12. 在如图所示的健身运动过程中,物体 A 的质量为 4kg,滑轮摩擦不计. 当向下摆动脚腕使细绳拉着物体 A 缓慢(匀速)提升时,脚腕对细绳拉力的方向在改变,大小

不变
(填“改变”或“不变”). 若 2.4s 内脚腕将物体 A 匀速提起 0.3m,则对物体 A 所做的功为12
J,功率为5
W.($g$ 取 $10\mathrm{N}/\mathrm{kg}$)答案
12. 不变 12 5
解析
【分析】
首先先识别图中的滑轮类型,该滑轮轴固定在墙面,属于定滑轮,回忆定滑轮的工作特点:定滑轮实质是等臂杠杆,使用时不省力,仅能改变力的方向,因此即使脚腕对细绳的拉力方向改变,拉力大小始终等于物体A的重力,第一空即可判断。接下来计算对物体A做的功:物体A匀速提升,对A做的功等于克服A的重力做的功,先通过G=mg算出A的重力,再代入W=Gh即可得到功的数值。最后计算功率,将已求出的功和已知的做功时间代入功率公式P=W/t就能得到结果。
【解析】
1. 判断拉力大小变化:图中滑轮为定滑轮,定滑轮不省力,仅改变力的方向,因此脚腕对细绳拉力的方向改变时,拉力大小始终等于物体A的重力,大小不变。
2. 计算对物体A做的功:
先求物体A的重力:$G=mg=4\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg}=40\mathrm{N}$
对物体A做的功等于克服A重力做的功:$W=Gh=40\mathrm{N} × 0.3\mathrm{m}=12\mathrm{J}$
3. 计算做功的功率:
代入功率公式$P=\frac{W}{t}$,可得:$P=\frac{12\mathrm{J}}{2.4\mathrm{s}}=5\mathrm{W}$
【答案】不变;12;5
【知识点】定滑轮特点,功的计算,功率计算
【点评】本题结合生活健身场景考察简单机械基础性质和功、功率的基础运算,属于基础应用题,只要牢记定滑轮等臂杠杆的特性,熟练掌握重力、功、功率的对应计算公式,就能顺利得到正确结果。
【难度系数】
0.8
首先先识别图中的滑轮类型,该滑轮轴固定在墙面,属于定滑轮,回忆定滑轮的工作特点:定滑轮实质是等臂杠杆,使用时不省力,仅能改变力的方向,因此即使脚腕对细绳的拉力方向改变,拉力大小始终等于物体A的重力,第一空即可判断。接下来计算对物体A做的功:物体A匀速提升,对A做的功等于克服A的重力做的功,先通过G=mg算出A的重力,再代入W=Gh即可得到功的数值。最后计算功率,将已求出的功和已知的做功时间代入功率公式P=W/t就能得到结果。
【解析】
1. 判断拉力大小变化:图中滑轮为定滑轮,定滑轮不省力,仅改变力的方向,因此脚腕对细绳拉力的方向改变时,拉力大小始终等于物体A的重力,大小不变。
2. 计算对物体A做的功:
先求物体A的重力:$G=mg=4\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg}=40\mathrm{N}$
对物体A做的功等于克服A重力做的功:$W=Gh=40\mathrm{N} × 0.3\mathrm{m}=12\mathrm{J}$
3. 计算做功的功率:
代入功率公式$P=\frac{W}{t}$,可得:$P=\frac{12\mathrm{J}}{2.4\mathrm{s}}=5\mathrm{W}$
【答案】不变;12;5
【知识点】定滑轮特点,功的计算,功率计算
【点评】本题结合生活健身场景考察简单机械基础性质和功、功率的基础运算,属于基础应用题,只要牢记定滑轮等臂杠杆的特性,熟练掌握重力、功、功率的对应计算公式,就能顺利得到正确结果。
【难度系数】
0.8
13. 如图所示为新一代四旋翼快递无人机,在其下方悬挂一个质量为 3kg 的货物,无人机以 2m/s 的速度匀速竖直上升了 10m,用时

5
s,它对货物做的功是300
J,功率是60
W.(g 取 10N/kg)答案
13.5 300 60
解析
【分析】
这道题是力学基础计算,我们可以分三步依次求解三个空:
1. 第一个空求运动时间,题目已经给出匀速上升的速度和上升的高度(也就是运动路程),直接用速度公式v=s/t变形得到t=s/v,代入数值就能算出时间。
2. 第二个空求无人机对货物做的功,首先货物匀速竖直上升,处于平衡状态,无人机对货物的拉力和货物的重力是一对平衡力,拉力大小等于重力,先通过G=mg算出货物重力,再用功的计算公式W=Fs=Gh,代入拉力和上升高度就能得到对货物做的功。
3. 第三个空求功率,已经算出了功和对应的时间,直接用功率定义式P=W/t代入数值计算即可,也可以用推导式P=Fv快速验证结果。
【解析】
1. 计算运动时间:
已知无人机匀速上升速度v=2m/s,上升路程s=10m,由速度公式$v=\frac{s}{t}$变形可得:
$t=\frac{s}{v}=\frac{10\mathrm{m}}{2\mathrm{m/s}}=5\mathrm{s}$
2. 计算对货物做的功:
货物的重力$G=mg=3\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg}=30\mathrm{N}$,
因为无人机匀速上升,对货物的拉力与货物重力平衡,即F=G=30N,
因此无人机对货物做的功:
$W=Gh=30\mathrm{N} × 10\mathrm{m}=300\mathrm{J}$
3. 计算做功的功率:
根据功率的定义式$P=\frac{W}{t}$,代入数值可得:
$P=\frac{300\mathrm{J}}{5\mathrm{s}}=60\mathrm{W}$
【答案】
5;300;60
【知识点】
速度公式应用,功的计算,功率计算
【点评】
本题属于力学基础综合计算题,难度较低,核心考察匀速二力平衡的特点和三个基础公式的直接应用,没有复杂的变形和陷阱,只要牢记对应物理公式、理清已知量和待求量的对应关系就可以顺利得到正确结果。
【难度系数】
0.9
这道题是力学基础计算,我们可以分三步依次求解三个空:
1. 第一个空求运动时间,题目已经给出匀速上升的速度和上升的高度(也就是运动路程),直接用速度公式v=s/t变形得到t=s/v,代入数值就能算出时间。
2. 第二个空求无人机对货物做的功,首先货物匀速竖直上升,处于平衡状态,无人机对货物的拉力和货物的重力是一对平衡力,拉力大小等于重力,先通过G=mg算出货物重力,再用功的计算公式W=Fs=Gh,代入拉力和上升高度就能得到对货物做的功。
3. 第三个空求功率,已经算出了功和对应的时间,直接用功率定义式P=W/t代入数值计算即可,也可以用推导式P=Fv快速验证结果。
【解析】
1. 计算运动时间:
已知无人机匀速上升速度v=2m/s,上升路程s=10m,由速度公式$v=\frac{s}{t}$变形可得:
$t=\frac{s}{v}=\frac{10\mathrm{m}}{2\mathrm{m/s}}=5\mathrm{s}$
2. 计算对货物做的功:
货物的重力$G=mg=3\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg}=30\mathrm{N}$,
因为无人机匀速上升,对货物的拉力与货物重力平衡,即F=G=30N,
因此无人机对货物做的功:
$W=Gh=30\mathrm{N} × 10\mathrm{m}=300\mathrm{J}$
3. 计算做功的功率:
根据功率的定义式$P=\frac{W}{t}$,代入数值可得:
$P=\frac{300\mathrm{J}}{5\mathrm{s}}=60\mathrm{W}$
【答案】
5;300;60
【知识点】
速度公式应用,功的计算,功率计算
【点评】
本题属于力学基础综合计算题,难度较低,核心考察匀速二力平衡的特点和三个基础公式的直接应用,没有复杂的变形和陷阱,只要牢记对应物理公式、理清已知量和待求量的对应关系就可以顺利得到正确结果。
【难度系数】
0.9
14.功率相同的两辆汽车在相等的时间内匀速通过的距离之比为$3:2$,则两辆汽车做功之比为
1:1
,两辆汽车的牵引力之比为2:3
.答案
14.1:1 2:3
解析
【分析】
首先梳理题目给出的已知条件:两辆汽车功率相同,行驶时间相等,通过的路程之比为3:2。第一步先求做功之比,我们可以直接用功率的定义式变形得到W=Pt,已知P和t都相等,直接代入公式就能得到两者做功的关系;第二步求牵引力之比,在得到做功之比后,利用功的计算公式W=Fs变形得到F=W/s,将已经算出的做功比值和已知的路程比值代入推导,就可以得到牵引力的比值,推导时注意物理量的比例对应关系,避免把反比关系弄反。
【解析】
1. 计算两车做功之比:
已知两车功率$ P_1=P_2 $,运动时间$ t_1=t_2 $,根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,变形可得 $ W = Pt $,因此两车做功之比:
$\frac{W_1}{W_2} = \frac{P_1 t_1}{P_2 t_2} = \frac{1 × 1}{1 × 1} = \frac{1}{1}$
即做功之比为1:1。
2. 计算两车牵引力之比:
已知两车路程之比 $ s_1:s_2 = 3:2 $,根据功的公式 $ W = Fs $,变形可得 $ F = \frac{W}{s} $,因此两车牵引力之比:
$\frac{F_1}{F_2} = \frac{\frac{W_1}{s_1}}{\frac{W_2}{s_2}} = \frac{W_1}{W_2} × \frac{s_2}{s_1} = \frac{1}{1} × \frac{2}{3} = \frac{2}{3}$
即牵引力之比为2:3。
【答案】
1:1;2:3
【知识点】
功率计算;功的计算;物理量比例推导
【点评】
本题属于力学基础比例计算题,核心考查对W=Pt、W=Fs两个核心公式的掌握,整体难度低,只要理清已知条件对应关系,代入公式推导即可得到结果,易错点是推导牵引力比例时误将路程比直接正向代入,出现比例颠倒的错误。
【难度系数】
0.8
首先梳理题目给出的已知条件:两辆汽车功率相同,行驶时间相等,通过的路程之比为3:2。第一步先求做功之比,我们可以直接用功率的定义式变形得到W=Pt,已知P和t都相等,直接代入公式就能得到两者做功的关系;第二步求牵引力之比,在得到做功之比后,利用功的计算公式W=Fs变形得到F=W/s,将已经算出的做功比值和已知的路程比值代入推导,就可以得到牵引力的比值,推导时注意物理量的比例对应关系,避免把反比关系弄反。
【解析】
1. 计算两车做功之比:
已知两车功率$ P_1=P_2 $,运动时间$ t_1=t_2 $,根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,变形可得 $ W = Pt $,因此两车做功之比:
$\frac{W_1}{W_2} = \frac{P_1 t_1}{P_2 t_2} = \frac{1 × 1}{1 × 1} = \frac{1}{1}$
即做功之比为1:1。
2. 计算两车牵引力之比:
已知两车路程之比 $ s_1:s_2 = 3:2 $,根据功的公式 $ W = Fs $,变形可得 $ F = \frac{W}{s} $,因此两车牵引力之比:
$\frac{F_1}{F_2} = \frac{\frac{W_1}{s_1}}{\frac{W_2}{s_2}} = \frac{W_1}{W_2} × \frac{s_2}{s_1} = \frac{1}{1} × \frac{2}{3} = \frac{2}{3}$
即牵引力之比为2:3。
【答案】
1:1;2:3
【知识点】
功率计算;功的计算;物理量比例推导
【点评】
本题属于力学基础比例计算题,核心考查对W=Pt、W=Fs两个核心公式的掌握,整体难度低,只要理清已知条件对应关系,代入公式推导即可得到结果,易错点是推导牵引力比例时误将路程比直接正向代入,出现比例颠倒的错误。
【难度系数】
0.8
15. 正常人的心脏推动血液流动的功率约为2W,那么在一天时间内心脏做功
172800
J,这些功可把一个质量为60kg 的人匀速举高288
m. (g 取 10N/kg)答案
15.172800 288
解析
【分析】
这道题是功和功率的基础计算类问题,解题思路分两步推进:第一步求心脏一天做的总功,首先回忆功率的定义式P=W/t,变形得到W=Pt,由于功率单位是瓦特,对应的时间单位需要统一为国际单位秒,因此先把一天24小时换算成以秒为单位的数值,代入公式即可算出总功。第二步求这些功可以把人举高的高度,把人匀速举高的过程中,做功全部用来克服人的重力,用到功的公式W=Gh,先通过G=mg算出人的重力,再变形得到h=W/G,代入总功和重力的数值就能求出举高的高度,全程注意单位统一即可避免出错。
【解析】
1. 换算一天的总时长:
一天的时间t = 24h = 24 × 3600s = 86400s
根据功率公式变形W=Pt,代入数据得心脏一天做的功:
W = Pt = 2W × 86400s = 172800J
2. 计算人受到的重力:
已知人的质量m=60kg,g取10N/kg,根据重力公式G=mg得:
G = mg = 60kg × 10N/kg = 600N
3. 计算可将人举高的高度:
将人匀速举高时,克服重力做功满足W=Gh,变形得举高高度:
h = W/G = 172800J / 600N = 288m
【答案】172800;288
【知识点】功率公式应用;克服重力做功;重力计算
【点评】本题属于力学基础应用型计算题,结合生活场景考查功和功率的公式运用,整体难度不高,易错点是忽略时间单位的换算,直接用小时代入功率公式计算导致结果错误,解题时统一所有物理量的国际单位即可顺利得到正确结果。
【难度系数】0.8
这道题是功和功率的基础计算类问题,解题思路分两步推进:第一步求心脏一天做的总功,首先回忆功率的定义式P=W/t,变形得到W=Pt,由于功率单位是瓦特,对应的时间单位需要统一为国际单位秒,因此先把一天24小时换算成以秒为单位的数值,代入公式即可算出总功。第二步求这些功可以把人举高的高度,把人匀速举高的过程中,做功全部用来克服人的重力,用到功的公式W=Gh,先通过G=mg算出人的重力,再变形得到h=W/G,代入总功和重力的数值就能求出举高的高度,全程注意单位统一即可避免出错。
【解析】
1. 换算一天的总时长:
一天的时间t = 24h = 24 × 3600s = 86400s
根据功率公式变形W=Pt,代入数据得心脏一天做的功:
W = Pt = 2W × 86400s = 172800J
2. 计算人受到的重力:
已知人的质量m=60kg,g取10N/kg,根据重力公式G=mg得:
G = mg = 60kg × 10N/kg = 600N
3. 计算可将人举高的高度:
将人匀速举高时,克服重力做功满足W=Gh,变形得举高高度:
h = W/G = 172800J / 600N = 288m
【答案】172800;288
【知识点】功率公式应用;克服重力做功;重力计算
【点评】本题属于力学基础应用型计算题,结合生活场景考查功和功率的公式运用,整体难度不高,易错点是忽略时间单位的换算,直接用小时代入功率公式计算导致结果错误,解题时统一所有物理量的国际单位即可顺利得到正确结果。
【难度系数】0.8
16. 小明对四位同学做功情况各测量了一次,把四位同学做的功$W$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,这四位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
16.A
解析
【分析】
首先回忆功率的计算公式$P=\frac{W}{t}$,功率表示做功的快慢,等于功与对应时间的比值。这道题给出的是W-t坐标系的四个点,要比较四个点对应的$P=\frac{W}{t}$的大小,我们可以利用图像的几何意义:某个点的W除以t,就等于这个点和坐标原点连线的斜率。接下来我们只需要分别将甲、乙、丙、丁四个点和原点O相连,对比四条连线的倾斜程度,连线越陡(斜率越大),对应的$\frac{W}{t}$比值就越大,也就是功率越大,就能快速判断出功率最大的同学。
【解析】
功率的定义式为 $P=\frac{W}{t}$,在W-t图像中,某点与原点连线的斜率等于该点对应的功率大小:
1. 分别将甲、乙、丙、丁四个点与坐标原点O连接,得到四条过原点的直线;
2. 对比四条直线的倾斜程度,甲点与原点连线的斜率最大,说明甲的W与t的比值最大,即甲的做功功率最大。
因此答案选A。
【答案】
A
【知识点】
功率的计算,W-t图像分析
【点评】
本题没有给出具体的功和时间数值,巧妙利用图像斜率的物理意义比较功率大小,避免了繁琐计算,重点考察学生对功率概念的理解和图像法处理物理问题的能力,属于基础的物理图像应用题。
【难度系数】
0.7
首先回忆功率的计算公式$P=\frac{W}{t}$,功率表示做功的快慢,等于功与对应时间的比值。这道题给出的是W-t坐标系的四个点,要比较四个点对应的$P=\frac{W}{t}$的大小,我们可以利用图像的几何意义:某个点的W除以t,就等于这个点和坐标原点连线的斜率。接下来我们只需要分别将甲、乙、丙、丁四个点和原点O相连,对比四条连线的倾斜程度,连线越陡(斜率越大),对应的$\frac{W}{t}$比值就越大,也就是功率越大,就能快速判断出功率最大的同学。
【解析】
功率的定义式为 $P=\frac{W}{t}$,在W-t图像中,某点与原点连线的斜率等于该点对应的功率大小:
1. 分别将甲、乙、丙、丁四个点与坐标原点O连接,得到四条过原点的直线;
2. 对比四条直线的倾斜程度,甲点与原点连线的斜率最大,说明甲的W与t的比值最大,即甲的做功功率最大。
因此答案选A。
【答案】
A
【知识点】
功率的计算,W-t图像分析
【点评】
本题没有给出具体的功和时间数值,巧妙利用图像斜率的物理意义比较功率大小,避免了繁琐计算,重点考察学生对功率概念的理解和图像法处理物理问题的能力,属于基础的物理图像应用题。
【难度系数】
0.7
17. 如图所示,小明的质量为 60kg,他在 30s 内完成了 10 个引体向上,每次重心上升 50cm,g 取10N/kg.求:
(1)小明所受重力的大小.
(2)完成一个引体向上克服重力做的功.
(3)30s 内克服重力做功的功率.

(1)小明所受重力的大小.
(2)完成一个引体向上克服重力做的功.
(3)30s 内克服重力做功的功率.
答案
17.解:(1)小明所受的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N.
(2)完成一个引体向上克服重力做的功
W=Gh=600N×0.5m=300J.
(3)30s内克服重力做的功W总=10W=10×300J=3000J,
30s内克服重力做功的功率P=W总/t=3000J/30s=100W.
(2)完成一个引体向上克服重力做的功
W=Gh=600N×0.5m=300J.
(3)30s内克服重力做的功W总=10W=10×300J=3000J,
30s内克服重力做功的功率P=W总/t=3000J/30s=100W.
解析
【分析】
这是一道力学基础计算题,解题思路可以分三步对应三个小问:
1. 第一问求重力,直接使用重力计算公式G=mg,题目已经给出小明的质量和g的取值,直接代入数值即可算出重力大小。
2. 第二问求单次引体向上克服重力做的功,克服重力做功的公式为W=Gh,这里要先把题目给出的重心上升高度50cm换算为国际单位0.5m,再代入已经算出的G和h,就能得到单次做功的数值。
3. 第三问求30s内的做功功率,首先先算出30s内完成10次引体向上的总功,也就是单次做功乘以10,再根据功率的定义式P=W总/t,代入总功和总时间30s,就可以算出对应的功率。整个过程要注意所有物理量统一使用国际单位,避免单位不匹配导致计算错误。
【解析】
解:
(1) 计算小明所受重力:
已知小明质量m=60kg,g取10N/kg,根据重力公式G=mg,代入数值可得:
$G = mg = 60\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg} = 600\mathrm{N}$
(2) 计算完成一个引体向上克服重力做的功:
先将重心上升高度换算为国际单位:$h=50\mathrm{cm}=0.5\mathrm{m}$,克服重力做功满足公式W=Gh,代入数值可得:
$W = Gh = 600\mathrm{N} × 0.5\mathrm{m} = 300\mathrm{J}$
(3) 计算30s内克服重力做功的功率:
首先计算30s内完成10次引体向上的总功:
$W_{\mathrm{总}} = 10W = 10 × 300\mathrm{J} = 3000\mathrm{J}$
已知总时间t=30s,根据功率定义式$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$,代入数值可得:
$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{3000\mathrm{J}}{30\mathrm{s}} = 100\mathrm{W}$
【答案】
(1) 小明所受重力为600N;
(2) 完成一个引体向上克服重力做的功为300J;
(3) 30s内克服重力做功的功率为100W。
【知识点】
重力的计算,功的计算,功率的计算
【点评】
本题结合引体向上的生活运动场景,考察了力学中重力、功、功率的基础公式应用,属于非常典型的生活类物理基础计算题,解题的易错点是容易忽略将厘米单位换算为米,以及忘记总功是多次做功的累加,整体难度低,是学业水平考试中要求全体学生掌握的必得分题型。
【难度系数】
0.8
这是一道力学基础计算题,解题思路可以分三步对应三个小问:
1. 第一问求重力,直接使用重力计算公式G=mg,题目已经给出小明的质量和g的取值,直接代入数值即可算出重力大小。
2. 第二问求单次引体向上克服重力做的功,克服重力做功的公式为W=Gh,这里要先把题目给出的重心上升高度50cm换算为国际单位0.5m,再代入已经算出的G和h,就能得到单次做功的数值。
3. 第三问求30s内的做功功率,首先先算出30s内完成10次引体向上的总功,也就是单次做功乘以10,再根据功率的定义式P=W总/t,代入总功和总时间30s,就可以算出对应的功率。整个过程要注意所有物理量统一使用国际单位,避免单位不匹配导致计算错误。
【解析】
解:
(1) 计算小明所受重力:
已知小明质量m=60kg,g取10N/kg,根据重力公式G=mg,代入数值可得:
$G = mg = 60\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg} = 600\mathrm{N}$
(2) 计算完成一个引体向上克服重力做的功:
先将重心上升高度换算为国际单位:$h=50\mathrm{cm}=0.5\mathrm{m}$,克服重力做功满足公式W=Gh,代入数值可得:
$W = Gh = 600\mathrm{N} × 0.5\mathrm{m} = 300\mathrm{J}$
(3) 计算30s内克服重力做功的功率:
首先计算30s内完成10次引体向上的总功:
$W_{\mathrm{总}} = 10W = 10 × 300\mathrm{J} = 3000\mathrm{J}$
已知总时间t=30s,根据功率定义式$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$,代入数值可得:
$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{3000\mathrm{J}}{30\mathrm{s}} = 100\mathrm{W}$
【答案】
(1) 小明所受重力为600N;
(2) 完成一个引体向上克服重力做的功为300J;
(3) 30s内克服重力做功的功率为100W。
【知识点】
重力的计算,功的计算,功率的计算
【点评】
本题结合引体向上的生活运动场景,考察了力学中重力、功、功率的基础公式应用,属于非常典型的生活类物理基础计算题,解题的易错点是容易忽略将厘米单位换算为米,以及忘记总功是多次做功的累加,整体难度低,是学业水平考试中要求全体学生掌握的必得分题型。
【难度系数】
0.8
18. 在课外实践活动中,小明站在学校五楼的阳台上,每隔 0.5 s 将一个足球丢下阳台,球由静止下落,当第五个球刚丢下时,第一个球正好落地. 足球从五楼落到地面的过程中,球的重力做功的功率约为(
A.15 W
B.30 W
C.60 W
D.90 W
B
)A.15 W
B.30 W
C.60 W
D.90 W
答案
18.B 【点拨】足球的重力约为5N,五楼的高度约为12m,当第五个球刚丢下时,第一个球正好落地,说明第一个球和第五个球之间有四个间隔,第一个球下落的时间t=4×0.5s=2s,球的重力做功W=Gh=5N×12m=60J,球的重力做功的功率P=W/t=60J/2s=30W.
解析
【分析】
这是一道力学估算类题目,解题思路分四步走:第一步先确定第一个足球的总下落时间,当第五个球刚被丢下时,从第一个球被释放到第五个球被释放,中间一共存在4个0.5s的时间间隔,因此可以直接算出第一个球的下落总时长;第二步结合生活常识估算两个关键物理量:普通足球的重力、五楼阳台到地面的高度;第三步根据重力做功公式W=Gh算出重力做的总功;第四步根据功率定义式P=W/t算出重力做功的功率,最后匹配选项得到答案。这里要注意不要数错时间间隔,避免把4个间隔误算成5个导致时间计算错误。
【解析】
1. 计算第一个球的下落时间:
每隔0.5s丢一个足球,当第五个球刚丢下时,第一个球和第五个球之间共有4个时间间隔,因此第一个球的下落总时间:
$ t = 4 × 0.5\ \mathrm{s} = 2\ \mathrm{s} $
2. 估算相关物理量:
结合生活常识,普通足球的重力约为$ G=5\ \mathrm{N} $;普通居民楼每层高度约为3m,五楼阳台到地面的高度约为4层楼的总高度,即$ h\approx 4×3\ \mathrm{m}=12\ \mathrm{m} $。
3. 计算重力做的功:
根据重力做功公式$ W = Gh $,代入数据得:
$ W = 5\ \mathrm{N} × 12\ \mathrm{m} = 60\ \mathrm{J} $
4. 计算重力做功的功率:
根据功率定义式$ P = \frac{W}{t} $,代入数据得:
$ P = \frac{60\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}} = 30\ \mathrm{W} $
因此对应选项为B。
【答案】
B
【知识点】
功率的计算,重力做功,物理量估测
【点评】
本题属于力学综合估算题,核心考点是功率和重力做功的基础计算,同时结合了生活中常见物理量的估测,易错点是数错两个球之间的时间间隔,误将4个间隔算为5个导致下落时间计算错误,解题时要注意理清多个物体依次释放的时间间隔规律,同时积累常见物体的重力、常见建筑高度的估测经验。
【难度系数】
0.6
这是一道力学估算类题目,解题思路分四步走:第一步先确定第一个足球的总下落时间,当第五个球刚被丢下时,从第一个球被释放到第五个球被释放,中间一共存在4个0.5s的时间间隔,因此可以直接算出第一个球的下落总时长;第二步结合生活常识估算两个关键物理量:普通足球的重力、五楼阳台到地面的高度;第三步根据重力做功公式W=Gh算出重力做的总功;第四步根据功率定义式P=W/t算出重力做功的功率,最后匹配选项得到答案。这里要注意不要数错时间间隔,避免把4个间隔误算成5个导致时间计算错误。
【解析】
1. 计算第一个球的下落时间:
每隔0.5s丢一个足球,当第五个球刚丢下时,第一个球和第五个球之间共有4个时间间隔,因此第一个球的下落总时间:
$ t = 4 × 0.5\ \mathrm{s} = 2\ \mathrm{s} $
2. 估算相关物理量:
结合生活常识,普通足球的重力约为$ G=5\ \mathrm{N} $;普通居民楼每层高度约为3m,五楼阳台到地面的高度约为4层楼的总高度,即$ h\approx 4×3\ \mathrm{m}=12\ \mathrm{m} $。
3. 计算重力做的功:
根据重力做功公式$ W = Gh $,代入数据得:
$ W = 5\ \mathrm{N} × 12\ \mathrm{m} = 60\ \mathrm{J} $
4. 计算重力做功的功率:
根据功率定义式$ P = \frac{W}{t} $,代入数据得:
$ P = \frac{60\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}} = 30\ \mathrm{W} $
因此对应选项为B。
【答案】
B
【知识点】
功率的计算,重力做功,物理量估测
【点评】
本题属于力学综合估算题,核心考点是功率和重力做功的基础计算,同时结合了生活中常见物理量的估测,易错点是数错两个球之间的时间间隔,误将4个间隔算为5个导致下落时间计算错误,解题时要注意理清多个物体依次释放的时间间隔规律,同时积累常见物体的重力、常见建筑高度的估测经验。
【难度系数】
0.6
登录