1、基础训练基础训练 27 功和功率（四）功和功率（四） 一、单选题一、单选题 1.在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球。白球发生运动后碰撞其它球。以下说法正确的是 （ ） A. 在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功 B. 手推动球杆前进时，手对球杆做了功 C. 桌面对球的支持力做了功 D. 白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功 2.如图所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力 F 的作用，其 F-t 和 v-t 图像分别如 图乙、丙所示，下列说法正确的是（ ） A. 当 t=3s 时，物体收到摩擦力是 7N B. 当 t=2s 时，物体处于静止状态，摩擦力是 0 C
2、. 4-6s 内，拉力 F 做的功功率是 10W D. 2-4s 内，物体的机械能保持不变 3.如图所示，是跳伞运动员在匀速下落过程中，下落的速度 v、下落的路程 s、重力做的功 W 和重力 做功的功率 P 随时间 t 变化规律的图像，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 4.如图所示，用 F =20N 的水平推力推着重为 40 N 的物体沿水平方向做直线运动，若推力 F 对物体做 了 40 J 的功，则在这一过程中（ ） A. 重力做的功一定为 40J B. 物体一定受到 20 N 的摩擦力 C. 物体一定运动了 2 m D. 物体一定运动了 4m 5.现有 30 个相同的货箱，总质量
3、为 150 千克要你尽可能快地把这批货箱搬到 12 米高的楼上。假 设你身体可以提供的功率如图那样取决于你搬的箱子数的多少。不考虑搬起箱子、放下箱子和下楼 的时间，则要使搬运时间最短，每次搬动箱子数为( ) A. 2 个 B. 3 个 C. 4 个 D. 5 个 6.如图，水平台面由同种材料制成、粗糙程度均匀，在它上面放着质量为 m1的木块，将木块用轻绳 跨过定滑轮与质量为 m2的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动 一段时间钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不 计，下列说法中正确的是（ ） A. 木块匀速运动的过程中，木块
4、的机械能越来越大 B. 木块匀速运动的过程中，木块和钩码所受的重力均不做功 C. 钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块所受摩擦力大小为 0 D. 钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小 7.设在平直公路上以一般速度匀速行驶的自行车所受阻力约为车与人总重的 0.02 倍，则骑车人的功 率最接近于（ ） A. 5 瓦 B. 50 瓦 C. 500 瓦 D. 1 千瓦 8.如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度 L 为 50 厘米，质量为 2 千克，它的右端与桌面相 齐，与桌面间的滑动摩擦力为 2 牛。若在长木板左端用一水平力 F 将其匀速推下桌子，水平推力至 少要做功( ) A.
5、0.5J B. 1.0J C. 2.0J D. 5J 9.如图所示，邻居大叔正在吃力地把一重物搬上高台，小勇看见后急忙前去帮忙他找来一块木块， 搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松地把同样地重物推到了高台上，关于这两种方式，下列说示正 确的是（ ） A. 图乙情况下更省力 B. 大叔的有用功大些 C. 图乙情况的机械效率高 D. 小勇做功的功率一定更大 10.科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量（x，y）之间存在一定的关系，且可用图线表示下 列相关的量之间不符合如图所示关系的是（ ） A. 恒力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离的关系 B. 物体温度升高时，吸收的热量与温度的关系 C.
6、某种燃料完全燃烧所放出的热量与燃料质量的关系 D. 一段导体中通过的电流与导体两端电压的关系 11.雨滴在空中运动时所受到的阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从同一高度落下，其质量 分别为 M、m，落到地面前均已做匀速直线运动，则在落地前瞬时重力的功率之比为（ ） A. M m B. C. D. 12.关于体育考试中的一些场景，下列说法错误的是（ ） A. 跳绳过程中，要克服体重做功 B. 实心球抛出后最终落回地面是因为受到重力作用 C. 跑步到达终点时人不能马上停下来是因为具有惯性 D. 立定跳远的同学跳出后在空中受到推力的作用 二、填空题二、填空题 13.第 23 届冬季奥林匹克运动会
7、， 2018 年 2 月 9 日到 25 日在韩国平昌郡举行。如图所示的冰壶比 赛中，从出发点 A 被运动员推着运动 6m 后，在 B 被推出，沿冰道运动 30m 到 O 点停下来.被推出去 的冰壶停下来，是由于_；从 A 点到 O 点运动过程中，若运动员对冰壶的推力是 10N，运动 员对冰壶做的功是_ J. 14.如图为四旋翼无人机，质量为 1.2 千克，下方悬挂着一个质量为 0.1 千克的摄像机。在 10 秒内无 人机从地面竖直上升了20米， 然后边摄像边斜向上飞行了30秒， 仪表盘上显示离地面高度为36米。 无人机前 10 秒对摄像机做功_焦，整个过程在，无人机对摄像机做功的功率为_瓦。
8、 15.在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由 A 点自由下落，相继经过 B、C 两点， 已知 AB=BC。 如下图所示， 物体在 AB 段重力做功 W1 ， 做功功率 P1 ， 在 BC 段重力做功 W2 ， 做功功率 P2。则 W1_W2 ， P1_P2（两空均填写“”、“”或“=”） 16.如图所示，一块既长又厚的均匀木块 A，左上角有一固定转动轴 O 与墙连接，其下方搁有一小木 块 B，B 与 A 之间存在摩擦，其余摩擦不计。B 从 A 的左端匀速拉到右端的过程中，水平拉力的大小 _(选填“变大”、“变小”或“不变”)；若上述过程中，拉力做功为 W1 ， 再将 B 从 A
9、 的右端匀 速拉到左端的过程中，水平拉力做功为 W2 ， 则 W1_W2(填“大于”、“小于”或“等于”) 17.如图所示，在一次户外运动中，小明先后顺着竖直的杆和绳作上爬和下滑运动 （1）小明沿杆下滑过程中，_力对小明做功，小明重力势能减小 （2）小明沿较粗糙的绳匀速下滑受到的摩擦力为 f绳、沿杆匀速下滑受到的摩擦力为 f杆 ， 则，f 绳_ f杆（选填“”，“=”，“”） （3）若小明沿杆向上爬，他受到的摩擦力的方向_ 三、实验探究题三、实验探究题 18.如图所示，甲为一半径为 R 的光滑的 1/4 半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为 G 的物体从 斜面顶端由静止释放，测出在水平面上滑
10、行距离为 S1处停下来。图乙是一个粗糙的半径为 R 的 1/4 半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接，将甲中重为 G 的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测 出在水平面上滑行距离为 S2后停下来，求： （1）乙中重力对物体做的功 W=_。 （2）乙中物体在水平面上的摩擦力 f 为_。 （3）乙中物体在粗糙的 1/4 弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功_ 四、解答题四、解答题 19.某品牌混合动力型汽车的驱动装置如图所示，其能在内置电脑控制下，自动调整使用电动机与发 动机，使该车始终运行在省油区域。该汽车在制动时，电动机可作为发电机使用，对电池充电。该 汽车在车速小于 15 千米/时，只有电
11、动机正常工作，发动机不工作，此时有 50% 的电能用于驱动汽 车，电动机铭牌上标有“220 伏，20 安”。测试人员驾驶该车在平直公路上先以 10 千米/时的车速匀 速行驶 6 分钟，又以 40 千米/时的测试车速匀速行驶 30 分钟。已知汽车行驶时受阻力 f 和车速 v 的 关系如表所示。 车速 v（千米/时） 0 10 20 40 阻力 f（牛） 0 792 3170 12600 （1）该汽车制动后仍可滑行一段距离发电，这是因为_ _。 （2）该汽车在整个测试行驶过程中，牵引力共做了多少功？ 20.小华和妈妈去超市购物，她们将 17 kg 物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度 v
12、随时 间 t 变化的关系图像如图所示。已知小推车重 130 N，所受阻力是总重的 0.15 倍。(g 取 10 N/kg) （1）在 010 s 内，水平推力_(选填“大于”“小于”或“等于”)阻力。 （2）小推车受到的阻力大小为_N。 （3）1020 s 内水平推力的功率为多大？ 基础训练基础训练 27 功和功率（四）功和功率（四） 一、单选题一、单选题 1.在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球。白球发生运动后碰撞其它球。以下说法正确的是 （ ） A. 在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功 B. 手推动球杆前进时，手对球杆做了功 C. 桌面对球的支持力做了功 D. 白球撞击黑球后没有静
13、止，是因为人的手还在对白球做功 【答案】 B 【解析】【分析】功有两个要素，一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，可 以从功的二要素的角度判断物体是否做功。 【解答】A.重力的方向是竖直向下的，而球在水平方向滚动，没有在重力的方向上运动，因此重力 不做功，故 A 错误； B.手推动球杆前进， 手给球杆一个推力， 球杆在这个力的方向上前进一段距离， 这时手对球杆做功， 故 B 正确； C.桌面对球的支持力向上，而球没有在这个方向上通过距离，所以不做功，故 C 错误； D.白球撞击黑球后没有静止，是因为白球有惯性，故 D 错误。 故选 B。 2.如图所示，放在水平地面上的物体，受到
14、方向不变的水平拉力 F 的作用，其 F-t 和 v-t 图像分别如 图乙、丙所示，下列说法正确的是（ ） A. 当 t=3s 时，物体收到摩擦力是 7N B. 当 t=2s 时，物体处于静止状态，摩擦力是 0 C. 4-6s 内，拉力 F 做的功功率是 10W D. 2-4s 内，物体的机械能保持不变 【答案】 C 【解析】【分析】（1）由乙图可以得到各时间段拉力 F 的大小情况。由丙图可以得到各时间段物体 的运动情况； （2） 由力与运动的关系， 根据乙和丙图可以得出受到摩擦力的情况； （3） 根据 W=Fs， 可以得到 4-6s，拉力 F 做的功的功率；（4）机械能包括动能和势能，水平运动
15、的物体只考虑动能， 动能与物体的质量和速度有关。 【解答】A、当 t=3s 时，物体收到摩擦力是 7N，在 t=3s 时，物体受到的拉力是 7N，此时物体做加 速运动，拉力 F 大于摩擦力，所以摩擦力小于 7N，A 错误； B、当 t=2s 时，物体处于静止状态，摩擦力是 0，t=2s 时，物体虽然处于静止状态，但受到拉力 F=3N 的作用，有运动的趋势，物体受到静摩擦力的作用大小为 3N，B 错误； C、4-6s 内，拉力 F 做的功功率是 10W，在 4-6s 内物体的速度 v=2m/s，F=5N，由公式 P=Fv=5N 2m/s=10W，C 正确； D、2-4s 内，物体的机械能保持不变
16、，在 2-4s 内物体的速度增大，动能增大，所以机械能是增大的， D 错误。 故选 C 3.如图所示，是跳伞运动员在匀速下落过程中，下落的速度 v、下落的路程 s、重力做的功 W 和重力 做功的功率 P 随时间 t 变化规律的图像，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】 A,D 【解析】【分析】（1）匀速运动的物体速度保持不变，路程随时间而增加；（2）下落的物体重力 做功 W=Gh，重力做功的功率 P=W/t。 【解答】A、匀速运动的物体在 v-t 图像中是一条与横轴平行的直线，A 正确； B、匀速运动的物体在 s-t 图像中，路程随时间的增加而增大，B 错误； C、由重力做功公
17、式 W=Gh 可知，功随下落高度的增加而增加，图像中表示 W 保持不变，与实际不 符，C 错误； D、重力做功功率公式 P=W/t=Gvt/t=Gv，由于重力不变，速度不变，所以功率 P 也不变，D 正确。 故选 AD 4.如图所示，用 F =20N 的水平推力推着重为 40 N 的物体沿水平方向做直线运动，若推力 F 对物体 做了 40 J 的功，则在这一过程中（ ） A. 重力做的功一定为 40J B. 物体一定受到 20 N 的摩擦力 C. 物体一定运动了 2 m D. 物体一定运动了 4m 【答案】 C 【解析】 【分析】 已知推力的大小和做功的多少， 根据 W=Fs 可求出物体在水平
18、方向运动的距离 本 题考查了学生对功的公式的了解与掌握，注意做功时两个必要因素（力和距离）方向的一致性， 【解答】：（1）物体在重力的方向没有移动距离，故重力做的功为 0，故 A 错误；（2）用 F=20N 的水平推力推着重为 40N 的物体沿水平方向做直线运动，没有说是匀速直线运动，故摩擦力不一定 是 20N，故 B 错误；（3）由 W=Fs 可得，物体沿水平方向运动的距离 s= = 故 C 正确， D 错误 故答案为：C 5.现有 30 个相同的货箱，总质量为 150 千克要你尽可能快地把这批货箱搬到 12 米高的楼上。假 设你身体可以提供的功率如图那样取决于你搬的箱子数的多少。不考虑搬起
19、箱子、放下箱子和下楼 的时间，则要使搬运时间最短，每次搬动箱子数为( ) A. 2 个 B. 3 个 C. 4 个 D. 5 个 【答案】 B 【解析】【分析】将 30 个相同的货箱搬到 12 米高的楼上，无论搬的速度怎样，最终做的总功都是 一样的，现在题中要使搬运时间最短，根据公式 W=Pt 可知，功率最大时搬运时间最短。 【解答】每个货箱的质量为：150 千克/30=5 千克，将 30 个相同的货箱搬到 12 米高的楼上，做的总 功确定，由公式 W=Pt 可知，功率越大时间越短，由图可知当 m=15 千克时，对应的功率最大，所以 一次搬运 15 千克所用时间最短，每次搬动箱子数为：15 千
20、克/5 千克=3 个，B 选项正确。 故答案为：B 6.如图，水平台面由同种材料制成、粗糙程度均匀，在它上面放着质量为 m1的木块，将木块用轻绳 跨过定滑轮与质量为 m2的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动 一段时间钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不 计，下列说法中正确的是（ ） A. 木块匀速运动的过程中，木块的机械能越来越大 B. 木块匀速运动的过程中，木块和钩码所受的重力均不做功 C. 钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块所受摩擦力大小为 0 D. 钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小 【答案】 D
21、【解析】 【分析】 （1）动能大小的影响因素：质量、速度；重力势能大小的影响因素：质量、高度； 机械能=动能+势能 （2）力对物体做功的两个必要因素：作用在物体时的力，物体在该力的方向上通过距离。 （3）木块匀速运动，说明木块受到的力是平衡力，竖直方向上重力和支持力是平衡力，水平方向 上拉力和摩擦力是平衡力；钩码触地后，木块由于惯性会继续向前运动，此时所受摩擦力不变。 【解答】A、木块在水平台上匀速运动的过程中，动能不变，重力势能不变，所以木块的机械能不 变，故 A 错误。 B、木块受到重力竖直向下，木块向下没有移动距离，重力对木块没有做功；钩码受到重力竖直向 下，钩码向下移动了距离，重力对钩
22、码做功，故 B 错误。 C、在钩码的拉力作用下，木块沿桌面做匀速运动，此时木块受平衡力，水平方向的拉力与摩擦力 是一对平衡力，大小相等，则 f=m2g；钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块所受摩擦力大小仍 为 m2g，故 C 错误。 D、钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的速度越来越小，所以木块的动能越来越小，故 D 正 确。 故答案为：D 7.设在平直公路上以一般速度匀速行驶的自行车所受阻力约为车与人总重的 0.02 倍，则骑车人的功 率最接近于（ ） A. 5 瓦 B. 50 瓦 C. 500 瓦 D. 1 千瓦 【答案】 B 【解析】【分析】功率的计算公式 P=Fv，F 表示牵引力，v
23、 表示物体运动的速度。 【解答】自行车在平直公路上匀速行驶时，牵引力和阻力是一对平衡力，设人的质量为 50kg，体重 就是 500N，则受到的阻力的大小为 500N 0.02=10N，假设骑自行车的速度一般为 5m/s，则匀速行 驶时，骑车人的功率 P=Fv=fv=10 5W=50W，B 选项正确。 故答案为：B 8.如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度 L 为 50 厘米，质量为 2 千克，它的右端与桌面相 齐，与桌面间的滑动摩擦力为 2 牛。若在长木板左端用一水平力 F 将其匀速推下桌子，水平推力至 少要做功( ) A. 0.5J B. 1.0J C. 2.0J D. 5J 【答案】
24、 A 【解析】【分析】（1）用一水平推力 F 将匀质长直木板匀速推下桌子，均匀木板的重心在中心，当 木板的重心到达桌子边时，木板就会在重力的作用下自己落下，所以只需将木板向右推动 25cm 即 可；（2）因为匀速推动推力与摩擦力是平衡力大小相等，可知推力大小，然后根据 W=Fs 求出推 力做的功。 【解答】木块受到的摩擦力：f=2N，因为匀速推动推力与摩擦力是平衡力大小相等， 推力：F=f=2N，s=25cm=0.25m， 推力做功：W=Fs=2N 0.25m=0.5J； 故选 A 9.如图所示，邻居大叔正在吃力地把一重物搬上高台，小勇看见后急忙前去帮忙他找来一块木块， 搭成图乙所示的斜面，结
25、果非常轻松地把同样地重物推到了高台上，关于这两种方式，下列说示正 确的是（ ） A. 图乙情况下更省力 B. 大叔的有用功大些 C. 图乙情况的机械效率高 D. 小勇做功的功率一定更大 【答案】 A 【解析】【分析】使用机械时，人们为完成某项任务必须做的功叫有用功；对完成任务没有用但 不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功；有用功与总功的比值叫机械效率；功率是 描述物体做功快慢的物理量，等于做功多少与所用时间的比值 【解答】解： A、斜面是一种省力机械，利用斜面将物体推上高台可更省力，故 A 正确； B、这两种方法，都把重物推到了高台上，两人做同样多的有用功，克服重力做功相同，故 B
26、错误； C、由于甲中情况直接克服物体重力做功，所以甲种情况下的机械效率高故 C 错误； D、功率等于功与时间的比值，由于题中没有给出时间，不能确定哪个做功的功率大故 D 错误 故选 A 10.科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量 （x， y） 之间存在一定的关系， 且可用图线表示 下 列相关的量之间不符合如图所示关系的是（ ） A. 恒力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离的关系 B. 物体温度升高时，吸收的热量与温度的关系 C. 某种燃料完全燃烧所放出的热量与燃料质量的关系 D. 一段导体中通过的电流与导体两端电压的关系 【答案】 B 【解析】【分析】观察分析图象，图中两个量（x，y
27、）之间成正比关系，看选项中哪两个量的关系 与图象中的相符，找出两个量之间的关系不符合的选项即可 【解答】解：图象中两个量之间表示的关系是正比关系，据此分析： A、力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离成正比不符合题意； B、物体吸收热量的多少与比热容、质量和升高的温度都有关系，比热容和质量不确定，物体吸收热 量与温度变化关系不能确定符合题意； C、某种燃料完全燃烧所放出的热量与燃料质量成正比不符合题意； D、同一导体电阻一定，通过的电流与导体两端电压成正比不符合题意 故选 B 11.雨滴在空中运动时所受到的阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从同一高度落下，其质量 分别为 M、m，落到地
28、面前均已做匀速直线运动，则在落地前瞬时重力的功率之比为（ ） A. M m B. C. D. 【答案】 D 【解析】【分析】功率计算公式 P=Fv。匀速运动时阻力与重力相等，雨滴在空中运动时所受到的阻 力与其速度的平方成正比， 当阻力增加到重力时雨滴开始匀速下落， 此时的速度与雨滴重力成正比。 可由两雨滴的重力表示出雨滴的速度，再求出重力的功率。 【解答】由雨滴在空中运动时所受到的阻力与其速度的平方成正比，阻力增加到与重力相同时，雨 滴匀速下落，此时的雨滴速度为：（vM）2M，（vm）2m。由公式 P=Fv 可求出两雨滴的功率表 示式，PMM ，Pmm ，P M：Pm= ，D 选项正确。 故选
29、 D 12.关于体育考试中的一些场景，下列说法错误的是（ ） A. 跳绳过程中，要克服体重做功 B. 实心球抛出后最终落回地面是因为受到重力作用 C. 跑步到达终点时人不能马上停下来是因为具有惯性 D. 立定跳远的同学跳出后在空中受到推力的作用 【答案】 D 【解析】【分析】（1）使物体向上运动要克服重力做功地面附近的物体受到重力作用，重力方 向竖直向下 （2） 地球表面的物体都受到重力作用， 由于重力作用， 抛出的物体都要落向地面 （3） 物体由于惯性要保持原来的静止状态或匀速直线运动状态（4）立定跳远的同学腾空之后，只受重 力作用 【解答】解： A、跳绳过程中，用力使身体向上运动，所以是克
30、服重力做功，故 A 正确； B、实心球抛出后，受重力作用，重力使实心球向下运动，落向地面，故 B 正确； C、跑步到达终点不能立即停下来，是人具有惯性，要保持原来的运动状态继续前行，故 C 正确； D、立定跳远的同学跳出后在空中受到重力作用，故 D 错误 故选 D 二、填空题二、填空题 13.第 23 届冬季奥林匹克运动会， 2018 年 2 月 9 日到 25 日在韩国平昌郡举行。如图所示的冰壶比 赛中，从出发点 A 被运动员推着运动 6m 后，在 B 被推出，沿冰道运动 30m 到 O 点停下来.被推出 去的冰壶停下来，是由于_；从 A 点到 O 点运动过程中，若运动员对冰壶的推力是 10
31、N，运 动员对冰壶做的功是_ J. 【答案】 冰壶受到摩擦力作用；60 【解析】【分析】阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）的力叫做摩擦力。摩擦力的方向与物体相 对运动 （或相对运动趋势） 的方向相反。 做功等于力与在力的方向上通过的距离的乘积 动力学中 定 义式 W=Fs； 【解答】（1）冰壶停下来，运动状态发生了改变，说明冰壶受到了力的作用；故答案为：冰壶受到 摩擦力的作用； （2）做功是指在力的方向上前进的距离的之积；W=FS=10N 6m=60J ；故答案为：60J； 故答案为：（1）冰壶受到摩擦力的作用；（2）60J。 14.如图为四旋翼无人机，质量为 1.2 千克，下方悬挂着一个质量
32、为 0.1 千克的摄像机。在 10 秒内无 人机从地面竖直上升了20米， 然后边摄像边斜向上飞行了30秒， 仪表盘上显示离地面高度为36米。 无人机前 10 秒对摄像机做功_焦，整个过程在，无人机对摄像机做功的功率为_瓦。 【答案】 20；0.9 【解析】【分析】做功公式 W=Fs，对摄像机做功是克服重力做功，算出摄像机的重力和摄像机上 升的高度得到无人机对摄像机所做的功；算出无人机对摄像机做的总功，利用公式 P=W/t 计算出功 率。 【解答】 摄像机的重力为：G=mg=0.1千克 10牛/千克=1牛，W=Gh=1牛 20米=20焦；W总=1牛 36 米=36 焦，t=10 秒+30 秒=4
33、0 秒，P=W/t=36 焦/40 秒=0.9 瓦。 故答案为：20；0.9 15.在自由下落过程中， 物体运动速度会越来越快， 一个物体由 A 点自由下落， 相继经过 B、 C 两点， 已知 AB=BC。 如下图所示， 物体在 AB 段重力做功 W1 ， 做功功率 P1 ， 在 BC 段重力做功 W2 ， 做功功率 P2。则 W1_W2 ， P1_P2（两空均填写“”、“”或“=”） 【答案】 =； 【解析】【分析】重力做功计算公式：W=GH（G 是物体重力，H 是物体变化高度）；做功功率为 P= ，物体自由下落时，速度越来越快，下落路程相同时速度快的时间短，判断出 AB 段和 BC 段的时
34、间长短，可比较出功率的大小。 【解答】由题意可知，AB=BC，物体重力不变，由公式 W=GH 可知，W1=W2；物体自由下落时， 速度越来越快，下落路程相同时速度快的时间短，所以 AB 段的时间大于 BC 段的时间，由功率公 式 P= 可知，P1P2。 故答案为：=； 16.如图所示，一块既长又厚的均匀木块 A，左上角有一固定转动轴 O 与墙连接，其下方搁有一小木 块 B，B 与 A 之间存在摩擦，其余摩擦不计。B 从 A 的左端匀速拉到右端的过程中，水平拉力的大 小_(选填“变大”、“变小”或“不变”)；若上述过程中，拉力做功为 W1 ， 再将 B 从 A 的右 端匀速拉到左端的过程中，水平
35、拉力做功为 W2 ， 则 W1_W2(填“大于”、“小于”或“等于”) 【答案】 变小；等于 【解析】【分析】（1）把物体 A 当做杠杠，重力（阻力）和力臂不变；B 对 A 的支持力为动力， 在 B 从 A 的左端匀速拉到右端的过程中，重力（阻力）和力臂不变；动力臂变大，根据杠杠平衡条 件判断支持力的大小变化；进而得出 A 对 B 的压力大小变化； 而摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，在接触面的粗糙程度一定时，压力越大、摩擦 力越大，据此得出摩擦力的大小变化； 由于是匀速拉动，拉力等于摩擦力，从而得出拉力的大小变化； （2）由（1）的分析可知，无论是 B 从 A 的左端匀速拉到右端，还
36、是从 A 的右端匀速拉到左端，在 两端的拉力相同，所以在来回的过程中平均拉力相同，又知道来回的距离相同，据此分析判断 【解答】如图，重力（阻力）和力臂 OD 不变；B 对 A 的支持力为动力，其力臂为 OC， 在 B 从 A 的左端匀速拉到右端的过程中，OC 变大； 把物体 A 当做杠杠，由于杠杠平衡，可得 F支 OC=G OD， G 和 OD 大小不变，OC 变大， 支持力 F支变小， A 对 B 的压力变小， 接触面的粗糙程度不变， B 受到的摩擦力将变小； B 被匀速拉动，拉力等于摩擦力， 水平拉力的将变小； （2）由（1）的分析可知，B 从 A 的左端匀速拉到右端的过程中，因为 OC
37、匀速变大，所以拉力将 匀速变小，平均拉力等于在左端和右端的拉力的平均值； B 从 A 的右端匀速拉到左端的过程中，因为 OC 匀速变小，所以拉力将匀速变大，平均拉力等于在 左端和右端的拉力的平均值； 由此可知，在来回的过程中平均拉力相同，又知道来回的距离相同，所以来回拉力做功相同，即 W1=W2 故答案为：变小；等于 17.如图所示，在一次户外运动中，小明先后顺着竖直的杆和绳作上爬和下滑运动 （1）小明沿杆下滑过程中，_力对小明做功，小明重力势能减小 （2）小明沿较粗糙的绳匀速下滑受到的摩擦力为 f绳、沿杆匀速下滑受到的摩擦力为 f杆 ， 则，f 绳_ f杆（选填“”，“=”，“”） （3）若
38、小明沿杆向上爬，他受到的摩擦力的方向_ 【答案】 （1）重 （2）= （3）竖直向上 【解析】【分析】（1）做功的条件是：作用在物体上有力，且沿力的方向移动一段距离；（2）据 二力平衡的知识分析判断即可解决；（3）摩擦力的方向与物体运动趋势的方向相反 【解答】解：（1）重力的方向是竖直向下的，所以小明沿杆下滑过程中，受到重力的作用，且沿着 竖直向下的方向移动了一段距离，所以重力做了功；（2）小明在沿绳或杆匀速下滑时，受到的是竖 直向下的重力 G（G=mg=50kg 10N/kg=500N）和竖直向上的摩擦力 f； 由题意可知，小明始终是匀速下滑，处于平衡状态，所以，摩擦力与重力是一对平衡力，大
39、小均与 重力相同因此 f绳=f杆；（3）小明沿杆匀速向上爬，此时其重力仍与摩擦力是一对平衡力，人此时 的运动趋势是向下的，所以此处摩擦力方向为竖直向上 故答案为：（1）重；（2）=；（3）竖直向上 三、实验探究题三、实验探究题 18.如图所示，甲为一半径为 R 的光滑的 1/4 半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为 G 的物体从 斜面顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为 S1处停下来。图乙是一个粗糙的半径为 R 的 1/4 半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接，将甲中重为 G 的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测 出在水平面上滑行距离为 S2后停下来，求： （1）乙中重力对物体做的功 W
40、=_。 （2）乙中物体在水平面上的摩擦力 f 为_。 （3）乙中物体在粗糙的 1/4 弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功_ 【答案】 （1）GR （2）GR/S1 （3）GR-GRS2/S1 【解析】【分析】（1）已知物体重力 G 和高度 R，根据 W=GR 可求出重力对物体做的功； （2）甲、乙中水平面的粗糙程度相同，所以同一个物体所受的摩擦力大小相等；甲中物体在水平面 上克服摩擦做的功等于物体沿光滑的 1/4 半圆弧槽下滑重力做的功，根据 W=fS1 可求出摩擦力 f 的 大小； （3）因为乙中物体在粗糙的 1/4 弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功与物体在水平面上摩 擦力对物
41、体做的功之和等于物体沿 1/4 半圆弧槽下滑重力做的功，据此可求出乙中物体在粗糙的 1/4 弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。 【解答】(1)W=GR； (2)GR=fS1 ， 所以 f=GR/S1 (3)GR=W+fS2 ， 所以 W=GRfS2=（S1S2）/S1GR 故答案为：(1)GR；(2)GR/S1；(3)（S1S2）/S1GR 四、解答题四、解答题 19.某品牌混合动力型汽车的驱动装置如图所示，其能在内置电脑控制下，自动调整使用电动机与发 动机，使该车始终运行在省油区域。该汽车在制动时，电动机可作为发电机使用，对电池充电。该 汽车在车速小于 15 千米/时，只有电动机正常
42、工作，发动机不工作，此时有 50% 的电能用于驱动汽 车，电动机铭牌上标有“220 伏，20 安”。测试人员驾驶该车在平直公路上先以 10 千米/时的车速匀速 行驶 6 分钟，又以 40 千米/时的测试车速匀速行驶 30 分钟。已知汽车行驶时受阻力 f 和车速 v 的关 系如表所示。 车速 v（千米/时） 0 10 20 40 阻力 f（牛） 0 792 3170 12600 （1）该汽车制动后仍可滑行一段距离发电，这是因为_ _。 （2）该汽车在整个测试行驶过程中，牵引力共做了多少功？ 【答案】 （1）车具有惯性还会继续前进，车轴带动“发电机”给电池充电 （2）t1=6 分钟=0.1 小时=
43、360 秒，t2=30 分钟=0.5 小时由题意知，当车速为 10 千米/时时，车辆由纯 电驱动， 且电动机有 50%的电能驱动汽车， 此时， W1=UIt1 50%=220 伏 20 安 360 秒 50%=7.92 105 焦（或当车速为 10 千米/时，s1=v1t1=10 千米/时 0.1 时=1000 米,因为匀速行驶，由表得，牵引力 F1= 摩擦力 f1=792 牛,W1=F1s1=792 牛 1000 米=792000 焦=7.92 105焦）当车速为 40 千米/时，s2=v2t2=40 千米/时 0.5 时=20000 米因为匀速行驶，由表得，牵引力 F2=摩擦力 f2=12
44、600 牛 W2=F2s2=12600 牛 20000 米=252000000 焦=2.52 108焦 牵引力做的总功为 W=W1+W2=7.92 105焦+2.52 108焦=25279200 焦 【解析】【分析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，称为惯性。惯性是物体的一种固 有属性，表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度，质量是对物体惯性大小的量度。做功的两 个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。经典力学的定义：当一个力作用 在物体上，并使物体在力的方向上通过了一段距离，力学中就说这个力对物体做了功。 【解答】（1）车子制动过程中因为惯性会继续滑行一段距离后才
45、会停下，而在滑行过程中车轴仍会 带动发电机发电；故答案为：车具有惯性还会继续前进，车轴带动“发电机”给电池充电； （2）t1=6 分钟=0.1 小时=360 秒，t2=30 分钟=0.5 小时 由题意知，当车速为 10 千米/时时，车辆由纯电驱动，且电动机有 50%的电能驱动汽车， 此时，W1=UIt1 50%=220 伏 20 安 360 秒 50%=7.92 105焦 （或当车速为 10 千米/时，s1=v1t1=10 千米/时 0.1 时=1000 米,因为匀速行驶，由表得，牵引力 F1=摩 擦力 f1=792 牛,W1=F1s1=792 牛 1000 米=792000 焦=7.92 105焦） 当车速为 40 千米/时，s2=v2t2=40 千米/时 0.5 时=20000 米 因为匀速行驶，由表得，牵引力 F2=摩擦力 f2=12600 牛 W2=
