1.生活中,人们通常用两种方法来比较做功的快慢。方法①:相同的时间比较做功的多少。方法②:。物理学用功率描述做功的(选填“多少”或“快慢”),它的计算公式为 $P=\frac{W}{t}$,这种定义方法与上述方法(选填“①”或“②”)是相同的。小明跑步时的功率约为 100 W,表示的物理意义是1 s时间内小明做的功为J。若小明跑步了 20 min,他将做功J。
答案
解:
方法②:做相同的功比较所用时间的多少
物理学用功率描述做功的快慢;
公式$P=\frac{W}{t}$是通过计算单位时间内完成的功比较做功快慢,与上述方法①相同;
100 W表示1 s时间内小明做的功为100 J;
跑步时间$t=20\ \mathrm{min}=20×60\ \mathrm{s}=1200\ \mathrm{s}$,
由$P=\frac{W}{t}$可得小明做的功:
$W=Pt=100\ \mathrm{W}×1200\ \mathrm{s}=1.2×10^5\ \mathrm{J}$。
答案依次为:做相同的功比较所用时间的多少;快慢;①;100;$1.2×10^5$。
方法②:做相同的功比较所用时间的多少
物理学用功率描述做功的快慢;
公式$P=\frac{W}{t}$是通过计算单位时间内完成的功比较做功快慢,与上述方法①相同;
100 W表示1 s时间内小明做的功为100 J;
跑步时间$t=20\ \mathrm{min}=20×60\ \mathrm{s}=1200\ \mathrm{s}$,
由$P=\frac{W}{t}$可得小明做的功:
$W=Pt=100\ \mathrm{W}×1200\ \mathrm{s}=1.2×10^5\ \mathrm{J}$。
答案依次为:做相同的功比较所用时间的多少;快慢;①;100;$1.2×10^5$。
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确比较做功快慢的两类方法,再掌握功率的定义、物理意义及相关计算:首先类比比较运动快慢的逻辑,比较做功快慢除了相同时间比做功多少,还可通过“做相同功比较所用时间”判断;功率是描述做功快慢的物理量,其公式$P=\frac{W}{t}$计算的是单位时间内的功,对应“相同时间比做功”的方法;功率单位W的物理意义是1秒内做功的多少;计算做功时需先统一时间单位,再用公式$W=Pt$求解。
【解析】
1. 比较做功快慢的方法:方法①是相同时间比较做功多少,方法②为做相同的功比较所用时间的多少;
2. 物理学中用功率描述做功的快慢;
3. 功率公式$P=\frac{W}{t}$表示单位时间内完成的功,与方法①(相同时间比做功)的定义逻辑一致;
4. 功率100 W的物理意义是:1 s时间内小明做的功为100 J;
5. 计算做功:先换算时间单位,$t=20\ \mathrm{min}=20×60\ \mathrm{s}=1200\ \mathrm{s}$,根据$W=Pt$,可得$W=100\ \mathrm{W}×1200\ \mathrm{s}=1.2×10^5\ \mathrm{J}$。
【答案】
做相同的功比较所用时间的多少;快慢;①;100;$1.2×10^5$
【知识点】
功率的概念;比较做功快慢的方法;功的计算
【点评】
本题为初中物理功率相关的基础概念题,考查比较做功快慢的方法、功率的定义与物理意义、功的计算,需准确记忆基础知识点,注意时间单位换算,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需先明确比较做功快慢的两类方法,再掌握功率的定义、物理意义及相关计算:首先类比比较运动快慢的逻辑,比较做功快慢除了相同时间比做功多少,还可通过“做相同功比较所用时间”判断;功率是描述做功快慢的物理量,其公式$P=\frac{W}{t}$计算的是单位时间内的功,对应“相同时间比做功”的方法;功率单位W的物理意义是1秒内做功的多少;计算做功时需先统一时间单位,再用公式$W=Pt$求解。
【解析】
1. 比较做功快慢的方法:方法①是相同时间比较做功多少,方法②为做相同的功比较所用时间的多少;
2. 物理学中用功率描述做功的快慢;
3. 功率公式$P=\frac{W}{t}$表示单位时间内完成的功,与方法①(相同时间比做功)的定义逻辑一致;
4. 功率100 W的物理意义是:1 s时间内小明做的功为100 J;
5. 计算做功:先换算时间单位,$t=20\ \mathrm{min}=20×60\ \mathrm{s}=1200\ \mathrm{s}$,根据$W=Pt$,可得$W=100\ \mathrm{W}×1200\ \mathrm{s}=1.2×10^5\ \mathrm{J}$。
【答案】
做相同的功比较所用时间的多少;快慢;①;100;$1.2×10^5$
【知识点】
功率的概念;比较做功快慢的方法;功的计算
【点评】
本题为初中物理功率相关的基础概念题,考查比较做功快慢的方法、功率的定义与物理意义、功的计算,需准确记忆基础知识点,注意时间单位换算,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
2.图11.2-1所示的是一个小球自由下落过程中的频闪照片(相机每隔0.1 s曝光一次)。小球在下落的前一半路程中,重力做的功为$W_1$,功率为$P_1$;小球在后一半路程中,重力做的功为$W_2$,功率为$P_2$。则$W_1$ $W_2$,$P_1$ $P_2$。(均选填“>”“<”或“=”)

图11.2-1
图11.2-1
答案
$=$;$<$
解析
【分析】
要比较重力做功和功率的大小,需结合重力做功公式、功率公式分析:①重力做功由重力和下落高度决定,公式为$ W = Gh $;②功率由功和时间决定,公式为$ P = \frac{W}{t} $。小球自由下落时速度逐渐增大,相同路程下,速度大的阶段用时更短。
【解析】
1. 比较$ W_1 $和$ W_2 $:
重力做功$ W = Gh $,前一半路程与后一半路程的下落高度$ h $相等,小球重力$ G $不变,因此$ W_1 = Gh_1 $,$ W_2 = Gh_2 $,且$ h_1 = h_2 $,故$ W_1 = W_2 $。
2. 比较$ P_1 $和$ P_2 $:
功率$ P = \frac{W}{t} $,已知$ W_1 = W_2 $;小球自由下落速度越来越快,通过相同路程时,后半段路程用时更短,即前一半路程用时$ t_1 > t_2 $。代入功率公式,$ P_1 = \frac{W_1}{t_1} $,$ P_2 = \frac{W_2}{t_2} $,因$ W_1 = W_2 $、$ t_1 > t_2 $,所以$ P_1 < P_2 $。
【答案】
$ = $;$ < $
【知识点】
重力做功、功率计算、自由落体运动
【点评】
本题结合频闪照片考查重力做功与功率的比较,需掌握重力做功的决定因素、功率公式,同时利用自由落体速度变化的特点分析时间,属于基础题型,侧重公式的灵活应用。
【难度系数】
0.5
要比较重力做功和功率的大小,需结合重力做功公式、功率公式分析:①重力做功由重力和下落高度决定,公式为$ W = Gh $;②功率由功和时间决定,公式为$ P = \frac{W}{t} $。小球自由下落时速度逐渐增大,相同路程下,速度大的阶段用时更短。
【解析】
1. 比较$ W_1 $和$ W_2 $:
重力做功$ W = Gh $,前一半路程与后一半路程的下落高度$ h $相等,小球重力$ G $不变,因此$ W_1 = Gh_1 $,$ W_2 = Gh_2 $,且$ h_1 = h_2 $,故$ W_1 = W_2 $。
2. 比较$ P_1 $和$ P_2 $:
功率$ P = \frac{W}{t} $,已知$ W_1 = W_2 $;小球自由下落速度越来越快,通过相同路程时,后半段路程用时更短,即前一半路程用时$ t_1 > t_2 $。代入功率公式,$ P_1 = \frac{W_1}{t_1} $,$ P_2 = \frac{W_2}{t_2} $,因$ W_1 = W_2 $、$ t_1 > t_2 $,所以$ P_1 < P_2 $。
【答案】
$ = $;$ < $
【知识点】
重力做功、功率计算、自由落体运动
【点评】
本题结合频闪照片考查重力做功与功率的比较,需掌握重力做功的决定因素、功率公式,同时利用自由落体速度变化的特点分析时间,属于基础题型,侧重公式的灵活应用。
【难度系数】
0.5
3.青少年在思考问题时,心脏推动血液流动的功率约为1.5 W,则你在考试的80 min内,心脏做的功约为J;
体育课上,甲、乙两名同学进行爬竿比赛,爬的竿高度相同,他们的质量之比为4:5,爬杆所用时间之比为9:10,则他们爬竿克服重力做功之比为,克服重力做功的功率之比为。
体育课上,甲、乙两名同学进行爬竿比赛,爬的竿高度相同,他们的质量之比为4:5,爬杆所用时间之比为9:10,则他们爬竿克服重力做功之比为,克服重力做功的功率之比为。
答案
解:
换算时间得:$ t = 80\ \mathrm{min} = 80 × 60\ \mathrm{s} = 4800\ \mathrm{s} $
由 $ P = \frac{W}{t} $ 可得心脏做的功:
$ W = Pt = 1.5\ \mathrm{W} × 4800\ \mathrm{s} = 7200\ \mathrm{J} $
爬竿克服重力做功公式为 $ W = Gh = mgh $,两人爬竿高度h相同,因此做功之比:
$ \frac{W_甲}{W_乙} = \frac{m_甲 g h}{m_乙 g h} = \frac{m_甲}{m_乙} = \frac{4}{5} = 4:5 $
由功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,可得克服重力做功的功率之比:
$ \frac{P_甲}{P_乙} = \frac{\frac{W_甲}{t_甲}}{\frac{W_乙}{t_乙}} = \frac{W_甲}{W_乙} × \frac{t_乙}{t_甲} = \frac{4}{5} × \frac{10}{9} = \frac{8}{9} = 8:9 $
答案依次为:7200;4:5;8:9。
换算时间得:$ t = 80\ \mathrm{min} = 80 × 60\ \mathrm{s} = 4800\ \mathrm{s} $
由 $ P = \frac{W}{t} $ 可得心脏做的功:
$ W = Pt = 1.5\ \mathrm{W} × 4800\ \mathrm{s} = 7200\ \mathrm{J} $
爬竿克服重力做功公式为 $ W = Gh = mgh $,两人爬竿高度h相同,因此做功之比:
$ \frac{W_甲}{W_乙} = \frac{m_甲 g h}{m_乙 g h} = \frac{m_甲}{m_乙} = \frac{4}{5} = 4:5 $
由功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,可得克服重力做功的功率之比:
$ \frac{P_甲}{P_乙} = \frac{\frac{W_甲}{t_甲}}{\frac{W_乙}{t_乙}} = \frac{W_甲}{W_乙} × \frac{t_乙}{t_甲} = \frac{4}{5} × \frac{10}{9} = \frac{8}{9} = 8:9 $
答案依次为:7200;4:5;8:9。
解析
【分析】
要解决这道题,需掌握功和功率的核心计算公式:
1. 计算心脏做功时,已知功率和时间,利用公式$W=Pt$,注意时间单位需统一为秒;
2. 爬竿克服重力做功时,公式为$W=mgh$,两人爬竿高度$h$相同,因此做功之比等于质量之比;
3. 计算功率之比时,利用公式$P=\frac{W}{t}$,将做功之比和时间之比代入,约去相同量即可快速得到结果。
【解析】
解:
① 计算心脏做功:
先换算时间:$ t = 80\ \mathrm{min} = 80 × 60\ \mathrm{s} = 4800\ \mathrm{s} $
根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,变形得心脏做功:
$ W = Pt = 1.5\ \mathrm{W} × 4800\ \mathrm{s} = 7200\ \mathrm{J} $
② 计算爬竿克服重力做功之比:
爬竿克服重力做功公式为 $ W = Gh = mgh $,两人爬竿高度$h$相同,$g$为常量,因此做功之比:
$ \frac{W_甲}{W_乙} = \frac{m_甲 g h}{m_乙 g h} = \frac{m_甲}{m_乙} = \frac{4}{5} = 4:5 $
③ 计算克服重力做功的功率之比:
根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,功率之比为:
$ \frac{P_甲}{P_乙} = \frac{\frac{W_甲}{t_甲}}{\frac{W_乙}{t_乙}} = \frac{W_甲}{W_乙} × \frac{t_乙}{t_甲} = \frac{4}{5} × \frac{10}{9} = \frac{8}{9} = 8:9 $
【答案】
7200;4:5;8:9
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查功和功率的基础应用,需注意单位换算的准确性,以及比值计算时约去相同物理量简化运算,是初中物理力学的基础题型,难度不大。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需掌握功和功率的核心计算公式:
1. 计算心脏做功时,已知功率和时间,利用公式$W=Pt$,注意时间单位需统一为秒;
2. 爬竿克服重力做功时,公式为$W=mgh$,两人爬竿高度$h$相同,因此做功之比等于质量之比;
3. 计算功率之比时,利用公式$P=\frac{W}{t}$,将做功之比和时间之比代入,约去相同量即可快速得到结果。
【解析】
解:
① 计算心脏做功:
先换算时间:$ t = 80\ \mathrm{min} = 80 × 60\ \mathrm{s} = 4800\ \mathrm{s} $
根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,变形得心脏做功:
$ W = Pt = 1.5\ \mathrm{W} × 4800\ \mathrm{s} = 7200\ \mathrm{J} $
② 计算爬竿克服重力做功之比:
爬竿克服重力做功公式为 $ W = Gh = mgh $,两人爬竿高度$h$相同,$g$为常量,因此做功之比:
$ \frac{W_甲}{W_乙} = \frac{m_甲 g h}{m_乙 g h} = \frac{m_甲}{m_乙} = \frac{4}{5} = 4:5 $
③ 计算克服重力做功的功率之比:
根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,功率之比为:
$ \frac{P_甲}{P_乙} = \frac{\frac{W_甲}{t_甲}}{\frac{W_乙}{t_乙}} = \frac{W_甲}{W_乙} × \frac{t_乙}{t_甲} = \frac{4}{5} × \frac{10}{9} = \frac{8}{9} = 8:9 $
【答案】
7200;4:5;8:9
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查功和功率的基础应用,需注意单位换算的准确性,以及比值计算时约去相同物理量简化运算,是初中物理力学的基础题型,难度不大。
【难度系数】
0.8
4.如图11.2-2所示,狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为1 000 N,拉着雪橇10 s向前运动100 m,狗的拉力对雪橇做的功为J,功率为W,雪橇受到的摩擦力为N。

答案
解:
狗的拉力对雪橇做的功:
$W = Fs = 1000\ \mathrm{N} × 100\ \mathrm{m} = 1 × 10^5\ \mathrm{J}$
拉力做功的功率:
$P = \frac{W}{t} = \frac{1 × 10^5\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}} = 1 × 10^4\ \mathrm{W}$
雪橇沿水平方向做匀速直线运动,水平方向上拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此雪橇受到的摩擦力:
$f = F = 1000\ \mathrm{N}$
答案依次为:$\boldsymbol{1×10^5}$(或100000);$\boldsymbol{1×10^4}$(或10000);$\boldsymbol{1000}$。
狗的拉力对雪橇做的功:
$W = Fs = 1000\ \mathrm{N} × 100\ \mathrm{m} = 1 × 10^5\ \mathrm{J}$
拉力做功的功率:
$P = \frac{W}{t} = \frac{1 × 10^5\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}} = 1 × 10^4\ \mathrm{W}$
雪橇沿水平方向做匀速直线运动,水平方向上拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此雪橇受到的摩擦力:
$f = F = 1000\ \mathrm{N}$
答案依次为:$\boldsymbol{1×10^5}$(或100000);$\boldsymbol{1×10^4}$(或10000);$\boldsymbol{1000}$。
解析
【分析】
要解决本题,需掌握功、功率的计算公式,以及二力平衡的条件。首先利用功的公式计算拉力做功,再用功率公式计算功率;雪橇做匀速直线运动时,水平方向受力平衡,拉力与摩擦力是平衡力,大小相等,据此求出摩擦力。
【解析】
1. 计算拉力做的功:根据功的计算公式 $ W = Fs $,已知拉力 $ F = 1000\ \mathrm{N} $,雪橇移动的距离 $ s = 100\ \mathrm{m} $,代入得:
$ W = 1000\ \mathrm{N} × 100\ \mathrm{m} = 1×10^5\ \mathrm{J} $。
2. 计算拉力的功率:根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,已知时间 $ t = 10\ \mathrm{s} $,代入功的结果得:
$ P = \frac{1×10^5\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}} = 1×10^4\ \mathrm{W} $。
3. 计算雪橇受到的摩擦力:雪橇做匀速直线运动,水平方向上拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此 $ f = F = 1000\ \mathrm{N} $。
【答案】
$ 1×10^5 $(或100000);$ 1×10^4 $(或10000);1000
【知识点】
功的计算;功率的计算;二力平衡
【点评】
本题考查力学基础知识点,涉及功、功率的计算及二力平衡的应用,题目难度低,适合巩固基础公式和平衡条件的应用。
【难度系数】
0.3
要解决本题,需掌握功、功率的计算公式,以及二力平衡的条件。首先利用功的公式计算拉力做功,再用功率公式计算功率;雪橇做匀速直线运动时,水平方向受力平衡,拉力与摩擦力是平衡力,大小相等,据此求出摩擦力。
【解析】
1. 计算拉力做的功:根据功的计算公式 $ W = Fs $,已知拉力 $ F = 1000\ \mathrm{N} $,雪橇移动的距离 $ s = 100\ \mathrm{m} $,代入得:
$ W = 1000\ \mathrm{N} × 100\ \mathrm{m} = 1×10^5\ \mathrm{J} $。
2. 计算拉力的功率:根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,已知时间 $ t = 10\ \mathrm{s} $,代入功的结果得:
$ P = \frac{1×10^5\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}} = 1×10^4\ \mathrm{W} $。
3. 计算雪橇受到的摩擦力:雪橇做匀速直线运动,水平方向上拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此 $ f = F = 1000\ \mathrm{N} $。
【答案】
$ 1×10^5 $(或100000);$ 1×10^4 $(或10000);1000
【知识点】
功的计算;功率的计算;二力平衡
【点评】
本题考查力学基础知识点,涉及功、功率的计算及二力平衡的应用,题目难度低,适合巩固基础公式和平衡条件的应用。
【难度系数】
0.3
5.下列关于功率的说法错误的是()
A.做同样多的功,用的时间越长,功率越小
B.功率的单位是瓦特
C.功率越大,做功就越快
D.同学们一起爬楼梯,越快到达目的地的同学,功率就越大
A.做同样多的功,用的时间越长,功率越小
B.功率的单位是瓦特
C.功率越大,做功就越快
D.同学们一起爬楼梯,越快到达目的地的同学,功率就越大
答案
D
解析
【分析】首先明确功率的核心概念:功率是表示做功快慢的物理量,公式为$ P=\frac{W}{t} $,单位是瓦特。接下来逐一分析选项:A选项依据功率公式判断,B选项考查功率单位,C选项对应功率的物理意义,D选项需结合爬楼梯的实际做功(克服重力做功)分析,最终找出错误说法。
【解析】
1. 功率的基础:功率是描述做功快慢的物理量,公式为$ P=\frac{W}{t} $,国际单位为瓦特(W)。
2. 选项A:根据$ P=\frac{W}{t} $,功W一定时,时间t越长,功率P越小,该说法正确。
3. 选项B:功率的单位是瓦特,符合物理单位规定,该说法正确。
4. 选项C:功率的物理意义就是表示做功的快慢,功率越大,做功越快,该说法正确。
5. 选项D:爬楼梯时,克服重力做功$ W=Gh $(G为人体重力,h为楼梯高度),因此功率$ P=\frac{Gh}{t} $。功率由重力G、高度h、时间t共同决定,仅到达时间短(t小),若同学体重G不同,无法确定功率大小,该说法错误。
【答案】D
【知识点】功率的概念、功率的单位、功率的计算
【点评】本题考查功率的基础概念与实际应用,属于初中物理基础题,易错点为D选项,学生易忽略爬楼梯功率还与自身重力有关,需牢记功率由功和时间共同决定,结合实际场景分析功的构成。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 功率的基础:功率是描述做功快慢的物理量,公式为$ P=\frac{W}{t} $,国际单位为瓦特(W)。
2. 选项A:根据$ P=\frac{W}{t} $,功W一定时,时间t越长,功率P越小,该说法正确。
3. 选项B:功率的单位是瓦特,符合物理单位规定,该说法正确。
4. 选项C:功率的物理意义就是表示做功的快慢,功率越大,做功越快,该说法正确。
5. 选项D:爬楼梯时,克服重力做功$ W=Gh $(G为人体重力,h为楼梯高度),因此功率$ P=\frac{Gh}{t} $。功率由重力G、高度h、时间t共同决定,仅到达时间短(t小),若同学体重G不同,无法确定功率大小,该说法错误。
【答案】D
【知识点】功率的概念、功率的单位、功率的计算
【点评】本题考查功率的基础概念与实际应用,属于初中物理基础题,易错点为D选项,学生易忽略爬楼梯功率还与自身重力有关,需牢记功率由功和时间共同决定,结合实际场景分析功的构成。
【难度系数】0.5
6. 提升题▶小宁同学两次水平拉动同一物体,使它在同一水平面上做匀速直线运动,物体两次运动的s-t图像如图11.2-3所示。下列说法正确的是 ()

A.物体第1次运动的速度为1 m/s,第2次运动的速度为2 m/s
B.物体第1次运动所受的摩擦力大于第2次运动所受的摩擦力
C.0~8 s内,拉力在物体第1次运动中所做的功等于第2次运动中的2倍
D.0~8 s内,拉力在物体第2次运动中做功的功率等于第1次运动中的2倍
A.物体第1次运动的速度为1 m/s,第2次运动的速度为2 m/s
B.物体第1次运动所受的摩擦力大于第2次运动所受的摩擦力
C.0~8 s内,拉力在物体第1次运动中所做的功等于第2次运动中的2倍
D.0~8 s内,拉力在物体第2次运动中做功的功率等于第1次运动中的2倍
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,需结合s-t图像分析物体的运动状态,再利用速度公式、滑动摩擦力的影响因素、功和功率的计算公式逐一判断选项:
1. 匀速直线运动的速度可通过s-t图像中路程和时间的比值计算;
2. 滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,同一物体在同一水平面运动时,压力和粗糙程度不变,摩擦力不变;
3. 匀速运动时拉力等于摩擦力,再结合功(W=Fs)和功率(P=W/t)的公式分析功和功率的关系。
【解析】
首先从s-t图像读取数据:
第1次运动:t₁=8s时,s₁=8m,速度v₁=s₁/t₁=8m/8s=1m/s;
第2次运动:t₂=12s时,s₂=6m,速度v₂=s₂/t₂=6m/12s=0.5m/s;
分析各选项:
选项A:v₁=1m/s,v₂=0.5m/s,A错误;
选项B:同一物体在同一水平面,压力等于重力(不变),接触面粗糙程度相同,所以滑动摩擦力大小相等;两次均做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,故两次拉力相等,摩擦力也相等,B错误;
选项C:0~8s内,第1次路程s₁'=8m,第2次路程s₂'=4m(从图像得t=8s时第2次s=4m);拉力F等于摩擦力f(两次f相同,故F相同),功W=Fs,所以W₁=F×8m,W₂=F×4m,即W₁=2W₂,C正确;
选项D:功率P=W/t,时间t均为8s,W₁=2W₂,所以P₁=W₁/t=2W₂/t=2P₂,即第1次功率是第2次的2倍,D错误。
【答案】
C
【知识点】
速度计算、滑动摩擦力、功与功率
【点评】
本题结合s-t图像考查力学综合知识,需掌握匀速直线运动的速度计算、滑动摩擦力的影响因素,以及功和功率的计算,关键是从图像中准确读取路程和时间,再结合受力分析判断拉力和摩擦力的关系,难度中等。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合s-t图像分析物体的运动状态,再利用速度公式、滑动摩擦力的影响因素、功和功率的计算公式逐一判断选项:
1. 匀速直线运动的速度可通过s-t图像中路程和时间的比值计算;
2. 滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,同一物体在同一水平面运动时,压力和粗糙程度不变,摩擦力不变;
3. 匀速运动时拉力等于摩擦力,再结合功(W=Fs)和功率(P=W/t)的公式分析功和功率的关系。
【解析】
首先从s-t图像读取数据:
第1次运动:t₁=8s时,s₁=8m,速度v₁=s₁/t₁=8m/8s=1m/s;
第2次运动:t₂=12s时,s₂=6m,速度v₂=s₂/t₂=6m/12s=0.5m/s;
分析各选项:
选项A:v₁=1m/s,v₂=0.5m/s,A错误;
选项B:同一物体在同一水平面,压力等于重力(不变),接触面粗糙程度相同,所以滑动摩擦力大小相等;两次均做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,故两次拉力相等,摩擦力也相等,B错误;
选项C:0~8s内,第1次路程s₁'=8m,第2次路程s₂'=4m(从图像得t=8s时第2次s=4m);拉力F等于摩擦力f(两次f相同,故F相同),功W=Fs,所以W₁=F×8m,W₂=F×4m,即W₁=2W₂,C正确;
选项D:功率P=W/t,时间t均为8s,W₁=2W₂,所以P₁=W₁/t=2W₂/t=2P₂,即第1次功率是第2次的2倍,D错误。
【答案】
C
【知识点】
速度计算、滑动摩擦力、功与功率
【点评】
本题结合s-t图像考查力学综合知识,需掌握匀速直线运动的速度计算、滑动摩擦力的影响因素,以及功和功率的计算,关键是从图像中准确读取路程和时间,再结合受力分析判断拉力和摩擦力的关系,难度中等。
【难度系数】
0.5
登录