1. (2024·苏州姑苏校级段考)关于功率,下列说法正确的是 (
A.功率越大的机器做功越多
B.功率越大的机器做功越快
C.机械的功率越大,做功越慢
D.机械的功率越大,做功时间越短
B
)A.功率越大的机器做功越多
B.功率越大的机器做功越快
C.机械的功率越大,做功越慢
D.机械的功率越大,做功时间越短
答案
1. B
解析
【分析】
要解决这道题,首先需明确功率的物理意义和公式:功率是描述物体做功快慢的物理量,公式为$P=\frac{W}{t}$($P$表示功率,$W$表示功,$t$表示做功时间)。再结合公式分析每个选项的对错:做功多少由功率和时间共同决定,做功快慢仅由功率决定;做功时间由功和功率共同决定,不能仅由功率单独判断。
【解析】
根据功率的定义和公式逐一分析选项:
选项A:由$W=Pt$可知,做功多少由功率和时间共同决定,功率大但时间短的机器,做功不一定多,故A错误;
选项B:功率的物理意义就是表示做功的快慢,功率越大,说明做功越快,故B正确;
选项C:与功率的物理意义相悖,功率越大做功越快,而非越慢,故C错误;
选项D:由$t=\frac{W}{P}$可知,做功时间由功和功率共同决定,只有在做功一定时,功率越大,时间才越短,选项未限定做功一定,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
功率的物理意义、功与功率的关系
【点评】
本题考查功率的基础概念,核心是区分“做功多少”和“做功快慢”,属于物理学科的基础知识点,难度较低,需准确理解功率的定义及相关公式的应用。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,首先需明确功率的物理意义和公式:功率是描述物体做功快慢的物理量,公式为$P=\frac{W}{t}$($P$表示功率,$W$表示功,$t$表示做功时间)。再结合公式分析每个选项的对错:做功多少由功率和时间共同决定,做功快慢仅由功率决定;做功时间由功和功率共同决定,不能仅由功率单独判断。
【解析】
根据功率的定义和公式逐一分析选项:
选项A:由$W=Pt$可知,做功多少由功率和时间共同决定,功率大但时间短的机器,做功不一定多,故A错误;
选项B:功率的物理意义就是表示做功的快慢,功率越大,说明做功越快,故B正确;
选项C:与功率的物理意义相悖,功率越大做功越快,而非越慢,故C错误;
选项D:由$t=\frac{W}{P}$可知,做功时间由功和功率共同决定,只有在做功一定时,功率越大,时间才越短,选项未限定做功一定,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
功率的物理意义、功与功率的关系
【点评】
本题考查功率的基础概念,核心是区分“做功多少”和“做功快慢”,属于物理学科的基础知识点,难度较低,需准确理解功率的定义及相关公式的应用。
【难度系数】
0.8
2. 甲机器的功率为200 W,乙机器的功率为100 W,当两台机器正常工作时,下列说法中正确的是(
A.甲机器做功一定比乙机器多
B.甲机器做功可能比乙机器少
C.甲机器做功可能比乙机器慢
D.甲机器做功时间一定比乙机器少
B
)A.甲机器做功一定比乙机器多
B.甲机器做功可能比乙机器少
C.甲机器做功可能比乙机器慢
D.甲机器做功时间一定比乙机器少
答案
2. B
解析
【分析】
要解决这道题,需明确功率的物理意义及功、功率、时间的关系:功率($P$)是表示做功快慢的物理量,公式为$ P=\frac{W}{t} $,变形可得$ W=Pt $(功由功率和时间共同决定)、$ t=\frac{W}{P} $(时间由功和功率共同决定)。需逐一分析选项,判断各说法是否正确。
【解析】
根据功率公式$ W=Pt $、功率的物理意义,逐一分析选项:
1. 选项A:功的多少由功率和时间共同决定,甲功率大,但工作时间不确定,因此甲做功不一定比乙多,A错误;
2. 选项B:若甲的工作时间远小于乙,甲做功可能更少,例如甲工作1s,做功$ W_甲=200W×1s=200J $;乙工作5s,做功$ W_乙=100W×5s=500J $,此时甲做功比乙少,B正确;
3. 选项C:功率是表示做功快慢的物理量,甲功率(200W)大于乙功率(100W),因此甲做功一定比乙快,C错误;
4. 选项D:时间由功和功率共同决定,不确定做功多少,无法确定甲的工作时间一定比乙少,例如甲做1000J需$ t_甲=\frac{1000J}{200W}=5s $,乙做100J需$ t_乙=\frac{100J}{100W}=1s $,此时甲时间更长,D错误。
【答案】
B
【知识点】
功率的概念;功与功率的关系
【点评】
本题考查功率的基础概念,核心是区分“做功多少”和“做功快慢”,需牢记功率反映做功快慢,功由功率和时间共同决定,属于基础概念应用题目。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确功率的物理意义及功、功率、时间的关系:功率($P$)是表示做功快慢的物理量,公式为$ P=\frac{W}{t} $,变形可得$ W=Pt $(功由功率和时间共同决定)、$ t=\frac{W}{P} $(时间由功和功率共同决定)。需逐一分析选项,判断各说法是否正确。
【解析】
根据功率公式$ W=Pt $、功率的物理意义,逐一分析选项:
1. 选项A:功的多少由功率和时间共同决定,甲功率大,但工作时间不确定,因此甲做功不一定比乙多,A错误;
2. 选项B:若甲的工作时间远小于乙,甲做功可能更少,例如甲工作1s,做功$ W_甲=200W×1s=200J $;乙工作5s,做功$ W_乙=100W×5s=500J $,此时甲做功比乙少,B正确;
3. 选项C:功率是表示做功快慢的物理量,甲功率(200W)大于乙功率(100W),因此甲做功一定比乙快,C错误;
4. 选项D:时间由功和功率共同决定,不确定做功多少,无法确定甲的工作时间一定比乙少,例如甲做1000J需$ t_甲=\frac{1000J}{200W}=5s $,乙做100J需$ t_乙=\frac{100J}{100W}=1s $,此时甲时间更长,D错误。
【答案】
B
【知识点】
功率的概念;功与功率的关系
【点评】
本题考查功率的基础概念,核心是区分“做功多少”和“做功快慢”,需牢记功率反映做功快慢,功由功率和时间共同决定,属于基础概念应用题目。
【难度系数】
0.6
3. 四名同学在公园进行登山比赛,如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是 (
A.体重最大的一个
B.用时最短的一个
C.速度最大的一个
D.做功最快的一个
D
)A.体重最大的一个
B.用时最短的一个
C.速度最大的一个
D.做功最快的一个
答案
3. D
解析
【分析】首先回忆功率的定义:功率是表示物体做功快慢的物理量,公式为$ P=\frac{W}{t} $。要判断功率大小,需结合功率的物理意义和公式分析各选项:
1. 选项A:登山时克服重力做功$ W=Gh $,功率$ P=\frac{Gh}{t} $,仅体重$ G $大,若登山时间$ t $很长,功率不一定最大,无法确定胜出;
2. 选项B:功率$ P=\frac{W}{t} $,仅用时$ t $短,若做功$ W $很少,功率也不一定最大;
3. 选项C:登山时功率$ P=Fv=Gv $,仅速度$ v $大,若体重$ G $很小,功率也不一定最大;
4. 选项D:功率的物理意义就是做功快慢,做功最快即功率最大,符合题目中“功率最大者获胜”的要求。
【解析】根据功率的定义:功率是描述做功快慢的物理量,公式为$ P=\frac{W}{t} $。逐一分析选项:
A选项:功率$ P=\frac{Gh}{t} $,仅体重$ G $大,若登山时间过长,功率不一定最大,错误;
B选项:功率$ P=\frac{W}{t} $,仅时间短,若做功过少,功率不一定最大,错误;
C选项:功率$ P=Gv $,仅速度大,若体重过小,功率不一定最大,错误;
D选项:功率的物理意义是做功快慢,做功最快意味着功率最大,符合获胜条件,正确。
【答案】D
【知识点】功率的概念、功率的物理意义
【点评】本题考查功率的核心概念,需准确理解功率是表示做功快慢的物理量,而非单一因素决定,属于基础概念辨析题,难度较低。
【难度系数】0.3
1. 选项A:登山时克服重力做功$ W=Gh $,功率$ P=\frac{Gh}{t} $,仅体重$ G $大,若登山时间$ t $很长,功率不一定最大,无法确定胜出;
2. 选项B:功率$ P=\frac{W}{t} $,仅用时$ t $短,若做功$ W $很少,功率也不一定最大;
3. 选项C:登山时功率$ P=Fv=Gv $,仅速度$ v $大,若体重$ G $很小,功率也不一定最大;
4. 选项D:功率的物理意义就是做功快慢,做功最快即功率最大,符合题目中“功率最大者获胜”的要求。
【解析】根据功率的定义:功率是描述做功快慢的物理量,公式为$ P=\frac{W}{t} $。逐一分析选项:
A选项:功率$ P=\frac{Gh}{t} $,仅体重$ G $大,若登山时间过长,功率不一定最大,错误;
B选项:功率$ P=\frac{W}{t} $,仅时间短,若做功过少,功率不一定最大,错误;
C选项:功率$ P=Gv $,仅速度大,若体重过小,功率不一定最大,错误;
D选项:功率的物理意义是做功快慢,做功最快意味着功率最大,符合获胜条件,正确。
【答案】D
【知识点】功率的概念、功率的物理意义
【点评】本题考查功率的核心概念,需准确理解功率是表示做功快慢的物理量,而非单一因素决定,属于基础概念辨析题,难度较低。
【难度系数】0.3
4. 如图所示为甲、乙两物体做功与所需时间的关系图像,由图可知,甲物体的功率$ P_{甲} $与乙物体的功率$ P_{乙} $的关系是(

A.$ P_{甲}>P_{乙} $
B.$ P_{甲}<P_{乙} $
C.$ P_{甲}=P_{乙} $
D.无法确定
B
)A.$ P_{甲}>P_{乙} $
B.$ P_{甲}<P_{乙} $
C.$ P_{甲}=P_{乙} $
D.无法确定
答案
4. B
解析
【分析】要比较甲、乙两物体的功率,需利用功率公式$P=\frac{W}{t}$,从W-t图像中选取相同的时间,比较对应做功的多少,进而判断功率大小。
【解析】功率的计算公式为$P=\frac{W}{t}$,由图像可知,当时间为$t_0$时,乙做的功$W_乙$大于甲做的功$W_甲$,即$W_乙>W_甲$,且两者时间$t$相同。根据功率公式,乙的功率$P_乙=\frac{W_乙}{t_0}$,甲的功率$P_甲=\frac{W_甲}{t_0}$,因此$P_甲<P_乙$,对应选项为B。
【答案】B
【知识点】功率的概念、W-t图像分析
【点评】本题通过W-t图像考查功率的比较,核心是理解功率的定义,利用控制变量法(相同时间比做功)分析图像,属于基础题,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】功率的计算公式为$P=\frac{W}{t}$,由图像可知,当时间为$t_0$时,乙做的功$W_乙$大于甲做的功$W_甲$,即$W_乙>W_甲$,且两者时间$t$相同。根据功率公式,乙的功率$P_乙=\frac{W_乙}{t_0}$,甲的功率$P_甲=\frac{W_甲}{t_0}$,因此$P_甲<P_乙$,对应选项为B。
【答案】B
【知识点】功率的概念、W-t图像分析
【点评】本题通过W-t图像考查功率的比较,核心是理解功率的定义,利用控制变量法(相同时间比做功)分析图像,属于基础题,难度适中。
【难度系数】0.7
5. 采用功与时间比值的方法,得到“单位时间”内做的功,这样就方便比较做功的快慢了,这个比值叫作
功率
。这种方法,实质上还是用时间相同比较功
(时间相同比较功/功相同比较时间)的方法来比较做功快慢的。答案
5. 功率 时间相同比较功
解析
【分析】
要解答本题,需先明确比较做功快慢的两种方法,再结合功率的定义推导。第一步,回忆比较做功快慢的两种基本方式:相同时间内比较做功多少,或做相同的功比较时间长短;第二步,题目中“功与时间的比值”“单位时间内做的功”是功率的核心定义;第三步,“单位时间”意味着时间相同,这种方法本质是时间相同比较做功的多少。
【解析】
1. 功率的定义为功与时间的比值,用于表示做功的快慢,题目中“功与时间的比值”“单位时间内做的功”完全符合功率的定义,因此第一个空填“功率”;
2. “单位时间”即时间相同,此时比较的是单位时间内做功的多少,本质是用“时间相同比较功”的方法来判断做功快慢,因此第二个空填“时间相同比较功”。
【答案】
功率 时间相同比较功
【知识点】
功率的概念、做功快慢的比较
【点评】
本题考查功率的基础定义及比较做功快慢的方法,属于物理学科功和功率模块的基础题,侧重对核心概念的理解,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解答本题,需先明确比较做功快慢的两种方法,再结合功率的定义推导。第一步,回忆比较做功快慢的两种基本方式:相同时间内比较做功多少,或做相同的功比较时间长短;第二步,题目中“功与时间的比值”“单位时间内做的功”是功率的核心定义;第三步,“单位时间”意味着时间相同,这种方法本质是时间相同比较做功的多少。
【解析】
1. 功率的定义为功与时间的比值,用于表示做功的快慢,题目中“功与时间的比值”“单位时间内做的功”完全符合功率的定义,因此第一个空填“功率”;
2. “单位时间”即时间相同,此时比较的是单位时间内做功的多少,本质是用“时间相同比较功”的方法来判断做功快慢,因此第二个空填“时间相同比较功”。
【答案】
功率 时间相同比较功
【知识点】
功率的概念、做功快慢的比较
【点评】
本题考查功率的基础定义及比较做功快慢的方法,属于物理学科功和功率模块的基础题,侧重对核心概念的理解,难度较低。
【难度系数】
0.8
6. 甲机器的功率比乙机器的功率大,表示甲机器做功比乙机器
快
。某机器的功率是1.5 kW,合1 500
W,表示的物理意义是该机器在1 s内所做的功是1 500 J
。答案
6. 快 1 500 该机器在1 s内所做的功是1 500 J
解析
【分析】首先回忆功率的核心知识点:功率是描述物体做功快慢的物理量,功率越大,做功越快;其次掌握功率的单位换算关系(1kW=1000W);最后明确功率的物理意义是单位时间内所做的功。解题时依次对应三个空:第一空依据功率的物理意义判断,第二空进行单位换算,第三空解释功率的物理意义。
【解析】1. 功率表示做功的快慢,功率越大做功越快,甲机器功率比乙大,因此甲做功比乙快;2. 单位换算:因为1kW=1000W,所以1.5kW=1.5×1000W=1500W;3. 功率的物理意义是单位时间内做的功,1500W表示该机器在1s内所做的功是1500J。
【答案】快 1500 该机器在1 s内所做的功是1 500 J
【知识点】功率的概念、功率单位换算、功率的物理意义
【点评】本题考查功率的基础知识点,属于概念和单位的直接应用,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】0.9
【解析】1. 功率表示做功的快慢,功率越大做功越快,甲机器功率比乙大,因此甲做功比乙快;2. 单位换算:因为1kW=1000W,所以1.5kW=1.5×1000W=1500W;3. 功率的物理意义是单位时间内做的功,1500W表示该机器在1s内所做的功是1500J。
【答案】快 1500 该机器在1 s内所做的功是1 500 J
【知识点】功率的概念、功率单位换算、功率的物理意义
【点评】本题考查功率的基础知识点,属于概念和单位的直接应用,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】0.9
7. 完成下列单位换算:
(1)100 W=
(2)2.5 MW=
(1)100 W=
100
J/s。(2)2.5 MW=
2 500
kW=$2.5×10^6$
W。答案
7. (1)100 (2)2 500 $2.5×10^6$
解析
【分析】
本题考查功率单位的换算,首先明确功率单位瓦特(W)的定义:1W=1J/s;其次掌握功率单位间的进率:1MW=10³kW,1kW=10³W,再根据定义和进率完成换算即可。
【解析】
(1)功率单位瓦特(W)的物理意义是1秒内做功1焦耳,即1W=1J/s,因此100W=100 J/s;
(2)功率单位换算中,1MW=10³kW,所以2.5MW=2.5×10³kW=2500kW;又因为1kW=10³W,所以2.5MW=2.5×10³×10³ W=2.5×10⁶ W。
【答案】
(1)100 (2)2500;$2.5×10^6$
【知识点】
功率单位换算,单位换算
【点评】
本题为物理学科的基础单位换算题,核心考查功率单位的定义及进率,只要牢记单位间的换算关系即可轻松解答,难度较低。
【难度系数】
0.9
本题考查功率单位的换算,首先明确功率单位瓦特(W)的定义:1W=1J/s;其次掌握功率单位间的进率:1MW=10³kW,1kW=10³W,再根据定义和进率完成换算即可。
【解析】
(1)功率单位瓦特(W)的物理意义是1秒内做功1焦耳,即1W=1J/s,因此100W=100 J/s;
(2)功率单位换算中,1MW=10³kW,所以2.5MW=2.5×10³kW=2500kW;又因为1kW=10³W,所以2.5MW=2.5×10³×10³ W=2.5×10⁶ W。
【答案】
(1)100 (2)2500;$2.5×10^6$
【知识点】
功率单位换算,单位换算
【点评】
本题为物理学科的基础单位换算题,核心考查功率单位的定义及进率,只要牢记单位间的换算关系即可轻松解答,难度较低。
【难度系数】
0.9
8. 甲、乙两台机器的功率之比为3:2,它们做同样的功所需的时间之比为
2:3
;在相同时间内,甲、乙两台机器所做的功之比为3:2
。答案
8. 2 : 3 3 : 2
解析
【分析】
要解决这道题,需牢记功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,并根据题目给定的条件(功相同或时间相同)对公式变形后计算比例:
1. 当两台机器做同样的功($ W $ 相同)时,由功率公式变形得时间表达式 $ t = \frac{W}{P} $,据此计算时间之比;
2. 当两台机器工作时间相同($ t $ 相同)时,由功率公式变形得功的表达式 $ W = Pt $,据此计算功之比。
【解析】
已知甲、乙功率之比 $ P_{甲}:P_{乙}=3:2 $:
1. 做同样的功($ W_{甲}=W_{乙} $),由 $ t = \frac{W}{P} $ 得:
$ \frac{t_{甲}}{t_{乙}} = \frac{\frac{W_{甲}}{P_{甲}}}{\frac{W_{乙}}{P_{乙}}} = \frac{W_{甲}}{W_{乙}} × \frac{P_{乙}}{P_{甲}} = \frac{1}{1} × \frac{2}{3} = \frac{2}{3} $,即时间之比为 $ 2:3 $;
2. 相同时间($ t_{甲}=t_{乙} $),由 $ W = Pt $ 得:
$ \frac{W_{甲}}{W_{乙}} = \frac{P_{甲}t_{甲}}{P_{乙}t_{乙}} = \frac{P_{甲}}{P_{乙}} × \frac{t_{甲}}{t_{乙}} = \frac{3}{2} × \frac{1}{1} = \frac{3}{2} $,即功之比为 $ 3:2 $。
【答案】
2 : 3 3 : 2
【知识点】
功率的计算、功与功率的关系
【点评】
本题考查功率公式的灵活应用,属于基础题型,核心是根据不同条件对功率公式变形,代入比例计算即可,难度较低。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需牢记功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,并根据题目给定的条件(功相同或时间相同)对公式变形后计算比例:
1. 当两台机器做同样的功($ W $ 相同)时,由功率公式变形得时间表达式 $ t = \frac{W}{P} $,据此计算时间之比;
2. 当两台机器工作时间相同($ t $ 相同)时,由功率公式变形得功的表达式 $ W = Pt $,据此计算功之比。
【解析】
已知甲、乙功率之比 $ P_{甲}:P_{乙}=3:2 $:
1. 做同样的功($ W_{甲}=W_{乙} $),由 $ t = \frac{W}{P} $ 得:
$ \frac{t_{甲}}{t_{乙}} = \frac{\frac{W_{甲}}{P_{甲}}}{\frac{W_{乙}}{P_{乙}}} = \frac{W_{甲}}{W_{乙}} × \frac{P_{乙}}{P_{甲}} = \frac{1}{1} × \frac{2}{3} = \frac{2}{3} $,即时间之比为 $ 2:3 $;
2. 相同时间($ t_{甲}=t_{乙} $),由 $ W = Pt $ 得:
$ \frac{W_{甲}}{W_{乙}} = \frac{P_{甲}t_{甲}}{P_{乙}t_{乙}} = \frac{P_{甲}}{P_{乙}} × \frac{t_{甲}}{t_{乙}} = \frac{3}{2} × \frac{1}{1} = \frac{3}{2} $,即功之比为 $ 3:2 $。
【答案】
2 : 3 3 : 2
【知识点】
功率的计算、功与功率的关系
【点评】
本题考查功率公式的灵活应用,属于基础题型,核心是根据不同条件对功率公式变形,代入比例计算即可,难度较低。
【难度系数】
0.6
9. (2024·苏州昆山段考)小华同学用30 N的水平推力,推放在水平地面上重为50 N的物体,使其做匀速直线运动。若该物体在10 s内移动5 m,小华做的功是
150
J,做功的功率是15
W。答案
9. 150 15
解析
【分析】
本题考查功和功率的计算,解题思路:1. 明确功的计算公式为$W=Fs$,需确定作用在物体上的力(本题为水平推力)和力方向上移动的距离,代入计算功;2. 功率计算公式为$P=\frac{W}{t}$,将计算出的功和做功时间代入,即可求出功率,注意区分做功的力与重力,重力方向无位移不参与功的计算。
【解析】
1. 计算小华做的功:根据功的公式$W=Fs$,其中推力$F=30N$,物体在推力方向移动的距离$s=5m$,代入得:$W=30N×5m=150J$;
2. 计算做功的功率:根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,其中功$W=150J$,时间$t=10s$,代入得:$P=\frac{150J}{10s}=15W$。
【答案】
150;15
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题是基础的力学计算题,直接考查功和功率的基本公式应用,需学生明确做功的力和对应位移,避免混淆重力与推力,属于对基础知识点的直接考查,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查功和功率的计算,解题思路:1. 明确功的计算公式为$W=Fs$,需确定作用在物体上的力(本题为水平推力)和力方向上移动的距离,代入计算功;2. 功率计算公式为$P=\frac{W}{t}$,将计算出的功和做功时间代入,即可求出功率,注意区分做功的力与重力,重力方向无位移不参与功的计算。
【解析】
1. 计算小华做的功:根据功的公式$W=Fs$,其中推力$F=30N$,物体在推力方向移动的距离$s=5m$,代入得:$W=30N×5m=150J$;
2. 计算做功的功率:根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,其中功$W=150J$,时间$t=10s$,代入得:$P=\frac{150J}{10s}=15W$。
【答案】
150;15
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题是基础的力学计算题,直接考查功和功率的基本公式应用,需学生明确做功的力和对应位移,避免混淆重力与推力,属于对基础知识点的直接考查,难度较低。
【难度系数】
0.8
10. 一列火车以 20 m/s 的速度在平直轨道上匀速行驶,整列火车受到的阻力是 2 000 N。求:
(1)火车行驶 10 s 时间内,牵引力所做的功。
(2)牵引力的功率。
(1)火车行驶 10 s 时间内,牵引力所做的功。
(2)牵引力的功率。
答案
10. (1)由于火车在平直轨道上匀速行驶,所以$F=f=2\ 000\ \mathrm{N}$,火车在水平方向移动的距离$s=vt=20\ \mathrm{m/s}×10\ \mathrm{s}=200\ \mathrm{m}$,牵引力做的功$W=Fs=2\ 000\ \mathrm{N}×200\ \mathrm{m}=4×10^5\ \mathrm{J}$ (2)牵引力的功率$P=\dfrac{W}{t}=\dfrac{4×10^5\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=4×10^4\ \mathrm{W}$
解析
【分析】首先,火车匀速行驶时处于平衡状态,水平方向牵引力与阻力是一对平衡力,故牵引力大小等于阻力;计算牵引力做功需先求出火车行驶的距离,利用速度公式$s=vt$计算,再结合功的公式$W=Fs$求解;牵引力功率可利用功率公式$P=\frac{W}{t}$,将已求得的功和时间代入计算。
【解析】(1)因为火车在平直轨道上匀速行驶,水平方向受力平衡,所以牵引力$F=f=2000\ \mathrm{N}$。根据速度公式,火车行驶$10\ \mathrm{s}$的距离$s=vt=20\ \mathrm{m/s}×10\ \mathrm{s}=200\ \mathrm{m}$。牵引力做的功$W=Fs=2000\ \mathrm{N}×200\ \mathrm{m}=4×10^5\ \mathrm{J}$。(2)牵引力的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{4×10^5\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=4×10^4\ \mathrm{W}$。
【答案】(1)$4×10^5\ \mathrm{J}$;(2)$4×10^4\ \mathrm{W}$
【知识点】二力平衡、功的计算、功率的计算
【点评】本题是初中力学基础计算题,核心考察匀速直线运动的受力分析、功和功率的基本公式应用,掌握基础知识点即可顺利解答,属于常规易得分题。
【难度系数】0.6
【解析】(1)因为火车在平直轨道上匀速行驶,水平方向受力平衡,所以牵引力$F=f=2000\ \mathrm{N}$。根据速度公式,火车行驶$10\ \mathrm{s}$的距离$s=vt=20\ \mathrm{m/s}×10\ \mathrm{s}=200\ \mathrm{m}$。牵引力做的功$W=Fs=2000\ \mathrm{N}×200\ \mathrm{m}=4×10^5\ \mathrm{J}$。(2)牵引力的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{4×10^5\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=4×10^4\ \mathrm{W}$。
【答案】(1)$4×10^5\ \mathrm{J}$;(2)$4×10^4\ \mathrm{W}$
【知识点】二力平衡、功的计算、功率的计算
【点评】本题是初中力学基础计算题,核心考察匀速直线运动的受力分析、功和功率的基本公式应用,掌握基础知识点即可顺利解答,属于常规易得分题。
【难度系数】0.6
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