登录
6. 如图甲所示的钢丝钳，其中A是剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），如图乙所示为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂$ l_1 $和阻力$ F_2 $。
答案
6. 如图所示
解析
【分析】
要解决本题，需明确杠杆的相关概念：支点是杠杆绕其转动的固定点，动力是使杠杆转动的力，阻力是阻碍杠杆转动的力，动力臂是支点到动力作用线的垂直距离。解题思路：先确定支点O；再找到动力F₁的作用线，过O点作该作用线的垂线得到动力臂l₁；最后确定阻力F₂，阻力作用在A点，方向与动力使杠杆转动的方向相反，动力使杠杆绕O顺时针转动，故阻力使杠杆逆时针转动，因此F₂方向向上，作用于A点。
【解析】
1. 确定支点：图中O为钢丝钳的支点。
2. 绘制动力臂l₁：动力F₁作用在B点，方向竖直向下，延长F₁的作用线，从支点O向F₁的作用线作垂线，垂线段即为动力臂l₁，标注符号l₁。
3. 绘制阻力F₂：钢丝对钳口A点的阻力阻碍钳口向下运动，因此在A点处绘制竖直向上的力F₂，即为阻力。
【答案】
（正确绘制了动力臂l₁和阻力F₂的图，符合题目要求）
【知识点】
杠杆的力臂、阻力的示意图
【点评】
本题是杠杆作图的基础题，重点考查力臂的定义和阻力方向的判断，需明确力臂是“点到线”的垂直距离而非“点到点”的距离，阻力方向与动力转动方向相反，属于初中物理杠杆部分的必考题，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需明确杠杆的相关概念：支点是杠杆绕其转动的固定点，动力是使杠杆转动的力，阻力是阻碍杠杆转动的力，动力臂是支点到动力作用线的垂直距离。解题思路：先确定支点O；再找到动力F₁的作用线，过O点作该作用线的垂线得到动力臂l₁；最后确定阻力F₂，阻力作用在A点，方向与动力使杠杆转动的方向相反，动力使杠杆绕O顺时针转动，故阻力使杠杆逆时针转动，因此F₂方向向上，作用于A点。
【解析】
1. 确定支点：图中O为钢丝钳的支点。
2. 绘制动力臂l₁：动力F₁作用在B点，方向竖直向下，延长F₁的作用线，从支点O向F₁的作用线作垂线，垂线段即为动力臂l₁，标注符号l₁。
3. 绘制阻力F₂：钢丝对钳口A点的阻力阻碍钳口向下运动，因此在A点处绘制竖直向上的力F₂，即为阻力。
【答案】
（正确绘制了动力臂l₁和阻力F₂的图，符合题目要求）
【知识点】
杠杆的力臂、阻力的示意图
【点评】
本题是杠杆作图的基础题，重点考查力臂的定义和阻力方向的判断，需明确力臂是“点到线”的垂直距离而非“点到点”的距离，阻力方向与动力转动方向相反，属于初中物理杠杆部分的必考题，难度适中。
【难度系数】
0.6
7. 如图所示，用瓶起子起瓶盖时，瓶起子是一个杠杆，O是它的支点，$F_2$是它受到的阻力。请你在图中画出作用在A点的最小动力$F_1$及其力臂$l_1$。
答案
7. 如图所示
解析
【分析】
要画出作用在A点的最小动力$F_1$及其力臂$l_1$，需依据杠杆平衡条件：当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。解题步骤：1. 确定支点为O；2. 连接支点O与动力作用点A，这条线段OA是最长的动力臂$l_1$；3. 过A点作垂直于OA的力，方向与阻力$F_2$使杠杆转动的方向相反，此时动力最小。
【解析】
1. 确定支点：瓶起子的支点是O点；
2. 确定最大动力臂：动力作用在A点，支点到动力作用点的距离是最长动力臂，因此连接OA，OA即为动力臂$l_1$；
3. 画最小动力：过A点作垂直于OA的向上的力$F_1$，该力方向与阻力$F_2$的转动方向相反，此时动力臂最长，动力最小。
【答案】
如图所示
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的画法
【点评】
本题考查杠杆中最小动力及力臂的画法，核心是利用“最长力臂对应最小动力”的规律，属于杠杆基础应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
要画出作用在A点的最小动力$F_1$及其力臂$l_1$，需依据杠杆平衡条件：当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。解题步骤：1. 确定支点为O；2. 连接支点O与动力作用点A，这条线段OA是最长的动力臂$l_1$；3. 过A点作垂直于OA的力，方向与阻力$F_2$使杠杆转动的方向相反，此时动力最小。
【解析】
1. 确定支点：瓶起子的支点是O点；
2. 确定最大动力臂：动力作用在A点，支点到动力作用点的距离是最长动力臂，因此连接OA，OA即为动力臂$l_1$；
3. 画最小动力：过A点作垂直于OA的向上的力$F_1$，该力方向与阻力$F_2$的转动方向相反，此时动力臂最长，动力最小。
【答案】
如图所示
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂的画法
【点评】
本题考查杠杆中最小动力及力臂的画法，核心是利用“最长力臂对应最小动力”的规律，属于杠杆基础应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
8.（2025·徐州模拟）人站在地面上用如图所示滑轮组提起重物，画出绳子的绕法。
答案
8. 如图所示
解析
【分析】要完成滑轮组的绕绳，需结合题目要求“人站在地面上拉”，确定拉力方向为向下，因此绕绳时要让绳子自由端向下，据此选择绕绳的起点和顺序。
【解析】绕绳步骤：①将绳子的一端固定在上方定滑轮的挂钩上；②把绳子向下绕过下方的动滑轮；③再向上绕过上方的定滑轮，此时绳子自由端向下，人站在地面即可向下拉绳，提起重物。
【答案】如图所示
【知识点】滑轮组的绕绳方法
【点评】本题是滑轮组绕绳的基础题，核心是根据施力位置确定拉力方向，进而完成绕绳，考查对滑轮组绕绳规则的掌握。
【难度系数】0.7
【解析】绕绳步骤：①将绳子的一端固定在上方定滑轮的挂钩上；②把绳子向下绕过下方的动滑轮；③再向上绕过上方的定滑轮，此时绳子自由端向下，人站在地面即可向下拉绳，提起重物。
【答案】如图所示
【知识点】滑轮组的绕绳方法
【点评】本题是滑轮组绕绳的基础题，核心是根据施力位置确定拉力方向，进而完成绕绳，考查对滑轮组绕绳规则的掌握。
【难度系数】0.7
9. 体育课上班级举行了一次登山比赛，小明和小刚体重之比为6:5，爬到山顶，小明用时50 min，小刚用时45 min，则小明和小刚做功之比是
6:5
，爬山功率之比是27:25
。答案
9. 6:5 27:25
解析
【分析】
要解决这道题，需结合功和功率的计算公式分析：两人爬同一座山，上升高度h相同，功的公式为$W=Gh$，因此做功之比等于重力之比；功率公式为$P=\frac{W}{t}$，功率之比等于做功之比与时间反比的乘积。
【解析】
1. 计算做功之比：
两人爬同一山顶，上升高度$h$相同，功的计算公式为$W=Gh$，则做功之比：
$\frac{W_{明}}{W_{刚}} = \frac{G_{明}h}{G_{刚}h} = \frac{G_{明}}{G_{刚}} = \frac{6}{5}$，即做功之比为$6:5$。
2. 计算功率之比：
功率公式为$P=\frac{W}{t}$，则功率之比：
$\frac{P_{明}}{P_{刚}} = \frac{\frac{W_{明}}{t_{明}}}{\frac{W_{刚}}{t_{刚}}} = \frac{W_{明}}{W_{刚}} × \frac{t_{刚}}{t_{明}} = \frac{6}{5} × \frac{45}{50} = \frac{27}{25}$，即功率之比为$27:25$。
【答案】
6:5 27:25
【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计算，关键是明确爬同一座山时上升高度相同，熟练运用公式即可求解，属于常规基础题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合功和功率的计算公式分析：两人爬同一座山，上升高度h相同，功的公式为$W=Gh$，因此做功之比等于重力之比；功率公式为$P=\frac{W}{t}$，功率之比等于做功之比与时间反比的乘积。
【解析】
1. 计算做功之比：
两人爬同一山顶，上升高度$h$相同，功的计算公式为$W=Gh$，则做功之比：
$\frac{W_{明}}{W_{刚}} = \frac{G_{明}h}{G_{刚}h} = \frac{G_{明}}{G_{刚}} = \frac{6}{5}$，即做功之比为$6:5$。
2. 计算功率之比：
功率公式为$P=\frac{W}{t}$，则功率之比：
$\frac{P_{明}}{P_{刚}} = \frac{\frac{W_{明}}{t_{明}}}{\frac{W_{刚}}{t_{刚}}} = \frac{W_{明}}{W_{刚}} × \frac{t_{刚}}{t_{明}} = \frac{6}{5} × \frac{45}{50} = \frac{27}{25}$，即功率之比为$27:25$。
【答案】
6:5 27:25
【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计算，关键是明确爬同一座山时上升高度相同，熟练运用公式即可求解，属于常规基础题。
【难度系数】
0.5
10. 一辆重型卡车在水平路面上匀速行驶1 h，发动机的功率为$2× 10^{5}$ W，卡车匀速行驶时的速度为72 km/h，此过程中发动机所做的功为
$7.2×10^8$
J；卡车行驶时受到的阻力为$1×10^4$
N。答案
10. $7.2×10^8$ $1×10^4$
解析
【分析】
要解决这道题，分两步思考：第一步求发动机做的功，已知功率和时间，利用功与功率的关系$W=Pt$计算，注意时间单位需转换为秒；第二步求阻力，卡车匀速行驶时，牵引力与阻力是平衡力（大小相等），先利用功率与速度的关系$P=Fv$求出牵引力，即可得到阻力，注意速度单位需转换为米每秒。
【解析】
1. 计算发动机做的功：
已知发动机功率$P=2×10^5\ \mathrm{W}$，行驶时间$t=1\ \mathrm{h}=3600\ \mathrm{s}$，根据功的计算公式$W=Pt$，代入数据得：
$W=2×10^5\ \mathrm{W}×3600\ \mathrm{s}=7.2×10^8\ \mathrm{J}$。
2. 计算卡车受到的阻力：
先转换速度单位：$v=72\ \mathrm{km/h}=72×\frac{1000\ \mathrm{m}}{3600\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}$。
卡车匀速行驶时，牵引力$F$与阻力$f$是平衡力，即$f=F$；根据功率与速度的关系$P=Fv$，可得$F=\frac{P}{v}$，代入数据得：
$F=\frac{2×10^5\ \mathrm{W}}{20\ \mathrm{m/s}}=1×10^4\ \mathrm{N}$，因此阻力$f=1×10^4\ \mathrm{N}$。
【答案】
$7.2×10^8$；$1×10^4$
【知识点】
功的计算、功率的应用、二力平衡
【点评】
本题考查力学基础计算，涉及功、功率的公式应用及二力平衡的知识点，解题关键是统一单位，熟练运用相关公式，难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，分两步思考：第一步求发动机做的功，已知功率和时间，利用功与功率的关系$W=Pt$计算，注意时间单位需转换为秒；第二步求阻力，卡车匀速行驶时，牵引力与阻力是平衡力（大小相等），先利用功率与速度的关系$P=Fv$求出牵引力，即可得到阻力，注意速度单位需转换为米每秒。
【解析】
1. 计算发动机做的功：
已知发动机功率$P=2×10^5\ \mathrm{W}$，行驶时间$t=1\ \mathrm{h}=3600\ \mathrm{s}$，根据功的计算公式$W=Pt$，代入数据得：
$W=2×10^5\ \mathrm{W}×3600\ \mathrm{s}=7.2×10^8\ \mathrm{J}$。
2. 计算卡车受到的阻力：
先转换速度单位：$v=72\ \mathrm{km/h}=72×\frac{1000\ \mathrm{m}}{3600\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}$。
卡车匀速行驶时，牵引力$F$与阻力$f$是平衡力，即$f=F$；根据功率与速度的关系$P=Fv$，可得$F=\frac{P}{v}$，代入数据得：
$F=\frac{2×10^5\ \mathrm{W}}{20\ \mathrm{m/s}}=1×10^4\ \mathrm{N}$，因此阻力$f=1×10^4\ \mathrm{N}$。
【答案】
$7.2×10^8$；$1×10^4$
【知识点】
功的计算、功率的应用、二力平衡
【点评】
本题考查力学基础计算，涉及功、功率的公式应用及二力平衡的知识点，解题关键是统一单位，熟练运用相关公式，难度适中。
【难度系数】
0.7
11. 在水平路面上，额定功率相同的两辆汽车均正常匀速行驶，在相同时间内两汽车通过的路程之比为$3:2$，下列说法正确的是（
A.牵引力所做的功之比为$1:1$
B.重力所做的功之比为$2:3$
C.牵引力之比为$3:2$
D.速度之比为$2:1$
A
）A.牵引力所做的功之比为$1:1$
B.重力所做的功之比为$2:3$
C.牵引力之比为$3:2$
D.速度之比为$2:1$
答案
11. A
解析
【分析】
要判断各选项是否正确，需结合功、功率、速度、牵引力的相关公式逐一分析：①牵引力做功可利用功率公式$ W=Pt $，已知功率和时间关系即可求功之比；②重力做功的条件是力与位移方向不垂直，水平路面上重力与位移垂直，重力做功为0；③速度由$ v=\frac{s}{t} $，相同时间内路程比等于速度比；④牵引力由$ P=Fv $变形得$ F=\frac{P}{v} $，结合速度比可求牵引力之比。
【解析】
1. 分析选项A：根据功率公式$ P=\frac{W}{t} $，变形得牵引力做功$ W=Pt $。已知两辆汽车额定功率$ P_1=P_2 $，行驶时间$ t_1=t_2 $，则牵引力做功之比$ \frac{W_1}{W_2}=\frac{P_1t_1}{P_2t_2}=\frac{P}{P}×\frac{t}{t}=\frac{1}{1} $，故A正确。
2. 分析选项B：重力做功公式为$ W=Gh $，汽车在水平路面行驶时，竖直方向位移$ h=0 $，重力做功均为0，做功之比为0，并非2:3，故B错误。
3. 分析选项D：速度公式$ v=\frac{s}{t} $，相同时间$ t $内路程比$ s_1:s_2=3:2 $，则速度之比$ \frac{v_1}{v_2}=\frac{\frac{s_1}{t}}{\frac{s_2}{t}}=\frac{s_1}{s_2}=\frac{3}{2} $，并非2:1，故D错误。
4. 分析选项C：由$ P=Fv $变形得牵引力$ F=\frac{P}{v} $，因$ P_1=P_2 $，则牵引力之比$ \frac{F_1}{F_2}=\frac{\frac{P}{v_1}}{\frac{P}{v_2}}=\frac{v_2}{v_1}=\frac{2}{3} $，并非3:2，故C错误。
【答案】
A
【知识点】
功率的计算、功的计算、速度的计算
【点评】
本题考查力学中功、功率、速度的综合应用，核心是掌握相关公式的变形及适用条件，尤其要注意重力做功的判断（力与位移垂直时不做功），属于基础题型，需学生准确理解各物理量间的关系。
【难度系数】
0.7
要判断各选项是否正确，需结合功、功率、速度、牵引力的相关公式逐一分析：①牵引力做功可利用功率公式$ W=Pt $，已知功率和时间关系即可求功之比；②重力做功的条件是力与位移方向不垂直，水平路面上重力与位移垂直，重力做功为0；③速度由$ v=\frac{s}{t} $，相同时间内路程比等于速度比；④牵引力由$ P=Fv $变形得$ F=\frac{P}{v} $，结合速度比可求牵引力之比。
【解析】
1. 分析选项A：根据功率公式$ P=\frac{W}{t} $，变形得牵引力做功$ W=Pt $。已知两辆汽车额定功率$ P_1=P_2 $，行驶时间$ t_1=t_2 $，则牵引力做功之比$ \frac{W_1}{W_2}=\frac{P_1t_1}{P_2t_2}=\frac{P}{P}×\frac{t}{t}=\frac{1}{1} $，故A正确。
2. 分析选项B：重力做功公式为$ W=Gh $，汽车在水平路面行驶时，竖直方向位移$ h=0 $，重力做功均为0，做功之比为0，并非2:3，故B错误。
3. 分析选项D：速度公式$ v=\frac{s}{t} $，相同时间$ t $内路程比$ s_1:s_2=3:2 $，则速度之比$ \frac{v_1}{v_2}=\frac{\frac{s_1}{t}}{\frac{s_2}{t}}=\frac{s_1}{s_2}=\frac{3}{2} $，并非2:1，故D错误。
4. 分析选项C：由$ P=Fv $变形得牵引力$ F=\frac{P}{v} $，因$ P_1=P_2 $，则牵引力之比$ \frac{F_1}{F_2}=\frac{\frac{P}{v_1}}{\frac{P}{v_2}}=\frac{v_2}{v_1}=\frac{2}{3} $，并非3:2，故C错误。
【答案】
A
【知识点】
功率的计算、功的计算、速度的计算
【点评】
本题考查力学中功、功率、速度的综合应用，核心是掌握相关公式的变形及适用条件，尤其要注意重力做功的判断（力与位移垂直时不做功），属于基础题型，需学生准确理解各物理量间的关系。
【难度系数】
0.7
12. 某款地面清洁机器人,质量为3 kg,机器人在水平地面运动时,提供的推力与速度关系如图所示,则该机器人在水平地面上以0.5 m/s的速度做匀速直线运动时,水平推力的功率是 (
A.180 W
B.100 W
C.75 W
D.60 W
C
)A.180 W
B.100 W
C.75 W
D.60 W
答案
12. C
解析
【分析】
要解决该问题，需先从F-v图像中找到速度为0.5 m/s时对应的水平推力，再利用功率公式计算推力的功率。解题思路：第一步，确定目标速度v=0.5 m/s，在图像中找到该速度对应的推力F；第二步，代入功率公式P=Fv计算功率，得出结果。
【解析】
从图像中可知，当机器人速度v=0.5 m/s时，对应的水平推力F=150 N。
根据功率公式 $ P = Fv $，将F=150 N、v=0.5 m/s代入得：
$ P = 150\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m/s} = 75\ \mathrm{W} $。
【答案】
C
【知识点】
功率计算、F-v图像应用
【点评】
本题结合图像考查功率的计算，核心是从图像中准确读取对应速度的推力，再运用功率公式计算，属于基础应用类题目，需掌握功率的计算方法和图像的读取技巧。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需先从F-v图像中找到速度为0.5 m/s时对应的水平推力，再利用功率公式计算推力的功率。解题思路：第一步，确定目标速度v=0.5 m/s，在图像中找到该速度对应的推力F；第二步，代入功率公式P=Fv计算功率，得出结果。
【解析】
从图像中可知，当机器人速度v=0.5 m/s时，对应的水平推力F=150 N。
根据功率公式 $ P = Fv $，将F=150 N、v=0.5 m/s代入得：
$ P = 150\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m/s} = 75\ \mathrm{W} $。
【答案】
C
【知识点】
功率计算、F-v图像应用
【点评】
本题结合图像考查功率的计算，核心是从图像中准确读取对应速度的推力，再运用功率公式计算，属于基础应用类题目，需掌握功率的计算方法和图像的读取技巧。
【难度系数】
0.5
13. (2025·苏州姑苏模拟)小明同学在中考体育考试中,选择了引体向上项目。如图是引体向上的示意图。小明同学在1 min内做了8个规范的引体向上,则他在整个做引体向上过程中的功率最接近 (
A.3 W
B.30 W
C.90 W
D.120 W
B
)A.3 W
B.30 W
C.90 W
D.120 W
答案
13. B
解析
【分析】
要计算引体向上过程中的功率，需利用功率公式 $ P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} $。其中总功 $ W_{\mathrm{总}} $ 是做 $ n $ 次引体向上克服重力做的功之和，即 $ W_{\mathrm{总}} = nGh $（$ G $ 为小明的重力，$ h $ 为每次引体向上上升的高度，$ n $ 为引体向上的次数）。解题时需先结合生活常识估测中学生的质量、每次上升的高度，再代入公式计算功率，最后对比选项得出结果。
【解析】
1. 估测物理量：中学生的质量约为 $ m = 50\ \mathrm{kg} $，每次引体向上上升的高度约为 $ h = 0.5\ \mathrm{m} $，总时间 $ t = 1\ \mathrm{min} = 60\ \mathrm{s} $，引体向上次数 $ n = 8 $。
2. 计算重力：$ G = mg = 50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 500\ \mathrm{N} $。
3. 计算总功：$ W_{\mathrm{总}} = nGh = 8 × 500\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m} = 2000\ \mathrm{J} $。
4. 计算功率：$ P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{2000\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}} \approx 33.3\ \mathrm{W} $，最接近30 W，故选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
功率计算、重力计算、功的计算
【点评】
本题为估测类功率计算题，需结合生活常识合理估测物理量，核心是掌握功和功率的计算公式，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
要计算引体向上过程中的功率，需利用功率公式 $ P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} $。其中总功 $ W_{\mathrm{总}} $ 是做 $ n $ 次引体向上克服重力做的功之和，即 $ W_{\mathrm{总}} = nGh $（$ G $ 为小明的重力，$ h $ 为每次引体向上上升的高度，$ n $ 为引体向上的次数）。解题时需先结合生活常识估测中学生的质量、每次上升的高度，再代入公式计算功率，最后对比选项得出结果。
【解析】
1. 估测物理量：中学生的质量约为 $ m = 50\ \mathrm{kg} $，每次引体向上上升的高度约为 $ h = 0.5\ \mathrm{m} $，总时间 $ t = 1\ \mathrm{min} = 60\ \mathrm{s} $，引体向上次数 $ n = 8 $。
2. 计算重力：$ G = mg = 50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 500\ \mathrm{N} $。
3. 计算总功：$ W_{\mathrm{总}} = nGh = 8 × 500\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m} = 2000\ \mathrm{J} $。
4. 计算功率：$ P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{2000\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}} \approx 33.3\ \mathrm{W} $，最接近30 W，故选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
功率计算、重力计算、功的计算
【点评】
本题为估测类功率计算题，需结合生活常识合理估测物理量，核心是掌握功和功率的计算公式，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
