一、选择题。
1.登楼比赛时某女同学从教学楼一楼快速登上五楼,共用了12 s,该同学登楼时的功率最接近于 (
A.50 W
B.100 W
C.500 W
D.1 000 W
1.登楼比赛时某女同学从教学楼一楼快速登上五楼,共用了12 s,该同学登楼时的功率最接近于 (
C
)A.50 W
B.100 W
C.500 W
D.1 000 W
答案
1.C
解析
【分析】登楼时是克服自身重力做功,功率公式为$P=\frac{W}{t}$,而克服重力做的功$W=Gh$,解题时需先结合生活常识估计女同学的体重、一楼到五楼的高度,再代入公式计算功率,最后对比选项得出答案。
【解析】解:①估计物理量:中学生的质量约为$m=50kg$,则重力$G=mg=50kg×10N/kg=500N$;教学楼每层楼高约3m,一楼到五楼共4层,高度$h=4×3m=12m$;登楼时间$t=12s$。②计算功:登楼克服重力做功$W=Gh=500N×12m=6000J$。③计算功率:$P=\frac{W}{t}=\frac{6000J}{12s}=500W$,因此该同学登楼功率最接近500W,故选C。
【答案】C
【知识点】功率的计算、重力与质量的关系
【点评】本题属于功率估算题,需结合生活常识合理估计物理量,再运用功和功率的公式计算,考查学生对物理公式的应用能力和生活常识的积累。
【难度系数】0.6
【解析】解:①估计物理量:中学生的质量约为$m=50kg$,则重力$G=mg=50kg×10N/kg=500N$;教学楼每层楼高约3m,一楼到五楼共4层,高度$h=4×3m=12m$;登楼时间$t=12s$。②计算功:登楼克服重力做功$W=Gh=500N×12m=6000J$。③计算功率:$P=\frac{W}{t}=\frac{6000J}{12s}=500W$,因此该同学登楼功率最接近500W,故选C。
【答案】C
【知识点】功率的计算、重力与质量的关系
【点评】本题属于功率估算题,需结合生活常识合理估计物理量,再运用功和功率的公式计算,考查学生对物理公式的应用能力和生活常识的积累。
【难度系数】0.6
2. 下列关于功率的说法错误的是 (
A.做同样多的功,用的时间越多,功率越小
B.一起爬楼梯,速度越快的同学,功率就越大
C.功率越大,做功就越快
D.功率的单位以瓦特来命名
B
)A.做同样多的功,用的时间越多,功率越小
B.一起爬楼梯,速度越快的同学,功率就越大
C.功率越大,做功就越快
D.功率的单位以瓦特来命名
答案
2.B
解析
【分析】本题考查功率的相关知识,需先明确功率的定义、物理意义及影响因素:功率是表示做功快慢的物理量,公式为$ P=\frac{W}{t} $,单位为瓦特;爬楼梯时功率还与自身重力有关($ W=Gh $,$ P=\frac{Gh}{t}=Gv $)。逐一分析选项:A选项根据公式判断,B选项需考虑重力对爬楼功率的影响,C选项对应功率的物理意义,D选项对应功率单位的命名,从而找出错误选项。
【解析】功率是描述物体做功快慢的物理量,定义式为$ P=\frac{W}{t} $,单位为瓦特(W),为纪念物理学家瓦特命名。对各选项分析如下:
1. 选项A:由$ P=\frac{W}{t} $可知,做功$ W $相同时,所用时间$ t $越多,功率$ P $越小,该说法正确;
2. 选项B:爬楼梯时,克服重力做功$ W=Gh $,功率$ P=\frac{W}{t}=\frac{Gh}{t}=Gv $($ v $为爬楼速度),因此功率由重力$ G $和速度$ v $共同决定,仅速度快无法确定功率大,该说法错误;
3. 选项C:功率的物理意义就是表示做功的快慢,功率越大,做功越快,该说法正确;
4. 选项D:功率的单位是瓦特,以瓦特命名,该说法正确。
综上,错误的说法是选项B。
【答案】B
【知识点】功率的概念、功率的计算
【点评】本题属于功率基础概念的考查题,重点在于明确功率的定义、物理意义及实际场景下功率的影响因素,需避免仅从单一因素判断功率大小,整体难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】功率是描述物体做功快慢的物理量,定义式为$ P=\frac{W}{t} $,单位为瓦特(W),为纪念物理学家瓦特命名。对各选项分析如下:
1. 选项A:由$ P=\frac{W}{t} $可知,做功$ W $相同时,所用时间$ t $越多,功率$ P $越小,该说法正确;
2. 选项B:爬楼梯时,克服重力做功$ W=Gh $,功率$ P=\frac{W}{t}=\frac{Gh}{t}=Gv $($ v $为爬楼速度),因此功率由重力$ G $和速度$ v $共同决定,仅速度快无法确定功率大,该说法错误;
3. 选项C:功率的物理意义就是表示做功的快慢,功率越大,做功越快,该说法正确;
4. 选项D:功率的单位是瓦特,以瓦特命名,该说法正确。
综上,错误的说法是选项B。
【答案】B
【知识点】功率的概念、功率的计算
【点评】本题属于功率基础概念的考查题,重点在于明确功率的定义、物理意义及实际场景下功率的影响因素,需避免仅从单一因素判断功率大小,整体难度较低。
【难度系数】0.3
3.生活处处有物理,在下列情境中,人对物体做功的是 (
A.工人推车前进
B.运动员举着杠铃不动
C.人推石头没有推动
D.小明抱着书水平匀速前进
A
)A.工人推车前进
B.运动员举着杠铃不动
C.人推石头没有推动
D.小明抱着书水平匀速前进
答案
3.A
解析
【分析】要判断人对物体是否做功,需牢记做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,两个条件必须同时满足,缺一不可。接下来逐一分析每个选项是否符合这两个条件,即可得出正确答案。
【解析】根据做功的两个必要因素(力和力方向上的距离),对各选项分析如下:
A. 工人推车前进:工人对车施加了向前的推力,车在推力的方向(前进方向)移动了距离,同时满足做功的两个条件,因此人对车做功,符合题意;
B. 运动员举着杠铃不动:运动员对杠铃施加了向上的力,但杠铃没有在力的方向(竖直方向)移动距离,不满足做功条件,不做功,不符合题意;
C. 人推石头没有推动:人对石头施加了推力,但石头没有在推力的方向移动距离,不满足做功条件,不做功,不符合题意;
D. 小明抱着书水平匀速前进:小明对书的力是竖直向上的,书移动的距离是水平方向,力的方向与距离方向垂直,没有在力的方向上移动距离,不满足做功条件,不做功,不符合题意。
综上,答案为A。
【答案】A
【知识点】功的两个必要因素、做功的判断
【点评】本题考查做功的判断,属于初中物理基础题,核心是掌握做功的两个必要条件,通过逐一分析选项即可快速得出答案,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】根据做功的两个必要因素(力和力方向上的距离),对各选项分析如下:
A. 工人推车前进:工人对车施加了向前的推力,车在推力的方向(前进方向)移动了距离,同时满足做功的两个条件,因此人对车做功,符合题意;
B. 运动员举着杠铃不动:运动员对杠铃施加了向上的力,但杠铃没有在力的方向(竖直方向)移动距离,不满足做功条件,不做功,不符合题意;
C. 人推石头没有推动:人对石头施加了推力,但石头没有在推力的方向移动距离,不满足做功条件,不做功,不符合题意;
D. 小明抱着书水平匀速前进:小明对书的力是竖直向上的,书移动的距离是水平方向,力的方向与距离方向垂直,没有在力的方向上移动距离,不满足做功条件,不做功,不符合题意。
综上,答案为A。
【答案】A
【知识点】功的两个必要因素、做功的判断
【点评】本题考查做功的判断,属于初中物理基础题,核心是掌握做功的两个必要条件,通过逐一分析选项即可快速得出答案,难度较低。
【难度系数】0.8
4.机器甲、乙的功率分别为100 W、80 W,下列说法正确的是 (
A.机器甲的机械效率比乙大
B.机器甲做功比乙快
C.机器甲做功比乙多
D.机器甲做功时间比乙短
B
)A.机器甲的机械效率比乙大
B.机器甲做功比乙快
C.机器甲做功比乙多
D.机器甲做功时间比乙短
答案
4.B
解析
【分析】
首先明确功率和机械效率的物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量,公式为$P=\frac{W}{t}$,功率大小由做功多少和时间共同决定;机械效率是有用功与总功的比值,反映机械做功的有效程度,与功率无关。再逐一分析选项:A选项中机械效率和功率无直接关联,无法通过功率判断机械效率;B选项中功率越大做功越快,甲功率更大则做功更快;C选项中做功多少由功率和时间共同决定,时间不确定时无法比较;D选项中时间由做功多少和功率共同决定,做功不确定时无法比较。
【解析】
解:根据物理概念分析各选项:
1. 选项A:机械效率是有用功与总功的比值,功率是做功快慢的物理量,二者是不同物理量,无直接关系,无法通过功率大小判断机械效率高低,故A错误;
2. 选项B:功率的物理意义是表示做功快慢,甲的功率(100W)大于乙的功率(80W),说明甲做功比乙快,故B正确;
3. 选项C:做功多少的公式为$W=Pt$,因题目未说明甲、乙的做功时间,仅功率大无法确定做功更多,故C错误;
4. 选项D:做功时间的公式为$t=\frac{W}{P}$,因题目未说明甲、乙的做功多少,仅功率大无法确定做功时间更短,故D错误。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
功率的概念;机械效率的概念
【点评】
本题考查功率和机械效率的基础概念,核心是区分两个物理量的物理意义,理解功率描述做功快慢、机械效率描述做功有效程度,属于概念辨析类基础题,需准确掌握物理量的定义。
【难度系数】
0.7
首先明确功率和机械效率的物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量,公式为$P=\frac{W}{t}$,功率大小由做功多少和时间共同决定;机械效率是有用功与总功的比值,反映机械做功的有效程度,与功率无关。再逐一分析选项:A选项中机械效率和功率无直接关联,无法通过功率判断机械效率;B选项中功率越大做功越快,甲功率更大则做功更快;C选项中做功多少由功率和时间共同决定,时间不确定时无法比较;D选项中时间由做功多少和功率共同决定,做功不确定时无法比较。
【解析】
解:根据物理概念分析各选项:
1. 选项A:机械效率是有用功与总功的比值,功率是做功快慢的物理量,二者是不同物理量,无直接关系,无法通过功率大小判断机械效率高低,故A错误;
2. 选项B:功率的物理意义是表示做功快慢,甲的功率(100W)大于乙的功率(80W),说明甲做功比乙快,故B正确;
3. 选项C:做功多少的公式为$W=Pt$,因题目未说明甲、乙的做功时间,仅功率大无法确定做功更多,故C错误;
4. 选项D:做功时间的公式为$t=\frac{W}{P}$,因题目未说明甲、乙的做功多少,仅功率大无法确定做功时间更短,故D错误。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
功率的概念;机械效率的概念
【点评】
本题考查功率和机械效率的基础概念,核心是区分两个物理量的物理意义,理解功率描述做功快慢、机械效率描述做功有效程度,属于概念辨析类基础题,需准确掌握物理量的定义。
【难度系数】
0.7
5. 如图所示,小华把铁球拉近,刚好贴着自己的鼻子,松开手后,头保持不动,铁球由A点沿弧线ABC运动到C点,然后从C点往回摆动。下列说法不正确的是($\rho_{铜}>\rho_{铁}$)(

A.铁球位于A点时重力势能最大
B.铁球从A点运动到B点时重力做功
C.铁球从A点运动到C点时,重力势能转化为动能
D.把铁球改为铜球,从C点摆回时不会碰伤鼻子
C
)A.铁球位于A点时重力势能最大
B.铁球从A点运动到B点时重力做功
C.铁球从A点运动到C点时,重力势能转化为动能
D.把铁球改为铜球,从C点摆回时不会碰伤鼻子
答案
5.C
解析
【分析】这道题考查重力势能与动能的转化、重力做功的判断以及机械能守恒的应用。解题时需明确:重力势能与物体质量、高度有关,动能与速度有关;重力做功的条件是物体在重力方向移动距离;单摆摆动过程中受空气阻力,机械能会逐渐减少。需逐一分析各选项,找出说法不正确的选项。
【解析】
1. 分析选项A:重力势能大小由质量和高度决定,铁球在A点时,相对于B、C点的高度最高,因此重力势能最大,该选项说法正确。
2. 分析选项B:铁球从A点运动到B点时,在竖直向下的重力方向上移动了距离,满足重力做功的条件,因此重力做功,该选项说法正确。
3. 分析选项C:铁球从A点到B点时,高度降低、速度增大,重力势能转化为动能;从B点到C点时,高度升高、速度减小,动能转化为重力势能。因此A到C的过程并非单纯的重力势能转化为动能,该选项说法错误。
4. 分析选项D:将铁球改为铜球,铜密度大于铁,同体积下铜球质量更大,但初始时两球的重力势能相同(初始高度相同),摆动过程中受空气阻力,机械能减少,摆回时高度不会超过初始高度,因此不会碰伤鼻子,该选项说法正确。
综上,说法不正确的是选项C。
【答案】C
【知识点】重力势能与动能的转化、重力做功、机械能守恒
【点评】本题结合单摆运动考查机械能转化的基础知识点,需明确不同阶段能量的转化规律,注意区分各选项描述是否符合物理原理,同时理解空气阻力对摆动高度的影响。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 分析选项A:重力势能大小由质量和高度决定,铁球在A点时,相对于B、C点的高度最高,因此重力势能最大,该选项说法正确。
2. 分析选项B:铁球从A点运动到B点时,在竖直向下的重力方向上移动了距离,满足重力做功的条件,因此重力做功,该选项说法正确。
3. 分析选项C:铁球从A点到B点时,高度降低、速度增大,重力势能转化为动能;从B点到C点时,高度升高、速度减小,动能转化为重力势能。因此A到C的过程并非单纯的重力势能转化为动能,该选项说法错误。
4. 分析选项D:将铁球改为铜球,铜密度大于铁,同体积下铜球质量更大,但初始时两球的重力势能相同(初始高度相同),摆动过程中受空气阻力,机械能减少,摆回时高度不会超过初始高度,因此不会碰伤鼻子,该选项说法正确。
综上,说法不正确的是选项C。
【答案】C
【知识点】重力势能与动能的转化、重力做功、机械能守恒
【点评】本题结合单摆运动考查机械能转化的基础知识点,需明确不同阶段能量的转化规律,注意区分各选项描述是否符合物理原理,同时理解空气阻力对摆动高度的影响。
【难度系数】0.5
6.如图所示,甲地面粗糙,乙地面光滑。质量均为m的A、B两个物体在大小均为F的恒力作用下,由静止开始,在力的方向上前进了相同距离s。下列结论正确的是
(
A.F对A做的功大于F对B做的功
B.A的机械能小于B的机械能

C.A的速度等于B的速度
D.F对A做功的功率等于F对B做功的功率
(
B
)A.F对A做的功大于F对B做的功
B.A的机械能小于B的机械能
C.A的速度等于B的速度
D.F对A做功的功率等于F对B做功的功率
答案
6.B
解析
【分析】
要解决本题,需结合功的计算、机械能的概念、动能定理、功率的相关知识逐一分析选项:
1. 恒力做功仅与力的大小和力方向上移动的距离有关,与地面粗糙程度无关;
2. 水平运动的物体,重力势能不变,机械能等于动能,动能由合力做功决定;
3. 动能定理指出,合力做功等于物体动能变化,可据此比较速度;
4. 平均功率等于功与时间的比值,功相同时,运动时间不同则功率不同,需结合加速度判断运动时间。
【解析】
选项A:恒力做功公式为$W=Fs$,F和s均相同,因此F对A和B做的功相等,A错误;
选项B:A在粗糙地面受摩擦力,合力做功为$W_{合A}=Fs - fs$;B在光滑地面不受摩擦力,合力做功为$W_{合B}=Fs$。两者初始机械能相同,末态机械能等于初始机械能加合力做功,故A的机械能小于B的机械能,B正确;
选项C:根据动能定理,动能$E_k=W_{合}$,B的合力做功更大,质量相同,因此B的速度更大,C错误;
选项D:F做功W相同,但A的加速度$a_A=\frac{F-f}{m}$,B的加速度$a_B=\frac{F}{m}$,$a_A < a_B$,运动相同距离s时,A的运动时间更长,由平均功率$P=\frac{W}{t}$可知,F对A做功的功率更小,D错误。
【答案】
B
【知识点】
功的计算、机械能、动能定理
【点评】
本题综合考查功、机械能、动能定理、功率的应用,需明确各物理量的决定因素,区分功与功率的差异,结合受力分析判断合力做功,进而比较机械能和速度,是力学基础综合题。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合功的计算、机械能的概念、动能定理、功率的相关知识逐一分析选项:
1. 恒力做功仅与力的大小和力方向上移动的距离有关,与地面粗糙程度无关;
2. 水平运动的物体,重力势能不变,机械能等于动能,动能由合力做功决定;
3. 动能定理指出,合力做功等于物体动能变化,可据此比较速度;
4. 平均功率等于功与时间的比值,功相同时,运动时间不同则功率不同,需结合加速度判断运动时间。
【解析】
选项A:恒力做功公式为$W=Fs$,F和s均相同,因此F对A和B做的功相等,A错误;
选项B:A在粗糙地面受摩擦力,合力做功为$W_{合A}=Fs - fs$;B在光滑地面不受摩擦力,合力做功为$W_{合B}=Fs$。两者初始机械能相同,末态机械能等于初始机械能加合力做功,故A的机械能小于B的机械能,B正确;
选项C:根据动能定理,动能$E_k=W_{合}$,B的合力做功更大,质量相同,因此B的速度更大,C错误;
选项D:F做功W相同,但A的加速度$a_A=\frac{F-f}{m}$,B的加速度$a_B=\frac{F}{m}$,$a_A < a_B$,运动相同距离s时,A的运动时间更长,由平均功率$P=\frac{W}{t}$可知,F对A做功的功率更小,D错误。
【答案】
B
【知识点】
功的计算、机械能、动能定理
【点评】
本题综合考查功、机械能、动能定理、功率的应用,需明确各物理量的决定因素,区分功与功率的差异,结合受力分析判断合力做功,进而比较机械能和速度,是力学基础综合题。
【难度系数】
0.5
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