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第3节
能量转化的量度
1、理解做功的含义及做功的两个必要因素，学会利用功的计算公式进行简单的计算。
2、理解功率的定义及功率的意义，学会利用功率的计算公式进行简单的计算。
1.
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一段距离。
2、功的定义：力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
3.功的公式：W=F·s
4、功的单位：焦耳，简称为“焦”，单位符号为J；1焦耳=1牛?米。
5、功率的意义：功率是表示物体做功快慢的量。
6、功率的定义：单位时间内完成的功叫做功率。
7、功率的公式：P=w/t,推出式：P=Fv
8、功率的单位：瓦特，简称“瓦",单位符号为“W”。
单位之间的换算关系瓦=1焦/秒；1千瓦=
1000瓦;1兆瓦=1X10瓦。
重要提示
做功的过程，就是能量转化的过程。力对物体做了多少功，就有多少能发生了转化，功是能量转化的量度。
物体做功的多少，只与力和在力的方向上通过的距离有关，与接触面是否粗糙及是否倾斜等无关。
F与s必须是同时作用在同一物体上（同一时间内所作用的力和在力的方向上移动的距离）。
功率表示能量转化的快慢而不是多少，功率的大小与时间无关。
考点一、功
例1、关于力对物体做功的叙述，下列说法中正确的是（ ）
A．举重运动员举着杠铃不动，运动员竖直向上托举的力对杠铃做了功
B．人推汽车但没有推动，人的推力对汽车做了功
C．起重机吊着重物上升，钢绳竖直向上的拉力对重物做了功
D．足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功
例2、下列各种情境中，做功的是（ ）
A．人提水桶水平移动
B．运动员举着杠铃不动
C．足球飞向空中后踢球的力
D．石头被撬起的过程中手向下压撬棍的力
考点二、功的计算
如图甲所示，水平地面上的一物体，受
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于
状态，第4秒末时，物体受到的摩擦力是
N，第6秒末到第9秒末，推力F做功是
J．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
例4、马拉着重104N的车在水平公路上
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)匀速前进，30min走了5.4km，车在前进过程中受的摩擦阻力是1000N．则马对车的水平拉力是
，马在这段时间内对车做功
。
考点三、功率的计算
例5、成成同学提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到5楼的家里。下列对此过程中做功和功率的估算，合理的是（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
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3000W
C．他爬楼做的功约为6×104J
D．他爬楼做功的功率约为1×104W
例6、在趣味运动会上，小
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)明、小李、小张参加了接力赛：小明用10N的水平拉力将5kg的箱子沿水平地面拉动10m，然后交给小李；小李匀速提起箱子到离地0.8m高处，继续水平方向拉动10m，然后将箱子交给小张；小张的质量为60kg，背着该箱子在100s内从1楼走到6楼（每层楼高3米），并克服阻力做功250J．在整个过程中，小明对箱子做功
焦，小李对箱子做功
焦，小张做功的总功率是
瓦。（g取10N/kg）
1．（2019?西湖区校级模拟
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)）如图所示，用大小相等的拉力F分别沿斜面和水平面拉同一个木箱，拉力方向和运动方向始终一致。斜面AB粗糙，长度为sAB，水平面CD光滑，长度为sCD，运动时间分别为tAB、tCD，运动速度分别为vAB、vCD．则（ ）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．若sAB＝sCD，则拉力在AB段做功较多
B．若sAB＞sCD且tAB＝tCD，则拉力在AB段做功较快
C．若sAB＝sCD且tAB＞tCD，则拉力在AB段做功较快
D．若vAB＝vCD，则拉力在AB段和CD段做功一样多
2．下列说法中正确的是（ ）
A．只有正在做功的物体才具有能
B．只要能够做功的物体就具有能
C．正在做功的物体一定具有势能
D．能够做功的物体一定具有动能
3．（2019秋?庐江县期末）投掷实心球
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)是体育中考项目之一。若不计空气阻力，实心球从离手到落地前的过程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（ ）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．①③④
B．②③④
C．①④
D．③④
（2019秋?灌云县月考）在探究“汽
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)车的速度”的实验中，甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图象分别如图（1）、（2）所示。由图可知，甲车的速度是
m/s，乙车的速度是
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
m/s。所以甲车的动能
（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙车的动能；经过相同的时间，甲、乙两车牵引力做的功之比为
。（空气阻力忽略不计）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
5．（2020春?市南区校级月考）在“观察
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)从斜面滑下的小车在水平面上的运动”活动中，小车在相同斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑到达底端在毛巾、棉布和木板上向前运动一段距离，分别停在如图所示位置。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）小车在相同斜面顶端由静止释放，是为了使小车到达水平面时的
相同，这是
法的要求。
（2）上图中小车在
材
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)料表面滑行时，水平面粗糙程度最小，小车受到的阻力最小，小车运动的越远。如果运动的物体在
的理想情况下，它将保持原来的速度一直运动下去。300多年前，伽利略曾采用类似的方法得出相同的推论。
（3）实验中，小车停止在棉布、木板表面时对接触面的压强分别是p1、p2，则p1 p2．（选填“大于”、“等于”或“小于”）
6．（2018?福建）学校机器人兴趣
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)小组进行“精准吊装”实验。7块长短不一的长方体木块均平放在水平地面上，机器人将木块按长度从大到小依次吊装并对称叠放。已知木块的密度相同，高度均为h＝0.2m，宽度均为b＝0.2m，不同序号木块的质量如下表，其中m＝12kg，g取10N/kg。
（1）已知1号木块的长度a＝1.2m，求未叠放时1号木块对地面的压强；
（2）如图，把2号木块吊装到1号木块的上面，求此过程克服木块重力所做的功；
（3）机器人完成全部吊装叠放用时6min求整个过程克服木块重力做功的功率。
序号
1
2
3
4
5
6
7
质量
2m
m
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
7．017年5月5日，大飞机C919首飞任务的完成，标志着我国航空工业向前迈进了一大步。C919主要性能参数如表
21·世纪
教育网
中国商飞C919
最大起飞重量
77.3吨
巡航速度
0.78﹣0.8马赫（相当于954km/h到980km/h）
巡航高度
12100米
最长航程
5555公里
最多座椅数
190个
请回答下列问题：
（1）当C919发动机总推力达到2×105N，飞行速度达到972km/h时，C919发动机的总输出功率是多少？
（2）当C919以起飞重量72.5t停在机
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)场时，轮胎与地面的接触面积大约为1000cm2，则C99对地面的压强约为多少（g取10N/kg）？
8．（2020?嘉兴一模）2017年12月24日，我国自主研制的最大水陆两栖飞机AG600在广东珠海首飞成功。AG600可以在地面或水上起飞和降
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)落，20秒内可一次汲满水12吨，主要用于大型灭火和水上救援。已知飞机空载质量为41.5吨，最大巡航速度500千米/时。（g取10牛/千克）
（1）飞机空载时浮在水面上时，则飞机浸在液体中部分受到的水的所有压力可以等效为一个力，则该力大小为
N；www.21-cn-jy.com
（2）在某次地面上滑行测试中，静止在水
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)平地面上时飞机对地面的压强为p，则当飞机以72千米/时的速度在地面匀速直线滑行1分钟时，此过程中飞机对地面的压强
（选填“大于”“小于”或“等于”）p（滑行过程中与地面接触面积不变）；
（3）飞机从某地机场跨区域去参加救援活动，则飞机飞行过程中
（选填“不会”或“会”）经过含有臭氧层的大气层；
（4）在某次水面滑行测试中，蓄有
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)8.5吨水的飞机，在水面上以36千米/时的速度匀速直线滑行1分钟，若滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，则飞机的牵引力做了多少功？
9．（2011秋?镇海区期
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)末）如图是漫画《向左走，向右走》中的一幅：在50s的时间内，男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m，女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m．他们两人对物体做功多的是
（选填“男孩”或“女孩”），所做的功为
焦。
10．某海上蹦极挑战者的质量为50kg，下落的高度为45m，所用的时间为5s，g取10N/kg，求：（1）挑战者下落的平均速度；
（2）重力对挑战者所做的功
（3）重力做功的功率。
1．（2020?荆门）如图所示，置于水
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)平地面上的容器中盛有密度为0.8×103kg/m3的液体，质量为0.3kg、边长为5cm的正方体用细绳悬挂在容器上方的位置A，已知正方体底部距液面的高度为0.4m，剪断细绳后该正方体沿竖直方向下落，最终停在容器底部B点，此时液体的深度为0.8m。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．正方体静止在位置A时拉力的大小为0.3N
B．正方体在液体中受到的浮力为3N
C．正方体从开始下落至其底部刚与液面接触的过程中重力做功为2.4J
D．正方体静止在容器底部B时，液体对正方体底面的压力为16N
2．（2020?荆门）如图甲所示，物体
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0～6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4s内，物体克服摩擦力所做的功为（ ）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．10J
B．30J
C．50J
D．80J
3．（2020?安顺）仅
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（ ）【来源：21cnj
y.co
m】
A．机械效率
B．功率
C．功
D．有用功
4．（2020?温州）某跳伞运动员从飞
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是
。
（2）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是
。
（3）计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。
5．如图所示，甲为一半径为R的光滑的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；
（2）乙中物体在水平面上的摩擦力f为多少？
（3）乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。
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精品试卷·第
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第3节
能量转化的量度
1、理解做功的含义及做功的两个必要因素，学会利用功的计算公式进行简单的计算。
2、理解功率的定义及功率的意义，学会利用功率的计算公式进行简单的计算。
1.
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一段距离。
2、功的定义：力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
3.功的公式：W=F·s
4、功的单位：焦耳，简称为“焦”，单位符号为J；1焦耳=1牛?米。
5、功率的意义：功率是表示物体做功快慢的量。
6、功率的定义：单位时间内完成的功叫做功率。
7、功率的公式：P=w/t,推出式：P=Fv
8、功率的单位：瓦特，简称“瓦",单位符号为“W”。
单位之间的换算关系瓦=1焦/秒；1千瓦=
1000瓦;1兆瓦=1X10瓦。
重要提示
做功的过程，就是能量转化的过程。力对物体做了多少功，就有多少能发生了转化，功是能量转化的量度。
物体做功的多少，只与力和在力的方向上通过的距离有关，与接触面是否粗糙及是否倾斜等无关。
F与s必须是同时作用在同一物体上（同一时间内所作用的力和在力的方向上移动的距离）。
功率表示能量转化的快慢而不是多少，功率的大小与时间无关。
考点一、功
例1、关于力对物体做功的叙述，下列说法中正确的是（ ）
A．举重运动员举着杠铃不动，运动员竖直向上托举的力对杠铃做了功
B．人推汽车但没有推动，人的推力对汽车做了功
C．起重机吊着重物上升，钢绳竖直向上的拉力对重物做了功
D．足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功
【解析】A、运动员举着杠铃不动，有力但是没有在力的方向上移动距离，所以没有做功。
B、人推车，车没动，有力的作用，但是没有在力的方向上移动距离，所以没有做功。
C、起重机吊着重物上升，钢丝对重物有向上的拉力，同时重物在力的作用下沿力的方向移动了距离，所以做功了。21世纪教育网版权所有
D、足球在水平地面上滚动，足球受重力的作用，但是并没有在重力的方向上移动距离，所以重力没有对足球做功。21教育网
故选：C。
例2、下列各种情境中，做功的是（ ）
A．人提水桶水平移动
B．运动员举着杠铃不动
C．足球飞向空中后踢球的力
D．石头被撬起的过程中手向下压撬棍的力
【解析】A、人提水桶水平移动，人给水桶一个向上的力，水桶向上没有移动距离，人对水桶没有做功。不符合题意；21cnjy.com
B、用力举着杠铃不动，给杠铃一个向上的力，杠铃向上没有移动距离，力对重物没有做功。不符合题意。
C、足球飞向空中靠惯性向前飞行，有距离无力，故踢球的力不再做功，不符合题意。
D、石头被撬起的过程中手向下压撬棍的力，有力也有距离，具备做功的两个必要因素，做了功。符合题意。
故选：D。
考点二、功的计算
如图甲所示，水平地面上的一物体，受
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于
状态，第4秒末时，物体受到的摩擦力是
N，第6秒末到第9秒末，推力F做功是
J．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
【解析】（1）从图乙可以看出物体在第2秒末时速度为0，所以物体静止；
（2）从图乙v﹣t图象上看出
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，第6s以后，物体做匀速直线运动，受到的摩擦力f＝F＝4N；第4秒末时，物体加速运动，和6s以后相比，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，大小为4N；2·1·c·n·j·y
（3）从图乙可以看出，6s～9s这段时间中F＝4N，v＝2m/s，
由v＝可得，s＝vt＝2m/s×3s＝6m，
利用功的计算公式得，W＝Fs＝4N×6m＝24J；
故答案为：静止；4；24。
例4、马拉着重104N的车在水平公路上
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)匀速前进，30min走了5.4km，车在前进过程中受的摩擦阻力是1000N．则马对车的水平拉力是
，马在这段时间内对车做功
。
【解析】马车在水平路面上受水平向前的拉力F，水平向后的阻力f，
马车做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可得，水平拉力F＝f＝1000N，
马对车做的功W＝Fs＝1000N×5.4×103m＝5.4×106J；
故答案为：1000N；5.4×106J
考点三、功率的计算
例5、成成同学提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到5楼的家里。下列对此过程中做功和功率的估算，合理的是（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
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3000W
C．他爬楼做的功约为6×104J
D．他爬楼做功的功率约为1×104W
【解析】（1）根据生活经验可知，一个鸡蛋的质量约50g，30个鸡蛋的质量为1500g，重力G1＝m1g＝1.5kg×10N/kg＝15N，【版权所有：21教育】
此同学实际爬楼高度h＝3m×（5﹣1）＝12m；
故提鸡蛋的力大约做功W＝G1h＝15N×12m＝180J，﹣﹣﹣﹣﹣故A合理；
成成自己体重G＝500N，
他爬楼自身做的功W2＝G2h＝500N×12m＝6×103J，
他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到5楼
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的过程中爬楼做的功W总＝W1+W2＝180J+6×103J＝6.18×103J，﹣﹣﹣故C不合理；2-1-c-n-j-y
（2）从1楼到5楼大约1min，则他提鸡蛋的力做功的功率P1＝＝＝3W；﹣﹣﹣﹣﹣故B不合理；
爬楼做功的功率P2＝＝＝1.03×102W，﹣﹣﹣﹣﹣故D不合理。
故选：A。
例6、在趣味运动会上，小
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)明、小李、小张参加了接力赛：小明用10N的水平拉力将5kg的箱子沿水平地面拉动10m，然后交给小李；小李匀速提起箱子到离地0.8m高处，继续水平方向拉动10m，然后将箱子交给小张；小张的质量为60kg，背着该箱子在100s内从1楼走到6楼（每层楼高3米），并克服阻力做功250J．在整个过程中，小明对箱子做功
焦，小李对箱子做功
焦，小张做功的总功率是
瓦。（g取10N/kg）
【解析】小明用10N的水平拉力将5kg的箱子沿水平地面拉动10m，小明对箱子做功W1＝Fs＝10N×10m＝100J；【出处：21教育名师】
小李对箱子做功W2＝G1h＝m1gh＝5kg×10N/kg×0.8m＝40J；
小张克服重力做功W3＝（G2+G1）h′＝（
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)m2g+m1g）h′＝（60kg×10N/kg+5kg×10Nkg）×（6﹣1）×3m＝9750J，21教育名师原创作品
小张做功的总功W总＝W3+W4＝9750J+250J＝10000J，
总功率P＝＝＝100W。
故答案为：100；40；100
1．（2019?西湖区校级模拟
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)）如图所示，用大小相等的拉力F分别沿斜面和水平面拉同一个木箱，拉力方向和运动方向始终一致。斜面AB粗糙，长度为sAB，水平面CD光滑，长度为sCD，运动时间分别为tAB、tCD，运动速度分别为vAB、vCD．则（ ）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．若sAB＝sCD，则拉力在AB段做功较多
B．若sAB＞sCD且tAB＝tCD，则拉力在AB段做功较快
C．若sAB＝sCD且tAB＞tCD，则拉力在AB段做功较快
D．若vAB＝vCD，则拉力在AB段和CD段做功一样多
【解答】A、沿斜面和水平面拉木箱时，所用的力F相等，若sAB＝sCD，则根据W＝Fs可知，拉力在AB段和CD段做功一样多，故A错误；21
cnjy
com
B、沿斜面和水平面拉木箱时，所用的力F相等，若sAB＞sCD，则根据W＝Fs可知，拉力在AB段做功较多，因为tAB＝tCD，所以根据P＝可知，拉力在AB段做功较快，故B正确；
C、由A知，拉力在AB段和CD段做功一样多；若tAB＞tCD，根据P＝可知，拉力在AB段做功较慢，故C错误；
D、沿斜面和水平面拉木箱时，所用的力F相等，若vAB＝vCD，根据W＝Fs＝Fvt可知，时间不确定，无法比较做功的多少，故D错误。
故选：B。
2．下列说法中正确的是（ ）
A．只有正在做功的物体才具有能
B．只要能够做功的物体就具有能
C．正在做功的物体一定具有势能
D．能够做功的物体一定具有动能
【解答】A、物体具有能量，但不一定正在做功，如举在高处静止的物体具有重力势能，但没有做功，故A错误；
B、一个物体如果能够对外做功，我们就说它具有能，因此只要能够做功的物体就具有能，故B正确；
C、正在做功的物体可能是具有动能，也可能是具有势能，故C错误；
D、能够做功的物体一定具有能，但不一定是动能，故D错误。
故选：B。
3．（2019秋?庐江县期末）投掷实心球
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)是体育中考项目之一。若不计空气阻力，实心球从离手到落地前的过程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（ ）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．①③④
B．②③④
C．①④
D．③④
【解答】（1）小球上升的过程
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)中，速度越来越小，动能越来越小，当上升到最高点时，速度最小，动能最小，下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大。
所以动能是先减小，上升到最
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)高点速度最小，动能最小，后又增大。故图①错误，图②正确。（2）小球上升的过程中，高度越来越大，重力势能越来越大，当上升到最高点时，高度最高，重力势能最大，下落的过程中，高度越来越小，最后落地，重力势能越来越小，直到为零。所以重力势能是先增大，上升到最高点重力势能最大，后又减小，最后为零。故图③正确，由于此时不计空气阻力，所以机械能是守恒的，故机械能不变，图④正确。
故选：B。
（2019秋?灌云县月考）在探究“汽
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)车的速度”的实验中，甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图象分别如图（1）、（2）所示。由图可知，甲车的速度是
m/s，乙车的速度是
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
m/s。所以甲车的动能
（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙车的动能；经过相同的时间，甲、乙两车牵引力做的功之比为
。（空气阻力忽略不计）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
【解答】（1）由图象知，甲的速度为v甲＝＝＝5m/s，乙的速度为v乙＝3m/s；
已知两车完全相同，所以质量相同；因为甲的速度大于乙的速度，所以甲的动能大于乙的动能；
（2）在匀速直线行驶过程中，F甲＝F乙＝f，
因为W＝Fs，v＝，
所以，相同时间牵引力做的功之比为：＝＝＝。
故答案为：5；
3；
大于；
5；3。
5．（2020春?市南区校级月考）在“观察
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)从斜面滑下的小车在水平面上的运动”活动中，小车在相同斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑到达底端在毛巾、棉布和木板上向前运动一段距离，分别停在如图所示位置。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）小车在相同斜面顶端由静止释放，是为了使小车到达水平面时的
相同，这是
法的要求。
（2）上图中小车在
材
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)料表面滑行时，水平面粗糙程度最小，小车受到的阻力最小，小车运动的越远。如果运动的物体在
的理想情况下，它将保持原来的速度一直运动下去。300多年前，伽利略曾采用类似的方法得出相同的推论。
（3）实验中，小车停止在棉布、木板表面时对接触面的压强分别是p1、p2，则p1 p2．（选填“大于”、“等于”或“小于”）
【解答】（1）实验中，每次
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)都让小车从同一个斜面的相同位置由静止开始滑下，是为了使小车到达斜面底端时具有相同的速度，这是控制变量法的要求。
（2）由实验现象可知，图中小车在不同材料表面滑行时，水平面粗糙程度越小，小车受到的阻力越小，小车运动的越远。
在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动物体不受任何阻力的理想情况下，它将保持匀速直线运动。
（3）压强是压力与受力面积的比，两次的压力大小相同，受力面积也相同，因此压强相同，则p1等于p2。
故答案为：（1）速度；控制变量；（2）木板；不受阻力；（3）等于。
6．（2018?福建）学校机器人兴趣
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)小组进行“精准吊装”实验。7块长短不一的长方体木块均平放在水平地面上，机器人将木块按长度从大到小依次吊装并对称叠放。已知木块的密度相同，高度均为h＝0.2m，宽度均为b＝0.2m，不同序号木块的质量如下表，其中m＝12kg，g取10N/kg。
（1）已知1号木块的长度a＝1.2m，求未叠放时1号木块对地面的压强；
（2）如图，把2号木块吊装到1号木块的上面，求此过程克服木块重力所做的功；
（3）机器人完成全部吊装叠放用时6min求整个过程克服木块重力做功的功率。
序号
1
2
3
4
5
6
7
质量
2m
m
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
【解答】（1）由题可知，木块放
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)在水平地面上，1号木块对地面的压力大小为F1＝G1＝m1g＝2mg＝2×12kg×10N/kg＝240N，S1＝ab＝1.2m×0.2m＝0.24m2，
则1号木块对地面产生的压强为：p1＝＝＝1000Pa；
（2）由题可知，把2号木块吊装到1号木块的上面，此过程中克服木块所做的功为：
W2＝G2h＝mgh＝12kg×10N/kg×0.2m＝24J；
（3）由表中数据可知，吊装n（n＞1）号木块所做的功为：Wn＝Gn（n﹣1）h＝＝mgh＝24J
则W总＝6Wn＝6×24J＝144J，
功率大小为：P＝＝＝0.4W。
答：（1）已知1号木块的长度a＝1.2m，未叠放时1号木块对地面的压强为1000Pa；
（2）把2号木块吊装到1号木块的上面，此过程克服木块重力所做的功为24J；
（3）机器人完成全部吊装叠放用时6min，整个过程克服木块重力做功的功率为0.4W。
7．017年5月5日，大飞机C919首飞任务的完成，标志着我国航空工业向前迈进了一大步。C919主要性能参数如表
21·世纪
教育网
中国商飞C919
最大起飞重量
77.3吨
巡航速度
0.78﹣0.8马赫（相当于954km/h到980km/h）
巡航高度
12100米
最长航程
5555公里
最多座椅数
190个
请回答下列问题：
（1）当C919发动机总推力达到2×105N，飞行速度达到972km/h时，C919发动机的总输出功率是多少？
（2）当C919以起飞重量72.5t停在机
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)场时，轮胎与地面的接触面积大约为1000cm2，则C99对地面的压强约为多少（g取10N/kg）？
【解答】（1）飞行速度v＝972km/h＝972×m/s＝270m/s，
发动机的总输出功率：P＝＝＝Fv＝2×105N×270m/s＝5.4×107W；
（2）轮胎与地面的接触面积大约为1000cm2＝0.1m2；
C919对地面的压力：F＝G＝mg＝72.5×103kg×10N/kg＝7.25×105N，
对地面的压强：p＝＝＝7.25×106Pa。
答：（1）C919发动机的总输出功率是5.4×107W；
（3）C919对地面的压强为7.25×106Pa。
8．（2020?嘉兴一模）2017年12月24日，我国自主研制的最大水陆两栖飞机AG600在广东珠海首飞成功。AG600可以在地面或水上起飞和降
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)落，20秒内可一次汲满水12吨，主要用于大型灭火和水上救援。已知飞机空载质量为41.5吨，最大巡航速度500千米/时。（g取10牛/千克）
（1）飞机空载时浮在水面上时，则飞机浸在液体中部分受到的水的所有压力可以等效为一个力，则该力大小为
N；www.21-cn-jy.com
（2）在某次地面上滑行测试中，静止在水
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)平地面上时飞机对地面的压强为p，则当飞机以72千米/时的速度在地面匀速直线滑行1分钟时，此过程中飞机对地面的压强
（选填“大于”“小于”或“等于”）p（滑行过程中与地面接触面积不变）；
（3）飞机从某地机场跨区域去参加救援活动，则飞机飞行过程中
（选填“不会”或“会”）经过含有臭氧层的大气层；
（4）在某次水面滑行测试中，蓄有
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)8.5吨水的飞机，在水面上以36千米/时的速度匀速直线滑行1分钟，若滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，则飞机的牵引力做了多少功？
【解答】（1）飞机空载质量：m＝41.5t＝4.15×104kg，
飞机空载受到的重力是G＝mg＝4.1
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)5×104kg×10N/kg＝4.15×105N；飞机浸在液体中部分受到的水的所有压力等于浮力为4.15×105N；
（2）机翼在压强差的作用下，受到升力作用，飞机对地面的压强小于静止在水平地面上时飞机对地面的压强；
（3）臭氧大量吸收紫外线，为人类生存环境的天然屏障，大气稳定，利于高空飞行；
（4）飞机飞行过程中所受阻力：
f＝0.5G总＝0.5m总g＝0.5（m飞机+m水）g＝0.5×（41.5+8.5）×103kg×10N/kg＝2.5×105N，
因为匀速直线飞行，所以牵引力：F＝f＝2.5×105N，
飞机飞行的速度：v＝36km/h＝36×m/s＝10m/s，
由v＝得，飞机飞行的距离：s＝vt＝10m/s×60s＝600m，
牵引力做功：
W＝Fs＝2.5×105N×600m＝1.5×108J。
故答案为：（1）4.15×105；（2）小于；（3）会；（4）1.5×108J。
9．（2011秋?镇海区期
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)末）如图是漫画《向左走，向右走》中的一幅：在50s的时间内，男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m，女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m．他们两人对物体做功多的是
（选填“男孩”或“女孩”），所做的功为
焦。
【解答】读图可知，男孩提物体的力与运动的方向不在一条
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)直线上，所以不做功；箱子在女孩5N拉力的作用下，沿力的方向移动了100m，所以做了功。可见女孩做的功多。
做功的大小为W＝Fs＝5N×100m＝500J。
故答案为：女孩；500。
10．某海上蹦极挑战者的质量为50kg，下落的高度为45m，所用的时间为5s，g取10N/kg，求：（1）挑战者下落的平均速度；
（2）重力对挑战者所做的功
（3）重力做功的功率。
【解答】解：（1）挑战者下落的平均速度：v＝＝＝9m/s；
（2）重力对挑战者所做的功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×45m＝22500J；
（3）重力做功的功率：P＝＝＝4500W。
答：（1）挑战者下落的平均速度为9m/s；
（2）重力对挑战者所做的功为22500J；
（3）重力做功的功率为4500W
1．（2020?荆门）如图所示，置于水
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)平地面上的容器中盛有密度为0.8×103kg/m3的液体，质量为0.3kg、边长为5cm的正方体用细绳悬挂在容器上方的位置A，已知正方体底部距液面的高度为0.4m，剪断细绳后该正方体沿竖直方向下落，最终停在容器底部B点，此时液体的深度为0.8m。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．正方体静止在位置A时拉力的大小为0.3N
B．正方体在液体中受到的浮力为3N
C．正方体从开始下落至其底部刚与液面接触的过程中重力做功为2.4J
D．正方体静止在容器底部B时，液体对正方体底面的压力为16N
【解答】A．正方体静止在位置A时处于平衡状态，受到的拉力和自身的重力是一对平衡力，二力大小相等，
则拉力F＝G＝mg＝0.3kg×10N/kg＝3N，故A错误；
B．正方体在液体中沉底并浸没，受到的浮力F
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)浮＝ρ液gV排＝ρ液gV＝0.8×103kg/m3×10N/kg×（0.05m）3＝1N，故B错误；
C．由题意可知，正方体底部距液面的高度为0.4m，在液体中浸没时液体的深度为0.8m，
因无法确定容器内原来液体的深度，所以无法确定
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)正方体下落的高度，也就无法计算正方体从开始下落至其底部刚与液面接触的过程中重力做的功，故C错误；
D．正方体静止在容器底部B时，水对正方体底面的压强p＝ρ液gh＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.8m＝6400Pa，
由p＝可得，水对正方体底面的压力F′＝pS＝6400Pa×（0.05m）2＝16N，故D正确。
故选：D。
2．（2020?荆门）如图甲所示，物体
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0～6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4s内，物体克服摩擦力所做的功为（ ）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．10J
B．30J
C．50J
D．80J
【解答】解：由图乙可知，在2～4s内，拉力F＝3N，
由图丙可知，在2～4s内，物体做匀速运动，v＝5.0m/s，此时摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，f＝F＝3N，21
cnjy
com
由v＝可得，物体运动的距离：
s＝vt＝5.0m/s×2s＝10m，
物体克服摩擦力所做的功：
W＝fs＝3N×10m＝30J。
故选：B。
3．（2020?安顺）仅
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（ ）【来源：21cnj
y.co
m】
A．机械效率
B．功率
C．功
D．有用功
【解答】建成一所医院所做的有用功是相同的，为了减小做功的时间（缩短工期），根据P＝可知，需要增大挖掘机的功率，所以，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的功率，故B正确，ACD错误。
故选：B。
4．（2020?温州）某跳伞运动员从飞
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是
。
（2）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是
。
（3）计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。
【解答】（1）由图甲可知，跳伞运动员在AB段处于加速降落过程中，此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力；
（2）①图中降落伞打开，运动员受到的阻力大于重力，运动员处于减速降落过程，应该是图甲曲线中BC阶段，故①不符合题意；
②图中运动员已经着陆，运动员的速度为0，与图甲曲线中CD阶段不符，故②不符合题意；
③图中降落伞打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，是图甲曲线中CD阶段，故③符合题意；
④图中降落伞未打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，应该是图甲曲线中AB阶段，故④不符合题意；
（3）由图甲可知，运动员在AB段的速度为v＝50m/s，时间为t＝40s﹣20s＝20s，
由速度公式得，运动员在AB段下降的高度：
h＝s＝vt＝50m/s×20s＝1000m，
则运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功为：
W＝Gs＝700N×1000m＝7×105J。
故答案为：（1）运动员和跳伞设备的总重力大于阻力；
（2）③；
（3）运动员和跳伞设备总重力在AB段所做的功为7×105J。
5．如图所示，甲为一半径为R的光滑的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；
（2）乙中物体在水平面上的摩擦力f为多少？
（3）乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。
【解答】（1）乙中重力对物体做的功：W＝GR；
（2）甲中物体在水平面上克服摩擦做的功等于物体沿光滑的半圆弧槽下滑重力做的功，所以，GR＝fS1，所以，f＝，即乙中物体在水平面上的摩擦力f为：；
（3）由题可知，GR＝W′+fS2，所以，
乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功：W′＝GR﹣fS2＝。
答：（1）乙中重力对物体做的功是GR；
乙中物体在水平面上的摩擦力f为；
（3）乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功是。
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精品试卷·第
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