2020年春人教版初中物理中考单元过关提升训练(功、功率的理解和相关计算)(绵阳外国语学校)

绵阳市示范初中（绵阳外国语学校）
2020年春人教版初中物理中考单元过关提升训练
功、功率的理解及相关计算
班级姓名
一、选择题
1. (2019河池)甲、乙两位同学同时爬上20 m的高楼，甲用时40 s，乙用时50 s．若m甲>m乙则下列说法正确的是()
A. 以甲为参照物，乙是静止的
B. 甲爬楼的速度较大
C. 乙爬楼做的功较多
D. 乙爬楼的功率较大
2. (2019宁波)2018年6月29日，一则题为《20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院》的新闻报道让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨岩刷屏全国．在这20 s内，朱墨岩登台阶的平均功率接近()
第2题图
A. 5.5 W
B. 55 W
C. 550 W
D. 5 500 W
3. (双选)建筑工地上，一辆载重汽车以额定功率沿水平公路做匀速直线运动，行驶10 min速度为36 km/h.已知该汽车运动过程中受到的阻力随运动的速度变化的关系如图所示．下列说法正确的是()
第3题图
A. 汽车行驶的路程为6 km
B. 汽车匀速行驶时的牵引力是2×104 N
C. 汽车的额定功率是8×104 W
D. 汽车匀速行驶10 min克服阻力做的功是6×107 J
4.(2018河南13题2分)(双选)如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量．两木块下表面的粗糙程度相同．甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下，以相同速度匀速直线运动了相同时间，下列说法中正确的是()
第4题图
A. F1大于F2
B. F1比F2做功多
C. F2比F1的功率大
D. 甲的重力做功较多
二、填空题
5. (2019南充)将物体A放在水平面上，在水平拉力F1作用下，以v1
＝4 m/s的速度向右匀速运动，在同一水平面上，物体A受到水平拉力F2作用时，以v2＝6 m/s 的速度向右匀速运动，两次移动的距离相同，则两次拉力做功W1________W2(选填“＞”“＜”或“＝”)，两次拉力的功率P1________P2(选填“＞”“＜”或“＝”)．
6.一辆汽车以20 m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟，汽车的质量为1 500 kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍，则牵引力为________N，此时汽车的功率为________kW.(取g＝10 N/kg)
7. (2019铜仁)一电动抽水机10秒内把100 kg的水抽到10 m高的水池中，则抽水机至少对水做功________ J，在抽水的过程中，若抽水机共消耗的电能是1.25×104 J，则抽水机的效率是________．(g＝10 N/kg)
8.(2019平顶山二模)在水平地面上有一长方体木箱．小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则从第3 s至第5 s内，推力对木块所做的功为________J，第2秒木箱受到的摩擦力为________N.
第8题图
9. (2019说明与检测)物体在空中自由下落时，速度会越来越快，这是由于重力改变了物体的________．如图所示，一个物体由A点自由下
落，相继经过B、C两点，且AB＝BC，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1________W2，P1________P2.(后两空均选填“＞”“＜”或“＝”)
第9题图
10.(2019株洲)如图为某型号电动平衡车，其电动机功率为400 W．在下列条件下测得其续航里程为18 km：满电；载重60 kg；沿平直路面行驶；速度12 km/h.在这次测试中，电动机消耗电能________kW·h；若电动机效率为80%，则平衡车受到的阻力为________N.
第10题图
11.(2019荆门)如图所示，重为5 N的铁块紧紧吸附在磁性平板的下表面，若用2 N的水平力向右拉铁块时，铁块匀速运动，此时平板对铁块的摩擦力大小为________N，方向向________；若用3 N的水平力拉铁块前进了0.5 m ，铁块受到的摩擦力大小为________N，拉
力对铁块做的功为______J.
第11题图
三、综合应用题
12. (2019江西)如图所示，是根据王爷爷驾驶汽车在某段平直高速公路上行驶时记录的数据，描绘出的s －t 图像．请你根据图像，求：
(1)20 min ～40 min 时间段内汽车的速度；
(2)0～50 min 时间段内汽车的平均速度；
(3)若汽车以速度v 匀速行驶时间t ，已知汽车总重为G ，匀速行驶时
受到的阻力为汽车总重的1n ，求汽车在这段时间内的功率．(温馨提示：
本问计算结果请用字母表示)
第12题图
13.随着生活品味的提升，宽大玻璃窗逐渐受到人们的青睐，对大玻璃窗户的清洁可由如图所示的“自动擦窗机器人”完成．擦窗机器人的“腹部”有吸盘，当它的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，就能牢牢地吸在竖直玻璃上．(g取10 N/kg)求：
(1)真空泵将吸盘内的空气抽出，由于__________的作用，擦窗机器人被“吸”在玻璃上．当它静止在竖直玻璃上时，受到的摩擦力方向是__________．
(2)若擦窗机器人的擦拭面为边长20 cm的正方形，擦拭时(机器人不倾斜)移动的速度为4 cm/s，则该擦窗机器人5 min内的最大擦拭面积为多少平方米？
(3)若吸盘与玻璃的接触面积为60 cm2，吸盘对玻璃的压力为180 N，求吸盘对玻璃的压强．
(4)某自动擦窗机器人的质量为1.8 kg，工作时的实际功率为90 W，它在竖直向上擦窗过程中有0.25%的能量用于克服重力做功．若窗户足够高，持续竖直向上擦窗20 min，擦窗机器人可上升的最大高度为多少米？
第13题图
14. (2018福建A卷)学校机器人兴趣小组进行“精准吊装”试验.7块长短不一的长方体木块均平放在水平地面上，机器人将木块按长度从大到小依次吊装并对称叠放．已知木块的密度相同，高度均为h＝0.2 m，宽度均为b＝0.2 m，不同序号木块的质量如下表，其中m＝12 kg.g 取10 N/kg.
(1)已知1号木块的长度a＝1.2 m，求未叠放时1号木块对地面的压强；
(2)如图所示，把2号木块吊装到1号木块的上面，求此过程克服木块重力所做的功；
(3)机器人完成全部吊装叠放用时6 min，求整个过程克服木块重力做功的功率．
第14题图
参考答案
1. B 【解析】由题可知，甲、乙两位同学爬楼的路程s 相同，甲用
时40 s ，乙用时50 s ，由s ＝v t 可知v ＝s t ，v 甲>v 乙，以甲为参照物，
乙是运动的，A 错误，B 正确；甲爬楼做的功W 甲＝G 甲h ＝m 甲gh ，乙爬楼做的功W 乙＝G 乙h ＝m 乙gh ，由于m 甲>m 乙，故W 甲>W 乙，C 错
误；根据P ＝W t ，且W 甲>W 乙、t 甲<t 乙知，甲爬楼的功率较大，D 错
误．故选B.
2. C 【解析】人沿着台阶往上走的时候，人克服重力做功，成年人质量大概60 kg ，普通楼梯一个台阶的高度约为15 cm ，60级台阶的
高度约为9 m ；根据功率的计算公式，可知P ＝W t ＝Fs t ＝2Gh t ＝2mgh t
＝2×60 kg ×10 N/kg ×9 m 20 s
＝540 W ，最接近的选项为C ；故选C. 3. AD 【解析】汽车行驶的路程s ＝v t ＝36 km/h ×1060 h ＝6 km ，A 正
确；由图可知汽车运动速度v ＝10 m/s 时，受到的阻力f ＝1×104 N ，由于汽车匀速行驶，所以牵引力F ＝f ＝1×104 N ，B 错误；汽车的额定功率P ＝F v ＝1×104 N ×10 m/s ＝1×105 W ，C 错误；行驶10 min 克服阻力做的功W ＝Pt ＝1×105 W ×10×60 s ＝6×107 J ，D 正确．故选AD.
4. AB 【解析】甲的质量大于乙的质量，由G ＝mg 可知，甲的重力大于乙的重力，甲对水平面的压力大于乙对水平面的压力，接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大，故甲受到的摩擦力大于乙受
到的摩擦力，两个木块都做匀速直线运动，则F1等于甲受到的摩擦力，F2等于乙受到的摩擦力，因此F1>F2，A正确；甲、乙两个木块以相同的速度运动相同的时间，说明两个木块在力的方向上移动的距离相同，根据W＝Fs可知，F1做的功比F2做的功多，B正确；时间相同，做的功越多，功率越大，因此F1的功率比F2的功率大，C错误；甲和乙在重力的方向上都没有移动距离，因此重力做的功都为零，D错误．故选AB.
5.＝<【解析】当物体A在水平面上以v1＝4 m/s的速度匀速运动时，拉力F1与所受到的摩擦力是一对平衡力，即F1＝f1；当物体A 在水平面上以v2＝6 m/s的速度匀速运动时，拉力F2与所受到的摩擦力是一对平衡力，即F2＝f2；由于物体A两次匀速运动时，是在同一水平面上，物体A与水平面接触面的粗糙程度相同，而且两次物体A 对水平面的压力相同，所以两次受到的摩擦力相同，即f1＝f2；所以拉力F1＝F2，两次运动的距离相同，由功的公式W＝Fs可知，两次拉力做功相同，即W1＝W2；两次拉力相等，且v1<v2，由功率公式P ＝F v可知，P1<P2.
6. 3 00060【解析】因为汽车在水平路面上做匀速直线运动，所
以F牵＝f＝0.2G＝0.2mg＝0.2×1 500 kg×10 N/kg＝3 000 N，P＝W t＝
F牵s
t＝F牵v＝3 000 N×20 m/s＝6×104 W＝60 kW.
7.10480%【解析】抽水机10秒钟内做的功是：W＝mgh＝100 kg×10 N/kg×10 m＝104J；在抽水的过程中，抽水机消耗的电能：
W 电＝1.25×104
J ，所以抽水机的效率：η＝W W 电×100%＝104 J 1.25×104 J ×100%＝80%.
8. 400 200 【解析】由图像可知，在第3～5 s 内木块的运动速度v
＝1 m/s ，推力F ＝200 N ，由v ＝s t 可得，在3～5 s 内木块移动的距离：
s ＝v t ＝1 m/s ×2 s ＝2 m ，推力对木块所做的功：W ＝Fs ＝200 N ×2 m ＝400 J ；由图丙知，第3到第5 s 时间内，木块做匀速直线运动，由图乙可知，此时f ＝F ＝200 N ；第2秒时，木块对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以木块受到的摩擦力不变，仍为200 N.
9. 运动状态 ＝ ＜
10. 0.6 96 【解析】通电时间：t ＝s v ＝18 km 12 km/h ＝1.5 h ，消耗的电能：
W ＝Pt ＝0.4 kW ×1.5 h ＝0.6 kW· h ；
W 有用＝ Wη＝0.6×3.6×106 J ×80%＝1.728×106
J ，f ＝W 有用s ＝1.728×106 J 18 000 m ＝96 N.
11. 2 左 2 1.5 【解析】铁块向右匀速运动时，平板对铁块的摩擦力与水平向右的拉力是一对平衡力，故f ＝F ＝2 N ，方向向左；当用3 N 的拉力让铁块前进时，由于接触面上的压力和粗糙程度都不变，故滑动摩擦力的大小不变，仍为2 N ，此时拉力对铁块做的功：W ＝Fs ＝3 N ×0.5 m ＝1.5 J.
12. 解：(1)20 min ～50 min 时间段内汽车做匀速直线运动，故20 min ～40 min 时间段内汽车的速度等于20 min ～50 min 时间段内汽车
的速度
v ＝v 20～50＝s t ＝40 km 0.5 h ＝80 km/h
(2)0～50 min 时间段内汽车的平均速度
v 平＝s 总t 总
＝80 km 56h
＝96 km/h (3)因为汽车做匀速直线运动，则 F 牵＝F 阻＝G n
汽车在这段时间内的功率P ＝F 牵v ＝G v n
13. (1)大气压强 竖直向上
解：(2)5 min 内的最大擦拭面积为：S ＝0.2 m ×0.2 m ＋0.2 m ×0.04 m/s ×5×60 s ＝2.44 m 2
(3)吸盘对玻璃的压强：p ＝F S ＝180 N 60×10－4 m 2＝3×104 Pa (4)机器人做的总功：W ＝Pt ＝90 W ×20×60 s ＝1.08×105 J 克服重力做的功：W 重＝W 总η＝1.08×105 J ×0.25%＝270 J
由W 重＝Gh ＝mgh 得，机器人上升的高度为：h ＝W 重mg ＝270 J 1.8 kg ×10 N/kg
＝15 m
14. 解：(1)G 1＝m 1g ＝2mg ＝2×12 kg ×10 N/kg ＝240 N
S 1＝ab ＝1.2 m ×0.2 m ＝0.24 m 2
p ＝F S 1＝G 1S 1
＝240 N 0.24 m 2＝1 000 Pa (2)G 2＝mg ＝12 kg ×10 N/kg ＝120 N
W 2＝G 2h ＝120 N ×0.2 m ＝24 J
(3)吊装k 号木块克服重力做功W k ＝G k (k －1)h ＝mgh ＝24 J 吊装每一块木块克服重力做的功相等 W ＝6W k ＝6×24 J ＝144 J
P ＝W t ＝144 J 360 s ＝0.4 W。