專題22功與功率

【核心考點精講】

1、功

（1）定義:物理學(xué)中把力和物體在力的方向上移動距離的乘積叫做機械功，簡稱功。

（2）干算公式：W=Fs,單位：焦耳（J）o

（3）任何機械都不省功。

2、功率

（1）定義：在物理學(xué)中，功與做功時間之比叫做功率。

（2）功率的物理意義：功率是表示物體做功快慢的物理量。

（3）功率大小比較：

①在相同時間內(nèi)，比較做功多少，做功越多的物體，功率越大。

②在做功相同的情況卜.，比較所用時間長短，所用時間越短的物體，功率越大。

w

③做功多少與所用時間都不同的情況下，通過公式P計算，然后進行比較。

w

（4）功率的公式：P=—（其中P表示功率，W表示功，t表示時間）

（5）推導(dǎo)公式：由尸=w＞，結(jié)合W=Fs,得。WFs由公式可知，功率P一定時，力F與速度v

ttt

成反比。應(yīng)用：當汽車上坡時，司機采取換擋的辦法，減小速度，以獲得較大的牽引力。

【必刷題型精練】

1.（2022?蘭州中考）如圖所示的情境中，對物體不做功的是（）

A.圖甲：用力搬石頭，沒有搬動

B.四乙：將重物從地面拉到高處

C.組丙：推車向前運動

D.圖?。和εe杠鈴的過程

2.（2022?杭州中考）現(xiàn)有甲、乙、丙三個質(zhì)量不同的物體（m甲〉m乙〉m丙），在相等的恒力F作用下，分別在水

平方向、沿斜面向上、豎直方向通過了相等的距離s,如圖所示。F在三種情況下做的功分別為W甲、W乙、W丙，

三者大小判斷正確的是（）

A.WrpAW乙,W丙B.W甲VW乙VW丙

C.W甲=\￥乙=\￥丙D.W甲=\￥乙〈亞丙

3.（2022?南通中考）在內(nèi)徑約為1cm玻璃管中注水近滿，上端留一個氣泡，用橡皮塞塞住管口，再將玻璃管翻轉(zhuǎn)

后豎直放置，氣泡上升，如圖所示。測得氣泡上升40cm用時20s,則該過程中氣泡所受浮力做功的功率最接近

于（）

A.2X105WB.2X10'4WC.2X10-3WD.2X10-2W

4.（2022?紹興模擬）如圖所示，某同學(xué)分別用背、抱、平拉、滾拉的方式運水（塑料桶中間帶有轉(zhuǎn)軸，桶中裝滿

水），在粗糙程度相同的水平地面上勻速行走相同路程，他對水做功最多的是（）

5.（2022?棗莊模擬）如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊使其做勻速直線運動，兩

次拉動木塊得到的s-l關(guān)系圖象如圖乙所示。兩次對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)分別為Fi、F2,兩次拉力的功率分別

為Pi、P2,下列判斷正確的是（）

A.FI>F2PI>P2B.FI=F2PI>P2

C.F1>F2PI=P2D.FI<F2PI<P2

6.（2022?綿陽模擬）質(zhì)量為45kg的某同學(xué)在跳繩時重心高度隨時間變化的關(guān)系如圖所示。根據(jù)圖象可估算出該同

學(xué)在I分鐘內(nèi)克服重力做功的平均功率為（）

C.169WD.270W

7.（2022?呼倫貝爾模擬）在汽車爬坡的時候要減速慢行，其原因是（)

A.為了使汽車的功率變大B.為了增大牽引力

C.為了爬坡時更省力D.為了使汽車更加省油

8.（2022?廣州模擬）如圖所示.OQ是水平地面,物體在水平拉力作用下,從。點勻速直線運動到Q點,OP段拉

力F1為300N,Fi做的功為Wi,功率為Pi；PQ段拉力F2為200N,F2做的功為W2,功率為P2,則（）

A.Wi<W2B.Wi>W2C.Pi>P2D.P1VP2

9.（2022?日照中考）物理課上，喜歡動手的小明幫助老師搬運實驗器材，器材所受的重力為20N,距離講臺的水

平距離OM=1.2m,距離講臺面的豎直高度ON=0.8m,如圖所示。小明先用4s的時間在M點將器材勻速豎直

搬起0.8m,再勻速直線運動5s到達講臺的N點。小明水平移動器材時，速度大小為cm"對器材做的

功為Jo

M0

10.（2022?德陽中考）如圖所示，有一斜面長L=4m,高h=2.5m。劉利同學(xué)用平行于斜面向上F=150N的拉力,

將200N重的物體從底端勻速拉到斜面頂端。那么劉利同學(xué)對物體做的總功為J；物體沿斜面勻速向上

運動時所受的摩擦阻力為No

11.（2022?銅仁中考,）冬奧會場館內(nèi)，一名志愿者正在搬運一長方體器材箱，從邊線開始向右水平移動一段距離，

如圖（a）所示，他對器材的水平掛力為300N,箱子運動過程中的位置（s）與時間⑴關(guān)系圖象如圖（b）所

示。4s內(nèi)箱子的平均速度為m/s；4s內(nèi)志愿者克服摩擦刀做功的功率為W；若將兩個規(guī)格相同

的器材箱水平并排放置，一起勻速推動，與推動一個器材箱相比，志愿者施加的推力將（選填“增大”

“不變”或“減小”）；如果有一個與箱子質(zhì)量相等的物體，被天宮二號宇航員在空間站艙內(nèi)板面上推動，推力與

板面平行，物體所受摩擦力是其在地球表面的倍。（物體在空間站所受的引力約是在地球表面的0.9倍）

(a)(b)

12.（2022?梧州中考）如圖所示，工人師傅用250N的拉力，使重為2000N的物體以0.2m/s的速度在水平地面上做

勻速直線運動，已知物體在運動時受到地面的摩擦力為物重的0.2倍，動滑輪受到的重力為80N,則工人師傅拉

力的功率為W,該滑輪組的機械效率為。

13.（2022?蘭州中考）如圖所示，物塊在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直線軌道上運動，其中AB=

CD-10m。已知物塊在AB段和CD段分別以2m/s和4m/s的速,受勻速運動，口在AB段、CD段所受摩擦力分

別為1N和2N,則該物塊通過AB段和CD段所用的時間之比為，拉力F在AB段做功的功率為W。

（1）觀察實驗裝置，小明是通過測量細線對做功的功率來測定風車做功的功率；

（2）除了圖中的實驗器材,還必需的測量工具有：天平、和：

（3）實驗時，逐漸增加掛在細線二的回形針數(shù)量，直到細線恰好緩慢勻速提升I可形針為止。若測得問形針勻速

上升的高度h、所用的時間I、回形針的總質(zhì)量m,則風車做功的功率P=（表達式中的物理量均用符號

表示）；

（4）如果選用較粗重的線做實驗，則與選用較細的線相比，測得風車的功率值偏o

20.（2022?內(nèi)江中考）車速過快是造成交通事故的重要原因之一，為限制車速，常常在下坡路段設(shè)置減速帶。如圖

所示是有減速帶的斜坡示意圖，在傾角為30°的斜坡上有7個減速帶，相鄰兩個減速帶間的性離均為50m,現(xiàn)

有一輛質(zhì)量為L2t的小汽車，從斜坡上離減速帶有一定距離的某處開始下滑，由于減速帶、小汽車制動等因素的

影響，使得小汽車通過相鄰減速帶間的平均速度均為10m/s。（小汽車的長度不計，減速帶的寬度不計，g=10N/kg）

貝I」：

（1）小汽車從第1個減速帶行駛到第7個減速帶所用的時間是多少s?

（2）小汽車從第1個減速帶行駛到第7個減速帶的過程中，重力做的功為多少J?

21.（2022?濟南中考）在泉城濟南，游客乘坐畫舫游船穿行其間，可以盡享“不出城郭而獲山水之怡，身居鬧市而

有林泉之致”的都市休閑意趣。如圖所示，若畫舫游船質(zhì)量為3（,從黑虎泉站出發(fā)以3.5nVs的速度勻速行駛到

泉城廣場站，所用時間約為5min,牽引力是6X1（）3N。取g=10N/kg,通過計算回答：

（1?黑虎泉站到泉城廣場站河段大約多長？

（2）游船在護城河中受到的浮力多大？

（3）這次水上航行中，牽引力對游船做了多少功？

（4）這次水上航行中，牽引力對游船做功的功率多大？

22.（2022?泰州模擬）跳傘是?項極具挑戰(zhàn)的運動，現(xiàn)在越來越受到人們的喜愛。在某次跳傘訓(xùn)練過程中，一體重

為500N的運動員從空中懸停的直升機上由靜止開始豎直跳下，其速度與時間的關(guān)系如圖所示，經(jīng)15s下落210m

后，開始做勻速直線運動直至落地,整個過程用時30s.求在這人過程中：

（1）運動員下落的平均速度；

（2）重力做的功；

（3）勻速下降時重力做功的功率。

專題22功與功率

【核心考點精講】

1、功

（1）定義:物理學(xué)中把力和物體在力的方向上移動距禽的乘積叫做機械功，簡稱功。

（2）計算公式：W=Fs,單位：焦耳（J）。

（3）任何機械都不省功。

2、功率

（1）定義：在物理學(xué)中，功與做功時間之比叫做功率。

（2）功率的物理意義：功率是表示物體做功快慢的物理量。

（3）功率大小比較：

①在相同時間內(nèi)，比較做功多少，做功越多的物體，功率越大。

②在做功相同的情況下，比較所用時間長短，所用時間或短的物體，功率越大。

W

③做功多少與所用時間都不同的情況下，通過公式P=:計算，然后進行比較。

（4）功率的公式：P=^w~（其中P表示功率，W表示功，I表示時間）

（5）推導(dǎo)公式：由。二巴w，結(jié)合W=Fs,得2二W二二F二s二村,由公式可知，功率P

ttt

一定時，力F與速度v成反比。應(yīng)用：當汽車上坡時，司機采取換擋的辦法，減小速度，

以獲得較大的牽引力。

【必刷題型精練】

1.（2022?蘭州中考）如圖所示的情境中，對物體不做功的是（）

甲乙丙丁

A.圖甲：用力搬石頭，沒有搬動

B.圖乙：將重物從地面拉到高處

C.圖丙：推車向前運動

D.圖?。和εe杠鈴的過程

解：A、圖中人用力搬石頭，搬而未起，只有力沒有距離，所以人對物體沒有做功，故A

正確：

B、圖中人拉重物從地面提到高處，重物在拉力的方向上移動了距離，所以人對物體做功，

故B錯誤；

C、推車向前運動，車在人的推力的方向上通過了距離，對車做功，故C錯誤；

D、挺舉杠鈴的過程，杠鈴在力的方向上通過了距離，人對杠鈴做了功，故D錯誤，

答案：Ao

2.（2022?杭州中考）現(xiàn)有甲、乙、丙三個質(zhì)量不同的物體乙）m丙），在相等的恒

力F作用下，分別在水平方向、沿斜面向上、豎直方向通過了相等的距離s,如圖所示。

A.W甲＞\￥乙＞\￥丙B.WfVW乙VW丙

C.W甲=\￥乙=亞丙D.W甲=￥/乙＜亞丙

解：先后用同樣大小的力F使物體沿力的方向移動相同的距離s：該力在這三個過程中所

做的功分別為W甲、W乙、W丙，三個功的大小都等于W=Fs：即W甲=Wz,=W四；

故C正確：ABD錯誤,

答案：Co

3.（2022?南通中考）在內(nèi)徑約為1cm玻璃管中注水近滿，上端留一個氣泡，用橡皮塞塞住

管口，再將玻璃管翻轉(zhuǎn)后豎直放置，氣泡上升，如圖所示。測得氣泡上升40cm用時20s,

則該過程中氣泡所受浮力做功的功率最接近于（）

A.2X10'5WB.2XIO'4WC.2XI0'3WD.2XI02W

解：由圖可知，氣泡的體積約為1cm3,因為氣泡浸沒在水中，所以氣泡排開水的體積:

Vm=V=1cm3,

則氣泡受到的浮力：F$$=p水gV排=1X103kg/m3X10N/kgX1X10'6m3=1X10'2N,

氣泡所受浮力做的功：W=F浮S=1X1（）2NX40X102m=4X103J,

一3

則浮力做功的功率：p=W=4x”1=2X10、,故B正確。

t20s

答案：Bo

4.（2022?紹興模擬）如圖所示，某同學(xué)分別用背、抱、平拉、滾拉的方式運水（塑料桶中

間帶有轉(zhuǎn)軸，桶中裝滿水），在粗糙程度相同的水平地面上勻速行走相同路程，他對水做

功最多的是（）

解：由圖可知，AB中某同學(xué)是用背背、用手抱，即力的方向向上，桶是在水平方向上移

動的距離，即沿向上的方向沒有移動距離，因此不做功；

在其他條件相同時，滑動摩擦力大于滾動摩擦力，則C中滑動摩擦力大于D中的滾動摩

擦力；又因為勻速拉動水桶向前運動，所以由二力平衡條件可知C中拉力大于D中拉力，

且水平移動的距離s相同，根據(jù)W=Fs可知C做功最多，故ABD不合題意，C符合題

意。

答案：Co

5.（2022?棗莊模擬）如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊使

其做勻速直線運動，兩次拉動木塊得到的s-t關(guān)系圖象如圖乙所示。兩次對應(yīng)的彈簧測

力計示數(shù)分別為Fi、F?,兩次拉力的功率分別為Pi、P2,下列判斷正確的是（）

A.FI>F2PI>P:B.FI=F2PI>P?

C.FI>F2PI=P2D.FI<F2PI<P2

解：同一木塊兩次在同一地面上運動，壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，滑動摩擦力

不變；

由圖中可知，木塊兩次都做勻速直線運動，拉力等于滑動摩擦力，滑動摩擦力相等，拉

力F相等，即Fi=F”

從圖象中可以判斷出，第①次的運動速度V較大，根據(jù)公式P=Fv,當拉力相等時，速

度越大，拉力的功率越大，即Pl>P2。

答案:Bo

6.（2022?綿陽模擬）質(zhì)量為45kg的某同學(xué)在跳繩時重心高度隨時間變化的關(guān)系如圖所示。

根據(jù)圖象可估算出該同學(xué)在1分鐘內(nèi)克服重力做功的平均功率為（）

C.169WD.270W

解：Vm=45kg,g=10N/kg,

，該同學(xué)的重力為：G=mg=45kgX10N/kg=450N；

從圖可知，跳一次所用時間為11=東，

則Imin內(nèi)所跳的次數(shù)n==180；

3s

起跳的最大高度h=0.1m,

,克服重力做功為:W=GXnh=450NX180X（）.Im=8100J；

而t=Imin=60s,

Almin內(nèi)克服重力做功的平均功率為：P=4=吃詈=135W。

COUS

答案：Bo

7.（2022?呼倫貝爾模擬）在汽車爬坡的時候要減速慢行，其原因是（）

A.為了使汽車的功率變大B.為了增大牽引力

C.為了爬坡時更省力D.為了使汽車更加省油

答：因為功率P=竽=^=Fv，可知在功率一定時，速度v越小，牽引力P越大，汽車

上坡時，需要的牽引力大，所以汽車爬坡的時候要減速慢行，其原因是為了增大的牽引

力。

答案：Bo

8.（2022?廣州模擬）如圖所示，OQ是水平地面，物體在水平拉力作用下，從。點勻速直

線運動到Q點，OP段拉力Fi為300N,F1做的功為Wi,功率為Pi；PQ段拉力Fz為200N,

F2做的功為W2,功率為P2,則（)

A.Wi<W2B.Wi>W2C.Pi>P2D.P1VP2

解：

（1）由圖知,OP段的路程si=4m,PQ段的路程S2=6m,

OP段拉力Fi做的功為:Wi=Fisi=300NX4m=1200J,

PQ段拉力F2做的功為：W2=F2S2=200NX6m=120DJ,

比較可知，Wi=W2,故AB錯誤；

（2）物體在水平拉力作用下從0勻速直線運動到Q,所以，物體在OP段和PQ段速度

相同，

又因為FI>F2,所以根據(jù)P=?=，=Fv可知，Pi>P2,故C正確、D錯誤。

答案：C?

9.（2022?日照中考）物理課上，喜歡動手的小明幫助老師搬運實驗器材，器材所受的重力

為20N,距離講臺的水產(chǎn)距離OM=L2m,距離講臺面的豎直高度ON=0.8m,如圖所示。

小明先用4s的時間在M點將器材勻速豎直搬起（）.8m,再勻速直線運動5s到達講臺的N

點。小明水平移動器材時，速度大小為24cm/s、對器材做的功為0Jo

M0

解：小明水平移動器材時，速度大小為v=*=^=0.24m/s=24cm/s；

距離講臺面的豎直高度ON=0.8m,

小明水平移動器材，說明在力的方向上沒有移動的距離，所以沒有對實驗器材做功，

故對實驗器材做功為0J。

答案：24；0。

10.（2022?德陽中考）如圖所示，有一斜面長L=4m,高h=2.5m。劉利同學(xué)用平行于斜面

向上F=150N的拉力，將200N重的物體從底端勻速拉到斜面頂端。那么劉利同學(xué)對物

體做的總功為600J：物體沿斜面勻速向上運動時所受的摩擦阻力為25No

解:

（1）己知F=150N,s=L=4m,物體從斜面底端拉動頂端時，所做的總功：Wa=Fs

=150NX4m=600J；

（2）G=200N,h=2.5m,物體從斜面底端拉動頂端時，所做的有用功：W有用=Gh=200N

X2.5m=5OOJ；

由W6=W有用+W額外可得，W翻外=\￥總-W有用=600J-500J=100J,

摩擦力：f=?^=曙=25N。

答案:600；25o

11.（2022?銅仁中考）冬奧會場館內(nèi)，一名志愿者正在搬運一長方體器材箱，從邊線開始向

右水平移動一段距離，如圖（a）所示，他對器材的公平推力為300N,箱子運動過程中

的位置（s）與時間（D關(guān)系圖象如圖（b）所示。4s內(nèi)箱子的平均速度為0.5m/s：

4s內(nèi)志愿者克服摩擦力做功的功率為150W：若將兩個規(guī)格相同的器材箱水平并排

放置，一起勻速推動，與推動一個器材箱相比，志愿者施加的推力將增大（選填“增

大”“不變”或“減小”）；如果有一個與箱子質(zhì)量相笨的物體，被天宮二號宇航員在空間

站艙內(nèi)板面上推動，推力與板面平行，物體所受摩擦力是其在地球表面的（）.9倍板物

體在空間站所受的引力約是在地球表面的0.9倍）

解：（1）由圖（b）可知，箱子在4s內(nèi)移動的距離s=7m-5m=2m,

4s內(nèi)箱子的平均速度：v=*=^=0.5m/s；

（2）4s內(nèi)志愿者克服摩擦力做的功：W=Fs=300NX2m=600J,

則4s內(nèi)志愿者克服摩擦力做功的功率：P=<=饕=I5OW；

（3）由滑動摩擦力的影響因素可知，接觸面的粗糙程度相同時，壓力增大，摩擦力也增

大，

因為箱子做勻速直線運動，志愿者施加的推力與箱子受到的摩擦力是一對平衡力，所以

志愿者施加的推力隨著摩擦力的增大而增大；

（4）因為物體在空間站所受的引力約是在地球表面的0.9倍，

G空間站1ng空間站

所以物體在空間站受到的重力與在地球上受到的重力之比:

Gmg

"=09

9

由滑動摩擦力的影響因素可知，接觸面的粗糙程度柱同時，摩擦力大小與壓力成正比,

空間站F空間站

因此物體在空間站受到的摩擦力與在地球上受到的摩擦力之比:

G空間站

=0.9,

G

因此物體在空間站受到的摩擦力：f空間站=0.9f,即物體在空間站受到的摩擦力是地球表

面的0.9倍。

答案：0.5；150；增大；0.9。

12.(2022?梧州中考)如圖所示,工人師傅用250N的拉力，使重為2000N的物體以0.2m/s

的速度在水平地面上做勻速直線運動，已知物體在運動時受到地面的摩擦力為物重的0.2

倍，動滑輪受到的重力為80N,則工人師傅拉力的功率為10()W,該滑輪組的機械

效率為80%o

解.：(1)由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2,

則繩子自由端移動的速度：v加=nv物=2X0.2m/s=0.4m/s,

工人師傅拉力的功率：P=y=-p=Fv繩=250NX0.4ni/s=100W；

(2)若物重增大到2000N,物體在運動時受到地面的摩擦力:f=0.2G=0.2X2000N

=400N,

克服物體在運動時受到地面的摩擦力和動滑輪重力所做的功為總功，即W總=(「+G動)

克服物體在運動時受到地面的摩擦力所做的功為有用功，即Wq=尸SQ

則滑輪組的機械效率：n=^xl()()%=x101)%=x100%=xl(X)%

小總產(chǎn)J方?2s笏2F拉2X250N

—80%?

答案：100；80%o

13.(2022?蘭州中考)如圖所示，物塊在水平拉力F(大小未知)的作用下，在水平直線軌

道上運動，其中AB=CD=10m。已知物塊在AB段和CD段分別以2m/s和4m/s的速度

勻速運動，且在AB段、CD段所受摩擦力分別為1N和2N,則該物塊通過AB段和CD

段所用的時間之比為2：1,拉力F在AB段做功的功率為2W。

解：由速度公式可得，該物塊通過AB段所用時間：1AB=^=劇=5s,

通過CD段所用時間：tcD==2.5s,

VCD4m/s

則該物塊通過AB段和CD段所用的時間之比為：—=^=2：1：

tcD2.5S

物塊在AB段做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，所受的拉力F=fi=lN,

根據(jù)p=,=半=Fv可知拉力F在AB段做功的功率P=FvAB=lNX2m/s=2Wo

答案：2：1；2.

14.（2U22?黑龍江中考）在水平地面上，小明沿水平方向推重4UUN的木箱做直線運動，木

箱速度隨時間變化的怪像如圖所示。已知在4s?8s內(nèi)木箱受到的推力恒為150N,在這段

時間（4s?8s）內(nèi)，木箱受到的推力的功率是150W,8s?10s內(nèi)木箱受到的摩擦力

是150N（忽略空氣阻力）。

（1）由題知，在4s?8s內(nèi)，推力F=150N；由圖可知這段時間內(nèi)木箱做勻速直線運動，

且v=lm/s,

則推力做功的功率:p=y=Y=FV=150NXlm/s=l50W；

（2）由圖知，在4s?8s內(nèi)，木箱做勻速直線運動，忽略空氣阻力，木箱受到的推力、

摩擦力是一對平衡力，大小相等，則木箱受到的摩擦力f=F=l50N；

由圖可知，木箱在8s?10s內(nèi)做減速運動，由于壓力大小、接觸面的粗糙程度不變，則

木箱受到滑動摩擦力的大小不變，還是150N。

答案：150；150o

15.（2022?大慶中考）如圖是用滑輪組提升建筑材料的示意圖，動滑輪質(zhì)量為5kg,建筑材

料質(zhì)量為85kg。用拉力F將建筑材料以0.5m/s的速度勻速向上提起（忽略繩重及猾輪摩

擦，g=l0N/kg）o則拉力大小為300N,拉力功率為450W,該滑輪組在Imin

內(nèi)做的有用功為2550（）Ja

解：

⑴由圖知,繩子的段數(shù)為3,在不計繩重和滑輪的摩擦?xí)r，拉力F=|（G+G動）=|（mg+m

動g）=1x（85kgXION/kg+5kgXlON/kg）=300N；

（2）拉力端移動速度v=3v物=3X0.5m/s=1.5m/s,

拉力做功功率為：

p=卜=年=Fv=300NX1.5m/s=450W；

（3）由速度公式v=*知Imin內(nèi)物體升高的距離為：

h—■v物t=0.5m/sX60s—30m,

該滑輪組在Imin內(nèi)做的有用功為：

W=Gh=mgh=85kgXION/kgX30m=25500J。

答案:300：450；25500o

16.（2022?齊齊哈爾中考）如圖甲所示，在水平地面上的物體在水平推力F的作用下做直

線運動。當水平推力為Fi時，物體運動的路程與時間關(guān)系如圖乙所示；當水平推力為F2

時，物體運動的速度與時間關(guān)系如圖丙所示，則Fi等于F2。若兩次推力的功率分別

為必、P2,則Pi小于P2。（兩空均選填“大于”、“等于”或“小于”）

解:由圖像乙可知，物體做勻速直線運動，速度大小為v乙="=嬰=3m/s；

乙

由圖像丙可知，物體的速度保持不變，即物體做勻速直線運動，速度大小為丫丙=5m/s；

因為兩次都是勻速直線運動，根據(jù)二力平衡條件可知，推力都等于摩擦力，物體對地面

的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，則物體受到的摩擦力不變，故受到的水平推力為：

FI=F2；

已知V1<V2，由P=^=^=Fv可得，兩次推力的功率PlVP2。

答案：等于；小于。

17.（2022?天津模擬）某中學(xué)實驗室新買了40箱物理實驗器材，每箱器材重為100N。實驗

員小王要把這批器材搬往5m高的實驗室，他身體可以向外提供的功率P與器材重力G

的關(guān)系如圖所示。那么，要盡可能快地把這批器材搬上去，他每次搬運的箱子數(shù)應(yīng)為_4

個；若不考慮人自重和搬起箱子、放下箱子及下樓的時間，將這批器材從底樓搬到實驗

室所需的最短時間是250so

解：（I）由P-G圖象如，搬運的物體里力為400N時，功率最大為80W,由于對這批器

材做功一定，故此時所用時間最短，搬運的物體重量為400N,一箱重量為I00N,所以

他每次搬運的箱子數(shù)n=牖=4；

（2）該實驗員需要做的總功W=Gh=100NX5mx4D=2X104J；

最大功率P=80W,

根據(jù)P=^可得，將這批器材從底樓搬到實驗室所需的最短時間：

W2X10470/

（=尸=飛麗_=250SC

答案:4：250o

18.（2022?珠海模擬）如圖甲為集自動清掃技術(shù)和人工智能設(shè)計于一體的地面清掃機器人,

通過電動機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生高速氣流，將灰塵、雜物吸入集塵盒，機器人掃地時所受阻力與速

度的關(guān)系圖象如圖乙，若該機器人在Imin內(nèi)沿直線勻速清掃地面的距離為12m,則機器

人在消掃過程中的動力為60N,動力所做的功為720J；若機器人以0.4m/s的

速度勻速清掃，則機器人的動力功率為48Wo

解：

（1）機器人在清掃過程中的速度v=y=看第=0.2m/s,

C1XOUD

由圖乙可知，當機器人清掃地面的速度v=0.2m/s時，阻力f=60N,

機器人沿直線勻速運動，所以機器人的水平動力F=f=60N,

則動力所做的功為：

W=Fs=60NX12m=720J；

（2）由圖乙可知，當機器人清掃地面的速度v'=0.4m/s時，阻力f'=120N,

機器人沿直線勻速運動，所以機器人的水平動力F'=120N,

機器人的動力功率：

P=^=^=FZ=120NX0.4m/s=48Wo

答案：60；720；48。

19.（2022?北京期中）風車是利用風力做功的裝置.。小明制作了一架小風車，他想粗略測定

風車在一定風速下做功的功率，實驗裝置如圖所示。

（1）觀察實驗裝置，小明是通過測量細線對做功的功率來測定風車做功的功

率；

（2）除了圖中的實驗器材，還必需的測量工具有：天平、刻度尺和秒表；

（3）實驗時，逐漸增加掛在細線下的回形針數(shù)量，直到細線恰好緩慢勻速提升回形針為

止。若測得回形針勻速上升的高度h、所用的時間t、回形針的總質(zhì)量m,則風車做功的

功率「=_等_（表達式中的物理量均用符號表示）；

（4）如果選用較粗重的線做實驗，則與選用較細的線相比，測得風車的功率值偏小。

細線

回形針

解：（1）由實驗裝置可知，通過測量細線對回形針做功的功率即可粗略測定風車在一定

風速下做功的功率；

（2）由亞二仃卜二門吧卜可知，要測細線對回形針做的功需要天平測出回形針的總質(zhì)量m

和刻度尺測出網(wǎng)形針上升的高度h,

由P=?可得，要測出細線對回形針做功的功率需要秒表測出所用的時間t；

（3）風車做功的功率P=￥=^=%”;

VVC

（4）線本身有質(zhì)量，對回形針做功的同時要對線做功，則線與回形針的總質(zhì)量增大，提

升相同的高度時所用的時間I增大，因此，測得風車的功率值偏小。

答案：（1）回形針；

（2）刻度尺;秒表；

t

（4）小。

20.（2022?內(nèi)江中考）車速過快是造成交通事故的重要原因之一，為限制車速，常常在下坡

路段設(shè)置減速帶。如圖所示是有減速帶的斜坡示意圖，在傾角為30°的斜坡上有7個減

速帶，相鄰兩個減速帶間的距離均為50m。現(xiàn)有一輛質(zhì)量為12的小汽車，從斜坡上離

減速帶有一定距離的某處開始下滑，由于減速帶、小汽車制動等因素的影響，使得小汽

車通過相鄰減速帶間的平均速度均為（小汽車的長度不計，減速帶的寬度不計，g

=10N/kg）則：

（1）小汽車從第1個減速帶行駛到第7個減速帶所月的時間是