功、功率（解析版）-2025年中考物理考点复习专练（知识清单＋基础＋拔高）

专题15功、功率

富知识话单

考点1功

项目要点

(1)一是物体在力的方向上移动的距

做功的两个必

&

要因素

(2)二是作用在物体上的力。

(1)有力无距离：有力作用在物体

上，但物体没动，也就是物体没有通

过距离，比如搬石头搬而未起，推车

物体在力的方向上通过了一段距

推而不动；

离指距离与力具有同向性和同时

(2)力与距离垂直：物体受到了力的性，即物体移动的距离是力作用

力对物体不做

作用，也通过了一段距离，但距离与在物体上产生的功效。

功的三种常见

力的方向垂直。比如背着书包在平直

情况

公路上行走；

(3)有距离没有力：物体没有受到力

的作用，但因为惯性通过一段距离，

比如足球离开脚后在草地上滚动一段

距离。

力学中，功等于力与物体在力的方向(1)分清哪个力对物体做功，

功的定义

上移动距离的乘积。计算时/就是这个力；

功的公式W=Fs(2)公式中s一定是在力的方

向上通过的距离，强调对应

(3)功的单位“J”(N-m=J)不要

功的单位国际单位中是焦耳(J)

和力与力臂的乘积(N-m,不能

写成“J”)单位搞混。

考点2功率

要点说明

物理功率用来表示做功的怏慢。功率越大，表

含义示做功越快。(1)功率的大小由做功多少和做功时

间的长短共同来决定，在分析问题

定义功与做功所用时间之比叫做功率。

时，不能认为做功多的物体就是功率

W

定义式p=—大，因为做功时间不确定；也不能认

t

为做功时间短功率就一定大，因为做

公式尸=人(用此公式计算，功的多少不确定。功率大，表示该物

推导式必须采用国际单位体做功快，并不表示它做功一定多，

制)。做功的多少还跟做功的时间有关。

数值功率在数值上等于单位时间内物体所做的W

(2)定义式P=?适用于各种情况下

与功。国际单位制中，功率的单位是瓦特

功率的计算，有时也用其变形少=尸/

3

单位(W),1W=1J/s；1kW=10Wo

来计算功的大小，它算出的是平均功

推导P=Fv只适用于做匀速直线运动的物体，率。

式它算出的是瞬时功率。

基础检冽1(限时30min)

1.“澄城樱桃”畅销全国，获国家地理标志证明商标。每年5月中旬是樱桃的收获时间，小

明和爷爷比赛搬运樱桃，他们分别抱着相同的一箱樱桃从一楼上到二楼仓库，爷爷用时更

短，则下列有关说法正确的是()

A.小明克服樱桃重力做功的功率较大B.爷爷克服樱桃重力做功的功率较大

C.小明克服樱桃重力做功较少D.爷爷克服樱桃重力做功较多

【答案】B

【解析】抱着相同的一箱樱桃从一楼上到二楼仓库，克服樱桃重力做功W=Gh,重力和高

度度相同，所以克服樱桃重力做功相同，故CD错误；爷爷用时更短，根据尸=y-,做功

相同，所用时间越短，功率越大，故A错误，B正确。

故选B。

2.生活处处有物理，在下列情境中，人对物体做功的是（）

A.工人推车前进B.运动员举着杠铃不动

C.人推石头没有推动D.小明抱着书水平匀速前进

【答案】A

【解析】A.工人推车前进，人给车一个向前的力，车向前移动了距离，人对车做功，A

符合题意；

B.举着杠铃不动，人给杠铃一个向上的力，杠铃向上没有移动距离，人对杠铃没有做

功，B不符合题意；

C.人没有推动石头，人对石头施加了力，但没有移动距离，人对石头没有做功，C不符

合题意；

D.小明抱着书水平匀速前进，人给书一个竖直力，而书没有在力的方向上通过的距离，

所以没有做功，D不符合题意。

故选Ao

3.如图所示，在50N的拉力尸作用下，一个重600N的物体以O.lm/s的速度沿水平地面

向右匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%,不计滑轮重和绳重，下列说法

中正确的是（）

A.拉力厂做的功为50JB.拉力厂做功的功率为5W

C.物体与地面的摩擦力为120ND.物体与地面的摩擦力为150N

【答案】C

【解析】A.由V=-可得物体移动的距离

t

s后v^t=0.lm/sx10s=lm

由图知，〃=3,绳子自由端移动的距离

s=ns物=3xlm=3m拉力做的总功

^,s=Fs=50Nx3m=150J

故A错误；

B.拉力做功的功率

=15W

尸一7一同

故B错误；

CD.由〃可得，克服物体与地面间滑动摩擦力做的有用功

w息

沙疗〃沙.片80%X150J=120J

由沙版/物可得，物体与地面间滑动摩擦力

y.=^SS=120J=120N

s物1m

故C正确，D错误。

故选C。

4.如图所示，小华和妹妹一起坐双人秋千，当秋千从最高点摆到最低点的过程中，他们的

重力做功的大小分别为名、印2,重力做功的功率分别为尸八P2。若小华的体重比妹妹

重，则下列说法正确的是（）

A.WrW2,Pi=P2B.W1<W2,Pj>P2

C.W1>W2,Pi>P2D.Wj>W2,Pi=P2

【答案】c

【解析】从最高点下摆到最低点的过程中，小华和小红的重力做功分别为

Wi=G]h

因为刀相同，且G/>G?,则少/>入；根据尸=孑知，小华和小红的重力做功的功率分别为

产

与普

因为t相同，W]>W2,所以巳>巳；故c正确，ABD错误。

故选C。

5.如图所示，小明用沿斜面向上150N的推力，将总重为500N的小车匀速推到长5m、

高1.2m的斜面顶端，用时20s。此过程中，小车受到的支持力对小车（选填“做功”或

“不做功”）；小明的推力做功的功率为W；该斜面的机械效率为。

【答案】不做功37.580%

【解析】口]由于支持力与斜面垂直，而小车沿着斜面移动，即小车没有在支持力的方向上

移动距离，因此此过程中，小车受到的支持力对小车不做功。

⑵推力做的总功

少产s=150Nx5nl=750J

推力做功的功率

P="=%=37.5W

t20s

［3］推力做的有用功

W^G/z=500Nx1.2m=600J

斜面的机械效率

咋_600J

x100%=80%

〃=弧—750J

6.小明骑着自行车在绿道进行锻炼，在水平公路上10s内行驶了50m,已知小明和自行车

的总重为600N,骑车时受到的平均阻力是20N。这段时间内，重力对他做的功为J,

他克服阻力做的功为J,这段时间内小明骑车的功率为Wo

【答案】01000100

【解析】［1］小明骑车在水平公路上行驶了一段距离，在重力的方向上没有移动距离，因此

重力对他没有做功，即重力做功为0。

［2］小明骑车克服阻力所做的功为

J7=A=20Nx50m=1000J

［3］这段时间内小明骑车的功率为

7.在水平地面上，小明用20N的水平推力推动重300N的箱子，10s内前进了6m,在这

个过程中，木箱所受重力对木箱（选填“有”或“没有”）做功，小明对木箱做功为

J，小明做功的功率大小为Wo

【答案】没有12012

【解析】［1］小明用20N的水平推力推动重300N的箱子，10s内前进了6m,因重力的方向

竖直向下，而箱子水平移动的方向与重力方向垂直，故在这个过程中，木箱所受重力对木

箱没有做功。

［2］［3］小明对木箱做功为

fF=Fs=20Nx6m=120J

小明做功的功率大小为

8.我国在无人机的研发和生产技术处于世界领先。如图所示，快递公司用无人机运送包

裹，无人机和包裹总重150N,快递员操作该无人机先以lm/s的速度沿竖直方向匀速上升

40m,接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行40m。无人机在上升过程中，克服自身重

力做的功是（选填“有用”“额外”或“总”）功；无人机在上升过程中，克服总重力做

功J；在整个飞行过程中，无人机克服总重力做功的功率为W。

【答案】额外6000100

【解析】［1］快递公司用无人机目的是为了运送包裹，故对包裹做的功为有用功，克服无

人机自身重力做的功为额外功。

［2］无人机的重力150N,无人机在上升过程中需要克服重力做功为

^=G/Z=150NX40m=6000J

［3］上升飞行的时间为

M40m..

t=—=-------=40s

x匕lm/s

水平飞行的时间为

40m-八

t.=上=------=20s

v22m/s

整个飞行过程的时间为

£=4+/2=40s+20s=60s

水平飞行时，没有竖直方向上移动距离，故没有克服重力做功，则在整个飞行过程中克服

重力做功的功率为

P上如*oow

60s

9.同学们共同研究滑轮的特点:

(1)他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮不能省力,

改变力的方向；(填“能”或“不能”)

(2)他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物；如乙图所示。据此可知，使用动

滑轮省力，改变力的方向；(填“能”或“不能”)

(3)他们组装了滑轮组，发现使用滑轮组提升重物时能省力，于是他们想：利用滑轮组提升

重物能否省功呢？为此，他们进行了如图丙所示的实验并记录部分数据填入相应表格中：

钩码重G(N)钩码上升高〃(m)测力计拉力尸(N)测力计移动距离s(m)

20.10.80.3

由实验数据可知，用该滑轮组提升钩码时克服钩码重力所做的功为J,拉力做的功

为J,由此可得出的结论是：使用滑轮组(“能”或“不能”)省功。

【答案】⑴能

⑵能不能

(3)0.20.24不能

【解析】(1)由图可知，使用定滑轮拉物体，改变拉力的方向但力的大小不变，都等于物

体的重力，故可得：使用定滑轮不能省力但能改变力的方向。

（2）由图可知，使用动滑轮，拉力小于物体的重力，但拉力的方向仍然向上，说明

使用动滑轮可以省力但不能改变力的方向。

（3）[1]用该滑轮组提升钩码时克服钩码重力所做的功

叫用=Gh=2NxO.lm=0.2J

[2][3]拉力做的功

*Fs=O.8NxO.3m=0.24J>0.2J

所以使用滑轮组不能省功。

10.小星想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。

（1）实验需要测量的物理量：

①用磅秤测量自己的质量加；

②测自己平均每次跳起的高度访（人的重心上升的高度）；

③用秒表记录跳n次绳所用的时间t。

（2）跳绳时平均功率表达式尸=；

（3）为计算方便，若设小黄的质量机=50kg,他跳绳时的重心高度随时间变化的情况如图

所示，根据图象所给的信息可估算出他每跳一次克服重力所做的功是________J，在Imin

内，他跳绳的个数是个，在Imin内克服重力做功的平均功率为Wo

（g取ION/kg）

（4）在参加中考体育考试时，小星认为跳绳时每次跳的高度不宜太高，这可节省体力更好

的参加体考的其它项目，这一观点是(选填“正确”或“不正确”)的。

(5)小黄想和华哥比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同)，贝1()

A.频率相同，体重大的功率大B.频率相同，跳的时间长的功率大

C.体重相同，频率高的功率小D.体重相同，跳的时间长的功率大

【答案】任必2518075正确A

t

【解析】(2)[1]跳绳时平均功率

__nmgh

Jr———

ttt

(3)[2]该同学的重力

G=mg=50Agxl0N/^g=500N

由图可知，起跳的最大高度〃=0.05m,他每跳一次克服重力所做的功

W=Gh=500Nx0.05m=25J

[3]由图可知，跳一次所用的时间;s,Imin内，他跳绳的个数

60s

n=——=1X0

—s

3

[4]在Imin内克服重力做功的平均功率

印总180x25J

1———=75W

t达t母60s

(4)[5]如果每次跳绳的高度太高，根据的可知，每次跳起克服自身的重力和鞋的重

力做的功就越多，需要更多的体能来转化，由此可知，小星的观点是正确的。

(5)[6]AB.频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大，故A符合题意，B

不符合题意；

C.体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，所以功率大，故C不符合题意;

D.体重相同，只要跳频率相同，功率与跳的时间长短无关，故D不符合题意。

故选Ao

11.用100N的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动，5s内小车前进了10m,则在这

段时间内：

(1)推力做功是多少？

(2)推力的功率是多大？

【答案】(l)1000J；(2)200W

【解析】(1)推力做功为

FF=F5=100Nxl0m=1000J

(2)推力的功率为

73=E=IOOOU=2OOW

t5s

12.如图所示，工人将长£=5m木板搭在车厢上构成斜面，然后用180N沿斜面向上的推

力将重720N的货物推上车厢，用时15s。求：

(1)工人推力做的功是多少？

(2)工人推力做功的功率是多少？

【答案】(l)900J；(2)60W

【解析】(1)根据功的计算公式少=R已知推力P=180N,斜面长度5=£=5111,则工

人推力做的功为

少=Fs=180Nx5m=900J

（2）工人推力做功的功率为

P*=222£=6OW

t15s

拔悬J检）则（限时30min）

13.如图所示，人直接用用的力匀速提升重物B,所做的功是为,功率为尸八若人使用

滑轮组匀速提升该重物到同一高度，且人的拉力为B，所做的功是啊,功率为尸2,绳

重、摩擦忽略不计，下列说法错误的是（）

A.乙一定小于乃B.%一定大于内

C.尸/可能等于巳D.使用滑轮组费距离

【答案】A

【解析】A.人直接用巴的力匀速提升重物B,所以B=GB，图中滑轮组的绳子有效段数

n=2,不计摩擦时

斤=（（GB+G动）

滑轮的重力未知，巳与B的大小无法比较，故A错误，符合题意；

B.直接将重物提起时/=G〃，使用滑轮组将重物提起时

W2=W/w萨W触Gh

故B正确，不符台题意；

C.直接提起重物的时间与用滑轮组的时间大小未知，则无法比较尸2、Pi，B可能等于

尸2，故C正确，不符合题意；

D.绳自由端移动的距离为

s-nh=2h

比较费距离，故D正确，不符合题意。

故选Ao

14.一货物在吊车钢索的拉力作用下，竖直向上运动，(不考虑空气阻力和钢索的重

力)，货物运动的路程一时间(s—力图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是

()

A.4s时钢索的拉力大小大于8s时钢索的拉力大小

B.货物竖直向上运动时，4s时的动能小于10s时的动能

C.0~6s内钢索拉力做的功小于6~12s内钢索拉力做的功

D.0~6s内钢索拉力的功率大于6~12s内钢索拉力的功率

【答案】D

【解析】A.路程一时间(s—t)图像如图所示，根据图像可知4s时和8s时钢索吊着货物

做匀速直线运动，货物处于平衡状态，且不考虑空气阻力和钢索的重力，因此拉力大小一

致和货物重力相等，因此4s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小，故A错误；

B.根据图像计算4s时运动速度为

s3m八「.

v=—=——=0.5m/s

t6s

10s时运动速度为

,s'4m-3m1.

v=—=-----------=—m/s

t'12s-6s6

则货物4s时的速度大于10s时的速度，动能大小与质量和速度有关，货物质量不变，因此

货物竖直向上运动时，4s时的动能大于10s时的动能，故B错误；

C.0~6s内钢索拉力做的功为

PT=Fs=Fx3m

6~12s内钢索拉力做的功

W'=Fs=Fx（4-3）m=Fxlm

由于拉力大小不变，因此0〜6s内钢索拉力做的功大于6〜12s内钢索拉力做的功，故C错

误；

D.货物在0〜6s内竖直向上运动的过程中，功率为

P=Fv=Fx0.5m/s

货物在6〜12s内竖直向上运动的过程中，功率为

P'=Fv'=Fx—m

6

比较得出0~6s内钢索拉力的功率大于6〜12s内钢索拉力的功率，故D正确。

故选Do

15.如图所示，用甲、乙两个滑轮组成甲、乙两个滑轮组分别将两个物体G/、G2在相同时

间内匀速提升相同高度，拉力分别为尸八F2,功率分别为尸八P2,机械效率分别为，〃和

小，若此过程中〃/<〃2，（不计绳重和摩擦）则下列说法一定正确的是（）

甲乙

A.若Gi，贝4巳=3B.若G/VG2，则

c.若G/=G2，则尸/>BD.若G/<G2，则巳>尸2

【答案】c

【解析】AB.由图可知，若G/=G2,不计绳重和摩擦，则

耳=g（G动+G）

F2=；（G动+G?）

由于两个动滑轮的重力大小未知，故不能确定为、死的大小关系，故AB错误;

C.两个物体在相同时间内匀速提升相同高度，若G尸G2,则两个滑轮组的有用功相同,

又因为此过程中知<小，则甲滑轮组的额外功较大，即甲滑轮组的总功大于乙滑轮组的总

功，即%〉/根据公式尸=产可知，Pi*故C正确;

D.两个物体在相同时间内匀速提升相同高度，若G/VG2,则甲滑轮组的有用功较小，但

由于〃/故无法比较两个滑轮组的总功，进而无法比较功率大小。故D错误。

故选C。

16.为了将放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高处，小明同学设计了图甲滑轮组

装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力尸拉绳时，重物的运动速度v和上升的高

度h随时间/变化的关系图像分别如图丙和图丁。若重物与地面的接触面积S=5xl0-21n2,

不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。则下列正确的是（）

A.在0〜1s内,动滑轮对物体做功200J

B.在1〜2s内，拉力厂做的功为375J

C.在2〜3s内，拉力厂的功率为300W

D.在2〜3s内，滑轮组的机械效率〃为53%

【答案】C

【解析】A.由图丙可知，在0〜1s内，重物的速度为零，则重物处于静止状态，没有移动

距离，所以在0〜1s内，动滑轮对物体做功为0J,故A错误；

B.从图丁可以看到，在1〜2s内，重物上升的高度为1.25m,与动滑轮相连的绳子股数

片3,则绳端移动的距离为

s=1.25mx3=3.75m

由图乙可知，在1〜2s内，拉力大小是50N,根据%R可知，拉力尸做的功为

沙=R=50N*3.75m=187.5J

故B错误;

C.从图乙可以看到，在2〜3s内，拉力厂的大小是40N,由图丙可以看到，在2〜3s内，

重物速度大小是2.50m/s,速度大小不变，是匀速运动，则绳端移动速度为

v=2.50m/sx3=7.5m/s

根据P=Fv可知，在2〜3s内，拉力F的功率为

P=Fv=40Nx7.5m/s=300W

故C正确；

D.由图丁可知，在2〜3s内，重物上升的高度为

h=3.75m-1.25m=2.5m

物体的重力是100N,则在2〜3s内，滑轮组做的有用功为

%用=G〃=100Nx2.5m=250J

由图乙可知，在2〜3s内，拉力的大小是40N,这段时间重物上升的高度是2.5m,从图甲

可以看到，动滑轮相连的绳子股数/3,则拉力绳端移动的距离为

s'=2.5mx3=7.5m

滑轮组做的总功为

%功=Fs'=40Nx7.5m=300J

在2~3s内，滑轮组的机械效率

xl00%=2^2Ixioo%«83%

叫功300J

故D错误。

故选Co

17.已知雨滴在空中运动时所受到的阻力/=（v为运动速度，左为常数）。若有两个

雨滴从同一高度落下，其质量分别为叫、m2,落到地面前均已做匀速直线运动，则匀速

运动阶段两雨滴重力做功的功率之比为;整个过程中，重力做功之比

为o（用题中物理量的符号表示）

【答案】向:向叫：加2

【解析】［1］因为雨滴落到地面前均已做匀速直线运动，所以雨滴受的是平衡力，雨滴受到

的阻力等于重力，即

f=G=mg=kv2

所以雨滴的速度

mg

k

可知，两雨滴的功率之比

片型/W叫g»

P]F2V272V2丐犯2

⑵两个雨滴从同一高度落下，落到地面时，两个雨滴下降高度相同，则整个过程中，重力

做功之比

Wx_G]h_mxgh_mx

W2G2hm2ghm2

18.如图所示，水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力尸把木箱向前推动。此过程

中，推力厂和木箱前进的速度v的大小随时间f的变化情况分别如图甲、乙所示。在第2s

时刻，木箱受到的摩擦力户N,在0〜1s内，推力对木箱所做的功J,在

3〜5s内，推力对木箱所做功的功率为Wo

v/(m-s-1)

30

201.0

100.5

0123456r/s0123456

乙丙

【答案】20020

【解析】［1］由乙图可知，在3〜5s内木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，由力的平衡条

件可知，木箱受到的滑动摩擦力户凡由图可知，在3〜5s内推力尸=20N,则木箱受到的滑

动摩擦力

户尸=20N

由图乙可知，木箱在1〜3s内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力

大小无关，接触面的粗糙程度、物体间的压力均不变，木箱受到的滑动摩擦力不变，则

l~3s内木箱受到的摩擦力大小仍为20N。

⑵木箱在0〜1s内没有动，因此，在0〜1s内，推力对木箱所做的功为0J。

［3］由乙图知，箱子3〜5s内通过的距离

s=vt=Im/sx2s=2m

由图知此时受到的推力尸=20N,因此推力做功

此bs=20Nx2m=40J

在3〜5s内，推力对木箱所做功的功率为

W40J

P=——=——=20W

t2s

19.人体肺的主要功能是进行气体交换，通过呼吸将氧气传送到血液中，并排出静脉血中

的二氧化碳。我国的体外膜肺氧合(ECMO)的核心部分是膜肺(人工肺)和血泵(人工

心脏)。该技术的原理是将体内的血液引出体外，如图所示，经过人工心肺旁路氧合后注

入病人体内，起到替代部分心肺的作用。正常人的心脏在一次搏动中泵出血液的体积约

80mL,一次搏动中推动血液流动的平均压强为1.6xl()4pa,则心脏博动一次对血液所做的

功为J,假设正常人心脏每分钟搏动75次，正常人心脏每分钟推动血液流动的平均功

率为W。

【答案】1.081.35

【解析】口〉心脏博动一次对血液所做的功为

W-Fs-pSxs-pV=1.6x10,Pax80mL=1.6x1O,Pax80cm3=1.6x104Pax80x10'6m3=1.08J

[2]依题意得，正常人心脏每分钟推动血液流动的平均功率为

p=&J.08Jx75

60s

20.形状完全相同的N、M两个实心方块分别受到k=10N的拉力，均以为=3m/s的初速

度分别在玻璃和毛巾水平面做匀速直线运动，且毛巾比玻璃粗糙；N对水平面的压力为

外，受到的摩擦力为人；M对水平面的压力为耳，受到的摩擦力为九。

Vo=3m/s%=3m/s

玻璃毛巾

（1）N、M受到摩擦力（fM（选填“>”、“<”或“="）；两个实心方块对水平面的压力

稣即（选填“〈”或“=”），判断依据是：；

（2）拉力对实心物体N做功的功率是W,

【答案】（1）=>见解析（2）30

【解析】（1）[1]N保持3m/s的速度做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向上它受到

的摩擦力等于拉力，即

A=&=10N

M保持3m/s的速度做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向上它受到的摩擦力等于拉

力，即

/M=^=10N

由此可知，两个摩擦力的关系：人=九。

[2][3]滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关，已知N与玻璃之间比较光滑，M与

毛巾之间比较粗糙，摩擦力人=九，所以M、N对接触面的压力大小为”>凡。

（2）拉力的功率

wFs

P=——=——=Fv=10Nx3m/s=30W

21.某个学习小组做了以下实验:

（1）测量小明上楼的功率，需要的测量仪器为,下表是他设计的实验记录表格，请把

表格表头补充完整

同学的质量m/kg上楼的高度h/m—上楼的功率P/W

（2）小华通过走楼梯的方式将一大包书搬到四楼，有两种方法：一是把所有书一次搬到四

楼；二是先将部分书搬到四楼，再搬剩下的书，假设他上、下楼的速度相同，贝

①第一种方法的上楼功率（选填“大于”、“小于”或“等于"，下同）第二种方法的上

楼功率；

②第一种方法的机械效率第二种方法的机械效率。

（3）小军借助跳绳APP数据估测跳绳的功率，若他自身质量为60kg,每次跳起的高度约为

4cm,根据图中数据，他一分钟连续跳次，每跳一次克服重力做的功是J,跳

绳的平均功率是W„

数据一栏

N1001:00

由评分合时间（分钟）

200

中断（次））））最多连续（个）

100%0%

并脚跳IF交替脚跳

【答案】（1）磅秤、卷尺和秒表上楼所用的时间〃S

（2）大于大于

⑶2002480

【解析】（1）[1]⑵根据

_W_Gh_mgh

Jr=—=----=------

ttt

可知，测量小明上楼的功率，要测量其质量加、上楼的高度〃和上楼所用的时间3故测量

仪器分别为磅秤、卷尺和秒表，如下所示：

同学的质量m/kg上楼的高度h/m上楼所用的时间t/s上楼的功率P/W

(2)[1]⑵设所有书的重力为G,把所有书一次搬到四楼，做的有用功为

Wffi=Gh

人做的总功等于做的有用功与克服人的重力做的额外功之和，故有

W.sl=Gh+GAh

则机械效率

W^l=GhG

1

Gh+GkhG+G人

上一次楼时间为3其功率

W&x_Gh+GKh_GhGKh

-Z]———I

tttt

分两次送上楼的有用功

W有2=Gh

这种情况下人做的总功

W,^Gh+2GAh

则机械效率

=%2=GhG

嗅2Gh+2G人hG+2G人

假设他上、下楼的速度相同，故分次上楼的时间为27,其功率

W&2_Gh+2GKh_GhGKh

J———I

/总2t2tt

比较得

〃户〃2，Pi>Pi

(3)[1]根据图中数据，他一分钟连续跳200次。

[2]该同学每跳一次克服重力做的功

2

W3=G'h'=m'gh'=60kgx10N/kgx4x10-m=24J

[3]lmin内他跳绳200个，则lmin内做的总功

少公=200%=200X24J=4800J

跳绳时的平均功率

尸=维=幽L80W

60s

22.风车是利用风力做功的装置。小明带领物理兴趣小组的同学制作了一架小风车，想粗

略测定风车在一定风速下做功的功率，并想要探究“风车做功的功率与风速有什么关系”,

实验装置如图所示。

电风扇挡位钩码的重力/N提升钩码到/点的时间/s

10.515

20.513

30.510

①将叶片安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码;

②在风车正前方1m处放置电风扇，将电风扇的风速调到1挡位，用停表记录提升钩码到

A点所需的时间；

③将电风扇调到不同挡位(电风扇挡位越高，风速越大)，重复上述步骤。并将所得数据

记录在表格中；

(1)实验中，通过比较来比较风车做功功率的大小，这里用到的实验方法是；

(2)实验时，若测得钩码上升到/点的高度从所用的时间人钩码的重力G,则风车对钩码

做功的功率尸=(用含上述物理量符号的式子表示)；实验中还应该准备的测量工具

有停表和;

(3)由表格数据可初步得出：在其他条件相同时，风速越大，风车做功的功率；

(4)兴趣小组在交流评估时有成员提出“上述结论是否符合普遍规律呢？”的问题，小明从网

上查到风速与风力发电机的输出功率的关系如下表所示。根据表中数据分析，随着风速的

增大，风车给风电场发电带来的经济效益(选填“变大”、“变小”、"先变大后变小”或

“先变小后变大”)。

风速/(m-s-1)468101214161820

输出功率/kW075200360540740730650550

【答案】(1)提升钩码到/点的时间转换法

(2)?Gh弹簧测力计

(3)越大

(4)先变大后变小

【解析】(1)口］⑵测定风车在一定风速下做功的功率的实验中，风车做功功率的大小不

能直接观察，所以运用转换法，通过比较风车提升钩码到/点的时间的长短，来比较风车

做功功率的大小。

(2)[1]钩码的重力G,钩码上升到4点的高度九则风车对钩码做功

W=Gh

所用的时间则风车对钩码做功的功率

尸="=包

tt

⑵由于实验中需要测量钩码的重力，所以还需要准备的测量工具有弹簧测力计。

(3)观察表中数据发现，在提升钩码质量相同的情况下，风速越大，提升钩码到/点的

时间越短，所以风车做功的功越大。

(4)观察表中数据发现，风速在4〜14m/s的范围内，风车输出功率随着风速的增大而增

大；风速大于14m/s后，风车输出功率随着风速的增大反而会减小，所以随着风速的增

大，风车给风电场发电带来的经济效益先变大后变小。

23.如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组提升重为800N的物体A,工人对绳子的

自由端施加竖直向下的拉力R物体A被竖直匀速提升0.5m,用时5s,此时，工人对水平

地面的压力为100N。已知：工人重为600N,工人与地面的接触总面积约为400cm2。不计

绳重和轴摩擦。

(1)求此时工人对水平地面的压强;

(2)求绳端拉力的功率;

(3)求该滑轮组的机械效率。

【答案】(l)2500Pa

(2)100W

(3)80%

【解析】(1)此时，工人对水平地面的压力为100N,工人与地面的接触总面积约为

400cm2工人对水平地面的压强为

F100N=2.5x103

4xl0-2m2

(2)工人站在水平地面上,处于静止状态，工人受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和

支持力，如下图所示:

八N

▼G人

求得工人对绳子拉力为

F=G-N=600N-100N=500N

绳端拉力的功率为

「/八F(nh)500Nx(2x0.5m)

P~....----------------------------------------=100W

5s

(3)该滑轮组的机械效率为

〃=凯10°%=去100%=挑线3°°%=80%

答:(1)此时工人对水平地面的压强为2.5x103尸0；

(2)绳端拉力的功率为100W；

(3)该滑轮组的机械效率为80%-

24.如图1所示为某型号车装转盘式回转钻机，其配备有液压双卷扬机塔架滑轮组、水龙

头两侧吊环联动辅助加压装置，遇到泥岩、强风化、基岩等地层结构可以辅助加压钻进,

以提高成孔效率；其主要技术参数如表、塔架简化图如图2所示。(g取10N/kg)

图1

电动机单绳最大拉力

40大钩最大提升能力(X1()3N)100

(X103N)

钻塔高度(mm)15000空载重量(kg)27500

额定输出功率

194与地面接触的总面积(m2)0.4

(xlO3W)

发动机

转速(r/min)2300水平路面行驶最大速度(km/h)72

(1)整个机械空载在水平路面上以最大速度匀速行驶时，受到的阻力是No

⑵当大钩以0.2m/s的速度匀速吊起质量为1.5xl()3kg的钻头时，钻头的重为N,把钻

头拉到15m高时，克服钻头重力做的功为J,此时单绳的拉力为2.1X104N,单绳拉

力的功率为W,滑轮组的机械效率为%(结果保留整数)。

(3)请你提出一条提高此类机器机械效率的措施(写出一条合理即可)。

【答案】(1)970