1 要测量小明通过楼梯上楼时的功率,不需要测量的是(
A.身体质量
B.通过的楼梯高度
C.通过的路程
D.上楼所用的时间
C
).A.身体质量
B.通过的楼梯高度
C.通过的路程
D.上楼所用的时间
答案
1.C
解析
【分析】要解决该问题,需先明确上楼时功率的计算原理。上楼过程中,人克服自身重力做功,功率的计算公式为$P=\frac{W}{t}$,其中功$W=Gh=mgh$($G$为重力,$m$为身体质量,$g$为重力加速度,$h$为楼梯高度),代入后功率公式可变形为$P=\frac{mgh}{t}$。由此可知,计算上楼功率需要测量的物理量是身体质量、楼梯高度、上楼所用时间,不需要测量通过的路程。
【解析】根据上楼时克服重力做功的功率公式$P=\frac{mgh}{t}$,式中涉及的物理量为身体质量$m$、楼梯高度$h$、上楼时间$t$,因此不需要测量的是通过的路程,对应选项C。
【答案】C
【知识点】功率的计算、功的计算
【点评】本题考查功率公式在实际场景中的应用,核心是明确上楼时做功的力为重力,对应位移是楼梯高度而非路程,属于基础概念类题目,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】根据上楼时克服重力做功的功率公式$P=\frac{mgh}{t}$,式中涉及的物理量为身体质量$m$、楼梯高度$h$、上楼时间$t$,因此不需要测量的是通过的路程,对应选项C。
【答案】C
【知识点】功率的计算、功的计算
【点评】本题考查功率公式在实际场景中的应用,核心是明确上楼时做功的力为重力,对应位移是楼梯高度而非路程,属于基础概念类题目,难度较低。
【难度系数】0.6
2 周末,小明和小华去爬山.他们从山脚下同一地点同时出发,沿着不同路径上山(小明走的道路比较陡峭,但是路程短,小华走的道路比较平缓,但是路程长),同时到达山顶.已知,小明的质量为48 kg,小华的质量为55 kg.则下列说法正确的是(
A.小明克服自身重力所做的功比较多
B.他们克服自身重力所做的功一样多
C.小华克服自身重力做功的功率比较大
D.小明克服自身重力做功的功率比较大
C
).A.小明克服自身重力所做的功比较多
B.他们克服自身重力所做的功一样多
C.小华克服自身重力做功的功率比较大
D.小明克服自身重力做功的功率比较大
答案
2.C
解析
【分析】
要判断克服重力做功的多少,需利用公式$W=Gh=mgh$,两人从同一地点到同一山顶,上升高度$h$相同,比较质量即可;判断功率大小用公式$P=\frac{W}{t}$,两人运动时间$t$相同,结合做功多少就能比较功率。
【解析】
1. 克服重力做功的计算:公式为$W=Gh=mgh$,两人上升高度$h$相同(同一地点到山顶),小明质量$m_1=48kg$,小华质量$m_2=55kg$,因$m_2>m_1$,故$W_1=m_1gh$,$W_2=m_2gh$,可得$W_2>W_1$,即小华克服重力做功更多,因此A、B错误。
2. 功率的计算:公式为$P=\frac{W}{t}$,两人同时出发、同时到达,运动时间$t$相同,结合$W_2>W_1$,可得$P_2=\frac{W_2}{t} > P_1=\frac{W_1}{t}$,即小华的功率更大,因此C正确,D错误。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查功和功率的基本应用,关键是明确两人上升高度和运动时间相同,结合公式分析即可,属于基础题。
【难度系数】
0.4
要判断克服重力做功的多少,需利用公式$W=Gh=mgh$,两人从同一地点到同一山顶,上升高度$h$相同,比较质量即可;判断功率大小用公式$P=\frac{W}{t}$,两人运动时间$t$相同,结合做功多少就能比较功率。
【解析】
1. 克服重力做功的计算:公式为$W=Gh=mgh$,两人上升高度$h$相同(同一地点到山顶),小明质量$m_1=48kg$,小华质量$m_2=55kg$,因$m_2>m_1$,故$W_1=m_1gh$,$W_2=m_2gh$,可得$W_2>W_1$,即小华克服重力做功更多,因此A、B错误。
2. 功率的计算:公式为$P=\frac{W}{t}$,两人同时出发、同时到达,运动时间$t$相同,结合$W_2>W_1$,可得$P_2=\frac{W_2}{t} > P_1=\frac{W_1}{t}$,即小华的功率更大,因此C正确,D错误。
【答案】
C
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查功和功率的基本应用,关键是明确两人上升高度和运动时间相同,结合公式分析即可,属于基础题。
【难度系数】
0.4
3 某人骑着一辆自行车,在平直公路上以5 m/s的速度匀速行驶.若人和车所受的阻力为20 N,则骑车时人做功的功率为(
A.1 W
B.10 W
C.100 W
D.1 000 W
C
).A.1 W
B.10 W
C.100 W
D.1 000 W
答案
3.C
解析
【分析】
要解答本题,需分两步思考:首先,自行车匀速行驶时受力平衡,牵引力与阻力大小相等,可据此求出牵引力;其次,匀速直线运动的功率可通过推导公式$P=Fv$计算(由$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}$简化而来),代入数值即可算出功率,最后匹配选项得出答案。
【解析】
解:自行车匀速行驶时处于平衡状态,水平方向的牵引力与阻力是一对平衡力,因此牵引力$F = f = 20\ \mathrm{N}$。
对于匀速直线运动,功率公式可推导为$P = Fv$,将$F=20\ \mathrm{N}$、$v=5\ \mathrm{m/s}$代入得:
$P = 20\ \mathrm{N} × 5\ \mathrm{m/s} = 100\ \mathrm{W}$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
功率的计算;二力平衡
【点评】
本题考查初中力学中功率计算和二力平衡的基础应用,核心是利用匀速运动时牵引力等于阻力的特点,结合简化的功率公式快速求解,属于难度较低的基础题型,适合考查学生对力学核心公式的掌握情况。
【难度系数】
0.7
要解答本题,需分两步思考:首先,自行车匀速行驶时受力平衡,牵引力与阻力大小相等,可据此求出牵引力;其次,匀速直线运动的功率可通过推导公式$P=Fv$计算(由$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}$简化而来),代入数值即可算出功率,最后匹配选项得出答案。
【解析】
解:自行车匀速行驶时处于平衡状态,水平方向的牵引力与阻力是一对平衡力,因此牵引力$F = f = 20\ \mathrm{N}$。
对于匀速直线运动,功率公式可推导为$P = Fv$,将$F=20\ \mathrm{N}$、$v=5\ \mathrm{m/s}$代入得:
$P = 20\ \mathrm{N} × 5\ \mathrm{m/s} = 100\ \mathrm{W}$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
功率的计算;二力平衡
【点评】
本题考查初中力学中功率计算和二力平衡的基础应用,核心是利用匀速运动时牵引力等于阻力的特点,结合简化的功率公式快速求解,属于难度较低的基础题型,适合考查学生对力学核心公式的掌握情况。
【难度系数】
0.7
4 已知小翔体重是G,现他需要测定自己跑上二楼克服重力做功的功率.则要完成该实验必须测量的内容是
一楼到二楼的高度h
,登楼用的时间t
。。答案
4. 一楼到二楼的高度h 登楼用的时间t
解析
【分析】要测定跑上二楼克服重力做功的功率,需先明确功率的计算公式:功率$ P = \frac{W}{t} $,而克服重力做的功$ W = Gh $(G为小翔体重,题目已给出),因此要计算功率,需确定公式中缺少的物理量,即登楼的高度和登楼所用的时间,所以需测量对应的物理量。
【解析】根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $,登楼时克服重力做功$ W = Gh $,已知小翔体重G,因此要计算功率,还需测量一楼到二楼的竖直高度h,以及登楼所用的时间t,故必须测量的内容为一楼到二楼的高度h、登楼用的时间t。
【答案】一楼到二楼的高度h 登楼用的时间t
【知识点】功率的测量、功的计算
【点评】本题考查功率测量的实验设计,核心是掌握功率和功的计算公式,明确实验所需测量的物理量,属于基础实验应用题目,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $,登楼时克服重力做功$ W = Gh $,已知小翔体重G,因此要计算功率,还需测量一楼到二楼的竖直高度h,以及登楼所用的时间t,故必须测量的内容为一楼到二楼的高度h、登楼用的时间t。
【答案】一楼到二楼的高度h 登楼用的时间t
【知识点】功率的测量、功的计算
【点评】本题考查功率测量的实验设计,核心是掌握功率和功的计算公式,明确实验所需测量的物理量,属于基础实验应用题目,难度较低。
【难度系数】0.6
5 重为100 N的箱子放在水平地面上,某同学用50 N的水平力推箱子匀速前进10 m,该同学做了
500
J的功,重力对箱子做功 0
J.如果该同学在2 s内把这个箱子匀速举高1 m,则他做功的功率是 50
W.答案
5. 500 0 50
解析
【分析】
要解决本题,需明确功、功率的计算公式,以及力做功的两个必要因素(作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离)。计算推力做功时,需对应力和移动距离的方向;重力做功需判断物体是否在重力方向有位移;举箱子的功率需先算克服重力做的功,再结合时间求功率。
【解析】
1. 推力做功:根据功的公式 $ W = Fs $,已知推力 $ F = 50\ \mathrm{N} $,箱子在推力方向移动的距离 $ s = 10\ \mathrm{m} $,则推力做功 $ W_1 = Fs = 50\ \mathrm{N} × 10\ \mathrm{m} = 500\ \mathrm{J} $。
2. 重力做功:重力方向竖直向下,箱子沿水平方向移动,在重力方向上无位移,因此重力做功 $ W_2 = 0\ \mathrm{J} $。
3. 举箱子的功率:举箱子时,同学的力等于箱子重力 $ F' = G = 100\ \mathrm{N} $,举高高度 $ h = 1\ \mathrm{m} $,做功 $ W_3 = F'h = 100\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m} = 100\ \mathrm{J} $;功率 $ P = \frac{W_3}{t} = \frac{100\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}} = 50\ \mathrm{W} $。
【答案】
500;0;50
【知识点】
功的计算、功率的计算、力做功的条件
【点评】
本题考查功和功率的基础应用,核心是掌握功的计算公式及力做功的必要因素,属于初中物理基础题型,侧重公式的直接运用。
【难度系数】
0.7
要解决本题,需明确功、功率的计算公式,以及力做功的两个必要因素(作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离)。计算推力做功时,需对应力和移动距离的方向;重力做功需判断物体是否在重力方向有位移;举箱子的功率需先算克服重力做的功,再结合时间求功率。
【解析】
1. 推力做功:根据功的公式 $ W = Fs $,已知推力 $ F = 50\ \mathrm{N} $,箱子在推力方向移动的距离 $ s = 10\ \mathrm{m} $,则推力做功 $ W_1 = Fs = 50\ \mathrm{N} × 10\ \mathrm{m} = 500\ \mathrm{J} $。
2. 重力做功:重力方向竖直向下,箱子沿水平方向移动,在重力方向上无位移,因此重力做功 $ W_2 = 0\ \mathrm{J} $。
3. 举箱子的功率:举箱子时,同学的力等于箱子重力 $ F' = G = 100\ \mathrm{N} $,举高高度 $ h = 1\ \mathrm{m} $,做功 $ W_3 = F'h = 100\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m} = 100\ \mathrm{J} $;功率 $ P = \frac{W_3}{t} = \frac{100\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}} = 50\ \mathrm{W} $。
【答案】
500;0;50
【知识点】
功的计算、功率的计算、力做功的条件
【点评】
本题考查功和功率的基础应用,核心是掌握功的计算公式及力做功的必要因素,属于初中物理基础题型,侧重公式的直接运用。
【难度系数】
0.7
6 体育课上,甲、乙两人进行爬杆比赛,甲从某一位置匀速爬到顶用了9 s,乙从同一位置爬到顶用了10 s,如果甲、乙两人体重之比是5:6,则
他们爬杆时的功率之比为
他们爬杆时的功率之比为
25 : 27
.答案
6. 25 : 27
解析
【分析】
本题是功和功率的比例计算题,解题思路为:爬杆时人克服自身重力做功,功的公式为$ W=Gh $,功率公式为$ P=\frac{W}{t} $;题目中甲乙从同一位置爬到杆顶,隐含上升高度$ h $相同,结合已知的体重比和爬杆时间,将功率公式变形后约去相同的$ h $,代入比例数值即可求出功率之比。
【解析】
解:爬杆过程中,克服重力做功的公式为$ W = Gh $,功率公式为$ P = \frac{W}{t} $,因此功率可表示为$ P = \frac{Gh}{t} $。
由于甲、乙从同一位置爬到杆顶,两人上升的高度$ h $相同,因此功率之比为:
$\frac{P_{甲}}{P_{乙}} = \frac{\frac{G_{甲}h}{t_{甲}}}{\frac{G_{乙}h}{t_{乙}}} = \frac{G_{甲}}{G_{乙}} × \frac{t_{乙}}{t_{甲}}$
已知$ G_{甲}:G_{乙}=5:6 $,$ t_{甲}=9\ \mathrm{s} $,$ t_{乙}=10\ \mathrm{s} $,代入得:
$\frac{P_{甲}}{P_{乙}} = \frac{5}{6} × \frac{10}{9} = \frac{50}{54} = \frac{25}{27}$
即甲、乙爬杆的功率之比为$ 25:27 $。
【答案】
25:27
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题为功和功率的基础比例计算题,解题核心是抓住“同一位置爬杆高度相同”的隐含条件,灵活运用功和功率的公式推导比例关系,考查学生对公式的理解与应用能力。
【难度系数】
0.7
本题是功和功率的比例计算题,解题思路为:爬杆时人克服自身重力做功,功的公式为$ W=Gh $,功率公式为$ P=\frac{W}{t} $;题目中甲乙从同一位置爬到杆顶,隐含上升高度$ h $相同,结合已知的体重比和爬杆时间,将功率公式变形后约去相同的$ h $,代入比例数值即可求出功率之比。
【解析】
解:爬杆过程中,克服重力做功的公式为$ W = Gh $,功率公式为$ P = \frac{W}{t} $,因此功率可表示为$ P = \frac{Gh}{t} $。
由于甲、乙从同一位置爬到杆顶,两人上升的高度$ h $相同,因此功率之比为:
$\frac{P_{甲}}{P_{乙}} = \frac{\frac{G_{甲}h}{t_{甲}}}{\frac{G_{乙}h}{t_{乙}}} = \frac{G_{甲}}{G_{乙}} × \frac{t_{乙}}{t_{甲}}$
已知$ G_{甲}:G_{乙}=5:6 $,$ t_{甲}=9\ \mathrm{s} $,$ t_{乙}=10\ \mathrm{s} $,代入得:
$\frac{P_{甲}}{P_{乙}} = \frac{5}{6} × \frac{10}{9} = \frac{50}{54} = \frac{25}{27}$
即甲、乙爬杆的功率之比为$ 25:27 $。
【答案】
25:27
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题为功和功率的基础比例计算题,解题核心是抓住“同一位置爬杆高度相同”的隐含条件,灵活运用功和功率的公式推导比例关系,考查学生对公式的理解与应用能力。
【难度系数】
0.7
7 当汽车爬坡时,驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低挡,那么,在爬坡时减慢车速的目的是
增大牵引力
。答案
7. 增大牵引力
解析
【分析】
首先明确汽车发动机的输出功率是一定的,加大油门是为了保证功率稳定。结合功率公式P=Fv(P为功率,F为牵引力,v为速度),当功率P一定时,速度v越小,牵引力F越大。汽车爬坡时需要更大的牵引力克服阻力,因此减慢车速是为了增大牵引力。
【解析】
汽车发动机的输出功率P保持稳定,根据功率公式P=Fv,变形可得牵引力F=P/v。爬坡时需要更大的牵引力来克服更大的阻力,当减小车速v时,牵引力F会增大,所以减慢车速的目的是增大牵引力。
【答案】
增大牵引力
【知识点】
功率公式应用、牵引力与速度的关系
【点评】
本题将物理功率知识与汽车爬坡的生活场景结合,考查对功率公式的理解和实际应用,属于力学基础应用题,难度适中,能帮助学生巩固物理知识的实际运用。
【难度系数】
0.6
首先明确汽车发动机的输出功率是一定的,加大油门是为了保证功率稳定。结合功率公式P=Fv(P为功率,F为牵引力,v为速度),当功率P一定时,速度v越小,牵引力F越大。汽车爬坡时需要更大的牵引力克服阻力,因此减慢车速是为了增大牵引力。
【解析】
汽车发动机的输出功率P保持稳定,根据功率公式P=Fv,变形可得牵引力F=P/v。爬坡时需要更大的牵引力来克服更大的阻力,当减小车速v时,牵引力F会增大,所以减慢车速的目的是增大牵引力。
【答案】
增大牵引力
【知识点】
功率公式应用、牵引力与速度的关系
【点评】
本题将物理功率知识与汽车爬坡的生活场景结合,考查对功率公式的理解和实际应用,属于力学基础应用题,难度适中,能帮助学生巩固物理知识的实际运用。
【难度系数】
0.6
8 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的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示.则(

A.0~2 s内,物体没有受到摩擦力
B.2~4 s内,物体做匀速直线运动
C.2~4 s内,物体受到的摩擦力为2 N
D.4~6 s内,推力F对物体做功的功率为16 W
C
).A.0~2 s内,物体没有受到摩擦力
B.2~4 s内,物体做匀速直线运动
C.2~4 s内,物体受到的摩擦力为2 N
D.4~6 s内,推力F对物体做功的功率为16 W
答案
8. C
[解析]由图丙可知,0~2 s内,物体没有推动,处于静止状态,此时摩擦力与推力平衡,摩擦力大小等于推力,由图乙可知,0~2 s内,推力为1 N,故物体所受摩擦力是1 N,故A错误;由图乙、丙可知,2~4 s内,物体做加速直线运动,受到的推力为3 N,4~6 s内,物体做匀速直线运动,推力与摩擦力平衡,此时推力为2 N,可知摩擦力也为2 N,2~4 s内,物体做加速直线运动,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍然为2 N,故C正确,B错误;由图乙、丙可知,4~6 s内,物体做匀速直线运动,此时推力为2 N,物体的速度是4 m/s,根据 $P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv$ 可知4~6 s内,推力F对物体做功的功率为 $P=Fv=2\ \mathrm{N} × 4\ \mathrm{m/s}=8\ \mathrm{W}$,故D错误.
[解析]由图丙可知,0~2 s内,物体没有推动,处于静止状态,此时摩擦力与推力平衡,摩擦力大小等于推力,由图乙可知,0~2 s内,推力为1 N,故物体所受摩擦力是1 N,故A错误;由图乙、丙可知,2~4 s内,物体做加速直线运动,受到的推力为3 N,4~6 s内,物体做匀速直线运动,推力与摩擦力平衡,此时推力为2 N,可知摩擦力也为2 N,2~4 s内,物体做加速直线运动,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍然为2 N,故C正确,B错误;由图乙、丙可知,4~6 s内,物体做匀速直线运动,此时推力为2 N,物体的速度是4 m/s,根据 $P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv$ 可知4~6 s内,推力F对物体做功的功率为 $P=Fv=2\ \mathrm{N} × 4\ \mathrm{m/s}=8\ \mathrm{W}$,故D错误.
解析
【分析】
要解决这道题,需结合图乙(F-t图像)和图丙(v-t图像),分时间段分析物体的运动状态与受力情况:①0~2s,由v-t图知物体静止,受力平衡,摩擦力等于推力;②2~4s,v-t图显示物体加速,滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度决定,保持不变;③4~6s,v-t图显示物体匀速,受力平衡,推力等于滑动摩擦力,再结合功率公式计算功率,逐一判断选项。
【解析】
1. 分析0~2s:由图丙可知,0~2s内物体速度为0,处于静止状态,受力平衡,摩擦力与推力大小相等;由图乙知,0~2s内推力F=1N,故物体受到的摩擦力f=1N,因此A选项“物体没有受到摩擦力”错误。
2. 分析2~4s:由图丙可知,2~4s内物体速度逐渐增大,做加速直线运动,并非匀速直线运动,故B选项错误;滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,整个过程中压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变。再看4~6s:由图丙知物体做匀速直线运动,受力平衡,推力与滑动摩擦力相等,由图乙知4~6s内推力F'=2N,故滑动摩擦力f'=2N,因此2~4s内物体受到的摩擦力也为2N,C选项正确。
3. 分析4~6s的功率:由图乙知4~6s内推力F''=2N,由图丙知此时物体速度v=4m/s,根据功率公式P=Fv,可得推力做功的功率P=2N×4m/s=8W,并非16W,故D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、功率计算
【点评】
本题是力学图像综合题,需结合F-t和v-t图像分析物体运动状态,利用二力平衡判断摩擦力,结合滑动摩擦力的影响因素确定不同阶段摩擦力大小,再应用功率公式计算,考查学生的图像分析与综合应用能力。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合图乙(F-t图像)和图丙(v-t图像),分时间段分析物体的运动状态与受力情况:①0~2s,由v-t图知物体静止,受力平衡,摩擦力等于推力;②2~4s,v-t图显示物体加速,滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度决定,保持不变;③4~6s,v-t图显示物体匀速,受力平衡,推力等于滑动摩擦力,再结合功率公式计算功率,逐一判断选项。
【解析】
1. 分析0~2s:由图丙可知,0~2s内物体速度为0,处于静止状态,受力平衡,摩擦力与推力大小相等;由图乙知,0~2s内推力F=1N,故物体受到的摩擦力f=1N,因此A选项“物体没有受到摩擦力”错误。
2. 分析2~4s:由图丙可知,2~4s内物体速度逐渐增大,做加速直线运动,并非匀速直线运动,故B选项错误;滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,整个过程中压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变。再看4~6s:由图丙知物体做匀速直线运动,受力平衡,推力与滑动摩擦力相等,由图乙知4~6s内推力F'=2N,故滑动摩擦力f'=2N,因此2~4s内物体受到的摩擦力也为2N,C选项正确。
3. 分析4~6s的功率:由图乙知4~6s内推力F''=2N,由图丙知此时物体速度v=4m/s,根据功率公式P=Fv,可得推力做功的功率P=2N×4m/s=8W,并非16W,故D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、功率计算
【点评】
本题是力学图像综合题,需结合F-t和v-t图像分析物体运动状态,利用二力平衡判断摩擦力,结合滑动摩擦力的影响因素确定不同阶段摩擦力大小,再应用功率公式计算,考查学生的图像分析与综合应用能力。
【难度系数】
0.5
9 跨学科 单臂哑铃式划船 “单臂哑铃划船”运动能充分训练背阔肌.训练时,按照如图所示姿势,提升、放下哑铃为1次动作.已知哑铃质量为15 kg,训练者60 s完成一组训练,每组12次动作,每次提升哑铃的竖直高度是30 cm.则训练者在1次提升哑铃过程中做功是

45
J,完成一组训练过程中提升哑铃做功的功率是9
W.(g取10 N/kg)答案
9. 45 9
解析
【分析】
要解决本题,需明确功和功率的计算公式:功的公式为$ W = Gh $,其中$ G $是物体重力,$ h $是力方向上移动的距离;功率公式为$ P = \frac{W_{总}}{t} $,其中$ W_{总} $是总功,$ t $是总时间。先计算哑铃重力,再代入公式算1次做功;接着算一组总功,最后求功率,注意单位统一(厘米转米)。
【解析】
1. 计算哑铃重力:根据$ G = mg $,$ m=15\ \mathrm{kg} $,$ g=10\ \mathrm{N/kg} $,得$ G=15\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=150\ \mathrm{N} $。
2. 计算1次做功:提升高度$ h=30\ \mathrm{cm}=0.3\ \mathrm{m} $,由$ W=Gh $,得1次做功$ W_1=150\ \mathrm{N} × 0.3\ \mathrm{m}=45\ \mathrm{J} $。
3. 计算一组总功:每组12次,总功$ W_{总}=12 × 45\ \mathrm{J}=540\ \mathrm{J} $。
4. 计算功率:总时间$ t=60\ \mathrm{s} $,由$ P=\frac{W_{总}}{t} $,得$ P=\frac{540\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=9\ \mathrm{W} $。
【答案】
45;9
【知识点】
功的计算;功率的计算;重力的计算
【点评】
本题考查功、功率的基础计算,解题关键是熟练运用公式并统一单位,属于基础应用题,难度较低,适合巩固知识点。
【难度系数】
0.8
要解决本题,需明确功和功率的计算公式:功的公式为$ W = Gh $,其中$ G $是物体重力,$ h $是力方向上移动的距离;功率公式为$ P = \frac{W_{总}}{t} $,其中$ W_{总} $是总功,$ t $是总时间。先计算哑铃重力,再代入公式算1次做功;接着算一组总功,最后求功率,注意单位统一(厘米转米)。
【解析】
1. 计算哑铃重力:根据$ G = mg $,$ m=15\ \mathrm{kg} $,$ g=10\ \mathrm{N/kg} $,得$ G=15\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=150\ \mathrm{N} $。
2. 计算1次做功:提升高度$ h=30\ \mathrm{cm}=0.3\ \mathrm{m} $,由$ W=Gh $,得1次做功$ W_1=150\ \mathrm{N} × 0.3\ \mathrm{m}=45\ \mathrm{J} $。
3. 计算一组总功:每组12次,总功$ W_{总}=12 × 45\ \mathrm{J}=540\ \mathrm{J} $。
4. 计算功率:总时间$ t=60\ \mathrm{s} $,由$ P=\frac{W_{总}}{t} $,得$ P=\frac{540\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=9\ \mathrm{W} $。
【答案】
45;9
【知识点】
功的计算;功率的计算;重力的计算
【点评】
本题考查功、功率的基础计算,解题关键是熟练运用公式并统一单位,属于基础应用题,难度较低,适合巩固知识点。
【难度系数】
0.8
10(2024·南京鼓楼区一模改编)如图甲所示,物体A、定滑轮和动滑轮的重分别为30 N、10 N和10 N,若用25 N的力F拉动细绳,使物体A向上做匀速直线运动,已知在2 s内,物体A上升高度为10 cm,则克服物体A的重力做的功为

3
J,拉力F做的功为5
J,拉力F的功率是2.5
W。如图乙所示,将测力计换成某重物B后,发现物体A可以匀速向下运动。若增大A的重力,则重物B和桌面间的滑动摩擦力大小将不变
。答案
10. 3 5 2.5 不变
[解析]本题考查功和功率的有关计算,考查学生的分析、计算能力. 克服物体A的重力做的功 $W_\mathrm{重}=Gh=30\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m}=3\ \mathrm{J}$,拉力F做的功 $W_\mathrm{拉}=Fs=25\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m} × 2=5\ \mathrm{J}$,拉力的功率 $P=\frac{W_\mathrm{拉}}{t}=\frac{5\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=2.5\ \mathrm{W}$;重物B受到的是滑动摩擦力,而滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,增大物体A的重力,重物B与桌面间的压力和接触面的粗糙程度都没有变化,因此重物B与桌面间的滑动摩擦力大小不变.
[解析]本题考查功和功率的有关计算,考查学生的分析、计算能力. 克服物体A的重力做的功 $W_\mathrm{重}=Gh=30\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m}=3\ \mathrm{J}$,拉力F做的功 $W_\mathrm{拉}=Fs=25\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m} × 2=5\ \mathrm{J}$,拉力的功率 $P=\frac{W_\mathrm{拉}}{t}=\frac{5\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=2.5\ \mathrm{W}$;重物B受到的是滑动摩擦力,而滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,增大物体A的重力,重物B与桌面间的压力和接触面的粗糙程度都没有变化,因此重物B与桌面间的滑动摩擦力大小不变.
解析
【分析】
首先分析甲图的滑轮组,确定动滑轮上的绳子段数,得出拉力移动距离与物体A上升高度的关系;再利用功、功率的公式计算对应物理量;对于乙图,根据滑动摩擦力的影响因素,分析增大A重力时B受到的摩擦力变化。
【解析】
1. 克服物体A重力做的功:
已知物体A重力$G_A=30\ \mathrm{N}$,上升高度$h=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$,根据功的公式$W=Gh$,可得:
$W_G = G_A h = 30\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m} = 3\ \mathrm{J}$。
2. 拉力F做的功:
甲图中动滑轮上有2段绳子,因此拉力移动的距离$s=2h=2×0.1\ \mathrm{m}=0.2\ \mathrm{m}$,拉力$F=25\ \mathrm{N}$,则拉力做的功:
$W_F = F s =25\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m}=5\ \mathrm{J}$。
3. 拉力F的功率:
运动时间$t=2\ \mathrm{s}$,根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,可得:
$P=\frac{W_F}{t}=\frac{5\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=2.5\ \mathrm{W}$。
4. 乙图中滑动摩擦力的变化:
滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面粗糙程度决定。增大物体A的重力时,重物B对桌面的压力(等于B的重力,与A的重力无关)和接触面的粗糙程度均未改变,因此重物B和桌面间的滑动摩擦力大小不变。
【答案】
3;5;2.5;不变
【知识点】
功的计算;功率的计算;滑动摩擦力
【点评】
本题结合滑轮组考查功、功率的计算,以及滑动摩擦力的判断,需掌握滑轮组的距离关系和滑动摩擦力的影响因素,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先分析甲图的滑轮组,确定动滑轮上的绳子段数,得出拉力移动距离与物体A上升高度的关系;再利用功、功率的公式计算对应物理量;对于乙图,根据滑动摩擦力的影响因素,分析增大A重力时B受到的摩擦力变化。
【解析】
1. 克服物体A重力做的功:
已知物体A重力$G_A=30\ \mathrm{N}$,上升高度$h=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$,根据功的公式$W=Gh$,可得:
$W_G = G_A h = 30\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m} = 3\ \mathrm{J}$。
2. 拉力F做的功:
甲图中动滑轮上有2段绳子,因此拉力移动的距离$s=2h=2×0.1\ \mathrm{m}=0.2\ \mathrm{m}$,拉力$F=25\ \mathrm{N}$,则拉力做的功:
$W_F = F s =25\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m}=5\ \mathrm{J}$。
3. 拉力F的功率:
运动时间$t=2\ \mathrm{s}$,根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,可得:
$P=\frac{W_F}{t}=\frac{5\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=2.5\ \mathrm{W}$。
4. 乙图中滑动摩擦力的变化:
滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面粗糙程度决定。增大物体A的重力时,重物B对桌面的压力(等于B的重力,与A的重力无关)和接触面的粗糙程度均未改变,因此重物B和桌面间的滑动摩擦力大小不变。
【答案】
3;5;2.5;不变
【知识点】
功的计算;功率的计算;滑动摩擦力
【点评】
本题结合滑轮组考查功、功率的计算,以及滑动摩擦力的判断,需掌握滑轮组的距离关系和滑动摩擦力的影响因素,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
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