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6.（2024·锡山期末）小明对四名同学的做功情况各测量了一次，把四名同学做功W和所用时间t在坐标系中描点，得到了图中甲、乙、丙、丁四个点，这四名同学中做功功率最大的是（
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
A
）A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
答案
6. A
解析
【分析】要判断做功功率的大小，需依据功率的定义式$ P = \frac{W}{t} $，功率是功与时间的比值，在W-t坐标系中，某点与原点连线的斜率等于该点对应的功率，斜率越大，功率越大。接下来依次比较四个点的功率：先看甲和丙，二者时间t相同，甲的功W更大，故甲功率更大；再看丁和乙，二者时间t相同，丁的功W更大，故丁功率更大；最后比较甲和丁，甲的时间t更小，且甲的功W与丁相近，根据功率公式，甲的功率比丁大，因此功率最大的是甲。
【解析】根据功率的定义式$ P = \frac{W}{t} $，功率等于功与时间的比值，在W-t图像中，各点与原点连线的斜率表示功率，斜率越大功率越大：
1. 甲和丙：时间$ t_甲 = t_丙 $，且$ W_甲 ＞ W_丙 $，则$ P_甲 = \frac{W_甲}{t_甲} ＞ \frac{W_丙}{t_丙} = P_丙 $；
2. 丁和乙：时间$ t_丁 = t_乙 $，且$ W_丁 ＞ W_乙 $，则$ P_丁 = \frac{W_丁}{t_丁} ＞ \frac{W_乙}{t_乙} = P_乙 $；
3. 甲和丁：时间$ t_甲 ＜ t_丁 $，且$ W_甲 \approx W_丁 $，则$ P_甲 = \frac{W_甲}{t_甲} ＞ \frac{W_丁}{t_丁} = P_丁 $；
综上，$ P_甲 $最大，即做功功率最大的是甲。
【答案】A
【知识点】功率的计算、W-t图像的物理意义
【点评】本题考查功率的概念及应用，核心是理解W-t图像中斜率代表功率，通过比较功与时间的比值即可解题，属于基础题，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】根据功率的定义式$ P = \frac{W}{t} $，功率等于功与时间的比值，在W-t图像中，各点与原点连线的斜率表示功率，斜率越大功率越大：
1. 甲和丙：时间$ t_甲 = t_丙 $，且$ W_甲 ＞ W_丙 $，则$ P_甲 = \frac{W_甲}{t_甲} ＞ \frac{W_丙}{t_丙} = P_丙 $；
2. 丁和乙：时间$ t_丁 = t_乙 $，且$ W_丁 ＞ W_乙 $，则$ P_丁 = \frac{W_丁}{t_丁} ＞ \frac{W_乙}{t_乙} = P_乙 $；
3. 甲和丁：时间$ t_甲 ＜ t_丁 $，且$ W_甲 \approx W_丁 $，则$ P_甲 = \frac{W_甲}{t_甲} ＞ \frac{W_丁}{t_丁} = P_丁 $；
综上，$ P_甲 $最大，即做功功率最大的是甲。
【答案】A
【知识点】功率的计算、W-t图像的物理意义
【点评】本题考查功率的概念及应用，核心是理解W-t图像中斜率代表功率，通过比较功与时间的比值即可解题，属于基础题，难度适中。
【难度系数】0.6
7. 如图所示是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景.若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小,测量的物理量有 （
A.只需测量各自爬楼梯的高度
B.只需测量老人的质量、小孩的质量
C.需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯所需的时间
D.需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯的高度和所需的时间
C
）A.只需测量各自爬楼梯的高度
B.只需测量老人的质量、小孩的质量
C.需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯所需的时间
D.需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯的高度和所需的时间
答案
7. C
解析
【分析】
要比较攀爬楼梯时老人和小孩消耗的功率，需先明确爬楼梯的功率计算逻辑：爬楼梯是克服自身重力做功，功的公式为$W=Gh=mgh$，功率公式为$P=\frac{W}{t}=\frac{mgh}{t}$。由于两人攀爬同一楼梯，上升的高度$h$是相同的，因此不需要额外测量高度，只需测量各自的质量$m$和爬楼梯的时间$t$，即可计算功率并比较大小。据此分析选项：A仅测高度无法计算功率；B仅测质量缺少时间，无法计算；C测量质量和时间，符合需求；D多测了相同的高度，属于多余测量。
【解析】
爬楼梯时，克服重力做功$W = Gh = mgh$，功率$P=\frac{W}{t}=\frac{mgh}{t}$。因为老人和小孩攀爬同一楼梯，上升高度$h$相等，无需测量高度。因此，只需测量老人和小孩的质量，以及各自爬楼梯所需的时间，就能计算功率并比较大小，故选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
功率的计算、功的计算
【点评】
本题考查功率在实际场景中的应用，核心是明确爬楼梯做功的本质是克服重力做功，结合功率公式分析所需测量的物理量，需注意“同一楼梯高度相同”这一隐含条件，避免多余测量。
【难度系数】
0.5
要比较攀爬楼梯时老人和小孩消耗的功率，需先明确爬楼梯的功率计算逻辑：爬楼梯是克服自身重力做功，功的公式为$W=Gh=mgh$，功率公式为$P=\frac{W}{t}=\frac{mgh}{t}$。由于两人攀爬同一楼梯，上升的高度$h$是相同的，因此不需要额外测量高度，只需测量各自的质量$m$和爬楼梯的时间$t$，即可计算功率并比较大小。据此分析选项：A仅测高度无法计算功率；B仅测质量缺少时间，无法计算；C测量质量和时间，符合需求；D多测了相同的高度，属于多余测量。
【解析】
爬楼梯时，克服重力做功$W = Gh = mgh$，功率$P=\frac{W}{t}=\frac{mgh}{t}$。因为老人和小孩攀爬同一楼梯，上升高度$h$相等，无需测量高度。因此，只需测量老人和小孩的质量，以及各自爬楼梯所需的时间，就能计算功率并比较大小，故选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
功率的计算、功的计算
【点评】
本题考查功率在实际场景中的应用，核心是明确爬楼梯做功的本质是克服重力做功，结合功率公式分析所需测量的物理量，需注意“同一楼梯高度相同”这一隐含条件，避免多余测量。
【难度系数】
0.5
8.（2024·东营）如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G，已知滑轮重20 N，杠杆(OB=2OA)重10 N，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法错误的是（
A.甲图:该装置不省力也不省距离
B.乙图:该装置的机械效率是三者中最低的
C.丙图:在匀速拉动物体上升的过程中，拉力$F_3$逐渐变小
D.若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高
C
）A.甲图:该装置不省力也不省距离
B.乙图:该装置的机械效率是三者中最低的
C.丙图:在匀速拉动物体上升的过程中，拉力$F_3$逐渐变小
D.若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高
答案
8. C
解析
【分析】本题考查定滑轮、动滑轮、杠杆的特点及机械效率的分析，需逐一分析甲、乙、丙三个装置的受力、力臂关系及机械效率，判断各选项的正误。首先明确各装置的原理：定滑轮是等臂杠杆，动滑轮省力但存在额外功，杠杆需用平衡条件分析拉力，机械效率与额外功占比直接相关。
【解析】
1. 甲图（定滑轮）：定滑轮实质为等臂杠杆，不省力也不省距离，仅改变力的方向，故A选项正确。
2. 乙图（动滑轮）：动滑轮拉力$F_2=\frac{G+G_{轮}}{2}$，机械效率$\eta_乙=\frac{Gh}{Gh+G_{轮}h}=\frac{G}{G+G_{轮}}$；甲装置无额外功，机械效率为100%；丙装置机械效率$\eta_丙=\frac{Gh}{Gh+G_{杠}L_{杠}}$，结合OB=2OA，得$\eta_丙=\frac{G}{G+10N}$，对比$\eta_乙=\frac{G}{G+20N}$，可知乙的机械效率最低，故B选项正确。
3. 丙图（杠杆）：根据杠杆平衡条件$F_3· OB=G· OA+G_{杠}· L_{杠}$，已知OB=2OA，均匀杠杆重心在中点，$L_{杠}=OA$，代入得$F_3=\frac{G+10N}{2}$；因拉力始终沿竖直方向，提升过程中力臂比例不变，故$F_3$大小不变，C选项错误。
4. D选项：乙的机械效率$\eta_乙=\frac{G}{G+20N}$，丙的机械效率$\eta_丙=\frac{G}{G+10N}$，提升物体越重，G越大，两者机械效率均越高，故D选项正确。
【答案】C
【知识点】定滑轮、动滑轮、机械效率
【点评】本题综合考查简单机械的核心知识，需掌握各装置的工作原理、杠杆平衡条件及机械效率的影响因素，对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 甲图（定滑轮）：定滑轮实质为等臂杠杆，不省力也不省距离，仅改变力的方向，故A选项正确。
2. 乙图（动滑轮）：动滑轮拉力$F_2=\frac{G+G_{轮}}{2}$，机械效率$\eta_乙=\frac{Gh}{Gh+G_{轮}h}=\frac{G}{G+G_{轮}}$；甲装置无额外功，机械效率为100%；丙装置机械效率$\eta_丙=\frac{Gh}{Gh+G_{杠}L_{杠}}$，结合OB=2OA，得$\eta_丙=\frac{G}{G+10N}$，对比$\eta_乙=\frac{G}{G+20N}$，可知乙的机械效率最低，故B选项正确。
3. 丙图（杠杆）：根据杠杆平衡条件$F_3· OB=G· OA+G_{杠}· L_{杠}$，已知OB=2OA，均匀杠杆重心在中点，$L_{杠}=OA$，代入得$F_3=\frac{G+10N}{2}$；因拉力始终沿竖直方向，提升过程中力臂比例不变，故$F_3$大小不变，C选项错误。
4. D选项：乙的机械效率$\eta_乙=\frac{G}{G+20N}$，丙的机械效率$\eta_丙=\frac{G}{G+10N}$，提升物体越重，G越大，两者机械效率均越高，故D选项正确。
【答案】C
【知识点】定滑轮、动滑轮、机械效率
【点评】本题综合考查简单机械的核心知识，需掌握各装置的工作原理、杠杆平衡条件及机械效率的影响因素，对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】0.5
9. 如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向3 N的力F，物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在MO段做匀速直线运动，F在MN、OP段做功分别为$ W_{MN} $、$ W_{OP} $，功率分别为$ P_{MN} $、$ P_{OP} $，则（
A.$ W_{MN}＜W_{OP} $
B.$ W_{MN}＞W_{OP} $
C.$ P_{MN}＞P_{OP} $
D.$ P_{MN}＜P_{OP} $
D
）A.$ W_{MN}＜W_{OP} $
B.$ W_{MN}＞W_{OP} $
C.$ P_{MN}＞P_{OP} $
D.$ P_{MN}＜P_{OP} $
答案
9. D
解析
【分析】
要解决此题，需利用功的公式$ W=Fs $和功率公式$ P=\frac{W}{t} $分析。首先确定MN、OP段的拉力和距离，判断功的大小；再根据“每经过相同时间记录物体位置”的条件，明确两段运动的时间关系，进而判断功率大小。
【解析】
1. 计算功：根据功的计算公式$ W=Fs $，已知拉力$ F=3\ \mathrm{N} $，MN段和OP段的距离均为$ 3\ \mathrm{m} $，因此$ W_{MN}=Fs_{MN}=3\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m}=9\ \mathrm{J} $，$ W_{OP}=Fs_{OP}=3\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m}=9\ \mathrm{J} $，即$ W_{MN}=W_{OP} $，故选项A、B错误。
2. 计算功率：设相邻虚线的时间间隔为$ T $，由图可知MN段运动时间为$ 2T $，OP段运动时间为$ T $。根据功率公式$ P=\frac{W}{t} $，$ P_{MN}=\frac{W_{MN}}{t_{MN}}=\frac{9\ \mathrm{J}}{2T} $，$ P_{OP}=\frac{W_{OP}}{t_{OP}}=\frac{9\ \mathrm{J}}{T} $，因此$ P_{MN}＜P_{OP} $，故选项C错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合运动时间间隔考查功和功率的计算，关键是明确两段运动的时间关系，属于基础力学应用题型，需熟练掌握公式的应用。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需利用功的公式$ W=Fs $和功率公式$ P=\frac{W}{t} $分析。首先确定MN、OP段的拉力和距离，判断功的大小；再根据“每经过相同时间记录物体位置”的条件，明确两段运动的时间关系，进而判断功率大小。
【解析】
1. 计算功：根据功的计算公式$ W=Fs $，已知拉力$ F=3\ \mathrm{N} $，MN段和OP段的距离均为$ 3\ \mathrm{m} $，因此$ W_{MN}=Fs_{MN}=3\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m}=9\ \mathrm{J} $，$ W_{OP}=Fs_{OP}=3\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m}=9\ \mathrm{J} $，即$ W_{MN}=W_{OP} $，故选项A、B错误。
2. 计算功率：设相邻虚线的时间间隔为$ T $，由图可知MN段运动时间为$ 2T $，OP段运动时间为$ T $。根据功率公式$ P=\frac{W}{t} $，$ P_{MN}=\frac{W_{MN}}{t_{MN}}=\frac{9\ \mathrm{J}}{2T} $，$ P_{OP}=\frac{W_{OP}}{t_{OP}}=\frac{9\ \mathrm{J}}{T} $，因此$ P_{MN}＜P_{OP} $，故选项C错误，D正确。
【答案】
D
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合运动时间间隔考查功和功率的计算，关键是明确两段运动的时间关系，属于基础力学应用题型，需熟练掌握公式的应用。
【难度系数】
0.5
