11.2 功率（专题训练）（解析版）2023-2024学年八年级物理上册同步考点解读与专题训练（人教版）

第第页\o"8.3摩擦力"11.2功率（专题训练）（解析版）1．（2023春•玄武区期中）下列关于中学生的估测符合实际的是（）A．对地面的压强约10000Pa B．骑自行车的功率约700W C．正常步行速度约5m/s D．正常体温为42℃【答案】A【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。【解答】解：A．中学生的体重在G＝500N左右，与水平地面的接触面积在0.05m2左右，对地面的压强约＝10000Pa，故A符合题意；B．人骑自行车时，车轮与地面之间的摩擦力大约15N，匀速行驶时双脚的动力等于摩擦力，也是15N；骑自行车的速度在5m/s左右，所以功率大约为，故B不符合题意；C．中学生正常步行的速度约1m/s，故C不符合题意；D．中学生正常体温约为37℃，故D不符合题意。故选：A。2．（2023春•顺义区期中）有两台机械甲和乙，甲的功率为162kW，乙的功率为128kW，下列说法正确的是（）A．甲一定比乙做功多 B．乙一定比甲做功多 C．甲一定比乙做功快 D．相同时间内，乙一定比甲做功多【答案】C【分析】功率是单位时间内做的功的多少，是描述物体做功快慢的物理量，功率大做功快，根据功、功率的关系分析即可。【解答】解：AB、由W＝Pt可知，做功的多少由功率和时间共同决定，甲的功率比乙的功率大，但是时间长短不确定，所以甲乙做功多少无法比较，故AB错误；C、甲的功率大，甲做功一定比乙做功快，故C正确；D、乙的功率小，由W＝Pt可知，相同时间内，乙一定比甲做功少，故D错误。故选：C。3．（2023•常州模拟）下列说法中正确的是（）A．做功快的机械，做功一定多 B．正在下落的苹果，如果所受的力全部消失，苹果将做匀速直线运动 C．小明用力推地上的木箱，没有推动，是因为推力小于摩擦力 D．起重机吊着重物匀速上升的过程中，拉力对重物不做功【答案】B【分析】（1）单位时间内所做的功叫做功率，功率是表示做功快慢的物理量；（2）根据牛顿第一定律：一切物体在不受外力时，总是保持静止状态或匀速直线运动状态。再结合物体原来的运动状态，可做出判断；（3）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，受到的力一定是平衡力；（4）功等于作用在物体上的力与物体沿力的方向通过的距离的乘积，根据功的概念来判断有没有做功。【解答】解：A、功率是表示做功快慢的物理量，做功快的机械，功率一定大，但做功不一定多。此选项错误；B、苹果原来是运动的，当外力全部消失时，苹果将保持原来的方向和速度不变，做匀速直线运动。此选项正确；C、木箱不动处于静止状态，是因为它受到的是平衡力的作用，即推力和摩擦力是一对平衡力，所以大小相等，推力等于摩擦力。此选项错误；D、吊着重物匀速上升，则拉力的方向沿力的方向，因此拉力对重物做功。此选项错误。故选：B。4．（2022•南昌二模）物理公式在确定物理量关系的同时，也确定了物理量的单位关系。初中阶段，单位J/s表示的物理量是功率，为了纪念对物理学作出杰出贡献的物理学家，该物理量的单位有一个专门的名称叫瓦特。【答案】功率；瓦特。【分析】功率的定义式是P＝，功率的国际单位是瓦特，用符号W表示，1W＝1J/s。【解答】解：功率的国际单位是瓦特，用符号W表示，由功率的定义式：P＝，知1W＝1J/s，故单位J/s表示的物理量是功率，为纪念瓦特做出的贡献，以其名字作为功率的单位。故答案为：功率；瓦特。5．（2022秋•临汾期末）物理学中，常用新的物理量对不同事物进行比较，比如要比较压力的作用效果，需要引入压强；要比较做功的快慢，需要引入功率，并用英国物理学家瓦特的名字来命名其单位。【答案】功率；瓦特。【分析】功率是表示做功快慢的物理量，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。【解答】解：要比较做功的快慢，需要引入功率，并用英国物理学家瓦特的名字来命名其单位。故答案为：功率；瓦特。6．（2022春•烟台期末）春游时，小明和小红决定爬山比赛，他们同时出发，结果又同时到达山顶。想判断谁的功率大，还需知道的物理量是（）A．山的高度 B．二人的体重 C．爬山的时间 D．二人身高【答案】B【分析】（1）做功的两个必要条件为：力和在力的方向上通过的距离，爬山时是克服自身的重力做功，功等于自身重力乘以山的高度，即W＝Gh；（2）功率等于做的功除以做这些功所用的时间，即P＝。【解答】解：爬山比赛，克服人的重力做功，爬山功率P＝＝，他们同时出发，结果又同时到达山顶，说明登山时间是相同的，要比较功率还要知道二人的体重。故选：B。7．（2023春•顺义区期中）举重是我国的优势体育项目，在抓举时，两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起，一位运动员将杠铃举起1.8m，对杠铃所做的功为W1，功率分别为P1；另一位运动员将杠铃举起1.9m，对杠铃所做的功为W2，功率为P2，则下列关系式中正确的是（）A．W1＜W2 B．W1＝W2 C．P1＞P2 D．P1＝P2【答案】A【分析】由题知举高1.9m的运动员比举高1.8m的运动员举得高，举起相同的杠铃时，举起的高度大，根据W＝Gh分析做功大小；又知道所用时间相同，再利用P＝比较功率大小。【解答】解：由题可知，两运动员分别将杠铃举高1.9m和1.8m，运动员举起杠铃的重力相同，因为举高1.9m的运动员比举高1.8m的运动员举得高，所以根据W＝Gh可知，W1＜W2；因为两运动员举起杠铃的时间相同，所以根据P＝可知，P1＜P2。故选：A。8．（2022秋•丹阳市期末）一小球由A点竖直上抛，经过B、C两个位置，且AB＝BC，如图所示，小球重力在AB、BC段做功分别为WAB、WBC，功率分别为PAB、PBC，则（）A．WAB＞WBC B．WAB＜WBC C．PAB＜PBC D．PAB＞PBC【答案】D【分析】小球的重力不变，已知AB＝BC，根据W＝Gh可知这两段物体做的功相等；因小球在上升时做减速运动，所以根据速度公式可知经过相同路程所用时间的关系，再根据功率公式得出它们的功率关系。【解答】解：由题知，AB＝BC，小球的重力不变，根据W＝Gh可知，小球重力在AB段和BC段做的功相等，即WAB＝WBC；由于小球在竖直上升时做减速运动，则根据t＝可知，小球在AB段运动的时间短，根据公式P＝可知，小球在AB段重力做功的功率大于BC段重力做功的功率，即PAB＞PBC。故选：D。9．（2021春•浦东新区期中）无论是人做功，还是利用机械做功，都有做功快与慢的问题。如图所示，为了比较物体做功的快慢，两位同学均将重物匀速地从一楼搬运到三楼。楼层高度相同、重物重力不同，图（d）的重物重力最大、（c）其次、（a）、（b）最小且相等。从图中提供的信息，进行归纳：（1）分析图中（a）与（b）相关信息，得出比较物体做功快慢的方法是做相同的功，比较做功时间，做功时间越少，做功越快。（2）分析图中（b）、（c）、（d）相关信息，得出比较物体做功快慢的方法是做功时间相同，比较做功多少，且做功越多，做功越快。【答案】（1）做相同的功，比较做功时间，做功时间越少，做功越快；（2）（b）、（c）、（d）；做功越多，做功越快。【分析】（1）物体做功快慢的影响因素：做功多少和做功时间。（2）比较物体做功的快慢采用控制变量法，相同的时间比较做功的多少，或做相同的功，比较做功时间。【解答】解：（1）分析图中（a）与（b）相关信息可知，重物重力相等，楼层高度相等，由W＝Fs＝Gh，两名同学做功相同；（a）做功时间比（b）少，所以（a）做功快，功率大；由此得出较物体做功快慢的方法是做相同的功，比较做功时间，做功时间越少，做功越快。（2）做功时间相同，比较做功多少，（b）、（c）、（d）三图做功时间相同，（d）的重物重力最大、（c）其次、（b）最小，且楼层高度相同，由W＝Gh可知，做功由多到少依次为：（d）、（c）、（b），即做功由快到慢依次为：（d）、（c）、（b）；所以选择（b）、（c）、（d）进行分析；由此可得出比较物体做功快慢的方法是做功时间相同，比较做功多少，且做功越多，做功越快。故答案为：（1）做相同的功，比较做功时间，做功时间越少，做功越快；（2）（b）、（c）、（d）；做功越多，做功越快。10．（2023•潍坊一模）如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使木块沿水平木板直线滑动，图乙是他在同一木板上两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法正确的是（）A．木块第1次受到的拉力较大 B．木块第2次受到的摩擦力较大 C．第1次拉力做功的功率较大 D．第1次拉力做的功较多【答案】C【分析】（1）滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关；先判断两次运动过程中滑动摩擦力的大小，然后根据图像判断木块两次的运动状态，然后根据二力平衡的条件分析拉力和摩擦力的关系；（2）根据决定功率的因素即木块的拉力和木块的速度进行分析；（3）根据作用在物体上的拉力和在拉力方向上通过的距离，利用公式W＝Fs比较两次做功的多少。【解答】解：AB、由于滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，上述两种过程中，木块对木板的压力没有变，接触面的粗糙程度没有变，故两次运动过程中滑动摩擦力相等，故B错误；从图像上可以看出，木块两次都是做匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，因为摩擦力相等，拉力也相等故A错误；C、从图中可以看出第1次木块运动的速度较大，而木块所受的拉力不变，根据公式P＝＝＝Fv可知，拉力第1次做功的功率大，故C正确；D、两次的拉力相同，两次运动距离也相等，所以两次做的功相等，故D错误。故选：C。11．（2022春•天桥区校级期中）（多选）如图所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是（）A．大人比小孩做功多 B．大人比小孩做功少 C．大人功率大 D．小孩功率大【答案】AC【分析】大人与孩爬相同的楼梯，体重不同，根据W＝Gh判断两人功大小关系；比较大人与小孩做功大小和所用时间，利用P＝比较二人功率大小。【解答】解：AB、由题意可知，大人与孩爬相同的楼梯，则高度相同，体重不同，根据W＝Gh可知，大人做功多，故A正确、B错误；CD、大人和小孩爬楼梯所用时间相同，由P＝可知，大人功率大，故C正确、D错误。故选：AC。12．（2023•兰州模拟）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块运动的图像分别是图乙中的A、B图像，两次对应的弹簧测力计示数分别为FA、FB，两次拉力的功率分别为PA、PB，则FA＝FB，PA＞PB。（选填“＜”“＝”或“＞”）【答案】＝；＞。【分析】（1）根据图乙可知，弹簧测力计拉动木块在水平面上做匀速直线运动，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力的作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，其大小相等。（2）滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关。（3）根据P＝＝＝Fv判断两次拉力的功率的关系。【解答】解：（1）结合图像A、B可知木块两次都做匀速直线运动，由二力平衡条件可知拉力与滑动摩擦力的大小相等；两次拉动木块运动时压力大小、接触面的粗糙程度均相同，故滑动摩擦力的大小相等，所以拉力的大小也相等，即FA＝FB。（2）从图象中可知，第一次木块的速度为4m/s，第二次木块的速度为v′＝＝＝2m/s，则第一次木块的速度较大，且两次拉力的大小相等，根据公式P＝Fv可知，第一次拉力的功率较大，即PA＞PB。故答案为：＝；＞。13．（2022秋•淮安期末）如图所示，小华和小红一起坐在秋千凳上荡秋千，她们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，她们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。则W1＜W2（＞/＜/＝），P1＜P2（＞/＜/＝）。【答案】＜；＜。【分析】利用做功公式W＝Fs＝Gh，以及功率公式P＝进行判断。【解答】解：（1）从最高点下摆到最低点的过程中，小华和小红的重力做功分别为：W1＝G1h，W2＝G2h，因为h相同，且G1＜G2，则W1＜W2；（2）由P＝可知，小华和小红的重力做功的功率分别为：P1＝，P2＝，因为t相同，W1＜W2，所以P1＜P2。故答案为：＜；＜。14．（2022•花都区一模）如图甲所示，水平地面B点两侧粗糙程度不同，BC段的长度大于AB段的长度，重为5N的物体在大小不变的水平拉力F作用下向右做直线运动，拉力F的大小如弹簧测力计所示，此过程物体的动能随时间变化的图象如图乙所示。（1）物体在AB段运动时，水平方向受力是否平衡？不平衡，你的判断依据是物体在AB段运动时动能增大，说明物体在AB段做加速运动；（2）物体在AB段所受的摩擦力fAB不等于（选填“等于”或“不等于”）它在BC段所受的摩擦力fBC，你的判断依据是物体的运动状态不同；结合图象分析可得fBC＝2.6N；（3）水平拉力F在AB段所做的功小于其在BC段所做的功，水平拉力F在AB段所做功的功率小于其在BC段所做功的功率。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】（1）不平衡；物体在AB段运动时动能增大，说明物体在做加速运动；（2）不等于；物体的运动状态不同；2.6；（3）小于；小于【分析】（1）动能的大小与物体的质量和速度有关；当物体做匀速直线运动时，水平方向受平衡力作用；（2）动能的大小与质量、速度有关；根据物体在AB段的运动状态判定拉力与摩擦力的大小关系；根据物体BC段的运动状态，利用二力平衡条件分析摩擦力与拉力的大小关系；根据弹簧测力计的分度值和指针的位置读出弹簧测力计的示数；（3）根据W＝Fs分析做功的大小关系；根据P＝分析功率的大小关系。【解答】解：（1）由图乙可知：AB段物体动能增大，但物体的质量不变，所以是物体的速度变大，即在AB段物体在做加速匀速，即：运动状态在改变，所以物体在水平方向上受力不平衡；（2）由图乙可知，物体在AB段的动能变大，物体的质量不变，则物体的速度变大，所以物体在AB段做加速运动，水平方向上受到的拉力要大于摩擦力，即F＞fAB；物体在BC段的动能不变，质量不变，速度不变，所以物体在BC段做匀速直线运动，此时受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，F＝fBC，所以物体在AB段所受的摩擦力fAB不等于它在BC段所受的摩擦力fBC；由图甲可知，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为F＝2.6N，所以fBC＝2.6N；（3）拉力保持不变，BC段的长度大于AB段的长度，根据W＝Fs可知，水平拉力F在AB段所做的功小于其在BC段所做的功；物体在AB段和BC段运动的时间相同，根据P＝可知，水平拉力F在AB段所做功的功率小于其在BC段所做功的功率。故答案为：（1）不平衡；物体在AB段运动时动能增大，说明物体在做加速运动；（2）不等于；物体的运动状态不同；2.6；（3）小于；小于。15．（2022秋•宁远县期末）星期天，小明和爸爸一起去登九嶷山娥皇峰。小明用了40min登上峰顶，爸爸用了50min登上峰顶，爸爸的体重是小明的2倍，则小明与爸爸登上峰顶时所做功及做功的功率之比是（）A．2：15：2 B．1：25：8 C．1：28：5 D．2：15：8【答案】B【分析】根据W＝Gh得到两人登到山顶做的功之比，再根据P＝得到两人的功率之比。【解答】解：小明与爸爸所爬山的高度相同，即上升的高度h相等，小明与爸爸登上峰顶时所做功之比：；做功的功率之比：。故选：B。16．（2023•青原区校级一模）为充分发挥考试对增强青少年体质积极导向作用，很多城市把跳绳（如图所示）列入了初中体育学业水平测试项目。某初三学生1min完成了180次跳绳，以下相关估测不符合实际的是（）A．学生质量可能是50kg B．每次跳起的高度约为4cm C．学生1min做功约为20J D．学生做功的功率约为70W【答案】C【分析】（1）大多数初三学生的质量约为50kg；（2）跳绳每次起跳的高度约为4cm～5cm；（3）根据W＝Gh＝mgh算出学生1min跳绳做的功，由P＝算出学生做功的功率。【解答】解：A、大多数初三学生的质量约为50kg，故A符合实际；B、跳绳每次起跳的高度约为4cm～5cm，故B符合实际；CD、学生1min跳绳180次，做的功约为：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×4×10﹣2m×180＝3600J，故C不符合实际；学生做功的功率为：P＝＝＝60W，60W与70W相差不大，故D符合实际。故选：C。17．（2022秋•崇川区期末）地秤可用来称量较重的物体，如图所示，ABCD为地秤称量面，称量面与左侧水平地面相平，有一根粗细均匀的实心直钢材，长度为2m，现用320N的拉力让钢材以某一速度自左向右水平匀速运动，从图示位置开始计时，经过8s钢材重心与称量面的中心恰好重合，此过程中拉力的做功功率最接近（）A．160W B．200W C．240W D．420W【答案】见试题解答内容【分析】形状规则，质量分布均匀物体的重心在物体的几何中心，据此确定图中钢材的重心位置，用刻度尺测出图中地坪中DC和钢材右侧到地坪AD之间的距离和钢材长度，结合钢材的实际长度求出DC和钢材右侧到地坪AD的实际长度，结合经过8s钢材重心与称量面的中心恰好重合可知钢材移动的距离，根据W＝Fs求出拉力做的功，利用P＝求拉力做功的功率。【解答】解：因为形状规则，质量分布均匀物体的重心在物体的几何中心，所以图中钢材的重心距钢材右侧的距离为L钢图，用刻度尺测出图中地坪中DC的长度为LDC图＝14mm，钢材右侧到地坪AD之间的距离为L距图＝6mm，钢材的长度为L钢图＝9mm，因为经过8s钢材重心与称量面的中心恰好重合，所以图中钢材重心移动的距离：s图＝L钢图+L距图+LDC图＝×9mm+6mm+×14mm＝17.5mm，则钢材重心实际移动的距离：s＝×s图＝×17.5mm≈3.9m，则拉力做的功：W＝Fs＝320N×3.9m＝1248J，此过程中拉力的做功功率：P＝＝＝156W，故A选项最接近。故选：A。18．（2023•广饶县模拟）如图为我国自行研制的歼﹣10战斗机在国庆阅兵中的图展示，战斗机起飞时的质量为1.5×104kg，发动机用1.2×105N的推力使飞机在10s内前进5000m，则发动机推力的功率为6×107W。（g取10N/kg）【答案】故答案为：6×107。【分析】知道发动机的推力和前进的距离，根据W＝Fs求出发动机推力做的功，利用P＝求出发动机推力的功率。【解答】解：发动机推力做的功：W＝Fs＝1.2×105N×5000m＝6×108J，则发动机推力的功率：P＝＝＝6×107W。故答案为：6×107。19．（2023•杨浦区二模）如图（a）所示人的前臂（尺骨与桡骨组成的整体）可看作为杠杆，其阻力臂是动力臂的8倍，若阻力大小为100牛，则肱二头肌产生的动力大小为10牛。如图（b）所示用力F在2秒内匀速提升重为40牛的物体至0.5米高处，力F做的功为20焦，功率为10瓦。（滑轮与细绳的重力及摩擦均不计）【答案】20；10。【分析】使用动滑轮可以省一半力，不考虑动滑轮重和摩擦，F＝G物，不计滑轮重和摩擦，拉力做的功等于克服重力所做的功；功率等于功除以时间。【解答】解：滑轮与细绳的重力及摩擦均不计，由图可知，n＝2，则F＝G物＝×40N＝20N，力F做的功为W＝Fs＝Fnh＝20N×2×0.5m＝20J，功率为。故答案为：20；10。20．（2023•无为市一模）在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s～8s内木箱受到的推力恒为100N，在这段时间（4s～8s）内，木箱受到的推力的功率是100W。【答案】100。【分析】已知在4s～8s内木箱受到的推力，根据图象读出在4s～8s内木箱匀速行驶的速度，利用P＝＝＝Fv求出在这段时间（4s～8s）内木箱受到的推力的功率。【解答】解：已知在4s～8s内木箱受到的推力恒为100N，由图象可知，在4s～8s内木箱匀速行驶的速度v＝1m/s，则在这段时间（4s～8s）内，木箱受到的推力的功率：P＝＝＝Fv＝100N×1m/s＝100W。故答案为：100。21．（2023•内黄县二模）杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演，甲站在地面上，肩上顶着一根重量为G1＝40N的竖直竹竿，质量为m2＝55kg的乙用5s钟的时间沿竹竿匀速上爬4m，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m。求在此过程中：（1）乙沿竹竿上爬的速度；（2）乙克服摩擦力所做的功和功率；（3）已知甲的质量为70kg，两脚与地面接触面积约为0.05m2，甲对地面的压强是多大？【答案】（1）乙沿竹竿上爬的速度是0.8m/s；（2）乙克服摩擦力所做的功是2200J，功率是440W；（3）已知甲的质量为70kg，两脚与地面接触面积约为0.05m2，甲对地面的压强是25800Pa。【分析】（1）利用速度公式求得乙沿竹竿上爬的速度；（2）根据G＝mg求得乙的重力；乙沿竹竿匀速上爬时均处于平衡状态，受到的摩擦力和重力是一对平衡力，二力大小相等，方向相反，根据W＝fs求出乙克服摩擦力做的功，根据P＝求得乙克服摩擦力做功的功率；（3）根据G＝mg得到甲的重力，甲对地面的压力等于甲、乙和竹竿的总重力，根据p＝得到甲对地面的压强。【解答】解：（1）乙沿竹竿上爬的速度为：v＝＝0.8m/s；（2）乙的重力：G2＝m2g＝55kg×10N/kg＝550N，乙沿竹竿匀速上爬时均处于平衡状态，受到的摩擦力和重力是一对平衡力，所以乙受到摩擦力的大小f＝G2＝550N，方向和重力的方向相反，即竖直向上，当乙静止时，不做功，所以在此过程中，乙克服摩擦力做的功：W＝fs＝550N×4m＝2200J，乙克服摩擦力做功的功率为：P＝＝440W；（3）甲的重力：G3＝m3g＝70kg×10N/kg＝700N，甲对地面的压力：F＝G1+G2+G3＝40N+550N+700N＝1290N，甲对地面的压强：p＝＝＝25800Pa。答：（1）乙沿竹竿上爬的速度是0.8m/s；（2）乙克服摩擦力所做的功是2200J，功率是440W；（3）已知甲的质量为70kg，两脚与地面接触面积约为0.05m2，甲对地面的压强是25800Pa。22．（2023•淮北二模）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）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，其牵引力所做的功为800J，功率为8W。【分析】（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，二力大小相等，根据F＝G＝mg求出擦窗机器人匀速向上运动过程中的牵引力；（2）根据s＝vt求出擦窗机器人匀速向上运动100s移动的距离，根据W＝Fs求出牵引力所做的功，再根据P＝求出牵引力所做功的功率。【解答】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）由v＝可得，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：P＝＝＝8W。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，其牵引力所做的功为800J，功率为8W。23．（2023•潮南区一模）如图所示，某电动叉车抬升石材的情景。电动叉车将1500kg石材完成一次最大起升高度，用时30s，其项目参数如下表。（g取10N/kg）项目参数额定载重（kg）1500最大起升高度（m）3空载行驶速度（km/h）5空载质量（kg）720轮胎接地总面积（m2）0.08（1）求石材被抬升的速度；（2）求电机对石材做功的功率；（3）求空载的电动叉车静止时对水平地面的压强。【答案】（1）石材被抬升的速度为0.1m/s；（2）电机对石材做功的功率为1.5×103W；（3）空载的电动叉车静止时对水平地面的压强为9×104Pa。【分析】（1）根据v＝可以求得石材被抬升的速度；（2）根据G＝mg求石材的重力，根据W＝Gh求得电机对石材做的功，根据P＝可以求得电机对石材做功的功率；（3）电动叉车对水平地面的压力等于其重力，根据F＝G＝mg求得压力的大小，再根据p＝可以求空载的电动叉车静止时对水平地面的压强。【解答】解：（1）最大起升高度为3m，电动叉车将石材完成一次最大起升高度，用时30s，石材被抬升的速度为；（2）石材的重力为G＝mg＝1500kg×10N/kg＝1.5×104N，电机对石材做的功为W＝Gh＝1.5×104N×3m＝4.5×104J，电机对石材做功的功率为；（3）由题意可知，空载叉车静止时，其对地面的压力与受到的重力大小相等，空载叉车对地面的压力为F压＝G'＝m'g＝720kg×10N/kg＝7.2×103N，空载的电动叉车静止时对水平地面的压强为p＝＝＝9×104Pa。答：（1）石材被抬升的速度为0.1m/s；（2）电机对石材做功的功率为1.5×103W；（3）空载的电动叉车静止时对水平地面的压强为9×104Pa。24．（2022秋•徐州期末）一位同学从一楼走到三楼，要估测他上楼的功率，下列数据中不需要测量的是（）A．体重 B．楼高 C．上楼时间 D．上楼步数【答案】D【分析】上楼就是克服自身的重力做功；我们可以用台秤测出自身的质量，根据G＝mg求出重力，用皮尺测出楼高，根据W＝Gh求出上楼时所做的功，用秒表测出上楼的时间，根据P＝求出上楼的功率。【解答】解：自己上楼时的功率：P＝＝，需要测量的物理量是小明的体重、楼层的高度、上楼时所用的时间，不需要测量上楼步数。故选：D。25．（2022秋•工业园区校级期中）风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、刻度尺和秒表。（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对回形针做功的功率来测定风车做功的功率。（2）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，回形针的个数n，则风车做功的功率P＝（请用题给符号写出表达式）。（3）实验过程中，风车转轴处总会有摩擦，摩擦较小时与摩擦较大时相比，较小（选填：大/小）时测得风车的功率值较大。【答案】（1）回形针；（2）；（3）小。【分析】（1）由图可知，回形针随风车的转动会上升，测量细线对回形针做功的功率即可测出风车做功的功率；（2）根据做功公式和功率公式得出细线对回形针做功的功率即为风车做功功率的表达式；（3）风速一定时，总能量不变，根据能量的转化分析测得风车的功率值如何变化。【解答】解：（1）由实验装置可知，回形针随风车的转动会上升，通过测量细线对回形针做功的功率即可粗略测定风车在一定风速下做功的功率，这用到了转换法；（2）若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率：P＝＝＝；（3）风速一定时，总能量不变，摩擦较小与摩擦较大相比，摩擦较小时克服风车转轴处摩擦消耗的能量小，能提升回形针的重力较大，所以测得风车的功率值会大于摩擦较大时的功率值。故答案为：（1）回形针；（2）；（3）小。26．（2022春•长宁区校级期中）某同学研究物体做功的快慢与哪些因素有关，他选用三台电动机匀速提升重物，发现电动机甲做功最快，乙其次，丙最慢，分别将每次吊运重物的牵引力和速度记录在三个表格中。表一甲表二乙表三丙序号牵引力（牛）速度（米/秒）序号牵引力（牛）速度（米/秒）序号牵引力（牛）速度（米/秒）124423722242541.5841381680.75980.5①分析比较实验序号1、4、7或2、5、8或3、6的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是当牵引力相同时，速度越大，做功越快；②分析比较实验序号2、7或3、8的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当速度相同时，牵引力越大，物体做功越快。③进一步分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论：（a）分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：牵引力和速度乘积相同时，做功快慢相同；（b）分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：牵引力与速度之积越大时，做功越快。【答案】①当牵引力相同时，速度越大，做功越快；②2、7或3、8；③（a）牵引力和速度乘积相同时，做功快慢相同；（b）牵引力与速度之积越大时，做功越快。【分析】根据题意知，电动机甲做功最快，乙其次，丙最慢。①分析比较实验序号1、4、7或2、5、8或3、6的数据，找出不变的量和变化的量，结合已知条件分析回答；②已知电动机甲做功最快，丙最慢。要求速度相同，研究做快慢与牵引力的大小关系，据此找出相关的实验，结合已知条件得出结论；③（a）根据比较表一、表二或表三中的数据可知，得出每个表中牵引力与速度之积，从而得出结论。（b）根据表一中牵引力与速度之积大于表二中牵引力与速度之积大于表三中牵引力与速度之积，结合已知条件，从而得出结论。【解答】解：已知电动机甲做功最快，乙其次，丙最慢。①分析比较实验序号1、4、7数据可知，牵引力均为2N，而4米/秒＞3米/秒＞2米/秒，故可知当牵引力相同时，速度越大，物体做功越快，或分析2、5、8或分析3、6的数据及观察到的现象也可得出类似的结论，可得出的初步结论是：当牵引力相同时，速度越大，物体做功越快；②已知电动机甲做功最快，丙最慢。要求速度相同，研究做快慢与牵引力的大小关系，故根据表中数据可知，分析比较实验序号2、7或3、8的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当速度相同时，牵引力越大，物体做功越快；③（a）根据比较表一、表二或表三中的数据可知，表一中牵引力与速度之积：2牛×4米/秒＝4牛×2米/秒＝8牛×1米/秒；表二中牵引力与速度之积：2牛×3米/秒＝4牛×1.5米/秒＝8牛×0.75米/秒；表三中牵引力与速度之积：2牛×2米/秒＝4牛×1米/秒＝8牛×0.5米/秒；分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，结合已知条件，故得出牵引力和速度和乘积相同时，做功快慢相同；（b）因表一中牵引力与速度之积大于表二中牵引力与速度之积大于表三中牵引力与速度之积，已知电动机甲做功最快，乙其次，丙最慢，故分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：牵引力与速度之积越大时，做功越快。故答案为：①当牵引力相同时，速度越大，做功越快；②2、7或3、8；③（a）牵引力和速度乘积相同时，做功快慢相同；（b）牵引力与速度之积越大时，做功越快。27．（2021秋•常山县期末）几位同学按照老师的要求合作做实验，估测上楼时的功率。（1）比较哪位同学上楼时功率大，小明等同学共设计了三种方案，其中可行的是B①控制上楼用的时间相同，测量出各自的体重、上楼的高度，算出功率进行比较。②控制上楼的高度相同，测量出各自的体重、上楼用的时间，算出功率进行比较。③测量出各自的体重、上楼用的时间和上楼的高度，算出功率进行比较。A．只有①B．只有①②C．只有