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中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
專題四
功和功率的應(yīng)用
考點(diǎn)解析☆目標(biāo)分解
a級(jí)目標(biāo)：知道功和功率的單位
b級(jí)目標(biāo)：理解功的概念；理解功率的概念
c級(jí)目標(biāo)：運(yùn)用功的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算；運(yùn)用功率公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算
目標(biāo)分解：
①力是否做功的判斷
②功率的概念解讀
③功和功率的計(jì)算應(yīng)用
考點(diǎn)剖析☆聚焦高頻
考點(diǎn)一：力是否做功的判斷
1.如圖所示，在水平地面上，小聰用150N的力拉著箱子，使箱子移動(dòng)一段距離；小明用200N力推箱子，但箱子沒有移動(dòng)。下面關(guān)于兩人做功的分析，正確的是(??
)。
A.?小明用了力，他對(duì)箱子做了功?????????????????????????????
B.?小聰對(duì)箱子做了功
C.?小聰在拉箱子的過程中，箱子的重力做了功????????D.?小明、小聰都沒有對(duì)箱子做功
【答案】
B
【解答】A.箱子受到小明的力，但是沒有一定距離，因此小明不做功，故A錯(cuò)誤；B.箱子受到小聰向左的拉力，且箱子向左移動(dòng)了距離，因此小聰對(duì)箱子做功，故B正確，D錯(cuò)誤；C.箱子的重力豎直向下，但是箱子在水平方向移動(dòng)，因此重力不做功，故C錯(cuò)誤。
【解析】做功的兩個(gè)要素：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上通過的距離。
2.下列關(guān)于做功的判斷正確的是（??
）
A.?小劉提著一桶水從三樓走廊走過20米，拉力做了功
B.?小李用力擦黑板，小李對(duì)黑板擦做了功
C.?小沈高高跳起用力扣籃，小沈?qū)@球不做功
D.?小王高舉著實(shí)心球準(zhǔn)備投擲，小王對(duì)實(shí)心球做了功
【答案】
B
【解答】A.拉力豎直向上，而水桶在豎直方向上沒有通過距離，因此拉力不做功，故A錯(cuò)誤；
B.小李給板擦一個(gè)推力，板擦在推力的方向上通過距離，因此對(duì)板擦做功，故B正確；
C.扣籃時(shí)，小沈?qū)@球施加向下的壓力，籃球向下運(yùn)動(dòng)距離，因此對(duì)籃球做功，故C錯(cuò)誤；
D.小王對(duì)實(shí)心球有支持力，但是實(shí)心球并沒有在支持力的方向上移動(dòng)距離，因此對(duì)實(shí)心球不做功，故D錯(cuò)誤。
【關(guān)鍵點(diǎn)撥】做功的兩個(gè)要素：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上通過的距離。
3.2019
年
9
月
29
日女排世界杯奪冠
11
連勝的消息振奮人心。下圖是排球扣球的幾個(gè)環(huán)節(jié)，其中運(yùn)動(dòng)員有對(duì)排球做功的是（
??）
A.?助跑起跳???????????????????????????B.?手往后伸???????????????????????????C.?空中擊球???????????????????????????D.?雙腳落地
【答案】
C
【解答】A.助跑起跳時(shí)，沒有力作用在排球上，對(duì)排球不做功，故A錯(cuò)誤；?
B.手往后伸時(shí)，仍然沒有力作用在排球上，對(duì)排球不做功，故B錯(cuò)誤；?C.空中擊球時(shí)，運(yùn)動(dòng)員給排球一個(gè)力，且排球在力的方向上通過一段距離，因此對(duì)排球做功，故C正確；D.雙腳落地時(shí)，沒有力作用在排球上，對(duì)排球不做功，故D錯(cuò)誤。
【解析】做功的兩個(gè)要素：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上通過的距離。
考點(diǎn)二：功率的概念解讀
?1.對(duì)物理概念的理解是學(xué)好物理的關(guān)鍵。關(guān)于功、功率和機(jī)械效率，下列說法正確的是（??
）
A.?通過改進(jìn)機(jī)械的性能可以使機(jī)械效率達(dá)到100%??B.?做功多的機(jī)械，功率一定大
C.?功率大的機(jī)械，做功一定快????????????????????????????????D.?做功快的機(jī)械，機(jī)械效率一定高
【答案】
C
【解答】A.通過改進(jìn)機(jī)械的性能，可以減小額外功，但是不能將其變?yōu)榱?，因?yàn)槟Σ磷枇Σ豢杀苊猓运袡C(jī)械效率都小于100%，故A錯(cuò)誤；
B.當(dāng)時(shí)間相同時(shí)，做功多的機(jī)器，功率一定大，沒有限制時(shí)間相同，故B錯(cuò)誤；
C.功率是表示物體做功快慢的物理量，因此功率大的機(jī)器，做功一定快，故C正確；
D.機(jī)械效率是表示機(jī)械性能好壞的，與做功快慢無關(guān)，故D錯(cuò)誤。
【解析】根據(jù)功、功率和機(jī)械效率的定義和特點(diǎn)分析即可。
2.科學(xué)中常用數(shù)學(xué)方法來表示某些量的關(guān)系。下列圖像中能用陰影面積表示相應(yīng)的量是（
???）
A.?壓強(qiáng)??????????????????????????????????B.?壓力
C.?功率??????????????????????????????????D.?時(shí)間
【答案】
B
【解答】長(zhǎng)方形的面積公式為S=ab，
A.根據(jù)p=F/S可知，壓力F與受力面積的比值等于壓強(qiáng)p，與陰影面積不符，故A錯(cuò)誤；
B.根據(jù)F=pS可知，壓力等于壓強(qiáng)和受力面積的乘積，與陰影面積相符，故B正確；
C.根據(jù)p=W/t可知，功與時(shí)間的比值等于功率，與陰影面積不符，故C錯(cuò)誤；
D.根據(jù)t=w/p可知，功與功率的比值等于時(shí)間，與陰影面積不符，故D錯(cuò)誤。
【解析】長(zhǎng)方形的面積公式為S=ab，因此只有橫軸和縱軸表示的物理量為相乘關(guān)系時(shí)才能用面積表示，據(jù)此分析即可。
3.某九年級(jí)同學(xué)家住5樓。一天,他提著裝有30個(gè)雞蛋的塑料袋，從1樓走到家里大約用了1分鐘,下列估算不合理的是（???
）
A.?他提雞蛋的力做的功約為200J????????????????????????????B.?他提雞蛋的力做功的功率約為3W
C.?他爬樓做的功約為6×103J???????????????????????????????????D.?他爬樓做功的功率約為1×103W
【答案】
D
【解答】30個(gè)雞蛋的重力大約為15N，1樓到5樓大約高h(yuǎn)=（5-1）×3m=12m，
那么它對(duì)雞蛋做功：W=Gh=15N×12m=180J≈200J，故A不合題意；
它對(duì)雞蛋做功的功率
，
故B不合題意；
他的體重大約500N，那么它爬樓做功：W總=G總h=（500N+15N）×12m=6180J≈6000J，故C不合題意；他爬樓的功率大約
，
故D符合題意。
4.如圖所示甲、乙運(yùn)動(dòng)員在挺舉項(xiàng)目中把同樣重的杠鈴一次性舉起。
（1）該過程中甲運(yùn)動(dòng)員所做的功________乙運(yùn)動(dòng)員所做的功。（選填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）為了比較兩運(yùn)動(dòng)員做功的快慢還需要測(cè)出的物理量是________。
【答案】
（1）大于（2）時(shí)間
【解答】（1）甲、乙運(yùn)動(dòng)員在舉起同樣重的杠鈴時(shí)，由公式W=Gh可知，G相同時(shí)h大的做功多，甲運(yùn)動(dòng)員的手臂長(zhǎng)舉的高h(yuǎn)大，所以甲運(yùn)動(dòng)員所做的功大于乙運(yùn)動(dòng)員所做的功；
（2）公式P=W/t可得做功的快慢，功的大小已知，還需要知道做功的時(shí)間可得做功的快慢。
故答案為：（1）大于?
（2）時(shí)間
【解析】1、克服重力做功時(shí)，可用公式W=Gh計(jì)算所做的功；做功的快慢用功率表示，P=W/t可得到做功的快慢。
5.功率是表示________的物理量．下列各物理量的單位：①J、②J/s、③N?m、④W、⑤W?s中屬于功率的單位有________（填序號(hào)）．
【答案】
物體做功快慢；②④
【解答】物體做功的快慢用功率來表示．由功的計(jì)算公式W=Fs=Pt，可知N?m和W都是功的單位；由公式P=W/t可知，J/s是功率的單位．故答案為：物體做功快慢；②④．
【分析】單位時(shí)間內(nèi)做的功叫功率；功率是表示物體做功快慢的物理量；功率的常用單位是W，1W=1J/s．
考點(diǎn)三：功和功率的計(jì)算應(yīng)用
1.如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊使其做直線運(yùn)動(dòng)，兩次拉動(dòng)木塊得到的s－t關(guān)系圖像如圖乙所示。兩次對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2
，兩次拉力的功率分別為P1、P2
，下列判斷正確的是（???
）
A.?F1＞F2、P1＞P2????????????B.?F1＝F2、P1＞P2????????????C.?F1＞F2、P1＝P2????????????D.?F1＜F2、P1＜P2
【答案】
B
【解答】（1）木塊對(duì)桌面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，那么木塊受到的摩擦力大小不變。當(dāng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到的拉力與摩擦力相互平衡，即F=f，所以拉力保持不變，也就是F1=F2；
（2）根據(jù)乙圖可知，相同的時(shí)間內(nèi)第一次經(jīng)過的路程大于第二次經(jīng)過的路程，根據(jù)公式可知，第一次的速度大于第二次的速度，即v1>v2。根據(jù)公式P=Fv可知，兩次拉力的功率P1>P2。
故B正確，而A、C、D錯(cuò)誤。
【解析】首先根據(jù)影響滑動(dòng)摩擦力的因素比較兩種情況下摩擦力的大小，再根據(jù)二力平衡得到知識(shí)比較拉力的大小，最好根據(jù)公式P=Fv比較功率的大小。
2.用大小相同的力F，作用在質(zhì)量不同的物體上，使它們分別在同一水平面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s（如圖所示），F(xiàn)所做的功分別為W1和W2
，則（???
）
A.??????????????????????????B.?W1=W2?????????????????????????C.?W1=2W2?????????????????????????D.?W1=4W2
【答案】
B
【解答】根據(jù)公式W=Fs可知，功的大小只與兩個(gè)因素有關(guān)：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上通過的距離，和物體的質(zhì)量大小無關(guān)。因?yàn)橥屏途嚯x都相同，所以做的功相等，即W1=W2
，
故B正確，而A、C、D錯(cuò)誤。
【解析】根據(jù)公式W=Fs分析比較即可。
3.如圖，用大小為10N的作用力F將重為5N的物體豎直向上提起（不計(jì)空氣阻力），相繼經(jīng)過A、B，C三點(diǎn)，已知AB=
BC，F(xiàn)在AB段做功為W1
，功率為P1；在BC段做功為W2
，功率為P2
，則下列關(guān)系正確的是（???
）
A.?W1P1P1P1>P2???????????D.?W1>W2??
P1>P2
【答案】
B
【解答】已知AB=BC，且F1=F2
，根據(jù)W=Fs可知，做的功W1=W2；
因?yàn)槔>G，所以合力向上，因此物體向上做加速運(yùn)動(dòng)，那么兩段的平均速度v1，根據(jù)P=Fv可知，做功的功率P1，故B正確，而A、C、D錯(cuò)誤。
【解析】根據(jù)W=Fs比較做功的大小，根據(jù)P=Fv比較功率的大小。
4.在排球比賽中，小明把排球豎直向上拋出，排球在運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能E隨時(shí)間t變化的圖象最接近的是（　　）
【答案】A
【解析】小明把排球豎直向上拋出，排球向上運(yùn)動(dòng)，高度變大，速度減小，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，動(dòng)能減小，到達(dá)最高時(shí)速度為0，動(dòng)能為0，排球在重力的作用向下運(yùn)動(dòng)，高度減小，速度變大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能變大，故動(dòng)能先變小至0，然后再變大，故A符合題意,選A。
5.跳繩是大家喜愛的體育運(yùn)動(dòng)之一，小金的質(zhì)量為50千克，每次跳起高度約為6厘米（人整體上升，如圖所示），一分鐘跳100次，下列說法正確的是（　　）
A．向上起跳過程中小金的動(dòng)能持續(xù)增大
B．在整個(gè)跳繩過程中小金的機(jī)械能守恒
C．小金跳一次克服重力做功約
3
焦
D．小金在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率約為
50
瓦
【答案】D
【解析】A、向上起跳過程中，質(zhì)量不變，速度減小，小金的動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤；B、人在跳繩的過程中，由于存在阻力，機(jī)械能減小，所以機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；C、小金的重力為：G=mg=50kg×10N/kg=500N，小金跳一次克服重力做功：W=Gh=500N×0.06m=30J，故C錯(cuò)誤；D、小金在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率：P===50W，故D正確。故選：D。
6.如圖所示，OQ
是水平地面，物體在水平拉力作用下從
O
勻速直線運(yùn)動(dòng)到
Q。OP
段拉力
F1
為300N
，F(xiàn)1
做的功為W1
，功率為
P1
；PQ
段拉力
F2
為200N，F(xiàn)2
做的功為W2
，功率為
P2
，則（
）
A.
W1
＞W(wǎng)2
B.
W1＜W2
C.
P1
＞
P2
D.
P1
＜
P2
【答案】C
【解析】W1
=F1
S1
300N
4m
1200J
；W2
=F2
S2
200N
6m
1200J
，所以W1
W2
,A、B
選項(xiàng)均錯(cuò)誤；因?yàn)?，所以?br/>W
相同時(shí)，t
越大，P
越小。由題知物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，PQ
段的路程大，需要的時(shí)間比
OP
段長(zhǎng)，所以
P2
＜
P1，故C
正確.
7.如圖1所示，小明用水平推力F把木塊沿水平地面向前推動(dòng)。此過程中，推力F和木塊前進(jìn)的速度v的大小隨時(shí)間t的變化情況分別如圖2甲、乙所示。求：
（1）第1s時(shí)木塊受到的摩擦力是________。
（2）第4和第5s內(nèi)，推力對(duì)木塊所做的
________?。
【答案】
（1）100N
（2）400J
【解答】（1）根據(jù)甲圖可知，在第1s內(nèi)木塊受到的推力為100N；根據(jù)乙圖可知，在第1s內(nèi)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知，此時(shí)木塊受到的摩擦力與推力為平衡力，即f=F=100N；
（2）根據(jù)甲圖可知，在第4s~5s內(nèi)木塊受到的推力為200N；根據(jù)乙圖可知，在第4s~5s內(nèi)，木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過的距離s=vt=1m/s×2s=2m，那么這段時(shí)間內(nèi)推力做的功為：W=Fs=200N×2m=400J。
【關(guān)鍵點(diǎn)撥】（1）根據(jù)甲圖確定第1s時(shí)木塊受到的推力，根據(jù)圖乙確定第1s時(shí)木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，然后根據(jù)二力平衡的知識(shí)計(jì)算木塊受到的摩擦力；
（2）首先根據(jù)甲圖確定4~5s內(nèi)木塊受到的推力，然后根據(jù)乙圖確定這段時(shí)間內(nèi)木塊的運(yùn)動(dòng)速度，根據(jù)s=vt計(jì)算出木塊運(yùn)動(dòng)的距離，最后根據(jù)公式W=Fs計(jì)算對(duì)木塊做的功。
8.圖甲所示的鐵塊重力G=4N，被吸附在豎直放置且足夠長(zhǎng)的磁性平板上，當(dāng)它在豎直方向上拉力F=6N的作用下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，鐵塊受到的摩擦力為________N；鐵塊此時(shí)速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖乙所示，則4s內(nèi)拉力F做功是________J。
【答案】
2；4.8
【解答】（1）當(dāng)鐵塊豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到向上的拉力，向下的重力和摩擦力，即F=G+f，那么鐵塊受到的摩擦力：f=F-G=6N-4N=2N。
（2）根據(jù)乙圖可知，鐵塊運(yùn)動(dòng)的速度為0.2m/s，那么它上升的距離s=vt=0.2m/s×4s=0.8m；
那么拉力做的功為：W=Fs=6N×0.8m/s=4.8J。
【解析】（1）根據(jù)二力平衡的知識(shí)分析計(jì)算；
（2）首先根據(jù)s=vt計(jì)算出物體上升的距離，再根據(jù)公式W=Fs計(jì)算拉力做的功。
9.如圖所示為磁力黑板擦，板擦背面有磁鐵可以吸在豎直的黑板上。該黑板擦所受重力為0.2牛。對(duì)黑板擦施加一個(gè)豎直向下、大小為1N的力F1恰好能使黑板擦勻速向下運(yùn)動(dòng)。
（1）黑板擦吸在黑板上靜止時(shí)，此時(shí)摩擦力的大小為________牛。
（2）對(duì)黑板擦施加一個(gè)豎直向上的力F2
，
使黑板擦沿直線勻速向上移動(dòng)1米，在這個(gè)過程中F2所做的功為________焦耳。
（3）若黑板擦吸在活動(dòng)黑板上，隨著活動(dòng)黑板一起向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，黑板擦所受的摩擦力方向是________?。
【答案】
（1）0.2
（2）1.4
（3）豎直向上
【解答】（1）黑板擦吸在黑板上靜止時(shí)，它受到的向下的重力和向上的摩擦力相互平衡，即f=G=0.2N；
（2）當(dāng)黑板擦向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到向上的摩擦力f、向下的重力G和向下的推力F1
，即f=G+F1=0.2N+1N=1.2N；
當(dāng)黑板擦向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到向下的摩擦力f、向下的重力G和向上的推力F2
，
即F2=f+G=1.2N+0.2N=1.4N；
那么板擦向上運(yùn)動(dòng)1m做的功為：W2=F2s2=1.4N×1m=1.4J。
（3）若黑板擦吸在活動(dòng)黑板上，隨著活動(dòng)黑板一起向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上摩擦力重力大小相等、方向相反，故摩擦力方向豎直向上。
【解析】（1）根據(jù)二力平衡的知識(shí)計(jì)算摩擦力的大?。?br/>（2）首先根據(jù)板擦向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)，根據(jù)二力平衡計(jì)算出它運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力，然后再用同樣的方法計(jì)算出向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的推力F2
，最后根據(jù)公式W=Fs計(jì)算即可；
（3）摩擦力產(chǎn)生的條件：①相互接觸；②做相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。
10.舟山群島新區(qū)的目標(biāo)之一是建成中國(guó)大宗商品儲(chǔ)運(yùn)中轉(zhuǎn)加工交易中心。金塘港大浦口集裝箱碼頭的橋吊是目前寧波一舟山港起重量最大、外伸距最長(zhǎng)、啟動(dòng)速度最快的橋吊。如圖所示，集裝箱吊車將一內(nèi)容積為11.8米×2.13米×2.18米，質(zhì)量為22噸的標(biāo)準(zhǔn)箱，1分鐘內(nèi)勻速向上吊起36米。再直線送入輪船上空，精確地放入指定的位置，整個(gè)過程不到2分鐘。(g取10牛/千克)
（1）求標(biāo)準(zhǔn)箱受到的重力。
（2）標(biāo)準(zhǔn)箱上升速度是多大？
（3）勻速吊起標(biāo)準(zhǔn)箱的過程中，吊車做功多少焦耳？
【答案】
（1）m=22噸=22000千克
G=mg=22000千克×10牛/千克=2.2×105牛
（2）v=s/t=36米/60秒=0.6米/秒
（3）W=GH=2.2×10?！?6米=7.92×106焦
【解析】（1）已知物體的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg計(jì)算物體的重力；
（2）已知路程和時(shí)間，根據(jù)公式計(jì)算上升的速度；
（3）已知物體的重力和高度，根據(jù)公式W=Gh計(jì)算克服重力做的功。
11.如圖所示，一輛汽車行駛在一段長(zhǎng)10km的直橋上，已知：汽車的總質(zhì)量為1.5t(包括車、車上的人和物品等)，輪胎與地面的總接觸面積為0.2m2
，汽車以90km/h的速度勻速通過大橋的這一段路段，行駛過程中受到的阻力為900N。求：
（1）汽車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）此過程中汽車牽引力所做的功；
（3）此過程中汽車牽引力做功的功率。
【答案】
（1）車子對(duì)地面的壓力，在已知質(zhì)量時(shí)可知：
，
汽車與地面的接觸面積為0.2平方米，所以
；
（2）汽車勻速運(yùn)動(dòng)處于二力平衡狀態(tài)，拉力等于牽引力，W=fs=FS=
;
（3）已知路程和速度，所以汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：
，
所以牽引力的功率為：
.
【解析】（1）汽車靜止在水平地面上，所以壓力等于汽車自身的重力；已知接觸面積，根據(jù)P=計(jì)算即可；
（2）汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力等于其阻力；然后根據(jù)W=FS計(jì)算即可；
（3）已知做功和時(shí)間，根據(jù)P=W/t計(jì)算即可；
考點(diǎn)過關(guān)☆專項(xiàng)突破
考點(diǎn)一：力是否做功的判斷
1.臺(tái)球比賽中，選手推動(dòng)球桿前進(jìn)，擊打白球，使白球水平向前撞擊紅球，向前撞擊紅球，對(duì)這一過程的分析正確的是（
??）
A.?白球滾動(dòng)時(shí)，白球受到的重力對(duì)它做了功???????????
B.?推桿時(shí)，手對(duì)球桿做了功
C.?白球滾動(dòng)時(shí)，桌面對(duì)白球的支持力做了功???????????
D.?擊打白球時(shí)，手對(duì)白球做了功
【答案】
B
【解答】A.白球在水平面上滾動(dòng)，而重力沿豎直方向，二者方向不一致，那么白球的重力沒有做功，故A錯(cuò)誤；
B.推桿時(shí)，手對(duì)球桿施加向前的力，而球桿在向前的方向通過距離，所以手對(duì)球桿做功，故B正確；
C.桌面對(duì)白球的支持力在豎直方向上，而白球在水平方向滾動(dòng)，所以支持力不做功，故C錯(cuò)誤；
D.擊打白球時(shí)，手對(duì)白球沒有施加力的作用，不對(duì)白球做功，故D錯(cuò)誤。
2.如圖所示，是體能測(cè)試中擲出的實(shí)心球運(yùn)動(dòng)情景，下列說法正確的是（???
）
A.?實(shí)心球離開手后繼續(xù)前進(jìn)，是由于受到慣性的作用
B.?實(shí)心球在b點(diǎn)時(shí)，處于平衡狀態(tài)
C.?實(shí)心球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，重力做了功
D.?在實(shí)心球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
【答案】
C
【解答】A.實(shí)心球離開手后繼續(xù)前進(jìn)，是由于它有慣性，故A錯(cuò)誤；
B.實(shí)心球在b點(diǎn)時(shí)到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)只受豎直向下的重力，合力不為零，因此沒有處于平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；?
C.實(shí)心球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，受到的重力豎直向下，而實(shí)心球在豎直方向上通過了距離，因此重力做了功，故C正確；
D.在實(shí)心球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，質(zhì)量不變高度減小，因此重力勢(shì)能減??；速度增大，因此動(dòng)能增大，那么重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故D錯(cuò)誤。
3.如圖所示,水平臺(tái)面由同種材料制成,粗糙程度均勻,在它上面放著質(zhì)量為m1的木塊,將木塊用輕繩跨過定滑輪與質(zhì)量為m2的鉤碼相連。木塊在平行于臺(tái)面的輕繩拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間,鉤碼觸地后立即靜止,木塊繼續(xù)活動(dòng)一段距離停在臺(tái)面上。繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計(jì),下列說法中正確的是(????
)
A.?鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過程中,木塊的動(dòng)能保持不變
B.?木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,木塊和鉤碼所受的重力都不做功
C.?木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,木塊的機(jī)械能越來越大
D.?鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過程中,木塊所受摩擦力大小為m2g
【答案】
D
【解答】A.鉤碼觸地后，不再對(duì)木塊產(chǎn)拉力，此時(shí)木塊只受向左的摩擦力，與運(yùn)動(dòng)方向相反，做減速運(yùn)動(dòng)，那么它的動(dòng)能逐漸減小，故A錯(cuò)誤；
B.木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，它的運(yùn)動(dòng)方向沿水平方向，而重力沿豎直方向，二者不在同一方法，因此木塊的重力不做功；鉤碼的重力豎直向下，且在向下運(yùn)動(dòng)，因此鉤碼的重力做功，故B錯(cuò)誤；
C.木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，高度不變，重力勢(shì)能不變；速度不變，動(dòng)能不變。根據(jù)機(jī)械能=動(dòng)能+重力勢(shì)能可知，木塊的機(jī)械能保持不變，故C錯(cuò)誤；
D.當(dāng)木塊在水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到的摩擦力與拉力相互平衡，即f=F。因?yàn)槔K子上的拉力由鉤碼的重力產(chǎn)生，因此F=m2g，則木塊受到的摩擦力f=m2g。鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過程中，木塊受到的摩擦力保持不變，還是m2g，故D正確。
4.關(guān)于做功或能量轉(zhuǎn)化的過程中，下列說法正確的是(???
)
A.?汽油機(jī)在壓縮沖程中，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B.?拉彎的弓將箭射出，其彈性勢(shì)能主要轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C.?電動(dòng)機(jī)工作過程中，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
D.?吊車吊著貨物沿水平方向移動(dòng)一段距離，此過程中貨物的重力對(duì)自身做了功
【答案】
B
【解答】A.汽油機(jī)在壓縮沖程中，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；
B.拉彎的弓將箭射出，其彈性勢(shì)能主要轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故B正確；?
C.電動(dòng)機(jī)工作過程中，是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C錯(cuò)誤；
D.吊車吊著貨物沿水平方向移動(dòng)一段距離，重力的方向豎直向下，而物體運(yùn)動(dòng)的方向水平，二者沒在同樣同一方向上，因此重力對(duì)自身不做功，故D錯(cuò)誤。
5.在排球運(yùn)動(dòng)中，跳發(fā)球是最具威力的發(fā)球方式，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作要領(lǐng)可簡(jiǎn)化為“①拋球、②騰空、③擊球、④落地”四個(gè)過程，其中運(yùn)動(dòng)員沒有對(duì)排球做功的過程有（??
）
A.?①②?????????????????????????????????????B.?③④?????????????????????????????????????C.?②④?????????????????????????????????????D.?②③
【答案】
C
【解答】①拋球時(shí)，球受到向上的托力，且球在向上的方向上通過距離，因此對(duì)球做功；
②騰空時(shí)，人對(duì)球沒有作用力，因此對(duì)球不做功；
③擊球時(shí)，球受到向上的力，且球在力的方向上通過距離，因此對(duì)球做功；
④落地時(shí)，球和人分離，球不再受力，因此對(duì)球不做功。
那么沒有對(duì)排球做功的是②④。
考點(diǎn)二：功率的概念解讀
1.下列關(guān)于功率的估計(jì)合理的是（
???）
A.?體育中考時(shí)，小紅跳繩的功率達(dá)到600W
B.?小華將一本科學(xué)書從地面撿起來放到桌面上，功率約為2W
C.?教室內(nèi)的空調(diào)正常工作時(shí)的電功率約為40W
D.?考場(chǎng)內(nèi)的一盞日光燈的額定功率為200W
【答案】
B
【解答】小紅的體重大約500N，每次起跳0.1m，那么每次克服重力做功：W=Gh=500N×0.1m=50J；如果每分鐘跳繩100次，那么做功的功率為：
，故A錯(cuò)誤；科學(xué)書的質(zhì)量為0.2kg，那么重力為G=mg=0.2kg×10N/kg=2N；那么小華撿書的速度為：
，比較符合實(shí)際，故B正確；空調(diào)的功率在1000W左右，故C錯(cuò)誤；日光燈的功率大約40W，故D錯(cuò)誤。
5.某機(jī)器的功率為100瓦，它的物理意義是（??
）
A.?這臺(tái)機(jī)器能做100焦的功?????????????????????????????????????B.?這臺(tái)機(jī)器能做100焦/秒的功
C.?這臺(tái)機(jī)器每秒做100焦的功?????????????????????????????????D.?這臺(tái)機(jī)器每秒做100焦/秒的功
【答案】
C
【解答】100瓦的物理意義是指這臺(tái)機(jī)器每秒可以做功100焦耳.故答案為C.
6.四個(gè)同學(xué)進(jìn)行登山比賽，如果規(guī)定功率最大者獲勝，那么最終勝出者一定是
（
???）
A.?體重最大的一個(gè)?????????????B.?時(shí)間最短的一個(gè)?????????????C.?速度最大的一個(gè)?????????????D.?做功最快的一個(gè)
【答案】
D
【解答】功率在數(shù)值上等于功與時(shí)間的比值，是專門表示物體做功快慢的物理量，因此功率最大者就是做功最快的。
考點(diǎn)三：功和功率的計(jì)算應(yīng)用
1.一個(gè)人先后用同樣大小的力F將不同質(zhì)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(dòng)相同的距離S（如圖所示），該力在這三個(gè)過程中所做的功分別為W1、W2、W3
，關(guān)于它們之間的大小關(guān)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
【解答】根據(jù)公式W=Fs可知，決定做功大小的兩個(gè)要素是力和物體在力的方向上通過的距離。因?yàn)槿吡Φ拇笮∠嗟?，距離也相等，所以做功大小相等，即W1=W2=W3。
2.如圖所示，一物體在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的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W1________W2
，P1________P2（選填“＞”、“＜”或“=”）。
【答案】
=；＞
【解答】（1）在兩次運(yùn)動(dòng)中，物體對(duì)地面的壓力和接觸面的粗糙程度不變，因此受到的摩擦力相等。前后兩次物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知，物體受到的拉力都等于摩擦力，因此兩個(gè)拉力相等。因?yàn)閮纱挝矬w運(yùn)動(dòng)的距離都是10m，根據(jù)公式W=Fs可知，兩次做的功相等，即W1=W2；
（2）在兩次運(yùn)動(dòng)中，拉力相等，但速度前者大于后者，根據(jù)公式P=Fv可知，做功的功率P1＞P2。
3.如圖甲所示,有一半徑為R的光滑的1/4圓弧槽與一粗糙的水平面相連接,
將重為G的物體從斜面頂端由靜止釋放,停下后測(cè)出物體在水平面上滑行距離為S1。圖乙中有一個(gè)半徑為R的粗糙的1/4圓弧槽與和圖甲中同樣粗糙的水平面相連接,將圖甲中重為G的物體也從圖乙中斜槽頂端由靜止釋放,停下后測(cè)出物塊在水平面上滑行距離為S2。
（1）甲圖中重力對(duì)物體做的功W=________?;
（用題中的字母表示）
（2）甲圖中,物體從頂端滑下到靜止,此過程中物體的機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化為________；
（3）乙圖中物體在水平面上的摩擦力f為________?．（用題中的字母表示）
【答案】
（1）GR
（2）內(nèi)能
（3）
【解答】（1）根據(jù)甲圖可知，物體下落的高度h等于圓弧的半徑R，
那么重力對(duì)物體做功：W=Gh=GR；
（2）甲圖中，物體從頂端滑下到靜止，此過程中物體的機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（3）在甲和乙中，物體對(duì)水平面的壓力和接觸面的粗糙程度相同，因此物體在甲中受到的摩擦力等于在乙中受到的摩擦力。由于乙中物體在圓弧槽上也有能量損耗，且不知道多少，因此無法直接計(jì)算水平面上的摩擦力。而甲中圓弧槽沒有摩擦，它的機(jī)械能全部消耗在水平面上，因此克服水平面的摩擦力做的功為GR，則摩擦力為：。
4.如圖為AG600是我國(guó)首款大型水陸兩棲飛機(jī)，該飛機(jī)蓄滿水后總質(zhì)量53.5t。為檢測(cè)飛機(jī)性能，先后進(jìn)行了模擬滅火和水面滑行測(cè)試。在滅火測(cè)試中：飛機(jī)盤旋在火場(chǎng)上方150m處，將所蓄水分次投下，每次投水200kg，用時(shí)20s到達(dá)地面。在水面滑行測(cè)試中：飛機(jī)在水平面上以10m/s的速度沿直線勻速滑行了60s，若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終保持2.5×106W（ρ水=1.0×103kg/m3
，
g取10N/kg)。求：
（1）飛機(jī)蓄滿水靜止在水面上時(shí)排開水的體積。
（2）每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率。
（3）飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)所受的牽引力。
【答案】
（1）解：飛機(jī)蓄滿水靜止在水面上時(shí)受到的浮力F浮力=G=mg=53.5×103kg×10N/kg=53.5×104N；
它排開水的體積為：
（2）解：每次投水做的功：W=Gh=200kg×10N/kg×150m=3×105J；
每次投水的平均功率為：
（3）解：飛機(jī)受到的牽引力為：
5.甲、乙兩位同學(xué)對(duì)雨滴的下落速度很感興趣，于是他們對(duì)此展開研究。雨滴接近地面時(shí)可看做勻速直線運(yùn)動(dòng)。把雨滴看做球形，其半徑為r，密度為ρ，球的體積為V=4/3πr。(注：所有結(jié)果均用字母表示)
（1）半徑為r的雨滴重力為
________。
（2）在接近地面時(shí)，雨滴在下落過程中機(jī)械能________?(選填“增大”“不變”“減小”)。
（3）假設(shè)半徑為r的雨滴在近地面下落h高度的過程中，重力對(duì)它做了多少功？
【答案】
（1）4/3πr3ρg（2）減?。?）4/3πr3ρgh
【解答】（1）
半徑為r的雨滴重力為?G=mg=ρVg=
4/3πr3ρg
；
（2）
在接近地面時(shí)，雨滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么它的質(zhì)量不變，速度不變，因此動(dòng)能不變；質(zhì)量不變高度減小，那么它的重力勢(shì)能減小；根據(jù)公式機(jī)械能=動(dòng)能+重力勢(shì)能可知，雨滴在下落過程中機(jī)械減??；
（3）
假設(shè)半徑為r的雨滴在近地面下落h高度的過程中，重力對(duì)它做功：W=Gh=4/3πr3ρgh。
6.某同學(xué)在家利用如圖所示的器材鍛煉引體向上。掛桿MN長(zhǎng)100cm，離地高度為230cm，鋼管AB、CD長(zhǎng)均為88cm，鋼管外面套上橡皮，每個(gè)橡皮與地面接觸面積為5cm?，整個(gè)裝置質(zhì)量為30kg，該同學(xué)的質(zhì)量為55kg。把裝置放在水平面上時(shí)，重力會(huì)平均分配到AB、CD兩根鋼管。
當(dāng)該同學(xué)雙腳離地掛在MN桿上時(shí)，雙手會(huì)對(duì)MN桿產(chǎn)生向下的力，力的大小等于該同學(xué)的重力大小，作用點(diǎn)等效于P點(diǎn)。某次訓(xùn)練時(shí)，P位置離Ｍ點(diǎn)30cm。
（1）與地接觸的鋼管套上橡皮的目的是________(寫出兩條)。
（2）此時(shí)鋼管AB對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小為________。
（3）當(dāng)該同學(xué)掛在MN上30秒內(nèi)做了10個(gè)引體向上，假設(shè)他每次做引體向上時(shí)重心豎直向上移動(dòng)60cm，計(jì)算該同學(xué)做引體向上時(shí)的功率。(忽略下降時(shí)的做功)
【答案】
（1）①增加接觸面的粗糙程度，增大摩擦；或增大摩擦；②增大受力面積，減小壓強(qiáng)；或減小壓強(qiáng)
（2）1.07×106Pa
（3）小明受到的重力：G＝mg＝55kg×10N/kg＝550N
重心移動(dòng)的距離：h=60
cm＝0.6m
小明30秒所做的功：W＝nGh＝10×550N×0.6m＝3300J
小明的功率：P＝W/t＝3300J/30s=110W
【解答】（1）地接觸的鋼管套上橡皮的目的是：①增加接觸面的粗糙程度，增大摩擦；②增大受力面積，減小壓強(qiáng)；
（2）將CD看做支點(diǎn)，人的重力為阻力，阻力臂為PN；地面對(duì)AB的支持力為動(dòng)力，動(dòng)力臂為MN，
根據(jù)杠桿的平衡條件得到：G×PN=F×MN；
55kg×10N/kg×（1m-0.3m）=F×1m；
解得：F=385N；
那么AB對(duì)地面的壓力為：;
那么AB對(duì)地面的壓強(qiáng)為：。
（3）
小明受到的重力：G＝mg＝55kg×10N/kg＝550N；
重心移動(dòng)的距離：h=60
cm＝0.6m；
小明30秒所做的功：W＝nGh＝10×550N×0.6m＝3300J；
小明的功率：。
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精品試卷·第
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專題四
功和功率的應(yīng)用
考點(diǎn)解析☆目標(biāo)分解
a級(jí)目標(biāo)：知道功和功率的單位
b級(jí)目標(biāo)：理解功的概念；理解功率的概念
c級(jí)目標(biāo)：運(yùn)用功的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算；運(yùn)用功率公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算
目標(biāo)分解：
①力是否做功的判斷
②功率的概念解讀
③功和功率的計(jì)算應(yīng)用
考點(diǎn)剖析☆聚焦高頻
考點(diǎn)一：力是否做功的判斷
1.如圖所示，在水平地面上，小聰用150N的力拉著箱子，使箱子移動(dòng)一段距離；小明用200N力推箱子，但箱子沒有移動(dòng)。下面關(guān)于兩人做功的分析，正確的是(??
)。
A.?小明用了力，他對(duì)箱子做了功?????????????????????????????
B.?小聰對(duì)箱子做了功
C.?小聰在拉箱子的過程中，箱子的重力做了功????????D.?小明、小聰都沒有對(duì)箱子做功
【答案】
B
【解答】A.箱子受到小明的力，但是沒有一定距離，因此小明不做功，故A錯(cuò)誤；B.箱子受到小聰向左的拉力，且箱子向左移動(dòng)了距離，因此小聰對(duì)箱子做功，故B正確，D錯(cuò)誤；C.箱子的重力豎直向下，但是箱子在水平方向移動(dòng)，因此重力不做功，故C錯(cuò)誤。
【解析】做功的兩個(gè)要素：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上通過的距離。
2.下列關(guān)于做功的判斷正確的是（??
）
A.?小劉提著一桶水從三樓走廊走過20米，拉力做了功
B.?小李用力擦黑板，小李對(duì)黑板擦做了功
C.?小沈高高跳起用力扣籃，小沈?qū)@球不做功
D.?小王高舉著實(shí)心球準(zhǔn)備投擲，小王對(duì)實(shí)心球做了功
【答案】
B
【解答】A.拉力豎直向上，而水桶在豎直方向上沒有通過距離，因此拉力不做功，故A錯(cuò)誤；
B.小李給板擦一個(gè)推力，板擦在推力的方向上通過距離，因此對(duì)板擦做功，故B正確；
C.扣籃時(shí)，小沈?qū)@球施加向下的壓力，籃球向下運(yùn)動(dòng)距離，因此對(duì)籃球做功，故C錯(cuò)誤；
D.小王對(duì)實(shí)心球有支持力，但是實(shí)心球并沒有在支持力的方向上移動(dòng)距離，因此對(duì)實(shí)心球不做功，故D錯(cuò)誤。
【關(guān)鍵點(diǎn)撥】做功的兩個(gè)要素：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上通過的距離。
3.2019
年
9
月
29
日女排世界杯奪冠
11
連勝的消息振奮人心。下圖是排球扣球的幾個(gè)環(huán)節(jié)，其中運(yùn)動(dòng)員有對(duì)排球做功的是（
??）
A.?助跑起跳???????????????????????????B.?手往后伸???????????????????????????C.?空中擊球???????????????????????????D.?雙腳落地
【答案】
C
【解答】A.助跑起跳時(shí)，沒有力作用在排球上，對(duì)排球不做功，故A錯(cuò)誤；?
B.手往后伸時(shí)，仍然沒有力作用在排球上，對(duì)排球不做功，故B錯(cuò)誤；?C.空中擊球時(shí)，運(yùn)動(dòng)員給排球一個(gè)力，且排球在力的方向上通過一段距離，因此對(duì)排球做功，故C正確；D.雙腳落地時(shí)，沒有力作用在排球上，對(duì)排球不做功，故D錯(cuò)誤。
【解析】做功的兩個(gè)要素：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上通過的距離。
考點(diǎn)二：功率的概念解讀
?1.對(duì)物理概念的理解是學(xué)好物理的關(guān)鍵。關(guān)于功、功率和機(jī)械效率，下列說法正確的是（??
）
A.?通過改進(jìn)機(jī)械的性能可以使機(jī)械效率達(dá)到100%??B.?做功多的機(jī)械，功率一定大
C.?功率大的機(jī)械，做功一定快????????????????????????????????D.?做功快的機(jī)械，機(jī)械效率一定高
【答案】
C
【解答】A.通過改進(jìn)機(jī)械的性能，可以減小額外功，但是不能將其變?yōu)榱悖驗(yàn)槟Σ磷枇Σ豢杀苊?，所以所有機(jī)械效率都小于100%，故A錯(cuò)誤；
B.當(dāng)時(shí)間相同時(shí)，做功多的機(jī)器，功率一定大，沒有限制時(shí)間相同，故B錯(cuò)誤；
C.功率是表示物體做功快慢的物理量，因此功率大的機(jī)器，做功一定快，故C正確；
D.機(jī)械效率是表示機(jī)械性能好壞的，與做功快慢無關(guān)，故D錯(cuò)誤。
【解析】根據(jù)功、功率和機(jī)械效率的定義和特點(diǎn)分析即可。
2.科學(xué)中常用數(shù)學(xué)方法來表示某些量的關(guān)系。下列圖像中能用陰影面積表示相應(yīng)的量是（
???）
A.?壓強(qiáng)??????????????????????????????????B.?壓力
C.?功率??????????????????????????????????D.?時(shí)間
【答案】
B
【解答】長(zhǎng)方形的面積公式為S=ab，
A.根據(jù)p=F/S可知，壓力F與受力面積的比值等于壓強(qiáng)p，與陰影面積不符，故A錯(cuò)誤；
B.根據(jù)F=pS可知，壓力等于壓強(qiáng)和受力面積的乘積，與陰影面積相符，故B正確；
C.根據(jù)p=W/t可知，功與時(shí)間的比值等于功率，與陰影面積不符，故C錯(cuò)誤；
D.根據(jù)t=w/p可知，功與功率的比值等于時(shí)間，與陰影面積不符，故D錯(cuò)誤。
【解析】長(zhǎng)方形的面積公式為S=ab，因此只有橫軸和縱軸表示的物理量為相乘關(guān)系時(shí)才能用面積表示，據(jù)此分析即可。
3.某九年級(jí)同學(xué)家住5樓。一天,他提著裝有30個(gè)雞蛋的塑料袋，從1樓走到家里大約用了1分鐘,下列估算不合理的是（???
）
A.?他提雞蛋的力做的功約為200J????????????????????????????B.?他提雞蛋的力做功的功率約為3W
C.?他爬樓做的功約為6×103J???????????????????????????????????D.?他爬樓做功的功率約為1×103W
【答案】
D
【解答】30個(gè)雞蛋的重力大約為15N，1樓到5樓大約高h(yuǎn)=（5-1）×3m=12m，
那么它對(duì)雞蛋做功：W=Gh=15N×12m=180J≈200J，故A不合題意；
它對(duì)雞蛋做功的功率
，
故B不合題意；
他的體重大約500N，那么它爬樓做功：W總=G總h=（500N+15N）×12m=6180J≈6000J，故C不合題意；他爬樓的功率大約
，
故D符合題意。
4.如圖所示甲、乙運(yùn)動(dòng)員在挺舉項(xiàng)目中把同樣重的杠鈴一次性舉起。
（1）該過程中甲運(yùn)動(dòng)員所做的功________乙運(yùn)動(dòng)員所做的功。（選填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）為了比較兩運(yùn)動(dòng)員做功的快慢還需要測(cè)出的物理量是________。
【答案】
（1）大于（2）時(shí)間
【解答】（1）甲、乙運(yùn)動(dòng)員在舉起同樣重的杠鈴時(shí)，由公式W=Gh可知，G相同時(shí)h大的做功多，甲運(yùn)動(dòng)員的手臂長(zhǎng)舉的高h(yuǎn)大，所以甲運(yùn)動(dòng)員所做的功大于乙運(yùn)動(dòng)員所做的功；
（2）公式P=W/t可得做功的快慢，功的大小已知，還需要知道做功的時(shí)間可得做功的快慢。
故答案為：（1）大于?
（2）時(shí)間
【解析】1、克服重力做功時(shí)，可用公式W=Gh計(jì)算所做的功；做功的快慢用功率表示，P=W/t可得到做功的快慢。
5.功率是表示________的物理量．下列各物理量的單位：①J、②J/s、③N?m、④W、⑤W?s中屬于功率的單位有________（填序號(hào)）．
【答案】
物體做功快慢；②④
【解答】物體做功的快慢用功率來表示．由功的計(jì)算公式W=Fs=Pt，可知N?m和W都是功的單位；由公式P=W/t可知，J/s是功率的單位．故答案為：物體做功快慢；②④．
【分析】單位時(shí)間內(nèi)做的功叫功率；功率是表示物體做功快慢的物理量；功率的常用單位是W，1W=1J/s．
考點(diǎn)三：功和功率的計(jì)算應(yīng)用
1.如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊使其做直線運(yùn)動(dòng)，兩次拉動(dòng)木塊得到的s－t關(guān)系圖像如圖乙所示。兩次對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2
，兩次拉力的功率分別為P1、P2
，下列判斷正確的是（???
）
A.?F1＞F2、P1＞P2????????????B.?F1＝F2、P1＞P2????????????C.?F1＞F2、P1＝P2????????????D.?F1＜F2、P1＜P2
【答案】
B
【解答】（1）木塊對(duì)桌面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，那么木塊受到的摩擦力大小不變。當(dāng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到的拉力與摩擦力相互平衡，即F=f，所以拉力保持不變，也就是F1=F2；
（2）根據(jù)乙圖可知，相同的時(shí)間內(nèi)第一次經(jīng)過的路程大于第二次經(jīng)過的路程，根據(jù)公式可知，第一次的速度大于第二次的速度，即v1>v2。根據(jù)公式P=Fv可知，兩次拉力的功率P1>P2。
故B正確，而A、C、D錯(cuò)誤。
【解析】首先根據(jù)影響滑動(dòng)摩擦力的因素比較兩種情況下摩擦力的大小，再根據(jù)二力平衡得到知識(shí)比較拉力的大小，最好根據(jù)公式P=Fv比較功率的大小。
2.用大小相同的力F，作用在質(zhì)量不同的物體上，使它們分別在同一水平面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s（如圖所示），F(xiàn)所做的功分別為W1和W2
，則（???
）
A.??????????????????????????B.?W1=W2?????????????????????????C.?W1=2W2?????????????????????????D.?W1=4W2
【答案】
B
【解答】根據(jù)公式W=Fs可知，功的大小只與兩個(gè)因素有關(guān)：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上通過的距離，和物體的質(zhì)量大小無關(guān)。因?yàn)橥屏途嚯x都相同，所以做的功相等，即W1=W2
，
故B正確，而A、C、D錯(cuò)誤。
【解析】根據(jù)公式W=Fs分析比較即可。
3.如圖，用大小為10N的作用力F將重為5N的物體豎直向上提起（不計(jì)空氣阻力），相繼經(jīng)過A、B，C三點(diǎn)，已知AB=
BC，F(xiàn)在AB段做功為W1
，功率為P1；在BC段做功為W2
，功率為P2
，則下列關(guān)系正確的是（???
）
A.?W1P1P1P1>P2???????????D.?W1>W2??
P1>P2
【答案】
B
【解答】已知AB=BC，且F1=F2
，根據(jù)W=Fs可知，做的功W1=W2；
因?yàn)槔>G，所以合力向上，因此物體向上做加速運(yùn)動(dòng)，那么兩段的平均速度v1，根據(jù)P=Fv可知，做功的功率P1，故B正確，而A、C、D錯(cuò)誤。
【解析】根據(jù)W=Fs比較做功的大小，根據(jù)P=Fv比較功率的大小。
4.在排球比賽中，小明把排球豎直向上拋出，排球在運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能E隨時(shí)間t變化的圖象最接近的是（　?。?br/>【答案】A
【解析】小明把排球豎直向上拋出，排球向上運(yùn)動(dòng)，高度變大，速度減小，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，動(dòng)能減小，到達(dá)最高時(shí)速度為0，動(dòng)能為0，排球在重力的作用向下運(yùn)動(dòng)，高度減小，速度變大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能變大，故動(dòng)能先變小至0，然后再變大，故A符合題意,選A。
5.跳繩是大家喜愛的體育運(yùn)動(dòng)之一，小金的質(zhì)量為50千克，每次跳起高度約為6厘米（人整體上升，如圖所示），一分鐘跳100次，下列說法正確的是（　　）
A．向上起跳過程中小金的動(dòng)能持續(xù)增大
B．在整個(gè)跳繩過程中小金的機(jī)械能守恒
C．小金跳一次克服重力做功約
3
焦
D．小金在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率約為
50
瓦
【答案】D
【解析】A、向上起跳過程中，質(zhì)量不變，速度減小，小金的動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤；B、人在跳繩的過程中，由于存在阻力，機(jī)械能減小，所以機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；C、小金的重力為：G=mg=50kg×10N/kg=500N，小金跳一次克服重力做功：W=Gh=500N×0.06m=30J，故C錯(cuò)誤；D、小金在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率：P===50W，故D正確。故選：D。
6.如圖所示，OQ
是水平地面，物體在水平拉力作用下從
O
勻速直線運(yùn)動(dòng)到
Q。OP
段拉力
F1
為300N
，F(xiàn)1
做的功為W1
，功率為
P1
；PQ
段拉力
F2
為200N，F(xiàn)2
做的功為W2
，功率為
P2
，則（
）
A.
W1
＞W(wǎng)2
B.
W1＜W2
C.
P1
＞
P2
D.
P1
＜
P2
【答案】C
【解析】W1
=F1
S1
300N
4m
1200J
；W2
=F2
S2
200N
6m
1200J
，所以W1
W2
,A、B
選項(xiàng)均錯(cuò)誤；因?yàn)椋栽?br/>W
相同時(shí)，t
越大，P
越小。由題知物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，PQ
段的路程大，需要的時(shí)間比
OP
段長(zhǎng)，所以
P2
＜
P1，故C
正確.
7.如圖1所示，小明用水平推力F把木塊沿水平地面向前推動(dòng)。此過程中，推力F和木塊前進(jìn)的速度v的大小隨時(shí)間t的變化情況分別如圖2甲、乙所示。求：
（1）第1s時(shí)木塊受到的摩擦力是________。
（2）第4和第5s內(nèi)，推力對(duì)木塊所做的
________?。
【答案】
（1）100N
（2）400J
【解答】（1）根據(jù)甲圖可知，在第1s內(nèi)木塊受到的推力為100N；根據(jù)乙圖可知，在第1s內(nèi)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知，此時(shí)木塊受到的摩擦力與推力為平衡力，即f=F=100N；
（2）根據(jù)甲圖可知，在第4s~5s內(nèi)木塊受到的推力為200N；根據(jù)乙圖可知，在第4s~5s內(nèi)，木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過的距離s=vt=1m/s×2s=2m，那么這段時(shí)間內(nèi)推力做的功為：W=Fs=200N×2m=400J。
【關(guān)鍵點(diǎn)撥】（1）根據(jù)甲圖確定第1s時(shí)木塊受到的推力，根據(jù)圖乙確定第1s時(shí)木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，然后根據(jù)二力平衡的知識(shí)計(jì)算木塊受到的摩擦力；
（2）首先根據(jù)甲圖確定4~5s內(nèi)木塊受到的推力，然后根據(jù)乙圖確定這段時(shí)間內(nèi)木塊的運(yùn)動(dòng)速度，根據(jù)s=vt計(jì)算出木塊運(yùn)動(dòng)的距離，最后根據(jù)公式W=Fs計(jì)算對(duì)木塊做的功。
8.圖甲所示的鐵塊重力G=4N，被吸附在豎直放置且足夠長(zhǎng)的磁性平板上，當(dāng)它在豎直方向上拉力F=6N的作用下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，鐵塊受到的摩擦力為________N；鐵塊此時(shí)速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖乙所示，則4s內(nèi)拉力F做功是________J。
【答案】
2；4.8
【解答】（1）當(dāng)鐵塊豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到向上的拉力，向下的重力和摩擦力，即F=G+f，那么鐵塊受到的摩擦力：f=F-G=6N-4N=2N。
（2）根據(jù)乙圖可知，鐵塊運(yùn)動(dòng)的速度為0.2m/s，那么它上升的距離s=vt=0.2m/s×4s=0.8m；
那么拉力做的功為：W=Fs=6N×0.8m/s=4.8J。
【解析】（1）根據(jù)二力平衡的知識(shí)分析計(jì)算；
（2）首先根據(jù)s=vt計(jì)算出物體上升的距離，再根據(jù)公式W=Fs計(jì)算拉力做的功。
9.如圖所示為磁力黑板擦，板擦背面有磁鐵可以吸在豎直的黑板上。該黑板擦所受重力為0.2牛。對(duì)黑板擦施加一個(gè)豎直向下、大小為1N的力F1恰好能使黑板擦勻速向下運(yùn)動(dòng)。
（1）黑板擦吸在黑板上靜止時(shí)，此時(shí)摩擦力的大小為________牛。
（2）對(duì)黑板擦施加一個(gè)豎直向上的力F2
，
使黑板擦沿直線勻速向上移動(dòng)1米，在這個(gè)過程中F2所做的功為________焦耳。
（3）若黑板擦吸在活動(dòng)黑板上，隨著活動(dòng)黑板一起向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，黑板擦所受的摩擦力方向是________?。
【答案】
（1）0.2
（2）1.4
（3）豎直向上
【解答】（1）黑板擦吸在黑板上靜止時(shí)，它受到的向下的重力和向上的摩擦力相互平衡，即f=G=0.2N；
（2）當(dāng)黑板擦向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到向上的摩擦力f、向下的重力G和向下的推力F1
，即f=G+F1=0.2N+1N=1.2N；
當(dāng)黑板擦向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到向下的摩擦力f、向下的重力G和向上的推力F2
，
即F2=f+G=1.2N+0.2N=1.4N；
那么板擦向上運(yùn)動(dòng)1m做的功為：W2=F2s2=1.4N×1m=1.4J。
（3）若黑板擦吸在活動(dòng)黑板上，隨著活動(dòng)黑板一起向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上摩擦力重力大小相等、方向相反，故摩擦力方向豎直向上。
【解析】（1）根據(jù)二力平衡的知識(shí)計(jì)算摩擦力的大小；
（2）首先根據(jù)板擦向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)，根據(jù)二力平衡計(jì)算出它運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力，然后再用同樣的方法計(jì)算出向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的推力F2
，最后根據(jù)公式W=Fs計(jì)算即可；
（3）摩擦力產(chǎn)生的條件：①相互接觸；②做相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。
10.舟山群島新區(qū)的目標(biāo)之一是建成中國(guó)大宗商品儲(chǔ)運(yùn)中轉(zhuǎn)加工交易中心。金塘港大浦口集裝箱碼頭的橋吊是目前寧波一舟山港起重量最大、外伸距最長(zhǎng)、啟動(dòng)速度最快的橋吊。如圖所示，集裝箱吊車將一內(nèi)容積為11.8米×2.13米×2.18米，質(zhì)量為22噸的標(biāo)準(zhǔn)箱，1分鐘內(nèi)勻速向上吊起36米。再直線送入輪船上空，精確地放入指定的位置，整個(gè)過程不到2分鐘。(g取10牛/千克)
（1）求標(biāo)準(zhǔn)箱受到的重力。
（2）標(biāo)準(zhǔn)箱上升速度是多大？
（3）勻速吊起標(biāo)準(zhǔn)箱的過程中，吊車做功多少焦耳？
【答案】
（1）m=22噸=22000千克
G=mg=22000千克×10牛/千克=2.2×105牛
（2）v=s/t=36米/60秒=0.6米/秒
（3）W=GH=2.2×10?！?6米=7.92×106焦
【解析】（1）已知物體的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg計(jì)算物體的重力；
（2）已知路程和時(shí)間，根據(jù)公式計(jì)算上升的速度；
（3）已知物體的重力和高度，根據(jù)公式W=Gh計(jì)算克服重力做的功。
11.如圖所示，一輛汽車行駛在一段長(zhǎng)10km的直橋上，已知：汽車的總質(zhì)量為1.5t(包括車、車上的人和物品等)，輪胎與地面的總接觸面積為0.2m2
，汽車以90km/h的速度勻速通過大橋的這一段路段，行駛過程中受到的阻力為900N。求：
（1）汽車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）此過程中汽車牽引力所做的功；
（3）此過程中汽車牽引力做功的功率。
【答案】
（1）車子對(duì)地面的壓力，在已知質(zhì)量時(shí)可知：
，
汽車與地面的接觸面積為0.2平方米，所以
；
（2）汽車勻速運(yùn)動(dòng)處于二力平衡狀態(tài)，拉力等于牽引力，W=fs=FS=
;
（3）已知路程和速度，所以汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：
，
所以牽引力的功率為：
.
【解析】（1）汽車靜止在水平地面上，所以壓力等于汽車自身的重力；已知接觸面積，根據(jù)P=計(jì)算即可；
（2）汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力等于其阻力；然后根據(jù)W=FS計(jì)算即可；
（3）已知做功和時(shí)間，根據(jù)P=W/t計(jì)算即可；
考點(diǎn)過關(guān)☆專項(xiàng)突破
考點(diǎn)一：力是否做功的判斷
1.臺(tái)球比賽中，選手推動(dòng)球桿前進(jìn)，擊打白球，使白球水平向前撞擊紅球，向前撞擊紅球，對(duì)這一過程的分析正確的是（
??）
A.?白球滾動(dòng)時(shí)，白球受到的重力對(duì)它做了功???????????
B.?推桿時(shí)，手對(duì)球桿做了功
C.?白球滾動(dòng)時(shí)，桌面對(duì)白球的支持力做了功???????????
D.?擊打白球時(shí)，手對(duì)白球做了功
2.如圖所示，是體能測(cè)試中擲出的實(shí)心球運(yùn)動(dòng)情景，下列說法正確的是（???
）
A.?實(shí)心球離開手后繼續(xù)前進(jìn)，是由于受到慣性的作用
B.?實(shí)心球在b點(diǎn)時(shí)，處于平衡狀態(tài)
C.?實(shí)心球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，重力做了功
D.?在實(shí)心球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
3.如圖所示,水平臺(tái)面由同種材料制成,粗糙程度均勻,在它上面放著質(zhì)量為m1的木塊,將木塊用輕繩跨過定滑輪與質(zhì)量為m2的鉤碼相連。木塊在平行于臺(tái)面的輕繩拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間,鉤碼觸地后立即靜止,木塊繼續(xù)活動(dòng)一段距離停在臺(tái)面上。繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計(jì),下列說法中正確的是(????
)
A.?鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過程中,木塊的動(dòng)能保持不變
B.?木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,木塊和鉤碼所受的重力都不做功
C.?木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,木塊的機(jī)械能越來越大
D.?鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過程中,木塊所受摩擦力大小為m2g
4.關(guān)于做功或能量轉(zhuǎn)化的過程中，下列說法正確的是(???
)
A.?汽油機(jī)在壓縮沖程中，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B.?拉彎的弓將箭射出，其彈性勢(shì)能主要轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C.?電動(dòng)機(jī)工作過程中，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
D.?吊車吊著貨物沿水平方向移動(dòng)一段距離，此過程中貨物的重力對(duì)自身做了功
5.在排球運(yùn)動(dòng)中，跳發(fā)球是最具威力的發(fā)球方式，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作要領(lǐng)可簡(jiǎn)化為“①拋球、②騰空、③擊球、④落地”四個(gè)過程，其中運(yùn)動(dòng)員沒有對(duì)排球做功的過程有（??
）
A.?①②?????????????????????????????????????B.?③④?????????????????????????????????????C.?②④?????????????????????????????????????D.?②③
考點(diǎn)二：功率的概念解讀
1.下列關(guān)于功率的估計(jì)合理的是（
???）
A.?體育中考時(shí)，小紅跳繩的功率達(dá)到600W
B.?小華將一本科學(xué)書從地面撿起來放到桌面上，功率約為2W
C.?教室內(nèi)的空調(diào)正常工作時(shí)的電功率約為40W
D.?考場(chǎng)內(nèi)的一盞日光燈的額定功率為200W
5.某機(jī)器的功率為100瓦，它的物理意義是（??
）
A.?這臺(tái)機(jī)器能做100焦的功?????????????????????????????????????B.?這臺(tái)機(jī)器能做100焦/秒的功
C.?這臺(tái)機(jī)器每秒做100焦的功?????????????????????????????????D.?這臺(tái)機(jī)器每秒做100焦/秒的功
6.四個(gè)同學(xué)進(jìn)行登山比賽，如果規(guī)定功率最大者獲勝，那么最終勝出者一定是
（
???）
A.?體重最大的一個(gè)?????????????B.?時(shí)間最短的一個(gè)?????????????C.?速度最大的一個(gè)?????????????D.?做功最快的一個(gè)
考點(diǎn)三：功和功率的計(jì)算應(yīng)用
1.一個(gè)人先后用同樣大小的力F將不同質(zhì)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(dòng)相同的距離S（如圖所示），該力在這三個(gè)過程中所做的功分別為W1、W2、W3
，關(guān)于它們之間的大小關(guān)系說法正確的是（??
）
A.?W1＜W2＜W3?????????????????B.?W1＜W2=W3
?????????????????C.?W1=W2=W3?????????????????D.?W1=W2＜W3
2.如圖所示，一物體在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的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W1________W2
，P1________P2（選填“＞”、“＜”或“=”）。
3.如圖甲所示,有一半徑為R的光滑的1/4圓弧槽與一粗糙的水平面相連接,
將重為G的物體從斜面頂端由靜止釋放,停下后測(cè)出物體在水平面上滑行距離為S1。圖乙中有一個(gè)半徑為R的粗糙的1/4圓弧槽與和圖甲中同樣粗糙的水平面相連接,將圖甲中重為G的物體也從圖乙中斜槽頂端由靜止釋放,停下后測(cè)出物塊在水平面上滑行距離為S2。
（1）甲圖中重力對(duì)物體做的功W=________?;
（用題中的字母表示）
（2）甲圖中,物體從頂端滑下到靜止,此過程中物體的機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化為________；
（3）乙圖中物體在水平面上的摩擦力f為________?．（用題中的字母表示）
4.如圖為AG600是我國(guó)首款大型水陸兩棲飛機(jī)，該飛機(jī)蓄滿水后總質(zhì)量53.5t。為檢測(cè)飛機(jī)性能，先后進(jìn)行了模擬滅火和水面滑行測(cè)試。在滅火測(cè)試中：飛機(jī)盤旋在火場(chǎng)上方150m處，將所蓄水分次投下，每次投水200kg，用時(shí)20s到達(dá)地面。在水面滑行測(cè)試中：飛機(jī)在水平面上以10m/s的速度沿直線勻速滑行了60s，若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終保持2.5×106W（ρ水=1.0×103kg/m3
，
g取10N/kg)。求：
（1）飛機(jī)蓄滿水靜止在水面上時(shí)排開水的體積。
（2）每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率。
（3）飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)所受的牽引力。
5.甲、乙兩位同學(xué)對(duì)雨滴的下落速度很感興趣，于是他們對(duì)此展開研究。雨滴接近地面時(shí)可看做勻速直線運(yùn)動(dòng)。把雨滴看做球形，其半徑為r，密度為ρ，球的體積為V=4/3πr。(注：所有結(jié)果均用字母表示)
（1）半徑為r的雨滴重力為
________。
（2）在接近地面時(shí)，雨滴在下落過程中機(jī)械能________?(選填“增大”“不變”“減小”)。
（3）假設(shè)半徑為r的雨滴在近地面下落h高度的過程中，重力對(duì)它做了多少功？
6.某同學(xué)在家利用如圖所示的器材鍛煉引體向上。掛桿MN長(zhǎng)100cm，離地高度為230cm，鋼管AB、CD長(zhǎng)均為88cm，鋼管外面套上橡皮，每個(gè)橡皮與地面接觸面積為5cm?，整個(gè)裝置質(zhì)量為30kg，該同學(xué)的質(zhì)量為55kg。把裝置放在水平面上時(shí)，重力會(huì)平均分配到AB、CD兩根鋼管。
當(dāng)該同學(xué)雙腳離地掛在MN桿上時(shí)，雙手會(huì)對(duì)MN桿產(chǎn)生向下的力，力的大小等于該同學(xué)的重力大小，作用點(diǎn)等效于P點(diǎn)。某次訓(xùn)練時(shí)，P位置離Ｍ點(diǎn)30cm。
（1）與地接觸的鋼管套上橡皮的目的是________(寫出兩條)。
（2）此時(shí)鋼管AB對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小為________。
（3）當(dāng)該同學(xué)掛在MN上30秒內(nèi)做了10個(gè)引體向上，假設(shè)他每次做引體向上時(shí)重心豎直向上移動(dòng)60cm，計(jì)算該同學(xué)做引體向上時(shí)的功率。(忽略下降時(shí)的做功)
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精品試卷·第
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