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8. 上课铃响了，王宁一口气从一楼跑到三楼，所用的时间是 $ 10 \, \mathrm{s} $，那么，他在上楼过程中克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值()
A. $ 3 \, \mathrm{W} $
B. $ 30 \, \mathrm{W} $
C. $ 300 \, \mathrm{W} $
D. $ 3000 \, \mathrm{W} $
A. $ 3 \, \mathrm{W} $
B. $ 30 \, \mathrm{W} $
C. $ 300 \, \mathrm{W} $
D. $ 3000 \, \mathrm{W} $
答案
C
解析
【解析】
首先估测中学生的体重约为$ G = 500\,\mathrm{N} $，从一楼到三楼上升的高度约为$ h = 3\,\mathrm{m} × 2 = 6\,\mathrm{m} $。
克服重力做功：$ W = Gh = 500\,\mathrm{N} × 6\,\mathrm{m} = 3000\,\mathrm{J} $，
功率：$ P = \frac{W}{t} = \frac{3000\,\mathrm{J}}{10\,\mathrm{s}} = 300\,\mathrm{W} $，因此最接近的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
功率的计算、重力做功计算
【点评】
本题属于估算类物理题，需要结合生活实际合理估测中学生体重和楼层高度，再利用功和功率的公式进行计算，考查对生活中常见物理量的估测能力及功、功率公式的应用。
【难度系数】
0.6
首先估测中学生的体重约为$ G = 500\,\mathrm{N} $，从一楼到三楼上升的高度约为$ h = 3\,\mathrm{m} × 2 = 6\,\mathrm{m} $。
克服重力做功：$ W = Gh = 500\,\mathrm{N} × 6\,\mathrm{m} = 3000\,\mathrm{J} $，
功率：$ P = \frac{W}{t} = \frac{3000\,\mathrm{J}}{10\,\mathrm{s}} = 300\,\mathrm{W} $，因此最接近的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
功率的计算、重力做功计算
【点评】
本题属于估算类物理题，需要结合生活实际合理估测中学生体重和楼层高度，再利用功和功率的公式进行计算，考查对生活中常见物理量的估测能力及功、功率公式的应用。
【难度系数】
0.6
9. 四个同学在公园进行登山比赛。如果规定功率最大者获胜，那么最后胜出者一定是()
A. 体重最大的一个
B. 时间最短的一个
C. 做功最快的一个
D. 速度最大的一个
A. 体重最大的一个
B. 时间最短的一个
C. 做功最快的一个
D. 速度最大的一个
答案
C
解析
【解析】
功率是表示物体做功快慢的物理量，功率最大者即做功最快的物体。分析各选项：
A. 体重最大的同学，若登山高度小或时间长，其功率不一定大；
B. 时间最短的同学，若做功少，其功率不一定大；
D. 速度最大的同学，若体重小，其做功快慢无法确定；
只有做功最快的同学，功率一定最大，符合获胜要求。
【答案】
C
【知识点】
功率的物理意义
【点评】
本题考查对功率物理意义的理解，需明确功率是描述做功快慢的物理量，与做功多少、时间长短、体重大小等单一因素无必然联系。
【难度系数】
0.8
功率是表示物体做功快慢的物理量，功率最大者即做功最快的物体。分析各选项：
A. 体重最大的同学，若登山高度小或时间长，其功率不一定大；
B. 时间最短的同学，若做功少，其功率不一定大；
D. 速度最大的同学，若体重小，其做功快慢无法确定；
只有做功最快的同学，功率一定最大，符合获胜要求。
【答案】
C
【知识点】
功率的物理意义
【点评】
本题考查对功率物理意义的理解，需明确功率是描述做功快慢的物理量，与做功多少、时间长短、体重大小等单一因素无必然联系。
【难度系数】
0.8
10. 如图 9 - 4 - 3 所示，重为 $ 100 \, \mathrm{N} $ 的物体 $ A $ 在水平拉力 $ F $ 的作用下，沿水平面以 $ 0.4 \, \mathrm{m/s} $ 的速度做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为 $ 5 \, \mathrm{N} $。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略滑轮轴处的摩擦。则()
A. 拉力 $ F $ 的功率为 $ 4 \, \mathrm{W} $
B. 物体 $ A $ 受到水平面的摩擦力为 $ 5 \, \mathrm{N} $
C. 若物体 $ A $ 匀速运动 $ 2 \, \mathrm{s} $，拉力 $ F $ 做功为 $ 4 \, \mathrm{J} $
D. 物体 $ A $ 受到的支持力和它对水平面的压力是一对平衡力
A. 拉力 $ F $ 的功率为 $ 4 \, \mathrm{W} $
B. 物体 $ A $ 受到水平面的摩擦力为 $ 5 \, \mathrm{N} $
C. 若物体 $ A $ 匀速运动 $ 2 \, \mathrm{s} $，拉力 $ F $ 做功为 $ 4 \, \mathrm{J} $
D. 物体 $ A $ 受到的支持力和它对水平面的压力是一对平衡力
答案
A
解析
【解析】
本题考查动滑轮的特点、功率和功的计算、平衡力与相互作用力的判断。
1. 分析滑轮受力：弹簧测力计示数为5N，说明绳子拉力为5N，该滑轮为动滑轮的特殊使用，拉力$F=5\,\mathrm{N}$；物体A的速度$v_A=0.4\,\mathrm{m/s}$，则拉力F的移动速度$v_F=2v_A=2×0.4\,\mathrm{m/s}=0.8\,\mathrm{m/s}$。
2. 计算拉力F的功率：$P=Fv_F=5\,\mathrm{N}×0.8\,\mathrm{m/s}=4\,\mathrm{W}$，故A选项正确。
3. 分析物体A的摩擦力：物体A匀速运动，受到的拉力为两段绳子的拉力之和，即$f=2×5\,\mathrm{N}=10\,\mathrm{N}$，故B选项错误。
4. 计算拉力F做功：物体A运动2s的距离$s_A=v_A t=0.4\,\mathrm{m/s}×2\,\mathrm{s}=0.8\,\mathrm{m}$，拉力F移动的距离$s_F=2s_A=1.6\,\mathrm{m}$，拉力做功$W=Fs_F=5\,\mathrm{N}×1.6\,\mathrm{m}=8\,\mathrm{J}$，故C选项错误。
5. 判断平衡力：物体A受到的支持力作用在A上，它对水平面的压力作用在水平面上，二力作用在不同物体上，不是平衡力，故D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
动滑轮的特点；功率的计算；平衡力的判断
【点评】
本题考查动滑轮的特殊使用，需明确动滑轮反向使用时费力省距离的特点，同时结合功率、功的计算以及平衡力的判断进行综合分析，注意区分平衡力和相互作用力的不同。
【难度系数】
0.6
本题考查动滑轮的特点、功率和功的计算、平衡力与相互作用力的判断。
1. 分析滑轮受力：弹簧测力计示数为5N，说明绳子拉力为5N，该滑轮为动滑轮的特殊使用，拉力$F=5\,\mathrm{N}$；物体A的速度$v_A=0.4\,\mathrm{m/s}$，则拉力F的移动速度$v_F=2v_A=2×0.4\,\mathrm{m/s}=0.8\,\mathrm{m/s}$。
2. 计算拉力F的功率：$P=Fv_F=5\,\mathrm{N}×0.8\,\mathrm{m/s}=4\,\mathrm{W}$，故A选项正确。
3. 分析物体A的摩擦力：物体A匀速运动，受到的拉力为两段绳子的拉力之和，即$f=2×5\,\mathrm{N}=10\,\mathrm{N}$，故B选项错误。
4. 计算拉力F做功：物体A运动2s的距离$s_A=v_A t=0.4\,\mathrm{m/s}×2\,\mathrm{s}=0.8\,\mathrm{m}$，拉力F移动的距离$s_F=2s_A=1.6\,\mathrm{m}$，拉力做功$W=Fs_F=5\,\mathrm{N}×1.6\,\mathrm{m}=8\,\mathrm{J}$，故C选项错误。
5. 判断平衡力：物体A受到的支持力作用在A上，它对水平面的压力作用在水平面上，二力作用在不同物体上，不是平衡力，故D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
动滑轮的特点；功率的计算；平衡力的判断
【点评】
本题考查动滑轮的特殊使用，需明确动滑轮反向使用时费力省距离的特点，同时结合功率、功的计算以及平衡力的判断进行综合分析，注意区分平衡力和相互作用力的不同。
【难度系数】
0.6
11. 如图 9 - 4 - 4 所示，挖土机和人同时挖土，挖土机和人相比， 做功快， 的功率大。
答案
挖土机
挖土机
挖土机
解析
【解析】
功率是表示物体做功快慢的物理量。相同时间内，挖土机挖的土更多，做的功更多，因此挖土机做功更快，功率更大。
【答案】
挖土机；挖土机
【知识点】
功率的物理意义
【点评】
本题考查对功率物理意义的理解，明确相同时间内做功越多，做功越快，功率越大。
【难度系数】
0.9
功率是表示物体做功快慢的物理量。相同时间内，挖土机挖的土更多，做的功更多，因此挖土机做功更快，功率更大。
【答案】
挖土机；挖土机
【知识点】
功率的物理意义
【点评】
本题考查对功率物理意义的理解，明确相同时间内做功越多，做功越快，功率越大。
【难度系数】
0.9
12. 如图 9 - 4 - 5 所示，两位搬运工人均从一楼搬运物体到三楼，楼层高度相同。
(1)图甲中 $ ab $ 是采用 方法比较做功快慢的。
(2)图乙中 $ cd $ 是采用 方法比较做功快慢的。
(1)图甲中 $ ab $ 是采用 方法比较做功快慢的。
(2)图乙中 $ cd $ 是采用 方法比较做功快慢的。
答案
做功相同比时间
时间相同比做功
时间相同比做功
解析
【解析】
(1) 图甲中两位工人搬运的物体相同，克服物体重力做的功相同，所用时间不同，通过比较时间长短来比较做功快慢，即做功相同比时间。
(2) 图乙中两位工人搬运物体所用时间相同，搬运的物体不同，做的功不同，通过比较做功多少来比较做功快慢，即时间相同比做功。
【答案】
(1) 做功相同比时间
(2) 时间相同比做功
【知识点】
做功快慢的比较
【点评】
本题考查比较做功快慢的两种方法，需明确控制变量法在其中的应用，理解两种比较方法的适用场景。
【难度系数】
0.7
(1) 图甲中两位工人搬运的物体相同，克服物体重力做的功相同，所用时间不同，通过比较时间长短来比较做功快慢，即做功相同比时间。
(2) 图乙中两位工人搬运物体所用时间相同，搬运的物体不同，做的功不同，通过比较做功多少来比较做功快慢，即时间相同比做功。
【答案】
(1) 做功相同比时间
(2) 时间相同比做功
【知识点】
做功快慢的比较
【点评】
本题考查比较做功快慢的两种方法，需明确控制变量法在其中的应用，理解两种比较方法的适用场景。
【难度系数】
0.7
13. “绿色环保，低碳出行”。2015 年 1 月 18 日，中卫市首批 30 辆纯电动汽车投入运行。假定一辆纯电动汽车在水平路面上匀速行驶，电动机的输出功率为 $ 120 \, \mathrm{kW} $，速度为 $ 36 \, \mathrm{km/h} $，共行驶 $ 2 \, \mathrm{h} $，则电动机做功为 $ \mathrm{J} $，汽车的牵引力为 $ \mathrm{N} $。
答案
$8.64×10^8$
12000
12000
解析
【解析】
1. 计算电动机做功：
已知电动机输出功率$ P = 120\,\mathrm{kW} = 1.2×10^5\,\mathrm{W} $，行驶时间$ t = 2\,\mathrm{h} = 7200\,\mathrm{s} $，根据公式$ W = Pt $，可得：
$ W = 1.2×10^5\,\mathrm{W}×7200\,\mathrm{s} = 8.64×10^8\,\mathrm{J} $。
2. 计算汽车的牵引力：
已知行驶速度$ v = 36\,\mathrm{km/h} = 10\,\mathrm{m/s} $，根据功率推导公式$ P = Fv $，可得牵引力：
$ F = \frac{P}{v} = \frac{1.2×10^5\,\mathrm{W}}{10\,\mathrm{m/s}} = 12000\,\mathrm{N} $。
【答案】
$ 8.64×10^8 $；12000
【知识点】
功的计算、功率公式应用、牵引力求解
【点评】
本题考查功和功率公式的综合应用，解题关键是注意单位的统一与转换，属于力学与电学结合的基础题型，侧重对基本公式的掌握与应用。
【难度系数】
0.7
1. 计算电动机做功：
已知电动机输出功率$ P = 120\,\mathrm{kW} = 1.2×10^5\,\mathrm{W} $，行驶时间$ t = 2\,\mathrm{h} = 7200\,\mathrm{s} $，根据公式$ W = Pt $，可得：
$ W = 1.2×10^5\,\mathrm{W}×7200\,\mathrm{s} = 8.64×10^8\,\mathrm{J} $。
2. 计算汽车的牵引力：
已知行驶速度$ v = 36\,\mathrm{km/h} = 10\,\mathrm{m/s} $，根据功率推导公式$ P = Fv $，可得牵引力：
$ F = \frac{P}{v} = \frac{1.2×10^5\,\mathrm{W}}{10\,\mathrm{m/s}} = 12000\,\mathrm{N} $。
【答案】
$ 8.64×10^8 $；12000
【知识点】
功的计算、功率公式应用、牵引力求解
【点评】
本题考查功和功率公式的综合应用，解题关键是注意单位的统一与转换，属于力学与电学结合的基础题型，侧重对基本公式的掌握与应用。
【难度系数】
0.7
