2024年中考物理题型专题难点（全国）专题29 机械功与功率综合难题填空题（教师版）

2024年物理中考二轮复习以题型精炼攻克难点亮点的60个小微专题专题29机械功与功率综合难题填空题1.宽握距引体向上要求：两手用宽握距正握（掌心向前）单杠，略宽于肩，两脚离地，两臂自然下垂伸直，用力将身体往上拉起，下巴超过单杠时稍作停顿，然后回复完全下垂，即为完成1次，小明同学体重600N，正握单杠且两臂自然下垂伸直时，下巴与单杠的高度差是0.4m，他在某次测试中，1min内完成了10次引体向上，则他完成1次引体向上至少做功_______J，整个测试过程中做功的平均功率最小是______W。【答案】24040【解析】完成1次引体向上至少做功1min内完成了10次引体向上，整个测试过程中做功整个测试过程中做功的的平均功率最小是2.我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克，如图所示，它即可像普通坦克一样在陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行｡该坦克的质量为22t，配备发动机的最大功率为420kW，若在水中匀速航行时，最大速度为18km/h，此时受到的阻力为_____｡【答案】【解析】坦克在深水中航行时，最大速度v＝18km/h＝5m/s发动机的最大功率P＝420kW＝W由得，坦克的牵引力因为坦克是匀速航行，坦克受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以，坦克受到的阻力f＝F＝8.4×104N3.如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F﹣t和v﹣t图像分别如图乙、丙所示，则在t＝3s时，物体受到的摩擦力为N；在第4s到第6s内，拉力F对物体所做的功为J。【答案】4；16。【解析】由v﹣t图像可知，4s～6s内物体以v＝2m/s的速度做匀速直线运动，由F﹣t图像可知，4s～6s内物体受到的拉力F＝5N，因物体做匀速直线运动时，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，二力大小相等，所以，滑动摩擦力的大小为4N；由v﹣t图像可知，2s～4s内物体做匀加速直线运动，因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与速度无关，所以，当t＝3s时，物体受到的摩擦力是4N；由v＝可得，在4～6s过程中物体运动的距离：s＝vt＝2m/s×2s＝4m，拉力对物体做的功：W＝Fs＝4N×4m＝16J。4.如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则0～3sF对物体做的功为_____J，3～6s物体受摩擦力大小为______N．6～9sF对物体做的功为_______J.【答案】0424【解析】由图可知，在0∼3秒内，物体相对于水平地面没有发生运动，物体受到的力F＝2N，所以W＝Fs＝2N×0m＝0J；由速度−时间图象可知,6∼9s内,物体做匀速直线运动,受平衡力作用,即摩擦力f＝F′＝4N，6∼9s内拉力对物体所做的功W＝F′s＝4N；在3∼6s内，物体做匀加速运动，由于接触面的粗糙程度和压力都不变，故摩擦力不变，为4N．5.（2023宁夏）在学校劳动教育基地开展的实我活动中，某同学正提水给瓜园浇水，远远就闻到了甜瓜的香味，这是______现象；他提着水桶在水平路面前行了10m，桶和水的总质量为5kg，此过程该同学对水桶的拉力与______是平衡力，拉力做的功是______J。【答案】扩散水桶重力0【解析】远远就闻到了甜瓜的香味，是分子在不断地做无规则运动，这是扩散现象。水桶的重力与手对水桶的拉力，二力作用在同一物体上，大小相等，因此二力是一对平衡力。提着水桶在水平路面上匀速前行的过程中，人对水桶的作用力是竖直方向的，运动的距离是水平方向上的，竖直方向上没有移动的距离，所以人对水桶做的功为0J。6.（2023辽宁锦州）如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是_________J，拉力F的功率是_________W，物体A受到的摩擦力是_________N。（不计绳重和滑轮重）【答案】40432【解析】不计绳重和滑轮重，由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，绳子自由端移动的距离s绳=2s物=2v物t=2×01m/s×10s=2m弹簧测力计的示数为20N，拉力就是20N，拉力做功为W总=Fs绳=20N×2m=40J拉力做功的功率由得到物体与地面间的滑动摩擦力f=η×2F=80%×2×20N=32N7.（2023四川广元）如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景，在下落过程中，运动员的重力势能逐渐_____（选填“减小”“不变”或“增大”）；若某运动员质量为60kg，在空中经1.5s下落的竖直高度为10m，则这段时间内该运动员的重力的功率是______W。（g取10N/kg）【答案】减小4000【解析】在下落过程中，运动员的质量不变，高度减小，由重力势能大小的影响因素可知，运动员的重力势能逐渐减小。运动员的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N运动员的重力做的功W=Gh=600N×10m=6000J运动员的重力的功率8．在水平地面上、小琪同学用200N的水平推力推动重300N的箱子，6s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为_____J；她对木箱做功为______J；她对木箱做功的功率为_____W。【答案】

0

1200

200【解析】重力的方向竖直向下，由题知，箱子在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0。小琪对木箱做功W=Fs=200N×6m=1200J小琪对木箱做功的功率为9.（2023广东省广州市）物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从Р匀速直线运动到Q用时2s。（1）在MN，PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1______v2，f1____f2；（均选填“>”“=”“<”）（2）A从M运动到N，F1做的功为______J、功率为______W，A所受重力做的功为______J。【答案】（1）＜＞（2）0.30.10【解析】（1）在MN段，A的速度为在PQ段，A的速度为则。A在水平拉力F1作用下做匀速直线运动，由二力平衡可知A在水平拉力F2作用下做匀速直线运动，由二力平衡可知则。（2）F1做的功为F1功率为A只在水平方向运动发生距离，竖直方向没有发生距离，所以A所受重力做的功为0J。10.如图所示，水平地面上有一重为20N的物块，在水平拉力F=5N作用下向右运动了10m，在这个过程中拉力F对物体做的功为______J，重力做的功为______J。【答案】①.50②.0【解析】物块受到的水平拉力F=5N，在拉力的作用下移动的距离为10m，所以拉力做的功为W=Fs=5N×10m=50J重力的方向是竖直向下的，而的物块在水平方向上向右运动了10m，物块没有在重力的方向上移动距离，所以此过程中重力对物块不做功，即做功为0。11.2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款智能送餐机器人的重力是，如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动，它所受到的阻力为。机器人的重力做功_______，牵引力对机器人做功_______。【答案】03000【解析】重力方向是竖直向下的，机器人在水平路面上运动，没有在重力的方向上通过一定的距离，重力没有做功，即重力做功为零。机器人匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件得到牵引力F=f=60N牵引力对机器人做功W=Fs=60N×50m=3000J12.（2023黑龙江哈尔滨）如图所示，物体静止在水平桌面上，现用50N的水平推力，使其在桌面上移动了0.2m的距离，说明推力可以改变物体的______（选填“运动状态”或“形状”），推力做功______J。【答案】运动状态10【解析】物体在水平推力的作用下由静止开始运动，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。由题意可知，推力F的大小为50N，物体在水平推力的作用下移动的距离为s=0.2m，故可得推力所做的功为W=Fs=50N×0.2m=10J13.用40N水平拉力拉着重为100N的物体，在10s内由静止开始沿水平直线移动了5m。此过程中，重力对物体做的功为______J，水平拉力对物体做功的功率为______W。【答案】020【解析】做功的两个要素是：一是要有作用在物体上的力；二是物体沿受力方向移动一段距离。物体受到的重力方向竖直向下，而物体是沿水平方向运动，所以重力没有做功。物体受到的水平拉力F=40N，沿水平直线移动了5m，所以拉力对物体做的功为W=Fs=40N×5m=200J拉力对物体做功的功率为14.（2023天津）第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕，大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50kg的物体匀速举高1m，用时2s，此过程中对物体做功______J，功率为______W。（g取10Nkg）【答案】500250【解析】将50kg的物体匀速举高1m，此过程中对物体做功对物体做功用时2s，则功率15.用50N的水平力推物体向前移动2m，用时4s；推力对物体所做的功为______J，推力做功的功率为______W。【答案】10025【解析】推力对物体所做的功为推力做功的功率为16.小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为______J，他所做总功的功率是______W。【答案】36024【解析】小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向，所以他背着书包在水平路面行走时，他对书包不做功，只在爬楼过程对书包做了功。所做的功上楼时，小勇不仅要克服书包的重力做功，还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功做的总功整个过程所用时间所做总功的功率17.长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上，从图示位置开始推木块，当F为3牛时，木块静止；当F为6牛时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，2秒后木块A掉落；继续推木块B使其仍做勾速直线运动直到掉落。（1）推力为3牛时，AB整体受到摩擦力为_______牛。（2）木块A在桌面上匀速运动的速度大小为_______米/秒。（3）从开始推动到木块B掉落的过程中，推力共做功______焦。【答案】（1）3（2）0.05（3）1.2【解析】（1）当F为3牛时，木块静止，即AB整体处于平衡态，此时整体水平方向受到推力和静摩擦力，此二力平衡，故整体受到摩擦力大小是3N。（2）由图知道，当A的重心到达桌面边缘上时，就会掉落，此时木块A向前移动的距离是故木块A在桌面上匀速运动的速度大小（3）根据题意知道，木块A掉落前，推力大小是6N，AB整体向前运动的距离是0.1m，此过程推力做功由于当F为6牛时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，由平衡条件知道，AB整体受到的摩擦力大小是6N；根据题意知道，木块A掉落后，B仍做匀速直线运动，此过程接触面的粗糙程度不变、压力减小一半，故B受到的摩擦力也减小一半，所以，由平衡条件知道，此时推力大小为3N。继续推木块B直至木块B的重心到达桌面边缘上掉落，此时木块B向前移动的距离是此过程推力做功所以，从开始推动到木块B掉落的过程中，推力共做功18.（2023四川德阳）无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机，机身总质量2kg，小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m，接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m，无人机在上升过程中需要克服重力做功______J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为______W。【答案】96012【解析】无人机在上升过程中需要克服重力做功W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×48m=960J整个飞行过程中用的总时间为无人机沿水平方向匀速飞行，重力方向竖直向下，没有在重力的方向上通过一定的距离，没有克服重力做功，整个飞行过程中克服重力做功的功率为19.放在水平地面上的物体，质量为5kg，在30N的水平拉力作用下，沿水平方向运动了10m，所用时间为20s，那么重力做功______J，拉力的功率是______W（g=10N/kg）｡【答案】015【解析】物体在水平方向移动，重力的方向竖直向下，物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J。拉力做的功W=Fs=30N×10m=300J拉力的功率20.（2023黑龙江牡鸡）在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱