中考物理復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識+典型考題詳解：功和功率

中考物理復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識+典型考題詳解：功和功率

一、功

1.功：如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動一段距離,就說這個力對物體做

了功，用符號w表示

2.做功的兩個因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過的距離。

在下列三種情況下，力對物體沒有做功：

不做功的情

分析事例

況

物體在運動方向上沒有受到力的作用，足球離開腳后在水平面上滾

有距離無力由于慣性通過一段距離，也就是沒有力動了一段距離，人對足球沒

做功，也稱為“不勞無功”有做功

有力作用在物體上，但物體沒動，即物小朋友用力但沒有搬起石

有力無距離

體沒有通過距離，也叫“勞而無功”頭，對石頭沒有做功

提水桶，水桶水平移動了一

力與距離的物體受到了力的作用，也通過了一段距

段距離，豎直提桶的力不做

方向垂直離，但通過的距離與受力的方向垂直

功

2.功的計算

（1）力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。

（2）功的計算公式為W=Fs,其中W表示功，單位是焦耳；F表示力，單位牛頓；s表示沿

力的方向移動的距離，單位是米。

公式解題注意事項解題步驟

①重力計算過程中質(zhì)量的單位換算；

功的W=Gh②看清題目中求的是單個物體的重力①先確定力的大??；

計算還是幾個物體的重力②再確定距離的多少；

③選擇適當(dāng)?shù)墓竭M行

當(dāng)物體做勻速運動時根據(jù)二力平衡求計算

W=fs

解摩擦力

1.隨著云時代的來臨，大數(shù)據(jù)也吸引了越來越多的關(guān)注。同學(xué)們在初中物理學(xué)習(xí)的過程中,

也接觸到了許多數(shù)據(jù)。下列符合生活實際的是（）

A.分子的尺度約為1mm

B.此時考場的大氣壓約為lOOOPa

C.將兩個雞蛋舉高1m做功約10J

D.一名初中生以正常速度爬樓梯的功率約為100W

【答案】D

【詳解】A.分子的量度單位為10mm,即O.lnm,故A不符合實際；

B.考場的大氣壓接近一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，約1.0xl05pa,故B不符合實際；

C.兩個雞蛋重力約1N,舉高1m做功

l/l/=G/?=lNxlm=lJ

故C不符合實際；

D.一初中生以正常速度從一樓登上三樓所做功為

W=Gh=mgh=50kgxl0N/kgx6m=3000J

一初中生以正常速度從一樓登上三樓用時間約30s,爬樓梯的功率約為功率

W_3000J_

Pt30s100W

故D符合實際。

故選D。

2.下列生活實例中，人對物體施加的力做功的有()

甲：箱子在推力作用乙：提看小桶在水平路丙：用盡全力搬石?。何矬w在繩子作用

下前進了一段距離面勻速前行一段距離頭，搬而未起下升高一段距離

A.甲和乙B.甲和丁C.乙和丙D.丙和丁

【答案】B

【詳解】做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過一段距

離，二者缺一不可。

甲中，箱子在推力的作用下向前運動了一段距離，有力作用在箱子上，箱子在力的方向上通

過了距離，所以推力對物體做了功；

乙中，提著小桶在水平路上前行，人給小桶一個向上的力，而小桶沿水平方向移動，小桶向

上沒有移動距離，人對小桶沒有做功；

丙中，用盡全力搬石頭，但未搬動，有力作用在物體上，但沒有移動距離，不做功；

丁中，物體在繩子的作用下沿力的方向升高一段距離，力對物體做了功。

綜上，ACD不符合題意，B符合題意。

故選Bo

3.某工人在水平地面上，用50N的水平推力推動重為100N的物體，使它沿水平方向移動

3m,該過程中重力所做的功是J,水平推力所做的功是J。

【答案】0150

【詳解】口］物體在水平地面上移動3m,沒有在重力的方向上移動距離，所以重力不做功，

即重力所做的功為0。

⑵水平推力所做的功W=Fs=50Nx3m=150J

4.該飛機有〃=14個輪子，滿載靜止在水平跑道上時每個輪子與地面的接觸面積約為

S0=0.3m1疫情期間，該飛機執(zhí)行一次飛行任務(wù)，滿載著抗疫物資從成都飛抵武漢，已知

起飛質(zhì)量6=210t,飛行高度/?=800m,飛行距離s=1080km,飛行時間f=100min。g取

10N/kg,求：

(1)飛機滿載靜止在水平跑道上時對地面的壓強p；

(2)飛機飛行過程中的平均速度也

(3)飛機升空過程克服重力做的功

59

【答案】（1）5xlOPa.（2）i80m/s；（3）l-68xlOJ

【詳解】解：（1）飛機的總重力

G=mg=21OxlO3kgxlON/kg=2.1xlO6N

飛機滿載靜止在水平跑道上時對地面的壓強

（2）匕機K行過程中的平均速度

（3）飛機升空過程克服重力做的功

W=G/?=2.1xlO6Nx8OOm=1.68xlO9J

答：（1）飛機滿載靜止在水平跑道上時對地面的壓強是5xlO'Pa；

（2）飛機飛行過程中的平均速度是180m/s；

（3）飛機升空過程克服重力做的功是1.68X109J?

二、功率

1.定義：功和做功時間之比叫做功率。

2.物理意義：表示做功快慢的物理量。

3.公式：，。

4.單位：主單位W,常用單位kW,換算：lkW=103w。

5.功率的計算

功率的計算公式為7,其中P表示功率，單位是瓦特；W表示做功的多少，單位是焦

pn—_W_—_F_s—rV

耳；t表示時間，單位是秒。公式推導(dǎo)：tto

注意：P、IV、t必須對應(yīng)于同一段時間和同一物體；/具有普遍性，不限制物體的運

P=—

動狀態(tài)，題目中若出現(xiàn)距離，則考慮公式,/;若出現(xiàn)速度，沒有距離，則考慮公

式P=Fv。

例題

1.如圖甲所示，一物塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉動，兩次拉動物塊得到

的5-t圖像如圖乙所示，對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)分別為8和F2,兩次拉力的功率分別為々

和P2,下列說法正確的是()

A.月B.々〈鳥C.片>鳥D.片=鳥

【答案】C

【詳解】根據(jù)5-t圖像可知，兩次均做勻速直線運動，在水平方向上，物體在拉力、滑動摩

擦力二力作用下平衡，且滑動摩擦力只與壓力、接觸面粗糙度有關(guān)，所以兩次實驗時的拉力

大小相同，則彈簧測力計示數(shù)F］和F2相同；相同的時間，第1次運動的距離大于第2次，

則第1次的速度較大，根據(jù)可知片故ABD錯誤，C正確。

故選Co

2.小華同學(xué)用80N的水平推力，推放在水平地面上重500N的物體，使其作勻速直線運動。

若該物體在10s內(nèi)移動5m,則在此過程中它的速度為m/s,小華做的功是J,功

率是W<.

【答案】0.540040

【詳解】［1］物體的速度

丫=上==0.5m/s

t10s

⑵小華做的功

W=Fs=80Nx5m=400J

[3]小華的功率

「上=幽=4?

t10s

3.無為高鐵站站房面積約3500平方米，無為站的站房南北長72米，東西寬49.8米，高

23米，站房高峰每小時客流量按1380人標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。某列車以60m/s的速度勻速行駛100s,

行駛中受到的阻力為1X105N,這一勻速行駛過程中列車克服阻力做功的功率為Wo

&處有:

1E要

【答案】6xl06

【詳解】列車以v=60m/s勻速行駛，行駛中受到的阻力為

/=lxlO5N

此過程列車克服阻力做功的功率為

56

P=IK=A=/v=lxlONx60m/s=6xlOW

一、單選題

1.某同學(xué)把裝有20個雞蛋的塑料袋從1樓提到3樓，他提雞蛋的力做的功最接近

于（）

A.6JB.30JC.60JD.90J

【答案】C

【詳解】一個雞蛋的質(zhì)量約為50g,20個雞蛋的質(zhì)量約為加=20?50g=1000g=lkg

20個雞蛋的重約為G=，"g=l峨kg=10N

1樓到3樓的高度為6m,把裝有20個雞蛋的塑料袋從1樓提到3樓，他提雞蛋的力做的功

約為W=G/i=10N?6m=60J

故選Co

2.人體攝入過多的能量會轉(zhuǎn)化為脂肪引起肥胖，某品牌可樂的營養(yǎng)成分表如下，質(zhì)量為60kg

的小丁喝了一罐該品牌可樂后，想通過爬樓梯的方式來消耗此次攝入的能量，g取10N/kg,

為了達到目標(biāo)，他需要爬樓梯的高度最接近（）

項II每罐

能量594千焦

蛋白質(zhì)0克

脂肪0克

碳水化合物35.0克

---糖35.0克

鈉39.6毫克

A.10000mB.1000mC.100mD.60m

【答案】B

【詳解】由可樂的營養(yǎng)成分表可知，一罐可樂能量為Q=594000J；小丁受到的重力為

G=n?g=60kgxl0N/kg=600N

又有W=Gh可得，爬樓梯消耗的能量

W=Q=600Nx力=594000J

解得h=990m,所以他需要爬樓梯的高度最接近1000m。

故選B。

3.撐桿跳是使用撐桿做一系列動作使人體越過一定高度的田徑項目，它可依次分解為如圖

所示幾個連續(xù)的過程。身高1.9m、體重80kg的運動員，在一次撐桿跳訓(xùn)練中的成績是5m,

則他克服重力做的功最接近（運動員起跳前重心高約1m）（）

A.1600JB.2400JC.3200JD.4000J

【答案】C

【詳解】運動員撐桿跳訓(xùn)練中的成績是5m,其重心升高到5m高度處；該運動員身高1.9m,

重心的高度約為1m,故跳過5m的高度時，克服重力做功為

W=G/?=mgAh=80kgxl0N/kgx（5-l）m=3200J

故ABD不符合題意；C符合題意。

故選Co

4.下列有關(guān)中學(xué)生的估測符合實際的是（）

A.眨眼一次的時間約為3s

B.正常步行的速度約為1.4km/h

C.游泳時受到的浮力約為500N

D.完成一次引體向上做的功約為2000J

【答案】C

【詳解】A.眨一次眼的時間約是十分之一秒，故A不符合題意；

B.正常步行的速度約為lm/s,合3.6km/h,故B不符合題意；

C.人體重約500N,人密度與水相當(dāng)，可認(rèn)為懸浮在水中，浮力與重力相等，因此游泳時受

到的浮力約為500N,故C符合題意；

D.人體重約500N,完成一次引體向上，上升高度為手臂長，約0.6m,因此做的功約為

W=mgh=500Nx0.6m=300J

故D不符合題意。

故選C。

5.一物體在拉力的作用下沿水平方向做直線運動，物體在前5s內(nèi)加速行駛了30m,后5

秒內(nèi)以10m/s的速度做勻速直線運動，若物體在運動的過程中所受的阻力大小始終為20N,

通過計算可知（）

A.前5s內(nèi)，物體的平均速度為5m/sB.前5s內(nèi)，物體的拉力等于阻力為20N

C.后5s內(nèi)，拉力做的功為1000JD.后5s內(nèi)，拉力做功的功率為：LOOW

【答案】C

【詳解】A.前5s內(nèi)，物體的平均速度

s.30m/.

v.=—=------=6m/s

1%5s

故A不符合題意；

B.前5s內(nèi)，物體做的是加速運動，不是處于平衡狀態(tài)，則物體在水平方向所受的拉力與阻

力不是一對平衡，它們的大小不等，則阻力的大小不等于20N,故B不符合題意；

C.后5s內(nèi)，物體移動的距離

S2=v2t2=10m/sx5s=50m

拉力所做的功

W=Fs2=20Nx50m=1000J

D.后5s內(nèi)，拉力做功的功率

P=Fv2=20Nxl0m/s=200W

故D不符合題意。

故選C?

6.高仿真渦噴（指發(fā)動機類型）航模飛機（圖甲）的表演極具觀賞性。這種航模飛機需在

跑道上加速滑行一段距離，獲得足夠的升力后才能起飛。已知航模飛機在起飛離地前，平直

跑道對它的支持力F文與滑行距離5的關(guān)系如圖乙所示。發(fā)動機產(chǎn)生的推力為300N,滑行中

獲得的升力為F#=c/,式中比例系數(shù)c=7.5N?s2/m2,v是航模飛機的滑行速度。g取10N/kg,

根據(jù)圖像解答下列問題：

甲乙

（1）航模飛機的質(zhì)量為kg,起飛過程中發(fā)動機做的功為J;

（2）航模飛機起飛離地時獲得的升力為N,速度為m/s；

（3）根據(jù)航模飛機在豎直方向的受力和圖乙的解析式，推導(dǎo)其滑行距離S與滑行速度v之

間的關(guān)系式。

s=—v2

【答案】108900010801224

【詳解】（1）[1]根據(jù)圖乙可知，當(dāng)飛機靜止時，所受重力與支持力平衡，大小相等，即

G=F丈o=lO8ON

飛機的質(zhì)量為

G1080N

=108kg

m=10N/kg

⑵根據(jù)圖乙可知，飛機起飛前的滑行的距離為5=30m,飛機發(fā)動機做的功為

W=B=300Nx30m=9000J

（2）⑶飛機剛好離地時，獲得的升力大小等于飛機的重力，即

Fz?=G=1080N

⑷由

F片cv2

可得，飛機的速度為

1080N

v==12m/s

7.5N-s2/m2

（3）⑸在乙中，設(shè)支持力F支與滑行距離5之間的關(guān)系為

F支=ks+b

代入數(shù)據(jù)有

1080N=kxOm+b①

0N=kx30m+b②

由①②兩式可得

k=-36,h=1080

即：支持力Fg與滑行距離s之間的關(guān)系為

F^-=（1080-36s）N

滑行過程中飛機的受力關(guān)系為

G=F〃+F支

結(jié)合關(guān)系式

F//-CV2

可得

1080N=c/+（1080-36s）N

代入c=7.5N”2/m2可得滑行距離s與滑行速度v之間的關(guān)系式為

7.如圖所示，記錄了兩輛汽車在平直的公路上行駛時，在相同的時間內(nèi)通過的路程。甲圖

中汽車做勻速運動，受到的阻力為1200N；乙圖中汽車做加速運動。求：

（1）甲圖中汽車的速度；

（2）乙圖中汽車在前30s內(nèi)的平均速度；

（3）甲圖中汽車牽引力在40s內(nèi)所做的功。

010s20s30s40s

0300m600m900tn1200m

甲

010s20s30s40s

0200m450m750m1200m

乙

【答案】(1)30m/s；(2)25m/s；(3)必?

【詳解】解：（1）甲圖中汽車的速度

s1200m”,

v=—=---------=30m/s

t40s

（2）乙圖中汽車在前30s內(nèi)的平均速度

,s'750m

v=—=---=25m/s

f30s

（3）甲圖中汽車做勻速運動，受到的阻力為1200N,則甲圖中汽車的牽引力

F=/=12（X）N

甲圖中汽車牽引力在40s內(nèi)所做的功

W=Fs=1200N41.44?10J6

答：（1）甲圖中汽車的速度為30m/s；

（2）乙圖中汽車在前30s內(nèi)的平均速度為25m/s；

（3）甲圖中汽車牽引力在40s內(nèi)所做的功為184?

8.雜技表演在我國具有悠久的歷史。如圖所示為雜技“頂竿"表演，甲站在地面上，肩上頂

著一根重為G】=50N的豎直竹竿，重為G2=550N的乙沿竹竿勻速上爬4m,然后甲頂著乙在

水平地面上緩慢直立行走2m。求在此過程中:

(1)乙受到摩擦力的大小和方向；

(2)摩擦力對乙所做的功；

(3)甲對竿和乙做的功。

乙

【答案】(1)550N,方向豎直向上；(2)2200J：(3)0

【詳解】(1)乙沿竹竿勻速上爬和乙在竹竿上靜止時均處于平衡狀態(tài)，受到的摩擦力和重力

是一對平衡力，所以，乙受到摩擦力的大小

戶G2=550N

方向和重力的方向相等，即豎直向上。

(2)乙沿竹竿勻速上爬時，摩擦力對乙所做的功

W/=/h=550Nx4m=2200J

甲頂著乙在水平地面上緩慢直立行走2m時，豎直方向沒有移動的距離，此過程中摩擦力對

乙所做的功為0J,所以，在此過程中摩擦力對乙所做的功為2200J。

(3)甲對竿和乙的作用力是豎直向上的，乙沿竹竿勻速上爬時甲靜止，甲頂著乙在水平地

面上緩慢直立行走2m時運動的方向是水平方向的，所以，在此過程中甲對竿和乙的作用力

方向上沒有移動的距離，則