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11. (2024·苏州姑苏校级段考)关于做功,下列说法正确的是 (
A.冰壶脱离人手后继续在冰面上滑行,冰壶滑行时运动员对冰壶做了功
B.运动员举着杠铃不动时,运动员对杠铃的支持力做了功
C.扛着一桶纯净水上楼时,人对水桶的支持力做了功
D.拉着拉杆箱在水平地面上行走时,地面对拉杆箱的支持力做了功
C
)A.冰壶脱离人手后继续在冰面上滑行,冰壶滑行时运动员对冰壶做了功
B.运动员举着杠铃不动时,运动员对杠铃的支持力做了功
C.扛着一桶纯净水上楼时,人对水桶的支持力做了功
D.拉着拉杆箱在水平地面上行走时,地面对拉杆箱的支持力做了功
答案
C
解析
判断做功的依据：物体在力的方向上移动了距离。
A.冰壶脱离人手后，运动员对冰壶没有力的作用，故不做功。
B.运动员举着杠铃不动，杠铃在支持力方向上没有移动距离，故不做功。
C.扛着水桶上楼，人对水桶的支持力竖直向上，水桶在竖直方向移动了距离，故做功。
D.地面对拉杆箱的支持力竖直向上，拉杆箱在水平方向移动，在支持力方向上没有移动距离，故不做功。
答案：C
A.冰壶脱离人手后，运动员对冰壶没有力的作用，故不做功。
B.运动员举着杠铃不动，杠铃在支持力方向上没有移动距离，故不做功。
C.扛着水桶上楼，人对水桶的支持力竖直向上，水桶在竖直方向移动了距离，故做功。
D.地面对拉杆箱的支持力竖直向上，拉杆箱在水平方向移动，在支持力方向上没有移动距离，故不做功。
答案：C
12. (2024·苏州期中)如图所示是一位老人和小孩爬同一楼梯时的情景,均从一楼爬到三楼,若要比较两人在该过程中的平均功率大小,则 (
A.需要测量两人的质量,各自爬楼梯所需的时间
B.需要测量两人的质量,各自爬楼梯所需的时间和爬楼梯的高度
C.只需测量各自爬楼梯的高度
D.只需测量两人的质量
A
)A.需要测量两人的质量,各自爬楼梯所需的时间
B.需要测量两人的质量,各自爬楼梯所需的时间和爬楼梯的高度
C.只需测量各自爬楼梯的高度
D.只需测量两人的质量
答案
A
解析
要比较两人爬楼梯的平均功率大小，根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $，其中 $ W $ 为功，$ t $ 为时间。爬楼梯时克服重力做功 $ W = mgh $，所以 $ P = \frac{mgh}{t} $。
两人均从一楼爬到三楼，爬楼梯的高度 $ h $ 相同，因此比较功率只需比较 $ \frac{mg}{t} $。故需要测量两人的质量 $ m $ 和各自爬楼梯所需的时间 $ t $。
答案：A
两人均从一楼爬到三楼，爬楼梯的高度 $ h $ 相同，因此比较功率只需比较 $ \frac{mg}{t} $。故需要测量两人的质量 $ m $ 和各自爬楼梯所需的时间 $ t $。
答案：A
13. (2024·苏州吴江校级段考)物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的 $ s-t $ 图像如图甲时,受到的水平推力为 $ F_1 $;当物体运动的 $ v-t $ 图像如图乙时,受到的水平推力为 $ F_2 $,两次推力的功率分别为 $ P_1 $、$ P_2 $。下列关系正确的是 (
A.$ F_1 = F_2 $; $ P_1 ＜ P_2 $
B.$ F_1 = F_2 $; $ P_1 ＞ P_2 $
C.$ F_1 ＞ F_2 $; $ P_1 ＞ P_2 $
D.$ F_1 ＜ F_2 $; $ P_1 ＞ P_2 $
A
)A.$ F_1 = F_2 $; $ P_1 ＜ P_2 $
B.$ F_1 = F_2 $; $ P_1 ＞ P_2 $
C.$ F_1 ＞ F_2 $; $ P_1 ＞ P_2 $
D.$ F_1 ＜ F_2 $; $ P_1 ＞ P_2 $
答案
A
解析
解：由图甲可知，物体做匀速直线运动，速度$v_1=\frac{s}{t}=\frac{4m}{2s}=2m/s$，此时$F_1=f$（$f$为摩擦力）；
由图乙可知，物体做匀速直线运动，速度$v_2=4m/s$，此时$F_2=f$，故$F_1=F_2$。
功率$P=Fv$，因$F_1=F_2$，$v_1=2m/s ＜ v_2=4m/s$，所以$P_1=F_1v_1 ＜ P_2=F_2v_2$。
结论：$F_1=F_2$，$P_1 ＜ P_2$，选A。
答案：A
由图乙可知，物体做匀速直线运动，速度$v_2=4m/s$，此时$F_2=f$，故$F_1=F_2$。
功率$P=Fv$，因$F_1=F_2$，$v_1=2m/s ＜ v_2=4m/s$，所以$P_1=F_1v_1 ＜ P_2=F_2v_2$。
结论：$F_1=F_2$，$P_1 ＜ P_2$，选A。
答案：A
14. (2024·苏州工业园区段考)在中考体育测试的跳绳项目中,某同学取得了每分钟跳 150 次的好成绩。假设他每跳一次所用时间相等,每次跳离地面的平均高度为 6 cm。他跳绳时的功率最接近 (
A.7.5 W
B.75 W
C.4 500 W
D.7 500 W
B
)A.7.5 W
B.75 W
C.4 500 W
D.7 500 W
答案
B
解析
解：
1. 估算中学生质量 $ m = 50\ \text{kg} $，重力 $ G = mg = 50\ \text{kg} × 10\ \text{N/kg} = 500\ \text{N} $。
2. 每次跳离地面高度 $ h = 6\ \text{cm} = 0.06\ \text{m} $，一次跳绳做功 $ W_1 = Gh = 500\ \text{N} × 0.06\ \text{m} = 30\ \text{J} $。
3. 每分钟跳 150 次，总功 $ W = 150 × W_1 = 150 × 30\ \text{J} = 4500\ \text{J} $。
4. 时间 $ t = 60\ \text{s} $，功率 $ P = \frac{W}{t} = \frac{4500\ \text{J}}{60\ \text{s}} = 75\ \text{W} $。
答案：B
1. 估算中学生质量 $ m = 50\ \text{kg} $，重力 $ G = mg = 50\ \text{kg} × 10\ \text{N/kg} = 500\ \text{N} $。
2. 每次跳离地面高度 $ h = 6\ \text{cm} = 0.06\ \text{m} $，一次跳绳做功 $ W_1 = Gh = 500\ \text{N} × 0.06\ \text{m} = 30\ \text{J} $。
3. 每分钟跳 150 次，总功 $ W = 150 × W_1 = 150 × 30\ \text{J} = 4500\ \text{J} $。
4. 时间 $ t = 60\ \text{s} $，功率 $ P = \frac{W}{t} = \frac{4500\ \text{J}}{60\ \text{s}} = 75\ \text{W} $。
答案：B
15. (2024·苏州工业园区期中)下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是 (
A.越省力的机械,机械效率越高
B.做功越快的机械,所做的总功越大
C.所做有用功越多的机械,机械效率越高
D.使用机械可以省力或省距离,但不能省功
D
)A.越省力的机械,机械效率越高
B.做功越快的机械,所做的总功越大
C.所做有用功越多的机械,机械效率越高
D.使用机械可以省力或省距离,但不能省功
答案
D
16. (2024·苏州工业园区校级段考)如图所示,用完全相同的两个滑轮绕成了甲、乙两个滑轮组(不计绳重和摩擦),在 $ F_1 $、$ F_2 $ 的拉力作用下分别将重为 $ G_1 $、$ G_2 $ 的两个物体在相同时间内匀速提升相同的高度,若 $ G_1 ＞ G_2 $,提升物体的拉力 $ F_1 $、$ F_2 $ 所做的功分别为 $ W_1 $、$ W_2 $,机械效率分别为 $ \eta_1 $、$ \eta_2 $,则下列判断正确的是 (
A.绳自由端的拉力: $ F_1 ＜ F_2 $
B.拉力所做的功: $ W_1 ＜ W_2 $
C.拉力的功率: $ P_1 ＞ P_2 $
D.滑轮组的机械效率: $ \eta_1 = \eta_2 $
C
)A.绳自由端的拉力: $ F_1 ＜ F_2 $
B.拉力所做的功: $ W_1 ＜ W_2 $
C.拉力的功率: $ P_1 ＞ P_2 $
D.滑轮组的机械效率: $ \eta_1 = \eta_2 $
答案
C
解析
解：由图可知，甲滑轮组承担物重的绳子段数$n_1 = 2$，乙滑轮组$n_2 = 3$。
不计绳重和摩擦，拉力$F=\frac{1}{n}(G + G_{动})$，因两滑轮组完全相同（$G_{动}$相同），且$G_1＞G_2$，则$F_1=\frac{1}{2}(G_1 + G_{动})$，$F_2=\frac{1}{3}(G_2 + G_{动})$，无法直接判断$F_1$与$F_2$大小，A错误。
有用功$W_{有}=Gh$，$G_1＞G_2$、$h$相同，故$W_{有1}＞W_{有2}$；额外功$W_{额}=G_{动}h$相同，总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}$，所以$W_1=W_{有1}+W_{额}＞W_{有2}+W_{额}=W_2$，B错误。
功率$P = \frac{W_{总}}{t}$，$t$相同，$W_1＞W_2$，则$P_1＞P_2$，C正确。
机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{G}{G + G_{动}}$，$G_1＞G_2$，故$\eta_1＞\eta_2$，D错误。
答案：C
不计绳重和摩擦，拉力$F=\frac{1}{n}(G + G_{动})$，因两滑轮组完全相同（$G_{动}$相同），且$G_1＞G_2$，则$F_1=\frac{1}{2}(G_1 + G_{动})$，$F_2=\frac{1}{3}(G_2 + G_{动})$，无法直接判断$F_1$与$F_2$大小，A错误。
有用功$W_{有}=Gh$，$G_1＞G_2$、$h$相同，故$W_{有1}＞W_{有2}$；额外功$W_{额}=G_{动}h$相同，总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}$，所以$W_1=W_{有1}+W_{额}＞W_{有2}+W_{额}=W_2$，B错误。
功率$P = \frac{W_{总}}{t}$，$t$相同，$W_1＞W_2$，则$P_1＞P_2$，C正确。
机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{G}{G + G_{动}}$，$G_1＞G_2$，故$\eta_1＞\eta_2$，D错误。
答案：C
17. 生活中,人们通常用两种方法来比较做功的快慢。方法①:相同的时间比较做功的多少;方法②:
做相同的功比较所用时间的多少
。如图所示,用挖土机挖土比人力挖土快得多,所用的是判断方法①
(①/②),物理学用功率描述做功的快慢,公式为 $ P = \frac{W}{t} $,这种方法与上述方法①
(①/②)是相同的。答案
做相同的功比较所用时间的多少 ① ①
