1. 小科和小典两名同学进行爬楼比赛,小科所受重力为500 N,小典所受重力为600 N,他们从一楼到五楼所用时间相同,则
小典
做功多、小典
做功快。答案
1. 小典;小典
解析
【分析】
要解决这个问题,需结合功和功率的计算公式分析:爬楼时克服重力做功,功的公式为$W=Gh$,其中$G$是重力,$h$是竖直上升高度;做功快慢用功率衡量,功率公式为$P=\frac{W}{t}$,$t$是做功时间。两人从一楼到五楼,竖直高度$h$相同,所用时间$t$相同,因此比较做功多少看重力大小,比较做功快慢看功率大小。
【解析】
爬楼克服重力做功的公式为$W=Gh$。已知小科重力$G_{科}=500N$,小典重力$G_{典}=600N$,两人上升的竖直高度$h$相同,代入公式得:$W_{科}=G_{科}h$,$W_{典}=G_{典}h$。因为$G_{典}>G_{科}$,所以$W_{典}>W_{科}$,即小典做功多。
功率表示做功快慢,公式为$P=\frac{W}{t}$。两人所用时间$t$相同,且$W_{典}>W_{科}$,所以$P_{典}=\frac{W_{典}}{t}>\frac{W_{科}}{t}=P_{科}$,即小典做功快。
【答案】
小典;小典
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题以爬楼比赛为背景,考查功和功率的基础应用,解题核心是掌握功和功率的计算公式,利用控制变量法进行比较,属于初中物理基础题,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这个问题,需结合功和功率的计算公式分析:爬楼时克服重力做功,功的公式为$W=Gh$,其中$G$是重力,$h$是竖直上升高度;做功快慢用功率衡量,功率公式为$P=\frac{W}{t}$,$t$是做功时间。两人从一楼到五楼,竖直高度$h$相同,所用时间$t$相同,因此比较做功多少看重力大小,比较做功快慢看功率大小。
【解析】
爬楼克服重力做功的公式为$W=Gh$。已知小科重力$G_{科}=500N$,小典重力$G_{典}=600N$,两人上升的竖直高度$h$相同,代入公式得:$W_{科}=G_{科}h$,$W_{典}=G_{典}h$。因为$G_{典}>G_{科}$,所以$W_{典}>W_{科}$,即小典做功多。
功率表示做功快慢,公式为$P=\frac{W}{t}$。两人所用时间$t$相同,且$W_{典}>W_{科}$,所以$P_{典}=\frac{W_{典}}{t}>\frac{W_{科}}{t}=P_{科}$,即小典做功快。
【答案】
小典;小典
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题以爬楼比赛为背景,考查功和功率的基础应用,解题核心是掌握功和功率的计算公式,利用控制变量法进行比较,属于初中物理基础题,难度较低。
【难度系数】
0.7
2. 甲、乙两台起重机工作时的功率分别为 $ P_{甲} = 105\ \mathrm{kW} $、$ P_{乙} = 1.7 × 10^5\ \mathrm{W} $。在它们工作过程中,下列判断中正确的是 (
A.乙一定比甲做功快
B.乙一定比甲做功多
C.在相同时间内,甲比乙做功多
D.做同样多的功,甲比乙用的时间短
A
)A.乙一定比甲做功快
B.乙一定比甲做功多
C.在相同时间内,甲比乙做功多
D.做同样多的功,甲比乙用的时间短
答案
2. A
解析
【分析】
要解决这道题,首先需统一甲、乙两台起重机的功率单位,再结合功率的物理意义(表示做功快慢)和公式 $ P = \frac{W}{t} $ 分析各选项:
1. 先换算功率单位:$ P_{甲}=105\ \mathrm{kW}=105×10^3\ \mathrm{W}=1.05×10^5\ \mathrm{W} $,已知 $ P_{乙}=1.7×10^5\ \mathrm{W} $,可得 $ P_{乙} > P_{甲} $。
2. 功率的物理意义:功率是描述物体做功快慢的物理量,功率越大,做功越快;功的多少由功率和时间共同决定($ W=Pt $),时间不确定时无法比较做功多少;相同时间内,功率大的做功多;做相同功时,功率大的用时短。
3. 逐一分析选项,判断正确答案。
【解析】
解:第一步,统一功率单位:
$ P_{甲}=105\ \mathrm{kW}=105×10^3\ \mathrm{W}=1.05×10^5\ \mathrm{W} $,
已知 $ P_{乙}=1.7×10^5\ \mathrm{W} $,因此 $ P_{乙} > P_{甲} $。
第二步,根据功率的物理意义和公式分析选项:
选项A:功率越大做功越快,因 $ P_{乙} > P_{甲} $,故乙一定比甲做功快,A正确;
选项B:功的大小由功率和时间共同决定($ W=Pt $),未说明做功时间,无法比较做功多少,B错误;
选项C:相同时间 $ t $ 内,做功 $ W=Pt $,因 $ P_{乙} > P_{甲} $,故相同时间内乙比甲做功多,C错误;
选项D:做同样多的功 $ W $,时间 $ t=\frac{W}{P} $,因 $ P_{乙} > P_{甲} $,故乙比甲用的时间短,D错误。
综上,答案选A。
【答案】
A
【知识点】
功率的概念、功率的计算
【点评】
本题考查功率的基础概念及公式应用,核心是理解功率表示做功快慢,功的多少由功率和时间共同决定,需注意单位换算和公式变形的应用,属于常规基础题。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,首先需统一甲、乙两台起重机的功率单位,再结合功率的物理意义(表示做功快慢)和公式 $ P = \frac{W}{t} $ 分析各选项:
1. 先换算功率单位:$ P_{甲}=105\ \mathrm{kW}=105×10^3\ \mathrm{W}=1.05×10^5\ \mathrm{W} $,已知 $ P_{乙}=1.7×10^5\ \mathrm{W} $,可得 $ P_{乙} > P_{甲} $。
2. 功率的物理意义:功率是描述物体做功快慢的物理量,功率越大,做功越快;功的多少由功率和时间共同决定($ W=Pt $),时间不确定时无法比较做功多少;相同时间内,功率大的做功多;做相同功时,功率大的用时短。
3. 逐一分析选项,判断正确答案。
【解析】
解:第一步,统一功率单位:
$ P_{甲}=105\ \mathrm{kW}=105×10^3\ \mathrm{W}=1.05×10^5\ \mathrm{W} $,
已知 $ P_{乙}=1.7×10^5\ \mathrm{W} $,因此 $ P_{乙} > P_{甲} $。
第二步,根据功率的物理意义和公式分析选项:
选项A:功率越大做功越快,因 $ P_{乙} > P_{甲} $,故乙一定比甲做功快,A正确;
选项B:功的大小由功率和时间共同决定($ W=Pt $),未说明做功时间,无法比较做功多少,B错误;
选项C:相同时间 $ t $ 内,做功 $ W=Pt $,因 $ P_{乙} > P_{甲} $,故相同时间内乙比甲做功多,C错误;
选项D:做同样多的功 $ W $,时间 $ t=\frac{W}{P} $,因 $ P_{乙} > P_{甲} $,故乙比甲用的时间短,D错误。
综上,答案选A。
【答案】
A
【知识点】
功率的概念、功率的计算
【点评】
本题考查功率的基础概念及公式应用,核心是理解功率表示做功快慢,功的多少由功率和时间共同决定,需注意单位换算和公式变形的应用,属于常规基础题。
【难度系数】
0.7
3.[甘孜州中考]小珍同学到养老中心参加志愿者活动时,用推车帮助老奶奶搬运生活用品。若她用20 N的水平推力,推着推车水平移动10 m,用时20 s。其推力做功为
200
J,功率为10
W。答案
3. 200;10 【点拨】推力所做的功 $W = Fs = 20\ \mathrm{N}×10\ \mathrm{m} = 200\ \mathrm{J}$;推力做功的功率 $P=\frac{W}{t}=\frac{200\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{s}}=10\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
要解答本题,需掌握功和功率的基本计算公式:推力做功的公式为$ W = Fs $(其中$ F $是作用在物体上的力,$ s $是物体在力的方向上移动的距离);功率的公式为$ P = \frac{W}{t} $(其中$ W $是功,$ t $是做功所用的时间)。本题中推力和移动距离均沿水平方向,可直接代入公式计算功,再用算出的功除以时间得到功率。
【解析】
1. 计算推力做的功:根据功的计算公式$ W = Fs $,代入已知的推力$ F = 20\ \mathrm{N} $和移动距离$ s = 10\ \mathrm{m} $,可得:
$ W = 20\ \mathrm{N} × 10\ \mathrm{m} = 200\ \mathrm{J} $;
2. 计算功率:根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $,代入算出的功$ W = 200\ \mathrm{J} $和时间$ t = 20\ \mathrm{s} $,可得:
$ P = \frac{200\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{s}} = 10\ \mathrm{W} $。
【答案】
200;10
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题为力学基础题,直接考查功和功率的基本公式应用,只要牢记公式并准确代入数值计算即可得出结果,是中考中常见的基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解答本题,需掌握功和功率的基本计算公式:推力做功的公式为$ W = Fs $(其中$ F $是作用在物体上的力,$ s $是物体在力的方向上移动的距离);功率的公式为$ P = \frac{W}{t} $(其中$ W $是功,$ t $是做功所用的时间)。本题中推力和移动距离均沿水平方向,可直接代入公式计算功,再用算出的功除以时间得到功率。
【解析】
1. 计算推力做的功:根据功的计算公式$ W = Fs $,代入已知的推力$ F = 20\ \mathrm{N} $和移动距离$ s = 10\ \mathrm{m} $,可得:
$ W = 20\ \mathrm{N} × 10\ \mathrm{m} = 200\ \mathrm{J} $;
2. 计算功率:根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $,代入算出的功$ W = 200\ \mathrm{J} $和时间$ t = 20\ \mathrm{s} $,可得:
$ P = \frac{200\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{s}} = 10\ \mathrm{W} $。
【答案】
200;10
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题为力学基础题,直接考查功和功率的基本公式应用,只要牢记公式并准确代入数值计算即可得出结果,是中考中常见的基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
4.如图所示,一个重 60 N 的木块被 80 N 的水平力 F 压在竖直墙面上,3 s 内匀速下滑了 0.6 m,则匀速下滑的过程中,力 F 做的功为

0
J,重力做功的功率为12
W。答案
4. 0;12 【点拨】木块沿竖直墙面匀速下滑时,在水平压力F的方向上没有移动距离,根据$W=Fs$可知,水平压力F做的功为0 J;重力做功的功率 $P=\frac{W}{t}=\frac{Gh}{t}=\frac{60\ \mathrm{N}×0.6\ \mathrm{m}}{3\ \mathrm{s}}=12\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】要判断力F是否做功,需明确做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动的距离。力F是水平方向,木块下滑是竖直方向,在F的方向上木块没有移动距离,因此F不做功;计算重力做功的功率时,先利用W=Gh算出重力做的功,再根据功率公式P=W/t,代入时间即可求出功率。
【解析】1. 力F做功的计算:功的计算公式为$W=Fs$,其中$s$是物体在力的方向上移动的距离。力F为水平方向,木块沿竖直方向下滑,在F的方向上木块移动的距离为0,因此力F做的功$W_F = F×s = 80\ \mathrm{N}×0\ \mathrm{m} = 0\ \mathrm{J}$。
2. 重力做功的功率计算:重力做的功$W_G = Gh = 60\ \mathrm{N}×0.6\ \mathrm{m} = 36\ \mathrm{J}$,根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,可得重力做功的功率$P=\frac{36\ \mathrm{J}}{3\ \mathrm{s}} = 12\ \mathrm{W}$。
【答案】0;12
【知识点】功的计算、功率的计算
【点评】本题考查功和功率的基础计算,核心是掌握做功的两个必要因素,以及功率的计算公式,属于力学基础题,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】1. 力F做功的计算:功的计算公式为$W=Fs$,其中$s$是物体在力的方向上移动的距离。力F为水平方向,木块沿竖直方向下滑,在F的方向上木块移动的距离为0,因此力F做的功$W_F = F×s = 80\ \mathrm{N}×0\ \mathrm{m} = 0\ \mathrm{J}$。
2. 重力做功的功率计算:重力做的功$W_G = Gh = 60\ \mathrm{N}×0.6\ \mathrm{m} = 36\ \mathrm{J}$,根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,可得重力做功的功率$P=\frac{36\ \mathrm{J}}{3\ \mathrm{s}} = 12\ \mathrm{W}$。
【答案】0;12
【知识点】功的计算、功率的计算
【点评】本题考查功和功率的基础计算,核心是掌握做功的两个必要因素,以及功率的计算公式,属于力学基础题,难度较低。
【难度系数】0.7
5. 某型号汽车发动机的额定功率为$5× 10^{4}\ \mathrm{W}$,在水平路面上匀速直线行驶时受到的阻力是2000 N,在额定功率下,当汽车匀速直线行驶时:
(1)发动机所提供的牵引力大小为
(2)汽车行驶10 min牵引力所做的功为
(3)汽车行驶速度的大小为
(1)发动机所提供的牵引力大小为
2 000
N。(2)汽车行驶10 min牵引力所做的功为
$3×10^7$
J。(3)汽车行驶速度的大小为
25
m/s。答案
5. (1)2 000 (2)$3×10^7$ (3)25 【点拨】(2)根据 $P=\frac{W}{t}$ 可得,牵引力所做的功 $W = Pt = 5×10^4\ \mathrm{W}×10×60\ \mathrm{s}=3×10^7\ \mathrm{J}$。(3)功率 $P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv$,则汽车行驶的速度 $v=\frac{P}{F}=\frac{5×10^4\ \mathrm{W}}{2\ 000\ \mathrm{N}}=25\ \mathrm{m/s}$。
解析
【分析】
本题考查力学中功率、二力平衡的综合应用,解题思路如下:
1. 汽车匀速直线行驶时处于平衡状态,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,据此可求牵引力;
2. 已知额定功率和行驶时间,利用功率公式的变形 $ W = Pt $ 计算牵引力做的功,注意时间单位需换算为秒;
3. 利用功率与力、速度的关系 $ P = Fv $,变形后结合已求的牵引力计算行驶速度。
【解析】
(1) 汽车匀速直线行驶,受力平衡,牵引力与阻力大小相等,故发动机提供的牵引力 $ F = f = 2000\ \mathrm{N} $;
(2) 行驶时间 $ t = 10\ \mathrm{min} = 10 × 60\ \mathrm{s} = 600\ \mathrm{s} $,根据 $ P = \frac{W}{t} $,牵引力做功 $ W = Pt = 5 × 10^4\ \mathrm{W} × 600\ \mathrm{s} = 3 × 10^7\ \mathrm{J} $;
(3) 由 $ P = Fv $ 变形得 $ v = \frac{P}{F} $,代入数据得 $ v = \frac{5 × 10^4\ \mathrm{W}}{2000\ \mathrm{N}} = 25\ \mathrm{m/s} $。
【答案】
(1)2000;(2)$ 3×10^7 $;(3)25
【知识点】
二力平衡、功率公式应用、功率与速度的关系
【点评】
本题为基础力学应用题,结合匀速运动的受力平衡考查功率相关公式的灵活运用,步骤清晰,只要掌握基本公式和单位换算即可正确解答,属于常规题型。
【难度系数】
0.7
本题考查力学中功率、二力平衡的综合应用,解题思路如下:
1. 汽车匀速直线行驶时处于平衡状态,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,据此可求牵引力;
2. 已知额定功率和行驶时间,利用功率公式的变形 $ W = Pt $ 计算牵引力做的功,注意时间单位需换算为秒;
3. 利用功率与力、速度的关系 $ P = Fv $,变形后结合已求的牵引力计算行驶速度。
【解析】
(1) 汽车匀速直线行驶,受力平衡,牵引力与阻力大小相等,故发动机提供的牵引力 $ F = f = 2000\ \mathrm{N} $;
(2) 行驶时间 $ t = 10\ \mathrm{min} = 10 × 60\ \mathrm{s} = 600\ \mathrm{s} $,根据 $ P = \frac{W}{t} $,牵引力做功 $ W = Pt = 5 × 10^4\ \mathrm{W} × 600\ \mathrm{s} = 3 × 10^7\ \mathrm{J} $;
(3) 由 $ P = Fv $ 变形得 $ v = \frac{P}{F} $,代入数据得 $ v = \frac{5 × 10^4\ \mathrm{W}}{2000\ \mathrm{N}} = 25\ \mathrm{m/s} $。
【答案】
(1)2000;(2)$ 3×10^7 $;(3)25
【知识点】
二力平衡、功率公式应用、功率与速度的关系
【点评】
本题为基础力学应用题,结合匀速运动的受力平衡考查功率相关公式的灵活运用,步骤清晰,只要掌握基本公式和单位换算即可正确解答,属于常规题型。
【难度系数】
0.7
6.(教材习题改编)为了解自己体能训练的效果,小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功
率,如图所示。

(1)需要的测量工具:体重秤、刻度尺、
(2)小刚采用了合适的方法记录数据,请帮他在空格处补上相应的数据。(g取10 N/kg)

重心上升高度h/m 质量m/kg 单次引体向上克服重力所做的功W/J 做引体向上的次数n 时间t/s 功率P/W
0.5 60
率,如图所示。
(1)需要的测量工具:体重秤、刻度尺、
秒表
。(2)小刚采用了合适的方法记录数据,请帮他在空格处补上相应的数据。(g取10 N/kg)
重心上升高度h/m 质量m/kg 单次引体向上克服重力所做的功W/J 做引体向上的次数n 时间t/s 功率P/W
0.5 60
300
5 12 125
答案
6. (1)秒表 (2)300;125 【点拨】(2)通过表格数据可知,单次重心上升高度为0.5 m,重力$G=mg=60\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=600\ \mathrm{N}$,则单次引体向上克服重力所做的功 $W = Gh = 600\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=300\ \mathrm{J}$,做引体向上5次所做的总功$W_\mathrm{总}=5W=5×300\ \mathrm{J}=1\ 500\ \mathrm{J}$,功率 $P=\frac{W_\mathrm{总}}{t}=\frac{1\ 500\ \mathrm{J}}{12\ \mathrm{s}}=125\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
要测算引体向上的功率,需明确功率公式$ P=\frac{W_{总}}{t} $,总功是克服重力做的功,即$ W_{总}=nGh $($ n $为引体向上次数,$ G $为重力,$ h $为单次重心上升高度)。因此需测量质量(体重秤)、重心上升高度(刻度尺)、做引体向上的总时间,据此确定缺少的测量工具;计算时先通过$ G=mg $算重力,再算单次功、总功,最后用功率公式计算结果。
【解析】
(1) 功率计算需要测量总时间,因此除体重秤、刻度尺外,还需秒表;
(2) ① 计算单次引体向上克服重力的功:
重力$ G=mg=60\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=600\ \mathrm{N} $,
单次功$ W=Gh=600\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=300\ \mathrm{J} $;
② 计算功率:
总功$ W_{总}=5×300\ \mathrm{J}=1500\ \mathrm{J} $,
功率$ P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1500\ \mathrm{J}}{12\ \mathrm{s}}=125\ \mathrm{W} $。
【答案】
(1)秒表;(2)300;125
【知识点】
功的计算、功率的计算、重力的计算
【点评】
本题为教材改编的基础应用题,结合实际运动场景考查功与功率的基本计算,需明确测量功率所需的物理量及对应工具,公式应用直接,是对基础知识的常规考查。
【难度系数】
0.7
要测算引体向上的功率,需明确功率公式$ P=\frac{W_{总}}{t} $,总功是克服重力做的功,即$ W_{总}=nGh $($ n $为引体向上次数,$ G $为重力,$ h $为单次重心上升高度)。因此需测量质量(体重秤)、重心上升高度(刻度尺)、做引体向上的总时间,据此确定缺少的测量工具;计算时先通过$ G=mg $算重力,再算单次功、总功,最后用功率公式计算结果。
【解析】
(1) 功率计算需要测量总时间,因此除体重秤、刻度尺外,还需秒表;
(2) ① 计算单次引体向上克服重力的功:
重力$ G=mg=60\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=600\ \mathrm{N} $,
单次功$ W=Gh=600\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=300\ \mathrm{J} $;
② 计算功率:
总功$ W_{总}=5×300\ \mathrm{J}=1500\ \mathrm{J} $,
功率$ P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1500\ \mathrm{J}}{12\ \mathrm{s}}=125\ \mathrm{W} $。
【答案】
(1)秒表;(2)300;125
【知识点】
功的计算、功率的计算、重力的计算
【点评】
本题为教材改编的基础应用题,结合实际运动场景考查功与功率的基本计算,需明确测量功率所需的物理量及对应工具,公式应用直接,是对基础知识的常规考查。
【难度系数】
0.7
7.(质疑意识)看完奥运会后,小明思考:为什么各个国家都不挑选高高瘦瘦体型的人培养成举重运动员呢?小明画出了两名运动员的举重示意图,借此比较研究。甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,则(

A.甲做功较多,功率较大
B.甲做功较多,功率较小
C.甲做功较多,甲、乙功率相等
D.甲、乙做功相等,乙的功率较大
A
)A.甲做功较多,功率较大
B.甲做功较多,功率较小
C.甲做功较多,甲、乙功率相等
D.甲、乙做功相等,乙的功率较大
答案
7. A
解析
【分析】
要解决该问题,需分别计算甲、乙对杠铃做的功和功率,再比较两者大小。首先明确:功的计算公式为$ W = Gh $($ G $是杠铃重力,$ h $是杠铃被举起的高度);功率的计算公式为$ P = \frac{W}{t} $($ t $是做功时间)。题目中,甲、乙举起的杠铃质量相同,故重力$ G $相等;甲比乙高,说明甲举起杠铃的高度更大;两人举起杠铃的时间相等,据此可分析功和功率的大小关系。
【解析】
1. 比较做功大小:杠铃的重力$ G = mg $,甲、乙举起的杠铃质量相同,因此$ G_甲 = G_乙 $。根据功的公式$ W = Gh $,已知甲举起杠铃的高度$ h_甲 > h_乙 $,可得$ W_甲 = G h_甲 $,$ W_乙 = G h_乙 $,因此$ W_甲 > W_乙 $,即甲做功较多。
2. 比较功率大小:根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $,题目中两人举起杠铃的时间$ t $相等,且$ W_甲 > W_乙 $,因此$ P_甲 = \frac{W_甲}{t} $,$ P_乙 = \frac{W_乙}{t} $,可得$ P_甲 > P_乙 $,即甲的功率较大。综上,甲做功较多,功率较大,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合举重场景考查功和功率的基本应用,核心是掌握功和功率的计算公式,结合题目给出的高度、时间等条件分析,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.4
要解决该问题,需分别计算甲、乙对杠铃做的功和功率,再比较两者大小。首先明确:功的计算公式为$ W = Gh $($ G $是杠铃重力,$ h $是杠铃被举起的高度);功率的计算公式为$ P = \frac{W}{t} $($ t $是做功时间)。题目中,甲、乙举起的杠铃质量相同,故重力$ G $相等;甲比乙高,说明甲举起杠铃的高度更大;两人举起杠铃的时间相等,据此可分析功和功率的大小关系。
【解析】
1. 比较做功大小:杠铃的重力$ G = mg $,甲、乙举起的杠铃质量相同,因此$ G_甲 = G_乙 $。根据功的公式$ W = Gh $,已知甲举起杠铃的高度$ h_甲 > h_乙 $,可得$ W_甲 = G h_甲 $,$ W_乙 = G h_乙 $,因此$ W_甲 > W_乙 $,即甲做功较多。
2. 比较功率大小:根据功率公式$ P = \frac{W}{t} $,题目中两人举起杠铃的时间$ t $相等,且$ W_甲 > W_乙 $,因此$ P_甲 = \frac{W_甲}{t} $,$ P_乙 = \frac{W_乙}{t} $,可得$ P_甲 > P_乙 $,即甲的功率较大。综上,甲做功较多,功率较大,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合举重场景考查功和功率的基本应用,核心是掌握功和功率的计算公式,结合题目给出的高度、时间等条件分析,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.4
8.(真实情境)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,该学生一次屈臂伸过程克服重力做功的功率最接近于(

A.600 W
B.60 W
C.6 W
D.0.6 W
B
)A.600 W
B.60 W
C.6 W
D.0.6 W
答案
8. B 【点拨】普通中学生质量m约为50 kg,中学生重力$G=mg=50\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=500\ \mathrm{N}$,一次双杠屈臂伸过程中,身体上升高度h大约为0.4 m。一次屈臂伸克服重力做功$W=Gh=500\ \mathrm{N}×0.4\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{J}$,完成一次屈臂伸的时间$t=\frac{30\ \mathrm{s}}{12}=2.5\ \mathrm{s}$;该学生一次屈臂伸过程克服重力做功的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{200\ \mathrm{J}}{2.5\ \mathrm{s}}=80\ \mathrm{W}$,最接近60 W,故B正确。
解析
【分析】要计算一次屈臂伸克服重力做功的功率,需利用功率公式$P=\frac{W}{t}$,其中克服重力做功$W=Gh$,因此需要先估算中学生的质量、每次上升的高度,再计算单次做功和单次时间,最后求功率并对比选项。
【解析】1. 估算普通中学生的质量$m\approx50\ \mathrm{kg}$,其重力$G=mg=50\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=500\ \mathrm{N}$;
2. 估算一次屈臂伸过程中身体上升的高度$h\approx0.4\ \mathrm{m}$,则一次克服重力做功$W=Gh=500\ \mathrm{N}×0.4\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{J}$;
3. 完成一次屈臂伸的时间$t=\frac{30\ \mathrm{s}}{12}=2.5\ \mathrm{s}$;
4. 根据功率公式,一次屈臂伸克服重力做功的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{200\ \mathrm{J}}{2.5\ \mathrm{s}}=80\ \mathrm{W}$,最接近60W,故答案为B。
【答案】B
【知识点】功的计算、功率的计算、重力估算
【点评】本题结合实际运动情境,考查功和功率的基本计算,关键是合理估算中学生的质量和上升高度,属于基础估算类题目,难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】1. 估算普通中学生的质量$m\approx50\ \mathrm{kg}$,其重力$G=mg=50\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=500\ \mathrm{N}$;
2. 估算一次屈臂伸过程中身体上升的高度$h\approx0.4\ \mathrm{m}$,则一次克服重力做功$W=Gh=500\ \mathrm{N}×0.4\ \mathrm{m}=200\ \mathrm{J}$;
3. 完成一次屈臂伸的时间$t=\frac{30\ \mathrm{s}}{12}=2.5\ \mathrm{s}$;
4. 根据功率公式,一次屈臂伸克服重力做功的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{200\ \mathrm{J}}{2.5\ \mathrm{s}}=80\ \mathrm{W}$,最接近60W,故答案为B。
【答案】B
【知识点】功的计算、功率的计算、重力估算
【点评】本题结合实际运动情境,考查功和功率的基本计算,关键是合理估算中学生的质量和上升高度,属于基础估算类题目,难度适中。
【难度系数】0.3
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