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12.在如图所示的健身运动过程中,物体A的质量为4kg,滑轮摩擦不计.当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢(匀速)提升时,脚腕对细绳拉力的方向在改变,大小
不变
(填“改变”或“不变”).若2.4s内脚腕将物体A匀速提起0.3m,则对物体A所做的功为12
J,功率为5
W.(g取10N/kg)答案
12. 不变 12 5
解析
【分析】
要解决这道题，首先明确图中滑轮为定滑轮，定滑轮的特点是不省力，仅改变力的方向；接着利用重力公式计算物体A的重力，再根据功和功率的计算公式分别求出功和功率。
【解析】
1. 判断拉力大小：图中滑轮是定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，所以脚腕对细绳拉力的大小不变。
2. 计算物体A的重力：根据公式$G=mg$，代入$m=4kg$，$g=10N/kg$，得$G=4kg×10N/kg=40N$。
3. 计算对物体A做的功：根据功的公式$W=Gh$，代入$G=40N$，$h=0.3m$，得$W=40N×0.3m=12J$。
4. 计算功率：根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入$W=12J$，$t=2.4s$，得$P=\frac{12J}{2.4s}=5W$。
【答案】
不变；12；5
【知识点】
定滑轮特点、功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查定滑轮的特点及功、功率的基础计算，属于力学基础题，侧重对基本概念和公式的应用。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，首先明确图中滑轮为定滑轮，定滑轮的特点是不省力，仅改变力的方向；接着利用重力公式计算物体A的重力，再根据功和功率的计算公式分别求出功和功率。
【解析】
1. 判断拉力大小：图中滑轮是定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，所以脚腕对细绳拉力的大小不变。
2. 计算物体A的重力：根据公式$G=mg$，代入$m=4kg$，$g=10N/kg$，得$G=4kg×10N/kg=40N$。
3. 计算对物体A做的功：根据功的公式$W=Gh$，代入$G=40N$，$h=0.3m$，得$W=40N×0.3m=12J$。
4. 计算功率：根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入$W=12J$，$t=2.4s$，得$P=\frac{12J}{2.4s}=5W$。
【答案】
不变；12；5
【知识点】
定滑轮特点、功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查定滑轮的特点及功、功率的基础计算，属于力学基础题，侧重对基本概念和公式的应用。
【难度系数】
0.8
13.如图所示为新一代四旋翼快递无人机，在其下方悬挂一个质量为3kg的货物，无人机以2m/s的速度匀速竖直上升了10m，用时
(g取10N/kg)
5
s，它对货物做的功是300
J，功率是60
W。(g取10N/kg)
答案
13. 5 300 60
解析
【分析】
要解决这道题，需分三步逐步计算：①求上升时间，利用匀速直线运动的速度公式变形求解；②求无人机对货物做的功，先根据重力公式算出货物重力，再结合功的公式计算；③求功率，利用功率公式结合已求出的功和时间计算，或利用匀速运动的功率公式直接计算。
【解析】
1. 计算上升时间：
已知无人机匀速上升的高度$s = 10m$，速度$v = 2m/s$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，变形得时间$t=\frac{s}{v}=\frac{10m}{2m/s}=5s$。
2. 计算无人机对货物做的功：
货物的重力$G = mg = 3kg×10N/kg = 30N$，由于货物匀速上升，无人机对货物的拉力$F = G = 30N$，上升高度$h = 10m$，根据功的公式$W = Fh$，可得做功$W = 30N×10m = 300J$。
3. 计算功率：
根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入$W = 300J$、$t = 5s$，得$P=\frac{300J}{5s}=60W$（也可利用匀速运动的功率公式$P=Fv=30N×2m/s=60W$计算）。
【答案】
5；300；60
【知识点】
速度公式应用、功的计算、功率的计算
【点评】
本题为力学基础计算题，结合速度、功、功率的核心公式，考查学生对基础公式的掌握与应用能力，属于常规题型，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需分三步逐步计算：①求上升时间，利用匀速直线运动的速度公式变形求解；②求无人机对货物做的功，先根据重力公式算出货物重力，再结合功的公式计算；③求功率，利用功率公式结合已求出的功和时间计算，或利用匀速运动的功率公式直接计算。
【解析】
1. 计算上升时间：
已知无人机匀速上升的高度$s = 10m$，速度$v = 2m/s$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，变形得时间$t=\frac{s}{v}=\frac{10m}{2m/s}=5s$。
2. 计算无人机对货物做的功：
货物的重力$G = mg = 3kg×10N/kg = 30N$，由于货物匀速上升，无人机对货物的拉力$F = G = 30N$，上升高度$h = 10m$，根据功的公式$W = Fh$，可得做功$W = 30N×10m = 300J$。
3. 计算功率：
根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入$W = 300J$、$t = 5s$，得$P=\frac{300J}{5s}=60W$（也可利用匀速运动的功率公式$P=Fv=30N×2m/s=60W$计算）。
【答案】
5；300；60
【知识点】
速度公式应用、功的计算、功率的计算
【点评】
本题为力学基础计算题，结合速度、功、功率的核心公式，考查学生对基础公式的掌握与应用能力，属于常规题型，难度较低。
【难度系数】
0.8
14.功率相同的两辆汽车在相等的时间内匀速通过的距离之比为$3:2$，则两辆汽车做功之比为
1:1
，两辆汽车的牵引力之比为2:3
。答案
14. 1:1 2:3
解析
【分析】
要解决这道题，需利用功、功率、牵引力的核心公式推导：首先根据功与功率的关系$ W=Pt $，结合已知的功率和时间关系求做功之比；再通过功与牵引力、距离的关系$ W=Fs $变形得到$ F=\frac{W}{s} $，结合已求出的做功之比和距离之比，计算牵引力之比。
【解析】
1. 求两辆汽车做功之比：
根据功的计算公式 $ W = Pt $，已知两车功率 $ P_1 = P_2 $，运动时间 $ t_1 = t_2 $，则做功之比：
$\frac{W_1}{W_2} = \frac{P_1 t_1}{P_2 t_2} = \frac{1 × 1}{1 × 1} = \frac{1}{1} = 1:1$
2. 求两辆汽车的牵引力之比：
根据功与牵引力、距离的关系 $ W = Fs $，变形得牵引力 $ F = \frac{W}{s} $，则牵引力之比：
$\frac{F_1}{F_2} = \frac{\frac{W_1}{s_1}}{\frac{W_2}{s_2}} = \frac{W_1}{W_2} × \frac{s_2}{s_1}$
代入$ \frac{W_1}{W_2} = \frac{1}{1} $，距离比$ \frac{s_1}{s_2} = \frac{3}{2} $（即$ \frac{s_2}{s_1} = \frac{2}{3} $），得：
$\frac{F_1}{F_2} = \frac{1}{1} × \frac{2}{3} = \frac{2}{3} = 2:3$
【答案】
1:1；2:3
【知识点】
功的计算；功率的应用
【点评】
本题考查功、功率的基础公式应用，属于常规基础题，只要牢记公式并灵活变形即可快速解答，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需利用功、功率、牵引力的核心公式推导：首先根据功与功率的关系$ W=Pt $，结合已知的功率和时间关系求做功之比；再通过功与牵引力、距离的关系$ W=Fs $变形得到$ F=\frac{W}{s} $，结合已求出的做功之比和距离之比，计算牵引力之比。
【解析】
1. 求两辆汽车做功之比：
根据功的计算公式 $ W = Pt $，已知两车功率 $ P_1 = P_2 $，运动时间 $ t_1 = t_2 $，则做功之比：
$\frac{W_1}{W_2} = \frac{P_1 t_1}{P_2 t_2} = \frac{1 × 1}{1 × 1} = \frac{1}{1} = 1:1$
2. 求两辆汽车的牵引力之比：
根据功与牵引力、距离的关系 $ W = Fs $，变形得牵引力 $ F = \frac{W}{s} $，则牵引力之比：
$\frac{F_1}{F_2} = \frac{\frac{W_1}{s_1}}{\frac{W_2}{s_2}} = \frac{W_1}{W_2} × \frac{s_2}{s_1}$
代入$ \frac{W_1}{W_2} = \frac{1}{1} $，距离比$ \frac{s_1}{s_2} = \frac{3}{2} $（即$ \frac{s_2}{s_1} = \frac{2}{3} $），得：
$\frac{F_1}{F_2} = \frac{1}{1} × \frac{2}{3} = \frac{2}{3} = 2:3$
【答案】
1:1；2:3
【知识点】
功的计算；功率的应用
【点评】
本题考查功、功率的基础公式应用，属于常规基础题，只要牢记公式并灵活变形即可快速解答，难度较低。
【难度系数】
0.7
15.正常人的心脏推动血液流动的功率约为2W，那么在一天时间内心脏做功
172800
J，这些功可把一个质量为60kg的人匀速举高288
m.(g取10N/kg)答案
15. 172800 288
解析
【分析】
本题考查功与功率的计算，解题分两步：①先将一天的时间换算为秒，利用功率公式$W=Pt$计算心脏一天做的功；②利用克服重力做功公式$W=mgh$变形，计算人被举高的高度，需注意单位统一和公式的正确应用。
【解析】
1. 计算心脏一天做的功：
一天的时间$t=24h=24×3600s=86400s$，
根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，可得心脏做功：
$W=Pt=2W×86400s=172800J$。
2. 计算人被举高的高度：
克服重力做功$W=Gh=mgh$，变形得$h=\frac{W}{mg}$，
代入$m=60kg$、$g=10N/kg$、$W=172800J$，得：
$h=\frac{172800J}{60kg×10N/kg}=288m$。
【答案】
172800；288
【知识点】
功的计算；功率的计算；重力做功
【点评】
本题为力学基础计算题，结合生活场景考查功、功率的公式应用，步骤明确，只要掌握相关公式并正确换算时间单位即可解答，属于常规易得分题。
【难度系数】
0.8
本题考查功与功率的计算，解题分两步：①先将一天的时间换算为秒，利用功率公式$W=Pt$计算心脏一天做的功；②利用克服重力做功公式$W=mgh$变形，计算人被举高的高度，需注意单位统一和公式的正确应用。
【解析】
1. 计算心脏一天做的功：
一天的时间$t=24h=24×3600s=86400s$，
根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，可得心脏做功：
$W=Pt=2W×86400s=172800J$。
2. 计算人被举高的高度：
克服重力做功$W=Gh=mgh$，变形得$h=\frac{W}{mg}$，
代入$m=60kg$、$g=10N/kg$、$W=172800J$，得：
$h=\frac{172800J}{60kg×10N/kg}=288m$。
【答案】
172800；288
【知识点】
功的计算；功率的计算；重力做功
【点评】
本题为力学基础计算题，结合生活场景考查功、功率的公式应用，步骤明确，只要掌握相关公式并正确换算时间单位即可解答，属于常规易得分题。
【难度系数】
0.8
16.小明对四位同学做功情况各测量了一次，把四位同学做的功$ W $和所用时间$ t $在坐标系中描点，得到了图中甲、乙、丙、丁四个点，这四位同学中做功功率最大的是 （
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
A
）A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
答案
16. A
解析
【分析】要判断四位同学的做功功率，需利用功率的定义：功率$ P = \frac{W}{t} $。在功$ W $随时间$ t $变化的坐标系中，某点与坐标原点连线的斜率等于该点对应的功率，斜率越大，功率越大。因此只需比较甲、乙、丙、丁四个点与原点连线的斜率，即可确定功率最大的同学。
【解析】根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $，在W-t图像中，点与原点连线的斜率表示功率。观察图像：丙的连线斜率最小，功率最小；乙的时间$ t $较大但功$ W $较小，斜率小；丁的功$ W $比甲大，但时间$ t $也比甲大，其斜率$ \frac{W_丁}{t_丁} ＜ \frac{W_甲}{t_甲} $；甲的连线斜率最大，故甲的功率最大。
【答案】A
【知识点】功率的计算；W-t图像的物理意义
【点评】本题考查功率概念在图像中的应用，核心是理解W-t图像中斜率代表功率，属于基础概念题，需掌握功率的定义式。
【难度系数】0.6
【解析】根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $，在W-t图像中，点与原点连线的斜率表示功率。观察图像：丙的连线斜率最小，功率最小；乙的时间$ t $较大但功$ W $较小，斜率小；丁的功$ W $比甲大，但时间$ t $也比甲大，其斜率$ \frac{W_丁}{t_丁} ＜ \frac{W_甲}{t_甲} $；甲的连线斜率最大，故甲的功率最大。
【答案】A
【知识点】功率的计算；W-t图像的物理意义
【点评】本题考查功率概念在图像中的应用，核心是理解W-t图像中斜率代表功率，属于基础概念题，需掌握功率的定义式。
【难度系数】0.6
17.如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg.求：
(1)小明所受重力的大小.
(2)完成一个引体向上克服重力做的功.
(3)30s内克服重力做功的功率.
(1)小明所受重力的大小.
(2)完成一个引体向上克服重力做的功.
(3)30s内克服重力做功的功率.
答案
17.解:(1)小明所受的重力 $G=mg=60\mathrm{kg}×10\mathrm{N/kg}=600\mathrm{N}.$
(2)完成一个引体向上克服重力做的功
$W=Gh=600\mathrm{N}×0.5\mathrm{m}=300\mathrm{J}.$
(3)30s内克服重力做的功 $W_\mathrm{总}=10W=10×300\mathrm{J}=3000\mathrm{J},$
30s内克服重力做功的功率 $P=\dfrac{W_\mathrm{总}}{t}=\dfrac{3000\mathrm{J}}{30\mathrm{s}}=100\mathrm{W}.$
(2)完成一个引体向上克服重力做的功
$W=Gh=600\mathrm{N}×0.5\mathrm{m}=300\mathrm{J}.$
(3)30s内克服重力做的功 $W_\mathrm{总}=10W=10×300\mathrm{J}=3000\mathrm{J},$
30s内克服重力做功的功率 $P=\dfrac{W_\mathrm{总}}{t}=\dfrac{3000\mathrm{J}}{30\mathrm{s}}=100\mathrm{W}.$
解析
【分析】
本题是力学基础计算题，解题思路如下：
1. 求小明的重力，直接运用重力公式$G=mg$，代入已知的质量和$g$的值计算；
2. 计算单个引体向上克服重力做的功，利用功的公式$W=Gh$，需先将重心上升高度的单位换算为米，再代入重力和高度计算；
3. 先算出30s内10个引体向上的总功，再根据功率公式$P=\frac{W_{总}}{t}$，代入总功和时间求出功率。
【解析】
解：
(1) 根据重力公式$G = mg$，代入数据得：
$G = 60\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg} = 600\mathrm{N}$；
(2) 每次重心上升高度$h = 50\mathrm{cm} = 0.5\mathrm{m}$，完成一个引体向上克服重力做的功：
$W = Gh = 600\mathrm{N} × 0.5\mathrm{m} = 300\mathrm{J}$；
(3) 30s内克服重力做的总功：
$W_{\mathrm{总}} = 10W = 10 × 300\mathrm{J} = 3000\mathrm{J}$，
根据功率公式$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$，代入时间$t = 30\mathrm{s}$得：
$P = \frac{3000\mathrm{J}}{30\mathrm{s}} = 100\mathrm{W}$。
【答案】
(1) 600N；(2) 300J；(3) 100W
【知识点】
重力计算、功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查重力、功、功率的基本公式应用，属于力学基础题，解题关键是牢记相关公式并完成单位换算，难度较低，适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.7
本题是力学基础计算题，解题思路如下：
1. 求小明的重力，直接运用重力公式$G=mg$，代入已知的质量和$g$的值计算；
2. 计算单个引体向上克服重力做的功，利用功的公式$W=Gh$，需先将重心上升高度的单位换算为米，再代入重力和高度计算；
3. 先算出30s内10个引体向上的总功，再根据功率公式$P=\frac{W_{总}}{t}$，代入总功和时间求出功率。
【解析】
解：
(1) 根据重力公式$G = mg$，代入数据得：
$G = 60\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg} = 600\mathrm{N}$；
(2) 每次重心上升高度$h = 50\mathrm{cm} = 0.5\mathrm{m}$，完成一个引体向上克服重力做的功：
$W = Gh = 600\mathrm{N} × 0.5\mathrm{m} = 300\mathrm{J}$；
(3) 30s内克服重力做的总功：
$W_{\mathrm{总}} = 10W = 10 × 300\mathrm{J} = 3000\mathrm{J}$，
根据功率公式$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t}$，代入时间$t = 30\mathrm{s}$得：
$P = \frac{3000\mathrm{J}}{30\mathrm{s}} = 100\mathrm{W}$。
【答案】
(1) 600N；(2) 300J；(3) 100W
【知识点】
重力计算、功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查重力、功、功率的基本公式应用，属于力学基础题，解题关键是牢记相关公式并完成单位换算，难度较低，适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.7
18.在课外实践活动中，小明站在学校五楼的阳台上，每隔0.5s将一个足球丢下阳台，球由静止下落，当第五个球刚丢下时，第一个球正好落地.足球从五楼落到地面的过程中，球的重力做功的功率约为（
A.15W
B.30W
C.60W
D.90W
B
）A.15W
B.30W
C.60W
D.90W
答案
18. B 【点拨】足球的重力约为5N,五楼的高度约为12m,当第五个球刚丢下时,第一个球正好落地,说明第一个球和第五个球之间有四个间隔,第一个球下落的时间 $t=4×0.5\mathrm{s}=2\mathrm{s}$,球的重力做功 $W=Gh=5\mathrm{N}×12\mathrm{m}=60\mathrm{J}$,球的重力做功的功率 $P=\dfrac{W}{t}=\dfrac{60\mathrm{J}}{2\mathrm{s}}=30\mathrm{W}.$
解析
【分析】
要解决这道题，需分三步思考：1. 确定第一个足球下落的时间：当第五个球刚丢下时第一个球落地，说明两球间有4个时间间隔，每个间隔0.5s，据此算出下落总时间；2. 结合生活常识估测足球重力和五楼阳台到地面的高度；3. 利用重力做功公式、功率公式计算功率，对比选项得出答案。
【解析】
1. 计算第一个球下落的时间：
当第五个球刚丢下时，第一个球正好落地，说明第一个球与第五个球之间有$5-1=4$个时间间隔，每个间隔为$0.5s$，因此第一个球下落的总时间：
$t = 4 × 0.5s = 2s$
2. 估测物理量：
结合生活实际，足球的重力约为$G=5N$，五楼阳台到地面的高度约为$h=12m$。
3. 计算重力做功：
根据重力做功公式$W = Gh$，代入数据得：
$W = 5N × 12m = 60J$
4. 计算重力做功的功率：
根据功率公式$P = \frac{W}{t}$，代入数据得：
$P = \frac{60J}{2s} = 30W$
因此答案选B。
【答案】
B
【知识点】
重力做功、功率的计算
【点评】
本题是结合实际生活的估测类功率计算题，关键在于正确确定第一个球下落的时间，同时需要对常见物理量（足球重力、楼层高度）有合理的估测，难度适中，考查学生对基础公式的应用能力和生活常识的积累。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需分三步思考：1. 确定第一个足球下落的时间：当第五个球刚丢下时第一个球落地，说明两球间有4个时间间隔，每个间隔0.5s，据此算出下落总时间；2. 结合生活常识估测足球重力和五楼阳台到地面的高度；3. 利用重力做功公式、功率公式计算功率，对比选项得出答案。
【解析】
1. 计算第一个球下落的时间：
当第五个球刚丢下时，第一个球正好落地，说明第一个球与第五个球之间有$5-1=4$个时间间隔，每个间隔为$0.5s$，因此第一个球下落的总时间：
$t = 4 × 0.5s = 2s$
2. 估测物理量：
结合生活实际，足球的重力约为$G=5N$，五楼阳台到地面的高度约为$h=12m$。
3. 计算重力做功：
根据重力做功公式$W = Gh$，代入数据得：
$W = 5N × 12m = 60J$
4. 计算重力做功的功率：
根据功率公式$P = \frac{W}{t}$，代入数据得：
$P = \frac{60J}{2s} = 30W$
因此答案选B。
【答案】
B
【知识点】
重力做功、功率的计算
【点评】
本题是结合实际生活的估测类功率计算题，关键在于正确确定第一个球下落的时间，同时需要对常见物理量（足球重力、楼层高度）有合理的估测，难度适中，考查学生对基础公式的应用能力和生活常识的积累。
【难度系数】
0.6
