資源簡介

專題四 功和功率的綜合應用
考點解析☆目標分解
b級目標：利用機械能守恒解釋簡單的現(xiàn)象；理解功的概念；說明功率的概念；從能的轉化來說明功率。
c級目標：運用功的公式進行簡單計算；運用功率公式進行簡單計算。
目標分解：
①理解功的含義并能應用W=Fs進行有關計算
②理解功率的含義并能應用P=W/t進行有關計算
③功、功率和機械效率的綜合辨析
考點剖析☆聚焦高頻
考點一：理解功的含義并能應用W=Fs進行有關計算
1.（2012·杭州）如圖所示，質量分布均勻的長方體磚，平放在水平地面上，第一次用豎直向上的力F1只作用于ab的中點，第二次用豎直向上的力F2作用于bc的中點，都使它們在豎直方向上慢慢向上移動h（h＜ab＜bc），則在上述過程中F1________?F2（選填“大于”、“小于”或“等于”）；F1所做的功F1________?F2所做的功（選填“大于”、“小于”或“等于”）；第一次克服重力所做的功________?第二次克服重力所做的功（選鎮(zhèn)“大于”、“小于”或“等于”）。21·世紀*教育網(wǎng)
【答案】等于；等于；等于
【解析】（1)磚不滑動時可以認為磚是以觸地點為支點形成的一種轉動，因微微抬起所以可以看作為轉動的動態(tài)平衡；在逐漸抬起的過程中，動力始終向上；動力臂大小不變；物體的重力和阻力臂也保持不變，從而可知動力大小的變化。
（2)根據(jù)公式W=FS可以比較出兩個力做功的多少。
（3)根據(jù)公式W=Gh可以比較出克服重力做功的多少。
【解答】（1)第一次以與地面接觸的下邊為支點轉動，F(xiàn)1克服重力才能將磚抬起，即F1×bc=mg×1/2bc,得F1=1/2mg；第二次同理有：F2×ab=mg×1/2ab, F2=1/2mg,所以F1=F2
（2)拉力F1做的功W1=F1h；拉力F2做的功W2=F2h；因為F1=F2 ， 所以W1=W2。
（3)第一次克服重力做的功W1=Gh1 ，第二次克服重力做的功W2=Gh2 ，因為兩塊磚都是沿著拉力慢慢向上移動h，h1=h2=1/2h，所以W1=W2。
2.? 2018年冬奧會將于2月9日-25日在韓國平昌舉行，中國女子冰壺隊以晉級賽第一名的成績拿到了冬奧會門票。如圖所示，冰壺從出發(fā)點A被運動員推著運動6m后，在點B被推出，沿冰道運動30m到O點停下來。被推出去的冰壺停下來，是由于________；從A點到O點運動過程中，若運動員對冰壺的推力是10N，運動員對冰壺做的功是________J。
????????????
【答案】受到摩擦力作用；60
【解析】運動和力的關系告訴我們，力是改變物體運動狀態(tài)的原因；做功是指在力的方向物體移動了一定的距離，功計算公式W=Fs。【解答】力是改變物體運動狀態(tài)的原因，被推出去的冰壺停下來是由于受力阻力的作用，這個阻力就是冰面對冰壺的摩擦力；
運動員用10N 的力推著冰壺運動了6m，由公式W=Fs=10N×6m=60J。
故答案為：受到摩擦力的作用；60
3.如圖甲所示，小明用彈簧測力計拉木塊，使它在同一水平木板上滑動，圖乙是他兩次拉動同一木塊得到的路程隨時間變化的圖象。請根據(jù)圖象判斷：在相等的時間內，木塊兩次受到的拉力F1________?F2；兩次拉力對木塊做的功W1________?W2。（選填“＞”“＜”或“=”）21*cnjy*com
【答案】=；＞
【解析】由圖像乙分析可得，木塊2次均做勻速直線運動；再結合做勻速直線運動的物體拉力和摩擦力的關系及做功的公式進行解答。21*cnjy*com
【解答】（1）做勻速直線運動的物體受平衡力的作用，所以拉力的大小等于滑動摩擦力，滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關，此題中兩次拉動并沒有改變壓力的大小和接觸面的粗糙程度，摩擦力的大小不變，所以拉力大小也不變，F(xiàn)1=F2；
（2）前面分析已得出F1=F2；由圖像乙分析可得，相同時間內第一次通過的路程較長，即S1＞S2。根據(jù), , 【來源：21·世紀·教育·網(wǎng)】
因為：, 所以：
故答案為：=；＞
考點二：理解功率的含義并能應用P=W/t進行有關計算
1.（2017?紹興）如圖為四旋翼無人機，質量為1.2千克，下方懸掛著一個質量為0.1千克的攝像機。在10秒內無人機從地面豎直上升了20米，然后邊攝像邊斜向上飛行了30秒，儀表盤上顯示離地高度為36米。無人機前10秒對攝像機做功________焦，整個過程中，無人機對攝像機做功的功率為________瓦。www.21-cn-jy.com
【答案】20；0.9
【解析】此題主要考查的是學生對重力、功的計算公式的理解和掌握，難度不大。（1）根據(jù)G=mg求出攝像機的重力，根據(jù)W=Gh求出對攝像機做的功；（2）根據(jù)功率的計算公式計算。
【解答】（1）前10秒對攝像機做功W=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×20m=20J；
（2）整個過程無人機對攝像機做功W=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×36m=36J
。
故答案為：（1）20；（2）0.9。
2.（2016?紹興）重15000牛的小汽車受到發(fā)動機800牛的牽引力作用，在水平地面上做勻速直線運動，其路程隨時間變化如圖所示．求：
①小汽車速度．
②10秒內重力對小汽車做的功．
③10秒內發(fā)動機對小汽車做的功和發(fā)動機的功率．
【答案】解：①圖象的橫軸表示時間，縱軸表示路程，當t=12s時，汽車通過的路程為s=120m，
則小汽車的平均速度v= = =12m/s；
②小汽車在水平地面上做勻速直線運動，在重力的方向上沒有通過距離，因此10秒內重力對小汽車做的功為0J；
③10s內發(fā)動機對小汽車做的功：
W=Fs=800N×120m=9.6×104J，
發(fā)動機的功率：P= = =9.6×103W．
答：①小汽車速度為12m/s．②10秒內重力對小汽車做的功為0J．③10秒內發(fā)動機對小汽車做的功為9.6×104J；發(fā)動機的功率為9.6×103W．
【解析】①從圖象中任意讀出某一時間通過的路程，利用v= 即可計算小汽車速度．②物理學中的做功的兩個必要條件：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動一段距離，二者缺一不可．③利用W=Fs求出10s內發(fā)動機對小汽車做的功，再利用P= 計算發(fā)動機的功率．此題考查速度、功和功率的計算，力是否做功的判斷，具有一定的綜合性，判斷人做沒做功的依據(jù)就是看在這個過程中，是否同時具備做功的兩個必要因素：①作用在物體上的力，②物體在力的方向上通過了距離．
考點三：功、功率和效率的綜合辨析
1.關于功、功率和機械效率，下列說法中正確的是（?? ）
A.?物體受力且運動時，力對物體就做了功???????????????B.?功率越大的機械做功越多
C.?機械效率越高，做的有用功越多?????????????????????????D.?機械效率越低，有用功跟總功的比值越小
【答案】D
【解析】（1）功率是單位時間內做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；（2）機械效率是有用功與總功的比值；（3）功的兩個必要條件：一是物體要受力的作用，二是物體要在力的方向上通過一定的距離． 【來源：21cnj*y.co*m】
【解答】解：A．有力作用在物體上，但力的方向上不一定有移動的距離，力不一定做功，故A不正確；
B．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故B不正確；
C．因為機械效率是有用功與總功的比值，所以機械效率越大，做的有用功不一定越多，故C不正確；
D．機械效率是有用功與總功的比值，機械效率越低，有用功跟總功的比值越小，故D正確．
故選D．
2.（2017?溫州）根據(jù)能量轉化與守恒定律，在與外界沒有熱傳遞的條件下，物體內能的增加量與外界對物體做功多少相等。為了驗證此規(guī)律，某興趣小組設計了如圖所示的實驗：在容器里裝一定質量的水，中間裝上帶有葉片的轉軸，轉軸上繞上繩子，繩子另一端通過滑輪與一重物相連；當重物下降時，繩子拉動轉軸轉動，帶動葉片旋轉，使容器里的水溫度升高，結合水的比熱計算出水增加的內能，以此驗證水的內能增加量與重物的重力做功多少是否相等。
（1）為了完成此實驗，除已提供測質量的電子天平外，還需要的測量工具有：________。
（2）興趣小組在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，水內能的增加量小于重物做功的大小，請寫出造成這種現(xiàn)象的一種原因：________。
（3）改進實驗后，獲得了如下數(shù)據(jù)，規(guī)律得到驗證。
實驗
序號
重物質量
（千克）
下降高度
（米）
升高溫度
（℃）
實驗
序號
重物質量
（千克）
下降高度
（米）
升高溫度
（℃）
1
20
5
0.5
4
10
10
0.5
2
20
10
1.0
5
30
10
1.5
3
20
15
1.5
6
40
10
2.0
若使容器內相同質量水的溫度升高2.5℃，則25千克的重物需下降________米。
【答案】（1）刻度尺、溫度計
（2）由于轉軸處存在摩擦（或液體散熱）
（3）20
【解析】（1）根據(jù)實驗原理，需要測量溫度，以及做功的距離分析；（2）在實驗過程中有能量損失，考慮為摩擦問題；（3）根據(jù)實驗表格，分析規(guī)律，從而計算出水的溫度升高2.5℃，25千克的重物下降的高度。【版權所有：21教育】
【解答】（1）需要測量溫度，以及做功的距離，因此需要刻度尺、溫度計；
（2）由于轉軸處存在摩擦（或液體散熱），因此存在能量損失；
（3）根據(jù)表格可以知道升高0.5攝氏度，物體mh=100kg·m，因此水的溫度升高2.5℃，物體mh=500kg·m，則。
故答案為：（1）刻度尺、溫度計；（2）由于轉軸處存在摩擦（或液體散熱）；（3）20。
3.?如圖所示，是最新一款無人駕駛汽車原型圖．汽車自動駕駛時使用雷達傳感器，以及激光測距器來了解周圍的交通狀況．該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km時，消耗汽油1.5L．假設燃油完全燃燒，汽油機的效率為30%，那么，在這段運動過程中，求：（已知：汽油的密度為0.8×103kg/m3，汽油的熱值為4.5×107J/kg）
（1）該汽車發(fā)動機做的有用功是多少？
（2）該汽車的輸出功率為多少？
【答案】（1）解：由ρ=得消耗汽油的質量為：
m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3?m3=1.2kg，
汽油完全燃燒放出的熱量：
Q放=mq=1.2 kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；
由η=得，汽油機的有用功：
W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J；
答：該汽車發(fā)動機做的有用功是1.62×107J；
（2）解：由v=得汽車運動的時間：
t===h=400s；
汽車的輸出功率：
P===4.05×104W．
答：該汽車的輸出功率為4.05×104W．
【解析】（1）根據(jù)ρ=求出消耗汽油的質量，利用Q放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量，再利用效率公式η=的變形公式W=ηQ放可求出牽引力做的功．
（2）知道前進的距離，利用t=求出汽車運動的時間，利用P=?即可求出功率．
考點過關☆專項突破
考點一：理解功的含義并能應用W=Fs進行有關計算
1.如圖所示，用F =20N的水平推力推著重為40 N的物體沿水平方向做直線運動，若推力F對物體做了 40 J的功，則在這一過程中（??? ）21教育網(wǎng)
A.?重力做的功一定為40J????????????????????????????????????????B.?物體一定受到20 N的摩擦力
C.?物體一定運動了2 m???????????????????????????????????????????D.?物體一定運動了4m
2.在下圖所示的四種情景中，人對物體做功的是(???? ?)

A.?提著桶在水平面上勻速前進?????????????????B.?舉著剛幫原地不動
C.?用力搬石頭但沒有搬動?????????????? ????D.?推著小車前進
3.甲乙兩種機械所做的功W隨時間t變化的圖象如圖所示，則從圖象可以判斷（　　）
A.?甲比乙做功多????????B.?甲比乙做功快??????????C.?甲比乙做功少?????????D.?甲比乙做功慢
4.有兩只相同的水缸，需好幾桶水才能盛滿。現(xiàn)有甲、乙兩位同學用相同的水桶從同一處取水分別倒入兩只水缸內。甲力氣大，每次均提一桶水；乙力氣小，每次均提半桶水。在兩位同學都使各自的水缸注滿水的過程中(??? )
A.?甲比乙做的功多??????????????????????????????????????????????????B.?乙比甲做的功多
C.?兩人做的功一樣多??????????????????????????????????????????????D.?條件不足，無法比較做功的多少
5.在甲、乙兩圖中，甲圖地面粗糙、乙圖地面光滑．質量分別為m，2m的兩個物體在大小為F的恒力作用下，在力的方向上前進了相同的距離，則下列結論正確的是（　　）
A.?甲圖中F做的功小于乙圖中F做的功?????????????
B.?甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功
C.?甲圖中F做的功大于乙圖中F做的功?????????
D.?條件不足，無法確定甲、乙圖中F做的功誰大
6.一個人先后用同樣大小的力F將不同質量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動相同的距離S（如圖2所示），該力在這三個過程中所做的功分別為W1、W2、W3，關于它們之間的大小關系說法正確的是（ ）
A.?W1＜W2＜W3????????????B.?W1＜W2=W3????????????C.?W1=W2=W3????????????D.?W1=W2＜W3
7.如圖所示為一種健身拉力器。在拉桿處用力往下拉，能把配重提起從而起到鍛煉身體的作用，配重由若干金屬塊（每塊質量為10kg）組成。小科同學體重為50 kg，他用200N的拉力豎直向下拉動拉桿，使配重塊在2s內勻速升高40cm，一分鐘內這樣連續(xù)做了30次，不計摩擦、拉桿和繩的重力。求：【出處：21教育名師】
（1）小科拉起了多少塊金屬塊？
（2）小科鍛煉1分鐘內做功為多少焦耳？
考點二：理解功率的含義并能應用P=W/t進行有關計算
1.設在平直公路上以一般速度勻速行駛的自行車所受阻力約為車與人總重的0.02倍，則騎車人的功率最接近于（??????? ） www-2-1-cnjy-com
A.?5瓦???????????????????????????B.?50瓦?????????????????????????C.?500瓦????????????????????????????D.?1千瓦
2.在自由下落過程中物體運動速度會越來越快．一個物體由A點自由下落，相繼經(jīng)過B、C兩點，已知AB=BC，如圖所示，物體在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2 ，做功功率P2 ，則下列關系正確的是（　　）
A.?W1≠W2????P1≠P2 ??????B.?W1=W2????P1=P2?????C.?W1=W2???? P1＞P2 ???D.?W1=W2????P1＜P2
3.“引體向上”是近年來各地體育中考新設的男生考核體育鍛煉項目，如圖所示，為了盡可能正確地估測某位同學引體向上運動的功率時，下列需要測量的物理量正確的是（?? ）
①人體的質量m；②單杠的高度H； ③每次身體上升的高度h； ④做引體向上的時間t；⑤引體向上的次數(shù)n；⑥n次引體向上的總時間T．
A.?①②④???????????????????????B.?①③④????????????????????????C.?①③⑤⑥????????????????????D.?①②⑤⑥
4.“綠色環(huán)保，低碳出行”．2015年1月18日，綿陽市首批30輛純電動公交車投入試運行．假定一輛純電動公交車在水平路面上勻速行駛，其電動機的輸出功率為120kW，速度為36km/h，共行駛2h，其電動機做功為________J，公交車的牽引力為________N．
5.現(xiàn)有30包大米，總質量為150kg，小明想盡快將它們搬上10m高處的庫房，如圖為小明可以提供的用于搬動物體的功率與被搬運物體質量之間的關系圖象，由圖可知他可以提供的最大功率為________W；為盡可能快地將大米搬上庫房，他每次應搬________包，若每次下樓時間是上樓時間的一半，則他最快完成搬運任務并返回原地所用的時間是________s．（g=10N/kg）
6.電動自行車已成為大眾化的一種交通工具，對電動自行車進行了測試，使車在平直的路面上由靜止開始運動，獲得如圖所示的速度v和牽引力F隨時間t變化的關系圖象．電動自行車受到的摩擦力為________?N；7～12s電動自行車行駛時克服摩擦力做的功是________?J，電動自行車勻速運動時電動機的輸出功率是________．
考點三：功、功率和效率的綜合辨析
1.對于功率和機械效率的理解，下列說法中正確的是（?? ）
A.?機械工作時的功率越大，其工作時機械效率一定越高
B.?機械工作時的功率越大，其工作時一定越省力
C.?機械做的有用功相同，總功越少，其機械效率一定越高
D.?機械工作時越省力，其機械效率一定越高
2.甲、乙兩汽車，甲的汽油機效率比乙的汽油機效率高，這表明（?? ）
A.?甲做功比乙多?????????????????????????????????B.?以相同的牽引力行駛相同的路程，甲耗油比乙少
C.?甲消耗的汽油比乙少????????????????????D.?甲做功比乙快
3.釋放化學能的過程不斷地發(fā)生在人體內，食物也是一種“燃料”。營養(yǎng)成分在人體細胞里與氧結合，提供細胞組織所需的能量。人體攝入的能量（營養(yǎng)師常稱之為熱量）過多或過少，都有損于健康。 21世紀教育網(wǎng)版權所有
（1）某種巧克力的營養(yǎng)成分表上標有“每100g 能量2361kJ”，該標識的含義與以下物理量　　??? （填入字母代號）的含義類似。 21cnjy.com
A.?熱量???????????????????????????B.?內能?????????????????????????C.?熱值????????????????????????????D.?比熱容
（2）小華同學質量為50kg，正常情況下步行上一層樓需要12s，他克服重力做多少功？他克服重力做功的功率是多少？（每層樓高3m，g取10N/kg）
（3）人體攝入過多的能量往往希望通過運動消耗掉。小華同學吃了一塊凈含量50g的上述巧克力，如果他從巧克力獲得的能量全部用于克服重力做功，則他要爬多少層樓？ 21教育名師原創(chuàng)作品
4.?如圖所示的防空導彈驅逐艦被譽為“中華神盾”．它滿載時總重約為6×107N，驅逐艦滿載以36km/h的速度勻速直線航行時，受到的阻力是總重的0.01倍，如果以這個速度勻速航行10h消耗燃油12t．問：
（1）驅逐艦航行時的牽引力是多大？
（2）航行時驅逐艦克服阻力做了多少功？
（3）整個航行過程中驅逐艦的效率是多大？（取q燃油=4×107J/kg）
5.如圖所示的叉車是工業(yè)搬運車輛，是指對成件托盤貨物進行裝卸、堆垛和短距離運輸作業(yè)的各種輪式搬運車輛．某品牌叉車的相關數(shù)據(jù)如表所示．21·cn·jy·com
自重
4300kg
最大行駛速度
20km/h
行走方式
內燃式叉車
額定起重量
2000kg
起升高度
3000mm
額定功率
63kW
某次裝貨過程中，該叉車載著2000kg貨物以最大行駛速度水平行駛將貨物送往1km貨車處，然后將2000kg貨物舉高2m．叉車水平行駛過程中受到阻力為總重的0．03倍。求：
（1）叉車行駛1km克服摩擦力做的功。
（2）將貨物舉起時對貨物做的功。
（3）若在整個過程中消耗汽油0．5L，計算叉車的效率。（計算結果保留到0.1%）
（q汽油=4．6×107J/kg，ρ汽油=0．72×103kg/m3）
6.電梯的簡化模型如下圖甲所示。考慮安全、舒適、省時等因素，電梯速度要經(jīng)過增大、不變和減小的過程，這一過程是通過改變拉力大小來實現(xiàn)的。某次上升過程中電梯所受拉力F隨上升高度h變化的圖象如下圖乙所示，這個過程用時1分鐘。求在這個過程中：
（1）電梯上升的平均速度；
（2）拉力做的總功；
（3）拉力做功的平均功率。
7.?海南環(huán)島自行車賽引人矚目．下表是制造賽車各種材料的技術指標．
材料
技術指標
鉻鋁鋼
鋁合金
鈦合金
碳纖維
性能（強度）
強
較弱
較強
強
密度/（kg/m3）
7.9×103
2.9×103
4.3×103
1.6×103
求：
（1）若車架的體積約為3×10﹣3m3，則車架的最小質量是多大？
（2）若整車和賽車手的總重為700N，車輪與地面的總接觸面積為10﹣3m2，請計算賽車手在比賽過程中對地面的壓強．2-1-c-n-j-y
（3）若賽車手在某路段勻速直線行駛，30s通過450m的路程，所受阻力約為60N，求賽車手勻速行駛的功率是多少？2·1·c·n·j·y
（4）請說出賽車手在比賽過程中，用什么方法減小空氣阻力提高成績．（寫出一種方法）

專題四 功和功率的綜合應用
考點解析☆目標分解
b級目標：利用機械能守恒解釋簡單的現(xiàn)象；理解功的概念；說明功率的概念；從能的轉化來說明功率。
c級目標：運用功的公式進行簡單計算；運用功率公式進行簡單計算。
目標分解：
①理解功的含義并能應用W=Fs進行有關計算
②理解功率的含義并能應用P=W/t進行有關計算
③功、功率和機械效率的綜合辨析
考點剖析☆聚焦高頻
考點一：理解功的含義并能應用W=Fs進行有關計算
1.（2012·杭州）如圖所示，質量分布均勻的長方體磚，平放在水平地面上，第一次用豎直向上的力F1只作用于ab的中點，第二次用豎直向上的力F2作用于bc的中點，都使它們在豎直方向上慢慢向上移動h（h＜ab＜bc），則在上述過程中F1________?F2（選填“大于”、“小于”或“等于”）；F1所做的功F1________?F2所做的功（選填“大于”、“小于”或“等于”）；第一次克服重力所做的功________?第二次克服重力所做的功（選鎮(zhèn)“大于”、“小于”或“等于”）。21·世紀*教育網(wǎng)
【答案】等于；等于；等于
【解析】（1)磚不滑動時可以認為磚是以觸地點為支點形成的一種轉動，因微微抬起所以可以看作為轉動的動態(tài)平衡；在逐漸抬起的過程中，動力始終向上；動力臂大小不變；物體的重力和阻力臂也保持不變，從而可知動力大小的變化。
（2)根據(jù)公式W=FS可以比較出兩個力做功的多少。
（3)根據(jù)公式W=Gh可以比較出克服重力做功的多少。
【解答】（1)第一次以與地面接觸的下邊為支點轉動，F(xiàn)1克服重力才能將磚抬起，即F1×bc=mg×1/2bc,得F1=1/2mg；第二次同理有：F2×ab=mg×1/2ab, F2=1/2mg,所以F1=F2
（2)拉力F1做的功W1=F1h；拉力F2做的功W2=F2h；因為F1=F2 ， 所以W1=W2。
（3)第一次克服重力做的功W1=Gh1 ，第二次克服重力做的功W2=Gh2 ，因為兩塊磚都是沿著拉力慢慢向上移動h，h1=h2=1/2h，所以W1=W2。
2.? 2018年冬奧會將于2月9日-25日在韓國平昌舉行，中國女子冰壺隊以晉級賽第一名的成績拿到了冬奧會門票。如圖所示，冰壺從出發(fā)點A被運動員推著運動6m后，在點B被推出，沿冰道運動30m到O點停下來。被推出去的冰壺停下來，是由于________；從A點到O點運動過程中，若運動員對冰壺的推力是10N，運動員對冰壺做的功是________J。
????????????
【答案】受到摩擦力作用；60
【解析】運動和力的關系告訴我們，力是改變物體運動狀態(tài)的原因；做功是指在力的方向物體移動了一定的距離，功計算公式W=Fs。【解答】力是改變物體運動狀態(tài)的原因，被推出去的冰壺停下來是由于受力阻力的作用，這個阻力就是冰面對冰壺的摩擦力；
運動員用10N 的力推著冰壺運動了6m，由公式W=Fs=10N×6m=60J。
故答案為：受到摩擦力的作用；60
3.如圖甲所示，小明用彈簧測力計拉木塊，使它在同一水平木板上滑動，圖乙是他兩次拉動同一木塊得到的路程隨時間變化的圖象。請根據(jù)圖象判斷：在相等的時間內，木塊兩次受到的拉力F1________?F2；兩次拉力對木塊做的功W1________?W2。（選填“＞”“＜”或“=”）
【答案】=；＞
【解析】由圖像乙分析可得，木塊2次均做勻速直線運動；再結合做勻速直線運動的物體拉力和摩擦力的關系及做功的公式進行解答。
【解答】（1）做勻速直線運動的物體受平衡力的作用，所以拉力的大小等于滑動摩擦力，滑動摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關，此題中兩次拉動并沒有改變壓力的大小和接觸面的粗糙程度，摩擦力的大小不變，所以拉力大小也不變，F(xiàn)1=F2；
（2）前面分析已得出F1=F2；由圖像乙分析可得，相同時間內第一次通過的路程較長，即S1＞S2。根據(jù), ,
因為：, 所以：
故答案為：=；＞
考點二：理解功率的含義并能應用P=W/t進行有關計算
1.（2017?紹興）如圖為四旋翼無人機，質量為1.2千克，下方懸掛著一個質量為0.1千克的攝像機。在10秒內無人機從地面豎直上升了20米，然后邊攝像邊斜向上飛行了30秒，儀表盤上顯示離地高度為36米。無人機前10秒對攝像機做功________焦，整個過程中，無人機對攝像機做功的功率為________瓦。【出處：21教育名師】
【答案】20；0.9
【解析】此題主要考查的是學生對重力、功的計算公式的理解和掌握，難度不大。（1）根據(jù)G=mg求出攝像機的重力，根據(jù)W=Gh求出對攝像機做的功；（2）根據(jù)功率的計算公式計算。
【解答】（1）前10秒對攝像機做功W=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×20m=20J；
（2）整個過程無人機對攝像機做功W=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×36m=36J
。
故答案為：（1）20；（2）0.9。
2.（2016?紹興）重15000牛的小汽車受到發(fā)動機800牛的牽引力作用，在水平地面上做勻速直線運動，其路程隨時間變化如圖所示．求：
①小汽車速度．
②10秒內重力對小汽車做的功．
③10秒內發(fā)動機對小汽車做的功和發(fā)動機的功率．
【答案】解：①圖象的橫軸表示時間，縱軸表示路程，當t=12s時，汽車通過的路程為s=120m，
則小汽車的平均速度v= = =12m/s；
②小汽車在水平地面上做勻速直線運動，在重力的方向上沒有通過距離，因此10秒內重力對小汽車做的功為0J；
③10s內發(fā)動機對小汽車做的功：
W=Fs=800N×120m=9.6×104J，
發(fā)動機的功率：P= = =9.6×103W．
答：①小汽車速度為12m/s．②10秒內重力對小汽車做的功為0J．③10秒內發(fā)動機對小汽車做的功為9.6×104J；發(fā)動機的功率為9.6×103W．
【解析】①從圖象中任意讀出某一時間通過的路程，利用v= 即可計算小汽車速度．②物理學中的做功的兩個必要條件：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動一段距離，二者缺一不可．③利用W=Fs求出10s內發(fā)動機對小汽車做的功，再利用P= 計算發(fā)動機的功率．此題考查速度、功和功率的計算，力是否做功的判斷，具有一定的綜合性，判斷人做沒做功的依據(jù)就是看在這個過程中，是否同時具備做功的兩個必要因素：①作用在物體上的力，②物體在力的方向上通過了距離．
考點三：功、功率和效率的綜合辨析
1.關于功、功率和機械效率，下列說法中正確的是（?? ）
A.?物體受力且運動時，力對物體就做了功???????????????B.?功率越大的機械做功越多
C.?機械效率越高，做的有用功越多?????????????????????????D.?機械效率越低，有用功跟總功的比值越小
【答案】D
【解析】（1）功率是單位時間內做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；（2）機械效率是有用功與總功的比值；（3）功的兩個必要條件：一是物體要受力的作用，二是物體要在力的方向上通過一定的距離． 21教育名師原創(chuàng)作品
【解答】解：A．有力作用在物體上，但力的方向上不一定有移動的距離，力不一定做功，故A不正確；
B．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故B不正確；
C．因為機械效率是有用功與總功的比值，所以機械效率越大，做的有用功不一定越多，故C不正確；
D．機械效率是有用功與總功的比值，機械效率越低，有用功跟總功的比值越小，故D正確．
故選D．
2.（2017?溫州）根據(jù)能量轉化與守恒定律，在與外界沒有熱傳遞的條件下，物體內能的增加量與外界對物體做功多少相等。為了驗證此規(guī)律，某興趣小組設計了如圖所示的實驗：在容器里裝一定質量的水，中間裝上帶有葉片的轉軸，轉軸上繞上繩子，繩子另一端通過滑輪與一重物相連；當重物下降時，繩子拉動轉軸轉動，帶動葉片旋轉，使容器里的水溫度升高，結合水的比熱計算出水增加的內能，以此驗證水的內能增加量與重物的重力做功多少是否相等。21*cnjy*com
（1）為了完成此實驗，除已提供測質量的電子天平外，還需要的測量工具有：________。
（2）興趣小組在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，水內能的增加量小于重物做功的大小，請寫出造成這種現(xiàn)象的一種原因：________。
（3）改進實驗后，獲得了如下數(shù)據(jù)，規(guī)律得到驗證。
實驗
序號
重物質量
（千克）
下降高度
（米）
升高溫度
（℃）
實驗
序號
重物質量
（千克）
下降高度
（米）
升高溫度
（℃）
1
20
5
0.5
4
10
10
0.5
2
20
10
1.0
5
30
10
1.5
3
20
15
1.5
6
40
10
2.0
若使容器內相同質量水的溫度升高2.5℃，則25千克的重物需下降________米。
【答案】（1）刻度尺、溫度計
（2）由于轉軸處存在摩擦（或液體散熱）
（3）20
【解析】（1）根據(jù)實驗原理，需要測量溫度，以及做功的距離分析；（2）在實驗過程中有能量損失，考慮為摩擦問題；（3）根據(jù)實驗表格，分析規(guī)律，從而計算出水的溫度升高2.5℃，25千克的重物下降的高度。21cnjy.com
【解答】（1）需要測量溫度，以及做功的距離，因此需要刻度尺、溫度計；
（2）由于轉軸處存在摩擦（或液體散熱），因此存在能量損失；
（3）根據(jù)表格可以知道升高0.5攝氏度，物體mh=100kg·m，因此水的溫度升高2.5℃，物體mh=500kg·m，則。
故答案為：（1）刻度尺、溫度計；（2）由于轉軸處存在摩擦（或液體散熱）；（3）20。
3.?如圖所示，是最新一款無人駕駛汽車原型圖．汽車自動駕駛時使用雷達傳感器，以及激光測距器來了解周圍的交通狀況．該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km時，消耗汽油1.5L．假設燃油完全燃燒，汽油機的效率為30%，那么，在這段運動過程中，求：（已知：汽油的密度為0.8×103kg/m3，汽油的熱值為4.5×107J/kg）
（1）該汽車發(fā)動機做的有用功是多少？
（2）該汽車的輸出功率為多少？
【答案】（1）解：由ρ=得消耗汽油的質量為：
m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3?m3=1.2kg，
汽油完全燃燒放出的熱量：
Q放=mq=1.2 kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；
由η=得，汽油機的有用功：
W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J；
答：該汽車發(fā)動機做的有用功是1.62×107J；
（2）解：由v=得汽車運動的時間：
t===h=400s；
汽車的輸出功率：
P===4.05×104W．
答：該汽車的輸出功率為4.05×104W．
【解析】（1）根據(jù)ρ=求出消耗汽油的質量，利用Q放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量，再利用效率公式η=的變形公式W=ηQ放可求出牽引力做的功．
（2）知道前進的距離，利用t=求出汽車運動的時間，利用P=?即可求出功率．
考點過關☆專項突破
考點一：理解功的含義并能應用W=Fs進行有關計算
1.如圖所示，用F =20N的水平推力推著重為40 N的物體沿水平方向做直線運動，若推力F對物體做了 40 J的功，則在這一過程中（??? ）
A.?重力做的功一定為40J????????????????????????????????????????B.?物體一定受到20 N的摩擦力
C.?物體一定運動了2 m???????????????????????????????????????????D.?物體一定運動了4m
【答案】C
【解析】已知推力的大小和做功的多少，根據(jù) W=Fs 可求出物體在水平方向運動的距離．本題考查了學生對功的公式的了解與掌握，注意做功時兩個必要因素（力和距離）方向的一致性，【版權所有：21教育】
【解答】：（1）物體在重力的方向沒有移動距離，故重力做的功為0，故A錯誤；（2）用F=20N的水平推力推著重為40N的物體沿水平方向做直線運動，沒有說是勻速直線運動，故摩擦力不一定是20N，故B錯誤；（3）由W=Fs可得，物體沿水平方向運動的距離s==? 故C正確，D錯誤．
故答案為：C．???
2.在下圖所示的四種情景中，人對物體做功的是(???? ?)

A.?提著桶在水平面上勻速前進?????????????????B.?舉著剛幫原地不動
C.?用力搬石頭但沒有搬動?????????????? ????D.?推著小車前進
【答案】D
【解析】做功是指在力的方向上移動了一定距離。幾種不做功的情況是，有力沒有距離；有距離沒有力；力與距離垂直。
【解答】A、力與距離垂直，人對物體不做功，A錯誤；
B、有力沒有距離，人對物體不做功，B錯誤；
C、有力沒有距離，人對物體不做功，C錯誤；
D、推著小車前進時，在推力方向上有距離，人對物體做功，D正確。
故選D
3.甲乙兩種機械所做的功W隨時間t變化的圖象如圖所示，則從圖象可以判斷（　　）
A.?甲比乙做功多????????B.?甲比乙做功快??????????C.?甲比乙做功少?????????D.?甲比乙做功慢
【答案】B
【解析】本題考查了比較機械做功多少與快慢問題，功率越大，機械做功越快，根據(jù)圖象應用功率公式分析答題。www.21-cn-jy.com
【解答】機械做功與時間有關，不知道機械做功的時間關系無法比較做功多少，故CD錯誤；
由圖象可知，在相等時間內，甲比乙做功多，由P=可知，甲的功率大，甲比乙做功快，故B正確，A錯誤；故選B
4.有兩只相同的水缸，需好幾桶水才能盛滿。現(xiàn)有甲、乙兩位同學用相同的水桶從同一處取水分別倒入兩只水缸內。甲力氣大，每次均提一桶水；乙力氣小，每次均提半桶水。在兩位同學都使各自的水缸注滿水的過程中(??? )
A.?甲比乙做的功多??????????????????????????????????????????????????B.?乙比甲做的功多
C.?兩人做的功一樣多??????????????????????????????????????????????D.?條件不足，無法比較做功的多少
【答案】B
【解析】本題考查功的大小比較，將相同質量的水提升相同的高度，所做的有用功相同；判斷他們所做功的多少，只比較額外功即可；提水過程中，對桶做的功為額外功，提水的次數(shù)越多， 做的額外功越多，總功也越多。此題中，在沒有說明不計桶重的情況下，兩人所做的額外功就需要考慮桶重這個因素；若說明了不計桶重，那么兩人做的功相同。
【解答】由于甲、乙都需要將缸灌滿（缸相同），所以需要取水的質量相同；由于將水提升的高度相同，所以兩人所做的有用功相同。但乙每次提的水較少，需要多提幾次，因此做的額外功較多，需要做的總功也越多；故選B。21教育網(wǎng)
5.在甲、乙兩圖中，甲圖地面粗糙、乙圖地面光滑．質量分別為m，2m的兩個物體在大小為F的恒力作用下，在力的方向上前進了相同的距離，則下列結論正確的是（　　）
A.?甲圖中F做的功小于乙圖中F做的功?????????????
B.?甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功
C.?甲圖中F做的功大于乙圖中F做的功?????????
D.?條件不足，無法確定甲、乙圖中F做的功誰大
【答案】B
【解析】根據(jù)W=Fs可知，功的大小和作用在物體上力的大小、物體在力的方向上移動距離的遠近有關。
【解答】根據(jù)題意，兩個物體在大小為F的恒力作用下，在力的方向上前進了相同的距離s，根據(jù)W=Fs可知，甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功。
故答案為：B
6.一個人先后用同樣大小的力F將不同質量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動相同的距離S（如圖2所示），該力在這三個過程中所做的功分別為W1、W2、W3，關于它們之間的大小關系說法正確的是（ ）
A.?W1＜W2＜W3????????????B.?W1＜W2=W3????????????C.?W1=W2=W3????????????D.?W1=W2＜W3
【答案】C
【解析】已知在光滑的水平面、粗糙的水平面、斜面上的拉力和在拉力方向上移動距離都相等，根據(jù)功的公式W=Fs分析判斷，所以力F做的功W?1?=W?2?=W?3?=FS。故選C
【分析】由功的定義，功的大小等于力與在力的方向上通過的距離的乘積，即W=FS。三個過程中力的大小相同，沿力的方向移動的距離相同，所以做功相等。
7.如圖所示為一種健身拉力器。在拉桿處用力往下拉，能把配重提起從而起到鍛煉身體的作用，配重由若干金屬塊（每塊質量為10kg）組成。小科同學體重為50 kg，他用200N的拉力豎直向下拉動拉桿，使配重塊在2s內勻速升高40cm，一分鐘內這樣連續(xù)做了30次，不計摩擦、拉桿和繩的重力。求：
（1）小科拉起了多少塊金屬塊？
（2）小科鍛煉1分鐘內做功為多少焦耳？
【答案】（1）解：G=mg=10Kg×10N/Kg=100N??????? N= =2塊
（2）解：W=Gh=200N×0.4m×30=2400J??答：小科鍛煉1分鐘內做功為2400J焦耳
【解析】（1）圖中滑輪是定滑輪，定滑輪實質是等臂杠桿,不省力也不費力,但可以改變作用力方向。
（2）小科鍛煉時是克服重力做功，根據(jù)公式W=Gh可計算出拉動配重一次所做的功，可算出一分鐘內所做的功。2·1·c·n·j·y
考點二：理解功率的含義并能應用P=W/t進行有關計算
1.設在平直公路上以一般速度勻速行駛的自行車所受阻力約為車與人總重的0.02倍，則騎車人的功率最接近于（??????? ）
A.?5瓦???????????????????????????B.?50瓦?????????????????????????C.?500瓦????????????????????????????D.?1千瓦
【答案】B
【解析】功率的計算公式P=Fv，F(xiàn)表示牽引力，v表示物體運動的速度。【解答】自行車在平直公路上勻速行駛時，牽引力和阻力是一對平衡力，設人的質量為50kg，體重就是500N，則受到的阻力的大小為500N×0.02=10N，假設騎自行車的速度一般為5m/s，則勻速行駛時，騎車人的功率 P=Fv=fv=10×5W=50W，B選項正確。
故答案為：B
2.在自由下落過程中物體運動速度會越來越快．一個物體由A點自由下落，相繼經(jīng)過B、C兩點，已知AB=BC，如圖所示，物體在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2 ，做功功率P2 ，則下列關系正確的是（　　）
A.?W1≠W2????P1≠P2 ??????B.?W1=W2????P1=P2?????C.?W1=W2???? P1＞P2 ???D.?W1=W2????P1＜P2
【答案】D
【解析】本題考查做功和功率，需要先對該物體進行過程分析，從總體上看，該小球處于加速狀態(tài)，因為AB=BC，所以AB段通過的時間短；重力不變，W=Gh，所以重力所做的功相同W1=W2；再通過功率的公式P=就可以得出功率關系。
【解答】由于在自由下落過程中物體運動速度會越來越快，AB＝BC，故通過AB所用的時間小于通過BC所用的時間：又因為重力不變，通過的高度相同，由W=Gh可得W1=W2 ， 由P=知，通過AB的功率小于通過的功率，故正確選項是D。
3.“引體向上”是近年來各地體育中考新設的男生考核體育鍛煉項目，如圖所示，為了盡可能正確地估測某位同學引體向上運動的功率時，下列需要測量的物理量正確的是（?? ）
①人體的質量m；②單杠的高度H； ③每次身體上升的高度h； ④做引體向上的時間t；⑤引體向上的次數(shù)n；⑥n次引體向上的總時間T．
A.?①②④???????????????????????B.?①③④????????????????????????C.?①③⑤⑥????????????????????D.?①②⑤⑥
【答案】C
【解析】做引體向上運動就是克服自身重力做的功，根據(jù)功的計算公式與功率公式求出功率的表達式，然后根據(jù)功率表達式分析答題．
【解答】解：做引體向上運動時，要克服自身重力做功，小明做引體向上時的功率：P= = = ；
其中：m為人的質量，h為每次身體上升的高度，n為引體向上的次數(shù)，t為做引體向上所用的總時間．
因此需要測量的量為人的質量、每次身體上升的高度、引體向上的次數(shù)以及引體向上的總時間．
故選C．
4.“綠色環(huán)保，低碳出行”．2015年1月18日，綿陽市首批30輛純電動公交車投入試運行．假定一輛純電動公交車在水平路面上勻速行駛，其電動機的輸出功率為120kW，速度為36km/h，共行駛2h，其電動機做功為________J，公交車的牽引力為________N．
【答案】8.64×108；12000
【解析】得：電動機做的功： 速度 ，由 得：牽引力為： ．故答案為：8.64×108；12000
【分析】知道功率和時間，根據(jù) 求出電動機做的功，再根據(jù) 求出牽引力．
5.現(xiàn)有30包大米，總質量為150kg，小明想盡快將它們搬上10m高處的庫房，如圖為小明可以提供的用于搬動物體的功率與被搬運物體質量之間的關系圖象，由圖可知他可以提供的最大功率為________W；為盡可能快地將大米搬上庫房，他每次應搬________包，若每次下樓時間是上樓時間的一半，則他最快完成搬運任務并返回原地所用的時間是________s．（g=10N/kg）【來源：21·世紀·教育·網(wǎng)】
【答案】50；3；450
【解析】（1）A點的物理意義是：當搬運質量為15千克的物體時，人用于搬運物體的功率（輸出）最大，其值為50W；
（2）30包大米，總質量為150千克，每包的大米的質量是5千克，由于搬運物體所需要的總功是一定的，要盡快完成搬運工作，要求人始終在最大功率（輸出）狀態(tài)下工作，每次應搬動質量為15千克物體，即大米3包；
（3）每次搬運最大重力G=mg=15kg×10N/kg=150N；重力做的功W=Gh=150N×10m=1500J，則每次上樓所用的時間 ，每次下樓所用的時間是15s，一個來回所用的時間是30s＋15s=45s，搬30包大米需10個來回，所以所用的時間一共是45s×10=450s故答案為50；3；450．
【分析】（1）通過圖像可以知道A點的輸出功率最大，可以得出輸出功率最大時搬運物體的質量；（2）總功一定，根據(jù)W=Pt得出何種情況下搬運的時間最短；（3）根據(jù)最大輸出功率以及總功的大小求出搬運物體上樓的時間．
6.電動自行車已成為大眾化的一種交通工具，對電動自行車進行了測試，使車在平直的路面上由靜止開始運動，獲得如圖所示的速度v和牽引力F隨時間t變化的關系圖象．電動自行車受到的摩擦力為________?N；7～12s電動自行車行駛時克服摩擦力做的功是________?J，電動自行車勻速運動時電動機的輸出功率是________．
【答案】35；1050；210W
【解析】（1）觀察速度﹣時間圖象，電動自行車在0～7s速度越來越快，7～12s，速度不再變化；觀察牽引力﹣時間圖象，在7～12s牽引力大小不變，由于電動車勻速運動，牽引力等于摩擦力，求出摩擦力的大小；（2）根據(jù)圖2讀出電動自行車在7～12s內受到的牽引力，然后根據(jù)s=vt和W=Fs求出電動自行車行駛時克服摩擦力做的功；（3）利用P=fv求電動自行車勻速行駛時電動自行車勻速運動時電動機的輸出功率．
【解答】解：（1）由速度﹣時間圖象可知，電動自行車的運動特點是先加速、后勻速；
由牽引力﹣時間圖象可知，在7～12s牽引力大小F=35N，因為在7～12s勻速運動，所以摩擦力f=F=35N；（2）由速度﹣時間圖象可知，電動自行車勻速行駛時速度v=6m/s，由v= 可知，電動自行車在7～12s內行駛的距離：s=vt=6m/s×（12s﹣7s）=30m；則7～12s電動自行車行駛時克服摩擦力做的功：W=Fs=35N×30m=1050J；（3）電動自行車勻速運動時電動機的輸出功率：P=fv=35N×6m/s=210W．故答案為：35；1050；210W．
考點三：功、功率和效率的綜合辨析
1.對于功率和機械效率的理解，下列說法中正確的是（?? ）
A.?機械工作時的功率越大，其工作時機械效率一定越高
B.?機械工作時的功率越大，其工作時一定越省力
C.?機械做的有用功相同，總功越少，其機械效率一定越高
D.?機械工作時越省力，其機械效率一定越高
【答案】C
【解析】A、機械工作時的功率越大，其工作時做功快，與機械效率無關；故A錯誤，不符合題意；B、機械工作時的功率越大，其工作時做功越快，至于是否省力，無法判斷，故B錯誤，不符合題意；C、機械效率是有用功和總功的比值，所以機械做的有用功相同，總功越少，其機械效率一定越高，故C正確，符合題意；D、機械效率和是否省力，沒有關系，它是有用功和總功的比值，故D錯誤，不符合題意．故選C．
【分析】根據(jù)功率的物理意義、機械效率的定義逐一分析判斷各選項是否正確．
2.甲、乙兩汽車，甲的汽油機效率比乙的汽油機效率高，這表明（?? ）
A.?甲做功比乙多?????????????????????????????????B.?以相同的牽引力行駛相同的路程，甲耗油比乙少
C.?甲消耗的汽油比乙少????????????????????D.?甲做功比乙快
【答案】B
【解析】A．做功的多少與功率和時間有關，與效率無關，故A錯誤；B．以相同的牽引力行駛相同的路程，說明做功相同，做相同的功，效率高的耗油少，故甲耗油比乙少，說法正確；C．不知道做功的多少，不能根據(jù)效率的高低比較耗油的多少，故C錯誤；D．做功快慢用功率來表示，與效率無關，故D錯誤．故選B．21世紀教育網(wǎng)版權所有
【分析】要解決此題，需要掌握汽油機效率的概念：用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比．效率高說明比值大2-1-c-n-j-y
3.釋放化學能的過程不斷地發(fā)生在人體內，食物也是一種“燃料”。營養(yǎng)成分在人體細胞里與氧結合，提供細胞組織所需的能量。人體攝入的能量（營養(yǎng)師常稱之為熱量）過多或過少，都有損于健康。
（1）某種巧克力的營養(yǎng)成分表上標有“每100g 能量2361kJ”，該標識的含義與以下物理量　　??? （填入字母代號）的含義類似。
A.?熱量???????????????????????????B.?內能?????????????????????????C.?熱值????????????????????????????D.?比熱容
（2）小華同學質量為50kg，正常情況下步行上一層樓需要12s，他克服重力做多少功？他克服重力做功的功率是多少？（每層樓高3m，g取10N/kg）
（3）人體攝入過多的能量往往希望通過運動消耗掉。小華同學吃了一塊凈含量50g的上述巧克力，如果他從巧克力獲得的能量全部用于克服重力做功，則他要爬多少層樓？
【答案】（1）C
（2）：步行上一層樓做的功：W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×3m=1500J，
他克服重力做功的功率：P= =125W；
（3）解：吃一塊凈含量50g的上述巧克力獲得的能量：
Q= ×50g=1180.5kJ=1.1805×106J，
爬一層樓克服重力做的功為1500J，所以他爬樓的層數(shù)：
n= =787層
【解析】本題考查了功和功率的計算，以及對熱量、內能、熱值、比熱容意義的理解，計算時注意單位統(tǒng)一.（1）由“每100g 能量2361kJ”可得每克巧克力提供的能量，結合熱量、內能、熱值、比熱容的意義選擇；（2）利用W=Gh=mgh求步行上一層樓做的功，又知道時間，利用P=求功率；（3）求出吃一塊凈含量50g的上述巧克力獲得的能量，知道爬一層樓克服重力做的功，二者之比可得爬樓層數(shù)。21*cnjy*com
【解答】（1）巧克力的營養(yǎng)成分表上標有“每100g 能量2361kJ”，據(jù)此可得每克巧克力提供的能量；而燃料的熱值是指單位質量的某種燃料完全燃燒放出的熱量，所以標識的含義與熱值類似，故選C；
故答案為：（1）C；（2）125W；（3）787層。
4.?如圖所示的防空導彈驅逐艦被譽為“中華神盾”．它滿載時總重約為6×107N，驅逐艦滿載以36km/h的速度勻速直線航行時，受到的阻力是總重的0.01倍，如果以這個速度勻速航行10h消耗燃油12t．問：
（1）驅逐艦航行時的牽引力是多大？
（2）航行時驅逐艦克服阻力做了多少功？
（3）整個航行過程中驅逐艦的效率是多大？（取q燃油=4×107J/kg）
【答案】（1）解：因為驅逐艦做勻速直線運動，受平衡力的作用，
所以，F(xiàn)=f=0.01G=0.01×6×107N=6×105N；
（2）由v=得，10h通過的路程為：
s=vt=36km/h×10h=360km=3.6×105m，
驅逐艦克服阻力做功：
W=fs=6×105N×3.6×105m=2.16×1011J；
（3）12t燃油完全燃燒放出的熱量：
Q放=mq燃油=1.2×104kg×4×107J/kg=4.8×1011J，
驅逐艦的效率：
η=×100%=×100%=45%．
【解析】（1）已知驅逐艦勻速直線航行受到的阻力是總重的0.01倍，利用二力平衡知識可求牽引力大小；
（2）利用速度公式變形求出10h行駛的路程，利用W=fs求解驅逐艦克服阻力做的功；
（3）利用Q放=mq求12t燃油完全燃燒放出的熱量，再利用η=求解驅逐艦的效率．
5.如圖所示的叉車是工業(yè)搬運車輛，是指對成件托盤貨物進行裝卸、堆垛和短距離運輸作業(yè)的各種輪式搬運車輛．某品牌叉車的相關數(shù)據(jù)如表所示．
自重
4300kg
最大行駛速度
20km/h
行走方式
內燃式叉車
額定起重量
2000kg
起升高度
3000mm
額定功率
63kW
某次裝貨過程中，該叉車載著2000kg貨物以最大行駛速度水平行駛將貨物送往1km貨車處，然后將2000kg貨物舉高2m．叉車水平行駛過程中受到阻力為總重的0．03倍。求：
（1）叉車行駛1km克服摩擦力做的功。
（2）將貨物舉起時對貨物做的功。
（3）若在整個過程中消耗汽油0．5L，計算叉車的效率。（計算結果保留到0.1%）
（q汽油=4．6×107J/kg，ρ汽油=0．72×103kg/m3）
【答案】（1）叉車和貨物的總重力：
G=（m貨+m車）g=（2000kg+4300kg）×10N/kg=6．3×104N，
該叉車載著貨物以最大行駛速度水平行駛，則牽引力：
F=f=0．03G=0．03×6．3×104N=1．89×103N，
叉車行駛1km克服摩擦力做的功：
W1=Fs=1．89×103N×1×103m=1．89×106J．
答：叉車行使1Km克服摩擦力做的功為1．89×106J。
（2）將貨物舉起時對貨物做的功：
W2=G貨h=m貨gh=2000kg×10N/kg×2m=4×104J．
答：將貨物舉起時對貨物做的功為4×104J．
（3）在整個過程中發(fā)動機所做的有用功：
W有=W1+W2=1．89×106J+4×104J=1．93×106J，
根據(jù)Q=mq、ρ= 可得0．5L汽油完全燃燒放出的熱量：
Q=mq=ρVq=0．72×103kg/m3×0．5×10﹣3m3×4．6×107J/kg=1．656×107J，
叉車的效率：η= ×100%= ×100%≈11．7%．
答：叉車的效率為11．7%．
【解析】此題為力學、熱學綜合題，主要考查了重力、密度公式的應用，二力平衡的條件的應用、功和效率的計算，熱量的計算等，明確有用功和總功是解答此題的關鍵。（1）利用G=mg求出叉車和貨物的總重力，然后根據(jù)阻力與總重力的關系得出阻力大小，再利用力的平衡得出牽引力，最后利用W=Fs計算叉車行駛1km克服摩擦力做的功；（2）利用W=Gh計算將貨物舉起時對貨物做的功；（3）求出有用功，然后利用密度公式求出汽油的質量，再利用Q=mq求出汽油完全燃燒放出的熱量，最后利用效率公式計算叉車的效率。
6.電梯的簡化模型如下圖甲所示。考慮安全、舒適、省時等因素，電梯速度要經(jīng)過增大、不變和減小的過程，這一過程是通過改變拉力大小來實現(xiàn)的。某次上升過程中電梯所受拉力F隨上升高度h變化的圖象如下圖乙所示，這個過程用時1分鐘。求在這個過程中：
（1）電梯上升的平均速度；
（2）拉力做的總功；
（3）拉力做功的平均功率。
【答案】（1）解：平均速度v=
（2）解：拉力做的功：W=Fs=2.5×104N×4m+2×104N×40m+1.5×104N×4m =9.6×105J
（3）解：拉力做功的功率：
【解析】①從題意可知，電梯上升的高度和時間，根據(jù)公式?可求電梯上升的平均速度；②由圖可知，拉力大小和上升的高度，根據(jù)公式W=Fs=Fh可求拉力做的功；③根據(jù)公式?可求電動機拉力做功的功率．【解答】①電梯上升的高度h=48m，用時間t﹦60s，電梯上升的平均速度：? ;
②拉力在0-4m做的功：W1=F1h1=2.5×104N×4m=1.0×105J，
拉力在4-44m做的功：W2=F2h2=2.0×104N×40m=8.0×105J，
拉力在44-48m做的功：W3=F3h3=1.5×104N×4m=0.6×105J，
所以，上升過程拉力做的功：W=W1+W2+W3=1.0×105J+8.0×105J+0.6×105J=9.6×105J；
7.?海南環(huán)島自行車賽引人矚目．下表是制造賽車各種材料的技術指標．
材料
技術指標
鉻鋁鋼
鋁合金
鈦合金
碳纖維
性能（強度）
強
較弱
較強
強
密度/（kg/m3）
7.9×103
2.9×103
4.3×103
1.6×103
求：
（1）若車架的體積約為3×10﹣3m3，則車架的最小質量是多大？
（2）若整車和賽車手的總重為700N，車輪與地面的總接觸面積為10﹣3m2，請計算賽車手在比賽過程中對地面的壓強．www-2-1-cnjy-com
（3）若賽車手在某路段勻速直線行駛，30s通過450m的路程，所受阻力約為60N，求賽車手勻速行駛的功率是多少？【來源：21cnj*y.co*m】
（4）請說出賽車手在比賽過程中，用什么方法減小空氣阻力提高成績．（寫出一種方法）
【答案】（1）解：（1）要想車架的質量最小，則密度最小，查表可知，符合車架材料的是碳纖維，密度為1.6×103kg/m3 ，
由得，車架最小質量：m=ρV=1.6×103kg/m3×3×10﹣3m3=4.8kg；
（2）解：賽車手在比賽過程中對地面的壓強：
（3）解：賽車手勻速行駛的功率：
（4）弓腰成流線型、穿賽車服（緊身衣）、減小受風面積等．
【解析】（1）要想車架的質量最小，則密度最小，查表可知，符合車架材料的是碳纖維，密度為1.6×103kg/m3 ， 21·cn·jy·com
由得，車架最小質量：
m=ρV=1.6×103kg/m3×3×10﹣3m3=4.8kg；
（2）賽車手在比賽過程中對地面的壓強：
（3）賽車手勻速行駛的功率：
（4）弓腰成流線型、穿賽車服（緊身衣）、減小受風面積等．
【分析】（1）通過讀表可知，車架材料為碳纖維時，質量最小，利用密度公式變形可求最小質量；
（2）由題意可知，車和賽車手對地面的壓力等于其中總重力，利用壓強公式可求賽車手在比賽過程中對地面的壓強．
（3）利用W=Fs可求賽車手所做的功，然后利用P=可求功率；
（4）此題具有較強開放性，答案不唯一，根據(jù)所學物理知識解答，只要合理即可．

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