1. [2024·淄博中考]在某次测试中,一款重为$6.4×10^{4}\ \mathrm{N}$的超音速汽车以$1260\ \mathrm{km/h}$的速度在水平轨道上匀速直线行驶,受到的阻力为$1.8×10^{5}\ \mathrm{N}$,10 s内汽车通过的路程是
3500
m,牵引力做功的功率是$6.3×10^7$
W,重力做功是0
J。答案
1. 3500;$6.3×10^7$;0
解析
【分析】
要解决这道题,需分三步思考:①计算10s内汽车的路程,需先将速度单位从km/h转换为m/s,再用公式s=vt计算;②计算牵引力做功的功率,利用匀速直线运动时牵引力等于阻力的特点,结合功率公式P=Fv求解;③判断重力做功,依据功的两个必要因素(力和在力的方向上的位移)分析,重力方向竖直向下,汽车水平运动,重力方向无位移,故重力做功为0。
【解析】
1. 计算10s内汽车通过的路程:
已知速度$v=1260\ \mathrm{km/h}$,转换为国际单位:$v=1260÷3.6=350\ \mathrm{m/s}$,时间$t=10\ \mathrm{s}$,根据公式$s=vt$,得路程$s=350\ \mathrm{m/s}×10\ \mathrm{s}=3500\ \mathrm{m}$。
2. 计算牵引力做功的功率:
汽车匀速直线行驶,牵引力与阻力平衡,故牵引力$F=f=1.8×10^5\ \mathrm{N}$;功率公式$P=Fv$,代入数据得:$P=1.8×10^5\ \mathrm{N}×350\ \mathrm{m/s}=6.3×10^7\ \mathrm{W}$。
3. 计算重力做功:
功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。重力方向竖直向下,汽车水平运动,在重力方向上没有移动距离,因此重力做功$W=0\ \mathrm{J}$。
【答案】
3500;$6.3×10^7$;0
【知识点】
速度公式应用、功率计算、功的判断
【点评】
本题为基础力学计算题,考查单位换算、匀速运动的受力特点及功和功率的基本计算,需注意单位统一和功的判断依据,整体难度较低,是中考常考的基础题型。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需分三步思考:①计算10s内汽车的路程,需先将速度单位从km/h转换为m/s,再用公式s=vt计算;②计算牵引力做功的功率,利用匀速直线运动时牵引力等于阻力的特点,结合功率公式P=Fv求解;③判断重力做功,依据功的两个必要因素(力和在力的方向上的位移)分析,重力方向竖直向下,汽车水平运动,重力方向无位移,故重力做功为0。
【解析】
1. 计算10s内汽车通过的路程:
已知速度$v=1260\ \mathrm{km/h}$,转换为国际单位:$v=1260÷3.6=350\ \mathrm{m/s}$,时间$t=10\ \mathrm{s}$,根据公式$s=vt$,得路程$s=350\ \mathrm{m/s}×10\ \mathrm{s}=3500\ \mathrm{m}$。
2. 计算牵引力做功的功率:
汽车匀速直线行驶,牵引力与阻力平衡,故牵引力$F=f=1.8×10^5\ \mathrm{N}$;功率公式$P=Fv$,代入数据得:$P=1.8×10^5\ \mathrm{N}×350\ \mathrm{m/s}=6.3×10^7\ \mathrm{W}$。
3. 计算重力做功:
功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。重力方向竖直向下,汽车水平运动,在重力方向上没有移动距离,因此重力做功$W=0\ \mathrm{J}$。
【答案】
3500;$6.3×10^7$;0
【知识点】
速度公式应用、功率计算、功的判断
【点评】
本题为基础力学计算题,考查单位换算、匀速运动的受力特点及功和功率的基本计算,需注意单位统一和功的判断依据,整体难度较低,是中考常考的基础题型。
【难度系数】
0.7
2. [2024·南充中考]如图所示,木板B置于水平地面上,物块A叠放于B上。水平拉力$F_1=70\ \mathrm{N}$,水平拉力$F_2=50\ \mathrm{N}$。B静止,A沿木板B以10 cm/s的速度向右匀速滑动,则拉力$F_2$的功率为

5
W。答案
2. 5
解析
【分析】要计算拉力$ F_2 $的功率,需利用功率公式$ P=Fv $,该公式中$ F $为拉力,$ v $为拉力作用点沿力方向的速度。题目中$ F_2 $作用在物块A上,A的速度即为$ F_2 $作用点的速度,只需将速度单位换算为国际单位制的$ m/s $,再代入公式计算即可。
【解析】根据功率公式$ P=Fv $,已知$ F_2=50\ \mathrm{N} $,A的速度$ v=10\ \mathrm{cm/s}=0.1\ \mathrm{m/s} $,则拉力$ F_2 $的功率:
$ P=F_2v=50\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m/s}=5\ \mathrm{W} $。
【答案】5
【知识点】功率计算、速度单位换算
【点评】本题考查功率公式的基础应用,核心是明确拉力作用点的速度并统一单位,属于难度较低的基础题。
【难度系数】0.6
【解析】根据功率公式$ P=Fv $,已知$ F_2=50\ \mathrm{N} $,A的速度$ v=10\ \mathrm{cm/s}=0.1\ \mathrm{m/s} $,则拉力$ F_2 $的功率:
$ P=F_2v=50\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m/s}=5\ \mathrm{W} $。
【答案】5
【知识点】功率计算、速度单位换算
【点评】本题考查功率公式的基础应用,核心是明确拉力作用点的速度并统一单位,属于难度较低的基础题。
【难度系数】0.6
3. [2026·南充中考]小明家装修新房,利用如图所示的滑轮组来吊送水泥。某次工人用250 N的力F将一袋40 kg的水泥匀速提升6 m到达预定楼层,该过程用时20 s,则拉力F的功率为

150
W,滑轮组的机械效率为80%
。(不考虑绳长的变化,g取10 N/kg)答案
3. 150;80%
解析
【分析】
要解决本题,需先确定滑轮组承担物重的绳子段数,再依次计算拉力的功率和滑轮组的机械效率。步骤为:先计算水泥的重力,确定绳子自由端移动的距离,再通过总功和时间求功率;接着计算有用功,最后用有用功与总功的比值求机械效率。
【解析】
1. 计算水泥的重力:$G = mg = 40\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 400\ \mathrm{N}$;
2. 确定滑轮组的绳子段数:由图可知,动滑轮上承担物重的绳子段数$n=2$,因此绳子自由端移动的距离$s = nh = 2 × 6\ \mathrm{m} = 12\ \mathrm{m}$;
3. 计算拉力的总功:$W_{\mathrm{总}} = F · s = 250\ \mathrm{N} × 12\ \mathrm{m} = 3000\ \mathrm{J}$;
4. 计算拉力的功率:$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{3000\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{s}} = 150\ \mathrm{W}$;
5. 计算有用功:$W_{\mathrm{有}} = Gh = 400\ \mathrm{N} × 6\ \mathrm{m} = 2400\ \mathrm{J}$;
6. 计算滑轮组的机械效率:$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{2400\ \mathrm{J}}{3000\ \mathrm{J}} × 100\% = 80\%$。
【答案】
150;80%
【知识点】
滑轮组功率计算;滑轮组机械效率
【点评】
本题考查滑轮组的功率与机械效率计算,核心是确定承担物重的绳子段数,熟练运用相关公式即可求解,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先确定滑轮组承担物重的绳子段数,再依次计算拉力的功率和滑轮组的机械效率。步骤为:先计算水泥的重力,确定绳子自由端移动的距离,再通过总功和时间求功率;接着计算有用功,最后用有用功与总功的比值求机械效率。
【解析】
1. 计算水泥的重力:$G = mg = 40\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 400\ \mathrm{N}$;
2. 确定滑轮组的绳子段数:由图可知,动滑轮上承担物重的绳子段数$n=2$,因此绳子自由端移动的距离$s = nh = 2 × 6\ \mathrm{m} = 12\ \mathrm{m}$;
3. 计算拉力的总功:$W_{\mathrm{总}} = F · s = 250\ \mathrm{N} × 12\ \mathrm{m} = 3000\ \mathrm{J}$;
4. 计算拉力的功率:$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{3000\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{s}} = 150\ \mathrm{W}$;
5. 计算有用功:$W_{\mathrm{有}} = Gh = 400\ \mathrm{N} × 6\ \mathrm{m} = 2400\ \mathrm{J}$;
6. 计算滑轮组的机械效率:$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{2400\ \mathrm{J}}{3000\ \mathrm{J}} × 100\% = 80\%$。
【答案】
150;80%
【知识点】
滑轮组功率计算;滑轮组机械效率
【点评】
本题考查滑轮组的功率与机械效率计算,核心是确定承担物重的绳子段数,熟练运用相关公式即可求解,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
4.[2024·常州中考]起重机将1 000 N的重物先竖直向上匀速提升3 m,再悬停6 s,起重机对重物做功的情况是 (
A.提升过程做了功,悬停过程做了功
B.提升过程不做功,悬停过程不做功
C.提升过程不做功,悬停过程做了功
D.提升过程做了功,悬停过程不做功
D
)A.提升过程做了功,悬停过程做了功
B.提升过程不做功,悬停过程不做功
C.提升过程不做功,悬停过程做了功
D.提升过程做了功,悬停过程不做功
答案
4. D
解析
【分析】要判断起重机对重物是否做功,需依据做功的两个必要因素: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,二者缺一不可。先分析提升过程:起重机对重物有竖直向上的拉力,重物在拉力方向(竖直向上)移动了3m,满足做功的两个条件;再分析悬停过程:起重机对重物仍有竖直向上的拉力,但重物在拉力方向没有移动距离,不满足做功条件,据此可得出结论。
【解析】做功的两个必要因素为:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离,两个条件需同时满足才做功。
竖直向上匀速提升过程:起重机对重物施加竖直向上的拉力,重物在拉力方向(竖直向上)移动了3m,满足做功的两个条件,因此提升过程起重机对重物做了功。
悬停6s过程:起重机对重物仍有竖直向上的拉力,但重物在拉力方向(竖直方向)没有移动距离,不满足做功的条件,因此悬停过程起重机对重物不做功。
综上,提升过程做了功,悬停过程不做功,答案选D。
【答案】D
【知识点】功的概念、做功的必要条件
【点评】本题考查功的判断,核心是牢记做功的两个必要因素,区分“有力无距离”等不做功的情况,属于基础题型,难度不大。
【难度系数】0.8
【解析】做功的两个必要因素为:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离,两个条件需同时满足才做功。
竖直向上匀速提升过程:起重机对重物施加竖直向上的拉力,重物在拉力方向(竖直向上)移动了3m,满足做功的两个条件,因此提升过程起重机对重物做了功。
悬停6s过程:起重机对重物仍有竖直向上的拉力,但重物在拉力方向(竖直方向)没有移动距离,不满足做功的条件,因此悬停过程起重机对重物不做功。
综上,提升过程做了功,悬停过程不做功,答案选D。
【答案】D
【知识点】功的概念、做功的必要条件
【点评】本题考查功的判断,核心是牢记做功的两个必要因素,区分“有力无距离”等不做功的情况,属于基础题型,难度不大。
【难度系数】0.8
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