专题17 功和功率（原卷版）

专题17 功和功率（原卷版） 【内容播报】 特别说明：典例是2023 年的中考真题，即时检测是最新的全国各地的模拟题，好题冲关是 2022 年的期末考试题和2023 年的模拟考试题和2023 年的中考真题中经过多次筛选。知识点 以挖空的形式设计，便于学生提前预习，考点通过方法总结，知识加工，便于学生理解和记 忆，好题冲关分层设计，针对于不同的学生。 知识点 考点 好题冲关 功 功的理解及其计算（4 典例+8 即时检测） 基础过关（25） 功率 功率的理解及其计算（4 典例+9 即时检测） 能力提升（21） 机械效率 真题感悟（15 题） 1. 掌握做功的两个必要条件； 2. 区分功和功率，并掌握功好功率的计算方法 知识点1：功 1. 做功的两个必要条件： 一是有_____作用在物体上；二是物体在_________上有移动的距离； 2. 三种不做功的情况 （1）不劳无功 物体没有受到力的作用，但由于惯性通过了一段距离例如踢出去在空中运动的足球 （2）无劳无功 物体受到力的作用，但保持静止状态，即没有移动距离例如 推而不动 、 搬而未起 “ ” “ ” （3）劳而无功 物体受到力的作用，也移动了一段距离，但移动距离方向与力的方向垂直例如手提物体沿水平方向移 动 3. 功的计算 文字式：功等于__________与_______________________的乘积，表达式________________； 4. 单位：________，符号为_________。其中1 =1 •m 【提示】在利用功的计算公式进行计算时，力与物体移动的距离在方向上必须一致 知识点2: 功率 1. 定义：在物理学中，把____与______之比叫做功率； 2. 意义：表示物体________的物理量； 3. 公式：P=___________； 4. 单位 基本单位是_______，符号是_____；工程技术上还常用_______，符号是_________； 单位的换算关系:1 k=_______,1 =1 /s 【提示】功率表示做功的快慢，功表示做功的多少。一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定，功率 大的做功不一定多，做功多的功率也不一定大在分析功和功率的关系时，必须考虑时间的因素 考点一 功的理解及其计算 1. 功的表达式：=Fs，其中F 表示作用在物体上的力，s 表示沿力方向移动的距离； 2. 不做功的条件：（1）F=0；（2）s=0；（3）F s( ⊥或F v) ⊥ ； 3. 特别注意：对于公式=Fs 进行计算时，力与物体移动的距离在方向上必须一致； 4. 做功是能量转化的一种形式，因此所有与能相关的单位都是焦耳() 角度1：功的概念和单位 【典例1】（2023·山东青岛·统考中考真题）下列有关单位换算关系，不正确的是（ ） ．1P=1/m2 B．1=1·m ．1=1·s D．1=1/s 【即时检测1】（2023·江苏泰州·统考二模） 比值定义 法就是用两个或多个物理量之比定义另一个物理 “ ” 量。下列物理量中不是用这种方法定义的是（ ） ．功 B．压强 ．比热容 D．电功率 【即时检测2】（2023·北京朝阳·统考二模）在国际单位制中，能量的单位是（ ） ．牛顿 B．帕斯卡 ．瓦特 D．焦耳 角度2：做功的两个必要条件 【典例2】（2023·辽宁丹东·统考中考真题）如图所示是篮球运动员比赛时的情景。运动员把飞来的篮球接 住，说明力可以改变物体的 ；运动员再将篮球投出，篮球离开手后，继续向上运动，是因为篮球具 有 ；篮球离开手后，手对篮球 （选填 做功 或 不做功 ）。 “ ” “ ” 【即时检测1】（2022·山东临沂·统考二模）2021 年东京奥运会上，中国健留下很多温馨的面面。如图所 示的四种情境中，人对物体做功的是（ ） ．举在空中不动 B． 射出去的箭飞行中．球出手后上升的过程D． 从地上捡起铅球 【即时检测2】（2022·辽宁大连·统考二模）如图所示，小球从点由静止开始释放，向右侧摆动。B 点是小 球摆动的最低点，点是小球摆到右侧的最高点。小球从点摆动到点，下列说法正确的是（ ） ．小球摆动到点时，若不受任何力，小球将静止不动 B．小球摆动到点时，若不受任何力，小球将沿轨迹e 匀速运动 ．小球摆动到点时，若拉小球的细线断了，小球将沿轨迹f 加速运动 D．小球从点摆动到点的过程中，细线对小球的拉力做了功 角度3：功的计算和估算 【典例3】（2023·山东日照·统考中考真题） 兄弟齐心，其利断金 ，在某次劳动课上，李陆同学用 “ ” 的力水平向左推小车，刘湾同学用 的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力 的效果最大，两个力的方向须 ，在两人共同作用下，10s 内小车加速前行了5m，则此10s 内两人作用在 小车上的力做的总功为 。 【即时检测1】（2023·山东青岛·校考模拟预测）在水平拉力作用下，、B 两物体分别在光滑和粗糙的水 平面运动，拉力F、FB的功与路程的关系如图所示，比较拉力F、FB的大小：（ ） ．F>FB B．F<FB ．F=FB D．无法确定 【即时检测2】（2023·山东潍坊·统考三模）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m 甲<m 乙<m 丙），在相 等的恒力F 作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。F 在三种情 况下做的功分别为甲、乙、丙，三者大小判断正确的是（ ） ．甲=乙=丙 B．甲=乙＜丙 ．甲>乙>丙 D．甲<乙<丙 角度4：功的大小比较 【典例4】（2023·山东济南·统考中考真题）2023 年5 月23 日12 时30 分许，我国13 名科考队员成功登顶 珠穆朗玛峰，巍巍珠峰再次见证历史！如图所示。在他们从山脚下到峰顶的过程中，体重（含装备）越大 的队员一定（ ） ．做功越多 B．功率越大 ．做功越快 D．功率越小 【即时检测1】（2022·山东泰安·统考三模）如图所示，冬奥会冰壶比赛上，冰壶从出发点被运动员推着运 动到B 点，在B 点被推出离手后沿冰道运动到点停下来，若运动员对冰壶的推力是10，运动员对冰壶做的 功是 。 【即时检测2】（2023·安徽合肥·统考一模）如图所示，某汽车重18×104，在水平路面上以108km/的速度 匀速直线行驶5m 的过程中受到的阻力是车重的 。求： （1）汽车通过的路程； （2）牵引力所做的功。 考点二 功率的理解及其计算 1. 功和功率的区分及理解 2. 注意：功表示功率与时间的积累过程，功率越大，做功不一定越多，还与时间有关，同样，做功越多， 功率也不一定越大。 角度1：功和功率的区别和联系 【典例5】（2021·湖北宜昌·统考中考真题）下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（ ） ．效率越高的机械，功率越大 B．做功越多的机械，功率越大 ．做有用功越多的机械，效率越高 D．功率越大的机械，做功越快 【即时检测1】（2023·山东枣庄·统考一模）目前，我国首台国产大功率斯特林发动机研发取得成功，并以 320 千瓦的额定单机功率达到水了世界顶尖水平，与内燃机相比，其运行更安静。关于功率这个物理量， 下列说法正确的是（ ） ．功率大一定做功快 B．功率大一定做功多 ．功率大一定效率高D．功率大一定更省力 【即时检测2】（2023·湖南郴州·统考二模）如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，工人用 平行于斜面向上的力，把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是（ ） ．用斜面可以省力也可以省功 B．匀速推动重物的速度越大，重物的惯性越大 ．匀速推动重物的速度越大，推力做功越多 D．匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大 角度2： 的计算 【典例6】（2023·四川雅安·统考中考真题）为加快川藏铁路建设进度，建设者节假日依然奋战在一线。工 地上工人师傅用叉车将质量为1000kg 的货物匀速提高15m 用时5s（g 取10/kg）。求： （1）货物的重力； （2）货物上升的速度； （3）叉车提升货物的功率。 【即时检测1】（2023·湖南株洲·株洲二中校考三模）电影《士兵突击》中王宝强饰演的许三多在他所在连 队的年度考核中 引体向上 破纪录。假设许三多在 “ ” 10s 内做了6 个 引体向上 ，则他 “ ” 10s 内做功的平 均功率的为（ ） ．15 B．15 ．150 D．1500 【即时检测1】（2023·湖南株洲·株洲二中校考三模）电影《士兵突击》中王宝强饰演的许三多在他所在连 队的年度考核中 引体向上 破纪录。假设许三多在 “ ” 10s 内做了6 个 引体向上 ，则他 “ ” 10s 内做功的平 均功率的为（ ） ．15 B．15 ．150 D．1500 角度3：P=Fv 的计算 【典例7】（2023·湖北十堰·统考中考真题）如图甲是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景，相关参数如下 表；执行任务过程中，该舰以恒定最大推进功率航行；（g 取 ）求： 排水量 吃水深度 最大航速 最大推进功 率 （1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小； （2）若十堰舰从静止出发，加速航行 时达到最大航速，图乙是本次航行的 图像，求加速阶段 的平均速度； （3）十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时，十堰舰所受阻力大小。 【即时检测1】（2023·山东济宁·统考一模）有人为曲阜建设献策：充分利用廖河与大沂河水上资源，打造 水上旅游路线，让游客乘坐画舫游船穿行其间，就可以尽享 不出城郭而获山水之怡，身居闹市而有林泉 “ 之致 的都市休闲意趣。如图所示，若画舫游船质量为 ” 2t，从廖河公出发以 的速度匀速行驶到四德 广场，所用时间约为10m，牵引力是 。通过计算回答： （1）从廖河公到四德广场河段大约多长？ （2）游船在河中排开水的体积多大？ （3）这次水上航行中，牵引力对游船做功的功率多大？ 【即时检测2】（2023·广东惠州·惠州市华侨中学校考模拟预测）一辆越野汽车的质量2t，汽车发动机的额 定功率120k，在水平直道路上从静止开始运动，经15s 运动200m 恰好达到最大速度，接着匀速运动20s 关闭发动机，滑行100m 停下，其v-t 图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恒为车重的02 倍。 （g 取10/kg）求： （1）在运动过程中受到的阻力； （2）汽车运动的最大速度v； （3）整个过程中克服阻力所做的功的大小。 角度4：功率的大小比较 【典例8】（2023·湖南长沙·统考中考真题）如图，大人和小孩分别将5 块相同的砖从一楼搬到二楼，在这 个过程中，下列说法正确的是（ ） ．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快 ．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快 【即时检测1】（多选）（2023·河北沧州·统考二模）用弹簧测力计在同一木板上拉同一木块，使它先后在 水平面和斜面上均以v 的速度做匀速直线运动且运动相同的时间，如图所示。已知水平面上拉力与斜面上 拉力之比为5 9 ∶，请分析下列说法正确的是（ ） ．相同时间内，甲、乙两次拉力对木块做功之比为5 9 ∶ B．甲、乙两次拉力做功的功率之比为5 9 ∶ ．甲中的木块受到的摩擦力比乙中的木块受到的摩擦力大 D．相同时间内，甲、乙两次克服摩擦力做功相等 【即时检测2】（2023·山东潍坊·昌邑市实验中学校考一模）完全相同的甲、乙两物体在水平拉力的作用下 沿同一水平面做匀速直线运动，其运动的s-t 图像如图所示。下列判断正确的是（ ） ．甲、乙两物体的运动速度大小相等 B．0~6s 拉力对甲物体做的功大于乙物体 ．0~6s 物体甲物体的动能等于乙物体的动能 D．0~6s 拉力对甲、乙两物体做功的功率相等 一、单选题 1．在学完力学后，某八年级同学进行了如下估测，其中最符合实际的是（ ） ．自身重力约为 B．自己站立时对水平地面的压强约为 ．自己一分钟跳绳的功率约为 D．自己从学楼一楼爬到二楼做功约 2．上完体育课，体育委员小明将一筐实心球提回器材室。若筐及实心球的总重为200，小明提着这筐实心 球在操场的水平跑道上匀速行走100m 后，通过竖直高度为15m 的阶梯到达器材室。下列说法正确的是（ ） ．小明通过阶梯过程中对这筐实心球做功为0 B．小明通过操场过程中对这筐实心球做功为2×104 ．整个过程中，小明对这筐实心球做功为3×103 D．整个过程中，小明对这筐实心球做功为23×103 3．关于做功、功率、机械效率的说法中正确的是（ ） ．有力作用在物体上，力一定对物体做功 B．在光滑水平面上由于惯性做匀速直线运动的物体，没有力做功 ．机械效率越高的机械做功越快 D．力对物体做功越多，功率就越大 4．质量为1300kg 的叉车托着质量为1000kg 的货物，在25s 时间内沿水平方向行驶了100m，如图甲所示； 接着在10s 内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。下列说法正确的是（ ） ．叉车水平行驶时地面对叉车的支持力为13×104 B．叉车水平行驶时地面对叉车的支持力做功的功率为92×104 ．叉车提升货物的过程中，克服货物重力做功为10×103 D．叉车提升货物的过程中，克服货物重力做功的功率为10×103 5．如图所示是我国运动员在冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿，下列说法中正确的是（ ） ．甲图中：速度滑冰运动员在水平冰道滑行，她所受重力没有做功 B．乙图中：自由滑雪空中技巧运动员在空中加速下落过程中，他的重力势能不变 ．丙图中：运动员将冰壶推出后，冰壶继续向前滑行，是因为受到惯性力的作用 D．丁图中：花样滑冰运动员在冰面上沿曲线匀速滑行，她的运动状态不变 6．如图所示的四种情形中，对力是否做功判断正确的是（ ） ．甲图中人举着杠铃保持静止的过程中，人对杠铃做了功 B．乙图中人推着小车在平直的道路上匀速行走，人对小车做了功 ．丙图中人提着滑板在平直的道路上匀速行走，人对滑板做了功 D．丁图中人用力搬石头出了汗但未搬动，人对石头做了功 7．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程随时间变化图像如图所示，下 列正确的是（ ） ．物体 时的速度大于 时的速度 B． 物体所受的拉力大于 物体所受的拉力 ． 拉力做的功小于 拉力做的功 D． 拉力做功的功率大于 拉力做功的功率 二、多选题 8．某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上 做匀速直线运动，且v 甲＜v 乙，若不计空气阻力，则汽车受到的牵引力为F 甲和F 乙，牵引力在相同时间内 所做的功甲和乙，以及所做的功率P 甲和P 乙之间的关系正确的是（ ） ．F 甲＝F 乙 B．F 甲＜F 乙 ．甲＜乙 D．P 甲＞P 乙 9．一个小球从点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、两点，如图所示。若、B 两点间的距离等 于B、两点间的距离，则下列说法中正确的是（ ） ．小球在下落过程中受力平衡 B．小球在下落过程中重力做功 ．小球所受的重力在B 段做的功等于在B 段做的功 D．小球所受的重力在B 段做功的功率大于在B 段做功的功率 10．如图所示，是滑雪运动员从高处加速下滑的情景。下列说法正确的是（ ） ．运动员所受合力为零 B．运动员加速下滑，因为受到惯性作用 ．运动员的重力势能转化为动能 D．运动员所受的重力做了功 11．生活中需要对一些物理量进行估测，以下估测接近实际的是（ ） ．一枚悬浮在盐水中的鸡蛋受到的浮力约为05 B．千佛山山顶的大气压约为 ．质量为60kg 的某学生从一楼走到二楼，做功约3600 D．将一瓶500mL 的矿泉水从地上拿起并举高到2m 处，做功约10 三、填空题 12．长 的细绳上端固定，下端系一个质量 的小球，将小球拉起至细绳与竖直方向成 角的位置，然后由静止释放，不计空气阻力，则小球摆到最低点时，重力做功 ，绳子做功 。 13．如图所示，这是北京冬奥会上的智能服务机器人，由内置电动机向机器人提供300 的水平动力，机器 人在水平地面上匀速直线运动5m 的过程中，水平动力做的功为 ；该过程中，机器人所受的重力对机 器人 （选填 做了功 或 不做功 ）。 “ ” “ ” 14．甲乙两辆汽车在水平公路上匀速直线行驶，牵引力之比F 甲∶F 乙=2 1 ∶，速度之比v 甲∶v 乙=2 1 ∶，所行 时间之比t 甲∶t 乙=1 3 ∶，则这两辆汽车牵引力所做功之比为甲∶乙= ，两辆汽车牵引力功率之比为P 甲∶P 乙= 。 15．2021 年7 月28 日，中国选手石智勇在 东京奥运会 男子举重 “ ” 73 公斤级比赛中，荣获决赛冠军，其 中挺举成绩是198kg，图乙是他在12s 内匀速由支撑到起立将杠铃举起的示意图，假设杠铃举高05m，则 该运动员对杠铃做功的功率为 ；将杠铃稳稳地举在空中停留3s 过程中，杠铃对运动员的压力为 ， 运动员对杠铃做的功为 。（g 取10/kg） 16．如图所示是北京冬奥会上的智能服务机器人，重为450。其内置电动机为机器人提供300 的水平动力， 机器人在水平地面上6s 内匀速前进了5m，则机器人所受的重力做功 ，水平动力做的功是 。 17．如题图，甲图中小明用推力F 水平向右推地面上的物体，乙、丙图分别是推力F、速度v 随时间t 变化 的关系图像，在0~1s 内推力F 做功为 ，在2~3s 内F 的功率为 ，在1~2s 内物体受到的摩擦力为 。 18．小丽斜向上丢沙包，如图所示，沙包在空中沿路径 运动，不计空气阻力，当沙包抛掷到最 高点时候，沙包处于 （选填 平衡 或 非平衡 ）状态；沙包离手后在空中飞行的过程中 “ ” “ ” （选 填 有 或 没有 ）力对它做功。 “ ” “ ” 19．在中考体育考试中，小刚投出的铅球的运动轨迹如图所示。若不考虑空气的作用力，则铅球从离开手 后到达最高点的过程中，铅球受 力的作用，此力的方向是 ，此过程中小刚的推力对铅球做的功约 。 20．如图所示，小林用水平推力F 向前推水平地面上的长方体木箱，此过程中，推力F 和木箱前进的速度 v 的大小随时间t 的变化情况分别如图甲、乙所示。则 内木箱做 （选填 匀速 或 变速 ）运动 “ ” “ ” ； 在第2s 时刻，木箱受到的摩擦力 ；在 内，推力F 做的功 ；在 内，推力对木箱所 做功的功率 。 四、计算题 21．近年来，国产新能源汽车因环保、节能、价格低廉等优势，越发受到人们欢迎。某型号的新能源汽车 满载时总质量为100