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7.小东同学积极投入到“绿色环保、低碳出行”的新潮流中，他每天坚持骑自行车上下学，小东和自行车的总质量是80kg.当小东以5m/s的速度在平直的公路上匀速骑行时，所受阻力是其总重力的0.02倍.求:(g取10N/kg)
(1)小东匀速骑行时的动力.
(2)自行车行驶1000m动力做的功.
(3)自行车行驶的功率.
(1)小东匀速骑行时的动力.
(2)自行车行驶1000m动力做的功.
(3)自行车行驶的功率.
答案
7.解:(1)小东和自行车所受的总重力 $G=mg=80\mathrm{kg}×10\mathrm{N/kg}=800\mathrm{N}$,
因为自行车匀速行驶,所以动力大小等于阻力大小,即小东匀速骑行时的动力 $F=f=0.02G=0.02×800\mathrm{N}=16\mathrm{N}$.
(2)自行车行驶1000m动力做的功
$W=Fs=16\mathrm{N}×1000\mathrm{m}=1.6×10^4\mathrm{J}$.
(3)自行车行驶的功率
$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv=16\mathrm{N}×5\mathrm{m/s}=80\mathrm{W}$.
因为自行车匀速行驶,所以动力大小等于阻力大小,即小东匀速骑行时的动力 $F=f=0.02G=0.02×800\mathrm{N}=16\mathrm{N}$.
(2)自行车行驶1000m动力做的功
$W=Fs=16\mathrm{N}×1000\mathrm{m}=1.6×10^4\mathrm{J}$.
(3)自行车行驶的功率
$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv=16\mathrm{N}×5\mathrm{m/s}=80\mathrm{W}$.
解析
【分析】
本题是力学基础计算题，解题思路如下：①先根据总质量利用重力公式$G=mg$计算小东和自行车的总重力；②由于自行车匀速骑行，处于平衡状态，根据二力平衡条件，动力大小等于阻力大小，结合阻力与总重力的关系（阻力是总重力的0.02倍）求出动力；③利用功的计算公式$W=Fs$，代入动力和行驶距离计算动力做的功；④利用功率的推导公式$P=Fv$，代入动力和速度计算行驶的功率，注意各物理量单位统一。
【解析】
解：(1) 小东和自行车的总重力：
$G=mg=80\mathrm{kg}×10\mathrm{N/kg}=800\mathrm{N}$
因为自行车匀速行驶，处于平衡状态，动力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以小东匀速骑行时的动力：
$F=f=0.02G=0.02×800\mathrm{N}=16\mathrm{N}$
(2) 自行车行驶1000m动力做的功：
$W=Fs=16\mathrm{N}×1000\mathrm{m}=1.6×10^4\mathrm{J}$
(3) 自行车行驶的功率：
$P=Fv=16\mathrm{N}×5\mathrm{m/s}=80\mathrm{W}$
【答案】
(1) 16N；(2) $1.6×10^4\mathrm{J}$；(3) 80W
【知识点】
重力计算、二力平衡、功与功率计算
【点评】
本题以“绿色环保、低碳出行”的生活场景为载体，考查初中力学核心基础知识点，涵盖重力计算、二力平衡应用、功和功率计算，题型常规，难度较低，只要掌握相关公式和平衡条件即可解答，体现物理知识与生活的联系。
【难度系数】
0.8
本题是力学基础计算题，解题思路如下：①先根据总质量利用重力公式$G=mg$计算小东和自行车的总重力；②由于自行车匀速骑行，处于平衡状态，根据二力平衡条件，动力大小等于阻力大小，结合阻力与总重力的关系（阻力是总重力的0.02倍）求出动力；③利用功的计算公式$W=Fs$，代入动力和行驶距离计算动力做的功；④利用功率的推导公式$P=Fv$，代入动力和速度计算行驶的功率，注意各物理量单位统一。
【解析】
解：(1) 小东和自行车的总重力：
$G=mg=80\mathrm{kg}×10\mathrm{N/kg}=800\mathrm{N}$
因为自行车匀速行驶，处于平衡状态，动力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以小东匀速骑行时的动力：
$F=f=0.02G=0.02×800\mathrm{N}=16\mathrm{N}$
(2) 自行车行驶1000m动力做的功：
$W=Fs=16\mathrm{N}×1000\mathrm{m}=1.6×10^4\mathrm{J}$
(3) 自行车行驶的功率：
$P=Fv=16\mathrm{N}×5\mathrm{m/s}=80\mathrm{W}$
【答案】
(1) 16N；(2) $1.6×10^4\mathrm{J}$；(3) 80W
【知识点】
重力计算、二力平衡、功与功率计算
【点评】
本题以“绿色环保、低碳出行”的生活场景为载体，考查初中力学核心基础知识点，涵盖重力计算、二力平衡应用、功和功率计算，题型常规，难度较低，只要掌握相关公式和平衡条件即可解答，体现物理知识与生活的联系。
【难度系数】
0.8
8.如图所示,在水平拉力F的作用下,物体M沿水平地面做匀速直线运动,已知弹簧测力计的示数为10N,物体M运动的速度为1m/s,则物体M与地面间的摩擦力为
20
N,水平拉力F做功的功率为20
W.(不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间的摩擦)答案
8. 20 20
解析
【分析】
本题涉及水平使用的动滑轮，需结合二力平衡、动滑轮的特点及功率公式解题。首先明确弹簧测力计的示数等于绳子拉力，再根据动滑轮的受力关系求出摩擦力；接着利用动滑轮的速度关系得到拉力的速度，最后通过功率公式计算拉力的功率。
【解析】
1. 计算物体M与地面间的摩擦力：
弹簧测力计的示数为10N，因此绳子的拉力$ F = 10N $。
图中滑轮为动滑轮，水平使用时，动滑轮对物体的拉力等于2倍的绳子拉力，即$ F_{\mathrm{拉}} = 2F = 2 × 10N = 20N $。
物体M沿水平地面做匀速直线运动，水平方向受力平衡，摩擦力与动滑轮对物体的拉力大小相等，故$ f = F_{\mathrm{拉}} = 20N $。
2. 计算水平拉力F做功的功率：
物体M运动的速度$ v_M = 1m/s $，水平动滑轮的特点是：拉力移动的速度为物体移动速度的2倍，因此拉力F的速度$ v_F = 2v_M = 2 × 1m/s = 2m/s $。
根据功率公式$ P = Fv $，可得拉力做功的功率$ P = F × v_F = 10N × 2m/s = 20W $。
【答案】
20；20
【知识点】
动滑轮的特点、摩擦力计算、功率计算
【点评】
本题考查水平动滑轮的应用，需区分水平与竖直动滑轮的受力、速度关系，结合二力平衡和功率公式即可解题，属于力学基础题型。
【难度系数】
0.5
本题涉及水平使用的动滑轮，需结合二力平衡、动滑轮的特点及功率公式解题。首先明确弹簧测力计的示数等于绳子拉力，再根据动滑轮的受力关系求出摩擦力；接着利用动滑轮的速度关系得到拉力的速度，最后通过功率公式计算拉力的功率。
【解析】
1. 计算物体M与地面间的摩擦力：
弹簧测力计的示数为10N，因此绳子的拉力$ F = 10N $。
图中滑轮为动滑轮，水平使用时，动滑轮对物体的拉力等于2倍的绳子拉力，即$ F_{\mathrm{拉}} = 2F = 2 × 10N = 20N $。
物体M沿水平地面做匀速直线运动，水平方向受力平衡，摩擦力与动滑轮对物体的拉力大小相等，故$ f = F_{\mathrm{拉}} = 20N $。
2. 计算水平拉力F做功的功率：
物体M运动的速度$ v_M = 1m/s $，水平动滑轮的特点是：拉力移动的速度为物体移动速度的2倍，因此拉力F的速度$ v_F = 2v_M = 2 × 1m/s = 2m/s $。
根据功率公式$ P = Fv $，可得拉力做功的功率$ P = F × v_F = 10N × 2m/s = 20W $。
【答案】
20；20
【知识点】
动滑轮的特点、摩擦力计算、功率计算
【点评】
本题考查水平动滑轮的应用，需区分水平与竖直动滑轮的受力、速度关系，结合二力平衡和功率公式即可解题，属于力学基础题型。
【难度系数】
0.5
9.如图甲所示,小明用弹簧测力计拉木块,使木块沿水平木板匀速直线滑动,图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像,木块第一次受到的拉力
等于
第二次受到的拉力,木块第一次拉力做功的功率小于
第二次拉力做功的功率.(均填“大于”“等于”或“小于”)答案
9. 等于 小于
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步思考：第一步，判断两次拉力的大小关系，关键是利用二力平衡和滑动摩擦力的影响因素；第二步，判断功率的大小关系，需结合s-t图像的物理意义和功率公式。首先，木块两次都做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力是平衡力；滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度决定，两次实验中这两个因素不变，因此拉力相等。其次，s-t图像的斜率表示速度，第二次斜率更大，说明第二次速度更大，再根据功率公式P=Fv，拉力相等时，速度越大功率越大，即可判断功率关系。
【解析】
1. 判断拉力大小：
木块两次都沿水平木板做匀速直线滑动，处于平衡状态，水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，因此两次拉力大小都等于对应的滑动摩擦力，即$ F_1 = f_{\mathrm{滑1}} $，$ F_2 = f_{\mathrm{滑2}} $。
滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面粗糙程度决定：两次实验用同一木块，对水平木板的压力等于木块重力，大小不变；接触面都是水平木板，粗糙程度相同，因此滑动摩擦力$ f_{\mathrm{滑1}} = f_{\mathrm{滑2}} $，故$ F_1 = F_2 $，即第一次拉力等于第二次拉力。
2. 判断功率大小：
图乙的s-t图像中，斜率表示速度，第二次图像的斜率更大，说明第二次木块的速度$ v_2 ＞ v_1 $（$ v_1 $为第一次速度）。
拉力做功的功率公式为$ P = Fv $，已知两次拉力$ F_1 = F_2 $，且$ v_1 ＜ v_2 $，因此$ P_1 = F_1v_1 ＜ P_2 = F_2v_2 $，即第一次拉力做功的功率小于第二次。
【答案】
等于；小于
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、功率
【点评】
本题结合s-t图像考查力学核心知识点，需掌握匀速运动时二力平衡的应用、滑动摩擦力的影响因素，以及s-t图像斜率的物理意义，是力学基础综合题，注重对概念的理解和应用。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需分两步思考：第一步，判断两次拉力的大小关系，关键是利用二力平衡和滑动摩擦力的影响因素；第二步，判断功率的大小关系，需结合s-t图像的物理意义和功率公式。首先，木块两次都做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力是平衡力；滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度决定，两次实验中这两个因素不变，因此拉力相等。其次，s-t图像的斜率表示速度，第二次斜率更大，说明第二次速度更大，再根据功率公式P=Fv，拉力相等时，速度越大功率越大，即可判断功率关系。
【解析】
1. 判断拉力大小：
木块两次都沿水平木板做匀速直线滑动，处于平衡状态，水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，因此两次拉力大小都等于对应的滑动摩擦力，即$ F_1 = f_{\mathrm{滑1}} $，$ F_2 = f_{\mathrm{滑2}} $。
滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面粗糙程度决定：两次实验用同一木块，对水平木板的压力等于木块重力，大小不变；接触面都是水平木板，粗糙程度相同，因此滑动摩擦力$ f_{\mathrm{滑1}} = f_{\mathrm{滑2}} $，故$ F_1 = F_2 $，即第一次拉力等于第二次拉力。
2. 判断功率大小：
图乙的s-t图像中，斜率表示速度，第二次图像的斜率更大，说明第二次木块的速度$ v_2 ＞ v_1 $（$ v_1 $为第一次速度）。
拉力做功的功率公式为$ P = Fv $，已知两次拉力$ F_1 = F_2 $，且$ v_1 ＜ v_2 $，因此$ P_1 = F_1v_1 ＜ P_2 = F_2v_2 $，即第一次拉力做功的功率小于第二次。
【答案】
等于；小于
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、功率
【点评】
本题结合s-t图像考查力学核心知识点，需掌握匀速运动时二力平衡的应用、滑动摩擦力的影响因素，以及s-t图像斜率的物理意义，是力学基础综合题，注重对概念的理解和应用。
【难度系数】
0.5
10.将物体A挂于弹簧测力计下，弹簧测力计与物体A共同处于静止或匀速直线运动状态，已知匀速运动的速度关系为$v_1＜v_2＜v_3$，则弹簧测力计对物体A的拉力做功的功率最大的是（
C
）答案
10.C
解析
【分析】
要解决本题，需结合二力平衡确定弹簧测力计对物体的拉力，再根据功率公式分析拉力做功的功率大小。首先，物体处于静止或匀速直线运动状态时受力平衡，拉力等于重力；其次，拉力做功的功率公式为$P=Fv$，其中$v$是物体在拉力方向上的分速度，需结合各选项中速度方向与拉力方向的关系、速度大小进行比较。
【解析】
1. 确定拉力大小：物体A在静止或匀速直线运动状态下，受力平衡，弹簧测力计的拉力与物体A的重力是一对平衡力，因此四个选项中拉力$F$均等于物体A的重力$G$，即拉力大小相等。
2. 分析各选项的功率：
选项A：物体静止，速度为0，拉力方向竖直向上，功率$P_A=F×0=0$；
选项B：物体竖直向上匀速运动，速度为$v_1$，拉力方向与速度方向相同，功率$P_B=Fv_1$；
选项C：物体竖直向上匀速运动，速度为$v_2$，拉力方向与速度方向相同，功率$P_C=Fv_2$；
选项D：物体水平向右匀速运动，速度为$v_3$，拉力方向竖直向上，速度方向与拉力方向垂直，功率$P_D=Fv_3×\cos90°=0$；
3. 比较功率大小：已知$v_1＜v_2＜v_3$，因此$P_C=Fv_2＞P_B=Fv_1$，且$P_C＞P_A、P_C＞P_D$，故功率最大的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
功率计算、二力平衡
【点评】
本题结合二力平衡和功率公式考查分析能力，核心是明确功率公式中速度为拉力方向的分速度，需判断力与速度的方向关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合二力平衡确定弹簧测力计对物体的拉力，再根据功率公式分析拉力做功的功率大小。首先，物体处于静止或匀速直线运动状态时受力平衡，拉力等于重力；其次，拉力做功的功率公式为$P=Fv$，其中$v$是物体在拉力方向上的分速度，需结合各选项中速度方向与拉力方向的关系、速度大小进行比较。
【解析】
1. 确定拉力大小：物体A在静止或匀速直线运动状态下，受力平衡，弹簧测力计的拉力与物体A的重力是一对平衡力，因此四个选项中拉力$F$均等于物体A的重力$G$，即拉力大小相等。
2. 分析各选项的功率：
选项A：物体静止，速度为0，拉力方向竖直向上，功率$P_A=F×0=0$；
选项B：物体竖直向上匀速运动，速度为$v_1$，拉力方向与速度方向相同，功率$P_B=Fv_1$；
选项C：物体竖直向上匀速运动，速度为$v_2$，拉力方向与速度方向相同，功率$P_C=Fv_2$；
选项D：物体水平向右匀速运动，速度为$v_3$，拉力方向竖直向上，速度方向与拉力方向垂直，功率$P_D=Fv_3×\cos90°=0$；
3. 比较功率大小：已知$v_1＜v_2＜v_3$，因此$P_C=Fv_2＞P_B=Fv_1$，且$P_C＞P_A、P_C＞P_D$，故功率最大的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
功率计算、二力平衡
【点评】
本题结合二力平衡和功率公式考查分析能力，核心是明确功率公式中速度为拉力方向的分速度，需判断力与速度的方向关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
