北师大版八年级下9.4功率同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 北师大版八年级下9.4功率同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 925.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-10 00:34:18 | ||
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文档简介
北师大版八年级下 9.4 功率 同步练习
一、单选题
1．登楼比赛中的某中学生从一楼登上五楼用时30s，则他的功率最接近（ ）
A．5W B．50W C．200W D．2000W
2．某机器的功率是1000瓦，这句话的物理意义是（ ）
A．表示这台机器能做1000瓦的功
B．表示这台机器能做1000焦的功
C．表示这台机器每秒能做1000瓦的功
D．表示这台机器每秒能做1000焦的功
3．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关系图像如图乙所示。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为P1、P2。下列判断正确的是（ ）
A．F1=F2，P1＞P2 B．F1＞F1，P1＞P2 C．F1＞F1，P1=P2 D．F1=F2，P1＜P2
4．如图所示，重600N的物体在大小为100N的水平拉力作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中下列选项正确的是（ ）
A．物体与地面间的滑动摩擦力为100N
B．拉力F做的功为100J
C．额外功的功率是8W
D．绳子自由端移动的速度为0.3m/s
5．一名普通中学生从教学楼的一楼沿楼梯走到五楼，用时60s。在此过程中，他克服重力做功的功率最接近于（ ）
A．1W B．10W C．100W D．1000W
6．在水平地面上的甲乙两个物体在水平牵引力F甲、F乙作用下都做匀速直线运动，它们运动的路程和所做的功随时间变化的图像分别如图所示，根据图像，可以判断牵引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小关系（ ）
A．P甲＜P乙 F甲＜F乙 B．P甲＞P乙 F甲＞F乙
C．P甲＜P乙 F甲＞F乙 D．P甲＞P乙 F甲＜F乙
7．如图甲所示，在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F—t和v—t图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（ ）
A．9~12s内拉力做功为18J B．0~3s内拉力做功为9J
C．3~6s内拉力的功率逐渐变小 D．第4s拉力的功率为36W
8．一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F，如图甲所示；F的大小与时间t的关系如图乙所示；木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是（ ）
A．当t在0~2s内，木块受到的摩擦力是0
B．当t在4~6s内，拉力F的功率为6W
C．当t在2~4s内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5N
D．当t在0~6s内，木块的摩擦力均为3N
9．如图所示，两名运动员，甲比乙高，若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，则（ ）
A．乙做功较多，功率较小
B．甲做功较多，功率较大
C．甲、乙做功相等，乙的功率大
D．甲做的功较多，甲、乙功率相等
10．如图所示，在水平拉力F的作用下，使物体m沿水平地面匀速运动，若滑轮与绳子质量及摩擦均不计，已知物体m与地面间的摩擦力为10N，物体m的运动速度为，那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法中正确的是（ ）
A．拉力F的大小为20N B．拉力F的大小为10N
C．拉力的功率P的大小为20W D．拉力的功率P的大小为10W
二、填空题
11．装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动，图甲为容器三段运动的示意图，F的方向始终沿着容器运动方向，OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。
(1)求F在OP段做的功______；
(2)求F在QR段的功率______；
(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分别为、，则______（选填“>”“=”“<”）。
12．小明同学用100N的水平推力，推放在水平地面上重500N的物体，使其做匀速直线运动，若该物体在10s内移动6m，则在此过程中重力做功为___________ J，小明做的功是___________ J，小明做功的功率是___________ W。
13．如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率，下面所列的物理量中，不需要测量的是______（选填序号）。
①他的质量 ②单杠的高度 ③每次身体上升的高度 ④做“引体向上”的时间
14．小蒋同学积极备战中考体育考试，在九年级上学期期末跳绳项目测试时取得了1min跳绳120次的优异成绩，小蒋同学的质量为50kg，每次跳起高度为5cm，则她每跳一次做功_________J，她跳绳的平均功率为_________W（g=10N/kg）。
15．小明在超市购物时，用10N的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进10m，用时10s，则推力做的功等于______J，推力的功率等于______W
三、综合题
16．太阳能汽车是靠太阳能电池提供动力．若某太阳能汽车质量是500 kg，在平直路面上行驶速度最大可达15 m/s，行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍，一个轮胎接触地面的面积是50 cm2，则该汽车在平直路面上以最高速度行驶5 min时，(g取10 N/kg)求：
(1)太阳能汽车的重力是多少；驱动电机提供的牵引力是多少；
(2)太阳能汽车克服阻力做了多少功；驱动电机的输出功率是多少；
(3)其次军军的爸爸用这太阳能汽车送他上学，在十字路口突然有人横穿马路，军军的爸爸紧急刹车，此时车上的军军突然前倾摔倒，请用物理知识解释这一现象．
17．如图所示，为某款擦窗机器人，它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压，牢牢地吸附在竖直玻璃上、试问：
（1）当擦窗机器人静止在竖直玻璃上时，受到的摩擦力方向为______。擦窗机器人的擦拭速度是4min/ m2，要擦完总面积为3m2的窗玻璃，需要______min；
（2）擦窗机器人工作时对玻璃的压力为28N，内外气压差达到800Pa，则擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少平方米？( )
（3）擦窗机器人的总质量为1.2kg，它在竖直向上擦窗过程中克服重力做功的功率约为0.2W，若持续擦窗2min，则擦窗机器人上升的高度是多少？( )（g 取10N/kg）
18．智能机器人目前已能够在很多方面为人类提供高效率高精准度的服务；在图书馆领域，机器人可以辅助或替代图书馆员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务；下表是某智能机器人图书馆员“小i”（如图）的部分参数，请回答下列问题：（g取10N/kg）
（1）为了使机器人行走或搬运货物时更加平稳，要求机器人的基座有较大的质量，则适合做机器人基座的材料是 ______（选填“铸铁“或“塑料”）；机器人双臂关节连接处要尽量 ______（选填“增大”或“减小”）摩擦；
（2）当机器人以最大负重静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少帕？______
（3）“小i“以最大负重在图书馆中水平匀速直线运动40m，用时100s，其间受到地面的摩擦力为重力的0.1倍，则它克服摩擦力做功的功率是多少？______
（4）若“小i”每天需将1900kg图书从地面分批搬回0.5m高的书架上，则“小i”每天搬运这些图书上书架做的功是多少？______
参数名称 与地面的接触面积/cm2 最大负重/kg 质量/kg
数据 48 20 16
19．单板滑雪（即滑板滑雪）又称冬季的冲浪运动，选手用一个滑雪板而不是一双滑雪板，利用身体和双脚来控制方向。
如何选择一块合适的滑板呢 大多数人需要的滑板竖立在地面上时应该达到使用者的下巴或嘴唇附近（如图 1）；选择宽度的原则是：当使用者横向站在滑板上时，人的靴子底长度应与滑雪板宽齐平或稍稍超过其边缘。
小明身高为 160cm，体重为 560N，穿 40 码的鞋。已知鞋长与码数的对应关系为：鞋长（cm）=（码数＋10）×0.5
（1）你会帮小明从下列三种型号的滑板中选择型号_______的滑板。请估算小明在进行单板滑雪时对水平雪地的压强，并写出估算过程_____ （轻质滑板，自身重力忽略不计）
型号①：长度约 140cm，宽度约 25cm；
型号②：长度约 140cm，宽度约40cm；
型号③：长度约 160cm，宽度约 40cm。
（2）如图2，某次滑雪过程中，小明以5m/s的速度匀速滑下长 1200m，高度差为300 m 的滑道，求重力对小明所做的功；( )
（3）求重力对小明做功的功率。( )
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
人的质量大约50kg，每层楼高3m，则从一楼登上五楼升高的高度
h=3m×(5-1)=12m
则克服重力所做的功
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×12m=6000J
所以登楼的功率
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．D
【详解】
由知，功率的物理意义为：单位时间内做功的多少，故1000瓦的物理意义，是指这台机器每秒可以做功1000J。
故选D。
3．A
【详解】
同一木块两次在同一地面上运动，压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；由图中可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等，即
F1=F2
从图象中可以判断出，第1次的运动速度v较大，根据公式P=Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即
P1＞P2
故选A。
4．C
【详解】
物体运动的距离为
由图可知，绳子的股数为2，则绳子端移动的距离为
绳子端移动的速度为
总功为
滑轮组的机械效率为60%，根据可知，有用功为
因为物体克服摩擦力做功，所以摩擦力为
额外功为
额外功的功率为
故选C。
5．C
【详解】
中学生体重约500N，一层楼高约3m，从一楼走到五楼的高度为
h=4×3m=12m
他克服重力做功
W=Gh=500N×12m=6000J
他克服重力做功的功率
故选C。
6．A
【详解】
由s﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程，根据 可知，甲物体的速度大于乙物体的速度，即
由W﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体做的功小于乙物体做的功，根据 可知，甲物体做功的功率小于乙物体做功的功率，即
又因为
所以甲物体受到的拉力小于乙物体受到的拉力，即
综上分析可知，选项A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．A
【详解】
A．由图甲可知，9~12s内，拉力为，由图乙知，9~12s内，物体做匀速直线运动，，所以9~12s内物体移动的距离
则推力对物体做功
故A正确；
B．由图乙知，0~3s内，物体速度为0，处于静止状态，没有在拉力F的方向上移动距离，拉力不做功，故B错误；
C．由图甲可知，3~6s内，拉力为，由图乙知，3~6s内，物体运动速度逐渐增大，由
可知，功率逐渐变大，故C错误；
D．由图甲可知，第4s拉力的大小为，由图乙可知，3s时速度为0，6s时速度为，物体做加速直线运动，所以第4s的速度为，由
可知，功率为
故D错误。
故选A。
8．B
【详解】
A．由图乙、丙知，在0~2s内，木块所受的拉力为1N，处于静止状态，则木块在水平方向受到两个力的作用，分别是拉力与水平对木块的摩擦力，这两个力大小相等，是一对平衡力，所以摩擦力的大小为1N，故A错误；
B．由图乙、丙知，4~6s内，木块受到的拉力为3N，以2m/s的速度做匀速直线运动，所以拉力的功率
P=Fv=3N×2m/s=6W
故B正确；
C．由B选项分析知，木块做匀速直线运动时，水平方向所受的拉力与摩擦力是一对平衡力，其大小相等，为3N。由图丙知，2~4s内，物体的速度越来越大，做加速运动，但此时木块与水平面接触的粗糙程度、压力都与匀速直线运动时的相同，所以所受的滑动摩擦力大小不变，为3N。故C错误；
D．由以上分析知，0~2s内，木块所受的摩擦力为1N，2~6s内，所受的摩擦力为3N，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】
两人举起杠铃质量相同，杠铃受到的重力 ，甲比乙高，举起的高度 ，举起杠铃做功等于克服杠铃重力做的功，因此举起杠铃做的功
举起杠铃用的时间相同， 做功功率
由以上分析可知，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
10．C
（1）图中使用的是动滑轮，滑轮与绳子质量及摩擦均不计，利用求拉力大小；
（2）根据求出绳端移动的速度，根据求出拉力的功率。
【详解】
AB．图中使用的是动滑轮，滑轮与绳子质量及摩擦均不计，所以拉力
故AB错误；
CD．绳端移动的速度
则拉力的功率
故C正确，D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查了动滑轮拉力的计算和功率的计算，利用好动滑轮的特点是关键。
11． 40J 5W =
【详解】
(1)[1]由图可知，OP段容器做的是匀速直线运动，所以OP段的长度
F在OP段做的功
(2)[2]由图可知，QR段的长度为5m，F在QR段做的功
F在QR段的功率
(3)[3]由图可知，容器在OP段和MN段都是做匀速直线运动，由二力平衡知识可知，容器在OP段和MN段的摩擦力等于拉力，又因为拉力相等，所以容器在OP段和MN段受到摩擦力相等，即。
12． 0 600 60
【详解】
[1]重力的方向竖直向下，物体在水平方向上通过了距离，而没有在竖直方向上通过距离，所以重力对物体没有做功，即重力做功为0J。
[2]小明对物体做的功
W=Fs=100N×6m=600J
[3]做功的功率
=60W
13．②
【详解】
引体向上是克服自身的重力做功，功等于重力乘以上升高度，功率等于功除以时间。所以做引体向上的功率
P= = =
可见需要测量的物理量是：小明的质量、身体上升的高度、小明做引体向上的时间，不需要测量单杠的高度。
14． 25 50
【详解】
[1]小蒋同学的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
每跳一次所做的功
W=Gh=500N×0.05m=25J
[2]跳绳所做的总功
W总=120W=120×25J=3000J
跳绳的平均功率
15． 100 10
【详解】
推力做的功
W=Fs=10N×10m=100J
推力的功率
16．(1) 5000N ；100 N．(2) 4.5×105J ；1500 W．(3)军军的爸爸紧急刹车时，汽车很快停止了前进，军军的下半身随车停止了运动，而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动，所以才会前倾摔倒．
（1）知道太阳能汽车的质量，根据求出重力，根据重力和阻力的关系求出阻力大小，匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件求出驱动电机提供的牵引力；
（2）知道太阳能汽车的运动速度和时间，根据求出太阳能汽车运动的距离，又知道太阳能汽车的牵引力，根据求出牵引力做的功即为克服阻力做的功，根据 求出驱动电机的输出功率．
（3）一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或者静止状态的性质就是惯性．
【详解】
（1）汽车的重力：，汽车受到的阻力：，因汽车进行匀速直线运动，水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以，驱动电机提供的牵引力：；
（2）由可得，太阳能汽车5min行驶的距离：，汽车克服阻力做功：，驱动电机的输出功率：．
（3）军军的爸爸紧急刹车时，汽车很快停止了前进，军军的下半身随车停止了运动，而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动，所以才会前倾摔倒．
答：（1）太阳能汽车的重力是5000N，驱动电机提供的牵引力是100N；
（2）太阳能汽车克服阻力做了4.5×105J的功，驱动电机的输出功率是1500W
（3）军军的爸爸紧急刹车时，汽车很快停止了前进，军军的下半身随车停止了运动，而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动，所以才会前倾摔倒．
【点睛】
本题考查了重力公式、二力平衡条件、速度公式、做功公式、惯性以及功率公式的应用，关键是知道太阳能汽车克服阻力做的功和牵引力做的功、驱动电机的输出的功相等．
17． 竖直向上 12 0.035m2 2m
【详解】
解：（1）[1][2]擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，处于平衡状态，竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力，二力的方向相反，所以，摩擦力的方向是竖直向上的。擦窗机器人的擦拭速度是4min/m2，要擦完总面积为3m2的玻璃窗需要的时间
t=4min/m2×3m2=12min
（2）[3]由 知道，擦窗机器人与玻璃的最小接触面积
（3）[4]由 知道，擦窗机器人擦窗2min所做的功为
W=Pt=0.2W×120s=24J
机器人的重力为
G=mg=1.2kg×10N/kg=12N
由W=Gh知道，机器人上升的高度为
答：（1）受到的摩擦力方向竖直向上；要擦完总面积为3m2的窗玻璃，需要12min；
（2）擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为0.035m2；
（3）擦窗机器人上升的高度是2m。
18． 铸铁 减小 7.5×104帕 14.4W 9500J
【详解】
（1）[1]因要求机器人的基座有较大质量，则适合做机器人基座的材料是铸铁。
[2]机器人双臂为了避免容易磨损以及使用更灵活，其关节处要尽量减小摩擦。
（2）[3]由表中可知，当机器人以最大负重静止在地面上时总重力为
G总=m总g=(20kg+16kg)×10N/kg=360N
故对水平地面的压力
F= G总=360N
与地面的接触面积
S=48cm2=4.8×10-3m2
故对水平地面的压强
（3 ）{4}由题意可知，机器人的运动速度为
运动过程中机器人所受阻力为
f=0.1 G总=0.1×360N=36N
因机器人受力平衡，根据可知它克服摩擦力做功的功率
P=fv=36N×0.4m/s=14.4W
（4 ）[5]因机器人的最大负重为20kg，故将1900kg图书搬回书架上需要搬运的次数为
搬运一次所做的功为
W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×0.5m=100J
故全部搬运完所做的功为
W总=95×W=95×100J=9500J
故答案为：（1）铸铁；减小；
（2）它对水平地面的压强是7.5×104帕；
（3）它克服摩擦力做功的功率是14.4W；
（4）“小i”每天搬运这些图书上书架做的功是9500J。
19． ① 1600Pa 1.68105J 700W
【详解】
（1）[1]合适的滑板长度应依赖于使用者的滑雪方式、身高和体重来选择，大多数人需要的滑板竖立在地面上时应该达到使用者的下巴或嘴唇附近，当使用者横向站在滑板上时，人的靴子底长度应该与滑雪板宽齐平或稍稍超过其边缘，所以小明身高为 160cm，体重为 560N，穿40码的鞋，鞋长
l=(40+10)×0.5cm=25cm
所以选择型号①：长度约140cm，宽度约25cm的滑板。
[2]小明在进行单板滑雪时对水平雪地的压强为
p=1600Pa
（2）[3]重力对小明所做的功
W=Gh=560N×300m=1.68×105J
（3）[4]小明运动的时间
重力对小明做功的功率
=700W
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．登楼比赛中的某中学生从一楼登上五楼用时30s，则他的功率最接近（ ）
A．5W B．50W C．200W D．2000W
2．某机器的功率是1000瓦，这句话的物理意义是（ ）
A．表示这台机器能做1000瓦的功
B．表示这台机器能做1000焦的功
C．表示这台机器每秒能做1000瓦的功
D．表示这台机器每秒能做1000焦的功
3．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关系图像如图乙所示。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为P1、P2。下列判断正确的是（ ）
A．F1=F2，P1＞P2 B．F1＞F1，P1＞P2 C．F1＞F1，P1=P2 D．F1=F2，P1＜P2
4．如图所示，重600N的物体在大小为100N的水平拉力作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中下列选项正确的是（ ）
A．物体与地面间的滑动摩擦力为100N
B．拉力F做的功为100J
C．额外功的功率是8W
D．绳子自由端移动的速度为0.3m/s
5．一名普通中学生从教学楼的一楼沿楼梯走到五楼，用时60s。在此过程中，他克服重力做功的功率最接近于（ ）
A．1W B．10W C．100W D．1000W
6．在水平地面上的甲乙两个物体在水平牵引力F甲、F乙作用下都做匀速直线运动，它们运动的路程和所做的功随时间变化的图像分别如图所示，根据图像，可以判断牵引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小关系（ ）
A．P甲＜P乙 F甲＜F乙 B．P甲＞P乙 F甲＞F乙
C．P甲＜P乙 F甲＞F乙 D．P甲＞P乙 F甲＜F乙
7．如图甲所示，在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F—t和v—t图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（ ）
A．9~12s内拉力做功为18J B．0~3s内拉力做功为9J
C．3~6s内拉力的功率逐渐变小 D．第4s拉力的功率为36W
8．一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F，如图甲所示；F的大小与时间t的关系如图乙所示；木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是（ ）
A．当t在0~2s内，木块受到的摩擦力是0
B．当t在4~6s内，拉力F的功率为6W
C．当t在2~4s内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5N
D．当t在0~6s内，木块的摩擦力均为3N
9．如图所示，两名运动员，甲比乙高，若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，则（ ）
A．乙做功较多，功率较小
B．甲做功较多，功率较大
C．甲、乙做功相等，乙的功率大
D．甲做的功较多，甲、乙功率相等
10．如图所示，在水平拉力F的作用下，使物体m沿水平地面匀速运动，若滑轮与绳子质量及摩擦均不计，已知物体m与地面间的摩擦力为10N，物体m的运动速度为，那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法中正确的是（ ）
A．拉力F的大小为20N B．拉力F的大小为10N
C．拉力的功率P的大小为20W D．拉力的功率P的大小为10W
二、填空题
11．装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动，图甲为容器三段运动的示意图，F的方向始终沿着容器运动方向，OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。
(1)求F在OP段做的功______；
(2)求F在QR段的功率______；
(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分别为、，则______（选填“>”“=”“<”）。
12．小明同学用100N的水平推力，推放在水平地面上重500N的物体，使其做匀速直线运动，若该物体在10s内移动6m，则在此过程中重力做功为___________ J，小明做的功是___________ J，小明做功的功率是___________ W。
13．如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率，下面所列的物理量中，不需要测量的是______（选填序号）。
①他的质量 ②单杠的高度 ③每次身体上升的高度 ④做“引体向上”的时间
14．小蒋同学积极备战中考体育考试，在九年级上学期期末跳绳项目测试时取得了1min跳绳120次的优异成绩，小蒋同学的质量为50kg，每次跳起高度为5cm，则她每跳一次做功_________J，她跳绳的平均功率为_________W（g=10N/kg）。
15．小明在超市购物时，用10N的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进10m，用时10s，则推力做的功等于______J，推力的功率等于______W
三、综合题
16．太阳能汽车是靠太阳能电池提供动力．若某太阳能汽车质量是500 kg，在平直路面上行驶速度最大可达15 m/s，行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍，一个轮胎接触地面的面积是50 cm2，则该汽车在平直路面上以最高速度行驶5 min时，(g取10 N/kg)求：
(1)太阳能汽车的重力是多少；驱动电机提供的牵引力是多少；
(2)太阳能汽车克服阻力做了多少功；驱动电机的输出功率是多少；
(3)其次军军的爸爸用这太阳能汽车送他上学，在十字路口突然有人横穿马路，军军的爸爸紧急刹车，此时车上的军军突然前倾摔倒，请用物理知识解释这一现象．
17．如图所示，为某款擦窗机器人，它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压，牢牢地吸附在竖直玻璃上、试问：
（1）当擦窗机器人静止在竖直玻璃上时，受到的摩擦力方向为______。擦窗机器人的擦拭速度是4min/ m2，要擦完总面积为3m2的窗玻璃，需要______min；
（2）擦窗机器人工作时对玻璃的压力为28N，内外气压差达到800Pa，则擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少平方米？( )
（3）擦窗机器人的总质量为1.2kg，它在竖直向上擦窗过程中克服重力做功的功率约为0.2W，若持续擦窗2min，则擦窗机器人上升的高度是多少？( )（g 取10N/kg）
18．智能机器人目前已能够在很多方面为人类提供高效率高精准度的服务；在图书馆领域，机器人可以辅助或替代图书馆员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务；下表是某智能机器人图书馆员“小i”（如图）的部分参数，请回答下列问题：（g取10N/kg）
（1）为了使机器人行走或搬运货物时更加平稳，要求机器人的基座有较大的质量，则适合做机器人基座的材料是 ______（选填“铸铁“或“塑料”）；机器人双臂关节连接处要尽量 ______（选填“增大”或“减小”）摩擦；
（2）当机器人以最大负重静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少帕？______
（3）“小i“以最大负重在图书馆中水平匀速直线运动40m，用时100s，其间受到地面的摩擦力为重力的0.1倍，则它克服摩擦力做功的功率是多少？______
（4）若“小i”每天需将1900kg图书从地面分批搬回0.5m高的书架上，则“小i”每天搬运这些图书上书架做的功是多少？______
参数名称 与地面的接触面积/cm2 最大负重/kg 质量/kg
数据 48 20 16
19．单板滑雪（即滑板滑雪）又称冬季的冲浪运动，选手用一个滑雪板而不是一双滑雪板，利用身体和双脚来控制方向。
如何选择一块合适的滑板呢 大多数人需要的滑板竖立在地面上时应该达到使用者的下巴或嘴唇附近（如图 1）；选择宽度的原则是：当使用者横向站在滑板上时，人的靴子底长度应与滑雪板宽齐平或稍稍超过其边缘。
小明身高为 160cm，体重为 560N，穿 40 码的鞋。已知鞋长与码数的对应关系为：鞋长（cm）=（码数＋10）×0.5
（1）你会帮小明从下列三种型号的滑板中选择型号_______的滑板。请估算小明在进行单板滑雪时对水平雪地的压强，并写出估算过程_____ （轻质滑板，自身重力忽略不计）
型号①：长度约 140cm，宽度约 25cm；
型号②：长度约 140cm，宽度约40cm；
型号③：长度约 160cm，宽度约 40cm。
（2）如图2，某次滑雪过程中，小明以5m/s的速度匀速滑下长 1200m，高度差为300 m 的滑道，求重力对小明所做的功；( )
（3）求重力对小明做功的功率。( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
人的质量大约50kg，每层楼高3m，则从一楼登上五楼升高的高度
h=3m×(5-1)=12m
则克服重力所做的功
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×12m=6000J
所以登楼的功率
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．D
【详解】
由知，功率的物理意义为：单位时间内做功的多少，故1000瓦的物理意义，是指这台机器每秒可以做功1000J。
故选D。
3．A
【详解】
同一木块两次在同一地面上运动，压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；由图中可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等，即
F1=F2
从图象中可以判断出，第1次的运动速度v较大，根据公式P=Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即
P1＞P2
故选A。
4．C
【详解】
物体运动的距离为
由图可知，绳子的股数为2，则绳子端移动的距离为
绳子端移动的速度为
总功为
滑轮组的机械效率为60%，根据可知，有用功为
因为物体克服摩擦力做功，所以摩擦力为
额外功为
额外功的功率为
故选C。
5．C
【详解】
中学生体重约500N，一层楼高约3m，从一楼走到五楼的高度为
h=4×3m=12m
他克服重力做功
W=Gh=500N×12m=6000J
他克服重力做功的功率
故选C。
6．A
【详解】
由s﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程，根据 可知，甲物体的速度大于乙物体的速度，即
由W﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体做的功小于乙物体做的功，根据 可知，甲物体做功的功率小于乙物体做功的功率，即
又因为
所以甲物体受到的拉力小于乙物体受到的拉力，即
综上分析可知，选项A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．A
【详解】
A．由图甲可知，9~12s内，拉力为，由图乙知，9~12s内，物体做匀速直线运动，，所以9~12s内物体移动的距离
则推力对物体做功
故A正确；
B．由图乙知，0~3s内，物体速度为0，处于静止状态，没有在拉力F的方向上移动距离，拉力不做功，故B错误；
C．由图甲可知，3~6s内，拉力为，由图乙知，3~6s内，物体运动速度逐渐增大，由
可知，功率逐渐变大，故C错误；
D．由图甲可知，第4s拉力的大小为，由图乙可知，3s时速度为0，6s时速度为，物体做加速直线运动，所以第4s的速度为，由
可知，功率为
故D错误。
故选A。
8．B
【详解】
A．由图乙、丙知，在0~2s内，木块所受的拉力为1N，处于静止状态，则木块在水平方向受到两个力的作用，分别是拉力与水平对木块的摩擦力，这两个力大小相等，是一对平衡力，所以摩擦力的大小为1N，故A错误；
B．由图乙、丙知，4~6s内，木块受到的拉力为3N，以2m/s的速度做匀速直线运动，所以拉力的功率
P=Fv=3N×2m/s=6W
故B正确；
C．由B选项分析知，木块做匀速直线运动时，水平方向所受的拉力与摩擦力是一对平衡力，其大小相等，为3N。由图丙知，2~4s内，物体的速度越来越大，做加速运动，但此时木块与水平面接触的粗糙程度、压力都与匀速直线运动时的相同，所以所受的滑动摩擦力大小不变，为3N。故C错误；
D．由以上分析知，0~2s内，木块所受的摩擦力为1N，2~6s内，所受的摩擦力为3N，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】
两人举起杠铃质量相同，杠铃受到的重力 ，甲比乙高，举起的高度 ，举起杠铃做功等于克服杠铃重力做的功，因此举起杠铃做的功
举起杠铃用的时间相同， 做功功率
由以上分析可知，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
10．C
（1）图中使用的是动滑轮，滑轮与绳子质量及摩擦均不计，利用求拉力大小；
（2）根据求出绳端移动的速度，根据求出拉力的功率。
【详解】
AB．图中使用的是动滑轮，滑轮与绳子质量及摩擦均不计，所以拉力
故AB错误；
CD．绳端移动的速度
则拉力的功率
故C正确，D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查了动滑轮拉力的计算和功率的计算，利用好动滑轮的特点是关键。
11． 40J 5W =
【详解】
(1)[1]由图可知，OP段容器做的是匀速直线运动，所以OP段的长度
F在OP段做的功
(2)[2]由图可知，QR段的长度为5m，F在QR段做的功
F在QR段的功率
(3)[3]由图可知，容器在OP段和MN段都是做匀速直线运动，由二力平衡知识可知，容器在OP段和MN段的摩擦力等于拉力，又因为拉力相等，所以容器在OP段和MN段受到摩擦力相等，即。
12． 0 600 60
【详解】
[1]重力的方向竖直向下，物体在水平方向上通过了距离，而没有在竖直方向上通过距离，所以重力对物体没有做功，即重力做功为0J。
[2]小明对物体做的功
W=Fs=100N×6m=600J
[3]做功的功率
=60W
13．②
【详解】
引体向上是克服自身的重力做功，功等于重力乘以上升高度，功率等于功除以时间。所以做引体向上的功率
P= = =
可见需要测量的物理量是：小明的质量、身体上升的高度、小明做引体向上的时间，不需要测量单杠的高度。
14． 25 50
【详解】
[1]小蒋同学的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
每跳一次所做的功
W=Gh=500N×0.05m=25J
[2]跳绳所做的总功
W总=120W=120×25J=3000J
跳绳的平均功率
15． 100 10
【详解】
推力做的功
W=Fs=10N×10m=100J
推力的功率
16．(1) 5000N ；100 N．(2) 4.5×105J ；1500 W．(3)军军的爸爸紧急刹车时，汽车很快停止了前进，军军的下半身随车停止了运动，而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动，所以才会前倾摔倒．
（1）知道太阳能汽车的质量，根据求出重力，根据重力和阻力的关系求出阻力大小，匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件求出驱动电机提供的牵引力；
（2）知道太阳能汽车的运动速度和时间，根据求出太阳能汽车运动的距离，又知道太阳能汽车的牵引力，根据求出牵引力做的功即为克服阻力做的功，根据 求出驱动电机的输出功率．
（3）一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或者静止状态的性质就是惯性．
【详解】
（1）汽车的重力：，汽车受到的阻力：，因汽车进行匀速直线运动，水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以，驱动电机提供的牵引力：；
（2）由可得，太阳能汽车5min行驶的距离：，汽车克服阻力做功：，驱动电机的输出功率：．
（3）军军的爸爸紧急刹车时，汽车很快停止了前进，军军的下半身随车停止了运动，而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动，所以才会前倾摔倒．
答：（1）太阳能汽车的重力是5000N，驱动电机提供的牵引力是100N；
（2）太阳能汽车克服阻力做了4.5×105J的功，驱动电机的输出功率是1500W
（3）军军的爸爸紧急刹车时，汽车很快停止了前进，军军的下半身随车停止了运动，而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动，所以才会前倾摔倒．
【点睛】
本题考查了重力公式、二力平衡条件、速度公式、做功公式、惯性以及功率公式的应用，关键是知道太阳能汽车克服阻力做的功和牵引力做的功、驱动电机的输出的功相等．
17． 竖直向上 12 0.035m2 2m
【详解】
解：（1）[1][2]擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，处于平衡状态，竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力，二力的方向相反，所以，摩擦力的方向是竖直向上的。擦窗机器人的擦拭速度是4min/m2，要擦完总面积为3m2的玻璃窗需要的时间
t=4min/m2×3m2=12min
（2）[3]由 知道，擦窗机器人与玻璃的最小接触面积
（3）[4]由 知道，擦窗机器人擦窗2min所做的功为
W=Pt=0.2W×120s=24J
机器人的重力为
G=mg=1.2kg×10N/kg=12N
由W=Gh知道，机器人上升的高度为
答：（1）受到的摩擦力方向竖直向上；要擦完总面积为3m2的窗玻璃，需要12min；
（2）擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为0.035m2；
（3）擦窗机器人上升的高度是2m。
18． 铸铁 减小 7.5×104帕 14.4W 9500J
【详解】
（1）[1]因要求机器人的基座有较大质量，则适合做机器人基座的材料是铸铁。
[2]机器人双臂为了避免容易磨损以及使用更灵活，其关节处要尽量减小摩擦。
（2）[3]由表中可知，当机器人以最大负重静止在地面上时总重力为
G总=m总g=(20kg+16kg)×10N/kg=360N
故对水平地面的压力
F= G总=360N
与地面的接触面积
S=48cm2=4.8×10-3m2
故对水平地面的压强
（3 ）{4}由题意可知，机器人的运动速度为
运动过程中机器人所受阻力为
f=0.1 G总=0.1×360N=36N
因机器人受力平衡，根据可知它克服摩擦力做功的功率
P=fv=36N×0.4m/s=14.4W
（4 ）[5]因机器人的最大负重为20kg，故将1900kg图书搬回书架上需要搬运的次数为
搬运一次所做的功为
W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×0.5m=100J
故全部搬运完所做的功为
W总=95×W=95×100J=9500J
故答案为：（1）铸铁；减小；
（2）它对水平地面的压强是7.5×104帕；
（3）它克服摩擦力做功的功率是14.4W；
（4）“小i”每天搬运这些图书上书架做的功是9500J。
19． ① 1600Pa 1.68105J 700W
【详解】
（1）[1]合适的滑板长度应依赖于使用者的滑雪方式、身高和体重来选择，大多数人需要的滑板竖立在地面上时应该达到使用者的下巴或嘴唇附近，当使用者横向站在滑板上时，人的靴子底长度应该与滑雪板宽齐平或稍稍超过其边缘，所以小明身高为 160cm，体重为 560N，穿40码的鞋，鞋长
l=(40+10)×0.5cm=25cm
所以选择型号①：长度约140cm，宽度约25cm的滑板。
[2]小明在进行单板滑雪时对水平雪地的压强为
p=1600Pa
（2）[3]重力对小明所做的功
W=Gh=560N×300m=1.68×105J
（3）[4]小明运动的时间
重力对小明做功的功率
=700W
答案第1页，共2页
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