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13功和功率(限时:30分钟)一、选择题1.[2019·怀化]图K15-1所示现象中，对物体做了功的是()图K15-12.[2019·海南]用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s(如图K15-2所示)，F所做的功分别为W1和W2，则()图K15-2A.W1=12W2B.W1=W2C.W1=2W2D.W1=4W23.[2019·邵阳]一物体在水平拉力F的作用下，沿力的方向以0.2m/s的速度匀速运动了4s，拉力F大小为5N，4s内拉力F做的功为()A.1JB.3JC.2JD.4J4.[2019·邵阳]参加今年邵阳市初中毕业学业考试的王小鹏同学听到考试预备铃响了，考室还在四楼呀!他一口气从一楼跑到四楼考室，所用时间为30s。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近()A.1.5WB.15WC.150WD.1500W5.[2019·株洲]甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图K15-3所示。若规定做功较快的获胜，则最后胜出的一定是()图K15-3A.甲B.乙C.丙D.丁6.[2019·陕西模拟]一个小球从某点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球下落过程中，图K15-4所示通过路程s、速度v、机械能E及重力的功率P与时间t的关系图像中正确的是()图K15-47.[2018·无锡]用如图K15-5所示的滑轮组匀速提升200N的重物G，竖直向上的拉力F为100N，重物被提升1m，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，下列说法正确的是()图K15-5A.拉力做的额外功是100JB.动滑轮的重力为50NC.拉力做的总功是200JD.绳子末端移动的距离是2m8.[2019·大庆]汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，从t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v。已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图像如图K15-6所示，则()图K15-6A.t1至t2时间内，汽车做加速运动B.F0=2fC.t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶D.v=12v0二、填空题9.[2019·株洲一模]放在水平桌面上的物理课本重为3N，现用1N的水平拉力，在水平面内沿直线匀速拉动课本移动了0.5m。则课本的重力做功J，水平拉力做功J。10.[2019·连云港节选]小明同学用20N的水平推力，将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功J，购物车的重力做功J。11.[2019·天津一模]现有30包大米，总质量为180kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图K15-7所示为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图分析可知，他为了尽可能快地将大米搬上库房，每次应搬包。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间为s。(g取10N/kg)图K15-7三、计算题12.[2019·江北区一模]外卖小哥的忙碌也体现了现代生活的节奏。若摩托车自身质量为150kg，静止时总着地面积约为240cm2，摩托车牵引力的功率为21kW，某次订单外卖小哥要把外卖从某广场送到6km远的西南大学附属小学，若他始终以18km/h的速度匀速行驶，求：(1)在这个过程中摩托车牵引力的大小。(2)在这个过程中摩托车的牵引力做的功。13.[2019·东兴区一模]我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图K15-8所示，AG600空载时质量为40t，最多可储水10t。为检测飞机性能，先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。(g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)(1)在灭火测试中，飞机盘旋在火场上方150m处，将所蓄水分次投下，每次投水200kg，用时20s到达地面。求每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率。(2)在水面滑行测试中，AG600蓄一定质量的水，若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.4×106W，飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min，滑行过程中飞机总重力为所受阻力f的2倍。求这次测试所蓄水的质量为多少千克。图K15-8四、实验探究题14.某班同学进行爬楼比赛，看谁做功快。甲、乙同学记录了自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间，并填入下表，然后将有关的物理量也记录在下表中。(g取10N/kg)学生实验序号学生的质量/kg楼梯的高度/m爬楼做的功/J所用的时间/s甲150315005250315008乙354612454316205(1)第3次实验中乙同学做的功为J。分析比较实验次数，可以得出的初步结论是：当做功所用时间相同时，所做功越多，做功越快。(2)分析比较实验次数1、2，可以得出的初步结论是。(3)分析比较实验次数2、3，若要比较甲、乙两位同学做功的快慢，则可以比较来确定哪位同学做功快。因此为了比较做功快慢，还应在表格中添加的栏目是。(4)分析比较以上实验数据，可以得出爬楼做功较快的学生是(选填“甲”或“乙”)。【参考答案】1.C2.B3.D[解析]由v=𝑠𝑠可得，物体移动的距离s=vt=0.2m/s×4s=0.8m，拉力F做的功W=Fs=5N×0.8m=4J，故选D。4.C[解析]王小鹏同学的重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N，从一楼跑到四楼，上升高度为h=3×3m=9m，他克服重力做的功约为W=Gh=500N×9m=4500J，克服重力做功的功率约为P=𝑠𝑠=4500J30s=150W。故选C。5.A[解析]在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快；由图像知，当时间相同时，甲做功最多，所以由公式P=𝑠𝑠知，甲功率最大，做功最快，故A正确。6.D7.A[解析]由题图可知，n=3，拉力做的总功W总=Fs=Fnh=100N×3×1m=300J，故C错误；有用功W有用=Gh=200N×1m=200J，则额外功W额=W总-W有用=300J-200J=100J，故A正确；不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力G0=nF-G=3×100N-200N=100N，故B错误；绳子末端移动的距离s=nh=3×1m=3m，故D错误。8.D[解析]t1至t2时间内，牵引力在逐渐变大，汽车保持恒定功率P行驶，由P=Fv可知速度在减小，汽车做减速运动，所以A错误；行驶到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，t2时刻牵引力为F0，所以F0=f，所以B错误；t1时刻开始司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，所以C错误；由图可以看出t1时刻牵引力为12F0，由P=Fv可知功率减半，即P=12P0，到t2时刻时，牵引力为F0，则速度减半，即v=12v0，所以D正确。9.00.510.200011.254012.解：（1）摩托车的速度v=18km/h=5m/s，摩托车牵引力功率P=21kW=2.1×104W，由P=𝑠𝑠=𝑠𝑠𝑠=Fv得，在这个过程中摩托车牵引力F=𝑠𝑠=2.1×104W5m/s=4200N。（2）由v=𝑠𝑠得，摩托车行驶的时间t=𝑠𝑠=6km18km/h=13h=1200s，则摩托车的牵引力做的功W=Pt=2.1×104W×1200s=2.52×107J。13.解：（1）每次投下的水在下落过程中重力做功为W=Gh=m水gh=200kg×10N/kg×150m=3×105J，重力做功的平均功率P=𝑠𝑠=3×105J20s=1.5×104W。（2）飞机在水面上的速度v=36km/h=10m/s，由P=𝑠𝑠=𝑠𝑠𝑠=Fv可得，飞机受到的牵引力F=𝑠'𝑠=2.4×106W10m/s=2.4×105N，因为飞机匀速滑行，所以飞机受到的阻力f=F=2.4×105N，由题意可知，f=0.5G总，则此时飞机总重力G总=2f=2×2.4×105N=4.8×105N，此时飞机的总质量m总=𝑠总𝑠=4.8×105N10N/kg=4.8×104kg=48t，则飞机所蓄水的质量m'水=m总-m机=48t-40t=8t=8000kg。14.（1）32401、4（2）做相同的功，所用时间越少，做功越快（3）所做功与所用时间的比值功率（4）乙