專題20 功和功率一選擇題（共10小題）1（xx天津）中國選手張湘祥在奧運會上獲得男子舉重62kg級冠軍，挺舉成績是176kg，圖為他比賽時的照片。他在挺舉過程中對杠鈴做的功最接近（）A600JB1200JC1800JD3400J【分析】根據(jù)G=mg求出杠鈴的重力，估測出舉高的高度，根據(jù)W=Gh求出對杠鈴做的功。【解答】解：杠鈴的重力：G=mg=176kg10N/kg=1760N，張湘祥的身高約為1.60m；在挺舉過程中把杠鈴舉高的高度為張湘祥的身高加上0.4m，即：h=1.60m+0.4=2.0m，在挺舉過程中對杠鈴做的功：W=Gh=1760N2.0m=3520J。故選：D。2（xx長沙）下列關(guān)于功的說法正確的是（）A小明用力推發(fā)生故障的汽車而未推動時，推力對汽車做了功B吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時，吊車的拉力對重物做了功C足球在水平地面上滾動一段距離時，重力對足球做了功D舉重運動員從地面將杠鈴舉起的過程中，舉重運動員對杠鈴做了功【分析】做功的兩個必要因素：作用在物體上的力；物體在力的方向上通過的距離（即力和距離的方向要一致）；二者缺一不可?！窘獯稹拷猓篈、用力推發(fā)生故障的汽車而未推動時，只有力沒有距離；故推力對汽車沒有做功；故A錯誤；B、吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時，拉力方向豎直向上，移動距離的方向水平向前；兩個方向相互垂直，故吊車的拉力對重物沒有做功；故B錯誤；C、足球在水平地面上滾動一段距離時，移動距離的方向水平向前，重力的方向豎直向下；兩個方向相互垂直，故重力對足球沒有做功；故C錯誤；D、運動員從地面將杠鈴舉起的過程中，力的方向豎直向上，移動距離的方向也豎直向上，兩個方向一致；故舉重運動員對杠鈴做功；故D正確；故選：D。3（xx鹽城）小明將掉在地面上的物理書撿起來放在課桌上，他對課本所做功最接近于（）A0.02JB0.2JC2JD20J【分析】首先估測物理課本的質(zhì)量，然后計算它的重力，然后再估測課桌的高度，最后根據(jù)功的公式計算即可?！窘獯稹拷猓阂槐疚锢碚n本的質(zhì)量m=200g=0.2kg，G=mg=0.2kg10N/kg=2N，課桌高度約為1m，人對課本做的功：W=Gh=2N1m=2J。故選：C。4（xx廣州）如圖所示，OQ是水平地面，物體在水平拉力作用下從O勻速直線運動到Q，OP段拉力F1為300N，F(xiàn)1做的功為W1，功率為P1；PQ段拉力F2為200N，F(xiàn)2做的功為W2，功率為P2則（）AW1W2BW1W2CP1P2DP1P2【分析】（1）根據(jù)W=Fs分別計算F1和F2所做的功，然后比較即可；（2）根據(jù)P=Fv分析比較F1和F2所做的功的功率的大小。【解答】解：（1）由圖知，OP段的路程s1=4m，PQ段的路程s2=6m，OP段拉力F1做的功為：W1=F1s1=300N4m=1200J，PQ段拉力F2做的功為：W2=F2s2=200N6m=1200J，比較可知，W1=W2，故AB錯誤；（2）物體在水平拉力作用下從O勻速直線運動到Q，所以，物體在OP段和PQ段速度相同，又因為F1F2，所以根據(jù)P=Fv可知，P1P2，故C正確，D錯誤。故選：C。5（xx淄博）如圖所示，ACBC，在相同時間內(nèi)把同一物體分別沿斜面AC、BC勻速推上頂端，推力分別為F1、F2，功率分別為P1、P2，在不考慮摩擦的情況下（）AF1F2，P1=P2BF1F2，P1P2CF1=F2，P1=P2DF1F2，P1P2【分析】（1）斜面傾斜角度越大，越費力，斜面AC的傾斜角度小于斜面BC，所以斜面AC更省力，（2）不考慮摩擦的情況下，斜面光滑，使用光滑的斜面沒有額外功；根據(jù)功率的計算公式P=，結(jié)合做功的多少和所用時間的多少分析所做的功的功率大小。【解答】解：（1）不計摩擦，斜面AC傾斜角度小于BC，則ACBC，所以物體沿AB運動時拉力較小，即F1F2；（2）不計摩擦，使用光滑的斜面沒有額外功，拉力在兩斜面上做功相同（等于克服物體重力所做的功），即W1=W2；拉力做功相同，所用時間相同，根據(jù)P=可知，拉力做功的功率相同，即P1=P2。故選：A。6（xx徐州）一輛汽車在平直公路上沿直線向前行駛，途中經(jīng)過一段泥濘路面，如果汽車發(fā)動機的功率始終保持不變，則汽車行駛路程s隨時間t的變化關(guān)系可能是（）ABCD【分析】由生活經(jīng)驗知，汽車在泥濘的路面行駛時要增大其牽引力，根據(jù)汽車行駛過程中牽引力的變化由P=Fv分析其速度的變化從而解題。【解答】解：汽車在泥濘的路面行駛時，受到的阻力變大了，需要增大其牽引力，所以汽車在整個行駛過程中，汽車的牽引力由小變大再變小，即經(jīng)過泥濘路面時牽引力變大，經(jīng)過泥濘路面后牽引力變?。黄嚢l(fā)動機的功率始終保持不變，經(jīng)過泥濘路面時牽引力變大，由P=Fv可知，汽車經(jīng)過泥濘路面時的速度會變小，經(jīng)過泥濘路面后速度會變大，且在經(jīng)過泥濘路面前后速度是相同的。在st圖象中，傾斜的直線表示s與t成正比，即物體做勻速直線運動；且圖線越靠近s軸（傾角越大），說明物體速度越大。A圖中，圖線是傾斜的直線，說明汽車一直做勻速直線運動，不符合題意；B圖中，圖線表示汽車的速度先變大后變小，不符合題意；C圖中，中間部分表示汽車往回行駛，不符合題意；D圖中，圖線表示汽車的速度先變小后變大，且經(jīng)過泥濘路面前后速度是相同的，符合題意。故選：D。7（xx棗莊）媽媽與小明進行爬山比賽，他們選擇的起點、路徑和終點都相同，全程設為勻速運動，媽媽的體重是小明的2倍，媽媽所用的時間是小明的3倍，若媽媽克服自身重力做功為W1、功率為P1，小明克服自身重力做功為W2、功率為P2，則下列關(guān)系正確的是（）AW1：W2=2：1 P1：P2=6：1BW1：W2=2：3 P1：P2=2：1CW1：W2=2：1 P1：P2=3：2DW1：W2=2：1 P1：P2=2：3【分析】（1）爬山比賽過程中，兩人爬山的高度相同，根據(jù)W=Gh求出做功之比；（2）根據(jù)P=求出功率之比?！窘獯稹拷猓河深}可知，媽媽與小明爬山的高度相同，媽媽的體重是小明的2倍，媽媽所用的時間是小明的3倍，由W=Gh可得，媽媽和小明克服重力做功之比： =；由P=可得，媽媽和小明克服重力做功的功率之比： =，故D正確。故選：D。8（xx隨州）都市生活離不開電梯，如圖，將電梯簡化為“鋼繩拉著電梯箱在豎直導軌上運動”模型。小剛同學乘坐電梯從一樓到五樓，電梯箱和人的總質(zhì)量為500kg，電梯上行受到軌道摩擦力為500N，鋼繩對電梯箱的拉力用T表示。電梯（底面）在A點（一樓地面）到B點（二樓地面）過程中速度在增加，用時4s：在B點到D點（四樓地面）過程中勻速運動，用時4s：在D點到E點（五樓地面）過程中速度逐漸減小，用時四樓地面4s；每層樓高3m，（g取10Nkg），下面說法正確的是（）A電梯從A點到B點過程中，鋼繩拉力T做功1.65104JB電梯從B點到C點過程中，鋼繩拉力T做功的功率4.125103WC電梯從C點到D點過程中，鋼繩拉力T做功的功率8.25103WD電梯從D點到E點過程中，鋼繩拉力T=5.5103N【分析】勻速運動時，鋼繩的拉力等于電梯廂和人的總重力加上摩擦力；加速運動時，拉力大于電梯廂和人的總重力加上摩擦力；減速運動時，拉力小于電梯廂和人的總重力加上摩擦力；根據(jù)W=Fs和P=作出分析?！窘獯稹拷猓弘娞輲腿说目傊亓=mg=500kg10N/kg=5000N，勻速運動時，鋼繩的拉力T=G+f=50000N+500N=5500N，電梯從A點到B點過程中，加速運動，T5500N，A、鋼繩拉力T做功WTs=5500N3m=1.65104J，故A錯誤；B、電梯從B點到C點過程中，做勻速運動，上升一層樓高，s=3m，用時t=2s，拉力做的功W1=Ts=5500N3m=1.65104J，鋼繩拉力T做功的功率P=8.25103W，故B錯誤；C、電梯從C點到D點過程中，做勻速運動，上升一層樓高，s=3m，用時t=2s，拉力做的功W1=Ts=5500N3m=1.65104J，鋼繩拉力T做功的功率P=8.25103W，故C正確；D、電梯從D點到E點過程中，減速運動，T5500N，故D錯誤。故選：C。9（xx德州）兩次水平拉動同一物體在同一水平面上做勻速直線運動，兩次物體運動的路程（s）一時間（t）圖象如圖所示，根據(jù)圖象，下列判斷正確的是（）A兩次物體運動的速度：v1v2B兩次物體所受的拉力：F1F2C06s兩次拉力對物體所做的功：W1W2D06s兩次拉力對物體做功的功率：P1P2【分析】（1）比較相同時間內(nèi)物體兩次通過的路程，或者比較物體通過相同路程兩次所用時間得出速度的大小；（2）根據(jù)力的平衡和摩擦力大小的影響因素分析兩次物體所受的拉力的大小；（3）從圖中得出06s物體兩次通過的路程的大小關(guān)系，然后利用W=Fs分析兩次拉力對物體所做的功的大??；（4）知道做功大小，利用P=分析兩次拉力對物體做功的功率大小?！窘獯稹拷猓篈、由圖象可知，在相同時間內(nèi)，物體第一次通過的路程大于第二次通過的路程，所以v1v2；故A錯誤；B、同一物體，則重力相等，對水平面的壓力相等；同一水平面上，則接觸面的粗糙程度相同，故兩次拉動物體時，物體受到的摩擦力相等；由于物體做勻速直線運動，說明物體受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，所以，兩次物體所受的拉力：F1=F2=f；故B錯誤；C、由圖象可知，06s物體第一次通過的路程大于第二次通過的路程，又知兩次拉力相等，根據(jù)W=Fs可知，06s兩次拉力對物體所做的功：W1W2；故C正確；D、06s，時間相同，且W1W2；根據(jù)P=可知，06s兩次拉力對物體做功的功率：P1P2；故D錯誤。故選：C。10（xx眉山）小李將一排球豎直向上拋出，排球離開手后豎直向上運動到一定高度又落回地面，不計空氣阻力，關(guān)于排球離開手后的運動過程中，下列說法正確的是（）A排球在上升過程中小李對排球做功B排球在下落過程中排球的動能減小C排球在上升過程中排球受到一個豎直向上的力D排球在下落過程中排球所受的重力做功越來越快【分析】（1）從做功的兩個必要因素分析，分析排球在上升過程中，小陽是否對排球施加力，從而判斷小陽對排球是否做功；（2）影響動能大小的因素有質(zhì)量和速度，據(jù)此判斷排球動能的變化情況；（3）排球在上升過程中，對排球進行受力分析，根據(jù)受到的力確定受力方向；（4）排球在下落過程中，排球下落速度越來越大，下落相同高度，用時間越來越少，根據(jù)W=Gh和P=判斷重力做功快慢?！窘獯稹拷猓篈、排球在上升過程中，小李不再對排球施加力，所以小李對排球不做功，故A錯誤；B、排球在下落過程中，質(zhì)量不變，速度逐漸變大，排球的動能變大，故B錯誤；C、排球在上升過程中，不計空氣阻力，排球只受到豎直向下的重力作用，故C錯誤；D、功率是反映做功快慢的物理量；排球在下落過程中，重力做功的功率P=Gv；由于排球下落時速度越來越快，所以重力做功的功率越來越大，即重力做功越來越快；故D正確。故選：D。二填空題（共9小題）11（xx臨沂）新能源汽車因節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點深受廣大家庭的喜愛。小明爸爸駕駛電動汽車在平直公路上勻速行駛12km，用時10min。已知該車的總質(zhì)量為1.6103kg，行駛中阻力為車重的0.05倍，此過程中該車牽引力做功9.6106J，功率為16kW（g=10N/kg）【分析】根據(jù)行駛中阻力為車重的0.05倍求出阻力；由于車做勻速直線運動，則牽引力等于阻力；根據(jù)W=Fs求出功的大小，根據(jù)P=求出功率?！窘獯稹拷猓河捎谲囎鰟蛩僦本€運動，則牽引力等于阻力，則牽引力：F=f=0.05G=0.05mg=0.051.6103kg10N/kg=800N；汽車做的功為：W=Fs=800N12000m=9.6106J；汽車的功率為：P=16000W=16kW；故答案為：9.6106；16。12（xx德陽）圖甲所示的鐵塊重力G=4N，被吸附在豎直放置且足夠長的磁性平板上，當它在豎直方向上拉力F=6N的作用下向上運動時，鐵塊受到的摩擦力為2N；鐵塊此時速度v與時間t的關(guān)系圖象如圖乙所示，則4s內(nèi)拉力F做功是4.8J?！痉治觥浚?）處于平衡狀態(tài)的物體受平衡力作用，即大小相等，方向相反，作用在一條直線上，作用在一個物體上。（2）從圖乙中讀出鐵塊運動的速度，利用速度公式求出通過的路程，再利用W=Fs計算4s內(nèi)拉力F做功?！窘獯稹拷猓海?）由乙圖可見，鐵塊在豎直方向上運動時，速度保持不變，因此鐵塊做勻速直線運動，鐵塊受到平衡力的作用。在豎直方向上受到豎直向下的重力G、豎直向下的摩擦力f和豎直向上的拉力F，根據(jù)平衡力的特點，故鐵塊受到摩擦力大小f=FG=6N4N=2N。（2）根據(jù)v=可得，鐵塊在4s內(nèi)升高的距離s=vt=0.2m/s4s=0.8m，因此拉力F做的功W=Fs=6N0.8m=4.8J。故答案為：2；4.8。13（xx云南）如圖甲所示，張華用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此過程中，推力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示，木箱運動速度v的大小隨時間t變化的情況如圖丙所示，則13s木箱做變速（選填“勻速”或“變速”）運動；35s推力對木箱做的功是400J【分析】（1）根據(jù)vt圖象可知，13s內(nèi)物體運動的速度變化即可判斷所處的狀態(tài)；（2）從速度圖象中35s得出物體勻速直線運動，然后對應的從Ft圖象中得出物體所受的推力F，知道物體在35s末的速度和時間求出物體的運動距離，根據(jù)W=Fs求出推力做功多少?！窘獯稹拷猓海?）由vt圖象可知，13s內(nèi)木箱的速度逐漸增大，則木箱做變速運動；（2）從Ft圖象可知，35s木箱受到的推力F=200N，由vt圖象可知，35s木箱做勻速直線運動，其速度為1m/s，35s木箱移動的距離：s=vt=1m/s2s=2m，35s推力對木塊做的功：W=Fs=200N2m=400J。故答案為：變速；400。14（xx自貢）如圖所示，一物體在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上勻速運動了10m，拉力F1所做的功為W1，功率為P1若該物體在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上勻速運動了10m，拉力F2所做的功為W2，功率為P2，則W1=W2，P1P2（選填“”、“”或“=”）【分析】（1）根據(jù)影響滑動摩擦力大小的因素和二力平衡條件即可比較水平拉力的大小；（2）知道拉力拉力做功的大小關(guān)系，根據(jù)W=Fs和P=Fv判斷比較功和功率的關(guān)系?！窘獯稹拷猓海?）由題可知，同一物體先后以不同的速度在同一水平地面上勻速運動，則物體對水平地面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，因此兩次物體受到的滑動摩擦力不變；又因為物體在水平地面上勻速運動，根據(jù)二力平衡條件可知，水平拉力F和滑動摩擦力f是一對平衡力，大小相等，即F1=F2=f；（2）物體運動的距離都為10m，且F1=F2，由W=Fs可知W1=W2；由題意可知v1v2，且F1=F2，由P=Fv可知，P1P2。故答案為：=；。15（xx邵陽）如圖所示，重10N的物體A在水平拉力F的作用下，沿水平方向以0.4m/s的速度勻速運動了2s，彈簧測力計的示數(shù)為4N，物體A所受重力做的功為0J?！痉治觥恳罁?jù)做功的兩個條件，首先判斷重力是否做功，然后利用功的計算公式進行計算?！窘獯稹拷猓何矬wA在水平拉力F的作用下，沿水平方向以0.4m/s的速度勻速運動了2s，雖然物體A受力，也移動了距離，但物體A在重力的方向上沒有移動距離，所以重力沒做功，即重力做功為0J。故答案為：0。16（xx紹興）兩個完全相同的物體A、B，重均為20牛。（1）在10牛的水平推力作用下兩者同時以2米/秒的速度作勻速直線運動，如圖甲，當物體通過的距離為3米時，推力所做的功為30焦。（2）若物體A、B在15牛的推力作用下以3米/秒的速度在另一水平面上作勻速直線運動，如圖乙，則此時A對B的推力為7.5牛?！痉治觥浚?）根據(jù)W=Fs求出功的大小；（2）影響滑動摩擦力大小的因素是壓力大小和接觸面的粗糙程度；根據(jù)二力平衡求出摩擦力，然后求出A對B的推力?！窘獯稹拷猓海?）推力所做的功為：W=Fs=10N3m=30J；（2）若物體A、B在15N的推力作用下以3m/s的速度在另一水平面上作勻速直線運動，根據(jù)二力平衡可知，推力與摩擦力是一對平衡力，故AB整體的摩擦力為15N；由于A、B完全相同，接觸面相同、壓力相同，故AB各自受到地面的摩擦力是相同的，總摩擦力為15N，則B受到的地面的摩擦力為15N=7.5N；B做勻速直線運動，故A對B的推力與B受到的摩擦力是一對平衡力，故A對B的推力為7.5N。故答案為：（1）30；（2）7.5。17（xx玉林）如圖所示，長為40cm、重為10N的勻質(zhì)杠桿可繞著O點轉(zhuǎn)動，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由與水平方向夾角為30的位置拉至水平位置（忽略摩擦阻力），在這個過程中，力F的大小將增大（選填“增大”、“不變”或“減小”），力F所做的功為1J?！痉治觥浚?）根據(jù)杠桿平衡條件來做出分析；（2）根據(jù)h=Lsin30求出物體重心上升的高度，再根據(jù)W=Gh求出克服重力做的功，即為拉力做的功。【解答】解：（1）在杠桿緩慢地由與水平方向夾角為30的位置拉至水平位置的過程中，動力臂L的長度沒有變化，阻力G的大小沒有變化，而阻力臂L卻逐漸增大；由杠桿的平衡條件知：FL=GL，當L、G不變時，L越大，那么F越大，因此拉力F在這個過程中逐漸增大；（2）物體重心上升的高度h=Lsin30=40cm=10cm=0.1m，拉力做的功W=Gh=10N0.1m=1J。故答案為：增大；1。18（xx遂寧）小麗同學用水平力F拉動如圖所示裝置，使重100N的A物體4s內(nèi)在水平地面上勻速運動了80cm，物體B重50N（物體B與A始終接觸），此過程中地面受到的摩擦力為10N，彈簧測力計的示數(shù)為8N若不計輪重、彈簧測力計重、繩重和繩與滑輪間摩擦，則滑輪移動的速度為0.1m/s，物體A受到B施加的摩擦力水平向右（選填“水平向左”、“水平向右”或“為零”），水平拉力F為36N，水平拉力F的功率為3.6W?！痉治觥浚?）滑輪為動滑輪，滑輪移動的速度等于物體移動速度的二分之一；（2）根據(jù)力的作用的相互性得出物體A受到B施加的摩擦力的大小及方向；（3）物體A受到向左的拉力等于地面對A的摩擦力f地加上物體A受到B施加的摩擦力fA；而滑輪為動滑輪，滑水平拉力F為F左的2倍，據(jù)此計算水平拉力F的大?。蝗缓罄肞=Fv計算功率。【解答】解：（1）物體移動的速度v物=0.2m/s，滑輪移動的速度v輪=v物=0.2m/s=0.1m/s；（2）因為力的作用是相互的，相互作用力大小相等，方向相反，而物體B受到A的摩擦力fB=8N，所以，物體A受到B施加的摩擦力fB=fB=8N，方向水平向右。（3）物體A受到向左的拉力等于地面對A的摩擦力f地加上物體A受到B施加的摩擦力fA，F(xiàn)左=f地+fA=10N+8N=18N，滑輪為動滑輪，水平拉力F為F左的2倍，故F=2F左=218N=36N，則拉力做功功率P=Fv=36N0.1m/s=3.6W；故答案為：0.1；水平向右：36：3.6。19（xx樂山）一輛轎車以72km/h的速度在水平路面上沿直線勻速行駛10分鐘，轎車的質(zhì)量為1500kg，行駛時所受阻力為車重的0.2倍（g取10N/kg），則牽引力為3103N此時汽車的功率為60kW?！痉治觥浚?）汽車在水平路面上勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，根據(jù)f=0.2G=0.2mg求出阻力，利用二力平衡條件求出牽引力的大??；（2）根據(jù)P=Fv求出汽車的功率?！窘獯稹拷猓海?）汽車做勻速運動，處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件得牽引力：F=f=0.2G=0.2mg=0.21500kg10N/kg=3103N；（2）汽車的速度：v=72km/h=20m/s；汽車的功率：P=Fv=3103N20m/s=6104W=60kW；故答案為：3103；60。三計算題（共12小題）20（xx成都）成都IE在大力發(fā)展包括無人機在內(nèi)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)?？爝f行業(yè)的一些公司積極嘗試無人機送貨，如圖所示。一架無人機載著貨物沿豎直方向勻速上升5m，該貨物質(zhì)量為3.6kg、體枳為2.4103m3g取10N/kg。求：（1）貨物的密度；（2）提升貨物所做的功?！痉治觥浚?）利用密度公式計算貨物的密度；（2）根據(jù)W=Gh=mgh可求得提升貨物所做的功?！窘獯稹拷猓海?）貨物的密度：=1.5103kg/m3；（2）提升貨物所做的功：W=Gh=mgh=3.6kg10N/kg5m=180J。答：（1）貨物的密度1.5103kg/m3；（2）提升貨物所做的功為180J。21（xx重慶）如圖所示，某公司研發(fā)的智能服務機器人，它具有凈化室內(nèi)空氣、陪伴老人聊天散步等功能。若它在50N的牽引力作用下，以0.5m/s的速度在水平地面勻速直線行駛60s，求：（1）它行駛的路程；（2）此過程中牽引力所做的功?！痉治觥浚?）已知速度和時間，利用速度公式計算它行駛的路程；（2）利用W=Fs計算此過程中牽引力所做的功?！窘獯稹拷猓海?）因為v=，所以它行駛的路程：s=vt=0.5m/s60s=30m；（2）此過程中牽引力所做的功：W=Fs=50N30m=1500J。答：（1）它行駛的路程30m；（2）此過程中牽引力所做的功1500J。22（xx山西）每天都會有許多全國各地的人民群眾，來到天安門廣場觀看升國旗儀式。天安門廣場上的國旗，每天都會隨太陽一起升起，25000次零失誤。奇跡。天安門廣場上的國旗總重為175N，升旗時（如圖），國旗上升高度為30m，所使用時間2分07秒，求解下列問題：（1）國旗上升的平均速度是多少？（保留一位小數(shù)）（2）將國旗沿豎直方向勻速升高30m，拉力對國旗做的功是多少？（3）若某持槍戰(zhàn)士總重約為700N，估算該戰(zhàn)士站立時對水平地面的壓強?！痉治觥浚?）根據(jù)v=求出國旗上升的平均速度；（2）根據(jù)W=Gh求出拉力做的功；（3）估測出戰(zhàn)士站立時與地面的接觸面積，對地面的壓力等于其重力，根據(jù)p=求出壓強?！窘獯稹拷猓海?）國旗上升的時間：t=2min7s=127s，國旗上升的平均速度：v=0.2m/s；（2）拉力對國旗做的功：W=Fs=Gh=175N30m=5250J；（3）戰(zhàn)士雙腳站立時與地面的接觸面積約為：S=500cm2=5102m2，戰(zhàn)士對地面的壓力：F=G=700N，該戰(zhàn)士站立時對水平地面的壓強：p=1.4104Pa。答：（1）國旗上升的平均速度是0.2m/s；（2）拉力對國旗做的功為5250J；（3）該戰(zhàn)士站立時對水平地面的壓強為1.4104Pa。23（xx烏魯木齊）如圖所示，長1m，重5N的勻質(zhì)杠桿OB連接在豎直墻壁的0點，在杠桿的中點A處懸掛45N的重物。固定在A點的繩子跨過定滑輪，在拉力F作用下使杠桿在水平位置平衡，此時OAC=45不計繩子重力和轉(zhuǎn)動部分的摩擦，求（1）緩慢地將杠桿從水平位置轉(zhuǎn)動到豎直位置的過程中，拉力做的功；（2）杠桿從水平位置逆時針緩慢轉(zhuǎn)動多大角度后，繩子拉力開始小于50N?！痉治觥浚?）根據(jù)定滑輪的工作特點求出拉力大小，然后根據(jù)圖示得出杠桿和重物上升的高度，再利用利用W=Fs求出將杠桿從水平位置轉(zhuǎn)動到豎直位置的過程中拉力做的功；（2）根據(jù)杠桿平衡條件分析解答?！窘獯稹拷猓海?）圖中為定滑輪，不計繩子重力和轉(zhuǎn)動部分的摩擦，則拉力F做的功等于克服杠桿與物重所做的功根據(jù)題意可知，杠桿O長1m，將杠桿從水平位置轉(zhuǎn)動到豎直位置的過程中，杠桿和重物上升的高度h=OB=1m=0.5m；即W=W杠+W物=G杠h+G物h=5N0.5m+45N0.5m=25J；（2）如圖，由題可知，OAC=45，所以OC=OA，根據(jù)杠桿平衡條件可得：GOM=FON，當逆時針轉(zhuǎn)動至某一角度時，拉力F=50N，則50NOM=50ON，所以，OM=ON，又OC=OA，根據(jù)三形知識可得：MOA=AON=NOC=30。答：（1）緩慢地將杠桿從水平位置轉(zhuǎn)動到豎直位置的過程中，拉力做的功25J；（2）杠桿從水平位置逆時針緩慢轉(zhuǎn)動30后，繩子拉力開始小于50N。24（xx杭州）甲、乙兩位同學對“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有關(guān)”持有不同的意見，于是他們對此展開研究。他們從網(wǎng)上查到，雨滴在下落過程中接近地面時受到的空氣阻力與雨滴的橫截面積S成正比，與雨滴下落速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k為比例系數(shù)，是個定值），雨滴接近地面時可看做勻速直線運動。把雨滴看做球形，其半徑為r，密度為，比熱為c，球的體積為V=r3（注：所有結(jié)果均用字母表示）（1）半徑為r的雨滴重力為r3g。（2）在接近地面時，大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度（選填“大于”“等于”“小于”），寫出推理過程。（3）假設半徑為r的雨滴在近地面下落h高度的過程中，重力對它所做的功全部轉(zhuǎn)化為雨滴的內(nèi)能，則雨滴的溫度升高了多少？【分析】（1）已知雨滴的半徑，可求其體積，然后利用密度公式計算質(zhì)量，再根據(jù)重力公式計算重力；（2）雨滴接近地面時可看做勻速直線運動，空氣阻力與重力平衡，據(jù)此列出等式求解；（3）根據(jù)重力對它所做的功全部轉(zhuǎn)化為雨滴的內(nèi)能，利用W=Gh=mgh，Q=cmt列出等式，聯(lián)立求解?！窘獯稹拷猓海?）雨滴的體積：V=r3，則根據(jù)=得，其質(zhì)量m=V=r3，故重力G=mg=r3g；（2）雨滴接近地面時可看做勻速直線運動，故f=G，因為f=kSv2=kr2v2，G=r3g，所以，kr2v2=r3g，化簡得，v=，又因為k、g均為定值，所以，r越大，速度越大，即在接近地面時，大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。（3）設雨滴的質(zhì)量為m，因為重力對它所做的功全部轉(zhuǎn)化為雨滴的內(nèi)能，即W=Q，又因為W=Gh=mgh，Q=cmt，所以，mgh=cmt，則t=。答：（1）r3g；（2）大于；推理過程詳見解答；（3）雨滴的溫度升高了。25（xx宿遷）游泳運動員的質(zhì)量為75kg，仰泳時受到的水平平均動力為30N，在60s內(nèi)前進了100m。（1）求在60s內(nèi)水平動力對運動員做功的功率，（2）如圖所示，該運動員能以仰泳姿勢靜躺在水中，露出水面的頭部體積可以忽略不計，請估算運動員的體積。（水=1.0103kg/m3，g=10N/kg）【分析】（1）先根據(jù)W=Fs求出水平動力對運動員做的功，然后根據(jù)P=求出水平動力對運動員做功的功率；（2）根據(jù)漂浮條件和F浮=水gV排求出運動員排開水的體積即為運動員的體積?！窘獯稹拷猓海?）水平動力對運動員做的功：W=Fs=30N100m=3000J，則水平動力對運動員做功的功率：P=50W。（2）因為該運動員漂浮在水面上，所以運動員受到的浮力：F浮=G=mg=75kg10N/kg=750N，由F浮=水gV排得，運動員排開水的體積：V排=0.075m3，因為露出水面的頭部體積可以忽略不計，所以，運動員的體積V=V排=0.075m3。答：（1）在60s內(nèi)水平動力對運動員做功的功率為50W；（2）運動員的體積約為0.075m3。26（xx內(nèi)江）步行是一種簡易方便的健身運動，人正常步行時，步距（指步行一步的距離）變化不大，步距還可作為身體上的一把“尺子”。小東測出自己的步距為0.5m，他正常步行1min走了180步。小東根據(jù)自己的腿長和步距畫出了如圖所示的步行示意圖，對步行時重心的變化進行了分析，當兩腳一前一后著地時重心降低，而單腳著地邁步時重心升高，因此每走一步都要克服重力做功。（已知小東的腿長是65cm，質(zhì)量是50kg）（g取10N/kg）求：（1）小東正常步行的速度是多少？（2）小東每走一步克服重力所做的功是多少？（3）小東正常步行克服重力做功的功率是多少？【分析】（1）已知一步的距離，可求84步的距離，進一步求出教學樓的長度；根據(jù)公式v=可求步行的速度；（2）根據(jù)三角形的特征求出重心升高的高度，再利用公式W=Gh求出做的功。（3）求出1min做的總功，然后利用P=計算功率?！窘獯稹拷猓海?）小東1min經(jīng)過的路程為：s=0.5m180=90m，他的步行速度為：v=1.5m/s；（2）重心升高的高度h=65cm=5cm=0.05m；小東每走一步克服重力所做的功：W=Gh=mgh=50kg10N/kg0.05m=25J；（3）1min做的總功：W總=180W=18025J=4500J，功率：P=75W。答：（1）小東正常步行的速度是1.5m/s；（2）小東每走一步克服重力所做的功為25J。（3）小東正常步行克服重力做功的功率是75W。27（xx瀘州）如圖甲所示的滑輪組裝置，不計繩重和摩擦，繩對滑輪的拉力方向均為豎直方向。用該滑輪組提升放置在水平地面上重為G=80N的重物到高處。用豎直向下的拉力拉繩的自由端，拉力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，重物上升的速度v隨時間t變化的圖象如圖丙所示。已知在2s4s內(nèi)重物上升的豎直高度為2m，求：（1）在4s6s內(nèi)，重物克服重力做功的功率；（2）在2s4s內(nèi)，繩自由端下降的平均速度；（3）在02s內(nèi)，重物對地面的壓力大小?！痉治觥坑苫喗M的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔物重的繩子股數(shù)n=3，則拉力F移動的距離s=3h。（1）由Ft圖象得出在4s6s內(nèi)的拉力F，由vt圖象得出重物上升的速度，利用P=Fv求出克服重力做功的功率；（2）由圖甲可知，連接動滑輪繩子的股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動的距離，利用v=求出繩子自由端移動的速度；（3）由丙圖可知，物體在4s6s內(nèi)做勻速直線運動，由圖乙可知此時的拉力，利用F=（G物+G動）求出動滑輪重，此時物體靜止在地面上，根據(jù)力的平衡條件求出地面的支持力，根據(jù)力的作用是相互的，求出對地面的壓力。【解答】解：（1）由圖丙可知，在4s6內(nèi)，重物做勻速直線運動，其速度v3=2.0m/s，由P=Fv得，重物克服重力做功的功率：P=Gv3=80N2.0m/s=160W。（2）由圖甲可知，連接動滑輪繩子的股數(shù)n=2，已知在2s4s內(nèi)重物上升的豎直高度為2m，則繩子自由端移動的距離：s=nh=22m=4m，所用的時間t=4s2s=2s，則在2s4s內(nèi)，繩自由端下降的平均速度：v=2m/s。（3）由丙圖可知，物體在4s6s內(nèi)做勻速直線運動，由圖乙可知此時的拉力F3=50N，因為不計繩重和摩擦，則由F=（G物+G動）得，動滑輪的重力：G動=nF3G物=250N80N=20N，在02s內(nèi)，由圖乙可知此時的拉力F1=30N，把動滑輪和重物看成整體，則這個整體受到向下的總重力、向上的支持力以及2股繩子向上的拉力而處于靜止狀態(tài)，由力的平衡條件得，F(xiàn)支+2F1=G+G動，則地面對物體的支持力：F支=G動+G物2F1=20N+80N230N=40N，根據(jù)力的作用是相互的可知，此過程中重物對地面的壓力：F壓=F支=40N。答：（1）在4s6s內(nèi)，重物克服重力做功的功率為160W；（2）在2s4s內(nèi)，繩自由端下降的平均速度為2m/s；（3）在02s內(nèi)，重物對地面的壓力大小為40N。28（xx湖州）在拓展課上，小泉同學模擬某建筑工地上拉動工件的情景，設置了如圖所示的滑輪組。他用該滑輪組在4秒內(nèi)將一個重為100牛的物體，沿著水平地面勻速拉動了2米。人的拉力為18牛，物體移動時受到地面的摩擦力為物重的0.35倍，不計繩重及機械的摩擦。求：（1）人的拉力所做的功。（2）人的拉力做功的功率。（3）動滑輪受到的重力?！痉治觥浚?）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s繩=ns物求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出人的拉力所做的功；（2）知道拉力F做的功和做功時間，根據(jù)P=求出拉力F做功的功率；（3）根據(jù)摩擦力為物重的0.35倍，算出摩擦力；物體勻速移動時處于平衡狀態(tài)，受到的拉力F拉和摩擦力是一對平衡力，二力大小相等，不計繩重及機械的摩擦，根據(jù)F=（G動+F拉）求出動滑輪的重力?！窘獯稹拷猓海?）由圖知，n=2，則繩端移動的距離：s繩=ns物=22m=4m，人的拉力所做的功：W=Fs繩=18N4m=72J；（2）拉力F做功的功率：P=18W；（3）因為物體移動時受到地面的摩擦力為物重的0.35倍，所以物體受到的摩擦力：f=0.35G=0.35100N=35N；因物體勻速移動時處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力F拉和摩擦力是一對平衡力，所以，滑輪組對物體的拉力：F拉=f=35N，不計繩重及機械的摩擦，由F=（G動+F拉）可得，動滑輪的重力：G動=nFF拉=218N35N=1N。答：（1）人的拉力所做的功為72J。（2）人的拉力做功的功率18W。（3）動滑輪受到的重力為1N。29（xx德州）我國首款大型水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600如圖所示，該飛機蓄滿水后總質(zhì)量53.5t。為檢測飛機性能，先后進行了模擬滅火和水面滑行測試。在滅火測試中：飛機盤懸在火場上方150m處，將所蓄水分次投下，每次投水200kg，用時20s到達地面。在水面滑行測試中：飛機在水平面上以10m/s的速度沿直線勻速滑行了60s，若飛機發(fā)動機牽引力的總功率始終保持2.5106W（水=1.0103kg/m3，g=10N/kg）求（1）飛機蓄滿水靜止在水面上時排開水的體積；（2）每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率；（3）飛機在水面沿直線勻速滑行時，飛機所受的牽引力。【分析】（1）AG600蓄滿水后靜止在某湖面上時，浮力等于其總重力，根據(jù)G=mg求出，然后根據(jù)F浮=水gV排求解其排開水的體積。（2）利用W=Gh計算每次投下的水在下落過程中重力做功，然后利用P=計算功率；（3）利用P=Fv計算飛機所受的牽引力?！窘獯稹拷猓海?）因為AG600蓄滿水后靜止在水面上，所以飛機受到的浮力：F浮=G=mg=53.5103kg10N/kg=5.35105N，由水gV排可得，排開水的體積：V排=53.5m3；（2）每次投下的水在下落過程中重力做功：W=Gh=m水gh=200kg10N/kg150m=3105J，重力做功的平均功率：P=1.5104W；（3）飛機發(fā)動機牽引力的總功率始終保持2.5106W，因為P=Fv，所以，飛機在水面沿直線勻速滑行時，飛機所受的牽引力：F=2.5105N。答：（1）飛機蓄滿水靜止在水面上時排開水的體積為53.5m3；（2）每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率為1.5104W；（3）飛機在水面沿直線勻速滑行時，飛機所受的牽引力為2.5105N。30（xx白銀）如圖所示是正在建造中的我國自主設計的首艘科考破冰船“雪龍2號”，它將助力我國極地科考工作。該船設計空載排水量為8000t，滿載排水量為14000t，能在厚冰層上連續(xù)破冰。（排水量為輪船在水中排開水的質(zhì)量，g取10N/kg）。（1）空載時該船受到的重力為多少N？（2）假設破冰船在1.5m厚的冰層海域以7.2km/h的速度勻速直線破冰時所受的阻力為2107N，則此時破冰船推進功率為多大？【分析】（1）根據(jù)G=mg算出空載時排開水的重力；根據(jù)阿基米德原理求出空載時該船受到的重力；（2）利用二力平衡條件求出牽引力，然后利用P=Fv計算功率。【解答】解：（1）船空載時排水量：m=8000t=8106kg；排開水的重力：G=mg=8106kg10N/kg=8107N；根據(jù)阿基米德原理F浮=G排=8107N，因為漂浮，所以空載時該船受到的重力：G=F浮=8107N；（2）v=7.2km/h=2m/s；勻速行駛時，牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，即F=f=2107N，推進功率：P=Fv=2107N2m/s=4107W。答：（1）空載時該船受到的重力為8107N；（2）假設破冰船在1.5m厚的冰層海域以7.2km/h的速度勻速直線破冰時所受的阻力為2107N，則此時破冰船推進功率為4107W。31（xx岳陽）“沙場點兵，揚我軍威”。2017年8月1日，習近平總書記在朱日和軍事基地乘坐檢閱車對三軍將士進行檢閱。某檢閱車質(zhì)量為2400kg，在600s內(nèi)沿水平方向勻速前進了3000m，牽引力大小為2000N求（1）檢閱車的重力（g=10N/kg）（2）檢閱車的速度（3）牽引力的功率【分析】（1）知道檢閱車的質(zhì)量，利用G=mg求其重力；（2）利用速度公式v=求檢閱車的速度；（3）利用P=Fv求牽引力的功率?！窘獯稹拷猓海?）檢閱車的重力：G=mg=2400kg10N/kg=24000N；（2）檢閱車的速度：v=5m/s；（3）牽引力的功率：P=Fv=2000N5m/s=10000W=10kW。答：（1）檢閱車的重力為24000N；（2）檢閱車的速度為5m/s；（3）牽引力的功率10kW。