8.(2025·海门区期末)华益中学为了记录运动会中精彩的瞬间,学校邀请摄影师携带无人机来进行航拍.如图所示,重为30N的无人机以0.5m/s的速度竖直匀速上升20m,再以1m/s的速度水平匀速飞行50m,升力对无人机做的功为J,做功时的功率为W.(不计空气阻力)

600 15

【分析】
要解决本题，需明确：①做功的两个必要因素是力和在力的方向上移动的距离，仅当力与移动距离方向一致时力才做功；②无人机匀速运动时受力平衡，升力等于重力；③功的计算公式为$W=Fs$，功率公式为$P=\frac{W}{t}$（或$P=Fv$）。首先判断升力做功的过程：升力方向竖直向上，无人机水平飞行时移动距离为水平方向，与升力方向垂直，此阶段升力不做功，仅竖直上升阶段升力做功，再据此计算功和功率。
【解析】
1. 计算升力做的功：
无人机竖直匀速上升时，受力平衡，升力$F=G=30N$；竖直上升的距离$h=20m$，水平飞行时升力方向与移动距离垂直，不做功。根据功的公式$W=Fs$，升力做功：
$W=Fh=30N×20m=600J$。
2. 计算做功的功率：
竖直上升的时间$t=\frac{h}{v_1}=\frac{20m}{0.5m/s}=40s$，根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，得：
$P=\frac{600J}{40s}=15W$（或用$P=Fv_1=30N×0.5m/s=15W$，结果一致）。
【答案】
600；15
【知识点】
功的计算、功率的计算、二力平衡
【点评】
本题结合无人机运动考查功和功率的基础计算，核心是判断力做功的条件，以及利用二力平衡确定升力大小，属于常规基础题，难度适中。
【难度系数】
0.6

9.质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示.根据图像可估算出该同学跳一次克服重力做功J,每分钟跳绳的次数是次,克服重力做功的平均功率为W.(g取10N/kg)

27 180 81

【分析】
要解决本题，需结合重力、功、功率的计算公式，从图像中提取关键信息：每次跳绳重心上升的最大高度、跳绳的周期。先计算同学的重力，再利用功的公式求单次跳绳克服重力做的功；接着从图像确定跳绳周期，算出每分钟跳绳次数；最后用总功除以时间得到平均功率。
【解析】
1. 计算跳一次克服重力做功：
同学的重力 $ G = mg = 45\,\mathrm{kg} × 10\,\mathrm{N/kg} = 450\,\mathrm{N} $，
由图像可知，每次跳绳重心上升的最大高度 $ h = 0.06\,\mathrm{m} $，
则跳一次克服重力做功 $ W = Gh = 450\,\mathrm{N} × 0.06\,\mathrm{m} = 27\,\mathrm{J} $。
2. 计算每分钟跳绳次数：
从图像可知，相邻两次起跳的时间间隔（即跳绳周期）$ T = \frac{1}{3}\,\mathrm{s} $，
1分钟=60秒，因此每分钟跳绳次数 $ n = \frac{60\,\mathrm{s}}{T} = \frac{60\,\mathrm{s}}{\frac{1}{3}\,\mathrm{s}} = 180 $次。
3. 计算克服重力做功的平均功率：
总功 $ W_{\mathrm{总}} = nW = 180 × 27\,\mathrm{J} = 4860\,\mathrm{J} $，
平均功率 $ P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{4860\,\mathrm{J}}{60\,\mathrm{s}} = 81\,\mathrm{W} $。
【答案】
27；180；81
【知识点】
重力计算、功的计算、功率计算
【点评】
本题结合图像考查力学基础计算，核心是从图像中提取跳绳周期和重心上升高度，需明确单次做功、总功与功率的关系，属于常规题型。
【难度系数】
0.3

10.(2025·灌南县期中)如图所示,质量为5kg的物体M在力F的作用下以0.5m/s的速度在水平平面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的读数为2N,则物体M与水平地面间的摩擦力为N.在2s内F做的功是J,其功率为W.(不计轮和绳重,不计轮和绳之间的摩擦)

4 4 2

【分析】
本题考查水平动滑轮的应用，需明确水平动滑轮的受力特点和运动特点：水平方向使用动滑轮时，拉力与摩擦力的关系、拉力移动距离与物体移动距离的关系。解题思路：1. 由弹簧测力计读数得绳子拉力，结合水平动滑轮的力的关系，利用二力平衡求摩擦力；2. 根据动滑轮的速度关系求出拉力F的移动速度，再计算2s内F移动的距离，进而计算功和功率。
【解析】
1. 求摩擦力：弹簧测力计读数为2N，说明绳子自由端的拉力$ F = 2N $。图中为水平动滑轮，动滑轮对物体M的拉力由两段绳子承担，因物体M做匀速直线运动，水平方向受力平衡，摩擦力等于动滑轮对物体的拉力，即$ f = 2F = 2×2N = 4N $。
2. 求F移动的距离：物体M的速度$ v_M = 0.5m/s $，水平动滑轮的特点是拉力移动的速度$ v_F = 2v_M = 2×0.5m/s = 1m/s $，2s内F移动的距离$ s_F = v_F t = 1m/s×2s = 2m $。
3. 求F做的功：根据功的公式$ W = Fs $，得$ W = 2N×2m = 4J $。
4. 求功率：根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $，得$ P = \frac{4J}{2s} = 2W $。
【答案】
4；4；2
【知识点】
水平动滑轮、功的计算、功率的计算
【点评】
本题是水平动滑轮的典型应用，需注意水平方向动滑轮与竖直方向的区别，重点掌握拉力与摩擦力、拉力移动距离与物体移动距离的关系，易错点为混淆水平和竖直动滑轮的力的关系。
【难度系数】
0.5

11.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体两次运动的路程(s)一时间(t)图像如图所示,根据图像,下列判断正确的是 ()

A.物体两次运动的速度 $v_1 ＜ v_2$
B.物体两次所受的拉力 $F_1 ＞ F_2$
C.0~6s内两次拉力对物体所做的功 $W_1 ＞ W_2$
D.0~6s内两次拉力对物体做功的功率 $P_1 ＜ P_2$

C 点拨:由题图可知,在相同时间内,物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,所以物体两次运动的速度$v_1＞v_2$,故A错误.同一物体,重力相等,对水平面的压力相等;同一水平面上,接触面的粗糙程度相同,故两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等.由于物体做匀速直线运动,说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,物体两次运动所受的拉力$F_1=F_2=f$,故B错误.由题图可知,0～6s内物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,又知两次拉力相等,根据$W=Fs$可知,0～6s内两次拉力对物体所做的功$W_1＞W_2$,故C正确.由于$W_1＞W_2$,根据$P=\frac{W}{t}$可知,0～6s内两次拉力对物体做功的功率$P_1＞P_2$,故D错误.故选C.

【分析】
要解决这道题，需结合s-t图像分析速度，再利用二力平衡判断拉力，最后根据功和功率的公式比较做功和功率。首先从图像中提取相同时间内的路程，比较速度；再根据同一物体、同一水平面的条件，结合二力平衡确定拉力关系；最后利用功、功率公式分析做功和功率的大小，逐一判断选项。
【解析】
1. 判断速度大小（选项A）：由s-t图像可知，取相同时间$ t=6s $时，第一次路程$ s_1=0.6m $，第二次路程$ s_2=0.3m $。根据速度公式$ v=\frac{s}{t} $，可得$ v_1=\frac{0.6m}{6s}=0.1m/s $，$ v_2=\frac{0.3m}{6s}=0.05m/s $，因此$ v_1＞v_2 $，选项A错误。
2. 判断拉力大小（选项B）：同一物体的重力相等，对水平面的压力等于重力，故两次对水平面的压力相等；同一水平面，接触面粗糙程度相同，因此两次物体受到的滑动摩擦力$ f $相等。物体做匀速直线运动，拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，即$ F_1=f $，$ F_2=f $，所以$ F_1=F_2 $，选项B错误。
3. 判断做功大小（选项C）：0~6s内，由图像知$ s_1=0.6m $，$ s_2=0.3m $，且$ F_1=F_2 $。根据功的公式$ W=Fs $，可得$ W_1=F_1s_1 $，$ W_2=F_2s_2 $，因$ F $相同、$ s_1＞s_2 $，故$ W_1＞W_2 $，选项C正确。
4. 判断功率大小（选项D）：0~6s内时间$ t $相同，根据功率公式$ P=\frac{W}{t} $，因$ W_1＞W_2 $，所以$ P_1＞P_2 $，选项D错误。
综上，正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
s-t图像、二力平衡、功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合s-t图像综合考查力学核心知识点，需从图像中提取路程信息，结合二力平衡、功和功率的公式进行分析，是一道典型的力学综合题，解题关键在于准确解读图像和灵活运用公式。
【难度系数】
0.6

12.在体育课上,小明用频闪照相机记录了质量为450g的足球沿斜坡向下运动的过程.频闪照相机每隔0.2s拍一张照片,照片记录了足球在不同时刻的位置如图所示.由图可估算该足球从位置A到位置B的过程中,足球的重力做功的功率最接近于（）

A.3W
B.6W
C.9W
D.12W

A

【分析】要计算重力做功的功率，需利用功率公式$P=\frac{W}{t}$，其中重力做功$W=Gh$（$G$为足球重力，$h$为A到B的竖直高度差）。首先根据频闪照片确定运动总时间，再结合图片估算竖直高度差，代入公式计算即可。
【解析】
1. 计算足球重力：$m=450g=0.45kg$，则$G=mg=0.45kg×10N/kg=4.5N$。
2. 确定运动时间：频闪间隔为$0.2s$，从A到B共有4个时间间隔，总时间$t=4×0.2s=0.8s$。
3. 估算竖直高度差：观察图片，足球直径约为$22cm$，A到B的斜坡总长度约为4个足球直径（即$0.88m$），结合斜坡倾角估算竖直高度差$h≈0.5m$。
4. 计算重力做功：$W=Gh=4.5N×0.5m=2.25J$。
5. 计算功率：$P=\frac{W}{t}=\frac{2.25J}{0.8s}≈2.8W$，最接近$3W$。
【答案】A
【知识点】功率计算、重力做功、频闪照片应用
【点评】本题结合频闪照片考查重力做功的功率估算，关键是正确获取运动时间和竖直高度，需注意单位换算与公式的灵活运用，属于基础估算类题目。
【难度系数】0.5

13.引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，该运动的规范动作是两手正握单杠，上提时，下颚须超过杠面，下放时两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，可达到锻炼臂力和腹肌的
目的.物理实践活动时，小明连续做了15个规范的引体向上，现粗略测算小明做引体向上的功率，设计的实验记录表格如表所示.

(1)实验原理：.
(2)需要的测量器材：体重计、、.
(3)请将表中空格处内容补充完整：①；②.
(4)小组同学认为该实验为了减小误差，需要多次测量求平均值，这种做法（选填“正确”或“不正确”）.
(5)小组中小华也在1min内完成15个规范动作，小组同学讨论后认为，小明和小华的功率不相等，理由是（写出一点，合理即可）.

(1)$P=\frac{mgh}{t}$ (2)刻度尺 秒表 (3)①重心升高的高度$h/m$ ②功率$P/W$ (4)不正确 (5)两位同学的质量不相同

【分析】
要解决这道题，需结合功率的相关知识分析：首先，测功率的实验原理是功率的定义式，引体向上时克服重力做功，功与时间的比值即为功率；其次，确定需测量的物理量对应所需器材；然后明确实验表格需记录的物理量；再分析多次测量求平均值的合理性；最后根据功率的影响因素判断功率不同的原因。
【解析】
(1) 功率的定义是功与时间的比值，引体向上时克服重力做功$W=Gh=mgh$，因此实验原理为$P=\frac{W}{t}=\frac{mgh}{t}$。
(2) 测量质量用体重计，测量重心上升的高度需刻度尺，测量做动作的总时间需秒表，故缺少的器材是刻度尺、秒表。
(3) 实验需记录的物理量包括质量、重心升高的高度、总时间，最终计算功率，因此①为重心升高的高度$h/m$，②为功率$P/W$。
(4) 该实验测量的是做15个引体向上的总功率，多次测量求平均值无法减小该实验的误差，故做法不正确。
(5) 功率$P=\frac{mgh}{t}$，两人时间$t$相同，动作规范则重心升高高度$h$相近，因此功率不同的原因是质量不同。
【答案】
(1)$P=\frac{mgh}{t}$ (2)刻度尺 秒表 (3)①重心升高的高度$h/m$ ②功率$P/W$ (4)不正确 (5)两位同学的质量不相同
【知识点】
功率的测量、功的计算、实验器材选择
【点评】
本题结合健身场景考查功率的相关实验，将物理知识与实际生活结合，需学生理解实验原理、器材选择及误差分析，难度适中。
【难度系数】
0.5