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12. 在如图所示的健身运动过程中，物体A的质量为4kg，滑轮摩擦不计.当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢(匀速)提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变，大小
不变
（填“改变”或“不变”）.若2.4s内脚腕将物体A匀速提起0.3m，则对物体A所做的功为12
J，功率为5
W.(g取10N/kg)答案
12.不变 12 5
解析
【分析】首先，观察图中的滑轮，它是定滑轮，定滑轮的特点是只能改变力的方向，不能改变力的大小，因此脚腕对细绳拉力的大小不变。接下来计算功和功率：先根据重力公式$G=mg$算出物体A的重力，再利用功的公式$W=Gh$计算对物体A做的功，最后用功率公式$P=\frac{W}{t}$计算功率。
【解析】1. 图中滑轮为定滑轮，定滑轮不省力，仅改变力的方向，所以脚腕对细绳拉力的大小不变。
2. 计算物体A的重力：$G=mg=4kg×10N/kg=40N$。
3. 计算对物体A做的功：$W=Gh=40N×0.3m=12J$。
4. 计算功率：$P=\frac{W}{t}=\frac{12J}{2.4s}=5W$。
【答案】不变；12；5
【知识点】定滑轮的特点、功的计算、功率的计算
【点评】本题结合实际健身场景，考查定滑轮的基本性质及功、功率的简单计算，属于基础题型，牢记定滑轮工作特点和相关公式即可正确解答。
【难度系数】0.2
【解析】1. 图中滑轮为定滑轮，定滑轮不省力，仅改变力的方向，所以脚腕对细绳拉力的大小不变。
2. 计算物体A的重力：$G=mg=4kg×10N/kg=40N$。
3. 计算对物体A做的功：$W=Gh=40N×0.3m=12J$。
4. 计算功率：$P=\frac{W}{t}=\frac{12J}{2.4s}=5W$。
【答案】不变；12；5
【知识点】定滑轮的特点、功的计算、功率的计算
【点评】本题结合实际健身场景，考查定滑轮的基本性质及功、功率的简单计算，属于基础题型，牢记定滑轮工作特点和相关公式即可正确解答。
【难度系数】0.2
13. 如图所示为新一代四旋翼快递无人机,在其下方悬挂一个质量为 3kg 的货物,无人机以2m/s的速度匀速竖直上升了 10m,用时
(g 取 10N/kg)
5
s,它对货物做的功是300
J,功率是60
W.(g 取 10N/kg)
答案
13.5 300 60
解析
【分析】
要解决本题，需分三步计算：①根据匀速运动的速度公式计算上升时间；②先求货物重力，再利用功的公式计算无人机对货物做的功；③利用功率公式计算功率，每一步对应基础物理公式，理清物理量关系即可求解。
【解析】
1. 计算上升时间：已知无人机匀速上升的速度$v=2m/s$，上升高度$s=10m$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得时间$t=\frac{s}{v}=\frac{10m}{2m/s}=5s$；
2. 计算对货物做的功：先求货物重力$G=mg=3kg×10N/kg=30N$，无人机匀速上升时，对货物的拉力等于重力，上升高度$h=10m$，根据功的公式$W=Gh$，得$W=30N×10m=300J$；
3. 计算功率：根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入数据得$P=\frac{300J}{5s}=60W$（或利用$P=Fv$，匀速时$F=G=30N$，则$P=30N×2m/s=60W$）。
【答案】
5；300；60
【知识点】
速度公式应用；功的计算；功率的计算
【点评】
本题结合无人机的实际场景，考查力学基础计算，公式应用简单，联系生活实际，能帮助学生巩固物理基础知识，属于常规基础题。
【难度系数】
0.8
要解决本题，需分三步计算：①根据匀速运动的速度公式计算上升时间；②先求货物重力，再利用功的公式计算无人机对货物做的功；③利用功率公式计算功率，每一步对应基础物理公式，理清物理量关系即可求解。
【解析】
1. 计算上升时间：已知无人机匀速上升的速度$v=2m/s$，上升高度$s=10m$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得时间$t=\frac{s}{v}=\frac{10m}{2m/s}=5s$；
2. 计算对货物做的功：先求货物重力$G=mg=3kg×10N/kg=30N$，无人机匀速上升时，对货物的拉力等于重力，上升高度$h=10m$，根据功的公式$W=Gh$，得$W=30N×10m=300J$；
3. 计算功率：根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入数据得$P=\frac{300J}{5s}=60W$（或利用$P=Fv$，匀速时$F=G=30N$，则$P=30N×2m/s=60W$）。
【答案】
5；300；60
【知识点】
速度公式应用；功的计算；功率的计算
【点评】
本题结合无人机的实际场景，考查力学基础计算，公式应用简单，联系生活实际，能帮助学生巩固物理基础知识，属于常规基础题。
【难度系数】
0.8
14.功率相同的两辆汽车在相等的时间内匀速通过的距离之比为$3:2$,则两辆汽车做功之比为________,两辆汽车的牵引力之比为________.
答案
14.$1:1$ $2:3$
解析
【分析】
要解决这道题，需牢记功和功率的核心公式：功的计算公式为$W = Pt$，牵引力与功、距离的关系为$W = Fs$（变形得$F = \frac{W}{s}$）。第一步，利用功率和时间的关系求做功之比；第二步，结合做功之比和距离之比求牵引力之比。
【解析】
1. 计算做功之比：
根据功的公式$W = Pt$，已知两车功率$P_1 = P_2$，运动时间$t_1 = t_2$，则做功之比：
$\frac{W_1}{W_2} = \frac{P_1t_1}{P_2t_2} = \frac{P_1}{P_2} × \frac{t_1}{t_2} = \frac{1}{1} × \frac{1}{1} = \frac{1}{1}$，即$W_1:W_2 = 1:1$。
2. 计算牵引力之比：
由$W = Fs$变形得$F = \frac{W}{s}$，则牵引力之比：
$\frac{F_1}{F_2} = \frac{\frac{W_1}{s_1}}{\frac{W_2}{s_2}} = \frac{W_1}{W_2} × \frac{s_2}{s_1}$，
代入$\frac{W_1}{W_2} = \frac{1}{1}$，$\frac{s_1}{s_2} = \frac{3}{2}$（即$\frac{s_2}{s_1} = \frac{2}{3}$），
得$\frac{F_1}{F_2} = \frac{1}{1} × \frac{2}{3} = \frac{2}{3}$，即$F_1:F_2 = 2:3$。
【答案】
$1:1$；$2:3$
【知识点】
功的计算、功率的应用、牵引力的计算
【点评】
本题考查功、功率与牵引力的关系，属于基础应用题，只要牢记公式并灵活变形即可解答，难度较低。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需牢记功和功率的核心公式：功的计算公式为$W = Pt$，牵引力与功、距离的关系为$W = Fs$（变形得$F = \frac{W}{s}$）。第一步，利用功率和时间的关系求做功之比；第二步，结合做功之比和距离之比求牵引力之比。
【解析】
1. 计算做功之比：
根据功的公式$W = Pt$，已知两车功率$P_1 = P_2$，运动时间$t_1 = t_2$，则做功之比：
$\frac{W_1}{W_2} = \frac{P_1t_1}{P_2t_2} = \frac{P_1}{P_2} × \frac{t_1}{t_2} = \frac{1}{1} × \frac{1}{1} = \frac{1}{1}$，即$W_1:W_2 = 1:1$。
2. 计算牵引力之比：
由$W = Fs$变形得$F = \frac{W}{s}$，则牵引力之比：
$\frac{F_1}{F_2} = \frac{\frac{W_1}{s_1}}{\frac{W_2}{s_2}} = \frac{W_1}{W_2} × \frac{s_2}{s_1}$，
代入$\frac{W_1}{W_2} = \frac{1}{1}$，$\frac{s_1}{s_2} = \frac{3}{2}$（即$\frac{s_2}{s_1} = \frac{2}{3}$），
得$\frac{F_1}{F_2} = \frac{1}{1} × \frac{2}{3} = \frac{2}{3}$，即$F_1:F_2 = 2:3$。
【答案】
$1:1$；$2:3$
【知识点】
功的计算、功率的应用、牵引力的计算
【点评】
本题考查功、功率与牵引力的关系，属于基础应用题，只要牢记公式并灵活变形即可解答，难度较低。
【难度系数】
0.6
15.正常人的心脏推动血液流动的功率约为2W，那么在一天时间内心脏做功
172800
J，这些功可把一个质量为60kg的人匀速举高288
m.(g取10N/kg)答案
15.172800 288
解析
【分析】首先明确解题思路：1. 利用功率公式$P=\frac{W}{t}$变形得到$W=Pt$，先将一天的时间换算为秒，代入功率值计算心脏做的功；2. 克服重力做功时$W=Gh=mgh$，变形得到$h=\frac{W}{mg}$，代入功、人的质量和$g$值计算举高的高度。
【解析】解：①计算一天内心脏做的功：
一天的时间$t=24h=24×3600s=86400s$，
由$P=\frac{W}{t}$得，$W=Pt=2W×86400s=172800J$；
②计算人被举高的高度：
人的重力$G=mg=60kg×10N/kg=600N$，
由$W=Gh$得，$h=\frac{W}{G}=\frac{172800J}{600N}=288m$。
【答案】172800；288
【知识点】功率的计算、功的计算、重力与质量的关系
【点评】本题考查功和功率的基础计算，核心是公式的灵活运用，需注意时间单位的换算，属于初中物理基础题型，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】解：①计算一天内心脏做的功：
一天的时间$t=24h=24×3600s=86400s$，
由$P=\frac{W}{t}$得，$W=Pt=2W×86400s=172800J$；
②计算人被举高的高度：
人的重力$G=mg=60kg×10N/kg=600N$，
由$W=Gh$得，$h=\frac{W}{G}=\frac{172800J}{600N}=288m$。
【答案】172800；288
【知识点】功率的计算、功的计算、重力与质量的关系
【点评】本题考查功和功率的基础计算，核心是公式的灵活运用，需注意时间单位的换算，属于初中物理基础题型，难度较低。
【难度系数】0.8
16.小明对四位同学的做功情况各测量了一次，把四位同学做的功$ W $和所用时间$ t $在坐标系中描点，得到了图中甲、乙、丙、丁四个点，这四位同学中做功功率最大的是 （
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
A
）A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
答案
16.A
解析
【分析】要判断做功功率的大小，需依据功率的定义式$ P = \frac{W}{t} $。在W-t坐标系中，某点与原点连线的斜率等于该点对应的功率，斜率越大，功率越大。接下来通过比较甲、乙、丙、丁四个点与原点连线的斜率，即可确定功率最大的同学。
【解析】根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $，功率是功与时间的比值，对应W-t图像中各点和原点连线的斜率：
1. 丙点：横坐标$ t $最小，纵坐标$ W $最小，连线斜率最小，功率最小；
2. 乙点：横坐标$ t $较大，纵坐标$ W $较小，连线斜率较小，功率较小；
3. 丁点：横坐标$ t $比甲大，纵坐标$ W $比甲大，但计算斜率$ \frac{W_丁}{t_丁} $，小于甲的斜率$ \frac{W_甲}{t_甲} $；
4. 甲点：横坐标$ t $适中，纵坐标$ W $较大，与原点连线的斜率最大，因此功率最大。
【答案】A
【知识点】功率计算、W-t图像分析
【点评】本题结合W-t图像考查功率的概念，核心是理解功率在W-t图像中的几何意义（点与原点连线的斜率），通过比较斜率大小就能快速得出结论，属于基础概念应用类题目。
【难度系数】0.3
【解析】根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $，功率是功与时间的比值，对应W-t图像中各点和原点连线的斜率：
1. 丙点：横坐标$ t $最小，纵坐标$ W $最小，连线斜率最小，功率最小；
2. 乙点：横坐标$ t $较大，纵坐标$ W $较小，连线斜率较小，功率较小；
3. 丁点：横坐标$ t $比甲大，纵坐标$ W $比甲大，但计算斜率$ \frac{W_丁}{t_丁} $，小于甲的斜率$ \frac{W_甲}{t_甲} $；
4. 甲点：横坐标$ t $适中，纵坐标$ W $较大，与原点连线的斜率最大，因此功率最大。
【答案】A
【知识点】功率计算、W-t图像分析
【点评】本题结合W-t图像考查功率的概念，核心是理解功率在W-t图像中的几何意义（点与原点连线的斜率），通过比较斜率大小就能快速得出结论，属于基础概念应用类题目。
【难度系数】0.3
17. 如图所示,小明的质量为 60kg,他在 30s 内完成了 10 个引体向上,每次重心上升 50cm,g 取10N/kg.求:
(1)小明所受重力的大小.
(2)完成一个引体向上克服重力做的功.
(3)30s 内克服重力做功的功率.
(1)小明所受重力的大小.
(2)完成一个引体向上克服重力做的功.
(3)30s 内克服重力做功的功率.
答案
17.解:(1)小明所受的重力$G=mg=60\mathrm{kg}×10\mathrm{N/kg}=600\mathrm{N}.$
(2)完成一个引体向上克服重力做的功
$W=Gh=600\mathrm{N}×0.5\mathrm{m}=300\mathrm{J}.$
(3)30s内克服重力做的功$W_{\mathrm{总}}=10W=10×300\mathrm{J}=3000\mathrm{J},$
30s内克服重力做功的功率$P=\dfrac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\dfrac{3000\mathrm{J}}{30\mathrm{s}}=100\mathrm{W}.$
(2)完成一个引体向上克服重力做的功
$W=Gh=600\mathrm{N}×0.5\mathrm{m}=300\mathrm{J}.$
(3)30s内克服重力做的功$W_{\mathrm{总}}=10W=10×300\mathrm{J}=3000\mathrm{J},$
30s内克服重力做功的功率$P=\dfrac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\dfrac{3000\mathrm{J}}{30\mathrm{s}}=100\mathrm{W}.$
解析
【分析】
本题是力学基础计算题，解题思路分三步：①利用重力公式$G=mg$计算小明的重力，注意质量单位与$g$的匹配；②完成引体向上时，克服重力做功用公式$W=Gh$，需将重心上升高度的单位从厘米换算为米，保证单位统一；③先计算30s内10个引体向上的总功，再用功率公式$P=\frac{W_{总}}{t}$计算功率，总功为单个引体向上做功乘以次数，时间取题目给出的30s。
【解析】
(1) 根据重力公式$G=mg$，代入数据得：
$G=mg=60\mathrm{kg}×10\mathrm{N/kg}=600\mathrm{N}$；
(2) 重心上升高度$h=50\mathrm{cm}=0.5\mathrm{m}$，完成一个引体向上克服重力做功：
$W=Gh=600\mathrm{N}×0.5\mathrm{m}=300\mathrm{J}$；
(3) 30s内克服重力做的总功：
$W_{总}=10W=10×300\mathrm{J}=3000\mathrm{J}$，
根据功率公式$P=\frac{W_{总}}{t}$，代入时间$t=30\mathrm{s}$得：
$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{3000\mathrm{J}}{30\mathrm{s}}=100\mathrm{W}$。
【答案】
(1)600N；(2)300J；(3)100W
【知识点】
重力计算、功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查重力、功、功率的基本公式应用，属于初中力学基础题型，难度较低，只要掌握相关公式及单位换算即可正确解答，是常见的基础计算题。
【难度系数】
0.8
本题是力学基础计算题，解题思路分三步：①利用重力公式$G=mg$计算小明的重力，注意质量单位与$g$的匹配；②完成引体向上时，克服重力做功用公式$W=Gh$，需将重心上升高度的单位从厘米换算为米，保证单位统一；③先计算30s内10个引体向上的总功，再用功率公式$P=\frac{W_{总}}{t}$计算功率，总功为单个引体向上做功乘以次数，时间取题目给出的30s。
【解析】
(1) 根据重力公式$G=mg$，代入数据得：
$G=mg=60\mathrm{kg}×10\mathrm{N/kg}=600\mathrm{N}$；
(2) 重心上升高度$h=50\mathrm{cm}=0.5\mathrm{m}$，完成一个引体向上克服重力做功：
$W=Gh=600\mathrm{N}×0.5\mathrm{m}=300\mathrm{J}$；
(3) 30s内克服重力做的总功：
$W_{总}=10W=10×300\mathrm{J}=3000\mathrm{J}$，
根据功率公式$P=\frac{W_{总}}{t}$，代入时间$t=30\mathrm{s}$得：
$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{3000\mathrm{J}}{30\mathrm{s}}=100\mathrm{W}$。
【答案】
(1)600N；(2)300J；(3)100W
【知识点】
重力计算、功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查重力、功、功率的基本公式应用，属于初中力学基础题型，难度较低，只要掌握相关公式及单位换算即可正确解答，是常见的基础计算题。
【难度系数】
0.8
18.在课外实践活动中，小明站在学校五楼的阳台上，每隔0.5s将一个足球丢下阳台，球由静止下落，当第五个球刚丢下时，第一个球正好落地. 足球从五楼落到地面的过程中，球的重力做功的功率约为 （
A.15W
B.30W
C.60W
D.90W
B
）A.15W
B.30W
C.60W
D.90W
答案
18.B 【点拨】足球的重力约为5N,五楼的高度约为12m,当第五个球刚丢下时,第一个球正好落地,说明第一个球和第五个球之间有四个间隔,第一个球下落的时间$t=4×0.5\mathrm{s}=2\mathrm{s}$,球的重力做功$W=Gh=5\mathrm{N}×12\mathrm{m}=60\mathrm{J}$,球的重力做功的功率$P=\dfrac{W}{t}=\dfrac{60\mathrm{J}}{2\mathrm{s}}=30\mathrm{W}.$
解析
【分析】
要解决这道题，需先确定第一个足球的下落时间，再估测足球重力和五楼高度，最后利用重力做功、功率的公式计算功率，对比选项得出答案。首先，根据“第五个球刚丢下时第一个球落地”，明确第一个球与第五个球间有4个时间间隔，以此算出下落时间；再结合生活常识估测足球重力和五楼高度；最后代入公式计算功率。
【解析】
解：1. 计算第一个球的下落时间：当第五个球刚丢下时，第一个球与第五个球之间有4个时间间隔，因此下落时间$ t = 4 × 0.5\mathrm{s} = 2\mathrm{s} $；
2. 估测物理量：足球的重力约为$ G = 5\mathrm{N} $，五楼阳台到地面的高度约为$ h = 12\mathrm{m} $；
3. 计算重力做功：根据$ W = Gh $，得$ W = 5\mathrm{N} × 12\mathrm{m} = 60\mathrm{J} $；
4. 计算重力做功的功率：根据$ P = \frac{W}{t} $，得$ P = \frac{60\mathrm{J}}{2\mathrm{s}} = 30\mathrm{W} $，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
重力做功、功率计算
【点评】
本题结合实际场景考查重力做功与功率的计算，关键是正确确定第一个球的下落时间（需注意间隔数为4而非5），同时需合理估测常见物理量，属于基础应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先确定第一个足球的下落时间，再估测足球重力和五楼高度，最后利用重力做功、功率的公式计算功率，对比选项得出答案。首先，根据“第五个球刚丢下时第一个球落地”，明确第一个球与第五个球间有4个时间间隔，以此算出下落时间；再结合生活常识估测足球重力和五楼高度；最后代入公式计算功率。
【解析】
解：1. 计算第一个球的下落时间：当第五个球刚丢下时，第一个球与第五个球之间有4个时间间隔，因此下落时间$ t = 4 × 0.5\mathrm{s} = 2\mathrm{s} $；
2. 估测物理量：足球的重力约为$ G = 5\mathrm{N} $，五楼阳台到地面的高度约为$ h = 12\mathrm{m} $；
3. 计算重力做功：根据$ W = Gh $，得$ W = 5\mathrm{N} × 12\mathrm{m} = 60\mathrm{J} $；
4. 计算重力做功的功率：根据$ P = \frac{W}{t} $，得$ P = \frac{60\mathrm{J}}{2\mathrm{s}} = 30\mathrm{W} $，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
重力做功、功率计算
【点评】
本题结合实际场景考查重力做功与功率的计算，关键是正确确定第一个球的下落时间（需注意间隔数为4而非5），同时需合理估测常见物理量，属于基础应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
