中考物理复习基础知识+典型考题详解：功和功率

中考物理复习基础知识+典型考题详解：功和功率

一、功

1.功：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动一段距离,就说这个力对物体做

了功，用符号w表示

2.做功的两个因素：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。

在下列三种情况下，力对物体没有做功：

不做功的情

分析事例

况

物体在运动方向上没有受到力的作用，足球离开脚后在水平面上滚

有距离无力由于惯性通过一段距离，也就是没有力动了一段距离，人对足球没

做功，也称为“不劳无功”有做功

有力作用在物体上，但物体没动，即物小朋友用力但没有搬起石

有力无距离

体没有通过距离，也叫“劳而无功”头，对石头没有做功

提水桶，水桶水平移动了一

力与距离的物体受到了力的作用，也通过了一段距

段距离，竖直提桶的力不做

方向垂直离，但通过的距离与受力的方向垂直

功

2.功的计算

（1）力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

（2）功的计算公式为W=Fs,其中W表示功，单位是焦耳；F表示力，单位牛顿；s表示沿

力的方向移动的距离，单位是米。

公式解题注意事项解题步骤

①重力计算过程中质量的单位换算；

功的W=Gh②看清题目中求的是单个物体的重力①先确定力的大小；

计算还是几个物体的重力②再确定距离的多少；

③选择适当的公式进行

当物体做匀速运动时根据二力平衡求计算

W=fs

解摩擦力

1.随着云时代的来临，大数据也吸引了越来越多的关注。同学们在初中物理学习的过程中,

也接触到了许多数据。下列符合生活实际的是（）

A.分子的尺度约为1mm

B.此时考场的大气压约为lOOOPa

C.将两个鸡蛋举高1m做功约10J

D.一名初中生以正常速度爬楼梯的功率约为100W

【答案】D

【详解】A.分子的量度单位为10mm,即O.lnm,故A不符合实际；

B.考场的大气压接近一个标准大气压，约1.0xl05pa,故B不符合实际；

C.两个鸡蛋重力约1N,举高1m做功

l/l/=G/?=lNxlm=lJ

故C不符合实际；

D.一初中生以正常速度从一楼登上三楼所做功为

W=Gh=mgh=50kgxl0N/kgx6m=3000J

一初中生以正常速度从一楼登上三楼用时间约30s,爬楼梯的功率约为功率

W_3000J_

Pt30s100W

故D符合实际。

故选D。

2.下列生活实例中，人对物体施加的力做功的有()

甲：箱子在推力作用乙：提看小桶在水平路丙：用尽全力搬石丁：物体在绳子作用

下前进了一段距离面匀速前行一段距离头，搬而未起下升高一段距离

A.甲和乙B.甲和丁C.乙和丙D.丙和丁

【答案】B

【详解】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，二者缺一不可。

甲中，箱子在推力的作用下向前运动了一段距离，有力作用在箱子上，箱子在力的方向上通

过了距离，所以推力对物体做了功；

乙中，提着小桶在水平路上前行，人给小桶一个向上的力，而小桶沿水平方向移动，小桶向

上没有移动距离，人对小桶没有做功；

丙中，用尽全力搬石头，但未搬动，有力作用在物体上，但没有移动距离，不做功；

丁中，物体在绳子的作用下沿力的方向升高一段距离，力对物体做了功。

综上，ACD不符合题意，B符合题意。

故选Bo

3.某工人在水平地面上，用50N的水平推力推动重为100N的物体，使它沿水平方向移动

3m,该过程中重力所做的功是J,水平推力所做的功是J。

【答案】0150

【详解】口］物体在水平地面上移动3m,没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，

即重力所做的功为0。

⑵水平推力所做的功W=Fs=50Nx3m=150J

4.该飞机有〃=14个轮子，满载静止在水平跑道上时每个轮子与地面的接触面积约为

S0=0.3m1疫情期间，该飞机执行一次飞行任务，满载着抗疫物资从成都飞抵武汉，已知

起飞质量6=210t,飞行高度/?=800m,飞行距离s=1080km,飞行时间f=100min。g取

10N/kg,求：

(1)飞机满载静止在水平跑道上时对地面的压强p；

(2)飞机飞行过程中的平均速度也

(3)飞机升空过程克服重力做的功

59

【答案】（1）5xlOPa.（2）i80m/s；（3）l-68xlOJ

【详解】解：（1）飞机的总重力

G=mg=21OxlO3kgxlON/kg=2.1xlO6N

飞机满载静止在水平跑道上时对地面的压强

（2）匕机K行过程中的平均速度

（3）飞机升空过程克服重力做的功

W=G/?=2.1xlO6Nx8OOm=1.68xlO9J

答：（1）飞机满载静止在水平跑道上时对地面的压强是5xlO'Pa；

（2）飞机飞行过程中的平均速度是180m/s；

（3）飞机升空过程克服重力做的功是1.68X109J»

二、功率

1.定义：功和做功时间之比叫做功率。

2.物理意义：表示做功快慢的物理量。

3.公式：，。

4.单位：主单位W,常用单位kW,换算：lkW=103w。

5.功率的计算

功率的计算公式为7,其中P表示功率，单位是瓦特；W表示做功的多少，单位是焦

pn—_W_—_F_s—rV

耳；t表示时间，单位是秒。公式推导：tto

注意：P、IV、t必须对应于同一段时间和同一物体；/具有普遍性，不限制物体的运

P=—

动状态，题目中若出现距离，则考虑公式,/;若出现速度，没有距离，则考虑公

式P=Fv。

例题

1.如图甲所示，一物块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，两次拉动物块得到

的5-t图像如图乙所示，对应的弹簧测力计示数分别为8和F2,两次拉力的功率分别为々

和P2,下列说法正确的是()

A.月B.々〈鸟C.片>鸟D.片=鸟

【答案】C

【详解】根据5-t图像可知，两次均做匀速直线运动，在水平方向上，物体在拉力、滑动摩

擦力二力作用下平衡，且滑动摩擦力只与压力、接触面粗糙度有关，所以两次实验时的拉力

大小相同，则弹簧测力计示数F］和F2相同；相同的时间，第1次运动的距离大于第2次，

则第1次的速度较大，根据可知片故ABD错误，C正确。

故选Co

2.小华同学用80N的水平推力，推放在水平地面上重500N的物体，使其作匀速直线运动。

若该物体在10s内移动5m,则在此过程中它的速度为m/s,小华做的功是J,功

率是W<.

【答案】0.540040

【详解】［1］物体的速度

丫=上==0.5m/s

t10s

⑵小华做的功

W=Fs=80Nx5m=400J

[3]小华的功率

「上=幽=4•

t10s

3.无为高铁站站房面积约3500平方米，无为站的站房南北长72米，东西宽49.8米，高

23米，站房高峰每小时客流量按1380人标准设计。某列车以60m/s的速度匀速行驶100s,

行驶中受到的阻力为1X105N,这一匀速行驶过程中列车克服阻力做功的功率为Wo

&处有:

1E要

【答案】6xl06

【详解】列车以v=60m/s匀速行驶，行驶中受到的阻力为

/=lxlO5N

此过程列车克服阻力做功的功率为

56

P=IK=A=/v=lxlONx60m/s=6xlOW

一、单选题

1.某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他提鸡蛋的力做的功最接近

于（）

A.6JB.30JC.60JD.90J

【答案】C

【详解】一个鸡蛋的质量约为50g,20个鸡蛋的质量约为加=20?50g=1000g=lkg

20个鸡蛋的重约为G=，"g=l峨kg=10N

1楼到3楼的高度为6m,把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他提鸡蛋的力做的功

约为W=G/i=10N?6m=60J

故选Co

2.人体摄入过多的能量会转化为脂肪引起肥胖，某品牌可乐的营养成分表如下，质量为60kg

的小丁喝了一罐该品牌可乐后，想通过爬楼梯的方式来消耗此次摄入的能量，g取10N/kg,

为了达到目标，他需要爬楼梯的高度最接近（）

项II每罐

能量594千焦

蛋白质0克

脂肪0克

碳水化合物35.0克

---糖35.0克

钠39.6毫克

A.10000mB.1000mC.100mD.60m

【答案】B

【详解】由可乐的营养成分表可知，一罐可乐能量为Q=594000J；小丁受到的重力为

G=n?g=60kgxl0N/kg=600N

又有W=Gh可得，爬楼梯消耗的能量

W=Q=600Nx力=594000J

解得h=990m,所以他需要爬楼梯的高度最接近1000m。

故选B。

3.撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目，它可依次分解为如图

所示几个连续的过程。身高1.9m、体重80kg的运动员，在一次撑杆跳训练中的成绩是5m,

则他克服重力做的功最接近（运动员起跳前重心高约1m）（）

A.1600JB.2400JC.3200JD.4000J

【答案】C

【详解】运动员撑杆跳训练中的成绩是5m,其重心升高到5m高度处；该运动员身高1.9m,

重心的高度约为1m,故跳过5m的高度时，克服重力做功为

W=G/?=mgAh=80kgxl0N/kgx（5-l）m=3200J

故ABD不符合题意；C符合题意。

故选Co

4.下列有关中学生的估测符合实际的是（）

A.眨眼一次的时间约为3s

B.正常步行的速度约为1.4km/h

C.游泳时受到的浮力约为500N

D.完成一次引体向上做的功约为2000J

【答案】C

【详解】A.眨一次眼的时间约是十分之一秒，故A不符合题意；

B.正常步行的速度约为lm/s,合3.6km/h,故B不符合题意；

C.人体重约500N,人密度与水相当，可认为悬浮在水中，浮力与重力相等，因此游泳时受

到的浮力约为500N,故C符合题意；

D.人体重约500N,完成一次引体向上，上升高度为手臂长，约0.6m,因此做的功约为

W=mgh=500Nx0.6m=300J

故D不符合题意。

故选C。

5.一物体在拉力的作用下沿水平方向做直线运动，物体在前5s内加速行驶了30m,后5

秒内以10m/s的速度做匀速直线运动，若物体在运动的过程中所受的阻力大小始终为20N,

通过计算可知（）

A.前5s内，物体的平均速度为5m/sB.前5s内，物体的拉力等于阻力为20N

C.后5s内，拉力做的功为1000JD.后5s内，拉力做功的功率为：LOOW

【答案】C

【详解】A.前5s内，物体的平均速度

s.30m/.

v.=—=------=6m/s

1%5s

故A不符合题意；

B.前5s内，物体做的是加速运动，不是处于平衡状态，则物体在水平方向所受的拉力与阻

力不是一对平衡，它们的大小不等，则阻力的大小不等于20N,故B不符合题意；

C.后5s内，物体移动的距离

S2=v2t2=10m/sx5s=50m

拉力所做的功

W=Fs2=20Nx50m=1000J

D.后5s内，拉力做功的功率

P=Fv2=20Nxl0m/s=200W

故D不符合题意。

故选C„

6.高仿真涡喷（指发动机类型）航模飞机（图甲）的表演极具观赏性。这种航模飞机需在

跑道上加速滑行一段距离，获得足够的升力后才能起飞。已知航模飞机在起飞离地前，平直

跑道对它的支持力F文与滑行距离5的关系如图乙所示。发动机产生的推力为300N,滑行中

获得的升力为F#=c/,式中比例系数c=7.5N・s2/m2,v是航模飞机的滑行速度。g取10N/kg,

根据图像解答下列问题：

甲乙

（1）航模飞机的质量为kg,起飞过程中发动机做的功为J;

（2）航模飞机起飞离地时获得的升力为N,速度为m/s；

（3）根据航模飞机在竖直方向的受力和图乙的解析式，推导其滑行距离S与滑行速度v之

间的关系式。

s=—v2

【答案】108900010801224

【详解】（1）[1]根据图乙可知，当飞机静止时，所受重力与支持力平衡，大小相等，即

G=F丈o=lO8ON

飞机的质量为

G1080N

=108kg

m=10N/kg

⑵根据图乙可知，飞机起飞前的滑行的距离为5=30m,飞机发动机做的功为

W=B=300Nx30m=9000J

（2）⑶飞机刚好离地时，获得的升力大小等于飞机的重力，即

Fz?=G=1080N

⑷由

F片cv2

可得，飞机的速度为

1080N

v==12m/s

7.5N-s2/m2

（3）⑸在乙中，设支持力F支与滑行距离5之间的关系为

F支=ks+b

代入数据有

1080N=kxOm+b①

0N=kx30m+b②

由①②两式可得

k=-36,h=1080

即：支持力Fg与滑行距离s之间的关系为

F^-=（1080-36s）N

滑行过程中飞机的受力关系为

G=F〃+F支

结合关系式

F//-CV2

可得

1080N=c/+（1080-36s）N

代入c=7.5N”2/m2可得滑行距离s与滑行速度v之间的关系式为

7.如图所示，记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程。甲图

中汽车做匀速运动，受到的阻力为1200N；乙图中汽车做加速运动。求：

（1）甲图中汽车的速度；

（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度；

（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功。

010s20s30s40s

0300m600m900tn1200m

甲

010s20s30s40s

0200m450m750m1200m

乙

【答案】(1)30m/s；(2)25m/s；(3)必?

【详解】解：（1）甲图中汽车的速度

s1200m”,

v=—=---------=30m/s

t40s

（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度

,s'750m

v=—=---=25m/s

f30s

（3）甲图中汽车做匀速运动，受到的阻力为1200N,则甲图中汽车的牵引力

F=/=12（X）N

甲图中汽车牵引力在40s内所做的功

W=Fs=1200N41.44?10J6

答：（1）甲图中汽车的速度为30m/s；

（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度为25m/s；

（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功为184?

8.杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿"表演，甲站在地面上，肩上顶

着一根重为G】=50N的竖直竹竿，重为G2=550N的乙沿竹竿匀速上爬4m,然后甲顶着乙在

水平地面上缓慢直立行走2m。求在此过程中:

(1)乙受到摩擦力的大小和方向；

(2)摩擦力对乙所做的功；

(3)甲对竿和乙做的功。

乙

【答案】(1)550N,方向竖直向上；(2)2200J：(3)0

【详解】(1)乙沿竹竿匀速上爬和乙在竹竿上静止时均处于平衡状态，受到的摩擦力和重力

是一对平衡力，所以，乙受到摩擦力的大小

户G2=550N

方向和重力的方向相等，即竖直向上。

(2)乙沿竹竿匀速上爬时，摩擦力对乙所做的功

W/=/h=550Nx4m=2200J

甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时，竖直方向没有移动的距离，此过程中摩擦力对

乙所做的功为0J,所以，在此过程中摩擦力对乙所做的功为2200J。

(3)甲对竿和乙的作用力是竖直向上的，乙沿竹竿匀速上爬时甲静止，甲顶着乙在水平地

面上缓慢直立行走2m时运动的方向是水平方向的，所以，在此过程中甲对竿和乙的作用力

方向上没有移动的距离，则