PAGE專題12功和功率檢測(cè)卷（時(shí)間40分鐘，共100分）一、選擇題（每小題3分，共39分）1.如圖所示，李晶同學(xué)將放在課桌邊的文具盒水平推至課桌中央，她針對(duì)此過程提出了如下的猜想，你認(rèn)為合理的是（）。A．文具盒所受重力對(duì)它做了功；B．文具盒所受支持力對(duì)它做了功；C．文具盒所受的推力F對(duì)它做了功；D．在此過程中沒有力對(duì)文具盒做功【答案】C?！窘馕觥浚?）文具盒在豎直方向受到桌面對(duì)它的支持力和重力的作用，但它并沒有在豎直方向上通過距離，所以這兩個(gè)力都沒有對(duì)文具盒做功，所以AB錯(cuò)誤。（2）在水平方向上，文具盒受到推力的作用，并且在水平方向上通過了距離，所以推力對(duì)文具盒做了功；故C正確，D錯(cuò)誤。所以選C。2.下列實(shí)例中，力對(duì)物體沒有做功的是（）。A.起重機(jī)吊起重物；B.馬拉車，車未動(dòng)；C.跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)跳下；D.舉重運(yùn)動(dòng)員，將杠鈴舉起【答案】B。【解析】A、起重機(jī)吊起重物，重物在拉力作用下提升了一段距離，符合做功的兩個(gè)必要因素，不符合題意。B、馬拉車，車未動(dòng)，馬對(duì)車施加一個(gè)拉力，向前沒有移動(dòng)距離，有力沒有距離，所以沒做功，符合題意。C、跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)跳下，是沿重力的方向向下運(yùn)動(dòng)，符合做功的兩個(gè)必要因素，是重力在做功，不符合題意。D、舉重運(yùn)動(dòng)員，將杠鈴舉起，杠鈴在運(yùn)動(dòng)員的舉力作用下，被舉高，符合做功的兩個(gè)必要因素，是舉力做功，不符合題意。故答案為B。3.如圖所示，小宇對(duì)箱子施加水平推力，下列說法中錯(cuò)誤的是（）。A．當(dāng)推力為75N時(shí)，箱子不動(dòng)，此時(shí)推力等于地面對(duì)箱子的摩擦力；B．當(dāng)小宇增大推力，箱子由靜止開始運(yùn)動(dòng)，說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；C．當(dāng)推力為100N時(shí)，箱子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)箱子的摩擦力為100N；D．箱子做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)箱子的推力不做功【答案】D?！窘馕觥緼．當(dāng)推力為75N時(shí)，箱子不動(dòng)，此時(shí)推力等于地面對(duì)箱子的摩擦力；此說法正確。箱子不動(dòng)，說明箱子處于平衡狀態(tài)，箱子受到平衡力的作用，推力與地面對(duì)箱子的摩擦力是一對(duì)平衡力，故說法正確。故，A不符合題意。B．當(dāng)小宇增大推力，箱子由靜止開始運(yùn)動(dòng)，說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；此說法正確。當(dāng)力繼續(xù)增大時(shí)，箱子由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。故，B不符合題意。C．當(dāng)推力為100N時(shí)，箱子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)箱子的摩擦力為100N；此說法正確。箱子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，箱子處于平衡狀態(tài)，推力和地面對(duì)箱子的摩擦力是一對(duì)平衡力，兩者相等。故，C不符合題意。D．箱子做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)箱子的推力不做功；此說法錯(cuò)誤。推力的方向與箱子運(yùn)動(dòng)方向相同，故推力對(duì)箱子做功。故，D符合題意。此題答案是D。4.小張用40N的推力將重力為100N的物體沿水平方向勻速推動(dòng)了10m，則小張對(duì)物體所做的功是（）。A．400J；B．600J；C．1000J；D．1400J【答案】A。【解析】小張的推力在水平方向，物體在水平方向移動(dòng)的路程是10m，根據(jù)功的公式小張對(duì)物體所做的功：W=FS=40N×10m=400J，故應(yīng)選A。5．在下圖的四種情境中，人對(duì)物體做功的是（）。A．提著水桶在水平地面上勻速前進(jìn)；B．扛著米袋慢慢爬上樓梯；C．用力推汽車，汽車沒動(dòng)；D．舉著杠鈴原地不動(dòng)【答案】B。【解析】功是力與在力的方向上的路程的乘積；有力沒有路程，有路程沒有力，路程與力方向垂直都沒功產(chǎn)生。提著水桶在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，人提水桶的方向向上，路程方向在水平方向，故人對(duì)水桶沒有做功；A不符合題意?？钢状罉翘荩藢?duì)米袋的力向上，路程方向向上，故人對(duì)米袋做功；B符合題意。用力推汽車，汽車沒動(dòng)，有力沒有路程，故人對(duì)汽車不做功；C不符合題意。舉著杠鈴原地不動(dòng)，人對(duì)杠鈴有力，但沒有路程產(chǎn)生，故人沒有對(duì)杠鈴做功；不符合題意。答案是B。6.一定質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，物體運(yùn)動(dòng)的路程S-t時(shí)間圖象如圖所示，根據(jù)圖象，下列判斷正確的是（）。A．物體10s時(shí)的速度大于4s時(shí)的速度；B．0-6s拉力對(duì)物體所做的功大于6-12s拉力對(duì)物體所做的功；C．0-6s拉力對(duì)物體做功的功率小于6-12s拉力對(duì)物體做功的功率；D．0-6s物體所受的拉力大于6-12s物體所受的拉力【答案】B?！窘馕觥繌膱D象上看，0～6s和6s～12s物體以不同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而0～6s過程中通過的路程是3m，6～12s的過程中通過路程為1m，因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)通過的路程越多，速度越大，因此0～6s過程中的速度大于6～12s的過程中的速度，即4s時(shí)的速度大于10s時(shí)的速度，故A錯(cuò)誤。從圖中可以看出，0～6s過程中通過的距離為3m；6～12s的過程中通過的距離為1m；而拉力相同，由W=FS可知，0至6s內(nèi)鋼索拉力做的功大于6s至12s內(nèi)鋼索拉力做的功；故B正確。由于速度發(fā)生了改變，根據(jù)P=Fv可知，由0～6s過程中的速度大于6～12s的過程中的速度，0-6s拉力對(duì)物體做功的功率大于6-12s拉力對(duì)物體做功的功率，故C錯(cuò)誤。因?yàn)槲矬w做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力等于阻力，0～6s物體所受的拉力等于6-12s物體所受的拉力，故D錯(cuò)誤。故應(yīng)選B。7.如圖所示，聰明愛玩的小亮將一個(gè)滑輪固定在豎直墻壁上，另一個(gè)固定在自己的滑板車上，用繩子將兩個(gè)滑輪組裝成滑輪組。小亮站在滑板車上拉動(dòng)手中的繩子，他用10N的拉力在3s內(nèi)，使自己和滑板車一起沿水平地面勻速向墻運(yùn)動(dòng)了1.2m?；喼?、軸摩擦和繩重均忽略不計(jì)。下列說法中正確的是（）。A．豎直墻壁受到的拉力為20N；B．滑板車受到地面的阻力為30N；C．在3s內(nèi)小亮的拉力做功為36J；D．動(dòng)滑輪對(duì)滑板車?yán)Φ墓β蕿?2W【答案】BC?！窘馕觥緼、讀圖可知，豎直墻壁受到的拉力由三段繩子承擔(dān)，每一段的拉力等于小亮作用在繩子自由端的拉力，因此，墻壁所受拉力為10N×3=30N，故A錯(cuò)誤。B、讀圖可知，滑板車受到的阻力同樣由三段繩子承擔(dān)，每一段的拉力也等于小亮作用在繩子自由端的拉力，當(dāng)滑板車作均速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到平衡力的作用，由車與地面的摩擦阻力與總的拉力相等，即10N×3=30N，故B正確。C、3s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離s=3×1.2m=3.6m，則拉力所做的功為W=Fs=10N×3.6m=36J，故C正確。D、動(dòng)滑輪對(duì)滑板車的拉力為兩段繩子的拉力，即10N×2=20N，距離為1.2m，則所做的功W′=F′s′=20N×1.2m=24J，功率P=W′t="24J"3s=8W，故D錯(cuò)誤。故選BC。8.平直公路上的甲、乙兩輛汽車，在相同牽引力作用下勻速行駛，如果在相同的時(shí)間內(nèi)通過的路程之比為3∶2，則甲與乙（）。A.牽引力做功之比為2∶3；B.牽引力做功之比為3∶2；C.牽引力的功率之比為1∶1；D.汽車所受的阻力之比為3∶2【答案】B?！窘馕觥科街惫飞系募住⒁覂奢v汽車，在相同牽引力作用下勻速行駛，由W=Fs可知，路程之比為3∶3，它們所做的功之比為3∶2。因汽車勻速行駛，所以汽車所受的阻力之比為1∶1。由P=W/t可知，牽引力的功率之比為3∶2。9.如圖是某建筑工地要將同一個(gè)箱子從地面搬上二樓，如果分別采用如圖所示的兩種方式來搬運(yùn)，則關(guān)于F1和F2做功的情況，以下判斷正確的是（）。A.兩種方式機(jī)械效率一定相等；B.兩種方式功率一定相等；C.兩種方式所做的總功一定相等；D.兩種方式所做的有用功一定相等【答案】D?！窘馕觥考讏D使用的是動(dòng)滑輪，所做的總功較大，效率較低；乙圖用吊車直接把貨物搬上二樓，總功等于有用功，效率是1；但無論采用哪種方式，有用功是相同的；故此題正確答案是D。10.如圖是測(cè)量斜面機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，已知物重G為8N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)過程的說法中不正確的是()。A．圖中所示拉力對(duì)物體做的有用功為2.4J；B．實(shí)驗(yàn)過程中要求沿斜面向上勻速直線拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；C．此時(shí)斜面的機(jī)械效率為62.5%；D．實(shí)驗(yàn)中物體受到的摩擦力為1.8N【答案】A?！窘馕觥浚?）物體在斜面上的路程是80cm，即0.8m；故拉力的功為：；故A得說法錯(cuò)誤。（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使物體沿斜面勻速上升，故B的說法正確。（3）物體上升的高度是30cm，物體受到的重力為8N，故物體克服重力所做的功為：，故斜面的機(jī)械效率為：，故C的說法正確。（4）物體克服摩擦力的功是：，根據(jù)公式求得摩擦力為：，故D的說法正確。此題答案是A。11.粗糙斜面高度為0.4m，長為lm，用沿斜面向上的10N的力把重為20N的物體由斜面底端勻速拉到斜面頂端，耗時(shí)10s。則（）。A．拉力的功率為100W；B．拉力的效率為75%；C．總功為10J；D．有用功為4J【答案】C。【解析】（1）拉力的功為：，此為總功；（2）拉力的功率為：；（3）把物體拉到斜面頂端，物體克服重力所做的有用功為：；（4）拉力的效率為：。由以上分析可知，正確答案是C。12.如圖所示，小明分別用甲、乙兩個(gè)滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲滑輪所做的總功為W1，機(jī)械效率為η1；用乙滑輪所做的總功為W2，機(jī)械效率為η2。若不計(jì)繩重與摩擦，則（）。A.W1=W2，η1=η2；B.W1=W2，η1<η2；C.W1<W2，η1>η2；D.W1>W2，η1>η2【答案】C?！窘馕觥考资嵌ɑ啠沂莿?dòng)滑輪，貨物質(zhì)量相同，上升高度相同，故有用功相同；甲滑輪提升貨物過程中有一功與總功相同，效率為1；所以應(yīng)有W2>W1，η1>η2。正確答案是C。13.如圖所示，用24N的水平拉力F拉滑輪，可以使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)；物體B重10N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5N且不變。若不計(jì)輪重、彈簧測(cè)力計(jì)重、繩重和軸摩擦，則下列說法中正確是()。A．地面受到的摩擦力為12N；B．滑輪移動(dòng)的速度為0.4m/s；C．水平拉力F的功率為4.8W；D．在2s內(nèi)繩子對(duì)物體A所做的功為4.8J【答案】B?！窘馕觥浚?）物體A以0.2m/s的速度向左做勻速運(yùn)動(dòng)，那么滑輪移動(dòng)的速度也是0.4m/s；（2）根據(jù)，可求得滑輪上拉力F所做的功為：；（3）F為24N，那么繩子對(duì)A的拉力為12N，2s內(nèi)移動(dòng)的距離為：2s×0.2m/s=0.4m，故繩子的功為：，功率為：；（4）物體A做勻速運(yùn)動(dòng)，在水平方向上A受到的力是平衡力，即：，所以物體A受到地面對(duì)它的摩擦力：，故物體A對(duì)地面的摩擦力也是19N（作用力與反作用力的關(guān)系）。從以上分析可知，正確答案是B。二、填空題（每空2分，共32分）14.青少年在安靜思考問題的時(shí)候，心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率約為1.5W，則你在考試的100min內(nèi)，心臟做功約為_______J，用這些功可以讓一個(gè)質(zhì)量為50kg的物體勻速升高_(dá)_____m。(g取10N/kg)【答案】9000；18?！窘馕觥浚?）由題意可知，P=1.5W，t=100min=6000s，則在100min內(nèi)心臟做功為：W=Pt=1.5W×6000s=9000J。（2）人的質(zhì)量m=50kg，由公式W=Gh=mgh可得，這些功可把物體舉高的高度：。故答案為：9000；18。15.如圖所示，在50s的時(shí)間內(nèi)，男孩提著重15N的小提琴水平向左勻速走了100m，女孩用5N的水平拉力拉箱子向右勻速走了100m，他們中，對(duì)物體做功的是_______________（選填“男孩”或“女孩”），做功的功率是_______________?！敬鸢浮颗?、10W?！窘馕觥磕泻⑻嶂√崆傺厮较蜃髣蛩傩凶?，手提力的方向豎直向上，而移動(dòng)的距離沿水平方向，手的提力對(duì)小提琴?zèng)]有做功；女孩用5N的水平拉力拉箱子向右勻速行走，箱子沿水平拉力移動(dòng)了一段距離，所以女孩的拉力對(duì)箱子做了功，W=Fs=5N×100m=500J。她做功的功率是P=W/t=500J/50s=10W。答案：女孩、10W。16.判斷下列說法的正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。（1）物體做的功多，功率一定大。（）（2）物體做功時(shí)間短，功率一定大。（）（3）物體做功多，需要的時(shí)間不一定多。（）【答案】（1）×（2）×（3）√。【解析】此題考查學(xué)生對(duì)功率的計(jì)算公式的理解，正確理解功率、功和時(shí)間三者間關(guān)系是學(xué)好功率的基礎(chǔ)。根據(jù)P=W/t可得，功率的大小是由功和時(shí)間的大小共同反映的，只根據(jù)功或時(shí)間的大小不能確定功率的大小，所以說法（1）、（2）是錯(cuò)誤的。把P=W/t變形得t=W/P，對(duì)同一機(jī)械來說，它的功率一定，做的功多，當(dāng)然所用的時(shí)間就長；但對(duì)于不同機(jī)械來說，它們的功率不同，做的功多所用時(shí)間就不一定多，所以說法（3）是正確的。答案：（1）×（2）×（3）√。17.圖中是中國科學(xué)家正在建造的世界上第一個(gè)全超導(dǎo)核聚變“人造太陽”。在組裝時(shí)，需要用如圖所示的滑輪把重為1000N的物體勻速提升12m，則作用在滑輪上的拉力F為___________N，繩子對(duì)重物所做的功為____________J。若提升重物所用的時(shí)間為1min，則繩子對(duì)重物做功的功率為__________W?！敬鸢浮?000、1.2×104、200?！窘馕觥款}中所使用的滑輪是定滑輪，其特點(diǎn)是不省力，但可以改變用力方向。則作用在滑輪上的拉力F=G=1000N，繩子對(duì)重物所做的功為W=Gh=1000N×12m=1.2×104J，繩子對(duì)重物做功的功率是P=W/t=1.2×104J/60s=200W。本題是對(duì)新課程“會(huì)運(yùn)用功的公式、功率的公式進(jìn)行簡單的計(jì)算”目標(biāo)的落實(shí)，將物理知識(shí)與科技信息結(jié)合，設(shè)置情景新穎，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用基本知識(shí)去分析問題與解決問題。答案：1000、1.2×104、200。18.小紅每天都練習(xí)跳繩，跳繩時(shí)她所穿鞋的總質(zhì)量為0.4kg，平均每分鐘她跳繩120次，假定每次雙腳抬離地面的高度均為5cm，則每上升一次她對(duì)鞋做的功為____________J；她跳繩時(shí)對(duì)鞋做功的平均功率為____________W。(g取10N/kg)【答案】0.2、0.4。【解析】本題是利用W=Gh和P=W/t求功和功率的計(jì)算題。根據(jù)G=mg，可求出小紅對(duì)鞋用的力。根據(jù)W=Gh=0.4×10×0.05J=0.2J上升一次小紅對(duì)鞋做的功，再乘以次數(shù)就是她1分鐘所做的功；她的平均功率P=s=0.4W。答案：0.2、0.4。19.如圖所示，一物體在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)了10m，拉力F1所做的功為W1，功率為P1，若該物體在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)了10m，拉力F2所做的功為W2，功率為P2，則W1W2，P1P2（選填“＞”、“＜”或“=”）?！敬鸢浮?、＜?！窘馕觥坑深}可知，同一物體先后以不同的速度在同一水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，則物體對(duì)水平地面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，因此兩次物體受到的滑動(dòng)摩擦力不變；又因?yàn)槲矬w在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件可知，水平拉力F和滑動(dòng)摩擦力f是一對(duì)平衡力，大小相等，即F1=F2=f；物體運(yùn)動(dòng)的距離都為10m，且F1=F2，由W=FS可知W1=W2；因?yàn)関1＜v2，且F1=F2，由可知，P1＜P2。故，答案是：=、＜。20.如圖，質(zhì)量為m=2千克的物體，在力F的作用下，以0.5米/秒的速度沿水平面作勻速直線運(yùn)動(dòng)（滑輪重及繩間的摩擦不計(jì)），此時(shí)彈簧秤的示數(shù)為2N，則物體與水平面之間的摩擦力是N，拉力F做功的功率為瓦?！敬鸢浮?；1?！窘馕觥浚?）物體A受繩子拉力F繩子=F彈簧測(cè)力計(jì)=2N與滑動(dòng)摩擦力f作用，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：f=F繩子=2N。（2）由題知，物體在重力的方向上沒有移動(dòng)距離，根據(jù)做功的兩個(gè)必要條件可知，重力做功為0J。作用在動(dòng)滑輪軸上的拉力：F=2F彈簧測(cè)力計(jì)=2×2N=4N；拉力的功率。故答案為：2；1。三、計(jì)算題（共29分）21.（8分）小華和媽媽去超市購物，她們將17kg物品放在小推車中推行，小推車在某段時(shí)間內(nèi)速度v隨時(shí)間t化的關(guān)系圖像如圖所示；已知小推車重130N，所受阻力是總重的0.15倍。（g取10N/kg）（1）在0～l0s內(nèi)，水平推力（大于／小于／等于）阻力，阻力大小為N。（2）10～20s內(nèi)水平推力做了多少功？（3）10～20s內(nèi)水平推力的功率多大？【答案】（1）大于、45；（2）360J；（3）36W。【解析】（1）由圖像可知，在0-10s時(shí)間內(nèi)小車加速運(yùn)動(dòng)，所以水平推力大于阻力；阻力大小是；（2）10s-20s內(nèi)，小車勻速運(yùn)動(dòng)，則,小車速度是0.8m/s，所以小車運(yùn)動(dòng)距離為：，水平推力所做的功為：（3）10s-20s內(nèi)，水平推力的功率：。故，答案是：（1）大于、45；（2）360J；（3）36W。22.（6分）如圖所示的裝置中，使重40N的重物向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平拉力F=4N。若物體移動(dòng)的速度為2m/s，求：（1）拉力F在2s內(nèi)做的功；（2）拉力的功率。【解析】從題圖中可以看出，圖中的滑輪為動(dòng)滑輪，根據(jù)動(dòng)滑輪的使用方法可知，當(dāng)拉力F向右移動(dòng)距離s時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)物體向右移動(dòng)2s的距離，物體向右移動(dòng)的速度也是拉力F移動(dòng)速度的2倍。根據(jù)速度公式v=s/t，可以求出F移動(dòng)的距離s，然后再根據(jù)W=Fs、P=W/t求出功和功率。也可以利用P=W/t=Fs/t=Fv求拉力F的功率?；啚閯?dòng)滑輪：v=2m/s÷2=1m/s，所以s=vt=1m/s×2s=2m；所以W=Fs=4N×2m=8J，所以P=W/t=8J/2s=4W或P=Fv=4N×1m/s=4W。答案：（1）拉力F在2s內(nèi)做的功為8J；（2）拉力的功率為4W。23.（8分）如圖為某款擦窗機(jī)器人，它憑借其底部的真空泵在機(jī)身和玻璃之間形成低氣壓，牢牢地吸附在豎直玻璃上。請(qǐng)回答：（1）當(dāng)它靜止在豎直玻璃上時(shí)，受到的摩擦力方向是。（2）擦窗機(jī)器人的擦試速度是4分鐘/米2，要擦完總面積為3米2的窗玻璃需要分鐘。（3）工作時(shí)擦窗機(jī)器人對(duì)玻