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第43讲 功率及计算 备战2022 浙教版科学 中考高频考点 加强练
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这是一份第43讲 功率及计算 备战2022 浙教版科学 中考高频考点 加强练，共27页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，解答题，综合说理题等内容，欢迎下载使用。
备战2022 浙教版科学 中考高频考点 加强练
第43讲 功率及计算
一、单选题
1.（2021·下城模拟）用如图所示滑轮组，在10秒内将一个重为2400N物体匀速提升3m，绳子自由端的拉力为1000N，下列相关说法正确的是（ ）
A. 绳子自由端移动速度为0.3m/s
B. 10秒内拉力做功的功率是900W
C. 滑轮组提升重物时的机械效率是72%
D. 若只增大物体重力，则滑轮组的机械效率会减小
2.（2021九下·杭州开学考）如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法不正确的是（ ）
A. 物体A受到地面水平向右3N的摩擦力 B. 物体A受到B的摩擦力是2N
C. 滑轮移动的速度是0.1m/s D. 拉力F做功功率为4W
3.（2021九下·杭州开学考）某九年级同学家住5楼。一天,他提着装有30个鸡蛋的塑料袋，从1楼走到家里大约用了1分钟,下列估算不合理的是（ ）
A. 他提鸡蛋的力做的功约为200J B. 他提鸡蛋的力做功的功率约为3W
C. 他爬楼做的功约为6×103J D. 他爬楼做功的功率约为1×103W
4.（2021九下·西湖开学考）用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m，若每个滑轮中40N，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 绳端的拉力F为270N B. 拉力F的功率功为270W
C. 额外功为160J D. 有用功为1080J
5.（2020九上·余杭期末）如图，用大小为10N的作用力F将重为5N的物体竖直向上提起（不计空气阻力），相继经过A、B，C三点，已知AB= BC，F在AB段做功为W1 ， 功率为P1；在BC段做功为W2 ， 功率为P2 ， 则下列关系正确的是（ ）
A. W1
6.（2020九上·拱墅期末）如图甲所示，同一木块放在同一水平面上，先后两次沿水平方向拉动木块使其匀速直线运动。两次拉动木块的s-t图像分别是图乙中的图线①②。则下列物理量相等的是（ ）
A. 木块前后两次所受摩擦力 B. 木块前后两次运动的速度
C. 前后两次在相同时间内拉力所做的功 D. 前后两次拉力的功率
7.（2020九上·滨江月考）如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N．则下列说法正确的是（ ）
A. 拉力做的额外功是150J
B. 拉力的功率是50W
C. 拉力所做的总功是300J
D. 斜面的机械效率是80%
8.（2020九上·鄞州期中）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N．下列说法正确的是（ ）
A. 物体A受到的摩擦力为10N B. 拉力F的功率为1.5W
C. 滑轮组的机械效率为80% D. 拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动
9.（2020九上·嘉兴期中）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）−时间（t）图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（ ）
A. 两次物体运动的速度：v1
C. 0−6s两次拉力对物体所做的功：W1>W2
D. 0−6s两次拉力对物体做功的功率：P1
A. 3瓦 B. 30瓦 C. 300瓦 D. 3000瓦
11.（2020九上·滨江期中）如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab>tcd ， 运动距离sab=scd。比较两种情况下拉力所做的功和功率（ ）
A. ab段做功较多
B. ab段功率较大
C. ab与cd段做的功一样多
D. ab段与cd段的功率一样大
12.（2020九上·拱墅期中）下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是（ ）
A. 做功多的机器机械效率一定高
B. 功率小的机器做功一定少
C. 机械效率高的机器功率一定大
D. 功率大的机器做功一定快
13.都市生活离不开电梯，如图，将电梯简化为“钢绳拉着电梯厢在竖直导轨上运动”模型。小刚同学乘坐电梯从一楼到五楼，电梯厢和人的总质量为500kg，电梯上行受到轨道摩擦力为500N，钢绳对电梯厢的拉力用T表示。电梯(底面)在A点(一楼地面)到B点(二楼地面)过程中速度在增加，用时4s；在B点到D点(四楼地面)过程中匀速运动，用时4s；在D点到E点(五楼地面)过程中速度逐渐减小，用时4s；每层楼高3m(g取10N/kg)，下面说法正确的是（ ）
A. 电梯从A点到B点过程中，钢绳拉力T做功1.65×104J
B. 电梯从B点到C点过程中，钢绳拉力T做功的功率4.125×103W
C. 电梯从C点到D点过程中，钢绳拉力T做功的功率8.25×103W
D. 电梯从D点到E点过程中，钢绳拉力T＝5.55×103N
14.如图所示，AC＞BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2 ， 功率分别为P1、P2 ， 在不考虑摩擦的情况下（ ）
A. F1＜F2 ， P1＝P2 B. F1＞F2 ， P1＞P2
C. F1＝F2 ， P1＝P2 D. F1＜F2 ， P1＜P2
15.如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的s－t图像分别是图乙中的图像①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2 ， 两次拉力的功率分别是P1、P2 ， 则（ ）
A. F1＝F2 P1＞P2 B. F1＞F2 P1＞P2 C. F1＝F2 P1＝P2 D. F1＞F2 P1＜P2
二、填空题
16.（2021·江北模拟）如图所示，拉力F为20N，物体A以0.1m/s的速度在表面足够长的物体B表面做匀速直线运动；物体B静止在地面上，受到地面水平向右8N的摩擦力，弹簧测力计示数为22N。拉力F的功率为________W，滑轮组的机械效率为________。
17.（2021·温州模拟）如图所示，甲、乙各用150N的力，在30s内共同使一辆总重为200N的小车从一个倾角为30°长为60m的斜坡底端匀速运动到顶端。甲乙两人对小车有用功________J，两人对小车做功的总功率为________W。
18.（2021·嵊州模拟）用如图所示的滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦，物体重100N，动滑轮重20N，在10s内物体被提升了2m。拉力F的大小是________牛，拉力F的功率大小是________瓦。
19.（2021九下·鄞州月考）古代护城河上有座吊桥,它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m,所受重力为3000N的均匀杆OA,可以绕转轴O点在竖直平面内转动,在O点正上方10m处固定一个定滑轮,绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连,用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时,绳子的拉力为F1 ， 当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时,绳子的拉力为F2,所用的时间是0.5min(忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦)。则：
（1）F1:F2=________。
（2）士兵们对吊桥做功的平均功率是________W。
20.（2020九上·诸暨期末）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长)；物体B静止在地面上，受到地面水平向右4N的摩擦力，绳重及摩擦不计。
（1）拉力F做功的功率为________W。
（2）物体A向左做匀速直线运动时，弹簧测力计示数为________N。
21.（2020九上·西湖月考）骨胳、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示是踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，小腿肌肉施加的拉力为动力。重600N的小明在lmin内完成50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9cm。小腿肌肉对每只脚的拉力________N；小明踮起脚过程中克服重力做功的功率是________W。
22.（2020九上·温岭期中）某同学在10s内做了5个“引体向上”，他的质量为60kg，每次上升的高度为40cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是________J，10s内做功的功率为________W。
23.（2020九上·越城期中）如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1 ， 功率为P1；若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2 ， 功率为P2 ， 则W1________W2 ， P1________P2（选填“＞”、“＜”或“=”）。
24.（2020九上·长兴期中）如图所示，用10N的水平推力推重为20N的物体沿水平方向做匀速直线运动。若5s内推力对物体做了80J的功，则在这一过程物体沿水平方向运动了________m，推力做功的功率为________W。
25.（2020九上·金华期中）跳绳是一项很好的健身运动。某同学作了相关的测量:小军的体重为400牛,跳起时重心升高的高度平均为0.02米，则小军跳一次做功________焦; 若小军1分钟跳150次，则小军跳绳时的功率为________瓦。
三、实验探究题
26.（2020九上·西湖期中）学校新购了一箱物理器材，小明将它从一楼搬到三楼，小红想测定小明搬运器材过程中对箱子做功的功率。小红设计的实验如下：
（1）[实验器材]________；
（2）[实验步骤]
A．测出箱子的质量m
B．测出楼梯的总长度L；
C．测出一楼到三楼的竖直高度h；
D．测出小明上楼所用的时间；
E．计算出小明搬运箱子的功率P。
小红的实验步骤中多余的是：________。（填写步骤前的字母即可）
（3）请你帮小丽设计一个实验记录表格。
27.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图．已知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．求：
（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？
（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）
（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？
（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？
四、解答题
28.（2021·镇海模拟）随着科技的发展，无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2t的无人驾驶汽车，静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12m2 ， 在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶，受到的牵引力大小为4×103N。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号，经3×10-7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号（该时间内汽车行驶的距离忽略不计）。已知光速为3×108m/s，g取10N/kg。求该汽车：
（1）静止时对水平地面的压强大小。
（2）此刻车头到障碍物的距离。
（3）以 36km/h 的速度匀速行驶时牵引力的功率。
29.（2021·吴兴模拟）跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一体重为500牛的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图，经15秒下落210米后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30秒。求在这个过程中：
（1）请根据图像分段分析30s内跳伞运动员的运动和力的关系：________。
（2）30s内运动员下落的平均速度。
（3）匀速下降时重力做功的功率。
30.（2020九上·上虞期末）某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为3×103牛，右图是他乘车到达目的地时的车费发票，求：
（1）车的速度________m/s；
（2）出租车这段时间内所做的功。
（3）出租车发动机在这段时间的平均功率。
31.（2020九上·镇海期末）质量为 2.5kg 的圆柱体，其横截面的半径为 0.5m；放置在水平地面上，与高为 0.2m的台阶接触，接触部位足够粗糙，如图所示。现欲在圆柱体上施加一作用力，使它下部刚好脱离地面。
（1）画出此作用力F最小的示意图
（2）求此作用力F的最小值。
（3）要使此圆柱体在10s内运动到台阶上，则功率至少为多少？
五、综合说理题
32.（2018九下·金华月考）图（甲）所示是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度 v 向右运动。从 t=0 时刻开始汽车提升重物，t1 时刻重物上表面刚好开始露出水面，t2 时刻重物刚好全部离开水面。（忽略水的阻力和滑轮的摩擦）。请画出汽车拉动重物的功率 P 随时间 t 的变化图象，并用科学原理解释：
答案解析部分
一、单选题
1.答案: B
考点:功率计算公式的应用，滑轮组及其工作特点，机械效率的计算
分析:（1）首先根据s=nh计算出自由端移动的距离，再根据v=st计算自由端的速度；
（2）根据公式P=Fv计算拉力的功率；
（3）根据公式η=W有W总=GnF计算滑轮组的机械效率；
（4）根据公式η=W有W总=GG+G动分析判断。
解答:A.自由端移动的距离s=nh=3×3m=9m；
自由端的速度v=st=9m10s=0.9m/s ， 故A错误；
B.拉力的功率P=Fv=1000N×0.9m/s=900W，故B错误；
C.滑轮组提升重物时的机械效率η=W有W总=GnF=2400N3×900N≈89% ， 故C错误；
D.根据η=W有W总=GG+G动可知，只增大物体重力，滑轮组的机械效率将增大，故D错误。
故选B。
2.答案: D
考点:二力平衡的条件及其应用，功的计算公式的应用，功率计算公式的应用，滑轮组绳子拉力的计算
分析:（1）（2）首先以动滑轮为对象进行受力分析，根据二力平衡的知识计算出物体A受到绳子的拉力。然后以物体B为对象，根据二力平衡的知识计算出A和B之间摩擦力的大小和方向。最后以物体A为受力对象，再次根据二力平衡的原理分析地面对A的摩擦力的大小和方向；
（3）根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度；
（4）根据公式P=Fv计算出拉力F的功率。
解答:以动滑轮为研究对象，两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡，
所以2F拉=F，
则A物体对滑轮的拉力F拉=12F=12×10N=5N；
根据相互作用力原理可知，滑轮对A的拉力也为5N；
物体B始终处于静止状态，
则测力计对B向右的拉力与A对B向左的摩擦力平衡，
所以fA对B=F示=2N；
根据相互作用力原理可知，物体B对A的摩擦力为2N，方向向右，故B正确不合题意；
物体A向左匀速运动，由力的平衡条件F拉=fB对A+f地可知，
地面对物体A还有向右的摩擦力，
所以物体A受到地面的摩擦力：f地=F拉-fB对A=5N-2N=3N，故A正确不合题意；
由图知，拉力作用在动滑轮的轴上，
此时动滑轮费力但省一半的距离，
所以滑轮移动的速度：v滑轮=12vA=12×0.2m/s=0.1m/s ， 故C正确不合题意；
水平拉力F的功率：P=Fv滑轮=10N×0.1m/s=1W，故D错误符合题意；。
故选D。
3.答案: D
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）根据W=Gh计算出对鸡蛋做的功；
（2）根据公式P=Wt计算出对鸡蛋做功的功率；
（3）根据W总=G总h计算出爬楼做的功；
（4）根据公式P=W总t计算出对鸡蛋做功的功率；
解答:30个鸡蛋的重力大约为15N，1楼到5楼大约高h=（5-1）×3m=12m，
那么它对鸡蛋做功：W=Gh=15N×12m=180J≈200J，故A不合题意；
它对鸡蛋做功的功率P=Wt=180J60s=3W ， 故B不合题意；
他的体重大约500N，那么它爬楼做功：W总=G总h=（500N+15N）×12m=6180J≈6000J，故C不合题意；
他爬楼的功率大约P=W总t=6180J60s=103W ， 故D符合题意。
故选D。
4.答案: B
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用，滑轮组绳子拉力的计算
分析:（1）根据公式F=G总n计算绳端的拉力；
（2）首先根据s=ns物计算出绳端移动的距离，再根据W总=Fs计算拉力做的总功，再根据P总=W总t计算拉力的功率；
（3）（4）根据W有=Gh计算计算出滑轮组做的有用功，再根据W额=W总-W有计算额外功。
解答:根据图片可知，承担物体重力的绳子n=3，
那么绳端的拉力F=G总n=500N+40N3=180N ， 故A错误；
B.绳端移动的距离s=ns物=3×2m=6m；
拉力做的总功W总=Fs=180N×6m=1080J；
拉力的功率P总=W总t=1680J4s=270W ， 故B正确；
CD.滑轮组做的有用功W有=Gh=500N×2m=1000J；
滑轮组做的额外功：W额=W总-W有=1080J-1000J=80J。
故C、D错误。
故选B。
5.答案: B
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:根据W=Fs比较做功的大小，根据P=Fv比较功率的大小。
解答:已知AB=BC，且F1=F2 ， 根据W=Fs可知，做的功W1=W2；
因为拉力F>G，所以合力向上，因此物体向上做加速运动，那么两段的平均速度v1
6.答案: A
考点:二力平衡的条件及其应用，影响摩擦力大小的因素，功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）根据影响滑动摩擦力的因素判断摩擦力的大小关系；
（2）根据图乙，利用公式v=st比较速度大小；
（3）根据W=Fs比较做功的大小；
（4）根据P=Fv比较拉力的功率。
解答:A.同一物体重力不变，则对水平面的压力不变，且接触面的粗糙程度不变，那么木块前后两次受到的摩擦力保持不变，故A正确；
B.根据图乙可知，两次运动的路程随时间变化的图像都是通过坐标原点的斜线，因此都做匀速直线运动。且在相同的时间内，①通过的路程大于②的路程，根据v=st可知，①的速度大于②的速度，故B错误；
C.根据二力平衡的条件可知，前后两次拉力和摩擦力相互平衡，即拉力等于摩擦力。因为摩擦力相等，所以木块受到的拉力相等。且通过的路程s1>s2 ， 根据W=Fs可知，做的功W1>W2 ， 故C错误；
D.前后两次木块受到的拉力相等，但速度v1>v2 ， 根据P=Fv可知，拉力的功率P1>P2 ， 故D错误。
故选A。
7.答案: A
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用，能量利用效率
分析:（1）（3）根据W总=Fs计算总功，根据W有=Gh计算有用功，根据W额=W总-W有计算额外功；
（2）根据P=W总t计算拉力的功率；
（4）根据η=W有W总计算机械效率。
解答:拉力做的总功为：W总=Fs=150N×3m=450J，故C错误；
拉力做的有用功W有=Gh=500N×0.6m=300J，拉力做的额外功为：W额=W总-W有=450J-300J=150J，故A正确，C错误；
斜面的机械效率为：η=W有W总=300J450J×100%=67% ， 故D错误。
故选A。
8.答案: C
考点:功率计算公式的应用，滑轮组绳子拉力的计算，机械效率的计算
分析:（1）物体B静止在地面上，受到水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N，对物体B进行受力分析，根据二力平衡的知识求得物体A受到的摩擦力；
（2）根据图片确定水平使用滑轮组承担拉力的绳子段数n，然后根据v=2v物计算出拉力移动的速度，最后利用P=Fv求拉力做功功率；
（3）使用滑轮组水平拉懂物体时，滑轮组的机械效率η=fnF×100%；
（4）根据影响滑动摩擦力的因素是否变化判断A、B之间摩擦力的大小是否发生变化，再判断B的运动状态是否改变。
解答:A.物体B静止在地面上，水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力、地面对它向左的摩擦力和物体A对它向左的摩擦力相互平衡，即fAB+4N=12N，则fAB=8N；根据相互作用力的知识可知，物体A受到的摩擦力为f=fAB=8N，故A错误；
B.由图知，水平使用滑轮组，承担拉力的绳子段数n=2，拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s，
则拉力做功的功率：P=Fv=5N×0.2m/s=1W，故B错误；
C.滑轮组的机械效率：η=fnF×100%=8N2×5N=80% ， 故C正确；
D.若拉力F增大到15N时，A在运动过程中，A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则A和B之间的摩擦力不变，所以物体B的运动状态不会改变，即物体B仍然静止，不会向左运动，故D错误。
故选C。
9.答案: C
考点:速度公式及其应用，功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）根据公式v=st分析速度的大小；
（2）根据影响摩擦力的因素分析摩擦力的大小变化，再根据二力平衡的知识比较拉力的大小；
（3）根据W=Fs比较拉力做功的大小；
（4）根据P=Wt比较对物体做功的功率大小。
解答:A.根据公式v=st可知，当时间相同时，速度与路程成正比。当运动时间为4s时，①的路程为0.4m，②的路程为0.2m，即s1>s2 ， 那么v1>v2 ， 故A错误；
B.同一物体在同一水平面上运动，那么压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此物体受到的摩擦力相等。两次物体都做匀速直线运动，那么它受到的拉力都等于摩擦力，因此两次物体所受的拉力相等，即F1=F2 ， 故B错误；
C.根据W=Fs可知，当拉力相等时，对物体做的功与路程成正比。在0~6s内，物体受到的拉力相等，①的路程为0.6m，②的路程为0.3m，即s1>s2 ， 那么做的功W1>W2 ， 故C正确；
D.根据P=Wt可知，当时间相同时，功率与功成正比。在0~6s内，时间相等，W1>W2 ， 那么P1>P2 ， 故D错误。
故选C。
10.答案: C
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:首先根据W=Gh计算出上楼所做的功，再根据P=Wt计算出上楼的功率。
解答:中学生的体重大约50kg，一楼到三楼的高度h=6m，
那么上楼所做的功：W=Gh=50kg×10N/kg×6m=3000J；
如果上楼所用的时间大约10s，那么上楼的功率为：P=Wt=3000J10s=300W。
故选C。
11.答案: C
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:根据W=Fs比较做功的大小，根据公式P=Wt比较功率的大小。
解答:两个拉力F大小相等，运动距离相等，根据公式W=Fs可知，拉力做的功相等，故C正确，A错误；
根据公式P=Wt可知，当做功相等时，功率与时间成反比。因为tab>tcd ， 所以功率Pab
12.答案: D
考点:功，功率计算公式的应用，机械效率
分析:根据有关功、功率和机械效率的公式分析。
解答:A.根据公式η=W有W总可知，机械效率与有用功和总功的比值有关，与做功的多少无关，故A错误；
B.根据W=Pt可知，做功的多少与功率和时间有关，因此功率小但时间长的机器做功不一定少，故B错误；
C.机械效率表示机器性能的好坏，而功率表示做功的快慢，二者没有任何内在联系，故C错误；
D.功率是表示物体做功快慢的物理量，因此功率大的机器做功一定快，故D正确。
故选D。
13.答案: C
考点:力与运动的关系，功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）首先计算出匀速运动时钢绳拉力做的功，然后再将加速运动时的拉力与总重力比较，从而确定实际做功的大小；
（2）从B到C电梯匀速上升，根据v=st计算出速度，再根据P=Fv计算拉力的功率；
（3）根据（2）中的分析判断；
（4）当合力的方向与运动方向相同时，做加速运动；当合力为零时，加速停止；当合力方向与运动方向相反时，做减速运动。
解答:A.电梯从A点到B点过程中，如果做匀速运动，那么钢绳拉力T=G总=（500kg+50kg）×10N/kg=5500N，那么拉力做功W=Gh=5500N×3m=1.65×104J 。由于实际上做加速运动，那么拉力T>G总 ， 因此实际做功大于1.65×104J ，故A错误；
B.电梯从B点到C点过程中运动，它的速度v=st=3m×24s=1.5m ， 钢绳拉力T做功的功率P=Fv=5500N×1.5m/s=8.25×103W ，故B错误；
C.电梯从C点到D点过程中，与从B点到C点的过程中速度相同，状态一样，因此钢绳做功的功率为8.25×103W，故C正确；
D.电梯从D点到E点过程中，电梯做减速运动，那么合力的方向与运动方向相反，即方向向下，那么钢绳的拉力小于总重力，因此钢绳的拉力小于5500N，故D错误。
故选C。
14.答案: A
考点:功率计算公式的应用，斜面及其工作特点
分析:（1）斜面越长越省力，据此比较两个拉力的大小；
（2）当不考虑摩擦力时，拉力做的总功等于克服物体重力做的有用功，据此确定两个拉力做功的大小，再根据P=Wt比较拉力做功的功率大小。
解答:（1）因为AC>BC，所以AC面上最省力，即F1
时间相同，即t1=t2 ，
根据公式P=Wt可知，拉力的功率大小相等，即P1=P2。
故选A。
15.答案: A
考点:二力平衡的条件及其应用，影响摩擦力大小的因素，功率计算公式的应用
分析:（1）首先根据影响滑动摩擦力的因素判断木块受到摩擦力的大小变化，然后根据二力平衡的知识判断两根拉力的大小关系；
（2）首先根据乙图分析两次运动的速度大小，然后根据P=Fv比较拉力的功率大小。
解答:（1）当木块以不同的速度在水平面上做匀速直线运动时，它对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此它受到的滑动摩擦力不变。根据二力平衡的知识可知，两次的拉力都等于摩擦力，即二者大小相同，F1=F2；
（2）根据乙图可知，在相同的时间内，第①次经过的路程大于第②次的路程。根据公式v=st可知，第①次的运动速度大。根据公式P=Fv可知，两次的拉力相等，那么两次拉力的功率P1>P2。
故选A。
二、填空题
16.答案: 4；75%
考点:功率计算公式的应用，滑轮组及其工作特点，机械效率的计算
分析:（1）首先根据v=nvA计算出拉力移动的速度，再根据P=Fv计算出拉力的功率。
（2）首先对物体B进行受力分析，根据二力平衡的原理计算出A和B之间摩擦力的大小，然后根据机械效率的公式η=W有W总=fABnF计算出滑轮组的机械效率。
解答:（1）拉力移动的速度v=nvA=3×0.2m/s=0.2m/s；
拉力F的功率P=Fv=20N×0.2m/s=4W。
（3）物体B保持静止状态，
它受到向左的A施加的摩擦力fAB ， 向右的地面施加的摩擦力f和测力计的拉力F拉 ，
根据二力平衡的条件得到：fAB=F拉+f=22N+8N=30N；
那么滑轮组的机械效率：η=W有W总=fABnF=30N2×20N=75%。
17.答案: 6000；300
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）首先根据三角函数的知识计算出斜面的高度h，再根据公式W=Gh计算对小车做的有用功；
（2）首先根据W总=Fs计算出推力做的功，再根据P=W总t计算出对小车做功的功率。
解答:（1）斜面的高度h=60m×sin30°=30m；
小车做的有用功W=Gh=200N×30m=6000J；
（2）推力做的功W总=Fs=150N×60m=9000J；
对小车做功的功率：P=W总t=9000J30s=300W。
18.答案: 60；24
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用，滑轮组及其工作特点
分析:（1）根据W有=Gh计算滑轮组做的有用功，根据W额=G动h计算滑轮组做的额外功，再根据W总=W有+W额计算出总功，最后根据F=W总s计算出拉力F；
（2）根据公式P总=W总t计算拉力做功的功率。
解答:（1）滑轮组做的有用功W有=Gh=100N×2m=200J；
滑轮组做的额外功W额=G动h=20N×2m=40J；
滑轮组做的总功W总=W有+W额=200J+40J=240J；
拉力的大小为：F=W总s=240J2m×2=60N。
（2）拉力的功率：P总=W总t=240J10s=24W。
19.答案: （1）2 :1
（2）250
考点:功率计算公式的应用，杠杆的平衡条件
分析:（1）找出杠杆即将离开水平位置和把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时的动力臂和阻力臂，然后结合利用杠杆的平衡条件分别求出F1、F2的大小；
（2）由于不计绳重和摩擦，士兵对吊桥做的功即为克服桥重做的功，那么求出桥重心提升的高度，利用W=Gh即可得出士兵做功的多少，然后根据功率公式P=Wt 即可得出答案。
解答:（1）当杆即将离开水平位置时，如下图所示，
AE=OE，OA=OD，
由勾股定理，（OE）2+（AE）2=（OA）2 ，
2OE2=OA2=（10m）2 ，
解得：OE=52m ，
根据杠杆的平衡条件得到：F1×OE=G×OB；
F1×52m=3000N×12×10m；
解得：F1=15002N ，
把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，如右下图，AE′=5m，OA=10m；
由（OE′）2+（AE′）2=（OA）2得到：（OE′）2+（5m）2=（10m）2；
解得：OE′=53m ，
因为（OC′）2+（BC）2=（OB）2 ，
所以OC′=2.53m ，
根据杠杆平衡条件得到：F2×OE′=G×OC′，
F2×53m=3000N×2.53m ，
解得：F2=1500N；
所以F1：F2=15002N：1500N=2：1。
（2）士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°的过程中，
桥的重心升高的距离为：h=12OA•sin30°=5m×12=2.5m
；
克服重力做的功为：W=Gh=3000N×2.5m=7500J；
那么其平均功率为：P=Wt=7500J30s=250W。
20.答案: （1）1
（2）6
考点:二力平衡的条件及其应用，功率计算公式的应用，动滑轮及其工作特点
分析:（1）首先根据v=nvA计算出拉力F移动的速度，再根据功率的计算式P=Fv计算功率；
（2）对物体B进行受力分析，根据二力平衡的原理计算弹簧测力计的示数。
解答:（1）拉力F移动的速度v=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s；
拉力F做功的功率：P=Fv=5N×0.2m/s=1W；
（2）动滑轮上承担拉力的绳子段数n=2，
物体A和B之间的摩擦力f=nF=2×5N=10N；
物体B处于静止状态，它受到水平向左的摩擦力f，水平向右的地面施加的摩擦力f'和测力计的拉力F拉 ，
即f=f'+F拉；
10N=4N+F拉；
解得：F拉=6N。
21.答案: 200；30
考点:功率计算公式的应用，杠杆的平衡条件
分析:（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出小腿肌肉对脚的拉力，然后再除以2计算出每只脚的拉力。
（2）首先根据W=Fs计算出踮脚一次做的功，再乘以50计算出1min内做功的总量，最后根据P=W总t计算做功的功率。
解答:（1）根据右图可知，将脚掌看做一个刚刚，支点在脚尖上的O点，人体的重力G为阻力，小腿肌肉的拉力为动力，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：600N×8cm=F×（8cm+4cm）；
解得：F=400N。
那么小腿肌肉对每只脚的拉力为：F'=12F=12×400N=200N.
（2）踮脚一次克服重力做功：W=Fs=400N×0.09m=36J；
那么做功的功率为：P=W总t=36J×5060s=30W。
22.答案: 240；120
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）根据W=Gh计算做一次“引体向上”克服重力做的功；
（2）首先根据W总=nW计算出10s做的总功，再根据公式P=W总t计算做功的功率。
解答:（1）做一次“引体向上”克服重力做的功W=Gh=60kg×10N/kg×0.4m=240J；
（2）10s内做功的功率：P=W总t=240J×510s=120W。
23.答案: =；＞
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）首先根据影响滑动摩擦力的因素分析物体受到摩擦力的大小是否改变，然后根据二力平衡的知识比较两个拉力的大小，最后根据公式W=Fs比较做功的大小；
（2）根据公式P=Fv比较两个功率的大小。
解答:（1）在两次运动中，物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此受到的摩擦力相等。前后两次物体都做匀速直线运动，根据二力平衡的知识可知，物体受到的拉力都等于摩擦力，因此两个拉力相等。因为两次物体运动的距离都是10m，根据公式W=Fs可知，两次做的功相等，即W1=W2；
（2）在两次运动中，拉力相等，但速度前者大于后者，根据公式P=Fv可知，做功的功率P1＞P2。
24.答案: 8；16
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:根据公式s=WF计算物体水平移动的距离，根据公式P=Wt计算做功的功率。
解答:物体沿水平方向运动的距离s=WF=80J10N=8m；
推力做功的功率P=Wt=80J5s=16W。
25.答案: 8；20
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）根据W=Gh计算跳绳一次做的功；
（2）首先根据W总=nW计算一分钟跳绳做的总功，再根据公式P=W总t计算跳绳的功率。
解答:（1）小军跳绳一次做的功为：W=Gh=400N×0.02m=8J；
（2）小军1分钟跳绳做功W总=nW=8J×150=1200J；
小军跳绳的功率：P=W总t=1200J60s=20W。
三、实验探究题
26.答案: （1）实验器材：台秤、卷尺、秒表
（2）B
（3）
质量
楼梯总高度
上楼时间
功率
考点:功率计算公式的应用
分析:（1）根据（2）中实验步骤中需要测量的物理量，选择对应的测量工具；
（2）上楼的过程，其实就是克服箱子的重力做功的过程，即W=Gh=mgh，只要测出上楼的时间t，根据公式P=Wt就能计算出对箱子做功的功率，据此分析判断；
（3）根据需要记录的物理量确定表格的列数，根据实验的次数确定表格的行数，据此画出表格即可。
解答:（1）根据步骤（2）可知，测量箱子的质量用台秤、测量上楼的高度h用卷尺，测量上楼的时间t用秒表。
（2）根据公式P=Wt=mght可知，只需测量出箱子的质量、楼的高度h、上楼的时间t即可，因此步骤B测楼梯的长度是多余的。
（3）需要记录箱子的质量、高度h、时间t和计算出的功率，因此表格需要4列，实验只进行1次，因此需要1个空行记录数据，表格如下：
质量
楼梯总高度
上楼时间
功率
27.答案: （1）n=3，s=3h=3×12m=36m，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：
W=Fs=2.2×103N×36m=7.92×104J；
（2）滑轮组的机械效率：
（3）
由 得，将物体由井底拉至井口需要的时间：
（4）牵引力：
F牵=F′+f=F′+0.1G车=2.2×103N+0.1×3×104N=5.2×103N，
拉力做功功率：
．
考点:速度公式及其应用，功的计算公式的应用，功率计算公式的应用，机械效率
解答:（1）n=3，s=3h=3×12m=36m，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：
W=Fs=2.2×103N×36m=7.92×104J；（2）滑轮组的机械效率： （3）
由 得，将物体由井底拉至井口需要的时间：
牵引力：
F牵=F′+f=F′+0.1G车=2.2×103N+0.1×3×104N=5.2×103N，
拉力做功功率：
．
答：（1）汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了 J的功；（2）滑轮组的机械效率为90.9%；（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要12s；（4）汽车牵引力为 N，牵引力的功率为 W．
分析:由图可知，承担货物重的绳子股数n=3，设提升物体的高度为h，则绳子自由端移动的距离s=3h；（1）知道拉力大小，利用W=Fs汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功；（2）总功（1）中已求出，知道物体重，利用W有=Gh求提升物体所做的有用功，再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率；（3）汽车运动的速度即绳子自由端移动的速度，利用 可求，又知井深，再利用速度公式变形可求时间；（4）根据二力平衡合理的合成求出牵引力的大小，然后利用 计算拉力做功功率．
四、解答题
28.答案: （1）汽车对地面的压力F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N；
汽车对地面的压强p=FS=1.2×104N0.12m2=1×105Pa.
（2）车头到障碍物的距s=12vt=12×3×108m/s×3×10-7s=45m；
（3）汽车的速度v=36km/h=10m/s；
汽车匀速行驶时牵引力的功率：P=Fv=4×103N×10m/s=4×104W。
考点:速度公式及其应用，压强的大小及其计算，功率计算公式的应用
分析:（1）首先根据F=G=mg计算汽车对地面的压力，再根据公式p=FS计算汽车对地面的压强；
（2）车头到障碍物的距离等于光传播路程的一半，即s=12vt；
（3）根据公式P=Fv计算牵引力的功率。
29.答案: （1）0—10s，运动员受到的重力大于阻力，运动员向下做加速运动；10—15s，运动员受到的重力小于阻力，运动员向下做减速运动；15—30s，运动员受到的重力等于阻力，运动员做匀速运动。
（2）由题意可知，运动员在0～15秒下落的路程为s1＝210米，
运动员在15～30秒通过的路程s2＝vt2＝6米/秒×15秒＝90米，
运动员通过的总路程s＝s1＋s2＝210米＋90米＝300米（2分）
总时间t＝30秒，v＝ st ＝ 300m30s ＝10米/秒。
（3）匀速下降时，重力做功的功率P＝Fv＝Gv＝500牛×6米/秒＝3×103瓦。
考点:速度公式及其应用，力与运动的关系，功率计算公式的应用
分析:（1）当物体受到的合力方向与运动方向一致时，做加速运动；当合力的方向与运动方向相反时，物体做减速运动；当合力为零时，二力平衡，物体做匀速运动，据此结合图像分析解答；
（2），根据题目描述弄清0~15s内运动员经过的路程，再根据s2＝vt2计算出15~30s内运动员经过的路程，接下来将两段路程相加得到总路程，即s＝s1＋s2 ， 最后根据v=st计算平均速度即可。
（3）根据公式P=Fv计算匀速下降时重力做功的功率。
30.答案: （1）12.5
（2）W=Fs= fs =3×103牛×6000m= 1.8×107J
（3）P= Wt=1.8×107J8×60s =3.75×104W
考点:速度公式及其应用，功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）首先根据t=下车时间-上车时间计算出出租车行驶的时间，再根据公式v=st计算即可；
（2）根据W=Fs计算出租车所做的功；
（3）根据公式P=Wt计算出租车的平均功率。
解答:（1）出租车的行驶时间：t=10：08-10：00=8min=215h；
出租车的行驶速度：v=st=6km215h=45km/h=12.5m/s。
（2）出租车这段时间内所做的功：W=Fs= fs =3×103N×6000m= 1.8×107J；
（3）出租车发动机在这段时间的平均功率： P=Wt=1.8×107J8×60s=3.75×104W。
31.答案: （1）如图
（2）由图可知，动力臂为2R，阻力臂BC＝ R2−(R−h)2
由杠杆的平衡条件得：F1•2R＝mg• R2−(R−h)2 ，
代入数据得：F1×2×0.5m＝2.5kg×10N/kg× (0.5m)2−(0.5m−0.2m)2 ，
解得：F1＝10N
（3）要使此圆柱体运动到台阶上，至少要做的功等于克服圆柱体重力做的功，
即：W＝Gh＝mgh＝2.5kg×10N/kg×0.2m＝5J；
最小功率为：P＝ Wt ＝ 5J10s ＝0.5W
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用，杠杆的平衡条件，力臂的画法
分析:（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，动力和动力臂成反比，即动力臂最长时动力最小。经验证明，当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长，此时动力最小，据此分析完成作图。
（2）首先根据勾股定理计算出阻力臂BC，再根据杠杆的平衡条件列出方程计算即可。
（3）首先根据W=Gh计算出克服重力作的功，再根据公式P=Wt计算即可。
解答:（1）当推动圆柱体时，圆柱体与台阶的接触点B为支点，阻力为圆柱体的重力，作用在圆柱体的中心上；根据圆的性质可知，当以通过B点的直径为动力臂时最长，此时动力最小。
连接BO并延长，与圆的交点为力的作用点，然后通过这个作用点作BO的垂线，那么垂线上向上的方向为F1的方向，如下图所示：
（2）由图可知，动力臂为2R，阻力臂BC＝ R2−(R−h)2 ；
由杠杆的平衡条件得：F1•2R＝mg• R2−(R−h)2；
代入数据得：F1×2×0.5m＝2.5kg×10N/kg× (0.5m)2−(0.5m−0.2m)2 ，
解得：F1＝10N。
（3）要使此圆柱体运动到台阶上，至少要做的功等于克服圆柱体重力做的功，
即：W＝Gh＝mgh＝2.5kg×10N/kg×0.2m＝5J；
最小功率为：P＝Wt＝ 5J10s ＝0.5W。
五、综合说理题
32.答案: 如图所示：
考点:浮力的变化，功率计算公式的应用
分析:机械功率是表示机械做功快慢的物理量，P=wt=FV;
解答:分析图中机械可以发现，该机械时由定滑轮构成的，所以不会省力；在物体的过程中可以发现，0--t1时间内，物体完全在水中，所以F拉=G-F浮；t1--t2时间内，物体开始脱离水，浮力越来越小，所以拉力越来越大；在t2--t3时间内，物体不受浮力，F拉=G；拉力达到最大；而在这个过程中V始终不变，所以功率是0--t1时间内不变，t1--t2时间内增大，t2--t3时间内达到最大且不变；
故答案为：。
备战2022 浙教版科学 中考高频考点 加强练
第43讲 功率及计算
一、单选题
1.（2021·下城模拟）用如图所示滑轮组，在10秒内将一个重为2400N物体匀速提升3m，绳子自由端的拉力为1000N，下列相关说法正确的是（ ）
A. 绳子自由端移动速度为0.3m/s
B. 10秒内拉力做功的功率是900W
C. 滑轮组提升重物时的机械效率是72%
D. 若只增大物体重力，则滑轮组的机械效率会减小
2.（2021九下·杭州开学考）如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法不正确的是（ ）
A. 物体A受到地面水平向右3N的摩擦力 B. 物体A受到B的摩擦力是2N
C. 滑轮移动的速度是0.1m/s D. 拉力F做功功率为4W
3.（2021九下·杭州开学考）某九年级同学家住5楼。一天,他提着装有30个鸡蛋的塑料袋，从1楼走到家里大约用了1分钟,下列估算不合理的是（ ）
A. 他提鸡蛋的力做的功约为200J B. 他提鸡蛋的力做功的功率约为3W
C. 他爬楼做的功约为6×103J D. 他爬楼做功的功率约为1×103W
4.（2021九下·西湖开学考）用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m，若每个滑轮中40N，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 绳端的拉力F为270N B. 拉力F的功率功为270W
C. 额外功为160J D. 有用功为1080J
5.（2020九上·余杭期末）如图，用大小为10N的作用力F将重为5N的物体竖直向上提起（不计空气阻力），相继经过A、B，C三点，已知AB= BC，F在AB段做功为W1 ， 功率为P1；在BC段做功为W2 ， 功率为P2 ， 则下列关系正确的是（ ）
A. W1
6.（2020九上·拱墅期末）如图甲所示，同一木块放在同一水平面上，先后两次沿水平方向拉动木块使其匀速直线运动。两次拉动木块的s-t图像分别是图乙中的图线①②。则下列物理量相等的是（ ）
A. 木块前后两次所受摩擦力 B. 木块前后两次运动的速度
C. 前后两次在相同时间内拉力所做的功 D. 前后两次拉力的功率
7.（2020九上·滨江月考）如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N．则下列说法正确的是（ ）
A. 拉力做的额外功是150J
B. 拉力的功率是50W
C. 拉力所做的总功是300J
D. 斜面的机械效率是80%
8.（2020九上·鄞州期中）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N．下列说法正确的是（ ）
A. 物体A受到的摩擦力为10N B. 拉力F的功率为1.5W
C. 滑轮组的机械效率为80% D. 拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动
9.（2020九上·嘉兴期中）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）−时间（t）图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（ ）
A. 两次物体运动的速度：v1
C. 0−6s两次拉力对物体所做的功：W1>W2
D. 0−6s两次拉力对物体做功的功率：P1
A. 3瓦 B. 30瓦 C. 300瓦 D. 3000瓦
11.（2020九上·滨江期中）如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab>tcd ， 运动距离sab=scd。比较两种情况下拉力所做的功和功率（ ）
A. ab段做功较多
B. ab段功率较大
C. ab与cd段做的功一样多
D. ab段与cd段的功率一样大
12.（2020九上·拱墅期中）下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是（ ）
A. 做功多的机器机械效率一定高
B. 功率小的机器做功一定少
C. 机械效率高的机器功率一定大
D. 功率大的机器做功一定快
13.都市生活离不开电梯，如图，将电梯简化为“钢绳拉着电梯厢在竖直导轨上运动”模型。小刚同学乘坐电梯从一楼到五楼，电梯厢和人的总质量为500kg，电梯上行受到轨道摩擦力为500N，钢绳对电梯厢的拉力用T表示。电梯(底面)在A点(一楼地面)到B点(二楼地面)过程中速度在增加，用时4s；在B点到D点(四楼地面)过程中匀速运动，用时4s；在D点到E点(五楼地面)过程中速度逐渐减小，用时4s；每层楼高3m(g取10N/kg)，下面说法正确的是（ ）
A. 电梯从A点到B点过程中，钢绳拉力T做功1.65×104J
B. 电梯从B点到C点过程中，钢绳拉力T做功的功率4.125×103W
C. 电梯从C点到D点过程中，钢绳拉力T做功的功率8.25×103W
D. 电梯从D点到E点过程中，钢绳拉力T＝5.55×103N
14.如图所示，AC＞BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2 ， 功率分别为P1、P2 ， 在不考虑摩擦的情况下（ ）
A. F1＜F2 ， P1＝P2 B. F1＞F2 ， P1＞P2
C. F1＝F2 ， P1＝P2 D. F1＜F2 ， P1＜P2
15.如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的s－t图像分别是图乙中的图像①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2 ， 两次拉力的功率分别是P1、P2 ， 则（ ）
A. F1＝F2 P1＞P2 B. F1＞F2 P1＞P2 C. F1＝F2 P1＝P2 D. F1＞F2 P1＜P2
二、填空题
16.（2021·江北模拟）如图所示，拉力F为20N，物体A以0.1m/s的速度在表面足够长的物体B表面做匀速直线运动；物体B静止在地面上，受到地面水平向右8N的摩擦力，弹簧测力计示数为22N。拉力F的功率为________W，滑轮组的机械效率为________。
17.（2021·温州模拟）如图所示，甲、乙各用150N的力，在30s内共同使一辆总重为200N的小车从一个倾角为30°长为60m的斜坡底端匀速运动到顶端。甲乙两人对小车有用功________J，两人对小车做功的总功率为________W。
18.（2021·嵊州模拟）用如图所示的滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦，物体重100N，动滑轮重20N，在10s内物体被提升了2m。拉力F的大小是________牛，拉力F的功率大小是________瓦。
19.（2021九下·鄞州月考）古代护城河上有座吊桥,它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m,所受重力为3000N的均匀杆OA,可以绕转轴O点在竖直平面内转动,在O点正上方10m处固定一个定滑轮,绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连,用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时,绳子的拉力为F1 ， 当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时,绳子的拉力为F2,所用的时间是0.5min(忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦)。则：
（1）F1:F2=________。
（2）士兵们对吊桥做功的平均功率是________W。
20.（2020九上·诸暨期末）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长)；物体B静止在地面上，受到地面水平向右4N的摩擦力，绳重及摩擦不计。
（1）拉力F做功的功率为________W。
（2）物体A向左做匀速直线运动时，弹簧测力计示数为________N。
21.（2020九上·西湖月考）骨胳、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示是踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，小腿肌肉施加的拉力为动力。重600N的小明在lmin内完成50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9cm。小腿肌肉对每只脚的拉力________N；小明踮起脚过程中克服重力做功的功率是________W。
22.（2020九上·温岭期中）某同学在10s内做了5个“引体向上”，他的质量为60kg，每次上升的高度为40cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是________J，10s内做功的功率为________W。
23.（2020九上·越城期中）如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1 ， 功率为P1；若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2 ， 功率为P2 ， 则W1________W2 ， P1________P2（选填“＞”、“＜”或“=”）。
24.（2020九上·长兴期中）如图所示，用10N的水平推力推重为20N的物体沿水平方向做匀速直线运动。若5s内推力对物体做了80J的功，则在这一过程物体沿水平方向运动了________m，推力做功的功率为________W。
25.（2020九上·金华期中）跳绳是一项很好的健身运动。某同学作了相关的测量:小军的体重为400牛,跳起时重心升高的高度平均为0.02米，则小军跳一次做功________焦; 若小军1分钟跳150次，则小军跳绳时的功率为________瓦。
三、实验探究题
26.（2020九上·西湖期中）学校新购了一箱物理器材，小明将它从一楼搬到三楼，小红想测定小明搬运器材过程中对箱子做功的功率。小红设计的实验如下：
（1）[实验器材]________；
（2）[实验步骤]
A．测出箱子的质量m
B．测出楼梯的总长度L；
C．测出一楼到三楼的竖直高度h；
D．测出小明上楼所用的时间；
E．计算出小明搬运箱子的功率P。
小红的实验步骤中多余的是：________。（填写步骤前的字母即可）
（3）请你帮小丽设计一个实验记录表格。
27.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图．已知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．求：
（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？
（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）
（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？
（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？
四、解答题
28.（2021·镇海模拟）随着科技的发展，无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2t的无人驾驶汽车，静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12m2 ， 在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶，受到的牵引力大小为4×103N。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号，经3×10-7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号（该时间内汽车行驶的距离忽略不计）。已知光速为3×108m/s，g取10N/kg。求该汽车：
（1）静止时对水平地面的压强大小。
（2）此刻车头到障碍物的距离。
（3）以 36km/h 的速度匀速行驶时牵引力的功率。
29.（2021·吴兴模拟）跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一体重为500牛的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图，经15秒下落210米后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30秒。求在这个过程中：
（1）请根据图像分段分析30s内跳伞运动员的运动和力的关系：________。
（2）30s内运动员下落的平均速度。
（3）匀速下降时重力做功的功率。
30.（2020九上·上虞期末）某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为3×103牛，右图是他乘车到达目的地时的车费发票，求：
（1）车的速度________m/s；
（2）出租车这段时间内所做的功。
（3）出租车发动机在这段时间的平均功率。
31.（2020九上·镇海期末）质量为 2.5kg 的圆柱体，其横截面的半径为 0.5m；放置在水平地面上，与高为 0.2m的台阶接触，接触部位足够粗糙，如图所示。现欲在圆柱体上施加一作用力，使它下部刚好脱离地面。
（1）画出此作用力F最小的示意图
（2）求此作用力F的最小值。
（3）要使此圆柱体在10s内运动到台阶上，则功率至少为多少？
五、综合说理题
32.（2018九下·金华月考）图（甲）所示是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度 v 向右运动。从 t=0 时刻开始汽车提升重物，t1 时刻重物上表面刚好开始露出水面，t2 时刻重物刚好全部离开水面。（忽略水的阻力和滑轮的摩擦）。请画出汽车拉动重物的功率 P 随时间 t 的变化图象，并用科学原理解释：
答案解析部分
一、单选题
1.答案: B
考点:功率计算公式的应用，滑轮组及其工作特点，机械效率的计算
分析:（1）首先根据s=nh计算出自由端移动的距离，再根据v=st计算自由端的速度；
（2）根据公式P=Fv计算拉力的功率；
（3）根据公式η=W有W总=GnF计算滑轮组的机械效率；
（4）根据公式η=W有W总=GG+G动分析判断。
解答:A.自由端移动的距离s=nh=3×3m=9m；
自由端的速度v=st=9m10s=0.9m/s ， 故A错误；
B.拉力的功率P=Fv=1000N×0.9m/s=900W，故B错误；
C.滑轮组提升重物时的机械效率η=W有W总=GnF=2400N3×900N≈89% ， 故C错误；
D.根据η=W有W总=GG+G动可知，只增大物体重力，滑轮组的机械效率将增大，故D错误。
故选B。
2.答案: D
考点:二力平衡的条件及其应用，功的计算公式的应用，功率计算公式的应用，滑轮组绳子拉力的计算
分析:（1）（2）首先以动滑轮为对象进行受力分析，根据二力平衡的知识计算出物体A受到绳子的拉力。然后以物体B为对象，根据二力平衡的知识计算出A和B之间摩擦力的大小和方向。最后以物体A为受力对象，再次根据二力平衡的原理分析地面对A的摩擦力的大小和方向；
（3）根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度；
（4）根据公式P=Fv计算出拉力F的功率。
解答:以动滑轮为研究对象，两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡，
所以2F拉=F，
则A物体对滑轮的拉力F拉=12F=12×10N=5N；
根据相互作用力原理可知，滑轮对A的拉力也为5N；
物体B始终处于静止状态，
则测力计对B向右的拉力与A对B向左的摩擦力平衡，
所以fA对B=F示=2N；
根据相互作用力原理可知，物体B对A的摩擦力为2N，方向向右，故B正确不合题意；
物体A向左匀速运动，由力的平衡条件F拉=fB对A+f地可知，
地面对物体A还有向右的摩擦力，
所以物体A受到地面的摩擦力：f地=F拉-fB对A=5N-2N=3N，故A正确不合题意；
由图知，拉力作用在动滑轮的轴上，
此时动滑轮费力但省一半的距离，
所以滑轮移动的速度：v滑轮=12vA=12×0.2m/s=0.1m/s ， 故C正确不合题意；
水平拉力F的功率：P=Fv滑轮=10N×0.1m/s=1W，故D错误符合题意；。
故选D。
3.答案: D
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）根据W=Gh计算出对鸡蛋做的功；
（2）根据公式P=Wt计算出对鸡蛋做功的功率；
（3）根据W总=G总h计算出爬楼做的功；
（4）根据公式P=W总t计算出对鸡蛋做功的功率；
解答:30个鸡蛋的重力大约为15N，1楼到5楼大约高h=（5-1）×3m=12m，
那么它对鸡蛋做功：W=Gh=15N×12m=180J≈200J，故A不合题意；
它对鸡蛋做功的功率P=Wt=180J60s=3W ， 故B不合题意；
他的体重大约500N，那么它爬楼做功：W总=G总h=（500N+15N）×12m=6180J≈6000J，故C不合题意；
他爬楼的功率大约P=W总t=6180J60s=103W ， 故D符合题意。
故选D。
4.答案: B
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用，滑轮组绳子拉力的计算
分析:（1）根据公式F=G总n计算绳端的拉力；
（2）首先根据s=ns物计算出绳端移动的距离，再根据W总=Fs计算拉力做的总功，再根据P总=W总t计算拉力的功率；
（3）（4）根据W有=Gh计算计算出滑轮组做的有用功，再根据W额=W总-W有计算额外功。
解答:根据图片可知，承担物体重力的绳子n=3，
那么绳端的拉力F=G总n=500N+40N3=180N ， 故A错误；
B.绳端移动的距离s=ns物=3×2m=6m；
拉力做的总功W总=Fs=180N×6m=1080J；
拉力的功率P总=W总t=1680J4s=270W ， 故B正确；
CD.滑轮组做的有用功W有=Gh=500N×2m=1000J；
滑轮组做的额外功：W额=W总-W有=1080J-1000J=80J。
故C、D错误。
故选B。
5.答案: B
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:根据W=Fs比较做功的大小，根据P=Fv比较功率的大小。
解答:已知AB=BC，且F1=F2 ， 根据W=Fs可知，做的功W1=W2；
因为拉力F>G，所以合力向上，因此物体向上做加速运动，那么两段的平均速度v1
6.答案: A
考点:二力平衡的条件及其应用，影响摩擦力大小的因素，功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）根据影响滑动摩擦力的因素判断摩擦力的大小关系；
（2）根据图乙，利用公式v=st比较速度大小；
（3）根据W=Fs比较做功的大小；
（4）根据P=Fv比较拉力的功率。
解答:A.同一物体重力不变，则对水平面的压力不变，且接触面的粗糙程度不变，那么木块前后两次受到的摩擦力保持不变，故A正确；
B.根据图乙可知，两次运动的路程随时间变化的图像都是通过坐标原点的斜线，因此都做匀速直线运动。且在相同的时间内，①通过的路程大于②的路程，根据v=st可知，①的速度大于②的速度，故B错误；
C.根据二力平衡的条件可知，前后两次拉力和摩擦力相互平衡，即拉力等于摩擦力。因为摩擦力相等，所以木块受到的拉力相等。且通过的路程s1>s2 ， 根据W=Fs可知，做的功W1>W2 ， 故C错误；
D.前后两次木块受到的拉力相等，但速度v1>v2 ， 根据P=Fv可知，拉力的功率P1>P2 ， 故D错误。
故选A。
7.答案: A
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用，能量利用效率
分析:（1）（3）根据W总=Fs计算总功，根据W有=Gh计算有用功，根据W额=W总-W有计算额外功；
（2）根据P=W总t计算拉力的功率；
（4）根据η=W有W总计算机械效率。
解答:拉力做的总功为：W总=Fs=150N×3m=450J，故C错误；
拉力做的有用功W有=Gh=500N×0.6m=300J，拉力做的额外功为：W额=W总-W有=450J-300J=150J，故A正确，C错误；
斜面的机械效率为：η=W有W总=300J450J×100%=67% ， 故D错误。
故选A。
8.答案: C
考点:功率计算公式的应用，滑轮组绳子拉力的计算，机械效率的计算
分析:（1）物体B静止在地面上，受到水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N，对物体B进行受力分析，根据二力平衡的知识求得物体A受到的摩擦力；
（2）根据图片确定水平使用滑轮组承担拉力的绳子段数n，然后根据v=2v物计算出拉力移动的速度，最后利用P=Fv求拉力做功功率；
（3）使用滑轮组水平拉懂物体时，滑轮组的机械效率η=fnF×100%；
（4）根据影响滑动摩擦力的因素是否变化判断A、B之间摩擦力的大小是否发生变化，再判断B的运动状态是否改变。
解答:A.物体B静止在地面上，水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力、地面对它向左的摩擦力和物体A对它向左的摩擦力相互平衡，即fAB+4N=12N，则fAB=8N；根据相互作用力的知识可知，物体A受到的摩擦力为f=fAB=8N，故A错误；
B.由图知，水平使用滑轮组，承担拉力的绳子段数n=2，拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s，
则拉力做功的功率：P=Fv=5N×0.2m/s=1W，故B错误；
C.滑轮组的机械效率：η=fnF×100%=8N2×5N=80% ， 故C正确；
D.若拉力F增大到15N时，A在运动过程中，A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则A和B之间的摩擦力不变，所以物体B的运动状态不会改变，即物体B仍然静止，不会向左运动，故D错误。
故选C。
9.答案: C
考点:速度公式及其应用，功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）根据公式v=st分析速度的大小；
（2）根据影响摩擦力的因素分析摩擦力的大小变化，再根据二力平衡的知识比较拉力的大小；
（3）根据W=Fs比较拉力做功的大小；
（4）根据P=Wt比较对物体做功的功率大小。
解答:A.根据公式v=st可知，当时间相同时，速度与路程成正比。当运动时间为4s时，①的路程为0.4m，②的路程为0.2m，即s1>s2 ， 那么v1>v2 ， 故A错误；
B.同一物体在同一水平面上运动，那么压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此物体受到的摩擦力相等。两次物体都做匀速直线运动，那么它受到的拉力都等于摩擦力，因此两次物体所受的拉力相等，即F1=F2 ， 故B错误；
C.根据W=Fs可知，当拉力相等时，对物体做的功与路程成正比。在0~6s内，物体受到的拉力相等，①的路程为0.6m，②的路程为0.3m，即s1>s2 ， 那么做的功W1>W2 ， 故C正确；
D.根据P=Wt可知，当时间相同时，功率与功成正比。在0~6s内，时间相等，W1>W2 ， 那么P1>P2 ， 故D错误。
故选C。
10.答案: C
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:首先根据W=Gh计算出上楼所做的功，再根据P=Wt计算出上楼的功率。
解答:中学生的体重大约50kg，一楼到三楼的高度h=6m，
那么上楼所做的功：W=Gh=50kg×10N/kg×6m=3000J；
如果上楼所用的时间大约10s，那么上楼的功率为：P=Wt=3000J10s=300W。
故选C。
11.答案: C
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:根据W=Fs比较做功的大小，根据公式P=Wt比较功率的大小。
解答:两个拉力F大小相等，运动距离相等，根据公式W=Fs可知，拉力做的功相等，故C正确，A错误；
根据公式P=Wt可知，当做功相等时，功率与时间成反比。因为tab>tcd ， 所以功率Pab
12.答案: D
考点:功，功率计算公式的应用，机械效率
分析:根据有关功、功率和机械效率的公式分析。
解答:A.根据公式η=W有W总可知，机械效率与有用功和总功的比值有关，与做功的多少无关，故A错误；
B.根据W=Pt可知，做功的多少与功率和时间有关，因此功率小但时间长的机器做功不一定少，故B错误；
C.机械效率表示机器性能的好坏，而功率表示做功的快慢，二者没有任何内在联系，故C错误；
D.功率是表示物体做功快慢的物理量，因此功率大的机器做功一定快，故D正确。
故选D。
13.答案: C
考点:力与运动的关系，功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）首先计算出匀速运动时钢绳拉力做的功，然后再将加速运动时的拉力与总重力比较，从而确定实际做功的大小；
（2）从B到C电梯匀速上升，根据v=st计算出速度，再根据P=Fv计算拉力的功率；
（3）根据（2）中的分析判断；
（4）当合力的方向与运动方向相同时，做加速运动；当合力为零时，加速停止；当合力方向与运动方向相反时，做减速运动。
解答:A.电梯从A点到B点过程中，如果做匀速运动，那么钢绳拉力T=G总=（500kg+50kg）×10N/kg=5500N，那么拉力做功W=Gh=5500N×3m=1.65×104J 。由于实际上做加速运动，那么拉力T>G总 ， 因此实际做功大于1.65×104J ，故A错误；
B.电梯从B点到C点过程中运动，它的速度v=st=3m×24s=1.5m ， 钢绳拉力T做功的功率P=Fv=5500N×1.5m/s=8.25×103W ，故B错误；
C.电梯从C点到D点过程中，与从B点到C点的过程中速度相同，状态一样，因此钢绳做功的功率为8.25×103W，故C正确；
D.电梯从D点到E点过程中，电梯做减速运动，那么合力的方向与运动方向相反，即方向向下，那么钢绳的拉力小于总重力，因此钢绳的拉力小于5500N，故D错误。
故选C。
14.答案: A
考点:功率计算公式的应用，斜面及其工作特点
分析:（1）斜面越长越省力，据此比较两个拉力的大小；
（2）当不考虑摩擦力时，拉力做的总功等于克服物体重力做的有用功，据此确定两个拉力做功的大小，再根据P=Wt比较拉力做功的功率大小。
解答:（1）因为AC>BC，所以AC面上最省力，即F1
时间相同，即t1=t2 ，
根据公式P=Wt可知，拉力的功率大小相等，即P1=P2。
故选A。
15.答案: A
考点:二力平衡的条件及其应用，影响摩擦力大小的因素，功率计算公式的应用
分析:（1）首先根据影响滑动摩擦力的因素判断木块受到摩擦力的大小变化，然后根据二力平衡的知识判断两根拉力的大小关系；
（2）首先根据乙图分析两次运动的速度大小，然后根据P=Fv比较拉力的功率大小。
解答:（1）当木块以不同的速度在水平面上做匀速直线运动时，它对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此它受到的滑动摩擦力不变。根据二力平衡的知识可知，两次的拉力都等于摩擦力，即二者大小相同，F1=F2；
（2）根据乙图可知，在相同的时间内，第①次经过的路程大于第②次的路程。根据公式v=st可知，第①次的运动速度大。根据公式P=Fv可知，两次的拉力相等，那么两次拉力的功率P1>P2。
故选A。
二、填空题
16.答案: 4；75%
考点:功率计算公式的应用，滑轮组及其工作特点，机械效率的计算
分析:（1）首先根据v=nvA计算出拉力移动的速度，再根据P=Fv计算出拉力的功率。
（2）首先对物体B进行受力分析，根据二力平衡的原理计算出A和B之间摩擦力的大小，然后根据机械效率的公式η=W有W总=fABnF计算出滑轮组的机械效率。
解答:（1）拉力移动的速度v=nvA=3×0.2m/s=0.2m/s；
拉力F的功率P=Fv=20N×0.2m/s=4W。
（3）物体B保持静止状态，
它受到向左的A施加的摩擦力fAB ， 向右的地面施加的摩擦力f和测力计的拉力F拉 ，
根据二力平衡的条件得到：fAB=F拉+f=22N+8N=30N；
那么滑轮组的机械效率：η=W有W总=fABnF=30N2×20N=75%。
17.答案: 6000；300
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）首先根据三角函数的知识计算出斜面的高度h，再根据公式W=Gh计算对小车做的有用功；
（2）首先根据W总=Fs计算出推力做的功，再根据P=W总t计算出对小车做功的功率。
解答:（1）斜面的高度h=60m×sin30°=30m；
小车做的有用功W=Gh=200N×30m=6000J；
（2）推力做的功W总=Fs=150N×60m=9000J；
对小车做功的功率：P=W总t=9000J30s=300W。
18.答案: 60；24
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用，滑轮组及其工作特点
分析:（1）根据W有=Gh计算滑轮组做的有用功，根据W额=G动h计算滑轮组做的额外功，再根据W总=W有+W额计算出总功，最后根据F=W总s计算出拉力F；
（2）根据公式P总=W总t计算拉力做功的功率。
解答:（1）滑轮组做的有用功W有=Gh=100N×2m=200J；
滑轮组做的额外功W额=G动h=20N×2m=40J；
滑轮组做的总功W总=W有+W额=200J+40J=240J；
拉力的大小为：F=W总s=240J2m×2=60N。
（2）拉力的功率：P总=W总t=240J10s=24W。
19.答案: （1）2 :1
（2）250
考点:功率计算公式的应用，杠杆的平衡条件
分析:（1）找出杠杆即将离开水平位置和把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时的动力臂和阻力臂，然后结合利用杠杆的平衡条件分别求出F1、F2的大小；
（2）由于不计绳重和摩擦，士兵对吊桥做的功即为克服桥重做的功，那么求出桥重心提升的高度，利用W=Gh即可得出士兵做功的多少，然后根据功率公式P=Wt 即可得出答案。
解答:（1）当杆即将离开水平位置时，如下图所示，
AE=OE，OA=OD，
由勾股定理，（OE）2+（AE）2=（OA）2 ，
2OE2=OA2=（10m）2 ，
解得：OE=52m ，
根据杠杆的平衡条件得到：F1×OE=G×OB；
F1×52m=3000N×12×10m；
解得：F1=15002N ，
把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，如右下图，AE′=5m，OA=10m；
由（OE′）2+（AE′）2=（OA）2得到：（OE′）2+（5m）2=（10m）2；
解得：OE′=53m ，
因为（OC′）2+（BC）2=（OB）2 ，
所以OC′=2.53m ，
根据杠杆平衡条件得到：F2×OE′=G×OC′，
F2×53m=3000N×2.53m ，
解得：F2=1500N；
所以F1：F2=15002N：1500N=2：1。
（2）士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°的过程中，
桥的重心升高的距离为：h=12OA•sin30°=5m×12=2.5m
；
克服重力做的功为：W=Gh=3000N×2.5m=7500J；
那么其平均功率为：P=Wt=7500J30s=250W。
20.答案: （1）1
（2）6
考点:二力平衡的条件及其应用，功率计算公式的应用，动滑轮及其工作特点
分析:（1）首先根据v=nvA计算出拉力F移动的速度，再根据功率的计算式P=Fv计算功率；
（2）对物体B进行受力分析，根据二力平衡的原理计算弹簧测力计的示数。
解答:（1）拉力F移动的速度v=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s；
拉力F做功的功率：P=Fv=5N×0.2m/s=1W；
（2）动滑轮上承担拉力的绳子段数n=2，
物体A和B之间的摩擦力f=nF=2×5N=10N；
物体B处于静止状态，它受到水平向左的摩擦力f，水平向右的地面施加的摩擦力f'和测力计的拉力F拉 ，
即f=f'+F拉；
10N=4N+F拉；
解得：F拉=6N。
21.答案: 200；30
考点:功率计算公式的应用，杠杆的平衡条件
分析:（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出小腿肌肉对脚的拉力，然后再除以2计算出每只脚的拉力。
（2）首先根据W=Fs计算出踮脚一次做的功，再乘以50计算出1min内做功的总量，最后根据P=W总t计算做功的功率。
解答:（1）根据右图可知，将脚掌看做一个刚刚，支点在脚尖上的O点，人体的重力G为阻力，小腿肌肉的拉力为动力，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：600N×8cm=F×（8cm+4cm）；
解得：F=400N。
那么小腿肌肉对每只脚的拉力为：F'=12F=12×400N=200N.
（2）踮脚一次克服重力做功：W=Fs=400N×0.09m=36J；
那么做功的功率为：P=W总t=36J×5060s=30W。
22.答案: 240；120
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）根据W=Gh计算做一次“引体向上”克服重力做的功；
（2）首先根据W总=nW计算出10s做的总功，再根据公式P=W总t计算做功的功率。
解答:（1）做一次“引体向上”克服重力做的功W=Gh=60kg×10N/kg×0.4m=240J；
（2）10s内做功的功率：P=W总t=240J×510s=120W。
23.答案: =；＞
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）首先根据影响滑动摩擦力的因素分析物体受到摩擦力的大小是否改变，然后根据二力平衡的知识比较两个拉力的大小，最后根据公式W=Fs比较做功的大小；
（2）根据公式P=Fv比较两个功率的大小。
解答:（1）在两次运动中，物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此受到的摩擦力相等。前后两次物体都做匀速直线运动，根据二力平衡的知识可知，物体受到的拉力都等于摩擦力，因此两个拉力相等。因为两次物体运动的距离都是10m，根据公式W=Fs可知，两次做的功相等，即W1=W2；
（2）在两次运动中，拉力相等，但速度前者大于后者，根据公式P=Fv可知，做功的功率P1＞P2。
24.答案: 8；16
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:根据公式s=WF计算物体水平移动的距离，根据公式P=Wt计算做功的功率。
解答:物体沿水平方向运动的距离s=WF=80J10N=8m；
推力做功的功率P=Wt=80J5s=16W。
25.答案: 8；20
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）根据W=Gh计算跳绳一次做的功；
（2）首先根据W总=nW计算一分钟跳绳做的总功，再根据公式P=W总t计算跳绳的功率。
解答:（1）小军跳绳一次做的功为：W=Gh=400N×0.02m=8J；
（2）小军1分钟跳绳做功W总=nW=8J×150=1200J；
小军跳绳的功率：P=W总t=1200J60s=20W。
三、实验探究题
26.答案: （1）实验器材：台秤、卷尺、秒表
（2）B
（3）
质量
楼梯总高度
上楼时间
功率
考点:功率计算公式的应用
分析:（1）根据（2）中实验步骤中需要测量的物理量，选择对应的测量工具；
（2）上楼的过程，其实就是克服箱子的重力做功的过程，即W=Gh=mgh，只要测出上楼的时间t，根据公式P=Wt就能计算出对箱子做功的功率，据此分析判断；
（3）根据需要记录的物理量确定表格的列数，根据实验的次数确定表格的行数，据此画出表格即可。
解答:（1）根据步骤（2）可知，测量箱子的质量用台秤、测量上楼的高度h用卷尺，测量上楼的时间t用秒表。
（2）根据公式P=Wt=mght可知，只需测量出箱子的质量、楼的高度h、上楼的时间t即可，因此步骤B测楼梯的长度是多余的。
（3）需要记录箱子的质量、高度h、时间t和计算出的功率，因此表格需要4列，实验只进行1次，因此需要1个空行记录数据，表格如下：
质量
楼梯总高度
上楼时间
功率
27.答案: （1）n=3，s=3h=3×12m=36m，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：
W=Fs=2.2×103N×36m=7.92×104J；
（2）滑轮组的机械效率：
（3）
由 得，将物体由井底拉至井口需要的时间：
（4）牵引力：
F牵=F′+f=F′+0.1G车=2.2×103N+0.1×3×104N=5.2×103N，
拉力做功功率：
．
考点:速度公式及其应用，功的计算公式的应用，功率计算公式的应用，机械效率
解答:（1）n=3，s=3h=3×12m=36m，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：
W=Fs=2.2×103N×36m=7.92×104J；（2）滑轮组的机械效率： （3）
由 得，将物体由井底拉至井口需要的时间：
牵引力：
F牵=F′+f=F′+0.1G车=2.2×103N+0.1×3×104N=5.2×103N，
拉力做功功率：
．
答：（1）汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了 J的功；（2）滑轮组的机械效率为90.9%；（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要12s；（4）汽车牵引力为 N，牵引力的功率为 W．
分析:由图可知，承担货物重的绳子股数n=3，设提升物体的高度为h，则绳子自由端移动的距离s=3h；（1）知道拉力大小，利用W=Fs汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功；（2）总功（1）中已求出，知道物体重，利用W有=Gh求提升物体所做的有用功，再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率；（3）汽车运动的速度即绳子自由端移动的速度，利用 可求，又知井深，再利用速度公式变形可求时间；（4）根据二力平衡合理的合成求出牵引力的大小，然后利用 计算拉力做功功率．
四、解答题
28.答案: （1）汽车对地面的压力F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N；
汽车对地面的压强p=FS=1.2×104N0.12m2=1×105Pa.
（2）车头到障碍物的距s=12vt=12×3×108m/s×3×10-7s=45m；
（3）汽车的速度v=36km/h=10m/s；
汽车匀速行驶时牵引力的功率：P=Fv=4×103N×10m/s=4×104W。
考点:速度公式及其应用，压强的大小及其计算，功率计算公式的应用
分析:（1）首先根据F=G=mg计算汽车对地面的压力，再根据公式p=FS计算汽车对地面的压强；
（2）车头到障碍物的距离等于光传播路程的一半，即s=12vt；
（3）根据公式P=Fv计算牵引力的功率。
29.答案: （1）0—10s，运动员受到的重力大于阻力，运动员向下做加速运动；10—15s，运动员受到的重力小于阻力，运动员向下做减速运动；15—30s，运动员受到的重力等于阻力，运动员做匀速运动。
（2）由题意可知，运动员在0～15秒下落的路程为s1＝210米，
运动员在15～30秒通过的路程s2＝vt2＝6米/秒×15秒＝90米，
运动员通过的总路程s＝s1＋s2＝210米＋90米＝300米（2分）
总时间t＝30秒，v＝ st ＝ 300m30s ＝10米/秒。
（3）匀速下降时，重力做功的功率P＝Fv＝Gv＝500牛×6米/秒＝3×103瓦。
考点:速度公式及其应用，力与运动的关系，功率计算公式的应用
分析:（1）当物体受到的合力方向与运动方向一致时，做加速运动；当合力的方向与运动方向相反时，物体做减速运动；当合力为零时，二力平衡，物体做匀速运动，据此结合图像分析解答；
（2），根据题目描述弄清0~15s内运动员经过的路程，再根据s2＝vt2计算出15~30s内运动员经过的路程，接下来将两段路程相加得到总路程，即s＝s1＋s2 ， 最后根据v=st计算平均速度即可。
（3）根据公式P=Fv计算匀速下降时重力做功的功率。
30.答案: （1）12.5
（2）W=Fs= fs =3×103牛×6000m= 1.8×107J
（3）P= Wt=1.8×107J8×60s =3.75×104W
考点:速度公式及其应用，功的计算公式的应用，功率计算公式的应用
分析:（1）首先根据t=下车时间-上车时间计算出出租车行驶的时间，再根据公式v=st计算即可；
（2）根据W=Fs计算出租车所做的功；
（3）根据公式P=Wt计算出租车的平均功率。
解答:（1）出租车的行驶时间：t=10：08-10：00=8min=215h；
出租车的行驶速度：v=st=6km215h=45km/h=12.5m/s。
（2）出租车这段时间内所做的功：W=Fs= fs =3×103N×6000m= 1.8×107J；
（3）出租车发动机在这段时间的平均功率： P=Wt=1.8×107J8×60s=3.75×104W。
31.答案: （1）如图
（2）由图可知，动力臂为2R，阻力臂BC＝ R2−(R−h)2
由杠杆的平衡条件得：F1•2R＝mg• R2−(R−h)2 ，
代入数据得：F1×2×0.5m＝2.5kg×10N/kg× (0.5m)2−(0.5m−0.2m)2 ，
解得：F1＝10N
（3）要使此圆柱体运动到台阶上，至少要做的功等于克服圆柱体重力做的功，
即：W＝Gh＝mgh＝2.5kg×10N/kg×0.2m＝5J；
最小功率为：P＝ Wt ＝ 5J10s ＝0.5W
考点:功的计算公式的应用，功率计算公式的应用，杠杆的平衡条件，力臂的画法
分析:（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，动力和动力臂成反比，即动力臂最长时动力最小。经验证明，当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长，此时动力最小，据此分析完成作图。
（2）首先根据勾股定理计算出阻力臂BC，再根据杠杆的平衡条件列出方程计算即可。
（3）首先根据W=Gh计算出克服重力作的功，再根据公式P=Wt计算即可。
解答:（1）当推动圆柱体时，圆柱体与台阶的接触点B为支点，阻力为圆柱体的重力，作用在圆柱体的中心上；根据圆的性质可知，当以通过B点的直径为动力臂时最长，此时动力最小。
连接BO并延长，与圆的交点为力的作用点，然后通过这个作用点作BO的垂线，那么垂线上向上的方向为F1的方向，如下图所示：
（2）由图可知，动力臂为2R，阻力臂BC＝ R2−(R−h)2 ；
由杠杆的平衡条件得：F1•2R＝mg• R2−(R−h)2；
代入数据得：F1×2×0.5m＝2.5kg×10N/kg× (0.5m)2−(0.5m−0.2m)2 ，
解得：F1＝10N。
（3）要使此圆柱体运动到台阶上，至少要做的功等于克服圆柱体重力做的功，
即：W＝Gh＝mgh＝2.5kg×10N/kg×0.2m＝5J；
最小功率为：P＝Wt＝ 5J10s ＝0.5W。
五、综合说理题
32.答案: 如图所示：
考点:浮力的变化，功率计算公式的应用
分析:机械功率是表示机械做功快慢的物理量，P=wt=FV;
解答:分析图中机械可以发现，该机械时由定滑轮构成的，所以不会省力；在物体的过程中可以发现，0--t1时间内，物体完全在水中，所以F拉=G-F浮；t1--t2时间内，物体开始脱离水，浮力越来越小，所以拉力越来越大；在t2--t3时间内，物体不受浮力，F拉=G；拉力达到最大；而在这个过程中V始终不变，所以功率是0--t1时间内不变，t1--t2时间内增大，t2--t3时间内达到最大且不变；
故答案为：。
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