功和功率-（2019-2023）中考模拟物理分项汇编解析

PAGE1专题12功和功率（解析版）1．（2022·安徽·统考中考真题）在一次跳伞表演中，运动员在的时间内竖直向下匀速降落了。若运动员和降落伞作为整体受到的重力为，求这个整体在该过程中：（1）所受阻力的大小；（2）所受重力做功的功率。【答案】（1）1000N；（2）6000W【解析】解：（1）有题可知，运动员在做匀速直线运动，故受到的阻力与重力是一对平衡力，故阻力为（2）重力做的功为所受重力做功的功率为答：（1）所受阻力的大小1000N；（2）所受重力做功的功率为6000W。2．（2021·安徽·统考中考真题）如图所示，小明在单杠上做引体向上运动，每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500N，握拳时手臂的长度为0.6m，完成4次引体向上所用的时间为10s。求：（1）小明完成1次引体向上所做的功；（2）10s内小明做引体向上的功率。【答案】（1）300J；（2）120W【解析】解：（1）小明完成1次引体向上使身体上升的高度等于握拳时手臂的长度，则所做的功为W=Gh=500N×0.6m=300J（2）10s内小明做了4次引体向上，则做引体向上的功率为P=120W答：（1）小明完成1次引体向上所做的功为300J；（2）10s内小明做引体向上的功率为120W。3．（2021·安徽·统考中考真题）中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳能电池翼，单翼的发电功率可达9kW，从能量转化的角度分析“9kW”表示的物理意义是：______。【答案】1s可将9kJ太阳能转化为电能【解析】太阳能电池工作时，将太阳能转化为电能，9kW表示1s可将9kJ太阳能转化为电能。4．（2020·安徽·统考中考真题）在车站广场上，常常看见人们将旅行包B平放在拉杆箱A上，如图甲所示。假设作用在箱子上的水平推力，F推=20N，A、B一起做匀速直线运动。(1)将旅行包B看成一个有质量的点，如图乙所示。请在图乙中画出运动过程中B的受力示意图；(2)若10s内箱子运动的距离为8m，求力F推做功的功率。【答案】(1)；(2)16W【解析】(1)A、B一起做匀速直线运动，即旅行包B静止在拉杆箱A上，只受到本身竖直向下的重力和拉杆箱对它竖直向上的支持力的作用，如图所示(2)推力做的功W=Fs=160J推力做功的功率答：(2)若10s内箱子运动的距离为8m，推力做功的功率为16W。5．（2019·安徽·中考真题）如图所示，水平地面上一个重为50N的物体,在大小为10N的水平拉力下作用下,向左做匀速直线运动，在5s的时间内通过的距离为2m.求物体运动过程中（1）所受摩擦力的大小;（2）拉力F做功的功率．【答案】（1）10N（2）4W【解析】（1）用10N的水平拉力，拉着物体向左做匀速直线运动，物体处于平衡状态，则地面对物体的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，故f=F=10N；（2）拉力F做的功：=10N×2m=20J，拉力F做功的功率：．1．（2023·安徽合肥·统考三模）在2023年中考体育考试的跳绳测试中，小明1min跳了180次，若他的质量为50kg，每次跳起的高度为4cm，求：（1）小明跳一次绳所做的功；（2）小明1min内跳绳时的功率。【答案】（1）20J；（2）60W【解析】解：（1）跳一次绳所做的功（2）180次跳绳做功小明1min内跳绳的功率答：（1）小明跳一次绳所做的功为20J；（2）小明1min内跳绳时的功率60W。2．（2023·安徽合肥·统考二模）如图甲所示，有一辆总重为1.5×104N的汽车，经过一段水平路面后，发动机再以9×104W的恒定功率匀速爬上长200m、高10m的斜坡，用时20s。在此过程中求：（1）汽车爬坡时克服重力所做的功；（2）汽车发动机牵引力做的功；（3）汽车爬坡时所受阻力。【答案】（1）1.5×105J；（2）1.8×106J；（3）8.25×103N【解析】解：（1）汽车上坡时克服重力做的功（2）牵引力做的功（3）由能量守恒可知克服阻力做的功为阻力大小为答：（1）汽车爬坡时克服重力所做的功是1.5×105J；（2）汽车发动机牵引力做的功是1.8×106J；（3）汽车爬坡时所受阻力是8.25×103N。3．（2023·安徽合肥·统考二模）合肥轨道交通5号线全线长约40km，列车质量大约为3×104kg，行驶过程中列车受到的牵引力为1×104N，全程需要40分钟。请计算：（1）若列车与轨道的接触面积约为500cm2，该列车在平直轨道上静止时对轨道的压强；（2）若该列车在平直轨道上匀速行驶全程，牵引机车做功的功率。【答案】（1）6×106Pa；（2）1.67×105W【解析】解：（1）列车在平直轨道上静止时对轨道的压力等于列车重力则列车对轨道的压强（2）列车在平直轨道上匀速行驶牵引机车做功牵引机车做功的功率为答：（1）该列车在平直轨道上静止时对轨道的压强为6×106Pa；（2）列车在平直轨道上匀速行驶全程，牵引机车做功的功率为1.67×105W。4．（2023·安徽合肥·合肥38中校考二模）古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m，所受重力为3000N的均匀杆AB，可以绕转轴B点在竖直平面内转动，在B点正上方10m处固定一个定滑轮C，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连。（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦，=1.4，=1.7）。求：（1）若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成30°角，此时的拉力F1大小；（2）若在10s内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成45°角，则该过程中人拉力做功的功率。【答案】（1）1500N；（2）1050W【解析】解：（1）若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成30°角时，动力臂为阻力臂为根据杠杆平衡的条件可求动力为带入数据为解得（2）10s内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成45°角时，吊桥重心上升的距离为则拉力做的功为功率为答：（1）若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成30°角，此时的拉力F1为1500N；（2）若在10s内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面成45°角，则该过程中人拉力做功的功率为1050W。5．（2023·安徽合肥·统考模拟预测）2022年11月8日，第十四届珠海航展顺利召开。中国展示了一款彩虹﹣7无人机，它是一款高空、亚音速、隐形无人机，起飞最大质量13t，最大升限13000m；当它以720km/h的速度匀速直线巡航时，受到的阻力为其最大重力的0.1倍。求：（g取10N/kg）（1）彩虹﹣7无人机最大质量起飞时，受到的重力G；（2）彩虹﹣7无人机匀速直线巡航时，牵引力的功率P。

【答案】（1）1.3×105N；（2）2.6×106W【解析】解：（1）无人机起飞最大质量13t，无人机的重力（2）彩虹﹣7无人机巡航时做匀速直线运动，其受到的阻力等于其牵引力，受到的阻力为其最大重力的0.1倍，则由可得无人机匀速直线巡航时，牵引力的功率为答：（1）彩虹﹣7无人机最大质量起飞时，受到的重力为1.3×105N；（2）彩虹﹣7无人机匀速直线巡航时，牵引力的功率为2.6×106W。6．（2023·安徽滁州·统考一模）如图所示，物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重和摩擦，若5s内将物体匀速提高1m，求：（1）拉力F做的功；（2）拉力的功率。【答案】（1）12J；（2）2.4W【解析】解：（1）由图可知动滑轮上的绳子根数n＝3，绳端拉力为绳子自由端移动的距离为拉力F做的功为（2）拉力的功率为答：（1）拉力F做的功是12J；（2）拉力的功率是2.4W。7．（2023·安徽滁州·统考一模）如图所示的是一款擦窗机器人。已知擦窗机器人和它装的水的总质量为4kg，匀速向上运动的速度为0.2m/s。不考虑擦窗机器人与窗户之间的摩擦。（1）擦窗机器人匀速向上运动过程中的牵引力是多少？（2）擦窗机器人匀速向上运动100s，其牵引力所做的功和功率分别是多少？【答案】（1）40N；（2）800J，8W【解析】解：（1）不考虑擦窗机器人与窗户之间的摩擦，擦窗机器人匀速向上运动时受到竖直向上的牵引力和竖直向下的重力是一对平衡力，则擦窗机器人匀速向上运动过程中的牵引力F=G=mg=4kg×10N/kg=40N（2）擦窗机器人匀速向上运动100s移动的距离s=vt=0.2m/s×100s=20m牵引力所做的功W=Fs=40N×20m=800J牵引力所做功的功率答：（1）擦窗机器人匀速向上运动过程中的牵引力是40N；（2）擦窗机器人匀速向上运动100s，其牵引力所做的功和功率分别是800J和8W。8．（2023·安徽阜阳·统考一模）如图甲，小驰在做家务劳动时，用平行于水平地面的力F推沙发，F的方向始终不变，大小与时间t的关系和沙发速度v与时间t的关系，如图乙所示。求：（1）6~9s内沙发受到地面对它的摩擦力；（2）已知3~6s内沙发移动的距离为0.3m，这段时间内沙发克服摩擦力做功的功率。【答案】（1）80N；（2）8W【解析】解：（1）由图乙可知6~9s内小驰对沙发的推力F=80N，由图丙可知此时沙发做匀速直线运动，处于平衡状态，由力的平衡条件可知，地面对沙发的摩擦力为f=F=80N（2）由图丙可知，3~9s内沙发都处于运动状态，受到摩擦力为滑动摩擦力，因为压力和接触面的粗糙程度保持不变，所以3~6s内沙发受到的摩擦力仍为80N，这段时间内沙发克服摩擦力做的功为W=fs=80N×0.3m=24J则沙发克服摩擦力做功的功率为答：（1）6~9s内沙发受到地面对它的摩擦力为80N；（2）这段时间内沙发克服摩擦力做功的功率为8W。9．（2023·安徽宿州·校考模拟预测）汪老师骑摩托车去3km外的加油站加油，已知摩托车的最大输出功率为6kW，摩托车以最大功率匀速行驶时受到的阻力为400N，求：（1）摩托车以最大功率匀速行驶时的速度是多少？（2）以最大功率匀速行驶到加油站的过程中，摩托车发动机所做的功是多少？【答案】（1）15m/s；（2）1.2×106J【解析】（1）摩托车匀速行驶时牵引力和阻力是平衡力，牵引力由可得，摩托车以最大功率匀速行驶时的速度（2）以最大功率匀速行驶到加油站的过程中，运动的时间摩托车发动机所做的功答：（1）摩托车以最大功率匀速行驶时的速度是15m/s；（2）以最大功率匀速行驶到加油站的过程中，摩托车发动机所做的功是1.2×106J。10．（2023·安徽亳州·校考一模）如图所示，将底面积为100cm2、质量为600g的物块B叠加在底面积为150cm2、质量为2400g的物块A上，然后一起放置在水平地面上，在水平向右、大小为10N的拉力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，已知30s内两物块一起运动了15m（g＝10N/kg）。求：（1）当两物块静止在水平地面上时，物块A对地面的压强大小；（2）拉力F做功功率大小。【答案】（1）2000Pa；（2）5W【解析】解：（1）当两物块静止在水平地面上时，对地面的压力为物块A对地面的压强大小为（2）拉力做的功为拉力的功率为答：（1）当两物块静止在水平地面上时，物块A对地面的压强大小为2000Pa；（2）拉力F做功功率大小为5W。11．（2023·安徽池州·校联考二模）如图所示，固定的斜面长s=1.2m，高h=0.3m。沿斜面向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，则物块受到的摩擦力为________N。

【答案】1【解析】拉力所做的总功为W总=Fs=5N×1.2m=6J此过程所做的有用功为W有=Gh=16N×0.3m=4.8J所做额外功为W额=W总-W有=6J-4.8J=1.2J摩擦力为12．（2023·安徽·统考模拟预测）小军在整理房间时，用水平推力推动玩具箱使其在水平地面上沿直线匀速前进了5m，如图所示。已知玩具箱的质量为20kg，地面对玩具箱的摩擦力的大小恒为60N，则小军对玩具箱做的功为___________J。【答案】300【解析】小军只在水平方向对玩具箱做功，玩具箱匀速直线运动，水平的推力与摩擦力大小相等为60N，移动的距离为5m，所做的功为13．（2023·安徽黄山·统考一模）如图所示，小芳同学参加学校举行的跳绳比赛，她1min跳了180次，每次跳起的高度为5cm，已知她的质量为40kg，她跳绳时的功率是________W。【答案】60【解析】小芳跳180次克服重力做的功她跳绳时的功率是14．（2023·安徽芜湖·统考二模）如图所示，一个学生想通过登楼梯来估测自己的功率。已知楼梯每级楼梯高度为H，共有N级楼梯，他自身的质量为m