有与能相关的单位都是焦耳(J).
角度1:功的概念和单位
【典例1】(2023·山东青岛·统考中考真题)下列有关单位换算关系,不正确的是( )
A.1Pa=1N/m2B.1J=1N·m
C.1J=1N·sD.1W=1J/s
【即时检测1】(2023·江苏泰州·统考二模)“比值定义”法就是用两个或多个物理量之比定义另一个物理量。下列物理量中不是用这种方法定义的是( )
A.功B.压强C.比热容D.电功率
【即时检测2】(2023·北京朝阳·统考二模)在国际单位制中,能量的单位是( )
A.牛顿B.帕斯卡C.瓦特D.焦耳
角度2:做功的两个必要条件
【典例2】(2023·辽宁丹东·统考中考真题)如图所示是篮球运动员比赛时的情景。运动员把飞来的篮球接住,说明力可以改变物体的 ;运动员再将篮球投出,篮球离开手后,继续向上运动,是因为篮球具有 ;篮球离开手后,手对篮球 (选填“做功”或“不做功”)。
【即时检测1】(2022·山东临沂·统考二模)2021年东京奥运会上,中国健儿留下很多温馨的面面。如图所示的四种情境中,人对物体做功的是( )
A.举在空中不动B. 射出去的箭飞行中C.球出手后上升的过程D. 从地上捡起铅球
【即时检测2】(2022·辽宁大连·统考二模)如图所示,小球从A点由静止开始释放,向右侧摆动。B点是小球摆动的最低点,C点是小球摆到右侧的最高点。小球从A点摆动到C点,下列说法正确的是( )
A.小球摆动到C点时,若不受任何力,小球将静止不动
B.小球摆动到C点时,若不受任何力,小球将沿轨迹e匀速运动
C.小球摆动到C点时,若拉小球的细线断了,小球将沿轨迹f加速运动
D.小球从A点摆动到C点的过程中,细线对小球的拉力做了功
角度3:功的计算和估算
【典例3】(2023·山东日照·统考中考真题)“兄弟齐心,其利断金”,在某次劳动课上,李陆同学用的力水平向左推小车,刘湾同学用的力作用在该小车上,要使两人作用在小车上的力的效果最大,两个力的方向须 ,在两人共同作用下,10s内小车加速前行了5m,则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为 J。
【即时检测1】(2023·山东青岛·校考模拟预测)在水平拉力作用下,A、B两物体分别在光滑和粗糙的水平面运动,拉力FA、FB的功与路程的关系如图所示,比较拉力FA、FB的大小:( )
A.FA>FBB.FA
A.W甲=W乙=W丙B.W甲=W乙<W丙
C.W甲>W乙>W丙D.W甲
【典例4】(2023·山东济南·统考中考真题)2023年5月23日12时30分许,我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰,巍巍珠峰再次见证历史!如图所示。在他们从山脚下到峰顶的过程中,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
【即时检测1】(2022·山东泰安·统考三模)如图所示,冬奥会冰壶比赛上,冰壶从出发点A被运动员推着运动到B点,在B点被推出离手后沿冰道运动到O点停下来,若运动员对冰壶的推力是10N,运动员对冰壶做的功是 J。
【即时检测2】(2023·安徽合肥·统考一模)如图所示,某汽车重1.8×104N,在水平路面上以108km/h的速度匀速直线行驶5min的过程中受到的阻力是车重的。求:
(1)汽车通过的路程;
(2)牵引力所做的功。
考点二 功率的理解及其计算
功和功率的区分及理解
注意:功表示功率与时间的积累过程,功率越大,做功不一定越多,还与时间有关,同样,做功越多,功率也不一定越大。
角度1:功和功率的区别和联系
【典例5】(2021·湖北宜昌·统考中考真题)下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是( )
A.效率越高的机械,功率越大B.做功越多的机械,功率越大
C.做有用功越多的机械,效率越高D.功率越大的机械,做功越快
【即时检测1】(2023·山东枣庄·统考一模)目前,我国首台国产大功率斯特林发动机研发取得成功,并以320千瓦的额定单机功率达到水了世界顶尖水平,与内燃机相比,其运行更安静。关于功率这个物理量,下列说法正确的是( )
A.功率大一定做功快 B.功率大一定做功多 C.功率大一定效率高D.功率大一定更省力
【即时检测2】(2023·湖南郴州·统考二模)如图所示,工人往车上装重物时,用长木板搭个斜面,工人用平行于斜面向上的力,把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是( )
A.用斜面可以省力也可以省功
B.匀速推动重物的速度越大,重物的惯性越大
C.匀速推动重物的速度越大,推力做功越多
D.匀速推动重物的速度越大,推力的功率越大
角度2:的计算
【典例6】(2023·四川雅安·统考中考真题)为加快川藏铁路建设进度,建设者节假日依然奋战在一线。工地上工人师傅用叉车将质量为1000kg的货物匀速提高1.5m用时5s(g取10N/kg)。求:
(1)货物的重力;
(2)货物上升的速度;
(3)叉车提升货物的功率。
【即时检测1】(2023·湖南株洲·株洲二中校考三模)电影《士兵突击》中王宝强饰演的许三多在他所在连队的年度考核中“引体向上”破纪录。假设许三多在10s内做了6个“引体向上”,则他10s内做功的平均功率的为( )
A.1.5WB.15WC.150WD.1500W
【即时检测1】(2023·湖南株洲·株洲二中校考三模)电影《士兵突击》中王宝强饰演的许三多在他所在连队的年度考核中“引体向上”破纪录。假设许三多在10s内做了6个“引体向上”,则他10s内做功的平均功率的为( )
A.1.5WB.15WC.150WD.1500W
角度3:P=Fv 的计算
【典例7】(2023·湖北十堰·统考中考真题)如图甲是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景,相关参数如下表;执行任务过程中,该舰以恒定最大推进功率航行;(g取)求:
(1)十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小;
(2)若十堰舰从静止出发,加速航行时达到最大航速,图乙是本次航行的图像,求加速阶段的平均速度;
(3)十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时,十堰舰所受阻力大小。
【即时检测1】(2023·山东济宁·统考一模)有人为曲阜建设献策:充分利用廖河与大沂河水上资源,打造水上旅游路线,让游客乘坐画舫游船穿行其间,就可以尽享“不出城郭而获山水之怡,身居闹市而有林泉之致”的都市休闲意趣。如图所示,若画舫游船质量为2t,从廖河公园出发以的速度匀速行驶到四德广场,所用时间约为10min,牵引力是。通过计算回答:
(1)从廖河公园到四德广场河段大约多长?
(2)游船在河中排开水的体积多大?
(3)这次水上航行中,牵引力对游船做功的功率多大?
【即时检测2】(2023·广东惠州·惠州市华侨中学校考模拟预测)一辆越野汽车的质量2t,汽车发动机的额定功率120kW,在水平直道路上从静止开始运动,经15s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动20s关闭发动机,滑行100m停下,其v-t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恒为车重的0.2倍。(g取10N/kg)求:
(1)在运动过程中受到的阻力;
(2)汽车运动的最大速度v;
(3)整个过程中克服阻力所做的功的大小。
角度4:功率的大小比较
【典例8】(2023·湖南长沙·统考中考真题)如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.小孩对砖做功更多B.小孩对砖做功更快
C.大人对砖做功更多D.大人对砖做功更快
【即时检测1】(多选)(2023·河北沧州·统考二模)用弹簧测力计在同一木板上拉同一木块,使它先后在水平面和斜面上均以v的速度做匀速直线运动且运动相同的时间,如图所示。已知水平面上拉力与斜面上拉力之比为5∶9,请分析下列说法正确的是( )
A.相同时间内,甲、乙两次拉力对木块做功之比为5∶9
B.甲、乙两次拉力做功的功率之比为5∶9
C.甲中的木块受到的摩擦力比乙中的木块受到的摩擦力大
D.相同时间内,甲、乙两次克服摩擦力做功相等
【即时检测2】(2023·山东潍坊·昌邑市实验中学校考一模)完全相同的甲、乙两物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做匀速直线运动,其运动的s-t图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.甲、乙两物体的运动速度大小相等B.0~6s拉力对甲物体做的功大于乙物体
C.0~6s物体甲物体的动能等于乙物体的动能D.0~6s拉力对甲、乙两物体做功的功率相等
一、单选题
1.在学完力学后,某八年级同学进行了如下估测,其中最符合实际的是( )
A.自身重力约为
B.自己站立时对水平地面的压强约为
C.自己一分钟跳绳的功率约为
D.自己从教学楼一楼爬到二楼做功约
2.上完体育课,体育委员小明将一筐实心球提回器材室。若筐及实心球的总重为200N,小明提着这筐实心球在操场的水平跑道上匀速行走100m后,通过竖直高度为15m的阶梯到达器材室。下列说法正确的是( )
A.小明通过阶梯过程中对这筐实心球做功为0J
B.小明通过操场过程中对这筐实心球做功为2×104J
C.整个过程中,小明对这筐实心球做功为3×103J
D.整个过程中,小明对这筐实心球做功为2.3×103J
3.关于做功、功率、机械效率的说法中正确的是( )
A.有力作用在物体上,力一定对物体做功
B.在光滑水平面上由于惯性做匀速直线运动的物体,没有力做功
C.机械效率越高的机械做功越快
D.力对物体做功越多,功率就越大
4.质量为1300kg的叉车托着质量为1000kg的货物,在25s时间内沿水平方向行驶了100m,如图甲所示;接着在10s内把货物匀速竖直提升1m,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.叉车水平行驶时地面对叉车的支持力为1.3×104N
B.叉车水平行驶时地面对叉车的支持力做功的功率为9.2×104W
C.叉车提升货物的过程中,克服货物重力做功为1.0×103J
D.叉车提升货物的过程中,克服货物重力做功的功率为1.0×103W
5.如图所示是我国运动员在冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿,下列说法中正确的是( )
A.甲图中:速度滑冰运动员在水平冰道滑行,她所受重力没有做功
B.乙图中:自由滑雪空中技巧运动员在空中加速下落过程中,他的重力势能不变
C.丙图中:运动员将冰壶推出后,冰壶继续向前滑行,是因为受到惯性力的作用
D.丁图中:花样滑冰运动员在冰面上沿曲线匀速滑行,她的运动状态不变
6.如图所示的四种情形中,对力是否做功判断正确的是( )
A.甲图中人举着杠铃保持静止的过程中,人对杠铃做了功
B.乙图中人推着小车在平直的道路上匀速行走,人对小车做了功
C.丙图中人提着滑板在平直的道路上匀速行走,人对滑板做了功
D.丁图中人用力搬石头出了汗但未搬动,人对石头做了功
7.一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.物体时的速度大于时的速度
B.物体所受的拉力大于物体所受的拉力
C.拉力做的功小于拉力做的功
D.拉力做功的功率大于拉力做功的功率
二、多选题
8.某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试,甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,且v甲<v乙,若不计空气阻力,则汽车受到的牵引力为F甲和F乙,牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙,以及所做的功率P甲和P乙之间的关系正确的是( )
A.F甲=F乙B.F甲<F乙
C.W甲<W乙D.P甲>P乙
9.一个小球从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段做的功等于在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
10.如图所示,是滑雪运动员从高处加速下滑的情景。下列说法正确的是( )
A.运动员所受合力为零B.运动员加速下滑,因为受到惯性作用
C.运动员的重力势能转化为动能D.运动员所受的重力做了功
11.生活中需要对一些物理量进行估测,以下估测接近实际的是( )
A.一枚悬浮在盐水中的鸡蛋受到的浮力约为0.5N
B.千佛山山顶的大气压约为
C.质量为60kg的某学生从一楼走到二楼,做功约3600J
D.将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起并举高到2m处,做功约10J
三、填空题
12.长的细绳上端固定,下端系一个质量的小球,将小球拉起至细绳与竖直方向成角的位置,然后由静止释放,不计空气阻力,则小球摆到最低点时,重力做功 J,绳子做功 J。
13.如图所示,这是北京冬奥会上的智能服务机器人,由内置电动机向机器人提供300N的水平动力,机器人在水平地面上匀速直线运动5m的过程中,水平动力做的功为 J;该过程中,机器人所受的重力对机器人 (选填“做了功”或“不做功”)。
14.甲乙两辆汽车在水平公路上匀速直线行驶,牵引力之比F甲∶F乙=2∶1,速度之比v甲∶v乙=2∶1,所行时间之比t甲∶t乙=1∶3,则这两辆汽车牵引力所做功之比为W甲∶W乙= ,两辆汽车牵引力功率之比为P甲∶P乙= 。
15.2021年7月28日,中国选手石智勇在“东京奥运会”男子举重73公斤级比赛中,荣获决赛冠军,其中挺举成绩是198kg,图乙是他在1.2s内匀速由支撑到起立将杠铃举起的示意图,假设杠铃举高0.5m,则该运动员对杠铃做功的功率为 W;将杠铃稳稳地举在空中停留3s过程中,杠铃对运动员的压力为 N,运动员对杠铃做的功为 J。(g取10N/kg)
16.如图所示是北京冬奥会上的智能服务机器人,重为450N。其内置电动机为机器人提供300N的水平动力,机器人在水平地面上6s内匀速前进了5m,则机器人所受的重力做功 J,水平动力做的功是 J。
17.如题图,甲图中小明用推力F水平向右推地面上的物体A,乙、丙图分别是推力F、速度v随时间t变化的关系图像,在0~1s内推力F做功为 J,在2~3s内F的功率为 W,在1~2s内物体A受到的摩擦力为 N。
18.小丽斜向上丢沙包,如图所示,沙包在空中沿路径运动,不计空气阻力,当沙包抛掷到最高点时候,沙包处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;沙包离手后在空中飞行的过程中 (选填“有”或“没有”)力对它做功。
19.在中考体育考试中,小刚投出的铅球的运动轨迹如图所示。若不考虑空气的作用力,则铅球从离开手后到达最高点的过程中,铅球受 力的作用,此力的方向是 ,此过程中小刚的推力对铅球做的功约 J。
20.如图所示,小林用水平推力F向前推水平地面上的长方体木箱,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。则内木箱做 (选填“匀速”或“变速”)运动;在第2s时刻,木箱受到的摩擦力 N;在内,推力F做的功 J;在内,推力对木箱所做功的功率 W。
四、计算题
21.近年来,国产新能源汽车因环保、节能、价格低廉等优势,越发受到人们欢迎。某型号的新能源汽车满载时总质量为1000kg,在平直公路上以最大功率20kW从静止开始加速,经过40s恰好达到最大速度,并接着以最大速度匀速行驶1min,已知汽车在行驶时受到地面的摩擦力为重力的0.1倍,忽略空气阻力,g=10N/kg。求:
(1)汽车匀速行驶时的牵引力;
(2)整个过程中发动机所做的功。
22.扫地机器人是智能家用电器的一种,正逐渐进入我们的生活。如图甲所示的扫地机器人,质量为3kg,与水平地面接触面积为100cm2,它在水平地面上运动时,所受推力与速度的关系如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)该扫地机器人对水平地面的压强是多大?
(2)该扫地机器人所提供的水平推力为150N时,扫地机器人在水平地面上沿直线匀速运动30s,水平推力做了多少功?
(3)该扫地机器人在水平地面上以0.6m/s的速度做匀速直线运动时,水平推力的功率是多大?
23.电动平衡车越来越受到年轻人的喜爱。如图所示为某款电动平衡车,其部分技术参数如表所示。一位重为700N的成年人,驾驶该车在平直路面上以最大速度匀速行驶1min,平衡车所受的阻力为人和车总重的0.2倍。g=10N/kg)。求:
(1)骑行过程中,电动平衡车对水平地面的压强?
(2)骑行过程中,电动平衡车通过的路程?
(3)骑行过程中,牵引力对电动平衡车做的功?
24.新能源汽车以其环保和节能逐渐获得人们的资源,某新能源汽车静止在水平地面上时,车轮与地面总接触面积为,对水平地面的压强为。当汽车在平直公路上以的速度匀速行驶,行驶过程中受到的阻力为。求:
(1)该新能源汽车的质量。
(2)在上述行驶过程中,牵引力所做的功。
(3)在上述行驶过程中,牵引力做功的功率。
25.汽车是我们熟悉的交通工具,应用了许多物理知识,某型号货车部分参数如下表所示。请你运用所学的物理知识解答下列问题:(取)
(1)车辆超载会带来很多危害,请从物理学的角度分析说明,国家严禁车辆超载的原因。(请写出两点)
(2)国家规定,载重车辆的轮胎对地面的压强应控制在以内。若用该汽车装载沙子,请你计算允许装载沙子的最大体积是多少?
(3)汽车在平直的高速公路上以的速度匀速行驶了,若汽车在这段路程内发动机输出的功率为,则汽车在这段时间内所做的功是多少?汽车受到阻力是多大?
一、单选题
1.(2022·内蒙古呼伦贝尔·统考二模)在汽车爬坡的时候要减速慢行,其原因是( )
A.为了使汽车的功率变大B.为了增大牵引力
C.为了爬坡时更省力D.为了使汽车更加省油
2.(2022·江苏盐城·统考二模)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,实验装置如图所示,下列说法中错误的是( )
A.实验中要控制小车每次到达斜面底端时速度相同
B.小车运动距离远,表明阻力对物体运动影响小
C.车在毛巾表面运动时阻力做功的功率最大
D.小小车在毛巾、棉布、木板表面运动时阻力做的功不同
3.(2021·辽宁大连·统考一模)某同学折叠了一个硬纸锥,将纸锥从一定高度释放,用照相机拍照纸锥运动的全过程,照相机每隔相等的时间曝光一次,拍出的照片如图所示。该纸锥下落过程中克服阻力做功的功率随时间变化的图象是( )
A. B.C.D.
4.(2023·广西南宁·统考二模)如图小红和爷爷同时从1楼出发爬到6楼,小红领先到达。下列说法正确的是( )
A.爷爷爬楼的路程长B.爷爷做功的功率较小
C.小红所做的功更多D.小红爬楼的速度较快
5.(2022·安徽安庆·安庆市第二中学校考三模)如图甲所示,物体A分别在水平推力、的作用下,在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。运动的路程和时间图像如图乙所示,两次推力的功率分别为、。则( )
A. B. C. D.
6.(2022·湖南株洲·株洲二中校考模拟预测)教室在二楼的小杰和小宇两位同学收好物理作业送到五楼的物理老师办公室。小杰搬了20本物理作业,送到老师办公室用时2min;小宇搬了30本物理作业,送到老师办公室用时3min。以下说法正确的是( )
A.小杰对作业本做功多B.小宇对作业本做功多
C.小杰做功快D.小宇做功快
7.(2022·湖南衡阳·校考一模)一辆汽车做直线运动,末关闭发动机,末静止,其图像如图所示。图中,若汽车牵引力做功为W,平均功率为P,汽车加速过程和减速过程中克服摩擦力做功分别为和、平均功率分别为、,则下列判断错误的是( )
A.B.C.D.
8.(2022·内蒙古鄂尔多斯·统考二模)如图甲,用竖直向上的拉力F,将静止在水平地面上的物体向上提升。乙图表示F的大小随时间t的变化关系,丙图表示物体的运动速度v的大小随时间t的变化关系。已知在内物体上升的高度为50m,g取。下列说法正确的是( )
A.在内,物体对地面的压力大小是20N
B.在内,物体上升的平均速度大小为
C.在内,拉力F对物体做的功为5000J
D.在内,拉力F对物体做功的平均功率为250W
9.(2020·河北石家庄·石家庄市第四十一中学校考一模)随着云时代的来临,大数据也吸引了越来越多的关注。同学们在初中物理学习的过程中,也接触到了许多数据。下列符合生活实际的是( )
A.一块橡皮从讲台桌表面掉到地上的时间约为4s
B.一名初中生从二楼匀速走到一楼重力做的功约150J
C.家庭电烤箱正常工作电流约1A
D.九年级物理书对桌面的压强约60Pa
10.(2023·广东中山·校考一模)用弹簧测力计将沉在水底的实心物块匀速直线提升至下表面离水面2cm处,如图甲所示,物块被提升的速度恒定为0.02m/s。物块提升过程中,弹簧测力计示数F与物块上升高度h的关系如图乙所示。(g取10N/kg,水的密度是)则( )
A.物块浸没在水中受到的浮力为10N
B.物块下表面受到水的最大压强为
C.物块的密度为
D.物体离开水面后,弹簧测力计对物块做功的功率为0.2W
11.(2023·广东广州·统考一模)如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图2时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图3时,受到的水平推力为F2,两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是( )
A.F1
12.(2023·山东临沂·统考二模)在探究滑动摩擦力与物体运动的速度是否有关时,木块两次运动的图象如图所示,下列判断正确的是( )
A.第1次物块的速度小B.第2次的拉力小
C.第1次拉力的功率大D.两次拉力的功率相等
二、多选题
13.(2022·山东潍坊·统考二模)跳伞是一项极具挑战的运动。一名运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,经15s下落210m后,再下落15s,其速度与时间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.该运动员在前5s内重力做功功率越来越大
B.该运动员在30s内下降的平均速度是7m/s
C.该运动员在15∼30s内受力平衡
D.该运动员下落的速度先变大,随后保持不变
14.(2022·山东潍坊·统考三模)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图象如图所示,下列判断正确的是( )
A.两次物体运动的速度:v1
C.两次物体所受的拉力:F1=F2
D.0~8s两次拉力对物体做功的功率:P1
A.在内汽车的平均速度为
B.在内汽车的牵引力大小恒为2000N
C.在内汽车牵引力做的功为
D.在内汽车牵引力做功的功率为
16.(2023·四川宜宾·一模)小明学了力学知识后做了如下实验。他用方向不变的水平拉力F拉动放在水平地面上的物体,如图甲所示,并测出了物体的速度大小,绘制了图乙、丙,图乙表示水平拉力F与时间t的关系,图丙表示物体的运动速度v与时间t的关系,结合已知条件及两图像可知,下列说法中错误的是( )
A.当t1=2s时,物体受平衡力作用B.当t1=2s时,物体受到的摩擦力为3N
C.当t2=3.5s时,物体受到的摩擦力为2ND.当t2=3.5s时,拉力的功率为8W
17.(2023·广西梧州·统考二模)为提高学生体质,很多城市把跳绳如图列入了初中体育学业水平考试项目。某初三学生完成了180次跳绳,以下相关估测符合实际的是( )
A.学生质量可能是50kgB.每次跳起的高度约5cm
C.学生做功约5000JD.学生做功的功率约为500W
三、填空题
18.(2023·山东临沂·统考一模)用如图所示的电动起重机将重为3000N的货物提高4m,起重机对货物做的有用功是 J;它的电动机功率为3000W,此过程用时10s,起重机的机械效率为 。
19.(2022·广东珠海·珠海市第九中学校考三模)如图所示,AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面,AC>BC,把同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点。若推力分别为F1、F2,所做的功分别为W1、W2,则W1 W2,F1 F2。若将物体先后从两个光滑斜面顶端由静止释放,则物体到达斜面底端的速度vA vB。(均选填“>”“<”或“=”)
20.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考三模)物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲所示,物块A受到水平拉力F作用,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示。从t=0开始,每隔2s记录物块A的位置(用“•”表示物块A),如图丙所示。10~12s内物块所受摩擦力为f1,拉力做功的功率为P1;14~16s内物块所受摩擦力f2,拉力做功的功率为P2。则f1 f2;P1 P2。(以上两空填“>”“=”或“<”)
21.(2023·湖北襄阳·统考模拟预测)如图,边长为0.1m的实心正方体木块(不吸水)放入底面积为400cm2的圆柱形容器中,静止时木块浸入水中的体积为2×10﹣4m3。然后在其上表面放置一个铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平。铝块放上去到木块静止过程中,铝块重力做的功为 J。
22.(2023·广东深圳·校联考二模)如图1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,F的大小与时间t的关系如图2所示,物体运动速度v与时间t的关系如图3所示。则0∼2s内物体受到的摩擦力大小为 N;t=3s时物体受到摩擦力为 N;4∼6s内拉力F所做的功为 J。
23.(2022·辽宁鞍山·统考二模)某校八年级小明同学利用“3D”打印机,打印出和自己大小一样的“自己”模型,但质量只有自己的,这个模型的密度是小明密度的 。把模型从一楼搬到二楼教室克服模型重力做功约为 J。小明上楼时间约6s,小明克服模型重力做功功率 W。
24.(2023·山东德州·统考一模)物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时,受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1与F2的比值是 ,P1∶P2的比值是 。
25.(2022·湖南长沙·校考三模)一辆重型卡车在水平面上匀速行驶1h,发动机的功率为,卡车匀速行驶时的速度为,此过程中发动机所做的功为 J;卡车行驶时受到的阻力 N。
26.(2022·四川广安·校考二模)小米在超市购物时,用50N的力沿水平方向推着重100N的购物车在水平地面上匀速前进了10m,用时10s,则重力做的功为 J,推力的功率为 W。
27.(2022·贵州毕节·统考模拟预测)节假日,小丽和爸爸开车出去旅游,爸爸告诉小丽此时的车速为,合 。小丽看到路边的电线杆向后运动是以 为参照物,此时汽车正在匀速直线行驶,发动机对汽车的牵引力为,汽车受到的牵引力做功的功率为 。
四、计算题
28.(2023·广东东莞·可园中学校考二模)一辆质量为2t的四轮汽车,静止时每个轮子与地面的接触面积是,当它以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其图象如图所示,在第10s时速度达到,通过的路程为120m。(取)求:
(1)静止时,汽车对水平地面的压强;
(2)在内汽车的平均速度;
(3)设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为重力的倍,那么在内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳?
29.(2023·福建福州·福建省福州第十九中学校考模拟预测)太阳能将成为全球未来供电的主要能源。如图甲是一艘完全依靠太阳能驱动的船,该船长30m,宽15m,排水量85t,船的表面安装有太阳能电池板,若接收的太阳能只用来驱动船前进。在一次航行中,船的运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示。求:
(1)第100s到第200s内太阳能船前进的距离;
(2)满载时太阳能船受到的浮力;
(3)某次测试中,太阳能船以最快速度8m/s。匀速直线航行,若受到的阻力为浮力的0.4倍,此时太阳能船的功率。
30.(2023·广东东莞·东莞市竹溪中学校考模拟预测)如图是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人,其质量为600kg,履带与地面接触的总面积为,以的速度在水平地面沿直线匀速前进了,行驶时所受阻力为自重的倍。求:
(1)消防机器人在内通过的路程;
(2)消防机器人静止在水平地面时,对地面产生的压强;
(3)在水平地面匀速直线前进的过程中,消防机器人牵引力做功的功率。
31.(2023·广西河池·统考一模)国产055新型导弹驱逐舰的服役,使中国海军的装备又一次得到提升。该型号驱逐舰满载时质量约为1.25×104t,在海面上以恒定功率做直线运动,其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示,其运动速度v随时间t的关系如图乙所示。求该驱逐舰:(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)在34~44s内行驶的路程;
(2)在水下5m处有一面积为200cm2的观察窗口,窗口受到水的压力大小;
(3)发动机的恒定功率大小。
32.(2023·江西上饶·统考一模)2022年,江西遭受严重的干旱,部分地方喝水都成了问题。因此,政府部门通过汽车运送水到缺少用水的村庄:运水车空车质量为4t,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,水罐高度为120cm(不计水罐壁的厚度)。某次送水前往村庄时,装满水的运水车在5min内行驶了600m,发动机的输出功率为200kW。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)运水车行驶的速度;
(2)运水车装满水后水罐底部受到水的压强;
(3)运水车装满水后匀速行驶在水平路面上时,运水车受到的阻力及运水车受到的总重力做的功。
一、单选题
1.(2023·湖北随州·统考中考真题)在上周的自主复习中物理课代表建议大家“回归课本”,如图是课本上的原图,针对图中情境增加条件拓展科学思维:小强用100N的力斜向上拉着总重为500N的小车使小车在水平路面上匀速前进了10m用了10s。下列说法中正确的是( )
A.这一过程中地面对小车的摩擦力一定是100N
B.这一过程中100N的拉力对小车做的功一定是1000J
C.这一过程中小车的速度为1m/s
D.这一过程中小车对地面的压力一定等于500N
2.(2023·湖北十堰·统考中考真题)小丽估测了生活中的一些物理量,其中不合理的是( )
A.课桌高度约为75cmB.中学生从一楼到三楼克服重力做功约为300J
C.两个鸡蛋重力约为1ND.教室里每支日光灯的功率约40W
二、多选题
3.(2023·湖南株洲·统考中考真题)某建筑工地上,一台起重机将两种材料同时从地面竖直匀速起吊送至两个不同的高度,整个过程中起重机提升材料所做的功W与提升高度h的关系如图所示。由图可知(g=10N/kg)( )
A.两种材料总质量为1.5tB.两种材料总质量为3t
C.吊到40m高处的材料质量为1tD.吊到40m高处的材料质量为1.5t
4.(2023·山东潍坊·统考中考真题)如图甲所示,工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中,斜面长3m、高1.5m,F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示,推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是( )
A.0~10s内,箱子做加速运动B.0~10s内,箱子所受摩擦力为100N
C.10~20s内,推力F的功率为160WD.10~20s内,箱子所受摩擦力为200N
三、填空题
5.(2023·山东德州·统考中考真题)如图所示,小王用弹簧测力计水平拉动木块,使同一木块先后以速度和沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离,且,则第一次木块所受的摩擦力 第二次木块所受的摩擦力;第一次拉力做的功 第二次拉力做的功。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
6.(2023·四川宜宾·统考中考真题)如图所示,一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止,水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑,则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小 (选填“相等”或“不相等”),下滑时水平力对物体 (选填“做了”或“不做”)功。
7.(2023·四川巴中·统考中考真题)已知木箱重为1000N,在水平拉力F的作用下向右以0.5m/s的速度做匀速直线运动,地面对木箱的摩擦力为重力的0.3倍。经过5s,地面对木箱的支持力做功 J,拉力F做功的功率为 W。
8.(2023·四川德阳·统考中考真题)无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机,机身总质量2kg,小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m,接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m,无人机在上升过程中需要克服重力做功 J,在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 W。
9.(2023·山东滨州·统考中考真题)如图所示,重为20N,棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上,在10N的水平拉力F作用下,5s内沿水平方向匀速移动了50cm,则物块对水平桌面的压强为 Pa,水平拉力F做功的功率为 W。
四、计算题
10.(2023·江苏南通·统考中考真题)如图所示,小明的质量为60kg,他在30s内完成了10个引体向上,每次重心上升50cm,g取10N/kg。求:
(1)小明所受重力的大小;
(2)完成一个引体向上克服重力做的功;
(3)30s内克服重力做功的功率。
11.(2023·江苏无锡·统考中考真题)2023年5月13日,“恩平20—4钻采平台”的安装,创造了我国海上油气平台浮托安装重量的新纪录,浮托安装类似于运动员挺举过程,巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示,涨潮时,工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口,落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为,所安装的平台组块质量为。(g取)
(1)工程船满载航行在海面上时,受到的浮力为多大?
(2)平台组块所受重力大小为多少?
(3)若涨潮前,插尖低于接口,涨潮时,工程船和平台组块缓慢向上浮起,使得插尖比接口高。则在此过程中,工程船对平台组块竖直向上做功为多少?
12.(2023·西藏·统考中考真题)2021年6月25日,西藏自治区首条电气化铁路拉林铁路开通运营,历史性地实现复兴号动车组对31个省区市的全覆盖,翻开了西藏和高原铁路建设发展新篇章。旦增乘坐某次列车从拉萨去林芝旅游,列车经过平直的藏木特大桥时,如图(甲)所示,他用手表测量了自己通过大桥的时间,上桥和离桥时的手表示数如图(乙)所示。通过查询资料得知列车功率约为5×106W,若列车过桥时速度保持25m/s不变。求:
(1)旦增过桥所用的时间;
(2)大桥的长度;
(3)列车过桥时所受阻力的大小。
13.(2023·山东东营·统考中考真题)2023年5月,世界智能大会在天津的成功举办,将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人,质量为30kg,底部轮与地面接触总面积为150cm2,它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)求智能机器人静止在水平地面上时,对地面产生的压强;
(2)求智能机器人在0~6s内行走的距离和0~10s内的平均速度;
(3)在0~6s内,智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍,求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。
14.(2023·四川德阳·统考中考真题)电动自行车在城市生活中有着广泛的应用。某外卖员骑行如图甲所示的电动自行车为顾客送货,假设他驾驶电动自行车的运动为匀速直线运动,行驶的路程-时间图像如图乙所示,外卖员的质量为60kg,电动自行车及货物的总质量为55kg,电动自行车的功率为400W,电动自行车的电能转化为机械能的效率为65%,电动自行车前后轮与地面的接触总面积为5×10-3m²。求:
(1)外卖员骑行电动自行车的速度和此时对地面的压强;
(2)电动自行车行驶过程中牵引力的大小。
15.(2023·湖北武汉·统考中考真题)智能机器正在进入我们的生活,为人们提供高效、精准的服务。某台全自动扫拖一体机器人主要由锂电池组、扫地模组、吸尘模组、拖地模组、升降模组和车轮模组等组件构成,它既可以扫地,也可以拖地。小强同学在面积为S1=27m²的空房间(矩形ABCD)内,用这台机器人打扫家庭卫生。
(1)机器人扫地过程中,若在1×103s内总共做了2.4×104J的功,则机器人做功的功率是多少W?
(2)机器人底部构造如图甲所示,两块面积均为S2=1.8×10-2m2的抹布固定在转盘O1、O2上,在升降模组控制下,下降并压迫地面,利用两块抹布旋转擦洗和加压拖地。机器人在瓷砖地面上拖地时,两块抹布对瓷砖地面的压力为12N,两块抹布对瓷砖地面的压强是多少Pa?
(3)机器人拖地过程可用如图乙所示的简化模型进行研究,关门后,机器人(用⊙O表示)从图示位置开始,贴近墙壁AB沿着弓形路线拖洗地面,在地面上拖出水带(水的痕迹)的宽度均为d=0.3m,其中平行于墙边AB的任意相邻的两条水带都不重叠,当机器人拖出第15条水带到达墙角C处时,刚好将整个房间的地面拖洗了1次。机器人受到的牵引力为F=20N,牵引力的功率为3W。忽略墙边和墙角处机器人沿着弓形路线无法拖洗的地面面积,设机器人沿着弓形路线运动时速度大小不变,求机器人需要多长时间,才能沿着弓形路线将整个房间的地面拖洗1次?
知识点
考点
好题冲关
功
功的理解及其计算(4典例+8即时检测)
基础过关(25)
功率
功率的理解及其计算(4典例+9即时检测)
能力提升(21)
机械效率
真题感悟(15题)
排水量
吃水深度
最大航速
最大推进功率
车重/N
轮胎与地接触总面积/cm2
最大时速/km/h
100
40
18
自重
车轮个数
每个轮胎触地面积
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