【精品解析】功与功率-2025年中考科学考前20天冲刺专题

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【精品解析】功与功率-2025年中考科学考前20天冲刺专题

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功与功率-2025年中考科学考前20天冲刺专题
一、选择题
1.(2025·义乌模拟)班级进行了大扫除,对此相关的描述合理的一项是
A.清理一体机时,由于外壳已接地,无需关闭电源
B.将凳子放到桌面上,人对凳子施加了力但没有做功
C.用湿抹布擦拭后的黑板过段时间就干了,这是水的汽化现象
D.阳光下,看到空气中灰尘飞舞,说明分子在不停地做无规则运动
【答案】C
【知识点】分子的热运动;汽化及汽化吸热的特点;安全用电原则;力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的条件:物体在力的方向上移动距离。
【解答】A、清理一体机时,虽然外壳已接地,但为了安全,仍需关闭电源,故A错误;
B、将凳子放到桌面上,人对凳子施加了力,凳子在该力的方向上移动的距离,可知人对凳子做了功,故B错误;
C、水由液体转化为气态,属于汽化现象,故C正确;
D、空气中的灰尘可见,不属于微观粒子,不能说明分子在不断地做无规则运动,故D错误。
故答案为:C。
2.(2025九上·海曙期末)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
【答案】C
【知识点】功;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快;
(2)在物理学中,将有用功与总功的比值叫做机械效率。
【解答】A.吊车悬停时,人的位置不变,因此吊车对人不做功,故A错误;
B.W=Pt,功率变大,时间变短的话,做功不一定越多,故B错误;
C.功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,故C正确;
D.吊车空载运行时,所做有用功最小,其机械效率最小,故D错误。
故答案为:C。
3.(2025·绍兴模拟)现有甲、乙两个物体(m甲>m乙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向和斜面上通过了相等的距离s,如图所示。F在两种情况下做的功分别为W甲、W乙,两者大小判断正确的是(  )
A.
B.
C.
D.水平面和斜面的粗糙程度未知,无法判断
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】做功的条件:物体在力的方向上有移动距离。
【解答】两图中拉力大小相等且不变,物体在力的方向上移动的距离s相同,由可知,做的功相同,即。
故答案为:C。
4.(浙江省嘉兴南湖实验中学2025年九年级适应性考试科学卷)非洲早季,常用 Hipporoller(中间有转轴的塑料桶)运水。下列选项中,小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,她对满桶水做功最多的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】功;力是否做功的判断;功的计算公式的应用
【解析】【分析】 做功是能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。做功的两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。经典力学的定义:当一个力作用在物体上,并使物体在力的方向上通过了一段距离,力学中就说这个力对物体做了功;
【解答】A. 背背,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程 ,做功为0J;A错误;
B. 手抱 ,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程, 做功为0J,B错误;
C. 平拉 ,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,做功为拉力和距离的成绩,拉力等于滑动摩擦力,C正确;
D. 滚拉的方式 ,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,做功为拉力和距离的成绩,拉力等于滚动摩擦力,滚动摩擦力小于滑动摩擦力,所以做功比C少;
故答案为:C
5.(2024·杭州会考)攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。如图所示是背着背包的攀岩者向上攀爬时的情景,下列说法错误的是
A.攀岩者克服自身重力做了功,重力势能增加
B.背包相对攀岩者静止,攀岩者对背包做了功
C.攀岩者向上攀爬时,他所受的摩擦力方向始终竖直向下
D.攀岩者手上涂镁粉,目的是为了增大摩擦力
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法;力是否做功的判断;势能的影响因素
【解析】【分析】 AB.做功的两个必要因素是:力与物体在力的方向移动的距离;重力势能与质量和高度有关;
C.摩擦力方向与物体的相对运动方向相反或相对运动趋势相反;
D.增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度。
【解答】 A.攀岩者向上运动,克服自身重力做了功,高度增大,重力势能增加,故A正确不合题意;
B.背包相对攀岩者静止,攀岩者对背包施加向上的力,向上运动了距离,故做了功,故B正确不合题意;
C.攀岩者向上攀爬时,有向下运动的趋势,则他所受的摩擦力方向始终竖直向上,故C错误符合题意;
D.攀岩者手上涂镁粉,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,目的是为了增大摩擦力,故D正确不合题意。
故选C。
6.(2025九下·诸暨月考)攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。如图所示是背着背包的攀岩者向上攀爬时的情景,下列说法错误的是(  )
A.攀岩者克服自身重力做了功,重力势能增加
B.背包相对攀岩者静止,攀岩者对背包做了功
C.攀岩者向上攀爬时,他所受的摩擦力方向始终竖直向下
D.攀岩者手上涂镁粉,目的是为了增大摩擦力
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法;影响摩擦力大小的因素;力是否做功的判断
【解析】【分析】AB.做功的要素:力和物体在力的方向上通过的距离。重力势能大小与质量和高度有关;
C.摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
D.增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度。
【解答】A.攀岩者向上运动,克服自身重力做了功,它的质量不变,但是高度增大,因此重力势能增加,故A正确不合题意;
B.攀岩者对背包施加向上的力,且背包向上运动了距离,故做了功,故B正确不合题意;
C.攀岩者向上攀爬时,由于重力作用,因此有向下运动的趋势,则他所受的摩擦力方向始终竖直向上,故C错误符合题意;
D.攀岩者手上涂镁粉,是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故D正确不合题意。
故选C。
7.(2025九下·乐清开学考)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
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】做功的条件:物体在力的方向上有移动距离。【解答】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W1、W2、W3,三个功的大小都等于W=Fs;即W1=W2=W3,故C正确,ABD错误。
故答案为:C。
8.(2025九下·瑞安开学考)如图豌豆果实成熟后豆荚会突然炸裂开,同时种子被弹射出去,我们把这种传播种子的方式称为弹力传播。在种子被弹射出去至落到地面的过程,下列说法正确的是 (  )
A.豌豆弹射出去瞬间,所受的弹力等于重力
B.弹射的过程中,豌豆的机械能始终不变
C.豌豆在空中飞行时,豆荚对豌豆做功
D.豌豆弹射出去瞬间,豆荚对种子的作用力等于种子对豆荚的作用力
【答案】D
【知识点】力与运动的关系;力是否做功的判断;机械能守恒
【解析】【分析】物体受平衡力时,将保持静止状态或做匀速直线运动。
【解答】A、豌豆在弹射出去的瞬间做曲线运动,说明受力不平衡,所以弹力和重力不相等,故A错误;
B、豌豆在运动的过程中受到空气阻力的作用,部分机械能转化为内能,可知机械能将减小,故B错误;
C、在空中飞行时,豆荚对豌豆没有力的作用,可知豆荚没有对豌豆做功,故C错误;
D、力的作用是相互的,相互作用力大小相等,豆荚对豌豆的力和豌豆对豆荚的力属于相互作用力,可知两个力大小相等,故D正确。
故答案为:D。
9.(2025九下·萧山月考)如图所示,小科在相同时间内,用相同大小的力,将不同质量的物体在不同的水平面上分别移动相同的距离。在此过程中,该力所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,下列说法正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs得到该力在此过程中所做功;
根据得到功率的大小。
【解答】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,根据可知功率的大小相同。
故答案为:A。
10.(2025九下·金华开学考)在排球运动中,跳发球是最具威力的发球方式,动作要领如图所示可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程。其中运动员对排球做功的过程有(  )
A.①② B.①④ C.①③ D.②③
【答案】C
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可。
【解答】抛球时人对球施加力且沿力的方向移动一段距离,人对球做功;腾空时人对球不施加力,因此人对球未做功;击球时人对球施加力且沿力的方向移动一段距离,人对球做功;落地时人对球不施加力,因此人对球未做功,因此做功的过程是抛球和击球,故C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
二、填空题
11.(2025·温岭模拟)小金买了一辆按新国标生产的电动自行车。已知小金质量是60千克,电动自行车的质量为40千克,假定电动自行车在行驶过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
(1)车轮上刻花纹的目的是   。
(2)小金在水平公路上骑电动自行车,以5米/秒的速度匀速骑行20秒,在此过程中克服阻力做功为   焦。在此过程中以车篮为参照物,车篮内的书包处于   (选填“静止”或“运动”)状态。
【答案】(1)增大接触面的粗糙程度/增大摩擦
(2)8000;静止
【知识点】参照物及其选择;增大或减小摩擦的方法;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力。
(2)运动和静止是相对的,物体与参照物之间的空间位置没有发生改变,则物体是静止的;物体与参照物之间的空间位置发生改变,则物体是运动的。
【解答】(1)车轮上刻花纹,增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,不容易打滑。
(2)克服阻力做功:。
书本与车篮之间的空间位置没有发生改变,可知以车篮为参照物,书包是静止的。
12.(2025·椒江模拟)如图是一款玩具小车,顶部套有一个气球,气球口与尾部排气口通过内部的管道相通。
(1)当尾部排气口打开时,气球内的气体从尾部排出,玩具小车就能向前运动,这说明   。
(2)气球的气体完全排出后,小车仍能在水平地面上继续向前运动50厘米,若此过程受到的阻力恒为0.5牛,则小车克服阻力做的功为   焦。
【答案】(1)力的作用是相互的,力能改变物体的运动状态
(2)0.25
【知识点】力的作用是相互的;力与运动的关系;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线两个物体上,同时产生、同时消失。
(2)功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
【解答】(1)气体向后排出,小车向前运动,车的运动状态发生改变,说明受到力气体向前的反作用力,即力的作用是相互的,力能改变物体的运动状态。
(2)小车克服阻力做的功。
13.(浙江省嘉兴南湖实验中学2025年九年级适应性考试科学卷)如图,利用斜面将一个重450牛的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=300牛,拉动的距离s=4米,物体提升的高度 米。此过程中拉力做的功是   焦,物体受到的摩擦力为   牛,机械效率是   。
【答案】1200;75;75%
【知识点】功的计算公式的应用;功率;功率计算公式的应用;机械效率;机械效率的计算
【解析】【分析】机械功是物理学中表示力对物体作用的空间的累积的物理量,简称功。机械功是标量,大小等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,国际单位制单位为焦耳。
【解答】 如图,利用斜面将一个重450牛的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=300牛,拉动的距离s=4米,物体提升的高度 米。此过程中拉力做的功=FS=300N×4m=1200焦,W有用=Gh=450N×2m=900J;W摩擦力=1200J-900J=300J;物体受到的摩擦力=300J/4m=75牛,机械效率=W有用/W总=900J/1200J=75%;
故答案为:1200;75;75%
14.(2025·金华模拟)如图所示为某商场的观光电梯。质量为50千克的小科站在匀速上升的观光电梯中,随电梯一起向上匀速运动20米。
(1)以电梯为参照物,小科是   的(选填“运动”或“静止”)。
(2)电梯在匀速向上运动过程中,电梯是否对小科做功    。
(3)若这一匀速上升过程用时5秒钟,电梯的速度为   米/秒。
【答案】(1)静止
(2)是
(3)4
【知识点】参照物及其选择;速度公式及其应用;力是否做功的判断
【解析】【分析】(1)根据参照物的分析解答;
(2)做功的要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离;
(3)根据计算电梯的速度。
【解答】(1) 以电梯为参照物,小科的位置保持不变,因此是静止的;
(2) 电梯在匀速向上运动过程中, 小科受到向上的力,且在向上的方向上通过距离,因此电梯对小科做功;
(3)电梯的速度为:。
15.(2025·衢州模拟)衢州市近年来积极谋划推进港区开发建设,2024年衢州港年吞吐量突破880万吨。
(1)港口吊机将质量为500千克的货物,匀速向上吊起10米的过程中,吊机对货物做的功为   焦耳。
(2)停在港口的货船,随着船上货物增多,货船受到的浮力将   (选填“增大” “减小”或“不变”)。
(3)有一重量为100N的货物水平放置在货船的甲板上,当货船匀速向北行驶时,货物受到的摩擦力大小为   。
【答案】(1)50000
(2)增大
(3)0
【知识点】摩擦力的存在;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)对货物做的功,即为克服物体重力所做的功。
(2)根据沉淀条件进行判断,物体漂浮或悬浮时,浮力等于重力,下沉时,浮力小于重力。
(3)存在摩擦力的提前条件:物体之间有相对运动或相对运动的趋势。
【解答】(1)吊机对货物做的功。
(2)船始终处于漂浮状态,浮力等于重力,随着货物增多,船的总重力变大,可知浮力也逐渐变大。
(3)船匀速向北行驶时,货物和船之间没有相对运动和相对运动的趋势,可知货物与船之间没有摩擦力,即摩擦力大小为0。
16.(2024·浙江)如图所示,狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为100牛。
(1)以地面为参照物,雪橇处于   (填“静止状态”或“运动状态”)。
(2)雪橇运动5米,狗的拉力对雪橇做功为   焦。
(3)货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,不计空气阻力,则雪橇对货物的摩擦力为   牛。
【答案】(1)运动状态
(2)500
(3)0
【知识点】参照物及其选择;摩擦力的存在;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)被研究的物体和参照物之间发生位置的变化,被研究的物体是运动的,否则被研究的物体是静止的;
(2)根据W=Fs求功;
(3)相对静止时,没有相对运动趋势,摩擦力为零。
【解答】(1)狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,雪橇和地面之间发生了位置的变化,所以以地面为参照物,雪橇是运动的;
(2)狗对雪橇的水平拉力为100牛,雪橇运动5米,W=Fs=100牛×5米=500焦;
(3)相对静止时,雪橇和货物没有相对运动趋势,雪橇对货物的摩擦力为0牛。
三、实验探究题
17.(2025九下·杭州月考)许多实验器材在科学的探究实验中多次使用,斜面就是其中之一,但用法不尽相同。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容:
(1)甲实验中,为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持   (填“较大”或“较小”)的坡度;
(2)在乙、丙这两个实验中,斜面的作用是   ;
(3)实验丙,将物体A从斜面的不同高度由静止释放撞击同一木块,用   来显示物体A的动能大小;
(4)丁实验,物体重为4N,斜面长1.2m、高0.3m。用弹簧测力计沿斜面拉物体到高处,实验中弹簧测力计示数如图所示,则此时斜面上物体所受的摩擦力大小为   N。
【答案】(1)较小
(2)使物体获得一定的速度
(3)木块被撞击后移动的距离
(4)1.5
【知识点】功的计算公式的应用;动能的影响因素;机械效率的计算;斜面及其工作特点
【解析】【分析】(1)在测量物体运动的平均速度实验中,斜面坡度较小,小车运动速度较慢,运动时间较长,便于准确测量时间。
(2)当物体从斜面上上下滑时,重力势能转化为动能,可以获得一定的速度;
(3)物体从斜面不同高度滑下,撞击同一木块,木块被撞击后移动的距离越远,说明物体的动能越大;
(4)根据图片确定测力计的示数,根据计算拉力做的有用功,根据计算有用功,根据计算克服摩擦做的额外功,最后根据计算摩擦力。
【解答】(1)甲实验中,为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持较小的坡度;
(2)根据题意可知,在乙和丙实验中,利用斜面可以使物体在到达水平面时获得一定的速度。
(3)实验丙,将物体A从斜面的不同高度由静止释放撞击同一木块,用木块被撞击后移动的距离来显示物体A的动能大小;
(4)根据图片可知,图中弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为2.5N;
有用功为
拉力F对物体做的总功为
克服摩擦力做功为额外功;
解得:物体所受的摩擦力大小为。
(1)在测量物体运动的平均速度实验中,斜面坡度较小,小车运动速度较慢,运动时间较长,便于准确测量时间。
(2)在探究阻力对物体运动的影响实验(乙)和探究物体的动能跟哪些因素有关实验(丙)中,物体从斜面上滑下,利用斜面可以使物体在到达水平面时获得一定的速度。
(3)在探究物体的动能跟哪些因素有关实验(丙)中,物体 A 从斜面不同高度滑下,具有不同的速度,撞击同一木块,木块被撞击后移动的距离越远,说明物体 A 的动能越大,所以用木块被撞击后移动的距离来显示物体 A 的动能大小。
(4)图中弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为2.5N;有用功为
拉力F对物体做的总功为
克服摩擦力做功为额外功
解得物体所受的摩擦力大小为
18.(2025·浙江会考)由于光照而产生电压的现象叫光伏效应。单晶硅太阳能电池就是根据光伏效应设计的。目前,一种可移动的太阳能红绿灯开始在不少城市的十字路口“站岗”。这种红绿灯具有节能和灵活的特点,可大大减轻交警的工作压力。这种太阳能红绿灯的主要技术参数见下表。白天太阳能电池板给红绿灯供电,同时多余的电能又给蓄电池充电。在阴雨天和晚上,蓄电池又给红绿灯供电,使红绿灯能连续工作。
光电转换效率η 有效受光面积S 工作电压U 每个信号灯规格U、P 使用条件温度T
30% 8米2 24伏 24伏、30瓦 -30~70℃
(1)这种太阳能红绿灯底部装有4个轮子,可轻易移动到需要临时交通疏导或停电的地段。这4个轮子的作用是用   的方法来减小摩擦。
(2)在晴朗的白天,红绿灯不工作而给蓄电池充电时,太阳能红绿灯能量的转化过程是太阳能转化为   能再转化为   能。
(3)设一天有效受光时间为6小时,每平方米的面积上太阳辐射的功率P0=103瓦,则这种太阳能红绿灯电池板一天获得的电能是多少千瓦时    
(4)这种太阳能红绿灯分前、后、左、右四组,每组又由红、黄、绿三灯组成,共有12个信号灯。它正常工作时,干路电流是多大    
【答案】滚动代替滑动;电;化学;14.44千瓦时;5安
【知识点】功率计算公式的应用;电功率计算公式的应用;太阳能及其利用与转化;太阳能相关计算
【解析】【分析】(1)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动摩擦代替滑动摩擦;
(2)太阳能电池板工作时太阳能转化为电能;给蓄电池充电时,消耗电能转化为化学能;
(3)知道每平方米的面积上太阳辐射功率,可求太阳能电池板接收太阳辐射的总功率,利用W=Pt求一天太阳能电池板获得的总太阳能;知道光电转化效率,可求一天太阳能转化的电能;
(4)同一时刻每组里只有一个灯工作,即同一时刻共有4个灯工作;可求太阳能红绿灯正常工作时的总功率,由P=UI得正常工作时干路的电流。
【解答】(1)红绿灯底部装有4个轮子,可通过滚动代替滑动的方法来减小摩擦,便于临时移动到停电的地段或起到临时疏导交通的作用。
(2)太阳能电池板给红绿灯供电,是太阳能转化成电能;多余的电能给蓄电池充电是电能转化成化学能。
(3)太阳能电池板接收太阳辐射的总功率
P总=8m2 ×1×103 W/m2 =8kW
一天太阳能电池板获得的总太阳能
W总=P总t=8kW×6h=48kW h
一天太阳能转化的电能
W电=W总×η=48kW h×30%=14.4kW h
(4)根据题意知道,同一时刻每组里只有一个灯工作,即同一时刻共有4个灯工作;太阳能红绿灯正常工作时的总功率
P=4P1 =4×30W=120W=0.12kW
由知道,太阳能红绿灯连续正常工作时间

由P=UI知道,太阳能红绿灯正常工作时干路电流
答:(1)这4个轮子的作用是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦;
(2)在晴朗的白天,红绿灯不工作而给蓄电池充电时,太阳能红绿灯能量的转化过程是太阳能转化为电能再转化为化学能;
(3)太阳能红绿灯电池板一天获得的电能是14.4kW h;
(4)正常工作时,干路电流是5A。
19.(2024·鹿城模拟) 一根长为L,质量为m的均匀木杆平放在地面上,现使木杆立起来,推力F与杆始终垂直。
(1)力F至少需要对木杆做多少功?
(2)设木杆立起来的过程中与水平面的夹角为θ,试推导出某一时刻F的表达式,并说明随θ增大,F大小如何改变。
【答案】(1)
(2),当增大到90时,F一直减小
【知识点】功的计算公式的应用;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 (1)根据图示杠杆重心位置的改变确定杆移动的距离,然后根据W=Gh求出力F至少对杆做的功;
(2)根据杠杆平衡的条件,结合直角三角函数可知拉力与θ的关系。
四、综合题
20.(2025九下·永嘉月考)我国设计生产的无人机世界领先,具有高效、轻巧、功率大等特点,广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机,主要用于播种、施肥、打药等,铭牌上的部分参数如下表所示。完成下列问题:
整机型号 N420
最大起飞质量 56kg
药箱额定容量 30L
作业速度 1~12m/s
(1)这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km,需要多少小时
(2)这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面,对地面的压强约7000Pa,无人机与地面的总接触面积约为多少m2
(3)若这款无人机以最大起飞质量,1.2m/s速度竖直向上匀速飞行,不计空气阻力,则按此要求计算无人机的功率至少是多少w
【答案】(1)解:根据题意可知,无人机的速度v=5m/s=18km/h,
则需要的时间:。
(2)解:无人机以最大起飞质量停放在水平地面,
对地面的压力:F=G=mg=56kg×10N/kg=560N,
无人机与地面的总接触面积。
(3)解:无人机以最大起飞质量、1.2m/s速度竖直向上匀速飞行,
克服重力做功的功率:P=Gv=560N×1.2m/s=672W。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功率计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)根据速度公式求无人机的飞行时间;
(2)根据F=G=mg求无人机对水平地面的压力,根据压强公式求无人机与地面的总接触面积;
(3)无人机以最大起飞质量竖直向上匀速飞行,克服重力做功,由功率P=Gv无人机的功率。
21.(2025·乐清模拟)学校正在普及“AI”体育,如图甲为跳绳“AI”测试仪,其主要由支架、一台摄像头和计算机显示屏组成,可智能识别学生跳绳动作,记录跳绳次数。
(1)如图乙跳绳情形通过摄像头中的凸透镜所成的实像是   。(选填字母)
(2)小明体重为50千克,1分钟跳绳160次,每次跳跃身体重心升高5cm,则他1分钟内克服重力做功为   焦耳。
(3)连续跳绳一段时间,呼吸变急促,心跳会加快,这是为人体细胞的呼吸作用提供更多的   。
【答案】(1)C
(2)4000
(3)氧气(或营养物质)
【知识点】动物的呼吸作用;凸透镜成像的应用;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)照相机成的是倒立、缩小的实像,此时物距大于两倍焦距。
(2)根据功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积计算克服重力做功。
(3)有氧呼吸的文字表达式。
【解答】(1)摄像机和照相机原理相同,成的是倒立、缩小的实像,上下左右均相反。
故答案为:C。
(2)他1分钟内克服重力做功。
(3)运动时需要消耗更多的能量,能量来自于呼吸作用,所以运动时呼吸作用强度增大,耗氧量增大,呼吸变得急促、心跳加快有利于获得更多的氧气。
22.(2025九下·武义月考)2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准,小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图),部分参数如表所示,已知小金质量为60千克,假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。(g取10N)
项目 参数
最高车速(千来/小时) 25
整车质量(千克) 40
电动自行车最大功率(瓦) 400
(1)车轮上刻花纹的目的是   
(2)小金在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功?
(3)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少?
【答案】(1)增大摩擦
(2)解:根据题意可知,电动车和人的总重为G总=(m车+m人)g=(40kg+60kg)×10N/kg=1000N;
那么电动车受到的牵引力f=0.08G=0.08×1000N=80N;
则这个过程克服阻力做的功W=fs=80N×10×103m=8×105J。
(3)解:由二力平衡的条件,匀速行驶时的牵引力等于阻力,
即牵引力F=f=80N;
那么匀速行驶时的车速为。
【知识点】增大或减小摩擦的方法;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度;
(2)根据G总=(m车+m人)g计算电动车和人的总重力,根据f=0.08G计算电动车受到的阻力,根据W=fs计算克服阻力做功。
(3)首先二力平衡的知识F=f计算电动车受到的牵引力,再根据计算电动车的行驶速度。
【解答】(1)根据题意可知,车轮上刻花纹,是通过增大接触面的粗糙度的方式增大摩擦。
(1)车轮上刻花纹,能增大接触面的粗糙度,目的是增大摩擦。
(2)电动自行车行驶时,总重为
G总=(m车+m人)g=(40kg+60kg)×10N/kg=1000N
在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍,电动车受到的牵引力
f=0.08G=0.08×1000N=80N
匀速行驶10千米过程中克服阻力做的功
W=f s=80N×10×103m=8×105J
(3)根据
由二力平衡的条件,匀速行驶时的牵引力等于阻力,匀速行驶时的车速为
23.(2025九下·杭州月考) 千岛湖某景区配置了“飞天魔毯”,游客无需步行上山,坐在传送带上即可由“飞天魔毯”带至山上,如图甲所示。已知该“飞天魔毯”长度为400米,落差达100米,游客坐着“飞天魔毯”上山时,可以视为沿斜面匀速上升,模型图如图乙所示。
(1)上升过程中,传送带对游客的支持力对游客有无做功 答:   (选填“有”或“无”)。
(2)游客乘坐“飞天魔毯”上升时,判此时该游客的机械能将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)游客坐在魔毯上从底部以1m/s的速度上升到顶部。已知该游客的质量为50kg,不计密气阻力,请计算“飞天魔毯”运行过程中,传送带对该游客做功的功率。
【答案】(1)没有
(2)变大
(3)解:游客的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,
传送带对该游客做功:W=Gh=500N×100m=50000J,
游客从底部上升到顶部的时间:,
传送带对游客做功的功率:。
【知识点】力是否做功的判断;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 (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移动的距离,二者缺一不可;
(2)动能和势能合称机械能,物体的质量越大,速度越大,动能越大;物体的质量越大,高度越高,重力势能越大;
(3)根据速度公式求出从底部上升到顶部的时间,根据W=Gh=mgh求传送带对游客做的功,根据计算传送带对该游客做功的功率。
【解答】 (1)上升过程中,传送带对游客的支持力的方向垂直斜面向上,在该方向上游客没有移动距离,所以上升过程中,传送带对游客的支持力对游客没有做功;
(2)游客乘坐“飞天魔毯”上升时,游客匀速上升,动能不变,重力势能变大,则机械能变大。
1 / 1功与功率-2025年中考科学考前20天冲刺专题
一、选择题
1.(2025·义乌模拟)班级进行了大扫除,对此相关的描述合理的一项是
A.清理一体机时,由于外壳已接地,无需关闭电源
B.将凳子放到桌面上,人对凳子施加了力但没有做功
C.用湿抹布擦拭后的黑板过段时间就干了,这是水的汽化现象
D.阳光下,看到空气中灰尘飞舞,说明分子在不停地做无规则运动
2.(2025九上·海曙期末)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
3.(2025·绍兴模拟)现有甲、乙两个物体(m甲>m乙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向和斜面上通过了相等的距离s,如图所示。F在两种情况下做的功分别为W甲、W乙,两者大小判断正确的是(  )
A.
B.
C.
D.水平面和斜面的粗糙程度未知,无法判断
4.(浙江省嘉兴南湖实验中学2025年九年级适应性考试科学卷)非洲早季,常用 Hipporoller(中间有转轴的塑料桶)运水。下列选项中,小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,她对满桶水做功最多的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2024·杭州会考)攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。如图所示是背着背包的攀岩者向上攀爬时的情景,下列说法错误的是
A.攀岩者克服自身重力做了功,重力势能增加
B.背包相对攀岩者静止,攀岩者对背包做了功
C.攀岩者向上攀爬时,他所受的摩擦力方向始终竖直向下
D.攀岩者手上涂镁粉,目的是为了增大摩擦力
6.(2025九下·诸暨月考)攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。如图所示是背着背包的攀岩者向上攀爬时的情景,下列说法错误的是(  )
A.攀岩者克服自身重力做了功,重力势能增加
B.背包相对攀岩者静止,攀岩者对背包做了功
C.攀岩者向上攀爬时,他所受的摩擦力方向始终竖直向下
D.攀岩者手上涂镁粉,目的是为了增大摩擦力
7.(2025九下·乐清开学考)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
8.(2025九下·瑞安开学考)如图豌豆果实成熟后豆荚会突然炸裂开,同时种子被弹射出去,我们把这种传播种子的方式称为弹力传播。在种子被弹射出去至落到地面的过程,下列说法正确的是 (  )
A.豌豆弹射出去瞬间,所受的弹力等于重力
B.弹射的过程中,豌豆的机械能始终不变
C.豌豆在空中飞行时,豆荚对豌豆做功
D.豌豆弹射出去瞬间,豆荚对种子的作用力等于种子对豆荚的作用力
9.(2025九下·萧山月考)如图所示,小科在相同时间内,用相同大小的力,将不同质量的物体在不同的水平面上分别移动相同的距离。在此过程中,该力所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,下列说法正确的是(  )
A. B.
C. D.
10.(2025九下·金华开学考)在排球运动中,跳发球是最具威力的发球方式,动作要领如图所示可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程。其中运动员对排球做功的过程有(  )
A.①② B.①④ C.①③ D.②③
二、填空题
11.(2025·温岭模拟)小金买了一辆按新国标生产的电动自行车。已知小金质量是60千克,电动自行车的质量为40千克,假定电动自行车在行驶过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
(1)车轮上刻花纹的目的是   。
(2)小金在水平公路上骑电动自行车,以5米/秒的速度匀速骑行20秒,在此过程中克服阻力做功为   焦。在此过程中以车篮为参照物,车篮内的书包处于   (选填“静止”或“运动”)状态。
12.(2025·椒江模拟)如图是一款玩具小车,顶部套有一个气球,气球口与尾部排气口通过内部的管道相通。
(1)当尾部排气口打开时,气球内的气体从尾部排出,玩具小车就能向前运动,这说明   。
(2)气球的气体完全排出后,小车仍能在水平地面上继续向前运动50厘米,若此过程受到的阻力恒为0.5牛,则小车克服阻力做的功为   焦。
13.(浙江省嘉兴南湖实验中学2025年九年级适应性考试科学卷)如图,利用斜面将一个重450牛的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=300牛,拉动的距离s=4米,物体提升的高度 米。此过程中拉力做的功是   焦,物体受到的摩擦力为   牛,机械效率是   。
14.(2025·金华模拟)如图所示为某商场的观光电梯。质量为50千克的小科站在匀速上升的观光电梯中,随电梯一起向上匀速运动20米。
(1)以电梯为参照物,小科是   的(选填“运动”或“静止”)。
(2)电梯在匀速向上运动过程中,电梯是否对小科做功    。
(3)若这一匀速上升过程用时5秒钟,电梯的速度为   米/秒。
15.(2025·衢州模拟)衢州市近年来积极谋划推进港区开发建设,2024年衢州港年吞吐量突破880万吨。
(1)港口吊机将质量为500千克的货物,匀速向上吊起10米的过程中,吊机对货物做的功为   焦耳。
(2)停在港口的货船,随着船上货物增多,货船受到的浮力将   (选填“增大” “减小”或“不变”)。
(3)有一重量为100N的货物水平放置在货船的甲板上,当货船匀速向北行驶时,货物受到的摩擦力大小为   。
16.(2024·浙江)如图所示,狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为100牛。
(1)以地面为参照物,雪橇处于   (填“静止状态”或“运动状态”)。
(2)雪橇运动5米,狗的拉力对雪橇做功为   焦。
(3)货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,不计空气阻力,则雪橇对货物的摩擦力为   牛。
三、实验探究题
17.(2025九下·杭州月考)许多实验器材在科学的探究实验中多次使用,斜面就是其中之一,但用法不尽相同。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容:
(1)甲实验中,为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持   (填“较大”或“较小”)的坡度;
(2)在乙、丙这两个实验中,斜面的作用是   ;
(3)实验丙,将物体A从斜面的不同高度由静止释放撞击同一木块,用   来显示物体A的动能大小;
(4)丁实验,物体重为4N,斜面长1.2m、高0.3m。用弹簧测力计沿斜面拉物体到高处,实验中弹簧测力计示数如图所示,则此时斜面上物体所受的摩擦力大小为   N。
18.(2025·浙江会考)由于光照而产生电压的现象叫光伏效应。单晶硅太阳能电池就是根据光伏效应设计的。目前,一种可移动的太阳能红绿灯开始在不少城市的十字路口“站岗”。这种红绿灯具有节能和灵活的特点,可大大减轻交警的工作压力。这种太阳能红绿灯的主要技术参数见下表。白天太阳能电池板给红绿灯供电,同时多余的电能又给蓄电池充电。在阴雨天和晚上,蓄电池又给红绿灯供电,使红绿灯能连续工作。
光电转换效率η 有效受光面积S 工作电压U 每个信号灯规格U、P 使用条件温度T
30% 8米2 24伏 24伏、30瓦 -30~70℃
(1)这种太阳能红绿灯底部装有4个轮子,可轻易移动到需要临时交通疏导或停电的地段。这4个轮子的作用是用   的方法来减小摩擦。
(2)在晴朗的白天,红绿灯不工作而给蓄电池充电时,太阳能红绿灯能量的转化过程是太阳能转化为   能再转化为   能。
(3)设一天有效受光时间为6小时,每平方米的面积上太阳辐射的功率P0=103瓦,则这种太阳能红绿灯电池板一天获得的电能是多少千瓦时    
(4)这种太阳能红绿灯分前、后、左、右四组,每组又由红、黄、绿三灯组成,共有12个信号灯。它正常工作时,干路电流是多大    
19.(2024·鹿城模拟) 一根长为L,质量为m的均匀木杆平放在地面上,现使木杆立起来,推力F与杆始终垂直。
(1)力F至少需要对木杆做多少功?
(2)设木杆立起来的过程中与水平面的夹角为θ,试推导出某一时刻F的表达式,并说明随θ增大,F大小如何改变。
四、综合题
20.(2025九下·永嘉月考)我国设计生产的无人机世界领先,具有高效、轻巧、功率大等特点,广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机,主要用于播种、施肥、打药等,铭牌上的部分参数如下表所示。完成下列问题:
整机型号 N420
最大起飞质量 56kg
药箱额定容量 30L
作业速度 1~12m/s
(1)这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km,需要多少小时
(2)这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面,对地面的压强约7000Pa,无人机与地面的总接触面积约为多少m2
(3)若这款无人机以最大起飞质量,1.2m/s速度竖直向上匀速飞行,不计空气阻力,则按此要求计算无人机的功率至少是多少w
21.(2025·乐清模拟)学校正在普及“AI”体育,如图甲为跳绳“AI”测试仪,其主要由支架、一台摄像头和计算机显示屏组成,可智能识别学生跳绳动作,记录跳绳次数。
(1)如图乙跳绳情形通过摄像头中的凸透镜所成的实像是   。(选填字母)
(2)小明体重为50千克,1分钟跳绳160次,每次跳跃身体重心升高5cm,则他1分钟内克服重力做功为   焦耳。
(3)连续跳绳一段时间,呼吸变急促,心跳会加快,这是为人体细胞的呼吸作用提供更多的   。
22.(2025九下·武义月考)2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准,小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图),部分参数如表所示,已知小金质量为60千克,假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。(g取10N)
项目 参数
最高车速(千来/小时) 25
整车质量(千克) 40
电动自行车最大功率(瓦) 400
(1)车轮上刻花纹的目的是   
(2)小金在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功?
(3)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少?
23.(2025九下·杭州月考) 千岛湖某景区配置了“飞天魔毯”,游客无需步行上山,坐在传送带上即可由“飞天魔毯”带至山上,如图甲所示。已知该“飞天魔毯”长度为400米,落差达100米,游客坐着“飞天魔毯”上山时,可以视为沿斜面匀速上升,模型图如图乙所示。
(1)上升过程中,传送带对游客的支持力对游客有无做功 答:   (选填“有”或“无”)。
(2)游客乘坐“飞天魔毯”上升时,判此时该游客的机械能将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)游客坐在魔毯上从底部以1m/s的速度上升到顶部。已知该游客的质量为50kg,不计密气阻力,请计算“飞天魔毯”运行过程中,传送带对该游客做功的功率。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】分子的热运动;汽化及汽化吸热的特点;安全用电原则;力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的条件:物体在力的方向上移动距离。
【解答】A、清理一体机时,虽然外壳已接地,但为了安全,仍需关闭电源,故A错误;
B、将凳子放到桌面上,人对凳子施加了力,凳子在该力的方向上移动的距离,可知人对凳子做了功,故B错误;
C、水由液体转化为气态,属于汽化现象,故C正确;
D、空气中的灰尘可见,不属于微观粒子,不能说明分子在不断地做无规则运动,故D错误。
故答案为:C。
2.【答案】C
【知识点】功;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快;
(2)在物理学中,将有用功与总功的比值叫做机械效率。
【解答】A.吊车悬停时,人的位置不变,因此吊车对人不做功,故A错误;
B.W=Pt,功率变大,时间变短的话,做功不一定越多,故B错误;
C.功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,故C正确;
D.吊车空载运行时,所做有用功最小,其机械效率最小,故D错误。
故答案为:C。
3.【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】做功的条件:物体在力的方向上有移动距离。
【解答】两图中拉力大小相等且不变,物体在力的方向上移动的距离s相同,由可知,做的功相同,即。
故答案为:C。
4.【答案】C
【知识点】功;力是否做功的判断;功的计算公式的应用
【解析】【分析】 做功是能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。做功的两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。经典力学的定义:当一个力作用在物体上,并使物体在力的方向上通过了一段距离,力学中就说这个力对物体做了功;
【解答】A. 背背,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程 ,做功为0J;A错误;
B. 手抱 ,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程, 做功为0J,B错误;
C. 平拉 ,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,做功为拉力和距离的成绩,拉力等于滑动摩擦力,C正确;
D. 滚拉的方式 ,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,做功为拉力和距离的成绩,拉力等于滚动摩擦力,滚动摩擦力小于滑动摩擦力,所以做功比C少;
故答案为:C
5.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法;力是否做功的判断;势能的影响因素
【解析】【分析】 AB.做功的两个必要因素是:力与物体在力的方向移动的距离;重力势能与质量和高度有关;
C.摩擦力方向与物体的相对运动方向相反或相对运动趋势相反;
D.增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度。
【解答】 A.攀岩者向上运动,克服自身重力做了功,高度增大,重力势能增加,故A正确不合题意;
B.背包相对攀岩者静止,攀岩者对背包施加向上的力,向上运动了距离,故做了功,故B正确不合题意;
C.攀岩者向上攀爬时,有向下运动的趋势,则他所受的摩擦力方向始终竖直向上,故C错误符合题意;
D.攀岩者手上涂镁粉,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,目的是为了增大摩擦力,故D正确不合题意。
故选C。
6.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法;影响摩擦力大小的因素;力是否做功的判断
【解析】【分析】AB.做功的要素:力和物体在力的方向上通过的距离。重力势能大小与质量和高度有关;
C.摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
D.增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度。
【解答】A.攀岩者向上运动,克服自身重力做了功,它的质量不变,但是高度增大,因此重力势能增加,故A正确不合题意;
B.攀岩者对背包施加向上的力,且背包向上运动了距离,故做了功,故B正确不合题意;
C.攀岩者向上攀爬时,由于重力作用,因此有向下运动的趋势,则他所受的摩擦力方向始终竖直向上,故C错误符合题意;
D.攀岩者手上涂镁粉,是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故D正确不合题意。
故选C。
7.【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】做功的条件:物体在力的方向上有移动距离。【解答】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W1、W2、W3,三个功的大小都等于W=Fs;即W1=W2=W3,故C正确,ABD错误。
故答案为:C。
8.【答案】D
【知识点】力与运动的关系;力是否做功的判断;机械能守恒
【解析】【分析】物体受平衡力时,将保持静止状态或做匀速直线运动。
【解答】A、豌豆在弹射出去的瞬间做曲线运动,说明受力不平衡,所以弹力和重力不相等,故A错误;
B、豌豆在运动的过程中受到空气阻力的作用,部分机械能转化为内能,可知机械能将减小,故B错误;
C、在空中飞行时,豆荚对豌豆没有力的作用,可知豆荚没有对豌豆做功,故C错误;
D、力的作用是相互的,相互作用力大小相等,豆荚对豌豆的力和豌豆对豆荚的力属于相互作用力,可知两个力大小相等,故D正确。
故答案为:D。
9.【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs得到该力在此过程中所做功;
根据得到功率的大小。
【解答】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,根据可知功率的大小相同。
故答案为:A。
10.【答案】C
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可。
【解答】抛球时人对球施加力且沿力的方向移动一段距离,人对球做功;腾空时人对球不施加力,因此人对球未做功;击球时人对球施加力且沿力的方向移动一段距离,人对球做功;落地时人对球不施加力,因此人对球未做功,因此做功的过程是抛球和击球,故C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
11.【答案】(1)增大接触面的粗糙程度/增大摩擦
(2)8000;静止
【知识点】参照物及其选择;增大或减小摩擦的方法;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力。
(2)运动和静止是相对的,物体与参照物之间的空间位置没有发生改变,则物体是静止的;物体与参照物之间的空间位置发生改变,则物体是运动的。
【解答】(1)车轮上刻花纹,增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,不容易打滑。
(2)克服阻力做功:。
书本与车篮之间的空间位置没有发生改变,可知以车篮为参照物,书包是静止的。
12.【答案】(1)力的作用是相互的,力能改变物体的运动状态
(2)0.25
【知识点】力的作用是相互的;力与运动的关系;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线两个物体上,同时产生、同时消失。
(2)功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
【解答】(1)气体向后排出,小车向前运动,车的运动状态发生改变,说明受到力气体向前的反作用力,即力的作用是相互的,力能改变物体的运动状态。
(2)小车克服阻力做的功。
13.【答案】1200;75;75%
【知识点】功的计算公式的应用;功率;功率计算公式的应用;机械效率;机械效率的计算
【解析】【分析】机械功是物理学中表示力对物体作用的空间的累积的物理量,简称功。机械功是标量,大小等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,国际单位制单位为焦耳。
【解答】 如图,利用斜面将一个重450牛的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=300牛,拉动的距离s=4米,物体提升的高度 米。此过程中拉力做的功=FS=300N×4m=1200焦,W有用=Gh=450N×2m=900J;W摩擦力=1200J-900J=300J;物体受到的摩擦力=300J/4m=75牛,机械效率=W有用/W总=900J/1200J=75%;
故答案为:1200;75;75%
14.【答案】(1)静止
(2)是
(3)4
【知识点】参照物及其选择;速度公式及其应用;力是否做功的判断
【解析】【分析】(1)根据参照物的分析解答;
(2)做功的要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离;
(3)根据计算电梯的速度。
【解答】(1) 以电梯为参照物,小科的位置保持不变,因此是静止的;
(2) 电梯在匀速向上运动过程中, 小科受到向上的力,且在向上的方向上通过距离,因此电梯对小科做功;
(3)电梯的速度为:。
15.【答案】(1)50000
(2)增大
(3)0
【知识点】摩擦力的存在;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)对货物做的功,即为克服物体重力所做的功。
(2)根据沉淀条件进行判断,物体漂浮或悬浮时,浮力等于重力,下沉时,浮力小于重力。
(3)存在摩擦力的提前条件:物体之间有相对运动或相对运动的趋势。
【解答】(1)吊机对货物做的功。
(2)船始终处于漂浮状态,浮力等于重力,随着货物增多,船的总重力变大,可知浮力也逐渐变大。
(3)船匀速向北行驶时,货物和船之间没有相对运动和相对运动的趋势,可知货物与船之间没有摩擦力,即摩擦力大小为0。
16.【答案】(1)运动状态
(2)500
(3)0
【知识点】参照物及其选择;摩擦力的存在;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)被研究的物体和参照物之间发生位置的变化,被研究的物体是运动的,否则被研究的物体是静止的;
(2)根据W=Fs求功;
(3)相对静止时,没有相对运动趋势,摩擦力为零。
【解答】(1)狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,雪橇和地面之间发生了位置的变化,所以以地面为参照物,雪橇是运动的;
(2)狗对雪橇的水平拉力为100牛,雪橇运动5米,W=Fs=100牛×5米=500焦;
(3)相对静止时,雪橇和货物没有相对运动趋势,雪橇对货物的摩擦力为0牛。
17.【答案】(1)较小
(2)使物体获得一定的速度
(3)木块被撞击后移动的距离
(4)1.5
【知识点】功的计算公式的应用;动能的影响因素;机械效率的计算;斜面及其工作特点
【解析】【分析】(1)在测量物体运动的平均速度实验中,斜面坡度较小,小车运动速度较慢,运动时间较长,便于准确测量时间。
(2)当物体从斜面上上下滑时,重力势能转化为动能,可以获得一定的速度;
(3)物体从斜面不同高度滑下,撞击同一木块,木块被撞击后移动的距离越远,说明物体的动能越大;
(4)根据图片确定测力计的示数,根据计算拉力做的有用功,根据计算有用功,根据计算克服摩擦做的额外功,最后根据计算摩擦力。
【解答】(1)甲实验中,为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持较小的坡度;
(2)根据题意可知,在乙和丙实验中,利用斜面可以使物体在到达水平面时获得一定的速度。
(3)实验丙,将物体A从斜面的不同高度由静止释放撞击同一木块,用木块被撞击后移动的距离来显示物体A的动能大小;
(4)根据图片可知,图中弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为2.5N;
有用功为
拉力F对物体做的总功为
克服摩擦力做功为额外功;
解得:物体所受的摩擦力大小为。
(1)在测量物体运动的平均速度实验中,斜面坡度较小,小车运动速度较慢,运动时间较长,便于准确测量时间。
(2)在探究阻力对物体运动的影响实验(乙)和探究物体的动能跟哪些因素有关实验(丙)中,物体从斜面上滑下,利用斜面可以使物体在到达水平面时获得一定的速度。
(3)在探究物体的动能跟哪些因素有关实验(丙)中,物体 A 从斜面不同高度滑下,具有不同的速度,撞击同一木块,木块被撞击后移动的距离越远,说明物体 A 的动能越大,所以用木块被撞击后移动的距离来显示物体 A 的动能大小。
(4)图中弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为2.5N;有用功为
拉力F对物体做的总功为
克服摩擦力做功为额外功
解得物体所受的摩擦力大小为
18.【答案】滚动代替滑动;电;化学;14.44千瓦时;5安
【知识点】功率计算公式的应用;电功率计算公式的应用;太阳能及其利用与转化;太阳能相关计算
【解析】【分析】(1)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动摩擦代替滑动摩擦;
(2)太阳能电池板工作时太阳能转化为电能;给蓄电池充电时,消耗电能转化为化学能;
(3)知道每平方米的面积上太阳辐射功率,可求太阳能电池板接收太阳辐射的总功率,利用W=Pt求一天太阳能电池板获得的总太阳能;知道光电转化效率,可求一天太阳能转化的电能;
(4)同一时刻每组里只有一个灯工作,即同一时刻共有4个灯工作;可求太阳能红绿灯正常工作时的总功率,由P=UI得正常工作时干路的电流。
【解答】(1)红绿灯底部装有4个轮子,可通过滚动代替滑动的方法来减小摩擦,便于临时移动到停电的地段或起到临时疏导交通的作用。
(2)太阳能电池板给红绿灯供电,是太阳能转化成电能;多余的电能给蓄电池充电是电能转化成化学能。
(3)太阳能电池板接收太阳辐射的总功率
P总=8m2 ×1×103 W/m2 =8kW
一天太阳能电池板获得的总太阳能
W总=P总t=8kW×6h=48kW h
一天太阳能转化的电能
W电=W总×η=48kW h×30%=14.4kW h
(4)根据题意知道,同一时刻每组里只有一个灯工作,即同一时刻共有4个灯工作;太阳能红绿灯正常工作时的总功率
P=4P1 =4×30W=120W=0.12kW
由知道,太阳能红绿灯连续正常工作时间

由P=UI知道,太阳能红绿灯正常工作时干路电流
答:(1)这4个轮子的作用是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦;
(2)在晴朗的白天,红绿灯不工作而给蓄电池充电时,太阳能红绿灯能量的转化过程是太阳能转化为电能再转化为化学能;
(3)太阳能红绿灯电池板一天获得的电能是14.4kW h;
(4)正常工作时,干路电流是5A。
19.【答案】(1)
(2),当增大到90时,F一直减小
【知识点】功的计算公式的应用;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】 (1)根据图示杠杆重心位置的改变确定杆移动的距离,然后根据W=Gh求出力F至少对杆做的功;
(2)根据杠杆平衡的条件,结合直角三角函数可知拉力与θ的关系。
20.【答案】(1)解:根据题意可知,无人机的速度v=5m/s=18km/h,
则需要的时间:。
(2)解:无人机以最大起飞质量停放在水平地面,
对地面的压力:F=G=mg=56kg×10N/kg=560N,
无人机与地面的总接触面积。
(3)解:无人机以最大起飞质量、1.2m/s速度竖直向上匀速飞行,
克服重力做功的功率:P=Gv=560N×1.2m/s=672W。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功率计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)根据速度公式求无人机的飞行时间;
(2)根据F=G=mg求无人机对水平地面的压力,根据压强公式求无人机与地面的总接触面积;
(3)无人机以最大起飞质量竖直向上匀速飞行,克服重力做功,由功率P=Gv无人机的功率。
21.【答案】(1)C
(2)4000
(3)氧气(或营养物质)
【知识点】动物的呼吸作用;凸透镜成像的应用;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)照相机成的是倒立、缩小的实像,此时物距大于两倍焦距。
(2)根据功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积计算克服重力做功。
(3)有氧呼吸的文字表达式。
【解答】(1)摄像机和照相机原理相同,成的是倒立、缩小的实像,上下左右均相反。
故答案为:C。
(2)他1分钟内克服重力做功。
(3)运动时需要消耗更多的能量,能量来自于呼吸作用,所以运动时呼吸作用强度增大,耗氧量增大,呼吸变得急促、心跳加快有利于获得更多的氧气。
22.【答案】(1)增大摩擦
(2)解:根据题意可知,电动车和人的总重为G总=(m车+m人)g=(40kg+60kg)×10N/kg=1000N;
那么电动车受到的牵引力f=0.08G=0.08×1000N=80N;
则这个过程克服阻力做的功W=fs=80N×10×103m=8×105J。
(3)解:由二力平衡的条件,匀速行驶时的牵引力等于阻力,
即牵引力F=f=80N;
那么匀速行驶时的车速为。
【知识点】增大或减小摩擦的方法;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度;
(2)根据G总=(m车+m人)g计算电动车和人的总重力,根据f=0.08G计算电动车受到的阻力,根据W=fs计算克服阻力做功。
(3)首先二力平衡的知识F=f计算电动车受到的牵引力,再根据计算电动车的行驶速度。
【解答】(1)根据题意可知,车轮上刻花纹,是通过增大接触面的粗糙度的方式增大摩擦。
(1)车轮上刻花纹,能增大接触面的粗糙度,目的是增大摩擦。
(2)电动自行车行驶时,总重为
G总=(m车+m人)g=(40kg+60kg)×10N/kg=1000N
在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍,电动车受到的牵引力
f=0.08G=0.08×1000N=80N
匀速行驶10千米过程中克服阻力做的功
W=f s=80N×10×103m=8×105J
(3)根据
由二力平衡的条件,匀速行驶时的牵引力等于阻力,匀速行驶时的车速为
23.【答案】(1)没有
(2)变大
(3)解:游客的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,
传送带对该游客做功:W=Gh=500N×100m=50000J,
游客从底部上升到顶部的时间:,
传送带对游客做功的功率:。
【知识点】力是否做功的判断;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 (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移动的距离,二者缺一不可;
(2)动能和势能合称机械能,物体的质量越大,速度越大,动能越大;物体的质量越大,高度越高,重力势能越大;
(3)根据速度公式求出从底部上升到顶部的时间,根据W=Gh=mgh求传送带对游客做的功,根据计算传送带对该游客做功的功率。
【解答】 (1)上升过程中,传送带对游客的支持力的方向垂直斜面向上,在该方向上游客没有移动距离,所以上升过程中,传送带对游客的支持力对游客没有做功;
(2)游客乘坐“飞天魔毯”上升时,游客匀速上升,动能不变,重力势能变大,则机械能变大。
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