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9. 如图甲所示,物体A分别在水平推力$F_{1}$、$F_{2}$的作用下,在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。物体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$P_{1}$、$P_{2}$。则()
A.$F_{1}=F_{2}$,$P_{1}＞ P_{2}$
B.$F_{1}=F_{2}$,$P_{1}＜ P_{2}$
C.$F_{1}＞ F_{2}$,$P_{1}＞ P_{2}$
D.$F_{1}＜ F_{2}$,$P_{1}＞ P_{2}$
A.$F_{1}=F_{2}$,$P_{1}＞ P_{2}$
B.$F_{1}=F_{2}$,$P_{1}＜ P_{2}$
C.$F_{1}＞ F_{2}$,$P_{1}＞ P_{2}$
D.$F_{1}＜ F_{2}$,$P_{1}＞ P_{2}$
答案
A
解析
【分析】
首先，通过图乙的s-t图像判断物体运动状态：两条图线均为过原点的倾斜直线，说明物体A在两次推力作用下都做匀速直线运动，此时推力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。
接着分析滑动摩擦力大小：物体A对水平地面的压力等于自身重力，压力不变，且地面粗糙程度不变，根据滑动摩擦力的影响因素，两次滑动摩擦力大小相等，因此两次推力$F_1=F_2$。
然后比较速度：从s-t图像可知，相同时间内，图线1对应的路程更大，根据$v=\frac{s}{t}$，可得$v_1＞v_2$。
最后根据功率公式$P=Fv$，结合$F_1=F_2$、$v_1＞v_2$，可推出$P_1＞P_2$，进而确定正确选项。
【解析】
1. 判断运动状态：由图乙可知，物体A的s-t图像是过原点的倾斜直线，说明物体两次都做匀速直线运动，根据二力平衡条件，推力与滑动摩擦力大小相等，即$F_1=f_1$，$F_2=f_2$。
2. 比较滑动摩擦力：物体A对地面的压力$F_{压}=G$（重力不变），且地面粗糙程度不变，滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关，因此$f_1=f_2$，所以$F_1=F_2$。
3. 比较速度：由图乙可知，相同时间内，图线1对应的路程大于图线2对应的路程，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得$v_1＞v_2$。
4. 比较功率：根据功率公式$P=Fv$，因为$F_1=F_2$，$v_1＞v_2$，所以$P_1＞P_2$。
综上，$F_1=F_2$，$P_1＞P_2$，故选A。
【答案】
A
【知识点】
1. 二力平衡条件
2. 滑动摩擦力影响因素
3. 功率计算公式
【点评】
本题结合s-t图像综合考查二力平衡、滑动摩擦力和功率的相关知识，解题关键是从图像中提取物体运动状态和速度大小的信息，再结合物理规律和公式推导判断。
【难度系数】
0.6
首先，通过图乙的s-t图像判断物体运动状态：两条图线均为过原点的倾斜直线，说明物体A在两次推力作用下都做匀速直线运动，此时推力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。
接着分析滑动摩擦力大小：物体A对水平地面的压力等于自身重力，压力不变，且地面粗糙程度不变，根据滑动摩擦力的影响因素，两次滑动摩擦力大小相等，因此两次推力$F_1=F_2$。
然后比较速度：从s-t图像可知，相同时间内，图线1对应的路程更大，根据$v=\frac{s}{t}$，可得$v_1＞v_2$。
最后根据功率公式$P=Fv$，结合$F_1=F_2$、$v_1＞v_2$，可推出$P_1＞P_2$，进而确定正确选项。
【解析】
1. 判断运动状态：由图乙可知，物体A的s-t图像是过原点的倾斜直线，说明物体两次都做匀速直线运动，根据二力平衡条件，推力与滑动摩擦力大小相等，即$F_1=f_1$，$F_2=f_2$。
2. 比较滑动摩擦力：物体A对地面的压力$F_{压}=G$（重力不变），且地面粗糙程度不变，滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关，因此$f_1=f_2$，所以$F_1=F_2$。
3. 比较速度：由图乙可知，相同时间内，图线1对应的路程大于图线2对应的路程，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得$v_1＞v_2$。
4. 比较功率：根据功率公式$P=Fv$，因为$F_1=F_2$，$v_1＞v_2$，所以$P_1＞P_2$。
综上，$F_1=F_2$，$P_1＞P_2$，故选A。
【答案】
A
【知识点】
1. 二力平衡条件
2. 滑动摩擦力影响因素
3. 功率计算公式
【点评】
本题结合s-t图像综合考查二力平衡、滑动摩擦力和功率的相关知识，解题关键是从图像中提取物体运动状态和速度大小的信息，再结合物理规律和公式推导判断。
【难度系数】
0.6
10. 小明将重力为25 N的物体从地面缓慢提升0.4 m,然后又提着物体在水平路面上匀速直线行走了5 m,一共用时20 s,则提升物体的过程中,小明对物体做了J的功,提着物体水平行走过程中,小明对物体做了J的功,整个过程中对物体做功的功率是W。
答案
10
0
0.5
0
0.5
解析
【分析】
要解决这道题，需牢牢抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力，以及物体在该力的方向上通过的距离。
1. 提升物体时，小明对物体的拉力与物体重力是一对平衡力（缓慢提升，物体处于平衡状态），拉力大小等于重力25N，且物体在拉力方向（竖直向上）移动了0.4m，满足做功条件，可利用公式$W=Gh$计算做功大小；
2. 水平行走时，小明对物体的拉力方向竖直向上，而物体沿水平方向移动，力的方向与物体移动距离的方向垂直，不满足做功的必要因素，因此此过程不做功；
3. 整个过程的总功为提升物体时做的功，再根据功率公式$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$计算功率，其中总时间为20s。
【解析】
1. 提升物体过程中：
小明对物体的拉力 $ F = G = 25\ \mathrm{N} $，物体在拉力方向移动的距离 $ h = 0.4\ \mathrm{m} $，
根据功的计算公式 $ W = Fs $（此处 $ s=h $），可得做功：
$ W_1 = Gh = 25\ \mathrm{N} × 0.4\ \mathrm{m} = 10\ \mathrm{J} $。
2. 水平行走过程中：
小明对物体的拉力方向竖直向上，物体沿水平方向移动，物体在拉力方向上没有移动距离，根据做功的必要因素，此过程小明对物体做功 $ W_2 = 0\ \mathrm{J} $。
3. 整个过程的总功：
$ W_{\mathrm{总}} = W_1 + W_2 = 10\ \mathrm{J} + 0\ \mathrm{J} = 10\ \mathrm{J} $，
根据功率公式 $ P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} $，可得功率：
$ P = \frac{10\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{s}} = 0.5\ \mathrm{W} $。
【答案】
10；0；0.5
【知识点】
功的计算；力做功的判断；功率的计算
【点评】
本题考查功和功率的基础计算，核心是理解做功的两个必要因素，明确只有当力的方向与物体移动距离方向一致（或有分量）时才会做功，水平移动时力与距离垂直不做功，计算功率时注意总功是实际做功的总和，不要错误将水平移动的距离纳入计算。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需牢牢抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力，以及物体在该力的方向上通过的距离。
1. 提升物体时，小明对物体的拉力与物体重力是一对平衡力（缓慢提升，物体处于平衡状态），拉力大小等于重力25N，且物体在拉力方向（竖直向上）移动了0.4m，满足做功条件，可利用公式$W=Gh$计算做功大小；
2. 水平行走时，小明对物体的拉力方向竖直向上，而物体沿水平方向移动，力的方向与物体移动距离的方向垂直，不满足做功的必要因素，因此此过程不做功；
3. 整个过程的总功为提升物体时做的功，再根据功率公式$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$计算功率，其中总时间为20s。
【解析】
1. 提升物体过程中：
小明对物体的拉力 $ F = G = 25\ \mathrm{N} $，物体在拉力方向移动的距离 $ h = 0.4\ \mathrm{m} $，
根据功的计算公式 $ W = Fs $（此处 $ s=h $），可得做功：
$ W_1 = Gh = 25\ \mathrm{N} × 0.4\ \mathrm{m} = 10\ \mathrm{J} $。
2. 水平行走过程中：
小明对物体的拉力方向竖直向上，物体沿水平方向移动，物体在拉力方向上没有移动距离，根据做功的必要因素，此过程小明对物体做功 $ W_2 = 0\ \mathrm{J} $。
3. 整个过程的总功：
$ W_{\mathrm{总}} = W_1 + W_2 = 10\ \mathrm{J} + 0\ \mathrm{J} = 10\ \mathrm{J} $，
根据功率公式 $ P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} $，可得功率：
$ P = \frac{10\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{s}} = 0.5\ \mathrm{W} $。
【答案】
10；0；0.5
【知识点】
功的计算；力做功的判断；功率的计算
【点评】
本题考查功和功率的基础计算，核心是理解做功的两个必要因素，明确只有当力的方向与物体移动距离方向一致（或有分量）时才会做功，水平移动时力与距离垂直不做功，计算功率时注意总功是实际做功的总和，不要错误将水平移动的距离纳入计算。
【难度系数】
0.8
11. (2024·重庆中考)为推动成渝双城经济圈建设,重庆金凤隧道主城区段于2024年4月28日正式通车。隧道全长约6 km,设计最高时速60 km/h。(不计车身长度)求:
(1)汽车通过隧道至少需要的时间;
(2)若一辆功率为100 kW的货车匀速通过该隧道用时8 min,货车的牵引力是多大。
(1)汽车通过隧道至少需要的时间;
(2)若一辆功率为100 kW的货车匀速通过该隧道用时8 min,货车的牵引力是多大。
答案
解：$t=\frac{s}{v}=\frac{6\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}}=0.1\ \mathrm{h}$
解析
【分析】
本题包含两个问题，分别考查速度公式和功率公式的应用：
1. 对于第(1)问，要求汽车通过隧道的最少时间，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，当汽车以设计最高时速行驶时，所用时间最短。已知隧道长度（路程）和最高时速，直接将公式变形为$t=\frac{s}{v}$代入数值计算即可。
2. 对于第(2)问，已知货车的功率和通过隧道的时间，首先利用功率公式$P=\frac{W}{t}$计算货车做的功，再结合功的公式$W=Fs$变形求出牵引力；也可先计算货车行驶的速度，再利用$P=Fv$直接求牵引力。解题时需注意统一单位，避免计算错误。
【解析】
(1) 已知隧道全长$s=6\ \mathrm{km}$，设计最高时速$v=60\ \mathrm{km/h}$。
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，变形可得汽车通过隧道的最少时间：
$t=\frac{s}{v}=\frac{6\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}}=0.1\ \mathrm{h}$
(2) 货车通过隧道的时间$t'=8\ \mathrm{min}=8×60\ \mathrm{s}=480\ \mathrm{s}$，货车功率$P=100\ \mathrm{kW}=100×10^3\ \mathrm{W}=10^5\ \mathrm{W}$，隧道长度$s=6\ \mathrm{km}=6×10^3\ \mathrm{m}$。
根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，计算货车做的功：
$W=Pt'=10^5\ \mathrm{W}×480\ \mathrm{s}=4.8×10^7\ \mathrm{J}$
再根据功的公式$W=Fs$，变形可得货车的牵引力：
$F=\frac{W}{s}=\frac{4.8×10^7\ \mathrm{J}}{6×10^3\ \mathrm{m}}=8000\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) $0.1\ \mathrm{h}$；(2) $8000\ \mathrm{N}$
【知识点】
速度公式的应用、功率的计算
【点评】
本题是力学基础综合题，主要考查速度、功率相关公式的灵活运用，解题关键是明确各物理量的对应关系，并注意单位的统一换算，属于中考常见的基础题型，难度不大。
【难度系数】
0.8
本题包含两个问题，分别考查速度公式和功率公式的应用：
1. 对于第(1)问，要求汽车通过隧道的最少时间，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，当汽车以设计最高时速行驶时，所用时间最短。已知隧道长度（路程）和最高时速，直接将公式变形为$t=\frac{s}{v}$代入数值计算即可。
2. 对于第(2)问，已知货车的功率和通过隧道的时间，首先利用功率公式$P=\frac{W}{t}$计算货车做的功，再结合功的公式$W=Fs$变形求出牵引力；也可先计算货车行驶的速度，再利用$P=Fv$直接求牵引力。解题时需注意统一单位，避免计算错误。
【解析】
(1) 已知隧道全长$s=6\ \mathrm{km}$，设计最高时速$v=60\ \mathrm{km/h}$。
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，变形可得汽车通过隧道的最少时间：
$t=\frac{s}{v}=\frac{6\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}}=0.1\ \mathrm{h}$
(2) 货车通过隧道的时间$t'=8\ \mathrm{min}=8×60\ \mathrm{s}=480\ \mathrm{s}$，货车功率$P=100\ \mathrm{kW}=100×10^3\ \mathrm{W}=10^5\ \mathrm{W}$，隧道长度$s=6\ \mathrm{km}=6×10^3\ \mathrm{m}$。
根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，计算货车做的功：
$W=Pt'=10^5\ \mathrm{W}×480\ \mathrm{s}=4.8×10^7\ \mathrm{J}$
再根据功的公式$W=Fs$，变形可得货车的牵引力：
$F=\frac{W}{s}=\frac{4.8×10^7\ \mathrm{J}}{6×10^3\ \mathrm{m}}=8000\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) $0.1\ \mathrm{h}$；(2) $8000\ \mathrm{N}$
【知识点】
速度公式的应用、功率的计算
【点评】
本题是力学基础综合题，主要考查速度、功率相关公式的灵活运用，解题关键是明确各物理量的对应关系，并注意单位的统一换算，属于中考常见的基础题型，难度不大。
【难度系数】
0.8
