人教版（2019）必修第二册 8.1 功与功率 同步练习卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）必修第二册 8.1 功与功率 同步练习卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 136.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-10-20 11:12:57 | ||
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文档简介
人教版（2019）必修第二册《8.1 功与功率》2022年同步练习卷（1）
一 、单选题（本大题共4小题，共24分）
1.（6分）如图，斜面的倾角为，用平行于斜面的恒力拉质量为的物体，使它沿斜面上升的高度为在此过程中，该恒力对物体所做的功是
A. B. C. D.
2.（6分）由于梅雨季节连续多日雨水，月日时起，杭州新安江水库个泄洪闸孔全开泄洪，这也是新安江水库建成年来的首次泄洪。已知泄洪流量为，水位落差，水流冲击水轮机发电时，水流的机械能转化为电能，已知水的密度为，按照以上数据估算发电站的发电功率是
A. B.
C. D.
3.（6分）如图甲所示。貭量的物块在平行斜面向上的拉力作用下从静止开始沿斜面向上运动，时撤去拉力，其内的速度随时间变化关系如图乙所示。取则
A. 时拉力的功率为 B. 内拉力做功
C. 后物块一定返回 D. 后物块一定静止
（6分）
4.如图所示，足球被运动员踢出后，先后经过了、、三个位置。已知位置到地面的高度为，足球的质量为，重力加速度为。则
A. 足球由位置运动到位置时，重力做功是
B. 足球由位置运动到位置时，重力做功是
C. 足球由位置运动到位置时，重力势能的改变量是
D. 足球由位置运动到位置时，重力势能的改变量是
二 、多选题（本大题共2小题，共12分）
5.（6分）质量为静止在水平地面上的物体，在水平恒定拉力的作用下运动了一段距离，已知物体与地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，则在此过程中
A. 拉力对物体做功为 B. 拉力对物体做功为
C. 摩擦力对物体做功为 D. 摩擦力对物体做功为
6.（6分）忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是
A. 电梯匀速下降
B. 将物体竖直上抛
C. 将物体由光滑斜面底端拉到斜面顶端
D. 铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前
三 、填空题（本大题共3小题，共18分）
7.（6分）某人用的恒力，通过滑轮把质量为的物体从静止开始拉上光滑固定的斜面，如图所示，恒力的方向与斜面成，内物体的重力势能增加了______，恒力做功的平均功率为______。
8.（6分）雪豹的心脏每跳一次输送的血液，设雪豹心脏主动脉内径为，血压可看作心脏压送血液的压强的平均值为，心跳每分钟次，则雪豹心脏的平均功率为______，血液从心脏流出的平均速度约______。
9.（6分）某新型燃料电池汽车的总质量为，汽车发动机的额定功率为，汽车在平路上行驶时，受到的阻力为车重的倍，则汽车保持额定功率由静止启动后达到的最大速度为______，汽车保持额定功率由静止启动后速度为时，汽车的加速度为______。
四 、计算题（本大题共4小题，共48分）
10.（12分）成都第三绕城高速公路串联起了整个成都经济区，将于年月日交工验收并开通运营，如图为在建的一段高架桥。一质量的汽车，在三绕已竣工段的平直公路上，由静止开始匀加速启动，经过一段时间汽车的速度为，此时汽车发动机的功率达到额定值，再经过一段时间汽车的速度达到最大值。设汽车行驶过程中受到的阻力恒定，求：
汽车受到的阻力；
汽车从静止启动至达到最大速度的过程中运动的位移。计算结果保留一位小数
11.（12分）如图所示，某同学搭建的轨道，为半径的光滑圆弧型轨道，点与斜面相切，点为轨道最高点，斜面倾角，与水平轨道相交点点附近用一段小圆弧平滑连接，该同学用一辆质量的玩具小车从点由静止开始出发，先作匀加速直线运动到达点时恰好达到额定功率，匀加速时间，此后再以恒功率行驶到点关闭玩具车电动机。已知玩具车在段受到恒定阻力，段、段都不受阻力，段长为，段长为。试求：
玩具车在段的牵引力及额定功率；
判断玩具车能否运动到点，若能，则求一下对点的压力；若不能，则说明理由；
若小车行驶到点时，突然出现了故障，额定功率降为，发现玩具车到达点前已经匀速，则求玩具车在段行驶的时间。
12.（12分）电动机从很深的矿井中提升重物，重物由静止开始竖直向上做匀加速运动，加速度大小为，当电动机输出功率达到其允许输出的最大值时，保持该功率不变。已知重物质量为，电动机最大输出功率为，取，求：
重物匀加速运动的时间；
匀加速阶段电动机的平均功率；
重物上升的最大速度。
13.（12分）小明自主探究竖式电梯，查阅铭牌得知轿厢的质量，配重质量，最大载重，最大运行速度，电梯上行过程可简化如图。现电梯满载由静止开始以加速度上行，达到最大速度后匀速上行，然后以加速度减速上行直到停止，共升高米。忽略一切摩擦，取，电梯满载时，求：
电梯升高米所用的时间；
上行过程中电动机的最大功率。
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解：物体沿斜面上升的高度是，则沿斜面移动的距离：
所以拉力做的功：
故选：。
根据题意可知，物体在上滑受到的拉力是，再根据恒力做功公式求解．
此题主要考查了恒力做功公式得直接应用，要求同学们能正确对物体受力分析，能根据功的公式求解，难度不大，属于基础题．
2.【答案】B;
【解析】解：一段时间水流做的功为，电能为，发电功率为。故B正确，ACD错误。
故选：。
先计算一段时间内水流从高处到低处重力所做的功，再计算发电功率功率
根据密度和泄洪流量计算水流的质量，注意只有的机械能转化为电能
3.【答案】B;
【解析】解：内物体的位移为：
内物体的位移为：
由图乙可知各阶段的加速度的大小为：
设斜面的倾角为，斜面与物块间的动摩擦因数为，则根据牛顿第二定律，在内：，在内：联立可以求出：，但无法求出和。
A、在时拉力的功率为，故A错误；
B、在内的前拉力才做功，其大小为，故B正确；
、因为不能求出和，所以不清楚和的大小关系，所以无法判断物块是静止在斜面上还是沿斜面下滑返回，故CD错误。
故选：。
需要根据牛顿第二定律计算出拉力的大小，然后计算拉力的功率以及做的功；只要能够判断出物块所受摩擦力和重力沿斜面的分力大小，就能够判断出物块是静止在斜面上，还是沿斜面返回。
看似无法下手解决问题，其实只要按照解题步骤，写出牛顿第二定律的方程即可求出拉力的大小，但是不能计算出斜面倾角和动摩擦因数，所以无法判断物体速度为零后的情况。
4.【答案】D;
【解析】解：、足球由位置运动到位置时，需要克服重力做功，重力做功是负功：，故A错误；
B、足球由位置运动到位置时，重力做功为零，故B错误；
、足球由位置运动到位置时，重力做正功，重力势能减小，重力势能的改变量是，故C错误，D正确。
故选：。
足球由位置运动到位置时，需要克服重力做功；足球由位置运动到位置时，重力做功为零；足球由位置运动到位置时，重力做正功，重力势能减小。
此题主要考查了重力做功、重力势能的知识。重力做功和重力势能变化的关系，是这道题的关键。
5.【答案】AD;
【解析】解：、根据功的计算公式可知，拉力对物体做的功为，故正确，错误；
、摩擦力对物体的做功为，故错误，正确；
故选：。
根据功的计算公式代入数据计算出拉力和摩擦力对物体的做功。
此题主要考查了功的计算公式，熟悉公式，代入数据即可完成分析，属于基础题型。
6.【答案】BD;
【解析】解：、电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故错误；
、将物体竖直上抛时，物体只受重力作用，机械能守恒，故正确；
、将物体由光滑斜面底端拉到斜面顶端时，拉力做功，机械能不守恒，故错误；
、铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前，只有重力做功，机械能守恒，故正确。
故选：。
物体机械能守恒的条件是只有重力做功，对照机械能守恒的条件，分析物体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒．也可以根据机械能的概念进行判断。
此题主要考查机械能守恒的条件，掌握住机械能守恒的条件，重点分析物体是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判断是否机械能守恒。
7.【答案】25 ; 15 ;
【解析】解：由几何关系可知，斜面的倾角为；
对分析可知，物体受绳子的拉力、重力作用向上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得：
解得：；
内物体上滑的距离；
故物体克服重力做功；
故重力势能增加了；
由题意可知，当物体沿斜面向上移动时，力的作用点沿力方向移动的同时也会随滑轮向上移动，则力的作用点的合位移如图所示，则，
则对物体做功；
故恒力做功的功率。
故答案为：；。
分析几何关系确定斜面的倾角，再对受力分析，由牛顿第二定律即可求出加速度大小，由位移公式求出物体上滑的位移；则可求出重力的功，从而确定重力势能的增加量；根据功的公式可求得拉力的功，再由功率公式即可求出功率大小。
此题主要考查了重力做功与重力势能的关系以及牛顿第二定律的应用综合应用，要注意明确功是力与力的方向的位移之积，故正确确定力和位移是解答该题的关键。
8.【答案】6 ; 0.64 ;
【解析】解：设雪豹的心脏每跳一次输送的血液距离为，血管的截面积为，则心脏每跳一次需做的功为：
心跳每分钟次，则心脏工作的平均功率为：
主动脉横截面积为：
每秒压送血液量为：
血液从心脏流出的平均速度为：
故答案为：，
已知雪豹的平均血压，根据公式可求出心脏压送血液时作用在血管横截面血液上产生平均压力大小；还知道每次压出的血液的体积，求出血液移动的距离，根据公式求出每跳一次所做的功，最后根据公式求出人的心脏工作的平均功率，进而求平均速度。
解决本题的关键会建立模型：将心脏每跳一次输送的血液看做长为，截面积为的液柱，要掌握压强与压力的关系、平均功率与功的关系。
9.【答案】20 ; 1 ;
【解析】解：，
当牵引力等于阻力时，速度最大，根据得，最大速度。
当速度为时，牵引力，
根据牛顿第二定律得，加速度。
故答案为：，。
当牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，根据，求出最大速度的大小。根据求出速度为时的牵引力，结合牛顿第二定律求出汽车的加速度大小。
此题主要考查了机车的启动问题，知道发动机功率与牵引力、速度的关系，知道功率不变时，当加速度为零时，速度最大。
10.【答案】解：（1）当最终汽车匀速直线运动时，F=f
由Pm=F=f
得：==3×103N
（2）设汽车匀加速运动的加速度为a，由牛顿第二定律有：F-f=ma
Pm=F1
=a
联立解得：a=4.5m/，=s
汽车在匀加速阶段的位移为：===
汽车在后20s内的位移为，由动能定理得：Pmt-f=-
代入数据解得：=576m
由题意知汽车从静止启动至达到最大速度的过程中运动的位移x为：
x=+=604.4m
答：（1）汽车受到的阻力f为3×103N；
（2）汽车从静止启动至达到最大速度的过程中运动的位移x为604.4m。;
【解析】
最终汽车匀速直线运动时，，汽车的加速度为零，由求得汽车受到的阻力；
根据牛顿第二定律和运动学公式求得汽车在匀加速阶段的位移；由动能定理求得变加速阶段的位移，然后二者相加即可。
解决本题的关键知道功率一定，加速度为零时，速度最大，掌握功率与牵引力的大小关系，并能灵活运用；特别需要注意变加速阶段的位移要使用动能定理。
11.【答案】解：（1）在AB段做初速度为零的匀加速运动，则，解得a=
根据牛顿第二定律可得F-f=ma，解得F=f+ma=0.2N+0.2×4N=1N
到达B点获得的速度=at=4m/s
额定功率P=F=1×4W=4W
（2）玩具车在BC段在额定功率下运动，准备爬坡时的牵引力F=1N，而不受阻力对其受力分析可知，重力在沿斜面向下的分力为mgsin30°=F=1N，
玩具车在BC段做匀速运动，从C到D根据动能定理可得
解得
若要安全通过D点的最小速度，根据牛顿第二定律可得，解得
＞
故玩具车能通过最高点D，在最高点根据牛顿第二定律可得
解得FN=
根据牛顿第三定律可知对D点的压力为F′N=FN=
（3）当牵引力等于重力沿斜面向下的分力时，速度达到最大，则P′=mgsinθ，解得=3m/s
设玩具车在BC段运动的时间为t′，根据动能定理可得
解得t′=0.2s
答：（1）玩具车在AB段的牵引力为1N，额定功率P为4W；
（2）判断玩具车能运动到D点，对D点的压力为；
（3）若小车行驶到B点时，突然出现了故障，额定功率降为3W，发现玩具车到达C点前已经匀速，则玩具车在BC段行驶的时间为0.2s;
【解析】
玩具车在段做匀加速运动，根据运动学公式求得加速度和到达点的速度，利用牛顿第二定律求得牵引，与求得功率；
在段，对玩具车受力分析，判断出玩具车在段做匀速运动，从到根据动能定理求得到达点的速度，利用牛顿第二定律求得通过点的最小速度，即可判断是否通过点，然后利用牛顿定律求得在点的相互作用；
由于玩具车在到达点已经达到匀速，根据求得到达点的速度，从到根据动能定理求得在运动的时间。
解决本题时要理清物体的运动过程，把握圆周运动的临界条件：重力等于向心力，明确在额定功率下在段的运动时解决问题的关键。
12.【答案】解：（1）设匀加速运动阶段牵引力为F，则：F-mg=ma（1）代入数据得：F=600N；
当电机达到最大功率时，匀加速运动结束，设此时速度为v，则Fv=Pm，=，匀加速运动时间t=；
（2），代入数据：；
（3）最后匀速直线运动阶段，F=mg，Pm=mgVm，
答：（1）重物匀加速运动5s；
（2）匀加速阶段电动机的平均功率3000W；
（3）重物上升的最大速度12m/s。;
【解析】
在电动机作用下，重物运动分以下阶段：
第一阶段：开始重物由静止做匀加速直线运动，这个过程中增大，起重机功率也增大不变，增大；第二阶段：电机输出功率达到最大值后，牵引力不断减小，仍大于重力，重物做变加速运动阶段，加速度逐渐减小，直到这个过程中不变减小，增大；第三阶段：匀速直线运动阶段。加速度等于后，速度已达到最大值，此时物体做匀速直线运动，此时，，保持不变。
机车启动类问题过程是非常重要，分清了过程也就基本找到解题方法了，但要注意最大功率要用第三阶段中的计算，而不能用第一阶段中的与第三阶段中的的乘积计算，两个是不同的。
13.【答案】解：（1）电梯轿厢A加速上升过程中：
==s=1s
==m=1m
由题意可知，电梯轿厢A加速过程和减速过程的时间、位移相同，
所以电梯轿厢A在中间的匀速过程为：
h-2=
=t-2
解得：t=16s
（2）对轿厢A和最大载重受力分析，由牛顿第二定律可知：
T-（+）g=（+）a
对配重受力分析，由牛顿第二定律可知：
F+g-T=a
联立解得电动机的最大拉力F=7200N
由P=Fv可知，上行过程中电动机的最大功率P=F=7200×2W=14400W=14.4kW
答：
（1）电梯升高30米所用的时间t为16s；
（2）上行过程中电动机的最大功率P为14.4kW。;
【解析】
电梯轿厢加速上升过程和减速上升过程的时间、位移相等，求出加速时间和位移即可求出匀速的位移和时间；
分别对轿厢和最大载重受力分析，对配重受力分析，由牛顿第二定律可求出电动机的最大拉力，进而由求上行过程中电动机的最大功率。
此题主要考查匀变速直线运动和牛顿第二定律以及功率的综合运用，关键是要分清楚过程，知道电梯轿厢加速上升过程和减速上升过程的时间、位移相等。
一 、单选题（本大题共4小题，共24分）
1.（6分）如图，斜面的倾角为，用平行于斜面的恒力拉质量为的物体，使它沿斜面上升的高度为在此过程中，该恒力对物体所做的功是
A. B. C. D.
2.（6分）由于梅雨季节连续多日雨水，月日时起，杭州新安江水库个泄洪闸孔全开泄洪，这也是新安江水库建成年来的首次泄洪。已知泄洪流量为，水位落差，水流冲击水轮机发电时，水流的机械能转化为电能，已知水的密度为，按照以上数据估算发电站的发电功率是
A. B.
C. D.
3.（6分）如图甲所示。貭量的物块在平行斜面向上的拉力作用下从静止开始沿斜面向上运动，时撤去拉力，其内的速度随时间变化关系如图乙所示。取则
A. 时拉力的功率为 B. 内拉力做功
C. 后物块一定返回 D. 后物块一定静止
（6分）
4.如图所示，足球被运动员踢出后，先后经过了、、三个位置。已知位置到地面的高度为，足球的质量为，重力加速度为。则
A. 足球由位置运动到位置时，重力做功是
B. 足球由位置运动到位置时，重力做功是
C. 足球由位置运动到位置时，重力势能的改变量是
D. 足球由位置运动到位置时，重力势能的改变量是
二 、多选题（本大题共2小题，共12分）
5.（6分）质量为静止在水平地面上的物体，在水平恒定拉力的作用下运动了一段距离，已知物体与地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，则在此过程中
A. 拉力对物体做功为 B. 拉力对物体做功为
C. 摩擦力对物体做功为 D. 摩擦力对物体做功为
6.（6分）忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是
A. 电梯匀速下降
B. 将物体竖直上抛
C. 将物体由光滑斜面底端拉到斜面顶端
D. 铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前
三 、填空题（本大题共3小题，共18分）
7.（6分）某人用的恒力，通过滑轮把质量为的物体从静止开始拉上光滑固定的斜面，如图所示，恒力的方向与斜面成，内物体的重力势能增加了______，恒力做功的平均功率为______。
8.（6分）雪豹的心脏每跳一次输送的血液，设雪豹心脏主动脉内径为，血压可看作心脏压送血液的压强的平均值为，心跳每分钟次，则雪豹心脏的平均功率为______，血液从心脏流出的平均速度约______。
9.（6分）某新型燃料电池汽车的总质量为，汽车发动机的额定功率为，汽车在平路上行驶时，受到的阻力为车重的倍，则汽车保持额定功率由静止启动后达到的最大速度为______，汽车保持额定功率由静止启动后速度为时，汽车的加速度为______。
四 、计算题（本大题共4小题，共48分）
10.（12分）成都第三绕城高速公路串联起了整个成都经济区，将于年月日交工验收并开通运营，如图为在建的一段高架桥。一质量的汽车，在三绕已竣工段的平直公路上，由静止开始匀加速启动，经过一段时间汽车的速度为，此时汽车发动机的功率达到额定值，再经过一段时间汽车的速度达到最大值。设汽车行驶过程中受到的阻力恒定，求：
汽车受到的阻力；
汽车从静止启动至达到最大速度的过程中运动的位移。计算结果保留一位小数
11.（12分）如图所示，某同学搭建的轨道，为半径的光滑圆弧型轨道，点与斜面相切，点为轨道最高点，斜面倾角，与水平轨道相交点点附近用一段小圆弧平滑连接，该同学用一辆质量的玩具小车从点由静止开始出发，先作匀加速直线运动到达点时恰好达到额定功率，匀加速时间，此后再以恒功率行驶到点关闭玩具车电动机。已知玩具车在段受到恒定阻力，段、段都不受阻力，段长为，段长为。试求：
玩具车在段的牵引力及额定功率；
判断玩具车能否运动到点，若能，则求一下对点的压力；若不能，则说明理由；
若小车行驶到点时，突然出现了故障，额定功率降为，发现玩具车到达点前已经匀速，则求玩具车在段行驶的时间。
12.（12分）电动机从很深的矿井中提升重物，重物由静止开始竖直向上做匀加速运动，加速度大小为，当电动机输出功率达到其允许输出的最大值时，保持该功率不变。已知重物质量为，电动机最大输出功率为，取，求：
重物匀加速运动的时间；
匀加速阶段电动机的平均功率；
重物上升的最大速度。
13.（12分）小明自主探究竖式电梯，查阅铭牌得知轿厢的质量，配重质量，最大载重，最大运行速度，电梯上行过程可简化如图。现电梯满载由静止开始以加速度上行，达到最大速度后匀速上行，然后以加速度减速上行直到停止，共升高米。忽略一切摩擦，取，电梯满载时，求：
电梯升高米所用的时间；
上行过程中电动机的最大功率。
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解：物体沿斜面上升的高度是，则沿斜面移动的距离：
所以拉力做的功：
故选：。
根据题意可知，物体在上滑受到的拉力是，再根据恒力做功公式求解．
此题主要考查了恒力做功公式得直接应用，要求同学们能正确对物体受力分析，能根据功的公式求解，难度不大，属于基础题．
2.【答案】B;
【解析】解：一段时间水流做的功为，电能为，发电功率为。故B正确，ACD错误。
故选：。
先计算一段时间内水流从高处到低处重力所做的功，再计算发电功率功率
根据密度和泄洪流量计算水流的质量，注意只有的机械能转化为电能
3.【答案】B;
【解析】解：内物体的位移为：
内物体的位移为：
由图乙可知各阶段的加速度的大小为：
设斜面的倾角为，斜面与物块间的动摩擦因数为，则根据牛顿第二定律，在内：，在内：联立可以求出：，但无法求出和。
A、在时拉力的功率为，故A错误；
B、在内的前拉力才做功，其大小为，故B正确；
、因为不能求出和，所以不清楚和的大小关系，所以无法判断物块是静止在斜面上还是沿斜面下滑返回，故CD错误。
故选：。
需要根据牛顿第二定律计算出拉力的大小，然后计算拉力的功率以及做的功；只要能够判断出物块所受摩擦力和重力沿斜面的分力大小，就能够判断出物块是静止在斜面上，还是沿斜面返回。
看似无法下手解决问题，其实只要按照解题步骤，写出牛顿第二定律的方程即可求出拉力的大小，但是不能计算出斜面倾角和动摩擦因数，所以无法判断物体速度为零后的情况。
4.【答案】D;
【解析】解：、足球由位置运动到位置时，需要克服重力做功，重力做功是负功：，故A错误；
B、足球由位置运动到位置时，重力做功为零，故B错误；
、足球由位置运动到位置时，重力做正功，重力势能减小，重力势能的改变量是，故C错误，D正确。
故选：。
足球由位置运动到位置时，需要克服重力做功；足球由位置运动到位置时，重力做功为零；足球由位置运动到位置时，重力做正功，重力势能减小。
此题主要考查了重力做功、重力势能的知识。重力做功和重力势能变化的关系，是这道题的关键。
5.【答案】AD;
【解析】解：、根据功的计算公式可知，拉力对物体做的功为，故正确，错误；
、摩擦力对物体的做功为，故错误，正确；
故选：。
根据功的计算公式代入数据计算出拉力和摩擦力对物体的做功。
此题主要考查了功的计算公式，熟悉公式，代入数据即可完成分析，属于基础题型。
6.【答案】BD;
【解析】解：、电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故错误；
、将物体竖直上抛时，物体只受重力作用，机械能守恒，故正确；
、将物体由光滑斜面底端拉到斜面顶端时，拉力做功，机械能不守恒，故错误；
、铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前，只有重力做功，机械能守恒，故正确。
故选：。
物体机械能守恒的条件是只有重力做功，对照机械能守恒的条件，分析物体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒．也可以根据机械能的概念进行判断。
此题主要考查机械能守恒的条件，掌握住机械能守恒的条件，重点分析物体是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判断是否机械能守恒。
7.【答案】25 ; 15 ;
【解析】解：由几何关系可知，斜面的倾角为；
对分析可知，物体受绳子的拉力、重力作用向上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得：
解得：；
内物体上滑的距离；
故物体克服重力做功；
故重力势能增加了；
由题意可知，当物体沿斜面向上移动时，力的作用点沿力方向移动的同时也会随滑轮向上移动，则力的作用点的合位移如图所示，则，
则对物体做功；
故恒力做功的功率。
故答案为：；。
分析几何关系确定斜面的倾角，再对受力分析，由牛顿第二定律即可求出加速度大小，由位移公式求出物体上滑的位移；则可求出重力的功，从而确定重力势能的增加量；根据功的公式可求得拉力的功，再由功率公式即可求出功率大小。
此题主要考查了重力做功与重力势能的关系以及牛顿第二定律的应用综合应用，要注意明确功是力与力的方向的位移之积，故正确确定力和位移是解答该题的关键。
8.【答案】6 ; 0.64 ;
【解析】解：设雪豹的心脏每跳一次输送的血液距离为，血管的截面积为，则心脏每跳一次需做的功为：
心跳每分钟次，则心脏工作的平均功率为：
主动脉横截面积为：
每秒压送血液量为：
血液从心脏流出的平均速度为：
故答案为：，
已知雪豹的平均血压，根据公式可求出心脏压送血液时作用在血管横截面血液上产生平均压力大小；还知道每次压出的血液的体积，求出血液移动的距离，根据公式求出每跳一次所做的功，最后根据公式求出人的心脏工作的平均功率，进而求平均速度。
解决本题的关键会建立模型：将心脏每跳一次输送的血液看做长为，截面积为的液柱，要掌握压强与压力的关系、平均功率与功的关系。
9.【答案】20 ; 1 ;
【解析】解：，
当牵引力等于阻力时，速度最大，根据得，最大速度。
当速度为时，牵引力，
根据牛顿第二定律得，加速度。
故答案为：，。
当牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，根据，求出最大速度的大小。根据求出速度为时的牵引力，结合牛顿第二定律求出汽车的加速度大小。
此题主要考查了机车的启动问题，知道发动机功率与牵引力、速度的关系，知道功率不变时，当加速度为零时，速度最大。
10.【答案】解：（1）当最终汽车匀速直线运动时，F=f
由Pm=F=f
得：==3×103N
（2）设汽车匀加速运动的加速度为a，由牛顿第二定律有：F-f=ma
Pm=F1
=a
联立解得：a=4.5m/，=s
汽车在匀加速阶段的位移为：===
汽车在后20s内的位移为，由动能定理得：Pmt-f=-
代入数据解得：=576m
由题意知汽车从静止启动至达到最大速度的过程中运动的位移x为：
x=+=604.4m
答：（1）汽车受到的阻力f为3×103N；
（2）汽车从静止启动至达到最大速度的过程中运动的位移x为604.4m。;
【解析】
最终汽车匀速直线运动时，，汽车的加速度为零，由求得汽车受到的阻力；
根据牛顿第二定律和运动学公式求得汽车在匀加速阶段的位移；由动能定理求得变加速阶段的位移，然后二者相加即可。
解决本题的关键知道功率一定，加速度为零时，速度最大，掌握功率与牵引力的大小关系，并能灵活运用；特别需要注意变加速阶段的位移要使用动能定理。
11.【答案】解：（1）在AB段做初速度为零的匀加速运动，则，解得a=
根据牛顿第二定律可得F-f=ma，解得F=f+ma=0.2N+0.2×4N=1N
到达B点获得的速度=at=4m/s
额定功率P=F=1×4W=4W
（2）玩具车在BC段在额定功率下运动，准备爬坡时的牵引力F=1N，而不受阻力对其受力分析可知，重力在沿斜面向下的分力为mgsin30°=F=1N，
玩具车在BC段做匀速运动，从C到D根据动能定理可得
解得
若要安全通过D点的最小速度，根据牛顿第二定律可得，解得
＞
故玩具车能通过最高点D，在最高点根据牛顿第二定律可得
解得FN=
根据牛顿第三定律可知对D点的压力为F′N=FN=
（3）当牵引力等于重力沿斜面向下的分力时，速度达到最大，则P′=mgsinθ，解得=3m/s
设玩具车在BC段运动的时间为t′，根据动能定理可得
解得t′=0.2s
答：（1）玩具车在AB段的牵引力为1N，额定功率P为4W；
（2）判断玩具车能运动到D点，对D点的压力为；
（3）若小车行驶到B点时，突然出现了故障，额定功率降为3W，发现玩具车到达C点前已经匀速，则玩具车在BC段行驶的时间为0.2s;
【解析】
玩具车在段做匀加速运动，根据运动学公式求得加速度和到达点的速度，利用牛顿第二定律求得牵引，与求得功率；
在段，对玩具车受力分析，判断出玩具车在段做匀速运动，从到根据动能定理求得到达点的速度，利用牛顿第二定律求得通过点的最小速度，即可判断是否通过点，然后利用牛顿定律求得在点的相互作用；
由于玩具车在到达点已经达到匀速，根据求得到达点的速度，从到根据动能定理求得在运动的时间。
解决本题时要理清物体的运动过程，把握圆周运动的临界条件：重力等于向心力，明确在额定功率下在段的运动时解决问题的关键。
12.【答案】解：（1）设匀加速运动阶段牵引力为F，则：F-mg=ma（1）代入数据得：F=600N；
当电机达到最大功率时，匀加速运动结束，设此时速度为v，则Fv=Pm，=，匀加速运动时间t=；
（2），代入数据：；
（3）最后匀速直线运动阶段，F=mg，Pm=mgVm，
答：（1）重物匀加速运动5s；
（2）匀加速阶段电动机的平均功率3000W；
（3）重物上升的最大速度12m/s。;
【解析】
在电动机作用下，重物运动分以下阶段：
第一阶段：开始重物由静止做匀加速直线运动，这个过程中增大，起重机功率也增大不变，增大；第二阶段：电机输出功率达到最大值后，牵引力不断减小，仍大于重力，重物做变加速运动阶段，加速度逐渐减小，直到这个过程中不变减小，增大；第三阶段：匀速直线运动阶段。加速度等于后，速度已达到最大值，此时物体做匀速直线运动，此时，，保持不变。
机车启动类问题过程是非常重要，分清了过程也就基本找到解题方法了，但要注意最大功率要用第三阶段中的计算，而不能用第一阶段中的与第三阶段中的的乘积计算，两个是不同的。
13.【答案】解：（1）电梯轿厢A加速上升过程中：
==s=1s
==m=1m
由题意可知，电梯轿厢A加速过程和减速过程的时间、位移相同，
所以电梯轿厢A在中间的匀速过程为：
h-2=
=t-2
解得：t=16s
（2）对轿厢A和最大载重受力分析，由牛顿第二定律可知：
T-（+）g=（+）a
对配重受力分析，由牛顿第二定律可知：
F+g-T=a
联立解得电动机的最大拉力F=7200N
由P=Fv可知，上行过程中电动机的最大功率P=F=7200×2W=14400W=14.4kW
答：
（1）电梯升高30米所用的时间t为16s；
（2）上行过程中电动机的最大功率P为14.4kW。;
【解析】
电梯轿厢加速上升过程和减速上升过程的时间、位移相等，求出加速时间和位移即可求出匀速的位移和时间；
分别对轿厢和最大载重受力分析，对配重受力分析，由牛顿第二定律可求出电动机的最大拉力，进而由求上行过程中电动机的最大功率。
此题主要考查匀变速直线运动和牛顿第二定律以及功率的综合运用，关键是要分清楚过程，知道电梯轿厢加速上升过程和减速上升过程的时间、位移相等。