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9. 攀岩是一项挑战自然，超越自我的惊险运动.一位攀岩者的体重为520 N，背着质量为8 kg的背包，用时40 min登上高为9 m的峭壁.在此过程中攀岩者对背包做功
720
J，他做功的平均功率是2.25
W.(g取10 N/kg)答案
9. 720 2.25
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步计算：首先计算攀岩者对背包做的功，利用功的公式W=Fs，先通过G=mg算出背包重力，再结合峭壁高度求出对背包的功；然后计算平均功率，功率公式为P=W/t，总功是克服自身重力和背包重力的总功，需先算总重力，再算总功，同时要把时间单位从分钟换算成秒，最后代入功率公式计算。
【解析】
1. 计算背包的重力：根据重力公式$ G=mg $，背包质量$ m=8\ \mathrm{kg} $，$ g $取$ 10\ \mathrm{N/kg} $，得$ G_{\mathrm{包}}=8\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=80\ \mathrm{N} $；
2. 计算对背包做的功：功的公式为$ W=Fs $，此处力为背包重力，距离为峭壁高度$ h=9\ \mathrm{m} $，故$ W_{\mathrm{包}}=G_{\mathrm{包}}h=80\ \mathrm{N} × 9\ \mathrm{m}=720\ \mathrm{J} $；
3. 计算总重力：攀岩者体重$ G_{\mathrm{人}}=520\ \mathrm{N} $，总重力$ G_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{人}}+G_{\mathrm{包}}=520\ \mathrm{N}+80\ \mathrm{N}=600\ \mathrm{N} $；
4. 计算总功：总功是克服总重力做的功，$ W_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{总}}h=600\ \mathrm{N} × 9\ \mathrm{m}=5400\ \mathrm{J} $；
5. 时间单位换算：用时$ t=40\ \mathrm{min}=40 × 60\ \mathrm{s}=2400\ \mathrm{s} $；
6. 计算平均功率：根据功率公式$ P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t} $，得$ P=\frac{5400\ \mathrm{J}}{2400\ \mathrm{s}}=2.25\ \mathrm{W} $。
【答案】
720；2.25
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查功与功率的基础计算，核心是明确做功对应的力（对背包做功仅需考虑背包重力，总功需包含自身与背包总重力），需注意时间单位的换算，属于初中物理力学的基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需分两步计算：首先计算攀岩者对背包做的功，利用功的公式W=Fs，先通过G=mg算出背包重力，再结合峭壁高度求出对背包的功；然后计算平均功率，功率公式为P=W/t，总功是克服自身重力和背包重力的总功，需先算总重力，再算总功，同时要把时间单位从分钟换算成秒，最后代入功率公式计算。
【解析】
1. 计算背包的重力：根据重力公式$ G=mg $，背包质量$ m=8\ \mathrm{kg} $，$ g $取$ 10\ \mathrm{N/kg} $，得$ G_{\mathrm{包}}=8\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=80\ \mathrm{N} $；
2. 计算对背包做的功：功的公式为$ W=Fs $，此处力为背包重力，距离为峭壁高度$ h=9\ \mathrm{m} $，故$ W_{\mathrm{包}}=G_{\mathrm{包}}h=80\ \mathrm{N} × 9\ \mathrm{m}=720\ \mathrm{J} $；
3. 计算总重力：攀岩者体重$ G_{\mathrm{人}}=520\ \mathrm{N} $，总重力$ G_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{人}}+G_{\mathrm{包}}=520\ \mathrm{N}+80\ \mathrm{N}=600\ \mathrm{N} $；
4. 计算总功：总功是克服总重力做的功，$ W_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{总}}h=600\ \mathrm{N} × 9\ \mathrm{m}=5400\ \mathrm{J} $；
5. 时间单位换算：用时$ t=40\ \mathrm{min}=40 × 60\ \mathrm{s}=2400\ \mathrm{s} $；
6. 计算平均功率：根据功率公式$ P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t} $，得$ P=\frac{5400\ \mathrm{J}}{2400\ \mathrm{s}}=2.25\ \mathrm{W} $。
【答案】
720；2.25
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查功与功率的基础计算，核心是明确做功对应的力（对背包做功仅需考虑背包重力，总功需包含自身与背包总重力），需注意时间单位的换算，属于初中物理力学的基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
10. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图象可知当t＝1 s时，物体所受的摩擦力为
2
N，当t＝3 s时，摩擦力＜
(＜/＝/＞)推力，当t＝5 s时，推力做功的功率为16
W.答案
10. 2 ＜ 16
解析
【分析】
要解答本题，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，再利用二力平衡、摩擦力特点、功率公式逐步推导：
1. 分析t=1s时：先看v-t图，0~2s物体速度为0，处于静止状态，此时静摩擦力与推力平衡；再对应F-t图，0~2s推力大小，即可得到静摩擦力。
2. 分析t=3s时：看v-t图，2~4s物体速度增大，做加速运动，此时推力大于摩擦力（合力使物体加速），结合F-t图的推力，判断摩擦力与推力的大小关系。
3. 分析t=5s时：看v-t图，4~6s物体匀速运动，受力平衡，滑动摩擦力等于推力；再结合匀速时的速度，用功率公式P=Fv计算推力的功率。
【解析】
1. t=1s时：由图丙可知，0~2s物体速度为0，处于静止状态，水平方向受力平衡，静摩擦力等于推力。由图乙，0~2s推力F=2N，故此时摩擦力为2N。
2. t=3s时：由图丙，2~4s物体速度逐渐增大，做加速直线运动，水平方向合力向前，因此推力大于滑动摩擦力，即摩擦力＜推力。
3. t=5s时：由图丙，4~6s物体做匀速直线运动，速度v=4m/s，受力平衡，滑动摩擦力等于推力。由图乙，4~6s推力F'=4N；根据功率公式P=Fv，推力做功的功率P=4N×4m/s=16W。
【答案】
2 ＜ 16
【知识点】
二力平衡、摩擦力、功率计算
【点评】
本题结合F-t与v-t图像考查力学综合知识，需准确分析不同阶段物体的运动状态，区分静摩擦力和滑动摩擦力的判断方法，关键是利用平衡条件和功率公式解题，属于中等难度的力学基础题。
【难度系数】
0.5
要解答本题，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，再利用二力平衡、摩擦力特点、功率公式逐步推导：
1. 分析t=1s时：先看v-t图，0~2s物体速度为0，处于静止状态，此时静摩擦力与推力平衡；再对应F-t图，0~2s推力大小，即可得到静摩擦力。
2. 分析t=3s时：看v-t图，2~4s物体速度增大，做加速运动，此时推力大于摩擦力（合力使物体加速），结合F-t图的推力，判断摩擦力与推力的大小关系。
3. 分析t=5s时：看v-t图，4~6s物体匀速运动，受力平衡，滑动摩擦力等于推力；再结合匀速时的速度，用功率公式P=Fv计算推力的功率。
【解析】
1. t=1s时：由图丙可知，0~2s物体速度为0，处于静止状态，水平方向受力平衡，静摩擦力等于推力。由图乙，0~2s推力F=2N，故此时摩擦力为2N。
2. t=3s时：由图丙，2~4s物体速度逐渐增大，做加速直线运动，水平方向合力向前，因此推力大于滑动摩擦力，即摩擦力＜推力。
3. t=5s时：由图丙，4~6s物体做匀速直线运动，速度v=4m/s，受力平衡，滑动摩擦力等于推力。由图乙，4~6s推力F'=4N；根据功率公式P=Fv，推力做功的功率P=4N×4m/s=16W。
【答案】
2 ＜ 16
【知识点】
二力平衡、摩擦力、功率计算
【点评】
本题结合F-t与v-t图像考查力学综合知识，需准确分析不同阶段物体的运动状态，区分静摩擦力和滑动摩擦力的判断方法，关键是利用平衡条件和功率公式解题，属于中等难度的力学基础题。
【难度系数】
0.5
11. (2024·自贡)如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动了5 s,弹簧测力计的示数为8 N(不计滑轮和绳子的质量及它们之间的摩擦),拉力F做功的功率为 (
A.1.6 W
B.3.2 W
C.8 W
D.16 W
B
)A.1.6 W
B.3.2 W
C.8 W
D.16 W
答案
11. B
解析
【分析】
要解决这道题，需明确两个核心要点：一是同一根绳子的拉力处处相等，可据此确定拉力F的大小；二是动滑轮的运动特点，当物体连接在动滑轮轴上时，拉力移动的距离是物体移动距离的2倍，进而得到拉力的速度，最后利用功率公式计算功率。具体步骤为：先确定拉力F，再计算物体移动的距离，接着得到拉力移动的距离，最后通过功和功率的关系算出功率。
【解析】
1. 确定拉力F的大小：不计滑轮和绳子的质量及摩擦，同一根绳子的拉力相等，弹簧测力计示数为8N，因此拉力F=8N。
2. 计算物体A移动的距离：物体A的速度v_A=0.2m/s，运动时间t=5s，根据公式s=vt，物体A移动的距离s_A=v_A t=0.2m/s×5s=1m。
3. 确定拉力F移动的距离：图中滑轮为动滑轮，物体A连接在滑轮轴上，拉力F移动的距离是物体A移动距离的2倍，即s_F=2s_A=2×1m=2m。
4. 计算拉力F做功的功率：拉力做的功W=F s_F=8N×2m=16J，功率P=W/t=16J/5s=3.2W。
【答案】
B
【知识点】
动滑轮特点、功率计算
【点评】
本题结合动滑轮特点考查功率计算，关键是理解动滑轮轴受力时拉力移动距离与物体移动距离的关系，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确两个核心要点：一是同一根绳子的拉力处处相等，可据此确定拉力F的大小；二是动滑轮的运动特点，当物体连接在动滑轮轴上时，拉力移动的距离是物体移动距离的2倍，进而得到拉力的速度，最后利用功率公式计算功率。具体步骤为：先确定拉力F，再计算物体移动的距离，接着得到拉力移动的距离，最后通过功和功率的关系算出功率。
【解析】
1. 确定拉力F的大小：不计滑轮和绳子的质量及摩擦，同一根绳子的拉力相等，弹簧测力计示数为8N，因此拉力F=8N。
2. 计算物体A移动的距离：物体A的速度v_A=0.2m/s，运动时间t=5s，根据公式s=vt，物体A移动的距离s_A=v_A t=0.2m/s×5s=1m。
3. 确定拉力F移动的距离：图中滑轮为动滑轮，物体A连接在滑轮轴上，拉力F移动的距离是物体A移动距离的2倍，即s_F=2s_A=2×1m=2m。
4. 计算拉力F做功的功率：拉力做的功W=F s_F=8N×2m=16J，功率P=W/t=16J/5s=3.2W。
【答案】
B
【知识点】
动滑轮特点、功率计算
【点评】
本题结合动滑轮特点考查功率计算，关键是理解动滑轮轴受力时拉力移动距离与物体移动距离的关系，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
12. 物理中常用数学方法来表示某些量的关系.下列图象中能用阴影面积表示相应的量是 (
B
) 答案
12. B
解析
【分析】要判断阴影面积是否表示对应物理量，需结合各物理量的公式，分析每个图像中横纵坐标的乘积是否等于目标物理量。回忆相关公式：压力$ F = pS $，压强$ p=\frac{F}{S} $，功率$ P=\frac{W}{t} $，时间$ t=\frac{W}{P} $。逐个分析选项：A选项中，横坐标是受力面积$ S $，纵坐标是压力$ F $，阴影面积为$ F×S $，与压强公式不符；B选项中，横坐标是受力面积$ S $，纵坐标是压强$ p $，阴影面积为$ p×S $，根据公式可知该面积等于压力；C选项中，横坐标是时间$ t $，纵坐标是功$ W $，阴影面积为$ W×t $，与功率公式不符；D选项中，横坐标是功率$ P $，纵坐标是功$ W $，阴影面积为$ W×P $，与时间公式不符。因此正确选项为B。
【解析】根据物理公式逐一分析选项：
1. 选项A：压强公式为$ p=\frac{F}{S} $，阴影面积是$ F × S $，不等于压强，错误；
2. 选项B：压力公式为$ F = pS $，阴影面积是$ p × S $，等于压力，正确；
3. 选项C：功率公式为$ P=\frac{W}{t} $，阴影面积是$ W × t $，不等于功率，错误；
4. 选项D：时间公式为$ t=\frac{W}{P} $，阴影面积是$ W × P $，不等于时间，错误。
【答案】B
【知识点】压强公式、压力计算、功率公式
【点评】本题考查物理量公式与图像面积的对应关系，需熟练掌握各物理量间的计算公式，明确图像横纵坐标乘积的物理意义，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】根据物理公式逐一分析选项：
1. 选项A：压强公式为$ p=\frac{F}{S} $，阴影面积是$ F × S $，不等于压强，错误；
2. 选项B：压力公式为$ F = pS $，阴影面积是$ p × S $，等于压力，正确；
3. 选项C：功率公式为$ P=\frac{W}{t} $，阴影面积是$ W × t $，不等于功率，错误；
4. 选项D：时间公式为$ t=\frac{W}{P} $，阴影面积是$ W × P $，不等于时间，错误。
【答案】B
【知识点】压强公式、压力计算、功率公式
【点评】本题考查物理量公式与图像面积的对应关系，需熟练掌握各物理量间的计算公式，明确图像横纵坐标乘积的物理意义，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
13. 如图所示,一物块从光滑斜面上A点由静止滑下,B为斜面AC的中点,设物块在AB段重力做功为$W_1$,重力做功的功率为$P_1$;在BC段重力做功为$W_2$,重力做功的功率为$P_2$,则下列关系正确的是 (
A.$W_1＞W_2,P_1＞P_2$
B.$W_1=W_2,P_1=P_2$
C.$W_1=W_2,P_1＜P_2$
D.$W_1＜W_2,P_1＜P_2$
C
)A.$W_1＞W_2,P_1＞P_2$
B.$W_1=W_2,P_1=P_2$
C.$W_1=W_2,P_1＜P_2$
D.$W_1＜W_2,P_1＜P_2$
答案
13. C
解析
【分析】要解决这道题，需分别比较重力做功和功率的大小：①重力做功的公式为$ W = Gh $，其中$ h $是物体在重力方向（竖直方向）移动的高度，因此只需判断AB段和BC段的竖直高度是否相等，即可比较$ W_1 $和$ W_2 $；②功率的公式为$ P = \frac{W}{t} $，在做功$ W $相同的情况下，功率与时间$ t $成反比，因此需要结合物块在光滑斜面上下滑的运动特点（加速运动），判断AB段和BC段的运动时间长短，进而比较$ P_1 $和$ P_2 $。
【解析】
1. 比较重力做功$ W_1 $和$ W_2 $：
重力做功的计算公式为$ W = Gh $，其中$ G $是物块的重力，$ h $是物块在竖直方向移动的高度。
因为B是斜面AC的中点，所以AB段和BC段对应的竖直高度相等，设为$ h $，因此$ W_1 = G · h $，$ W_2 = G · h $，可得$ W_1 = W_2 $。
2. 比较功率$ P_1 $和$ P_2 $：
功率的计算公式为$ P = \frac{W}{t} $，已知$ W_1 = W_2 $，只需比较两段的运动时间$ t_1 $和$ t_2 $。
由于斜面光滑，物块从A点由静止滑下时做加速直线运动，因此物块在BC段的平均速度大于AB段的平均速度；又因为AB和BC的长度相等，根据公式$ t = \frac{s}{v} $，平均速度越大，运动时间越短，所以$ t_1 ＞ t_2 $。
结合功率公式，$ W $相同，$ t $越大，功率越小，因此$ P_1 = \frac{W_1}{t_1} $，$ P_2 = \frac{W_2}{t_2} $，可得$ P_1 ＜ P_2 $。
综上，$ W_1 = W_2 $且$ P_1 ＜ P_2 $，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
重力做功、功率计算
【点评】
本题综合考查重力做功和功率的比较，关键在于理解重力做功仅与竖直高度有关，而功率与做功和时间都有关；需注意物块在光滑斜面上下滑是加速运动，后半段时间更短，这是容易出错的点，整体属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.6
【解析】
1. 比较重力做功$ W_1 $和$ W_2 $：
重力做功的计算公式为$ W = Gh $，其中$ G $是物块的重力，$ h $是物块在竖直方向移动的高度。
因为B是斜面AC的中点，所以AB段和BC段对应的竖直高度相等，设为$ h $，因此$ W_1 = G · h $，$ W_2 = G · h $，可得$ W_1 = W_2 $。
2. 比较功率$ P_1 $和$ P_2 $：
功率的计算公式为$ P = \frac{W}{t} $，已知$ W_1 = W_2 $，只需比较两段的运动时间$ t_1 $和$ t_2 $。
由于斜面光滑，物块从A点由静止滑下时做加速直线运动，因此物块在BC段的平均速度大于AB段的平均速度；又因为AB和BC的长度相等，根据公式$ t = \frac{s}{v} $，平均速度越大，运动时间越短，所以$ t_1 ＞ t_2 $。
结合功率公式，$ W $相同，$ t $越大，功率越小，因此$ P_1 = \frac{W_1}{t_1} $，$ P_2 = \frac{W_2}{t_2} $，可得$ P_1 ＜ P_2 $。
综上，$ W_1 = W_2 $且$ P_1 ＜ P_2 $，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
重力做功、功率计算
【点评】
本题综合考查重力做功和功率的比较，关键在于理解重力做功仅与竖直高度有关，而功率与做功和时间都有关；需注意物块在光滑斜面上下滑是加速运动，后半段时间更短，这是容易出错的点，整体属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.6
14. 炎热的夏天，王爷爷驾着一辆功率为120 kW的小轿车，带着家人前往井冈山休闲度假.途中在一段平直的高速公路上，以 90 km/h 的速度匀速行驶，求：
（1）5 min 内行驶的路程；
（2）这段路程中小车受到的阻力.
（1）5 min 内行驶的路程；
（2）这段路程中小车受到的阻力.
答案
14.（1）$7.5×10^3$ m （2）$4.8×10^3$ N
解析
【分析】
本题考查速度公式、功率公式及二力平衡的应用。第（1）问求路程，已知速度和时间，利用速度公式变形即可，需注意单位统一；第（2）问求阻力，因小车匀速行驶，牵引力与阻力是平衡力，结合功率公式$P=Fv$可求出牵引力，进而得到阻力，同样要注意单位换算。
【解析】
（1）统一单位：时间$ t = 5\ \mathrm{min} = \frac{5}{60}\ \mathrm{h} = \frac{1}{12}\ \mathrm{h} $，速度$ v = 90\ \mathrm{km/h} $。
根据速度公式$ v = \frac{s}{t} $，变形得路程$ s = vt = 90\ \mathrm{km/h} × \frac{1}{12}\ \mathrm{h} = 7.5\ \mathrm{km} = 7.5 × 10^3\ \mathrm{m} $。
（2）统一单位：功率$ P = 120\ \mathrm{kW} = 120 × 10^3\ \mathrm{W} $，速度$ v = 90\ \mathrm{km/h} = 90 × \frac{1000\ \mathrm{m}}{3600\ \mathrm{s}} = 25\ \mathrm{m/s} $。
因小车匀速行驶，处于平衡状态，牵引力$ F $与阻力$ f $大小相等，即$ f = F $。
根据功率公式$ P = Fv $，变形得牵引力$ F = \frac{P}{v} = \frac{120 × 10^3\ \mathrm{W}}{25\ \mathrm{m/s}} = 4.8 × 10^3\ \mathrm{N} $，故阻力$ f = 4.8 × 10^3\ \mathrm{N} $。
【答案】
（1）$ 7.5×10^3\ \mathrm{m} $；（2）$ 4.8×10^3\ \mathrm{N} $
【知识点】
速度公式应用、功率公式应用、二力平衡
【点评】
本题为力学基础计算题，结合速度与功率知识点，重点考查单位换算和匀速运动的受力分析，难度适中，是初中物理的典型基础题型，需注意单位统一的细节。
【难度系数】
0.7
本题考查速度公式、功率公式及二力平衡的应用。第（1）问求路程，已知速度和时间，利用速度公式变形即可，需注意单位统一；第（2）问求阻力，因小车匀速行驶，牵引力与阻力是平衡力，结合功率公式$P=Fv$可求出牵引力，进而得到阻力，同样要注意单位换算。
【解析】
（1）统一单位：时间$ t = 5\ \mathrm{min} = \frac{5}{60}\ \mathrm{h} = \frac{1}{12}\ \mathrm{h} $，速度$ v = 90\ \mathrm{km/h} $。
根据速度公式$ v = \frac{s}{t} $，变形得路程$ s = vt = 90\ \mathrm{km/h} × \frac{1}{12}\ \mathrm{h} = 7.5\ \mathrm{km} = 7.5 × 10^3\ \mathrm{m} $。
（2）统一单位：功率$ P = 120\ \mathrm{kW} = 120 × 10^3\ \mathrm{W} $，速度$ v = 90\ \mathrm{km/h} = 90 × \frac{1000\ \mathrm{m}}{3600\ \mathrm{s}} = 25\ \mathrm{m/s} $。
因小车匀速行驶，处于平衡状态，牵引力$ F $与阻力$ f $大小相等，即$ f = F $。
根据功率公式$ P = Fv $，变形得牵引力$ F = \frac{P}{v} = \frac{120 × 10^3\ \mathrm{W}}{25\ \mathrm{m/s}} = 4.8 × 10^3\ \mathrm{N} $，故阻力$ f = 4.8 × 10^3\ \mathrm{N} $。
【答案】
（1）$ 7.5×10^3\ \mathrm{m} $；（2）$ 4.8×10^3\ \mathrm{N} $
【知识点】
速度公式应用、功率公式应用、二力平衡
【点评】
本题为力学基础计算题，结合速度与功率知识点，重点考查单位换算和匀速运动的受力分析，难度适中，是初中物理的典型基础题型，需注意单位统一的细节。
【难度系数】
0.7
