|----|
|例3 小明用$200\ \mathrm{N}$的水平力推着重为$300\ \mathrm{N}$的木箱在水平地面上前进了$4\ \mathrm{m}$,用时$10\ \mathrm{s}$,松手后,木箱又向前自由滑行了$1\ \mathrm{m}$后静止。整个过程中,木箱的重力做功为$\mathrm{J}$,小明对木箱做功为$\mathrm{J}$,小明做功的功率是$\mathrm{W}$。|
|例3 小明用$200\ \mathrm{N}$的水平力推着重为$300\ \mathrm{N}$的木箱在水平地面上前进了$4\ \mathrm{m}$,用时$10\ \mathrm{s}$,松手后,木箱又向前自由滑行了$1\ \mathrm{m}$后静止。整个过程中,木箱的重力做功为$\mathrm{J}$,小明对木箱做功为$\mathrm{J}$,小明做功的功率是$\mathrm{W}$。|
答案
0
800
80
800
80
解析
【分析】
要解决这道题,需紧扣做功的两个必要因素(作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离),以及功和功率的计算公式来分析:
1. 重力做功判断:重力方向竖直向下,木箱全程在水平方向移动,竖直方向无位移,因此重力不做功;
2. 小明对木箱做功判断:只有小明推木箱的过程中,推力才作用在木箱上,此过程木箱在推力方向(水平)移动了4m,根据W=Fs可计算推力做功;
3. 功率计算:已知小明做功的大小和所用时间,利用P=W/t可求出功率。
【解析】
1. 重力做功:
重力的方向是竖直向下,木箱在水平地面上移动,竖直方向没有通过距离,根据做功的必要因素,重力对木箱不做功,即重力做功为0J。
2. 小明对木箱做功:
小明的推力$F=200\ \mathrm{N}$,木箱在推力作用下移动的距离$s=4\ \mathrm{m}$,根据功的计算公式$W=Fs$,可得小明对木箱做的功:
$W=200\ \mathrm{N} × 4\ \mathrm{m}=800\ \mathrm{J}$
3. 小明做功的功率:
已知小明做功$W=800\ \mathrm{J}$,用时$t=10\ \mathrm{s}$,根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,可得:
$P=\frac{800\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=80\ \mathrm{W}$
【答案】
0;800;80
【知识点】
功的计算、功率的计算、做功的必要因素
【点评】
本题考查功和功率的基础计算,核心是准确理解做功的两个必要因素,明确只有力作用在物体上且物体在力的方向上移动距离时,力才对物体做功;计算功率时要注意对应做功的时间,避免错误使用总移动距离或总时间。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需紧扣做功的两个必要因素(作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离),以及功和功率的计算公式来分析:
1. 重力做功判断:重力方向竖直向下,木箱全程在水平方向移动,竖直方向无位移,因此重力不做功;
2. 小明对木箱做功判断:只有小明推木箱的过程中,推力才作用在木箱上,此过程木箱在推力方向(水平)移动了4m,根据W=Fs可计算推力做功;
3. 功率计算:已知小明做功的大小和所用时间,利用P=W/t可求出功率。
【解析】
1. 重力做功:
重力的方向是竖直向下,木箱在水平地面上移动,竖直方向没有通过距离,根据做功的必要因素,重力对木箱不做功,即重力做功为0J。
2. 小明对木箱做功:
小明的推力$F=200\ \mathrm{N}$,木箱在推力作用下移动的距离$s=4\ \mathrm{m}$,根据功的计算公式$W=Fs$,可得小明对木箱做的功:
$W=200\ \mathrm{N} × 4\ \mathrm{m}=800\ \mathrm{J}$
3. 小明做功的功率:
已知小明做功$W=800\ \mathrm{J}$,用时$t=10\ \mathrm{s}$,根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,可得:
$P=\frac{800\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=80\ \mathrm{W}$
【答案】
0;800;80
【知识点】
功的计算、功率的计算、做功的必要因素
【点评】
本题考查功和功率的基础计算,核心是准确理解做功的两个必要因素,明确只有力作用在物体上且物体在力的方向上移动距离时,力才对物体做功;计算功率时要注意对应做功的时间,避免错误使用总移动距离或总时间。
【难度系数】
0.8
|例4 如图甲所示,水平地面上的物体受到方向不变的推力$F$的作用,其$F - t$图像和$v - t$图像分别如图乙、丙所示。由图像可知,$0 ∼ 3\ \mathrm{s}$内,推力$F$对物体做功为$\mathrm{J}$;$9 ∼ 12\ \mathrm{s}$内,推力$F$对物体做功的功率为$\mathrm{W}$;$t = 4\ \mathrm{s}$时,物体受到的摩擦力为$\mathrm{N}$。|
|
|
|
答案
0
18
6
18
6
解析
【分析】
要解决这三个问题,需结合F-t图像和v-t图像分析不同时间段物体的运动状态,再利用功、功率、摩擦力的相关知识求解:
1. 0~3s内,通过v-t图像可知物体速度为0,处于静止状态,物体在推力方向上无移动距离,根据功的公式可判断做功为0;
2. 9~12s内,v-t图像显示物体匀速运动,速度已知,F-t图像给出推力大小,利用功率公式或先求功再算功率即可得到结果;
3. t=4s时,物体处于加速状态,此时摩擦力为滑动摩擦力,而9~12s物体匀速时推力与滑动摩擦力平衡,结合滑动摩擦力的影响因素,可确定t=4s时的摩擦力大小。
【解析】
1. 0~3s内推力做功:
由图丙的v-t图像可知,0~3s内物体速度为0,处于静止状态,物体在推力方向上移动的距离$s=0$。根据功的计算公式$W=Fs$,可得推力对物体做的功:
$W_1 = F_1s = 3\ \mathrm{N} × 0\ \mathrm{m} = 0\ \mathrm{J}$。
2. 9~12s内推力做功的功率:
由图丙可知,9~12s内物体以$v=3\ \mathrm{m/s}$的速度做匀速直线运动;由图乙可知,此时推力$F_2=6\ \mathrm{N}$。
根据功率公式$P=Fv$,可得推力做功的功率:
$P = F_2v = 6\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m/s} = 18\ \mathrm{W}$。
3. t=4s时物体受到的摩擦力:
9~12s内物体做匀速直线运动,此时物体受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即滑动摩擦力$f=F_2=6\ \mathrm{N}$。
t=4s时,物体处于加速运动状态,此时物体与地面间的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,这两个因素均未改变,所以滑动摩擦力大小不变,即此时摩擦力$f=6\ \mathrm{N}$。
【答案】
0;18;6
【知识点】
功的计算;功率计算;滑动摩擦力
【点评】
本题结合F-t和v-t图像,考查了功、功率的计算以及滑动摩擦力的特点,解题关键是从图像中获取物体运动状态、推力大小等信息,再结合相关公式和规律分析求解。
【难度系数】
0.6
要解决这三个问题,需结合F-t图像和v-t图像分析不同时间段物体的运动状态,再利用功、功率、摩擦力的相关知识求解:
1. 0~3s内,通过v-t图像可知物体速度为0,处于静止状态,物体在推力方向上无移动距离,根据功的公式可判断做功为0;
2. 9~12s内,v-t图像显示物体匀速运动,速度已知,F-t图像给出推力大小,利用功率公式或先求功再算功率即可得到结果;
3. t=4s时,物体处于加速状态,此时摩擦力为滑动摩擦力,而9~12s物体匀速时推力与滑动摩擦力平衡,结合滑动摩擦力的影响因素,可确定t=4s时的摩擦力大小。
【解析】
1. 0~3s内推力做功:
由图丙的v-t图像可知,0~3s内物体速度为0,处于静止状态,物体在推力方向上移动的距离$s=0$。根据功的计算公式$W=Fs$,可得推力对物体做的功:
$W_1 = F_1s = 3\ \mathrm{N} × 0\ \mathrm{m} = 0\ \mathrm{J}$。
2. 9~12s内推力做功的功率:
由图丙可知,9~12s内物体以$v=3\ \mathrm{m/s}$的速度做匀速直线运动;由图乙可知,此时推力$F_2=6\ \mathrm{N}$。
根据功率公式$P=Fv$,可得推力做功的功率:
$P = F_2v = 6\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m/s} = 18\ \mathrm{W}$。
3. t=4s时物体受到的摩擦力:
9~12s内物体做匀速直线运动,此时物体受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即滑动摩擦力$f=F_2=6\ \mathrm{N}$。
t=4s时,物体处于加速运动状态,此时物体与地面间的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,这两个因素均未改变,所以滑动摩擦力大小不变,即此时摩擦力$f=6\ \mathrm{N}$。
【答案】
0;18;6
【知识点】
功的计算;功率计算;滑动摩擦力
【点评】
本题结合F-t和v-t图像,考查了功、功率的计算以及滑动摩擦力的特点,解题关键是从图像中获取物体运动状态、推力大小等信息,再结合相关公式和规律分析求解。
【难度系数】
0.6
|例5(云南中考)人工智能($\mathrm{AI}$)机器人逐渐改变了我们的生活,我国自主研发的某款人形机器人身高为$1.65\ \mathrm{m}$,质量为$55\ \mathrm{kg}$。某次测试中该机器人用大小为$100\ \mathrm{N}$的竖直向上的力将箱子在$2\ \mathrm{s}$内匀速抬高$1\ \mathrm{m}$。$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$。|
|(1)求机器人所受的重力。|
|(2)求$2\ \mathrm{s}$内机器人对箱子做的功。|
|(3)求$2\ \mathrm{s}$内机器人对箱子做功的功率。|
|(1)求机器人所受的重力。|
|(2)求$2\ \mathrm{s}$内机器人对箱子做的功。|
|(3)求$2\ \mathrm{s}$内机器人对箱子做功的功率。|
答案
解:
(1)已知$m=55\ \mathrm{kg}$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,根据G=mg,可得机器人所受重力:
$ G=55\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=550\ \mathrm{N}$
(2)已知$F=100\ \mathrm{N}$,$h=1\ \mathrm{m}$,根据W=Gh,可得2 s内机器人对箱子做的功:
$ W=100\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m}=100\ \mathrm{J}$
(3)根据$P=\frac{W}{t}$,可得2 s内机器人对箱子做功的功率:
$ P=\frac{100\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=50\ \mathrm{W}$
(1)已知$m=55\ \mathrm{kg}$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,根据G=mg,可得机器人所受重力:
$ G=55\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=550\ \mathrm{N}$
(2)已知$F=100\ \mathrm{N}$,$h=1\ \mathrm{m}$,根据W=Gh,可得2 s内机器人对箱子做的功:
$ W=100\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m}=100\ \mathrm{J}$
(3)根据$P=\frac{W}{t}$,可得2 s内机器人对箱子做功的功率:
$ P=\frac{100\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=50\ \mathrm{W}$
解析
【分析】
1. 对于第(1)问,要求机器人所受重力,已知机器人的质量和g的取值,直接利用重力计算公式$G=mg$,将已知的质量和g值代入公式即可求解。
2. 对于第(2)问,机器人对箱子做的功,已知机器人对箱子的拉力和箱子在拉力方向上移动的距离,根据功的计算公式$W=Fs$(此处拉力方向竖直向上,移动距离为竖直高度$h$,即$W=Fh$),代入已知的力和高度就能算出功。
3. 对于第(3)问,求做功的功率,已知做的功和所用时间,利用功率的计算公式$P=\frac{W}{t}$,将算出的功和时间代入公式即可得到功率。
【解析】
解:
(1) 已知机器人的质量$m=55\ \mathrm{kg}$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,根据重力公式$G=mg$,可得机器人所受的重力:
$G=mg=55\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=550\ \mathrm{N}$
(2) 已知机器人对箱子的拉力$F=100\ \mathrm{N}$,箱子被抬高的高度$h=1\ \mathrm{m}$,根据功的计算公式$W=Fh$,可得2 s内机器人对箱子做的功:
$W=Fh=100\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m}=100\ \mathrm{J}$
(3) 已知机器人对箱子做的功$W=100\ \mathrm{J}$,所用时间$t=2\ \mathrm{s}$,根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,可得2 s内机器人对箱子做功的功率:
$P=\frac{W}{t}=\frac{100\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=50\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) $550\ \mathrm{N}$
(2) $100\ \mathrm{J}$
(3) $50\ \mathrm{W}$
【知识点】
重力的计算、功的计算、功率的计算
【点评】
本题是力学基础计算题,考查重力、功、功率的公式应用,属于中考常见的基础题型,题目已知条件明确,只需准确牢记相关公式并代入数据计算即可得出结果,注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.9
1. 对于第(1)问,要求机器人所受重力,已知机器人的质量和g的取值,直接利用重力计算公式$G=mg$,将已知的质量和g值代入公式即可求解。
2. 对于第(2)问,机器人对箱子做的功,已知机器人对箱子的拉力和箱子在拉力方向上移动的距离,根据功的计算公式$W=Fs$(此处拉力方向竖直向上,移动距离为竖直高度$h$,即$W=Fh$),代入已知的力和高度就能算出功。
3. 对于第(3)问,求做功的功率,已知做的功和所用时间,利用功率的计算公式$P=\frac{W}{t}$,将算出的功和时间代入公式即可得到功率。
【解析】
解:
(1) 已知机器人的质量$m=55\ \mathrm{kg}$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,根据重力公式$G=mg$,可得机器人所受的重力:
$G=mg=55\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=550\ \mathrm{N}$
(2) 已知机器人对箱子的拉力$F=100\ \mathrm{N}$,箱子被抬高的高度$h=1\ \mathrm{m}$,根据功的计算公式$W=Fh$,可得2 s内机器人对箱子做的功:
$W=Fh=100\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m}=100\ \mathrm{J}$
(3) 已知机器人对箱子做的功$W=100\ \mathrm{J}$,所用时间$t=2\ \mathrm{s}$,根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,可得2 s内机器人对箱子做功的功率:
$P=\frac{W}{t}=\frac{100\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=50\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) $550\ \mathrm{N}$
(2) $100\ \mathrm{J}$
(3) $50\ \mathrm{W}$
【知识点】
重力的计算、功的计算、功率的计算
【点评】
本题是力学基础计算题,考查重力、功、功率的公式应用,属于中考常见的基础题型,题目已知条件明确,只需准确牢记相关公式并代入数据计算即可得出结果,注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.9
|比较物体做功的快慢|功率|功率的计算|

|----|----|----|
|做功相等,比较时间的长短|功率的物理意义:表示力对物体做功的①|必须明确计算的是哪段时间内力对物体做功的功率|
|时间相等,比较做功的多少|功率的定义式:$P =$②| |
|做功、时间均不相等,比较功和时间的比值大小|单位:$\mathrm{W}$、$\mathrm{kW}$| |
| |功率的推导式:$P =$③| |
|----|----|----|
|做功相等,比较时间的长短|功率的物理意义:表示力对物体做功的①|必须明确计算的是哪段时间内力对物体做功的功率|
|时间相等,比较做功的多少|功率的定义式:$P =$②| |
|做功、时间均不相等,比较功和时间的比值大小|单位:$\mathrm{W}$、$\mathrm{kW}$| |
| |功率的推导式:$P =$③| |
答案
快慢
$\frac{W}{t}$
Fv
$\frac{W}{t}$
Fv
解析
【分析】
这道题是对功率相关基础概念与公式的考查,解题时可以沿着知识框架的逻辑逐步推导:
1. 首先看功率的物理意义:题目开头是“比较物体做功的快慢”引出功率,所以功率的物理意义必然是描述做功的快慢程度,由此确定①的答案;
2. 接着回忆功率的定义:功率是单位时间内所做的功,也就是功与时间的比值,据此写出定义式,得到②的答案;
3. 最后推导功率的推导式:结合已学的功的公式$W=Fs$和速度公式$v=\frac{s}{t}$,将功的表达式代入功率定义式,化简后就能得到推导式,确定③的答案。
【解析】
① 功率是专门用来表示力对物体做功快慢的物理量,这是功率的核心物理意义,所以此处填“快慢”;
② 根据功率的定义,功率等于功与完成这些功所用时间的比值,因此定义式为$P=\frac{W}{t}$;
③ 由功的计算公式$W=Fs$,以及速度公式$v=\frac{s}{t}$(即$s=vt$),将$W=Fs$代入功率定义式$P=\frac{W}{t}$,可得$P=\frac{Fs}{t}=F·\frac{s}{t}=Fv$,所以推导式为$P=Fv$。
【答案】
① 快慢;② $\boldsymbol{\frac{W}{t}}$;③ $\boldsymbol{Fv}$
【知识点】
1. 功率的物理意义
2. 功率的计算公式
【点评】
本题属于功和功率板块的基础题型,着重考查功率的核心概念与公式,是学生掌握功率相关知识的入门考点,需要准确区分“做功多少”和“做功快慢”的不同,牢记功率的定义式与推导式的推导逻辑。
【难度系数】
0.9
这道题是对功率相关基础概念与公式的考查,解题时可以沿着知识框架的逻辑逐步推导:
1. 首先看功率的物理意义:题目开头是“比较物体做功的快慢”引出功率,所以功率的物理意义必然是描述做功的快慢程度,由此确定①的答案;
2. 接着回忆功率的定义:功率是单位时间内所做的功,也就是功与时间的比值,据此写出定义式,得到②的答案;
3. 最后推导功率的推导式:结合已学的功的公式$W=Fs$和速度公式$v=\frac{s}{t}$,将功的表达式代入功率定义式,化简后就能得到推导式,确定③的答案。
【解析】
① 功率是专门用来表示力对物体做功快慢的物理量,这是功率的核心物理意义,所以此处填“快慢”;
② 根据功率的定义,功率等于功与完成这些功所用时间的比值,因此定义式为$P=\frac{W}{t}$;
③ 由功的计算公式$W=Fs$,以及速度公式$v=\frac{s}{t}$(即$s=vt$),将$W=Fs$代入功率定义式$P=\frac{W}{t}$,可得$P=\frac{Fs}{t}=F·\frac{s}{t}=Fv$,所以推导式为$P=Fv$。
【答案】
① 快慢;② $\boldsymbol{\frac{W}{t}}$;③ $\boldsymbol{Fv}$
【知识点】
1. 功率的物理意义
2. 功率的计算公式
【点评】
本题属于功和功率板块的基础题型,着重考查功率的核心概念与公式,是学生掌握功率相关知识的入门考点,需要准确区分“做功多少”和“做功快慢”的不同,牢记功率的定义式与推导式的推导逻辑。
【难度系数】
0.9
1. 关于功率概念的理解,下列说法正确的是()
A. 功率大的机械做的功一定多
B. 功率大的机械做功用的时间一定少
C. 相同时间内机械做的功越多,功率越大
D. 省力的机械功率一定大
A. 功率大的机械做的功一定多
B. 功率大的机械做功用的时间一定少
C. 相同时间内机械做的功越多,功率越大
D. 省力的机械功率一定大
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,首先需明确功率的物理意义和计算公式:功率是表示物体做功快慢的物理量,公式为$ P = \frac{W}{t} $(其中$ P $为功率,$ W $为功,$ t $为时间)。解题时需结合公式,逐个分析选项:
1. 分析做功多少时,需同时考虑功率和时间($ W = Pt $);
2. 分析做功时间时,需同时考虑功和功率($ t = \frac{W}{P} $);
3. 功率的大小仅反映做功快慢,与机械是否省力无直接关联。
【解析】
功率是表示物体做功快慢的物理量,计算公式为$ P = \frac{W}{t} $,据此对各选项分析如下:
选项A:由$ W = Pt $可知,做功多少由功率和做功时间共同决定。仅知道功率大,若做功时间未知,无法确定做功的多少,故A错误。
选项B:由$ t = \frac{W}{P} $可知,做功时间由做功多少和功率共同决定。仅知道功率大,若做功多少未知,无法确定做功时间的长短,故B错误。
选项C:根据$ P = \frac{W}{t} $,当时间$ t $相同时,机械做的功$ W $越多,功率$ P $越大,符合功率的定义,故C正确。
选项D:省力的机械是指其省力特性(与机械结构、省力原理有关),而功率是反映做功快慢的物理量,二者没有必然联系,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
功率的概念、功与功率的关系
【点评】
本题考查对功率核心概念的理解,重点在于区分“做功多少”与“做功快慢”,明确功率仅反映做功的快慢,与机械是否省力无关。解题时需紧扣功率公式和物理意义,避免被错误逻辑误导。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,首先需明确功率的物理意义和计算公式:功率是表示物体做功快慢的物理量,公式为$ P = \frac{W}{t} $(其中$ P $为功率,$ W $为功,$ t $为时间)。解题时需结合公式,逐个分析选项:
1. 分析做功多少时,需同时考虑功率和时间($ W = Pt $);
2. 分析做功时间时,需同时考虑功和功率($ t = \frac{W}{P} $);
3. 功率的大小仅反映做功快慢,与机械是否省力无直接关联。
【解析】
功率是表示物体做功快慢的物理量,计算公式为$ P = \frac{W}{t} $,据此对各选项分析如下:
选项A:由$ W = Pt $可知,做功多少由功率和做功时间共同决定。仅知道功率大,若做功时间未知,无法确定做功的多少,故A错误。
选项B:由$ t = \frac{W}{P} $可知,做功时间由做功多少和功率共同决定。仅知道功率大,若做功多少未知,无法确定做功时间的长短,故B错误。
选项C:根据$ P = \frac{W}{t} $,当时间$ t $相同时,机械做的功$ W $越多,功率$ P $越大,符合功率的定义,故C正确。
选项D:省力的机械是指其省力特性(与机械结构、省力原理有关),而功率是反映做功快慢的物理量,二者没有必然联系,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
功率的概念、功与功率的关系
【点评】
本题考查对功率核心概念的理解,重点在于区分“做功多少”与“做功快慢”,明确功率仅反映做功的快慢,与机械是否省力无关。解题时需紧扣功率公式和物理意义,避免被错误逻辑误导。
【难度系数】
0.7
2. 如图所示,用大小相同的力$F$,使质量不同的两物体沿力的方向移动相同的距离$s$,所用的时间相同。关于力$F$对物体做的功和功率的说法正确的是()

A. 图甲中力$F$做功较多
B. 图乙中力$F$做功较多
C. 甲、乙两图中力$F$的功率一样大
D. 图甲中力$F$的功率一定比图乙中的大
A. 图甲中力$F$做功较多
B. 图乙中力$F$做功较多
C. 甲、乙两图中力$F$的功率一样大
D. 图甲中力$F$的功率一定比图乙中的大
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,可分两步梳理思路:
1. 判断做功多少:根据功的计算公式$ W = Fs $,功的大小仅由力的大小和物体在力的方向上移动的距离决定。题目中甲乙两图里力$ F $大小相同,物体沿力的方向移动的距离$ s $也相同,因此可直接判断两次力做的功相等。
2. 判断功率大小:功率公式为$ P = \frac{W}{t} $,已知两次做功$ W $相等,且所用时间$ t $相同,代入公式可得出两次功率大小相等,再结合选项逐一验证即可。
【解析】
1. 计算力$ F $做的功:
根据功的计算公式$ W = Fs $,
甲图中力$ F $做功:$ W_甲 = Fs $,
乙图中力$ F $做功:$ W_乙 = Fs $,
因此$ W_甲 = W_乙 $,故A、B选项错误。
2. 计算力$ F $的功率:
根据功率的计算公式$ P = \frac{W}{t} $,
已知$ W_甲 = W_乙 $,且所用时间$ t_甲 = t_乙 $,
则$ P_甲 = \frac{W_甲}{t_甲} $,$ P_乙 = \frac{W_乙}{t_乙} $,
因此$ P_甲 = P_乙 $,即甲、乙两图中力$ F $的功率一样大,C选项正确,D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题核心是考查功和功率的基本计算,需明确功的大小与物体质量无关,仅由力和力方向上的距离决定;功率由功和时间共同决定,只要功和时间均相等,功率就相等。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,可分两步梳理思路:
1. 判断做功多少:根据功的计算公式$ W = Fs $,功的大小仅由力的大小和物体在力的方向上移动的距离决定。题目中甲乙两图里力$ F $大小相同,物体沿力的方向移动的距离$ s $也相同,因此可直接判断两次力做的功相等。
2. 判断功率大小:功率公式为$ P = \frac{W}{t} $,已知两次做功$ W $相等,且所用时间$ t $相同,代入公式可得出两次功率大小相等,再结合选项逐一验证即可。
【解析】
1. 计算力$ F $做的功:
根据功的计算公式$ W = Fs $,
甲图中力$ F $做功:$ W_甲 = Fs $,
乙图中力$ F $做功:$ W_乙 = Fs $,
因此$ W_甲 = W_乙 $,故A、B选项错误。
2. 计算力$ F $的功率:
根据功率的计算公式$ P = \frac{W}{t} $,
已知$ W_甲 = W_乙 $,且所用时间$ t_甲 = t_乙 $,
则$ P_甲 = \frac{W_甲}{t_甲} $,$ P_乙 = \frac{W_乙}{t_乙} $,
因此$ P_甲 = P_乙 $,即甲、乙两图中力$ F $的功率一样大,C选项正确,D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题核心是考查功和功率的基本计算,需明确功的大小与物体质量无关,仅由力和力方向上的距离决定;功率由功和时间共同决定,只要功和时间均相等,功率就相等。
【难度系数】
0.8
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