2026年学习质量监测八年级物理下册人教版第111页答案
19. (2024,重庆)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。

答案

19. (1)$0.1\ \mathrm{h}$;(2)$8×10^{3}\ \mathrm{N}$。 【解析】(1)汽车通过隧道至少需要的时间$t=\frac{s}{v}=\frac{6\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}}=0.1\ \mathrm{h}$。(2)货车匀速通过该隧道用时8 min,则货车的速度$v_{1}=\frac{s}{t_{1}}=\frac{6\ \mathrm{km}}{\frac{8}{60}\ \mathrm{h}}=45\ \mathrm{km/h}$,合$12.5\ \mathrm{m/s}$,货车的功率为100 kW,由$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv$得,货车的牵引力$F=\frac{P}{v_{1}}=\frac{100×1\ 000\ \mathrm{W}}{12.5\ \mathrm{m/s}}=8×10^{3}\ \mathrm{N}$。

解析

【分析】
对于第(1)问,要计算汽车通过隧道的最少时间,需利用速度公式的变形公式,用隧道全长除以设计最高时速,因为速度越大,通过时间越短;
对于第(2)问,先根据货车通过隧道的路程和用时计算出货车的行驶速度,再结合功率公式的推导式$P=Fv$,变形求出货车的牵引力。
【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至少需要的时间:
$t=\frac{s}{v}=\frac{6\ \mathrm{km}}{60\ \mathrm{km/h}}=0.1\ \mathrm{h}$
(2)货车通过隧道的时间$t_{1}=8\ \mathrm{min}=\frac{8}{60}\ \mathrm{h}$,根据速度公式可得货车的速度:
$v_{1}=\frac{s}{t_{1}}=\frac{6\ \mathrm{km}}{\frac{8}{60}\ \mathrm{h}}=45\ \mathrm{km/h}=12.5\ \mathrm{m/s}$
已知货车功率$P=100\ \mathrm{kW}=100×1000\ \mathrm{W}$,由功率公式$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv$变形可得货车的牵引力:
$F=\frac{P}{v_{1}}=\frac{100×1000\ \mathrm{W}}{12.5\ \mathrm{m/s}}=8×10^{3}\ \mathrm{N}$
【答案】
(1)$0.1\ \mathrm{h}$;(2)$8×10^{3}\ \mathrm{N}$
【知识点】
速度公式的应用、功率公式的推导应用
【点评】
本题结合成渝双城经济圈的实际工程场景,考查速度和功率相关公式的基础运用,题目联系生活实际,计算过程不复杂,侧重对物理公式实际应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
1. (2025,宜宾)在物理学中,把路程与时间之比叫作速度。下列物理量采用该方法定义的是(
C
)。

A.长度
B.温度
C.功率
D.功

答案

1. C 【解析】长度、温度是基本物理量,非比值定义;功率的定义是功与时间的比值,即$P=\frac{W}{t}$,与速度$v=\frac{s}{t}$的定义方法相同,均采用比值法定义;功的定义公式为$W=Fs$,属于乘积定义。故选项C正确。

解析

【分析】
首先明确题干中速度采用的是比值定义法,即通过两个物理量的比值来定义新物理量。接下来需逐一分析各选项物理量的定义方式:
1. 长度、温度是物理学中的基本物理量,其定义为直接规定,并非通过比值方式;
2. 功率是功与时间的比值,定义方式和速度一致,属于比值定义法;
3. 功是力与在力的方向上移动距离的乘积,属于乘积定义,不符合比值定义特点。通过对比即可确定符合要求的选项。
【解析】
题干中速度的定义方式为比值定义法,即通过两个物理量的比值定义新物理量。
选项A:长度是基本物理量,其定义为直接规定,并非比值定义;
选项B:温度是基本物理量,其定义为直接规定,并非比值定义;
选项C:功率的定义是功与时间的比值,公式为$P=\frac{W}{t}$,与速度$v=\frac{s}{t}$的定义方法相同,均采用比值法定义;
选项D:功的定义公式为$W=Fs$,是力与距离的乘积,属于乘积定义,不符合比值定义法。
故选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
比值定义法、功率的定义、功的定义
【点评】
本题考查物理量的定义方法,核心是对比值定义法的理解,需要学生区分比值定义、基本物理量定义和乘积定义三种常见的物理量定义方式,要求熟悉常见物理量的定义公式与本质,属于基础概念类题目,旨在考查学生对物理基本概念的掌握程度。
【难度系数】
0.7
2. 用水平拉力$F$拉物体A在光滑水平面上由静止开始沿力的方向移动距离$s$,拉力$F$做功的功率为$P_{1}$;用同样的力$F$拉物体A在粗糙水平面上由静止开始沿力的方向移动相同的距离$s$,拉力$F$做功的功率为$P_{2}$,则(
B
)。

A.$P_{1}=P_{2}$
B.$P_{1}>P_{2}$
C.$P_{1}<P_{2}$
D.条件不足,无法比较

答案

2. B 【解析】根据$P=\frac{W}{t}$可知,两种情况做功相同,在光滑水平面上不受阻力,运动相同距离所用时间短,所以功率大。

解析

【分析】
要比较两个功率的大小,需分两步分析:
1. 比较拉力做功的大小:根据功的计算公式$W = Fs$,两种情况中拉力$F$相同,物体沿力的方向移动的距离$s$也相同,因此拉力做的功$W_1 = W_2$。
2. 比较做功的功率大小:功率的计算公式为$P = \frac{W}{t}$,在功$W$相同的情况下,功率大小取决于做功时间$t$。光滑水平面不受摩擦力,物体的加速度更大,从静止开始移动相同距离$s$所用时间更短;粗糙水平面受摩擦力,加速度更小,运动相同距离的时间更长。由于$t_1 < t_2$,结合功率公式可知,功相同时,时间越短功率越大,因此$P_1 > P_2$。
【解析】
1. 计算拉力做功:
由功的公式$W = Fs$可知,两种情况中拉力$F$相同,物体移动距离$s$相同,故$W_1 = Fs$,$W_2 = Fs$,即$W_1 = W_2$。
2. 分析运动时间:
光滑水平面无摩擦力,物体加速度$a_1 = \frac{F}{m}$;粗糙水平面受摩擦力$f$,加速度$a_2 = \frac{F - f}{m}$,则$a_1 > a_2$。
物体由静止做匀加速直线运动,根据$s = \frac{1}{2}at^2$,可得$t = \sqrt{\frac{2s}{a}}$,因$a_1 > a_2$,所以$t_1 < t_2$。
3. 比较功率:
根据$P = \frac{W}{t}$,$W_1 = W_2$且$t_1 < t_2$,故$P_1 = \frac{W_1}{t_1} > \frac{W_2}{t_2} = P_2$。
【答案】
B
【知识点】
功的计算、功率的计算、匀变速直线运动规律
【点评】
本题重点考查功与功率的区别,易混淆点在于误认为功相同则功率相同。实际上功仅由力和位移决定,而功率还与做功时间有关,需结合运动学知识分析时间长短,对知识点的综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
3. (2024,眉山)如图11-2-8甲所示,粗糙程度不变的水平地面上,物体受到水平向右的拉力$F$。拉力大小随时间变化的关系如图11-2-8乙所示,物体运动速度随时间变化的关系如图11-2-8丙所示。下列说法正确的是(
B
)。

A.4~6 s,物体运动路程为18 m

B.4~6 s,拉力$F$的功率为12 W
C.$t=1\ \mathrm{s}$时,物体受到的摩擦力大于2 N
D.拉力为6 N时,物体做匀速直线运动

答案

3. B 【解析】由题图丙可知,4~6 s物体做匀速直线运动,速度为$3\ \mathrm{m/s}$,物体运动路程$s=vt=3\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=6\ \mathrm{m}$,选项A错误;4~6 s物体做匀速直线运动,速度为$3\ \mathrm{m/s}$,拉力的大小为$4\ \mathrm{N}$,拉力$F$的功率$P=Fv=4\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m/s}=12\ \mathrm{W}$,选项B正确;$t=1\ \mathrm{s}$时,物体静止不动,受力平衡,物体受到摩擦力等于拉力,为$2\ \mathrm{N}$,选项C错误;由题图乙可知,在2~4 s内拉力为$6\ \mathrm{N}$,物体速度不断增大,做加速运动,选项D错误。

解析

【分析】
我们需要结合拉力随时间变化的图像(图乙)和速度随时间变化的图像(图丙),分时间段分析物体的运动状态与受力情况,再逐一判断选项:
1. 0~2s:拉力为2N,物体速度为0,处于静止状态,受力平衡,摩擦力等于拉力;
2. 2~4s:拉力为6N,物体速度从0增大到3m/s,做加速直线运动,此时物体受到滑动摩擦力,由于粗糙程度和压力不变,滑动摩擦力大小恒定;
3. 4~6s:拉力为4N,物体速度保持3m/s不变,做匀速直线运动,此时拉力与滑动摩擦力平衡,滑动摩擦力大小为4N。
在此基础上,对每个选项进行分析:
选项A:计算4~6s的路程,需用速度乘以时间,注意时间是2s,不是6s;
选项B:根据功率公式$P=Fv$,代入4~6s的拉力和速度计算;
选项C:$t=1\ \mathrm{s}$时物体静止,摩擦力与拉力平衡,大小等于拉力;
选项D:拉力为6N时,物体速度在增大,是加速运动,不是匀速直线运动。
【解析】
A. 由图丙可知,4~6s物体做匀速直线运动,速度$v=3\ \mathrm{m/s}$,运动时间$t=6\ \mathrm{s}-4\ \mathrm{s}=2\ \mathrm{s}$,则物体运动路程$s=vt=3\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=6\ \mathrm{m}$,故A错误;
B. 4~6s物体做匀速直线运动,拉力$F=4\ \mathrm{N}$,速度$v=3\ \mathrm{m/s}$,根据功率公式$P=Fv$,可得拉力的功率$P=4\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m/s}=12\ \mathrm{W}$,故B正确;
C. $t=1\ \mathrm{s}$时,物体静止,受力平衡,此时摩擦力等于拉力,大小为2N,故C错误;
D. 由图乙和图丙可知,2~4s拉力为6N,物体速度不断增大,做加速直线运动,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
力与运动的关系;功率的计算;滑动摩擦力的特点
【点评】
本题通过图像结合的方式,考查力与运动的关系、功率计算及滑动摩擦力的判断,需要准确分析不同时间段物体的运动状态,理清受力平衡的条件,对学生的图像分析能力和综合运用知识的能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
4. (2023,达州)如图11-2-9甲、乙所示,A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上,分别用水平方向的拉力$F_{甲}$和$F_{乙}$使A、B一起向右运动,甲运动的$s-t$图像和乙运动的$v-t$图像分别如图11-2-9丙、丁所示。已知$F_{甲}=10\ \mathrm{N}$,下列说法正确的是(
D
)。


A.$F_{甲}<F_{乙}$
B.图11-2-9甲、乙中A、B之间的摩擦力均为10 N
C.拉力$F_{甲}$与拉力$F_{乙}$的功率相等
D.图11-2-9甲、乙中地面受到的摩擦力相等

答案

4. D 【解析】根据$s-t$、$v-t$图像可知,题图甲、乙中物体都做匀速直线运动,处于平衡状态,以A、B整体为研究对象,$f_{\mathrm{甲}}=F_{\mathrm{甲}}$,$f_{\mathrm{乙}}=F_{\mathrm{乙}}$,由于A、B与地面之间的压力不变,接触面的粗糙程度不变,故摩擦力不变,$f_{\mathrm{甲}}=f_{\mathrm{乙}}$,因此$F_{\mathrm{甲}}=F_{\mathrm{乙}}=10\ \mathrm{N}$,选项A错误,选项D正确;题图甲中,A木块相对于B木块静止,摩擦力为0,选项B错误;根据题图丙、丁可知,$v_{\mathrm{甲}}=\frac{s_{\mathrm{甲}}}{t_{\mathrm{甲}}}=\frac{6\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=3\ \mathrm{m/s}$,$v_{\mathrm{乙}}=6\ \mathrm{m/s}$,由$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv$可知$P_{\mathrm{甲}}<P_{\mathrm{乙}}$,选项C错误。

解析

【分析】
首先,通过s-t图像和v-t图像判断物体运动状态:甲中物体做匀速直线运动,乙中物体也做匀速直线运动,二者均处于平衡状态。
接着,以A、B整体为研究对象,根据二力平衡可知拉力等于地面对整体的滑动摩擦力。滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度决定,甲、乙中整体对地面的压力为A、B总重力,接触面粗糙程度相同,因此滑动摩擦力相等,拉力$F_{甲}=F_{乙}$。
然后分析A、B间的摩擦力:甲中A与B相对静止且匀速运动,A不受B的摩擦力;乙中拉力是克服地面摩擦力,A、B间摩擦力不是10N。
最后分析功率:根据$P=Fv$,拉力相同,但甲的速度小于乙的速度,因此$P_{甲}<P_{乙}$,逐一分析选项得出结论。
【解析】
1. 判断运动状态:由图丙可知甲中物体做匀速直线运动;由图丁可知乙中物体做匀速直线运动,均处于平衡状态。
2. 分析整体受力:以A、B整体为研究对象,根据二力平衡,$f_{甲}=F_{甲}$,$f_{乙}=F_{乙}$。由于甲、乙中整体对地面的压力不变,接触面粗糙程度相同,滑动摩擦力$f_{甲}=f_{乙}$,故$F_{甲}=F_{乙}=10\ \mathrm{N}$,选项A错误,D正确。
3. 分析A、B间摩擦力:图甲中A相对于B静止且匀速运动,水平方向不受力,A、B间摩擦力为0,选项B错误。
4. 计算功率:由图丙得$v_{甲}=\frac{s_{甲}}{t_{甲}}=\frac{6\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=3\ \mathrm{m/s}$,图丁中$v_{乙}=6\ \mathrm{m/s}$。根据$P=Fv$,拉力相同,$v_{甲}<v_{乙}$,则$P_{甲}<P_{乙}$,选项C错误。
【答案】
D
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡;功率的计算
【点评】
本题结合运动图像综合考查二力平衡、滑动摩擦力影响因素及功率计算,要求学生准确分析受力与运动状态,熟练运用公式,对知识综合运用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6