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5. 如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是$G_1$、$G_2$，且$G_1＞G_2$，某次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做功的大小分别为$W_1$、$W_2$，重力做功的快慢分别为$P_1$、$P_2$，则（
A.$W_1＞W_2$
B.$W_1=W_2$
C.$P_1＜P_2$
D.$P_1=P_2$
A
）A.$W_1＞W_2$
B.$W_1=W_2$
C.$P_1＜P_2$
D.$P_1=P_2$
答案
5. A
解析
【分析】
要解决本题，需掌握重力做功和功率的计算方法：重力做功公式为$ W = Gh $，其中$ h $是重力方向上移动的距离；功率是做功的快慢，公式为$ P = \frac{W}{t} $。小桂和小林从同一秋千的最高点下摆到最低点，下落高度$ h $相同，且运动时间$ t $相同，结合已知的重力大小关系，即可比较做功和功率的大小。
【解析】
1. 重力做功的比较：
重力做功公式为$ W = Gh $，两人下落高度$ h $相同，已知$ G_1 ＞ G_2 $，因此$ W_1 = G_1 h $，$ W_2 = G_2 h $，可得$ W_1 ＞ W_2 $，故A正确，B错误。
2. 功率的比较：
功率公式为$ P = \frac{W}{t} $，两人运动时间$ t $相同，且$ W_1 ＞ W_2 $，因此$ P_1 = \frac{W_1}{t} $，$ P_2 = \frac{W_2}{t} $，可得$ P_1 ＞ P_2 $，故C、D错误。
【答案】
A
【知识点】
重力做功；功率
【点评】
本题考查重力做功和功率的基础计算，核心是明确下落高度、运动时间相同，结合公式分析即可，属于基础题。
【难度系数】
0.3
要解决本题，需掌握重力做功和功率的计算方法：重力做功公式为$ W = Gh $，其中$ h $是重力方向上移动的距离；功率是做功的快慢，公式为$ P = \frac{W}{t} $。小桂和小林从同一秋千的最高点下摆到最低点，下落高度$ h $相同，且运动时间$ t $相同，结合已知的重力大小关系，即可比较做功和功率的大小。
【解析】
1. 重力做功的比较：
重力做功公式为$ W = Gh $，两人下落高度$ h $相同，已知$ G_1 ＞ G_2 $，因此$ W_1 = G_1 h $，$ W_2 = G_2 h $，可得$ W_1 ＞ W_2 $，故A正确，B错误。
2. 功率的比较：
功率公式为$ P = \frac{W}{t} $，两人运动时间$ t $相同，且$ W_1 ＞ W_2 $，因此$ P_1 = \frac{W_1}{t} $，$ P_2 = \frac{W_2}{t} $，可得$ P_1 ＞ P_2 $，故C、D错误。
【答案】
A
【知识点】
重力做功；功率
【点评】
本题考查重力做功和功率的基础计算，核心是明确下落高度、运动时间相同，结合公式分析即可，属于基础题。
【难度系数】
0.3
6. 如图所示，是一种上肢力量训练项目“双杠屈臂伸”。若一个普通中学生在30 s内完成12次双杠屈臂伸，每次屈臂伸身体上升的高度约为0.4 m，则该学生在此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（
A.900 W
B.90 W
C.9 W
D.0.9 W
B
）A.900 W
B.90 W
C.9 W
D.0.9 W
答案
6. B
解析
【分析】
要计算克服重力做功的平均功率，需明确：克服重力做功公式为$ W = Gh $，平均功率公式为$ P = \frac{W_{总}}{t} $。首先结合生活常识估计普通中学生的重力，再计算12次动作的总功，最后用总功除以总时间得到平均功率，对比选项选出答案。
【解析】
普通中学生的质量约为$ m = 50\ \mathrm{kg} $，其重力$ G = mg = 50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 500\ \mathrm{N} $。
每次屈臂伸克服重力做功：$ W_1 = Gh = 500\ \mathrm{N} × 0.4\ \mathrm{m} = 200\ \mathrm{J} $。
12次动作的总功：$ W_{总} = 12 × W_1 = 12 × 200\ \mathrm{J} = 2400\ \mathrm{J} $。
平均功率：$ P = \frac{W_{总}}{t} = \frac{2400\ \mathrm{J}}{30\ \mathrm{s}} = 80\ \mathrm{W} $，最接近90W，故选B。
【答案】
B
【知识点】
功的计算；功率的计算
【点评】
本题结合体育训练场景，考查克服重力做功与平均功率的计算，需结合常识估计中学生质量，代入公式即可求解，属于基础题。
【难度系数】
0.7
要计算克服重力做功的平均功率，需明确：克服重力做功公式为$ W = Gh $，平均功率公式为$ P = \frac{W_{总}}{t} $。首先结合生活常识估计普通中学生的重力，再计算12次动作的总功，最后用总功除以总时间得到平均功率，对比选项选出答案。
【解析】
普通中学生的质量约为$ m = 50\ \mathrm{kg} $，其重力$ G = mg = 50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 500\ \mathrm{N} $。
每次屈臂伸克服重力做功：$ W_1 = Gh = 500\ \mathrm{N} × 0.4\ \mathrm{m} = 200\ \mathrm{J} $。
12次动作的总功：$ W_{总} = 12 × W_1 = 12 × 200\ \mathrm{J} = 2400\ \mathrm{J} $。
平均功率：$ P = \frac{W_{总}}{t} = \frac{2400\ \mathrm{J}}{30\ \mathrm{s}} = 80\ \mathrm{W} $，最接近90W，故选B。
【答案】
B
【知识点】
功的计算；功率的计算
【点评】
本题结合体育训练场景，考查克服重力做功与平均功率的计算，需结合常识估计中学生质量，代入公式即可求解，属于基础题。
【难度系数】
0.7
7.某餐馆用智能机器人(如图)替代人工送菜。该机器人用20 s时间在水平路面上运行30 m将菜送到客人桌前;若机器人和菜总质量为25 kg,工作时牵引力恒为50 N,完
成本次送菜,牵引力做功
成本次送菜,牵引力做功1500
J,牵引力做功的功率为75
W,机器人所受重力做功0
J。答案
7. 1500 75 0
解析
【分析】
要解答本题，需掌握功、功率的计算公式及做功的两个必要因素：①牵引力做功的公式为$ W=Fs $，其中$ F $是牵引力，$ s $是牵引力方向上移动的距离；②功率公式为$ P=\frac{W}{t} $；③重力做功需要物体在竖直方向有位移，水平运动时重力不做功。据此分三步计算即可。
【解析】
1. 牵引力做功：根据功的计算公式$ W = Fs $，代入已知的牵引力$ F=50\ \mathrm{N} $和移动距离$ s=30\ \mathrm{m} $，可得$ W=50\ \mathrm{N} × 30\ \mathrm{m}=1500\ \mathrm{J} $。
2. 牵引力做功的功率：根据功率公式$ P=\frac{W}{t} $，代入做功$ W=1500\ \mathrm{J} $和时间$ t=20\ \mathrm{s} $，可得$ P=\frac{1500\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{s}}=75\ \mathrm{W} $。
3. 重力做功：重力方向竖直向下，机器人在水平路面运动，竖直方向没有移动距离，不满足做功的条件，因此重力做功为$ 0\ \mathrm{J} $。
【答案】
1500；75；0
【知识点】
功的计算；功率的计算；做功的判断
【点评】
本题考查功、功率的基本计算及做功的必要条件，是初中物理的基础题型，侧重对公式的应用和概念的理解，难度较低。
【难度系数】
0.3
要解答本题，需掌握功、功率的计算公式及做功的两个必要因素：①牵引力做功的公式为$ W=Fs $，其中$ F $是牵引力，$ s $是牵引力方向上移动的距离；②功率公式为$ P=\frac{W}{t} $；③重力做功需要物体在竖直方向有位移，水平运动时重力不做功。据此分三步计算即可。
【解析】
1. 牵引力做功：根据功的计算公式$ W = Fs $，代入已知的牵引力$ F=50\ \mathrm{N} $和移动距离$ s=30\ \mathrm{m} $，可得$ W=50\ \mathrm{N} × 30\ \mathrm{m}=1500\ \mathrm{J} $。
2. 牵引力做功的功率：根据功率公式$ P=\frac{W}{t} $，代入做功$ W=1500\ \mathrm{J} $和时间$ t=20\ \mathrm{s} $，可得$ P=\frac{1500\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{s}}=75\ \mathrm{W} $。
3. 重力做功：重力方向竖直向下，机器人在水平路面运动，竖直方向没有移动距离，不满足做功的条件，因此重力做功为$ 0\ \mathrm{J} $。
【答案】
1500；75；0
【知识点】
功的计算；功率的计算；做功的判断
【点评】
本题考查功、功率的基本计算及做功的必要条件，是初中物理的基础题型，侧重对公式的应用和概念的理解，难度较低。
【难度系数】
0.3
8.英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，如图所示。该车功率极大，最大车速能达到1609 km/h，创造了短期内无法超越的世界纪录。一次测试中，“侦探猎犬”以 400 m/s的速度匀速直线行驶了2000m，受到水平方向的阻力为$2×10^5$N。在测试过程中：
(1)汽车受到水平方向的牵引力是多少？
(2)汽车牵引力所做的功和功率分别是多少？
(1)汽车受到水平方向的牵引力是多少？
(2)汽车牵引力所做的功和功率分别是多少？
答案
(1)2×10⁵ 牛 (2)4×10⁸ 焦 8×10⁷ 瓦
解析
【分析】
首先，汽车做匀速直线运动时，水平方向受力平衡，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，据此可求出牵引力；其次，牵引力做功利用公式$W=Fs$计算，功率可利用公式$P=Fv$（已知行驶速度）计算，代入对应数值即可求解。
【解析】
(1) 因为“侦探猎犬”超音速汽车匀速直线行驶，处于平衡状态，水平方向的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以汽车受到的牵引力：$F = f = 2×10^5\ \mathrm{N}$。
(2) 牵引力所做的功：根据功的计算公式$W = Fs$，代入$F=2×10^5\ \mathrm{N}$，$s=2000\ \mathrm{m}$，得$W = 2×10^5\ \mathrm{N} × 2000\ \mathrm{m} = 4×10^8\ \mathrm{J}$；
牵引力的功率：根据功率与力、速度的关系$P = Fv$，代入$F=2×10^5\ \mathrm{N}$，$v=400\ \mathrm{m/s}$，得$P = 2×10^5\ \mathrm{N} × 400\ \mathrm{m/s} = 8×10^7\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1)$2×10^5$牛；(2)$4×10^8$焦，$8×10^7$瓦
【知识点】
二力平衡条件、功的计算、功率的计算
【点评】
本题以实际的超音速汽车为背景，考察力学中基础的二力平衡、功和功率的计算，属于常规基础计算题，只要掌握相关物理公式和平衡条件即可顺利解答，注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.3
首先，汽车做匀速直线运动时，水平方向受力平衡，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，据此可求出牵引力；其次，牵引力做功利用公式$W=Fs$计算，功率可利用公式$P=Fv$（已知行驶速度）计算，代入对应数值即可求解。
【解析】
(1) 因为“侦探猎犬”超音速汽车匀速直线行驶，处于平衡状态，水平方向的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以汽车受到的牵引力：$F = f = 2×10^5\ \mathrm{N}$。
(2) 牵引力所做的功：根据功的计算公式$W = Fs$，代入$F=2×10^5\ \mathrm{N}$，$s=2000\ \mathrm{m}$，得$W = 2×10^5\ \mathrm{N} × 2000\ \mathrm{m} = 4×10^8\ \mathrm{J}$；
牵引力的功率：根据功率与力、速度的关系$P = Fv$，代入$F=2×10^5\ \mathrm{N}$，$v=400\ \mathrm{m/s}$，得$P = 2×10^5\ \mathrm{N} × 400\ \mathrm{m/s} = 8×10^7\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1)$2×10^5$牛；(2)$4×10^8$焦，$8×10^7$瓦
【知识点】
二力平衡条件、功的计算、功率的计算
【点评】
本题以实际的超音速汽车为背景，考察力学中基础的二力平衡、功和功率的计算，属于常规基础计算题，只要掌握相关物理公式和平衡条件即可顺利解答，注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.3
