1[2026江苏盐城质检,中]如图所示,小华和妹妹一起坐双人秋千,秋千从最高点摆到最低点的过程中,他们的重力做功的大小分别为$W_1$、$W_2$,重力做功的功率分别为$P_1$、$P_2$。若小华的体重比妹妹重,则下列说法正确的是 ()

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.$W_1＞W_2,P_1=P_2$

(第1题图)
(第2题图)

C
【解析】设小华和妹妹的重力分别为 $G_1$、$G_2$,秋千从最高点摆到最低点的过程中,他们下落的高度 $h$ 相同,且 $G_1＞G_2$,根据 $W=Gh$ 可知,小华和妹妹重力做功的关系为 $W_1＞W_2$;秋千从最高点摆到最低点的过程中,他们下落的时间 $t$ 相同,且 $W_1＞W_2$,根据 $P=\frac{W}{t}$ 知,他们重力做功的功率关系为 $P_1＞P_2$;综上分析可知,选项C正确,ABD错误。故选 C。

2[2026江苏苏州期中,中]如图是引体向上的示意图,小华同学在1 min内做了10个规范的引体向上,每次重心上移0.4 m。已知小华的质量为60 kg,则小华每做一次引体向上所做的功和整个过程中的平均功率分别为(g取10 N/kg)
()

A.120 J 40 W
B.240 J 80 W
C.120 J 80 W
D.240 J 40 W

D
【解析】小华的重力: $G=mg=60\ \mathrm{kg}× 10\ \mathrm{N/kg}=600\ \mathrm{N}$,已知一次引体向上重心上移的高度: $h=0.4\ \mathrm{m}$,则小华每做一次引体向上所做的功为 $W=Gh==600\ \mathrm{N}× 0.4\ \mathrm{m}=240\ \mathrm{J}$;小华同学在 1 min 内做了 10 个规范的引体向上,做的总功为 $W'=10W=10× 240\ \mathrm{J}=2400\ \mathrm{J}$;整个过程中的平均功率为 $P=\frac{W'}{t}=\frac{2400\ \mathrm{J}}{1× 60\ \mathrm{s}}=40\ \mathrm{W}$。故ABC不符合题意,D符合题意。故选 D。

3[2025江苏淮安期中,中]如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下,从O沿直线匀速运动到Q,OP段拉力$F_1$为300 N,$F_1$做的功为$W_1$,功率为$P_1$,PQ段拉力$F_2$为200 N,$F_2$做的功为$W_2$,功率为$P_2$,则 ()


A.$W_1:W_2=1:1$ $P_1:P_2=1:1$
B.$W_1:W_2=3:2$ $P_1:P_2=3:2$
C.$W_1:W_2=2:3$ $P_1:P_2=3:2$
D.$W_1:W_2=1:1$ $P_1:P_2=3:2$

D
【解析】物体沿水平地面做匀速直线运动,OP段拉力对物体做的功 $W_1=F_1s_1=300\ \mathrm{N}× 4\ \mathrm{m}=1200\ \mathrm{J}$,PQ段拉力对物体做的功 $W_2=F_2s_2=200\ \mathrm{N}× 6\ \mathrm{m}=1200\ \mathrm{J}$,所以 $W_1:W_2=1:1$;由于物体在OQ段做匀速直线运动,所以OP段拉力做功的功率 $P_1=\frac{W_1}{t_1}=\frac{F_1s_1}{t_1}=F_1v_1$,PQ段拉力做功的功率 $P_2=\frac{W_2}{t_2}=\frac{F_2s_2}{t_2}=F_2v_2$,所以 $P_1:P_2=(F_1v_1):(F_2v_2)=F_1:F_2=300\ \mathrm{N}:200\ \mathrm{N}=3:2$。故选 D。

4[2026江苏南通期末，中]雨滴在下落的过程中，所受的阻力随速度的增大而增大。若下落高度足够大且雨滴质量保持不变。下列图像中能反映雨滴所受重力G、重力和阻力的合力F、重力做功W、重力做功的功率P随时间t变化的是（）

D
【解析】
|选项|分析|判断|
|----|----|----|
|A|雨滴在下落的过程中质量保持不变,根据G=mg可知,重力不变,而图中反映的是重力随着时间的增大而增大|×|
|B|雨滴在下落的过程中,所受的阻力竖直向上,重力竖直向下,速度越来越大,其所受的阻力随速度的增大而增大,重力不变,则所受重力和阻力的合力F逐渐变小,图中反映的是所受重力和阻力的合力F随着时间的增大而增大|×|
|C|雨滴在下落的过程中,重力不变,下降距离变大,根据W=Gh可知,重力做功W不断变大,而图中反映的是重力做功W不随时间的变化而变化|×|
|D|雨滴下落过程中开始速度小,重力大于阻力做加速运动,后来阻力等于重力做匀速运动,根据$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv$,重力大小不变,而速度先变大后不变,故功率先变大后不变|√|

5[2025江苏扬州调研,中]一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车重为$3.6×10^{4}\ \mathrm{N}$,行驶时所受的阻力始终为车重的$\frac{1}{10}$,该货车行驶时的$v-t$图像如图所示,行驶过程中,货车速度从0加速到72 km/h,行驶的路程是160 m。假设货车发动机的功率恒定,求:($g$取10 N/kg)
(1)10 s以后货车发动机产生的牵引力。
(2)货车发动机的功率。
(3)在0~10 s内货车发动机产生的牵引力所做的功。

@刷素养 走向重高

(1)由图可知,10 s后货车做匀速直线运动,速度$v=72\ \mathrm{km/h}=20\ \mathrm{m/s}$,根据二力平衡条件可得,此时牵引力$F=f=G× \frac{1}{10}=3.6× 10^4\ \mathrm{N}× \frac{1}{10}=3600\ \mathrm{N}$。
(2)发动机的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv=3600\ \mathrm{N}× 20\ \mathrm{m/s}=72000\ \mathrm{W}$。
(3)因货车发动机的功率恒定,故在0~10 s内货车发动机产生的牵引力所做的功$W=Pt=72000\ \mathrm{W}× 10\ \mathrm{s}=7.2× 10^5\ \mathrm{J}$。

6 核心素养科学思维[2026江苏扬州期末,中]步行是一种简易方便的健身运动,人正常步行时,步距(指步行一步的距离)变化不大,步距可作为身体上的一把“尺子”。小东测出自己的步距为0.5 m,他正常步行1 min走了180步,小东根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图,对步行时重心的变化进行了分析,当两脚一前一后着地时重心降低,而单脚着地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服重力做功。已知小东两条腿长均为65 cm,质量为50 kg,g取10 N/kg,小东每走一步克服重力所做的功为J,小东正常步行克服重力做功的功率为W。

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【解析】根据数学知识可得,小东每走一步重心升高的高度为 $h=65\ \mathrm{cm}-\sqrt{(65\ \mathrm{cm})^2-(\frac{50\ \mathrm{cm}}{2})^2}=5\ \mathrm{cm}=0.05\ \mathrm{m}$,小东每走一步克服重力所做的功是 $W=Gh=mgh=50\ \mathrm{kg}× 10\ \mathrm{N/kg}× 0.05\ \mathrm{m}=25\ \mathrm{J}$;小东正常步行1 min克服重力做的功 $W'=180W=180× 25\ \mathrm{J}=4500\ \mathrm{J}$,则小东正常步行克服重力做功的功率 $P=\frac{W'}{t}=\frac{4500\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=75\ \mathrm{W}$。