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【精准把脉·聚焦中考】2025年中考科学专项冲刺限时精练
精练18 功能计算问题
01 功的计算
1、计算公式
力学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即W＝ 。
2、功的单位
功的单位是 ，符号为J，1 J＝1 N·m。
3、计算时的注意事项
①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F；
②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应；
③F、s的单位分别是N、m，得出功的单位才是J。
02 物体做功的快慢——功率
1、定义
单位时间内所做的功叫做功率，用符号“P”表示；功率是表示物体做功快慢的物理量。
2、公式：P＝ = 。
（其中W是物体所做的功，单位是J；t是做功所用的时间，单位是s）
3、单位
①功率P的国际单位是瓦特，符号是W，1 W＝1J/s；
②常用单位还有：kW，1 kW＝103 W。
温馨提示：功率和机械效率是两个不同的概念，功率表示物体做功的快慢，即单位时间内所做的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的功是有用的。它们之间的物理意义不同，也没有直接联系，功率大的机械，机械效率不一定大；机械效率高的机械，功率也不一定大。
01 功和功率的常见计算
1．如图所示，质量为50kg的小宁同学在做仰卧起坐运动。若他上半身的质量为全身质量的五分之三，他在1min中内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则他在1min内克服重力做的总功W和相应的功率P约为（　　）
A．W＝6000J，P＝100W B．W＝600J，P＝10W
C．W＝3600J，P＝60W D．W＝360J，P＝6W
2．重为80N的物体在大小为20N，方向水平向右的拉力F1作用下，在水平面上以2m/s速度做匀速直线运动。当撤去拉力F1，物体静止后，改用方向水平向左，大小为30N的拉力F2使物体向左运动10m，在力F2作用的过程中（　　）
A．物体与地面之间的摩擦力大小为30N B．拉力F2做功为200J
C．物体克服摩擦做功200J D．物体运动的速度大小仍为2m/s
3．如图所示，水平板上有质量m＝1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。g取10N/kg，则下列判断正确的是（　　）
A．5s内拉力对物块做功为零 B．4s末物块所受合力大小为1.0N
C．物块与木板之间的动摩擦因数为0.3 D．物块先处于静止状态，后做匀速运动
4．研究人员对某型号的电动自行车进行了测试，他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象。
（1）行驶过程中，0～2秒内电动自行车受到的摩擦力为 　 　 N。
（2）电动自行车匀速行驶时牵引力做功的功率为 　 　 W。
5．滑雪是冬奥会的项目之一，如图所示，若某段坡面的高度为H、长度为L、粗糙程度相同，重为G的运动员保持姿势不变恰好沿该坡面自由匀速滑至坡底，不计空气阻力。
（1）重力对运动员做的功W＝ 　 　 （用题中的字母表示）。
（2）运动员从顶端滑下，他的机械能 　 　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）运动员在坡面上下滑时受到的摩擦力f为 　 　 （用题中的字母表示）。6．2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功降落火星，如图甲所示。质量为1000千克的“天问一号”在距火星表面100米高处短暂悬停，选定安全地点后着陆。某同学对最后100米的降落过程，其速度大小随下降高度的变化作了简单的模拟绘图，如图乙所示。已知同一物体在火星上的重力是地球上0.4倍，求：
（1）在100米降落过程中，“天问一号”所受火星重力对它做了多少功？
（2）在匀速下降期间，“天问一号”所受火星重力对它做功的功率为多大？
7．如图甲所示是《天工开物》中记载的一种农业生产机械——“龙骨水车”，其结构模型如图乙。使用时，操作者踩踏踏板，驱动大轮与小轮转动，刮水板就能将水槽中的水由低处运输至高处，实现灌溉或排水。
（1）操作者使用某龙骨水车时，每分钟能将60kg水提升至2m高的农田，则水车每分钟需克服水的重力所做的功为 　 　 J。
（2）上述灌溉过程中，龙骨水车的机械效率若为50%，则操作者的功率应为多少瓦？
02 功是能量转化量度观点解决问题
8．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。
（1）小球从A点滑到B点的过程中，机械能 　 　 。（填“增大”、“不变”或“减小）
（2）小球从A点滑到水平面上，小球重力做功为 　 　 。
（3）从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为 　 　 。
9．如图甲所示，在粗糙的斜面底部固定一个可伸缩的轻质弹簧，现将质量为m的物块左侧由高度为ha的A点沿斜面向下压缩弹簧至高度为hb的B点并由静止释放，物块沿斜面向上滑动，最终静止在斜面上高度为hd的D点；若换成表面光滑、其他条件完全相同的斜面，仍将质量为m的木块左侧从A点沿斜面向下压缩弹簧至B点由静止释放（如图乙所示），物块沿斜面向上滑至高度为hc的最高处C后。在斜面上的BC两点间来回滑动。已知斜面上AB的长度为s1，AD的长度为s2，AC的长度为s3，则：
（1）甲图中，物块离开弹簧后，沿斜面向上滑动最终静止在D点的过程中受到的摩擦力方向为 　 　 。（选填“向上”、“向下”、“先向下后向上”或“先向上后向下”）
（2）甲图中物块沿斜面向上滑动时受到的摩擦力大小为 　 。（用字母表示）
10．如图甲所示，有一半径为R的光滑的圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将质量为m的物体从斜面顶端由静止释放，停下后测出物块在水平面上滑行距离为s1。图乙中有一个半径为R的粗糙的圆弧槽与和图甲中同样粗糙的水平面相连接，将图甲中质量为m的物体也从图乙中斜槽顶端由静止释放，停下后测出物块在水平面上滑行距离为s2。求：
（1）甲图中重力对物体做的功；
（2）乙图中物体在水平面上的摩擦力f；
（3）乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内，若克服摩擦力做的功全部转化为内能并被该物体吸收，则物体上升的温度多少（物体比热容为c）？
03 汽车匀速运动时功率问题
11．如图所示，小科骑着电动平衡车，在水平路面上沿直线匀速行驶。若小科的质量为60kg，电动平衡车的质量是20kg，行驶时电动平衡车受到的阻力为车总重的0.05倍，求：
（1）电动平衡车行驶时所受的阻力。
（2）若小科在10分钟内，行驶了3千米，求电动平衡车牵引力做的功。
（3）当电动平衡车以100W的恒定功率匀速行驶时，求电动平衡车行驶的速度。
12．我国生产的电动大巴在英国的市场占有率已超过80%，从侧面可以看出来中国制造在国际中获得了广泛认可，如图所示为某品牌电动大巴及其部分参数。
整车性能参数
最高车速 69km/h
工况续驶里程 ≥250km
30km/h制动距离（满载） ＜10m
电机类型 永磁同步电机
电机最大功率 180kW
电机额定功率 150kW
（1）电动大巴的轮胎较宽并且上面有花纹，这是为了 　 　。
（2）若电动大巴在额定功率下以50km/h的速度匀速行驶了5km，则电机做的功为 J。
13．如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg。机器人在水平地面运动时，所受推力F与速度v关系如图乙所示。求：
（1）该机器人受到的重力为多大？
（2）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动3m，水平推力做了多少功？
（3）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？
14．为了提高快递配送效率，某公司使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。该物流机器人空载时质量为350kg，最大承载质量为150kg，匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍，牵引力做功的功率恒为2.1kW。计算（g＝10N/kg）：
（1）当物流机器人未装载货物匀速行驶时的牵引力是多少牛。
（2）当物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度大小。
（3）某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后3km，用时20min，计算货物的质量及机器人克服阻力所做的功。
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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1．老旧小区的外墙开裂、脱落，不仅会影响美观，更会危及行人安全。图中的吊车正在辅助工人进行墙体修复、粉刷。下列说法正确的是（　　）
A．人站在悬停时的吊车上，吊车对人持续做功
B．吊车运行时功率越大，做功越多
C．吊车运行时功率越大，做功越快
D．吊车空载运行时，机械效率最高
2．小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功大小的下列说法正确的是（　　）
A．W甲＜W乙＜W丙 B．W甲＞W乙＞W丙
C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙
3．如图，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点且速度逐渐增大，已知AB＝BC，物体在AB段重力做功W1，功率为P1；在BC段重力做功W2，功率为P2。则（　　）
A．W1＞W2，P1＞P2 B．W1＜W2，P1＜P2
C．W1＝W2，P1＞P2 D．W1＝W2，P1＜P2
4．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度从底部匀速拉到顶点C，已知AC＞BC，施加的力分别为FA、FB，拉力做功的功率分别为PA、PB，则下列判断中正确的是（　　）
A．FA＞FB，PA＜PB B．FA＞FB，PA＞PB
C．FA＜FB，PA＜PB D．FA＜FB，PA＞PB
5．如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　）
A．W1＜W2 P1＜P2 B．W1＞W2 P1＞P2
C．W1＝W2 P1＝P2 D．W1＜W2 P1＞P2
6．如图所示，某同学用大小相等的拉力F，将木块从水平面拉上斜面，拉力方向和运动方向始终一致，若AB＝CD，则下列说法正确的是（　　）
A．AB段拉力做功较多
B．CD段拉力做功较多
C．AB段与CD段拉力做的功一样多
D．水平面和斜面的粗糙程度未知，无法判断
7．总质量为3×103kg的房车在平直公路上以100km/h的速度匀速行驶了200km（如图），若车受到的阻力是总重的0.1倍，则此次行程中下列有关说法正确的是（　　）
A．房车受到的牵引力为3×103N
B．房车牵引力做功为6×107J
C．房车行驶中功率为3×105W
D．房车行驶中机械能转化为化学能
8．如图甲，粗糙程度不变的水平地面上，物体受到水平向右拉力。拉力大小随时间变化的关系如图乙所示，物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．4～6s，物体运动路程为18m B．4～6s，拉力F的功率为12W
C．t＝1s时，物体受到摩擦力大于2N D．拉力为6N时，物体做匀速直线运动
9．如图甲所示，同一木块放在同一水平面上，先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块的s﹣t图像分别是图乙中的图线①②。则下列物理量相等的是（　　）
A．木块前后两次所受的摩擦力
B．木块前后两次运动的速度
C．前后两次在相同时间内拉力所做的功
D．前后两次拉力的功率
10．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（　　）
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
11．如图所示，小德去德清某户外拓展营地玩滑草项目。小德坐在滑草板上沿斜坡上的滑道下滑，最终停在底部平面上。已知小德及滑草板的总质量为M，滑道高度为H。
（1）小德坐在滑草板上从顶部滑到底部过程中小德及滑草板的重力做功为　 　（用字母表示）。
（2）小德在下滑过程中滑草板温度升高，这是通过　 　 方式改变内能。在下滑过程中小德及滑草板的机械能　 　 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
12．某轿车以9×104W的恒定功率启动并沿水平路面做直线运动，运动的速度v与时间/的关系如图所示。从静止开始到行驶25s的时间内，若前15s内通过了总路程的一半，由此可知前15s内轿车运动的距离是　 m，15～25s内轿车受到的阻力为 　 　 N。
13．如图甲所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连。质量为m的物体从离水平面高h的A点由静止释放，BC长为3m，最后静止于水平面上的C点。如图乙所示，若在水平面上的D点处再连接一个光滑的圆弧槽，且BD长为0.7m，物体从A点由静止释放，第一次到达左侧圆弧槽的E点，之后再下滑直至最终静止。
（1）甲图中，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 　 　 （用题中符号表示）。物体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是 　 　 。
（2）乙图中，最后物体静止于水平面上的位置距B点 　 　 m。
14．彩虹滑道是近年来新兴的游玩项目，如图甲所示，游客只需坐在橡皮圈上，就能随橡皮圈一起快速滑下。
（1）图甲中的游客在彩虹滑道上下滑的过程中，速度越来越快，则橡皮圈与滑道之间的摩擦力将　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）图乙是该游乐项目的简化模型，AB段表示彩虹滑道，BC段表示水平的人工草皮减速带，起点A与人工草皮减速带之间的高度差为h，载人橡皮圈（包括橡皮圈和人）的总质量为m。载人橡皮圈从起点A下滑至彩虹滑道底部后，会在水平的人工草皮减速带上减速，直至停下。若该载人橡皮圈下滑时重力势能转化为动能的效率为η，在水平减速带上受到的摩擦力为f，则水平减速带的长度至少为 　 　 （用字母表示）。
15．如图所示是一款酒店迎宾机器人，相关参数如表。机器人可以实现将客人从酒店门口带至前台，这一过程中机器人做匀速直线运动。通过的路程为20m，所受阻力为自身重力的0.05倍。求在迎宾整个过程中：
设备参数 整机质量 36kg
行进速度 1m/s
工作电压 24V
工作电流 1A
（1）牵引力所做的功；
（2）机器人消耗的电能；
（3）电能转化为机械能的效率。
16．如图所示甲为某品牌的电动平衡车，它在行驶过程中仅仅通过人体重心的改变便可实现车辆的启动、停止等动作。
（1）若该电动平衡车的踏板高度为30cm，小明质量为60kg，当小明从水平地面站到电动平衡车的踏板上，求该过程中小明克服自身重力所做的功为多少？
（2）如图乙所示为小明某次骑行平衡车时运动速度随时间变化曲线。若该平衡车自重为120牛，运动过程中所受阻力为总重的0.1倍，请计算：小明骑行过程中，电动车在5﹣10秒内牵引力做功的功率为多少？
（3）如表为在5米/秒的速度下，普通自行车和电动平衡车遇到突发情况时所需的制动（从发现情况到车停下）时间。请分析表中数据，从安全角度给电动平衡车使用者提出建议。（一条即可）
车辆种类 普通自行车 电动平衡车
时间（秒） 2 8
17．电动载人飞行汽车亮相2023湖南通航博览会。如图是某款飞行汽车，该车的总质量为680kg，可搭载2名乘客，最大载重160kg，最大设计飞行高度为1000m，最大设计飞行速度为130km/h，起飞后续航时间约为35分钟，空载静止在水平地面上时，与地面接触的总面积为0.2m2。求：
（1）该车在博览会上以120km/h的速度飞行表演了10min，这段时间内飞行的距离。
（2）该车空载静止在水平地面上时，对水平地面的压强。
（3）该车以72km/h的速度匀速直线飞行5min，发动机输出功率为50kW，飞行汽车飞行过程中受到的阻力大小。
18．纯电动汽车对降低碳排放有突出贡献，我国制定多项政策大力发展电动汽车。已知某品牌的一款电动汽车（图甲）的参数如表：
电动机额定功率 20千瓦 最高时速 120千米/时
能耗 12千瓦时/百公里 磷酸铁锂电池总电量 40千瓦时
（1）为延长电池使用寿命，通常剩余电量为20%时充电较为合适。则该车充满电后，最佳续航里程是多少百公里？（结果保留整数）
（2）在额定功率下，该车以最高时速行驶时产生的牵引力为多少？
（3）在未来，电动汽车可在光伏路面移动充电（图乙），充电垫发出高频电磁波，被汽车底盘上的装置接收，为电池充电。如图丙所示，一辆电量不足的汽车以速度v匀速通过充电区域，其长s1为100米，接收装置转化电磁波能量为电能的功率P0为1000千瓦，忽略汽车在充电过程中损耗的能量。两段充电区域的间距S2为10千米，电池消耗的电能全部用于维持汽车行驶，所受阻力为1000牛。为使汽车能顺利到达下一充电区域，求其在充电时速度的最大值。【精准把脉·聚焦中考】2025年中考科学专项冲刺限时精练
精练18 功能计算问题
01 功的计算
1、计算公式
力学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即W＝FS。
2、功的单位
功的单位是焦，符号为J，1 J＝1 N·m。
3、计算时的注意事项
①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F；
②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应；
③F、s的单位分别是N、m，得出功的单位才是J。
02 物体做功的快慢——功率
1、定义
单位时间内所做的功叫做功率，用符号“P”表示；功率是表示物体做功快慢的物理量。
2、公式：P＝ =Fv（其中W是物体所做的功，单位是J；t是做功所用的时间，单位是s）。
3、单位
①功率P的国际单位是瓦特，符号是W，1 W＝1J/s；
②常用单位还有：kW，1 kW＝103 W。
温馨提示：功率和机械效率是两个不同的概念，功率表示物体做功的快慢，即单位时间内所做的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的功是有用的。它们之间的物理意义不同，也没有直接联系，功率大的机械，机械效率不一定大；机械效率高的机械，功率也不一定大。
01 功和功率的常见计算
1．【答案】C
【分析】根据W＝Gh＝mgh求克服重力做的功，根据P求相应的功率。
【解答】解：克服重力一次做的功：W1＝Gh＝mgh50kg×10N/kg×0.3m＝90J，
他在1min内克服重力做的总功：W＝nW1＝40×90J＝3600J，
他做功的功率：P60W，故C符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查功和功率的计算，难度一般。
2．【答案】C
【分析】（1）物体做匀速直线运动时摩擦力等于拉力。
（2）直接根据W＝Fs即可求出拉力做的功
（3）根据W＝fs即可求出物体克服摩擦做功；
（4）根据力的大小判断速度的大小。
【解答】解：A、滑动摩擦力的大小和压力与接触面的粗糙程度有关，当物体做匀速直线运动时，物体与地面之间的摩擦力f＝F1＝20N，用大小为30N的拉力F2使物体向左运动时，压力及接触面的粗糙程度不变，故摩擦力不变，仍为20N；故A错误；
B、拉力F2做的功：W＝F2s＝30N×10m＝300J．故B错误；
C、物体克服摩擦做功：W′＝fs＝20N×10m＝200J，故C正确；
D、当水平拉力F2＝30N时，物体在水平方向上受拉力F2＝30N与滑动摩擦力f＝20N作用，受力不平衡，物体不能以2m/s的速度做匀速直线运动，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了求物体与地面间的摩擦力大小、判断物体的运动状态、求拉力做的功等问题；对物体正确受力分析、知道滑动摩擦力与物体所受的拉力无关、掌握功的计算公式是正确解题的关键。
3．【答案】C
【分析】（1）做功的两条件：有力作用在物体上；物体沿力的方向移动了一段距离；
（2）由摩擦力与时间图象可知4s后物体开始运动，由拉力与时间图象可知4s末的拉力，由摩擦力与时间图象可知此时的摩擦力，由此得到合力；
（3）根据f＝μF压＝μmg计算物块与木板之间的动摩擦因数；
（4）由图0﹣4s内物体受到静摩擦力，4s末物体开始运动，分析拉力F与摩擦力Ff的关系可知物体的运动状态。
【解答】解：
A、在0﹣4s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，物体未移动，所以拉力不做功；4s末开始运动，4﹣5s内物体沿拉力运动了一段距离，拉力对物体做了功，故A错误；
B、由F与t图象，4s末拉力F＝4N，由Ff与t图象可知此时摩擦力Ff＝4N，所以两力的合力为0，故B错误；
C、由Ff与t图象可知，滑动摩擦力f＝3N，则由f＝μmg；
所以μ0.3；故C正确；
D、在0﹣4s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，物体处于静止状态；4s末物体开始运动，
由F与t的图象，5s后拉力F＝5N，摩擦力f＝3N，则合力F合＝F﹣f＝5﹣3＝2N，所以物体会加速运动。即物体先处于静止状态，后做加速运动。故D错误。
故选：C。
【点评】解答本题的关键在于正确对图象进行分析，由图象得出需要的物理量，再根据合力和滑动摩擦力公式进行解答。
4．【答案】（1）35；（2）210。
【分析】（1）观察速度﹣时间图象，电动自行车在0～7s速度越来越快，7～12s，速度不再变化；观察牵引力﹣时间图象，在7～12s牵引力大小不变，由于电动车在平直的路面上匀速运动，牵引力等于摩擦力，求出摩擦力的大小；
（2）根据P＝Fv得到电动自行车匀速行驶时牵引力做功的功率。
【解答】解：（1）由速度﹣时间图象可知，电动自行车的运动特点是先加速、后匀速；由牵引力﹣时间图象可知，在7～12s牵引力大小F＝35N，因为在7～12s匀速运动，摩擦力f＝F＝35N；摩擦力的大小与接触面积的粗糙程度和压力大小有关，这两个条件不变，摩擦力不变，故0～2s电动自行车受到的摩擦力与7～12s的摩擦力相同，都为35N；
（2）由速度﹣时间图象可知，电动自行车匀速行驶时速度v＝6m/s，匀速行驶时牵引力做功的功率PFv＝35N×6m/s＝210W。
故答案为：（1）35；（2）210。
【点评】本题考查摩擦力和功率的计算，需要知道功率的计算公式。
5．【答案】（1）GH；（2）减小；（3）。
【分析】（1）根据功的公式表示出重力做的功；
（2）动能的影响因素是速度和质量，重力势能的影响因素是相对高度和质量，在质量一定时，速度越大，动能越大，相对高度越小，重力势能越小；动能和势能统称为机械能，由于克服摩擦做功，一部分机械能转化内能；
（3）运动员沿坡面匀速滑下时，克服摩擦做功，重力势能转化为内能，根据EP＝Gh和W＝fL求得摩擦力的大小。
【解答】解：（1）重力对运动员做的功为W＝GH；
（2）运动员保持该姿势不变沿着坡面自由匀速下滑，高度逐渐变小，质量不变，则运动员的动能不变，重力势能变小，由于受摩擦力的作用，一部分机械能转化为内能，所以他的机械能减小；
（3）运动员沿坡面自由匀速滑下时，运动员相对于坡面向下运动，所以其受到的摩擦力方向沿坡面向上；
运动员沿坡面匀速滑下时，克服摩擦做功，重力势能转化为内能，此时消耗的重力势能等于克服摩擦做的功，即：fL＝GH，解得f。
故答案为：（1）GH；（2）减小；（3）。
【点评】本题考查机械能及其转化和摩擦力，明确匀速下滑时重力势能转化内能关键。
6．【答案】（1）在100米降落过程中，“天问一号”所受火星重力对它做的功为4×105J；
（2）在匀速下降期间，“天问一号”所受火星重力对它做功的功率为1.44×104W。
【分析】（1）先根据重力公式和题意计算“天问一号”在火星上所受的重力，然后利用公式W＝Gh计算“天问一号”所受火星重力对它做的功；
（2）由图像可知“天问一号”匀速下降的速度，然后利用公式PGv计算在匀速下降期间“天问一号”所受火星重力对它做功的功率。
【解答】解：（1）“天问一号”在地球上的重力：
G地＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N；
“天问一号”在火星上的重力：
G火＝0.4G地＝0.4×1×104N＝4×103N；
“天问一号”重力做功：
W＝G火h＝4×103N×100m＝4×105J；
（2）由图像可知，“天问一号”匀速下降的速度为3.6m/s，
则在匀速下降期间“天问一号”所受火星重力对它做功的功率：
PG火v＝4×103N×3.6m/s＝1.44×104W。
答：（1）在100米降落过程中，“天问一号”所受火星重力对它做的功为4×105J；
（2）在匀速下降期间，“天问一号”所受火星重力对它做功的功率为1.44×104W。
【点评】本题考查了重力公式、功和功率公式的应用，注意从图像中获取相关信息解题。
7．【答案】（1）1200；（2）操作者的功率为40W。
【分析】（1）根据W＝Gh＝mgh求水车每分钟克服水的重力所做的功，即有用功；
（2）根据η求操作者做的总功，根据P求操作者的功率。
【解答】解：（1）水车每分钟克服水的重力所做的功，即有用功为
W有＝Gh＝mgh＝60kg×10N/kg×2m＝1200J；
（2）根据η可得，操作者做的总功：W总2400J，
操作者的功率：P40W。
答：（1）1200；（2）操作者的功率为40W。
【点评】本题考查功、功率和机械效率的相关计算，明确有用功和总功是关键。
02 功是能量转化量度观点解决问题
8．【答案】（1）减小；（2）mgH；（3）2mg（H﹣h）。
【分析】（1）物体克服摩擦力做功，机械能减小；
（2）由重力公式G＝mg可得质量为m的物体的重力，根据公式W＝GH可得物体从A点滑到水平面时重力所做的功；
（3）根据斜面光滑，水平面粗糙，来回克服摩擦力做功相等，据此分析。
【解答】解：（1）物体从A点滑到B点的过程中，水平面相连接的装置是粗糙的，物体克服摩擦力做功，机械能减小；
（2）质量为m的物体的重力为：G＝mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：W＝GH＝mgH；即物体在A处具有的重力势能为：EpA＝mgH，
（3）物体在A、B两点的高度分别为H、h，从A点滑到B点的过程中，设机械能损失量为ΔE，即克服摩擦力做的功，由能量守恒定律得：ΔE＝G Δh＝mg（H﹣h）。
从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为2mg（H﹣h）；
故答案为：（1）减小；（2）mgH；（3）2mg（H﹣h）。
【点评】本题考查功的计算和机械能的转化，正确判断物体在水平面上消耗的能量是关键。
9．【答案】（1）先向下后向上；（2）。
【分析】（1）根据物块所处的状态，判断物块所受摩擦力的种类及方向；
（2）利用能量守恒定律，对甲图，弹簧压缩具有的总能量用于克服重力和摩擦力做功，再由功的计算公式W＝Fs可求重力做功WG和摩擦力做功Wf；对乙图，弹簧所具有的能量只用于克服重力做功WG′，两式结合即可求得滑动摩擦力大小。
【解答】解：（1）甲图中，物块离开弹簧滑到D点的过程中，物块相对于斜面向上运动，物块受到的滑动摩擦力的方向与物块的相对运动方向相反，即滑动摩擦力沿斜面向下；
当物块静止在D点时，物块相对于斜面有向下运动的趋势，物块受到静摩擦力作用，且静摩擦力的方向与物块相对运动趋势的方向相反，即静摩擦力沿斜面向上；
故物块所受摩擦力的方向是先向下后向上；
（2）根据能量守恒定律，甲图中，物块由B运动至D的过程中，弹簧具有的能量用于克服重力和摩擦力做功，则有：E弹簧＝﹣（WG+Wf）；
又由功的计算公式可得：WG＝mg（hd﹣hb）、Wf＝f×BD＝f（s1+s2）；
即E弹簧＝﹣mg（hd﹣hb）﹣f（s1+s2）……①；
在乙图中，弹簧的压缩量与甲图相同，物块在由B运动至C的过程中，弹簧具有的能量全部用于克服重力做功，则有：E弹簧＝﹣WG′＝﹣mg（hc﹣hb）……②；
整理①②两式得：mg（hc﹣hb）﹣mg（hd﹣hb）＝f（s1+s2），即mg（hc﹣hd）＝f（s1+s2）；
解得：f。
故答案为：（1）先向下后向上；（2）。
【点评】本题考查摩擦力的种类及方向的判断、功的计算公式及其应用、机械能的转化、能量守恒定律及其应用，属于力学综合题。能量守恒定律的应用是解答本题的难点。
10．【答案】（1）甲图中重力对物体做的功为GR；（2）乙图中物体在水平面上的摩擦力f为；（3）物体上升的温度为。
【分析】（1）已知物体重力G和高度R，根据W＝GR可求出重力对物体做的功；
（2）甲、乙中水平面的粗糙程度相同，所以同一个物体所受的摩擦力大小相等，只求出甲中物体受的摩擦力就是乙中物体在水平面上的摩擦力；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，根据W＝fs1可求出摩擦力f的大小。
（3）物体在图乙中运动，物体吸收的热量Q等于物体机械能的减少量，再由Q＝cmΔt即可求解物体升高的温度。
【解答】解：（1）甲中重力对物体做的功：W＝GR＝mgR；
（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；
（3）物体在圆弧的最高点具有重力势能，Ep＝mgR，在下滑至水平轨道静止的过程中，重力势能全部转化为物体的内能，则有：Q＝mgR；
乙中物体在粗糙的弧槽上运动这段时间内使物体升温的能量为Q﹣fs2＝cmΔt；
所以物体升高的温度Δt。
答：（1）甲图中重力对物体做的功为GR；
（2）乙图中物体在水平面上的摩擦力f为；
（3）物体上升的温度为。
【点评】本题考查了功的计算公式及应用、热量的计算，知道甲、乙两图中物体在水平面上受到的摩擦力相等，利用图甲中摩擦力做功求解摩擦力是求解本题的难点。
03 汽车匀速运动时功率问题
11．【答案】（1）电动平衡车行驶时所受的阻力为40N。
（2）电动平衡车牵引力做的功为1.2×105J。
（3）电动平衡车行驶的速度为2.5m/s。
【分析】（1）根据G＝mg求出总重力，由“电动平衡车受到的阻力为车总重的0.05倍”可求得电动平衡车行驶时所受的阻力；
（2）平衡车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据W＝Fs可求得电动平衡车牵引力做的功；
（3）由PFv求出电动平衡车行驶的速度。
【解答】解：（1）电动平衡车行驶时所受的阻力：
f＝0.05G总＝0.05×m总g＝0.05×（20kg+60kg）×10N/kg＝40N；
（2）因平衡车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，牵引力的大小：
F＝f＝40N，
电动平衡车牵引力做的功W＝Fs＝40N×3×1000m＝1.2×105J；
（3）由PFv可得，电动平衡车行驶的速度：
V2.5m/s。
答：（1）电动平衡车行驶时所受的阻力为40N。
（2）电动平衡车牵引力做的功为1.2×105J。
（3）电动平衡车行驶的速度为2.5m/s。
【点评】本题考查了速度公式、重力公式、功率公式的应用，计算时要注意单位的换算。
12．【答案】（1）减小压强和增大摩擦；（2）5.4×107。
【分析】（1）增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；
减小压强的方法：在受力面积一定时，减小压力；在压力一定时，增大受力面积；
（2）根据t得到运动的时间，根据W＝Pt得到电机做的功。
【解答】解：（1）电动大巴的轮胎较宽，在压力一定时，增大受力面积减小压强；上面有花纹，这是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；
（2）运动的时间：t0.1h＝360s，
电机做的功：W＝Pt＝150×1000W×360s＝5.4×107J。
故答案为：（1）减小压强和增大摩擦；（2）5.4×107。
【点评】本题考查增大摩擦的方法、减小压强的方法和功的计算，属于综合题。
13．【答案】见试题解答内容
【分析】（1）利用G＝mg求该机器人受到的重力；
（2）知道该机器人所提供的水平推力和距离，利用W＝Fs求水平推力做的功；
（3）该机器人在水平地面上的速度，由图乙得出此时的推力，利用P＝Fv求水平推力的功率。
【解答】解：
（1）该机器人受到的重力：
G＝mg＝3kg×9.8N/kg＝29.4N；
（2）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动3m，水平推力做的功：
W＝Fs＝300N×3m＝900J；
（3）该机器人在水平地面上以0.5 m/s速度匀速直线运动时，由图乙可知此时的推力F′＝150 N，则水平推力的功率：
PF′v＝150 N×0.5 m/s＝75 W。
答：（1）该机器人受到的重力为29.4N；
（2）水平推力做的功为900J；
（3）水平推力的功率为75W。
【点评】本题考查了重力公式、功的公式、功率公式的应用，能从机器人所受推力F与速度v关系图象得出相关信息是关键。
14．【答案】（1）物流机器人未装载货物匀速行驶时的牵引力是700N；
（2）当物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度为3m/s；
（3）机器人克服阻力所做的功为2.52×106J。
【分析】（1）因为匀速行驶，根据F＝0.2G＝0.2mg算出牵引力；
（2）根据P＝Fv得物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度；
（3）根据v算出机器人的速度，由P＝Fv和平衡力算出阻力，由匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍算出物流机器人的总重力，由G＝mg算出物流机器人的总质量，进而算出货物的质量，由W＝Fs算出机器人克服阻力所做的功。
【解答】解：（1）因为匀速行驶，所以牵引力为：
F＝0.2G＝0.2mg＝0.2×350kg×10N/kg＝700N；
（2）根据P＝Fv得物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度为：
v＝3m/s；
（3）某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后s＝3km＝3000m，时间t＝20min＝1200s，
机器人的速度为：
v′2.5m/s，
由P＝Fv和平衡力得f′＝F′840N，
物流机器人的总重力为：
G总4200N，
物流机器人的总质量为：
m总420kg，
货物的质量为：
m货＝m总﹣m＝420kg﹣350kg＝70kg；
机器人克服阻力所做的功为：
W＝F′s＝840N×3000m＝2.52×106J。
答：（1）物流机器人未装载货物匀速行驶时的牵引力是700N；
（2）当物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度为3m/s；
（3）机器人克服阻力所做的功为2.52×106J。
【点评】此题考查了阻力、功及速度的计算等，利用P＝Fv是求解速度的关键。
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15．【答案】C
【分析】（1）有力作用在物体上，且在力的作用下移动了一段距离，这个力对物体做功；
（2）（3）物体在单位时间完成的功叫功率，功率是描述物体做功快慢的物理量，等于功和做功时间的比值；
（4）有用功跟总功的比值叫做机械效率。
【解答】解：A、人站在悬停时的吊车上，有力没有距离，不满足做功的条件，吊车对人没有做功，故A错误；
B、做功大小与功率、做功时间有关，吊车功率越大，时间未知，做功不一定多，故B错误；
C、物体做功快慢表示功率的大小，功率越大，做功越快，故C正确。
D、机械效率是有用功跟总功的比值，空载时，有用功为零，机械效率为零，故D错误；
故选：C。
【点评】该题考查学生对功、功率和机械效率的理解，特别要注意功率与机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有任何关系。
16．【答案】C
【分析】物理中，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积；即W＝Fs。
【解答】解：
一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W＝Fs；
即W甲＝W乙＝W丙；
故C正确；ABD错误。
故选：C。
【点评】深入理解功的大小的计算方法，是解答此题的关键。
17．【答案】D
【分析】（1）比较两个阶段的重力和距离，根据W＝Gh比较两个阶段的重力做功大小。
（2）物体在下落过程中重力势能不断转化为动能，速度不断增大，比较两个阶段的运动时间，根据P比较功率。
【解答】解：（1）物体在AB和BC段，距离相同，重力相同，根据W＝Gh，重力做功相同，所以W1＝W2。
（2）物体在下落过程中，重力势能转化为动能，物体质量不变，所以v1＜v2，
因为AB＝BC，所以t1＞t2，
又因为W1＝W2，根据P，所以P1＜P2。
故选：D。
【点评】根据重力势能转化为动能，判断速度大小的变化，判断经过两个阶段的时间，是解决本题的关键。
18．【答案】C
【分析】斜面倾斜角度越小，越省力。斜面AC的倾斜角度小于斜面BC，所以斜面AC更省力，斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功。
速度相同，AC＞BC，所以物体沿斜面BC用时较少，根据公式P，可判断拉力所做的功的功率大小。
【解答】解：（1）斜面AC倾斜角度小于斜面BC，所以物体沿AC运动时拉力较小，即：FA＜FB；
（2）斜面光滑说明摩擦力为0，不需要做额外功，由使用任何机械都不省功可知，拉力在两斜面上做功相同，即：WA＝WB；
因为从底部匀速拉到顶点A物体的速度相同，所以物体沿BC运动时用时较少，
则根据公式P可知，拉力沿BC运动时拉力做功的功率较大，即PA＜PB。
故选：C。
【点评】本题考查斜面的省力情况，物体做功的大小以及做功功率的大小，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功。
19．【答案】C
【分析】根据W＝Fs得到该力在此过程中所做功；根据P得到功率的大小。
【解答】解：由题可知，先后两次同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离，根据W＝Fs可知它们做功相等；又因为两次所用时间相同，根据P得到功率的大小相同。
故选：C。
【点评】本题考查了功和功率的大小的比较，属于基础题。
20．【答案】C
【分析】根据功的计算公式W＝Fs可知：比较功的大小要比较拉力F和移动距离s的大小；
【解答】解：两次拉力的大小相等，AB＝CD，由W＝Fs可知拉力所做的功相同，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查功的大小比较，需要知道功的计算公式。
21．【答案】A
【分析】（1）根据题意计算房车匀速行驶时受到的阻力，汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据W＝Fs得到房车行驶过程中牵引力所做的功；
（2）根据PFv计算牵引力做功的功率；
（3）房车行驶中内能转化为机械能。
【解答】解：（1）该房车的总重力为：
G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N，
房车匀速行驶时受到的阻力为：
f＝0.1G＝0.1×3×104N＝3×103N，
由题知汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，则牵引力F＝f＝3×103N，故A正确，
牵引力做的功为：
W＝Fs＝3000N×200×103m＝6×108J，故B错误；
（2）汽车的速度v＝100km/hm/s，
牵引力做功的功率PFv＝3×103Nm/s≈8.3×104W，故C错误；
（3）房车行驶中内能转化为机械能，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了功和功率的计算，属于基础题，要求掌握。
22．【答案】B
【分析】（1）由图丙可知，物体在4﹣6s做匀速直线运动，根据s＝vt得到物体运动的路程；
（2）根据P＝Fv得到拉力F的功率；
（3）由图丙可知，物体在t＝1s时处于静止状态，拉力等于摩擦力，由图乙可知此时拉力，根据二力平衡条件得到摩擦力；
（4）由图丙可知，物体在2﹣4秒时做加速运动。
【解答】解：A、由图丙可知，物体在4﹣6s做匀速直线运动，物体运动的路程为s＝vt＝3m/s×2s＝6m，故A错误；
B、由图丙可知，物体在4﹣6s做匀速直线运动，速度为3m/s，由图乙可知，拉力是4N，拉力F的功率为PFv＝4N×3m/s＝12W，故B正确；
C、由图丙可知，物体在t＝1s时处于静止状态，拉力等于摩擦力，由图乙可知此时拉力为2N，所以摩擦力等于2N，故C错误；
D、由图乙可知，拉力为6N时，图丙对应的物体加速运动，故D错误。
故选：B。
【点评】此题考查了学生对图象问题的分析能力，能从图象中得出相关的信息，是解题的关键，是中考的热点考题。
23．【答案】A
【分析】（1）滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，据此分析木块前后两次所受摩擦力的大小关系；
（2）比较木块两次在相同时间内通过的路程，可得出速度的大小关系；
（3）拉动木块在水平面上做匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力的作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，据此得出两次拉力的大小关系；由图像可知木块前后两次在相同时间内通过路程的大小关系，再根据W＝Fs分析前后两次在相同时间内拉力所做功的大小关系；
（4）根据PFv分析两次拉力的功率大小关系。
【解答】解：
A、两次拉动同一木块在同一水平面上运动，由于木块对水平面的压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，所以木块受到的摩擦力不变，即f1＝f2，故A符合题意；
B、由s﹣t图像可知，相同时间内第①次木块运动的路程大，由v可知，第①次木块运动的速度较大，即v1＞v2，故B不符合题意；
C、木块两次都做匀速直线运动，拉力和滑动摩擦力都是一对平衡力，所以两次木块受到的拉力和摩擦力大小相等，则两次木块受到的拉力相等，即F1＝F2；
由图乙可知，相同时间内第1次通过的路程大于第2次通过的路程，即s1＞s2；由公式W＝Fs可知，拉力所做的功的关系为：W1＞W2，故C不符合题意；
D、因F1＝F2，v1＞v2，则根据PFv可知前后两次拉力的功率P1＞P2，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】本题的关键是根据木块做匀速直线运动判断木块受到平衡力作用，根据二力平衡条件判断拉力和滑动摩擦力的大小关系，根据P＝Fv判断功率的大小关系。
24．【答案】B
【分析】根据功的计算公式W＝Fs可知：比较功的大小要比较拉力F和移动距离s的大小，
知道功和时间的关系，根据P即可比较。
【解答】解：
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；
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。
【点评】本题考查功和功率的比较，紧扣功和功率的公式即可解答，题目难度不大，属于基础题。
25．【答案】（1）MgH；
（2）做功；减小。
【分析】（1）根据W＝Gh得到小德及滑草板的重力做功；
（2）改变内能的方式包括做功和热传递，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小。
【解答】解：（1）小德坐在滑草板上从顶部滑到底部过程中小德及滑草板的重力做功W＝Gh＝MgH；
（2）小德在下滑过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能，小德及滑草板的机械能减小。
故答案为：（1）MgH；
（2）做功；减小。
【点评】本题考查功的计算、内能的改变和机械能的转化，属于综合题。
26．【答案】300；3×103。
【分析】（1）已知前15s行驶了总路程的一半，则15s～25s也运动了总路程的一半，
从图中可知15s～25s时，轿车匀速运动的速度，根据速度公式可得出运动路程，进而得出前15s轿车运动的距离；
（2）15s～25s内轿车匀速直线运动，处于平衡状态，根据PFv可知轿车受到的牵引力，进而得出阻力。
【解答】解：（1）已知前15s行驶了总路程的一半，则15s～25s也运动了总路程的一半，
从图中可知15s～25s时，轿车匀速运动的速度为30m/s，
运动路程为s后＝vt＝30m/s×（25s﹣15s）＝300m，
则前15s轿车运动的距离s前＝s后＝300m；
（2）20s～25s内轿车匀速直线运动，处于平衡状态，根据PFv可知，轿车受到的阻力f＝F牵3×103N。
故答案为：300；3×103。
【点评】本题考查速度公式、功率推导公式的应用，关键是从图中得出有用信息。
27．【答案】（1）mgh；动能转化为内能，直至动能为零；（2）0.2。
【分析】（1）已知物体的质量和A点到水平面的高度，根据W＝Gh求得物体从A点滑到水平面时，重力做的功；克服摩擦力做功，机械能转化为内能，根据斜面光滑，机械能不减小；
（2）结合两次在水平面上克服摩擦力做功相等分析解答。
【解答】解：（1）物体从A点滑到水平面时，重力做的功为：W＝Gh＝mgh；
（2）甲图中，物体在BC段运动时，克服阻力做功，将动能转化为内能，直至动能为零；乙图中，两侧都是光滑的圆弧槽，圆弧槽上运动时，机械能不减小，因而在水面上的运动的距离相等，故先来回运动4×0.7m＝2.8m，然后再从B向左运动3m﹣2.8m＝0.2m，最后物体静止于水平面上的位置距B点0.2m。
故答案为：（1）mgh；动能转化为内能，直至动能为零；（2）0.2。
【点评】克服摩擦力做功，机械能转化为内能，根据斜面光滑，机械能不减小，结合两次在水平面上克服摩擦力做功相等分析解答。
28．【答案】不变；。
【分析】（1）摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程度，压力不变，接触面粗糙程度不变，摩擦力大小不变；
（2）用W＝Gh计算出载人橡皮圈的重力势能，用效率公式η计算刚到水平草皮时载人橡皮圈的动能；用W＝Fs计算出载人橡皮圈在水平减速带滑行的长度。
【解答】解：（1）摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程度，当游客加速下滑的过程中，气垫与滑道之间的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变；
（2）载人橡皮圈的重力势能：W＝Gh＝mgh
载人橡皮圈的动能W动＝Wη＝mghη；
载人橡皮圈在水平减速带滑行的长度：。
故答案为：不变；。
【点评】本题考查机械能的转化和滑动摩擦力大小的因素，明确影响滑动摩擦力大小的因素是解答此题的关键，难度不大。
29．【答案】（1）牵引力所做的功是360J；
（2）机器人消耗的电能是480J；
（3）电能转化为机械能的效率是75%。
【分析】（1）根据G＝mg，结合f＝0.05G求出机器人受到的阻力，机器人匀速行驶时，机器人的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知机器人的牵引力，再根据W＝Fs求出牵引力所做的功；
（2）根据速度公式求出机器人全程运动的时间，根据W＝UIt求出机器人消耗的电能；
（3）根据效率公式求出电能转化为机械能的效率。
【解答】解：（1）机器人重力为G＝mg＝36kg×10N/kg＝360N，
受到阻力为f＝0.05G＝0.05×360N＝18N，
机器人匀速行驶时，牵引力与受到的阻力是一对平衡力F＝f＝18N
牵引力所做的功W机＝Fs＝18N×20m＝360J；
（2）运动时间为
20s。
机器人消耗的电能W电＝UIt＝24V×1A×20s＝480J；
（3）电能转化效率为
。
答：（1）牵引力所做的功是360J；
（2）机器人消耗的电能是480J；
（3）电能转化为机械能的效率是75%。
【点评】本题考查功与电能的计算以及机械效率的计算，属于中档题。
30．【答案】（1）该过程中小明克服自身重力所做的功为180J；
（2）电动车在5﹣10秒内牵引力做功的功率为360W；
（3）减速慢行。
【分析】（1）根据G＝mg得出小明的重力，根据W＝Gh得出该过程中小明克服自身重力所做的功；
（2）根据G总＝G+G车得出小明和电动平衡车的总重，电动平衡车在5﹣10s做速度为5m/s的匀速直线运动，处于平衡状态，根据F＝f＝0.1G总得出所受的牵引力，根据PFv可知小明骑行过程中，电动车在5﹣10秒内牵引力做功的功率；
（3）从表格数据可知，在5米/秒的速度下，电动平衡车遇到突发情况时所需的制动（从发现情况到车停下）时间较长，故可给电动平衡车使用者提出建议为：减速慢行。
【解答】解：（1）小明的重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
该过程中小明克服自身重力所做的功W＝Gh＝600Nm＝180J；
（2）小明和电动平衡车的总重G总＝G+G车＝600N+120N＝720N，
电动平衡车在5﹣10s做速度为5m/s的匀速直线运动，处于平衡状态，所受的牵引力F＝f＝0.1G总＝0.1×720N＝72N，
根据PFv可知小明骑行过程中，电动车在5﹣10秒内牵引力做功的功率P＝Fv＝72N×5m/s＝360W；
（3）从表格数据可知，在5米/秒的速度下，电动平衡车遇到突发情况时所需的制动（从发现情况到车停下）时间较长，故可给电动平衡车使用者提出建议为：减速慢行。
答：（1）该过程中小明克服自身重力所做的功为180J；
（2）电动车在5﹣10秒内牵引力做功的功率为360W；
（3）减速慢行。
【点评】本题考查功和功率的计算，综合性强，难度适中。
31．【答案】（1）该车飞行的距离为20km；
（2）该车空载静止在水平地面上时，对水平地面的压强为3.4×104Pa；
（3）飞行汽车飞行过程中受到的阻力为2.5×103N。
【分析】（1）根据v计算该车飞行的距离。
（2）根据F＝G＝mg计算车空载静止在水平地面上时，对水平地面的压力，根据p计算对水平地面的压强；
（3）车以72km/h的速度匀速直线飞行，根据f＝F和PFv计算飞行汽车飞行过程中受到的阻力大小。
【解答】解：（1）由题知，该车在博览会上飞行速度v＝120km/h，飞行时间t＝10minh，
这段时间内飞行距离：s＝vt＝120km/hh＝20km；
（2）车空载静止在水平地面上时，对水平地面的压力：
F＝G＝mg＝680kg×10N/kg＝6800N，
对水平地面的压强：
p3.4×104Pa；
（3）飞行汽车匀速直线飞行的速度v′＝72km/h＝20m/s，发动机输出功率P＝50kW＝5×104W，
由f＝F和PFv可得，飞行汽车飞行过程中受到的阻力：
f＝F牵2.5×103N。
答：（1）该车飞行的距离为20km；
（2）该车空载静止在水平地面上时，对水平地面的压强为3.4×104Pa；
（3）飞行汽车飞行过程中受到的阻力为2.5×103N。
【点评】本题考查了速度、压强和功率公式的应用，难度适中。
32．【答案】（1）为延长电池使用寿命，通常剩余电量为20%时充电较为合适。则该车充满电后，最佳续航里程是266km；
（2）在额定功率下，该车以最高时速行驶时产生的牵引力为600N；
（3）其在充电时速度的最大值为10m/s。
【分析】（1）为延长电池使用寿命，通常剩余电量为20%时充电较为合适，已知总电能和百公里能耗，可得出最佳续航里程；
（2）根据P＝Fv可知在额定功率下，该车以最高时速行驶时产生的牵引力；
（3）首先计算消耗的电能，然后计算充电过程中获得的电能（大于克服阻力做的功），根据题中所给条件，利用公式W＝Pt和t进行计算。
【解答】解：（1）由表中信息和题意可知，磷酸铁锂电池总电量为40kW h，百公里能耗为12kW h，为延长电池使用寿命，通常剩余电量为20%时充电较为合适，
则该车充满电后，最多消耗的电能：W0＝（1﹣20%）×40kW h＝32kW h，
最佳续航里程：s266km（若取267km，则消耗的电能略大于32kW h）；
（2）根据P＝Fv可知在额定功率下，该车以最高时速行驶时产生的牵引力F600N；
（3）由题知，两段充电区域的间距s2为10km，电池消耗的电能全部用于维持汽车行驶，所受阻力为1000N，
则电动汽车匀速行驶距离s2，所消耗的电能：W＝fs2＝1000N×10000m＝1×107J；
则充电过程中获得的电能：W′＝W＝1×107J；
由公式W′＝P0t＝P0可得，电动汽车在通过此段充电区域时的最大速度：
v10m/s，即汽车在充电时速度不能大于10m/s。
答：（1）为延长电池使用寿命，通常剩余电量为20%时充电较为合适。则该车充满电后，最佳续航里程是266km；
（2）在额定功率下，该车以最高时速行驶时产生的牵引力为600N；
（3）其在充电时速度的最大值为10m/s。
【点评】本题考查电能和功率的计算，有一定难度。

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