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初中物理沪科版八年级全册第四节 做功的快慢精品练习
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这是一份初中物理沪科版八年级全册第四节 做功的快慢精品练习，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共10小题，共20分。
1.如图甲所示，在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F—t和v—t图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A. 9∼12s内拉力做功为18JB. 0∼3s内拉力做功为9J
C. 3∼6s内拉力的功率逐渐变小D. 第4s拉力的功率为36W
2.物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为F2.两次推力的功率分别为P1、P2.则F1:F2和P1:P2分别为
( )
A. 3:5 9:25B. 3:5 1:1C. 3:5 3:5D. 1:1 3:5
3.中学生小华在一次跳绳的体能测试中，1min内跳了120次，每次跳离地面的高度约为5cm，则他跳绳时的功率最接近( )
A. 5WB. 50WC. 500WD. 5000W
4.如图所示，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是
( )
A. 小孩对砖做功更多B. 小孩对砖做功更快C. 大人对砖做功更多D. 大人对砖做功更快
5.小明同学两次施加水平拉力拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动图象如图所示。若两次均拉动了距离s1时，下列判断正确的是( )
A. 两次克服摩擦所做的功W1>W2
B. 两次拉力对物体所做的功W′1C. 两次拉力对物体做功的功率P1=P2
D. 两次拉力对物体做功的功率P1>P2
6.一辆汽车在平直公路上匀速行驶，汽车发动机做的功W与做功时间t关系图像如图所示。已知：汽车的速度为80 km/h，则汽车的牵引力为
( )
A. 0.36 NB. 277.8 NC. 1×103ND. 3.6×103N
7.中学生小华在一次跳绳的体能测试中，1min内跳了120次，每次跳离地面的高度约为5cm，则他跳绳时的功率最接近( )
A. 5WB. 50WC. 500WD. 5000W
8.如图所示，甲同学站在地面上用定滑轮把地面上的物体匀速向上运送到某一高度处．乙同学站在某一高处用动滑轮把该物体也从地面上匀速向上运送到同样的高度处．不计绳和滑轮之间的摩擦，绳子的重力和动滑轮的重力均不计．就甲和乙这一运送物体的过程中，下列分析正确的是( )
A. 甲和乙做功相同
B. 甲和乙做功的功率相同
C. 甲比乙做的功多
D. 甲比乙做功的功率大
9.小杰背着书包回家，在水平路面上行走100m用时100s，乘坐电梯从1楼到21楼用时30s，以下符合实际的是( )
A. 电梯对小杰做功约3.6×103J
B. 小杰乘坐电梯上升时，对书包不做功
C. 电梯对小杰做功的功率约1200W
D. 小杰在水平路面行走时，重力做功的功率约600W
10.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程(s)−时间(t)关系如图所示，下列正确的是( )
A. 物体20s时的速度大于8s时的速度
B. 0～12s物体所受的拉力大于12s～24s物体所受的拉力
C. 0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功
D. 0～12s拉力做功的功率小于12s～24s拉力做功的功率
第II卷（非选择题）
二、填空题：本大题共4小题，共8分。
11.一攀岩爱好者体重为540 N，背着质量为6 kg的背包用20 min登上8 m的峭壁，在此过程中，攀岩者对背包做功__________J，他对自己和背包在上升过程中做功的平均功率是__________W(g取10 N/kg)．
12.如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，拉力做的功为W1 ______W2，拉力做功的功率P1 ______P2。(选填“>”、“<”或“=”)
13.如图为两台功率一定的机器做的功与时间的关系图像，由图可知机器______(选填“甲”或“乙”)的功率更大；若两机器做相同的功，乙机器做功的时间更______(选填“长”或“短”)。
14.新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km，用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力做功______J，功率为______kW.(g=10N/kg)
三、实验探究题：本大题共2小题，共12分。
15.某班同学进行登楼比赛，看谁做功快，甲、乙、丙三位同学记录了自己从一楼跑到确定的楼层所用的时间，并填入下面表格中，然后将有关的物理量也记录在下面的表格中。
(1)分析比较以上实验数据，可以得出甲、乙两同学相比，做功较快的是______。判断的理由是______．
(2)分析比较以上实验数据，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，则要比较的是______来确定哪位同学做功快。因此为了比较做功的快慢，还应在表格中最后一栏上添加适当的栏目，并补上表格中的数据。
16.引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，该运动的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。课外活动时，小华同学连续做了15个规范的引体向上，小组的同学们设计了如下表格，并测量一些物理量估测小华同学做引体向上时的功率。
(1)所需要的测量器材有刻度尺、秒表和__。
(2)请在表格a处填上合适的物理量、符号及单位：__(不需要填写数据)。
(3)写出计算小华同学做引体向上时功率的表达式：P=__(利用以上测量的物理量符号表示)。
(4)如果两位同学完成15个规范动作的时间都是1min，两位同学的功率是否一定相等？理由是__。
四、综合题：本大题共2小题，共20分。
17.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104N。
(1)求货车空载行驶时所受的牵引力大小；
(2)求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，1min内货车牵引力做的功；
(3)当货车以80kW的额定功率、80km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物。
18.为助力科技战“疫”，某大学引进国产可遥控作业的防疫喷雾消毒机器人.如图所示是此防疫喷雾消毒机器人在某大学进行首次防疫消毒的情境.该机器人有两条履带，相关的技术参数如下表所示：
(1)防疫机器人安装有两条履带，可以减小对地面的______。
(2)防疫机器人能连续行走多远的距离？如果需要消毒的空间为1000m3，仅用雾化消毒液的方式进行消毒，至少需要多少千克消毒液？(ρ液=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)防疫机器人装满消毒液静止在水平地面时，对地面产生的压强有多大？
(4)在水平地面匀速直线前进的过程中，防疫机器人牵引力做功的功率有多大？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】A.由图甲可知，9∼12s内，拉力为F=6N，由图乙知，9∼12s内，物体做匀速直线运动，v=1m/s，所以9∼12s内物体移动的距离s=vt=1m/s×3s=3m
则推力对物体做功W=Fs=6N×3m=18J
故A正确；
B.由图乙知，0∼3s内，物体速度为0，处于静止状态，没有在拉力F的方向上移动距离，拉力不做功，故B错误；
C.由图甲可知，3∼6s内，拉力为F=9N，由图乙知，3∼6s内，物体运动速度逐渐增大，由P=Wt=Fst=Fv
可知，功率逐渐变大，故C错误；
D.由图甲可知，第4s拉力的大小为F=9N，由图乙可知，3s时速度为0，6s时速度为3m/s，物体做加速直线运动，所以第4s的速度为1m/s，由P=Wt=Fst=Fv
可知，功率为P=Fv=9N×1m/s=9W
故D错误。
故选A。
2.【答案】D
【解析】【解答】
因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，摩擦力没变，故受到的水平推力为F1=F2，因此F1：F2=1：1，
由图象甲可知，第一次物体的速度大小为：v甲=s甲t甲=6m2s=3m/s，
由v−t图象乙可知，第二次物体的速度大小为：v乙=5m/s，
由P=Wt=Fst=Fv可得，两次推力的功率之比：P1P2=F1v甲F2v乙=v甲v乙=3m/s5m/s=35，故D正确。
故选：D。
【分析】
此题考查了学生对图象问题的分析能力，能从图象中得出相关的信息，然后结合功和功率的计算公式进行计算求解，是中考的热点考题。
根据二力平衡条件分析出两次推力的大小关系，即可得出两次的推力之比；
根据甲图利用速度公式求得第一次的速度，由图象乙直接读出第二次的速度，利用P=Wt=Fst=Fv求出两次推力的功率之比。
3.【答案】B
【解析】解：
小华一次跳绳做的功为W0=Gh=500N×0.05m=25J，
小华1min跳绳做的功为W=120W0=120×25J=3000J，
小华跳绳的功率为P=Wt=3000J60s=50W．
故选B．
中学生的体重在500N左右，已知体重和每次跳起的高度，可以得到跳起一次做的功；已知一次做的功和跳绳次数，可以得到此过程做的功；已知做功多少和所用时间，利用公式P=Wt得到跳绳的功率．
此题考查的是功和功率的计算，对小华的体重做一个合理的赋值，是解决此题的关键．
4.【答案】D
【解析】解：两人分别将5块完全相同的砖从一楼运到三楼，砖的总重力相同，砖上升的高度相同，根据公式W=Gh可知，大人和小孩对砖所做的功相同；
运砖时上升的高度相同，小孩用的时间比大人多，大人和小孩对砖所做的功相同，根据公式P=Wt可知，大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大，大人对砖做功更快，故D正确。
故选：D。
(1)两人分别将5块完全相同的砖从一楼运到三楼，根据公式W=Gh比较大人和小孩对砖做功的多少；
(2)根据功率的公式P=Wt比较大人和小孩对砖做功的功率大小。
本题考查了功和功率的大小比较，属于基础题，难度不大。
5.【答案】D
【解析】解：
A、同一物体的重力不变，对水平面的压力不变；在同一水平面上运动，则接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等，即f1=f2；拉动到距离s1时，距离相等，所以根据W=fs可知，两次克服摩擦所做的功W1=W2，故A错误；
B、由图象可知，两次物体都做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，两次物体所受的拉力：F1=F2=f；
拉动到距离s1时，距离相等，所以根据W=Fs可知，两次拉力对物体所做的功W1′=W2′；
CD、拉动到距离s1时，第一次所用时间小于第二次所用时间，所以根据P=Wt可知，拉动到距离s1时，两次拉力对物体做功的功率P1>P2，故C错误，D正确。
故选：D。
(1)根据摩擦力大小的影响因素分析两次物体所受的摩擦力大小，然后根据W=fs分析拉动到距离s1时，两次克服摩擦所做的功的大小．
(2)根据力的平衡得出两次拉力的大小，然后根据W=Fs分析拉动到距离s1时，两次拉力对物体所做的功的大小。从图中得出拉动到距离s1时，两次所用时间的大小，再利用P=Wt分析两次拉力对物体做功的功率大小。
根据图象或图表探究物质的规律是近两年来出现较多的题目，图象可以使我们建立更多的感性认识，从表象中去探究本质规律，体验知识的形成过程。此题涉及到的知识点较多，综合性很强。
6.【答案】D
【解析】由图知汽车发动机的功率为：
P=Wt=48×104J6s=8×104W，
汽车的速度为v=80km/h=2009m/s，
根据P=Wt=Fst=Fv得汽车的牵引力为：
F=Pv=8×104W2009m/s=3.6×103N，故D正确。
(1)根据图像数据由P=Wt算出汽车发动机的功率；
(2)根据P=Wt=Fst=Fv算出汽车的牵引力。
本题考查了功的公式和功率公式的应用，分析图象是解题的关键。
7.【答案】B
【解析】【分析】
此题考查的是功和功率的计算，对小华的体重做一个合理的赋值，是解决此题的关键。
【解答】
假设小华的体重为500N，在跳离地面的过程中实质上是克服重力做功的过程，因此每次跳起时克服重力做功W=Gh=500N×0.05m=25J，
他做功的功率为P=nWt=120×25J60s=50W。
故选B。
8.【答案】A
【解析】解：(1)匀速提升同一物体到同一高度处，二种情况下做的有用功相同，大小都为W有用=Gh，因不计绳子质量和摩擦，所以W=W有用=Gh，故选项A说法正确，符合题意；选项C说法错误，不符合题意；
(2)因功率是由功和做功时间共同决定的，而题干中没有做功时间，故无法判断功率的大小，故B、D选项说法错误，不符合题意；
故选A．
克服物体的重力所做的功是有用功，由题知匀速提升同一物体到同一高度处，可知做的有用功相同；
功率P=Wt，是由功和做功时间共同决定的．
本题结合定滑轮和动滑轮的特点，考查学生对功和功率概念的理解，是一道学科内的综合题目，是一道好题．
9.【答案】C
【解析】解：A、小杰与书包的总重力大约为600N，1楼到21楼的高度h=20×3m=60m，
电梯对小杰做功W=Gh=600N×60m=3.6×104J，故A不符合实际；
B、小杰乘坐电梯上升时，小杰对书包有向上的力，书包在这个力的方向上移动了距离，所以对书包做功，故B不符合实际；
C、电梯对小杰做功的功率P=Wt=3.6×104J30s=1200W，故C符合实际；
D、重力的方向竖直向下，小杰在水平路面行走时，重力没有做功，功率也为0，故D不符合实际。
故选：C。
(1)做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，二者缺一不可；
(2)估计小杰背着书包的重力，利用W=Gh可求得电梯对小杰做功；
(3)利用P=Wt可求得电梯对小杰做功的功率。
此题考查功和功率的计算，以及力是否做功的判断，明确三种情况不做功：一是有力无距离(例如：推而未动)，二是有距离无力(靠惯性运动)，三是力的方向与运动方向垂直。
10.【答案】C
【解析】解：
A、从图象上看，0～12s和12s～24s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～12s通过的路程是6m，12～24s通过路程为2m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此0～12s过程中的速度大于12～24s的过程中的速度，即物体20s时的速度小于8s时的速度，故A错误；
B、由图象可知，物体在0～12s和12s～24s均做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面压力相等，接触面的粗糙程度不变，故物体受到的摩擦力相等，所以0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，故B错误；
C、由AB知，0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，物体0～12s通过的路程大于12～24s通过路程，由W=Fs可知，0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，故C正确；
D、0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，而两段时间相同，根据P=Wt可知，0～12s拉力做功的功率大于12s～24s拉力做功的功率，故D错误。
故选：C。
(1)从图象上分别读出0～12s和12～24s过程中通过的距离，然后根据比较物体运动快慢的方法分析解答(运动相同的路程比时间，时间越短，速度越快；相同时间比路程，路程越长，速度越快)；
(2)根据处于平衡状态的物体受到的力是平衡力得出0～12s和12s～24s两段中拉力和摩擦力的关系，然后根据摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关得出0～12s和12s～24s两段的摩擦力关系，进而可得两段中的拉力关系；
(3)根据W=Fs比较拉力做功；
(4)根据P=Wt比较拉力做功的功率。
此题考查速度、功和功率的大小比较，读懂图像，并能从图像中获取相关信息是解答此题关键。
11.【答案】480 4
【解析】解：(1)背包的质量m包=6kg，g=10N/kg，
背包的重力G包=m包g=6kg×10N/kg=60N，
在此过程中攀岩者对背包做功：W1=G包h=60N×8m=480J。
(2)人的重力G人=540N，
则人和包的总重力G=G人+G包=540N+60N=600N，
人对自己和背包在上升过程中做功：W=Gh=600N×8m=4800J。
运动时间t=20min=1200s，
做功的平均功率：P=Wt=4800J1200s=4W。
故答案为：480；4。
(1)已知背包质量，可利用公式G=mg计算重力，已知攀登的高度，利用公式W=Gh计算功。
(2)已知攀岩者在此过程中所做的功和做功的时间，可利用公式P=Wt计算功率。
本题考查了利用重力的公式、功的公式和功率的公式进行分析和计算，已知量都知道，直接代入数值即可。
12.【答案】= <
【解析】解：将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC从底部匀速拉到顶点，根据W有=Gh可知，拉力在两个斜面做的有用功相等；
斜面光滑说明摩擦力为0，根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即W1=W2。
速度相同，物体沿AC运动路程短，则用的时间较少，根据公式P=Wt可知，做相同的功时，拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大，即P1故答案为：=；<。
(1)斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功。
(2)速度相同，AB>AC，所以物体沿斜面AC用的时间较少，根据公式P=Wt可判断拉力所做的功的功率大小。
本题考查对物体做功的大小以及做功功率的大小，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功。
13.【答案】甲 长
【解析】解：我们可以在横轴上任找一点，即保证了甲和乙做功时间相同，做纵轴的平行线，与甲和乙的图象均有一个交点，
据此我们就可以看出甲做的功多，所以甲的功率大，(见图)
因为P甲>P乙，而甲、乙机器做相同的功，
所以由公式t=WP可知，t甲即乙机器做功的时间更长。
故答案为：甲；长。
该图是功和时间的关系图象。根据功率的计算公式P=Wt可知，在相同时间内，谁做的功多，谁的功率就大，已知道功率的大小关系，可利用公式t=WP判断时间的大小关系。
该题通过图象来考查功率的大小，要求同学们具有一定的识图能力，可以通过两种方法来判断：一是相同时间内比较做功多少；二是做相同的功看用时多少。
14.【答案】9.6×106 16
【解析】解：由于车做匀速直线运动，则牵引力等于阻力，则牵引力：
F=f=0.05G=0.05mg=0.05×1.6×103kg×10N/kg=800N；
汽车做的功为：W=Fs=800N×12000m=9.6×106J；
汽车的功率为：P=Wt=9.6×106J600s=16000W=16kW；
故答案为：9.6×106；16。
根据行驶中阻力为车重的0.05倍求出阻力；由于车做匀速直线运动，则牵引力等于阻力；根据W=Fs求出功的大小，根据P=Wt求出功率。
本题考查了功、功率的计算，属于基础知识。
15.【答案】功与时间的比值(J/s) 300 200 3600 300 甲 做相同的功时，做功时间短的做功快 功与时间的比值
【解析】解：(1)由表中数据可知，甲、乙两位同学做的功相同，而乙同学用时7.5s、甲同学用时5s(即甲用的时间短)，所以甲做功较快。
(2)丙同学登楼做的功W丙=G丙h丙=600N×6m=3600J；
则乙、丙两位同学登楼做的功和所用时间不同，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，则可以比较单位时间内所做的功(或功与时间的比值)来确定哪位同学做功快，因此为了比较做功快慢，还应在表格中添加栏目是功与时间的比值(J/s)；
甲同学做功与时间的比值：W甲t甲=1500J5s=300J/s；
乙同学做功与时间的比值：W乙t乙=1500J7.5s=200J/s；
丙同学做功与时间的比值：W丙t丙=3600J12s=300J/s。
故答案为：(1)甲；做相同的功时，做功时间短的做功快；(2)功与时间的比值；功与时间的比值(J/s)；300；200；3600；300。
(1)比较做功快慢的方法有：做相同的功，比较做功的时间，时间短的做功快；做功时间相同，比较做功的多少，做功多的做功快；做功时间和做功的多少都不一样的，就要算出功与时间的比值，比值大的做功快。
(2)登楼时要克服自身的重力做功W=Gh，单位时间内所做的功Wt。
本题考查了功和功率的计算，关键是知道比较物体做功快慢的三种方法，并能解决实际问题。
16.【答案】(1)体重计；(2)下放时下鄂距单杠的高度h/m；(3)15mght；(4)不一定；两个同学的质量不一定相同
【解析】【解答】
(1)测功率需要测量：质量m、上升的高度h、时间t，需要的测量工具有：体重计、刻度尺、停表；
(2)需要测量的物理量是：小华做动作时，下放时下鄂距单杠的高度h/m，人的质量m/kg，时间t/s；a处应填下放时下鄂距单杠的高度h/m；
(3)小华同学做动作时功率的表达式：P=Wt=nGht=nmght=15mght；
(4)两个同学的质量不一定相同，由P=Wt=15mght知，两位同学的功率不一定相等；
【分析】本题考查功率的计算。(1)(2)(3)要测某同学做引体向上的功率时，根据公式P=Wt可知，只要测出双臂的拉力对身体做的功和做功需要的时间即可；双臂拉力对身体的做功，就是克服自身重力做的功；根据W=Gh可知，只要测出身体上升的距离即可，根据实验需要测量、需要记录的量设计实验数据记录表格；
(4)根据P=Wt=15mght分析解答；
17.【答案】解：
(1)货车空载行驶时所受的阻力大小：f=0.1G=0.1×2.5×104N=2.5×103N，
因为汽车匀速行驶，所以牵引力：F=f=2.5×103N；
(2)v=36km/h=10m/s，
由v=st得1min行驶的路程：s=vt=10m/s×60s=600m，
1min内货车牵引力做的功：W=Fs=2.5×103N×600m=1.5×106J；
(3)因为P=Fv，v′=80km/h=2009m/s，
所以此时牵引力：F′=Pv′=80000W2009m/s=3600N，
因为汽车匀速行驶，
所以此时汽车受到的阻力：f′=F′=3600N，
因为f=0.1G，所以货车总重：G′=f′0.1=3600N0.1=3.6×104N，
货车最多可装载货物的重力：G货=G′−G=3.6×104N−2.5×104N=1.1×104N。
答：(1)货车空载行驶时所受的牵引力为2.5×103N；
(2)1min内货车牵引力做的功为1.5×106J；
(3)货车最多可装载1.1×104N的货物。
【解析】(1)知道货车空载时重G，利用f=0.1G求货车空载行驶时所受的阻力大小，然后根据牵引力与阻力是一对平衡力求出牵引力；
(2)知道货车空载时速度和行驶时间，利用s=vt求行驶路程，汽车匀速行驶牵引力F=f，再利用W=Fs求10s内货车牵引力做的功；
(3)利用P=Fv求牵引力大小，而汽车匀速行驶时f=F，可求阻力大小，再根据f=0.1G求货车总重，货车最多可装载货物的重等于货车总重减去空车重，再求货物质量。
本题考查了学生对功的公式W=Fs、功率公式P=Fv的了解与掌握，本题关键是两次利用汽车匀速行驶时汽车受到的阻力等于牵引力等于0.1G。
18.【答案】解：
(1)防疫机器人安装有两条履带，可以在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强；
(2)由速度公式可得，防疫喷雾机器人能连续行走的距离s=vt=1.5×3.6km/h×2.5h=13.5km；
如果需要消毒的空间为1000m3，仅用雾化消毒液的方式进行消毒，至少需要消毒液的体积V液=1000m3×50mL/m3=50000mL=50L=0.05m3，
消毒液的质量m液=ρ液V液=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg；
(3)防疫机器人装满药液时，药液的体积：
V=20L=20dm3=0.02m3，
由密度公式可得，药液的质量：
m液=ρ液V=1.0×103kg/m3×0.02m3=20kg，
防疫机器人装满药液静止在水平地面时，对地面产生的压力：
F=G总=(m机器人+m液)g=(60kg+20kg)×10N/kg=800N，
对地面产生的压强：
p=FS=800N2×0.2m2==2000Pa；
(4)在水平地面匀速直线前进的过程中，防疫喷雾机器人牵引力做功的功率：
P=F′v=1800N×1.5m/s=3240W。
答：(1)压强；
(2)防疫机器人能连续行走13.5km的距离；至少需要50kg消毒液；
(3)防疫机器人装满消毒液静止在水平地面时，对地面产生的压强有2000Pa；
(4)在水平地面匀速直线前进的过程中，防疫机器人牵引力做功的功率有3240W。
【解析】(1)减小压强的方法：一是压力一定时，增大受力面积；二是受力面积一定时，减小压力；三是在条件允许的情况下，同时减小压力和增大受力面积；
(2)由表格数据可知机器人行走速度和连续行走时间，根据s=vt求出防疫喷雾机器人能连续行走的距离；根据消毒喷雾量得出需要消毒液的体积，根据m液=ρ液V液得出消毒液的质量；
(3)根据m=ρV求出防疫机器人装满药液时药液的质量，防疫机器人装满药液静止在水平地面时，对地面产生的压力等于装备和药液的重力之和，根据p=FS求出对地面产生的压强；
(4)在水平地面匀速直线前进的过程中，根据P=Wt=Fst=Fv求出防疫喷雾机器人牵引力做功的功率。
本题考查了信息的传播和减小压强的方法、速度公式、密度公式、重力公式、压强公式以及功率公式的综合应用，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等。学生
学生体重(牛)
楼梯高度(米)
登楼做的功(焦)
所用时间(秒)
______
甲
500
3
1500
5
______
乙
500
3
1500
7.5
______
丙
600
6
______
12
______
人的质量m/kg
完成15个的时间t/s
a
功率P/W
装备质量
60kg
行走速度
1.5m/s
牵引力
1800N
每条履带与地面接触的总面积
0.2m2
连续行走时间
2.5h
消毒液箱容积
20L
消毒喷雾量(机器人消毒时每立方米空间喷出雾状消毒液的总体积)
50mL/m3
一、单选题：本大题共10小题，共20分。
1.如图甲所示，在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F—t和v—t图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A. 9∼12s内拉力做功为18JB. 0∼3s内拉力做功为9J
C. 3∼6s内拉力的功率逐渐变小D. 第4s拉力的功率为36W
2.物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为F2.两次推力的功率分别为P1、P2.则F1:F2和P1:P2分别为
( )
A. 3:5 9:25B. 3:5 1:1C. 3:5 3:5D. 1:1 3:5
3.中学生小华在一次跳绳的体能测试中，1min内跳了120次，每次跳离地面的高度约为5cm，则他跳绳时的功率最接近( )
A. 5WB. 50WC. 500WD. 5000W
4.如图所示，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是
( )
A. 小孩对砖做功更多B. 小孩对砖做功更快C. 大人对砖做功更多D. 大人对砖做功更快
5.小明同学两次施加水平拉力拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动图象如图所示。若两次均拉动了距离s1时，下列判断正确的是( )
A. 两次克服摩擦所做的功W1>W2
B. 两次拉力对物体所做的功W′1
D. 两次拉力对物体做功的功率P1>P2
6.一辆汽车在平直公路上匀速行驶，汽车发动机做的功W与做功时间t关系图像如图所示。已知：汽车的速度为80 km/h，则汽车的牵引力为
( )
A. 0.36 NB. 277.8 NC. 1×103ND. 3.6×103N
7.中学生小华在一次跳绳的体能测试中，1min内跳了120次，每次跳离地面的高度约为5cm，则他跳绳时的功率最接近( )
A. 5WB. 50WC. 500WD. 5000W
8.如图所示，甲同学站在地面上用定滑轮把地面上的物体匀速向上运送到某一高度处．乙同学站在某一高处用动滑轮把该物体也从地面上匀速向上运送到同样的高度处．不计绳和滑轮之间的摩擦，绳子的重力和动滑轮的重力均不计．就甲和乙这一运送物体的过程中，下列分析正确的是( )
A. 甲和乙做功相同
B. 甲和乙做功的功率相同
C. 甲比乙做的功多
D. 甲比乙做功的功率大
9.小杰背着书包回家，在水平路面上行走100m用时100s，乘坐电梯从1楼到21楼用时30s，以下符合实际的是( )
A. 电梯对小杰做功约3.6×103J
B. 小杰乘坐电梯上升时，对书包不做功
C. 电梯对小杰做功的功率约1200W
D. 小杰在水平路面行走时，重力做功的功率约600W
10.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程(s)−时间(t)关系如图所示，下列正确的是( )
A. 物体20s时的速度大于8s时的速度
B. 0～12s物体所受的拉力大于12s～24s物体所受的拉力
C. 0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功
D. 0～12s拉力做功的功率小于12s～24s拉力做功的功率
第II卷（非选择题）
二、填空题：本大题共4小题，共8分。
11.一攀岩爱好者体重为540 N，背着质量为6 kg的背包用20 min登上8 m的峭壁，在此过程中，攀岩者对背包做功__________J，他对自己和背包在上升过程中做功的平均功率是__________W(g取10 N/kg)．
12.如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，拉力做的功为W1 ______W2，拉力做功的功率P1 ______P2。(选填“>”、“<”或“=”)
13.如图为两台功率一定的机器做的功与时间的关系图像，由图可知机器______(选填“甲”或“乙”)的功率更大；若两机器做相同的功，乙机器做功的时间更______(选填“长”或“短”)。
14.新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km，用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力做功______J，功率为______kW.(g=10N/kg)
三、实验探究题：本大题共2小题，共12分。
15.某班同学进行登楼比赛，看谁做功快，甲、乙、丙三位同学记录了自己从一楼跑到确定的楼层所用的时间，并填入下面表格中，然后将有关的物理量也记录在下面的表格中。
(1)分析比较以上实验数据，可以得出甲、乙两同学相比，做功较快的是______。判断的理由是______．
(2)分析比较以上实验数据，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，则要比较的是______来确定哪位同学做功快。因此为了比较做功的快慢，还应在表格中最后一栏上添加适当的栏目，并补上表格中的数据。
16.引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，该运动的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。课外活动时，小华同学连续做了15个规范的引体向上，小组的同学们设计了如下表格，并测量一些物理量估测小华同学做引体向上时的功率。
(1)所需要的测量器材有刻度尺、秒表和__。
(2)请在表格a处填上合适的物理量、符号及单位：__(不需要填写数据)。
(3)写出计算小华同学做引体向上时功率的表达式：P=__(利用以上测量的物理量符号表示)。
(4)如果两位同学完成15个规范动作的时间都是1min，两位同学的功率是否一定相等？理由是__。
四、综合题：本大题共2小题，共20分。
17.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104N。
(1)求货车空载行驶时所受的牵引力大小；
(2)求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，1min内货车牵引力做的功；
(3)当货车以80kW的额定功率、80km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物。
18.为助力科技战“疫”，某大学引进国产可遥控作业的防疫喷雾消毒机器人.如图所示是此防疫喷雾消毒机器人在某大学进行首次防疫消毒的情境.该机器人有两条履带，相关的技术参数如下表所示：
(1)防疫机器人安装有两条履带，可以减小对地面的______。
(2)防疫机器人能连续行走多远的距离？如果需要消毒的空间为1000m3，仅用雾化消毒液的方式进行消毒，至少需要多少千克消毒液？(ρ液=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)防疫机器人装满消毒液静止在水平地面时，对地面产生的压强有多大？
(4)在水平地面匀速直线前进的过程中，防疫机器人牵引力做功的功率有多大？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】A.由图甲可知，9∼12s内，拉力为F=6N，由图乙知，9∼12s内，物体做匀速直线运动，v=1m/s，所以9∼12s内物体移动的距离s=vt=1m/s×3s=3m
则推力对物体做功W=Fs=6N×3m=18J
故A正确；
B.由图乙知，0∼3s内，物体速度为0，处于静止状态，没有在拉力F的方向上移动距离，拉力不做功，故B错误；
C.由图甲可知，3∼6s内，拉力为F=9N，由图乙知，3∼6s内，物体运动速度逐渐增大，由P=Wt=Fst=Fv
可知，功率逐渐变大，故C错误；
D.由图甲可知，第4s拉力的大小为F=9N，由图乙可知，3s时速度为0，6s时速度为3m/s，物体做加速直线运动，所以第4s的速度为1m/s，由P=Wt=Fst=Fv
可知，功率为P=Fv=9N×1m/s=9W
故D错误。
故选A。
2.【答案】D
【解析】【解答】
因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，摩擦力没变，故受到的水平推力为F1=F2，因此F1：F2=1：1，
由图象甲可知，第一次物体的速度大小为：v甲=s甲t甲=6m2s=3m/s，
由v−t图象乙可知，第二次物体的速度大小为：v乙=5m/s，
由P=Wt=Fst=Fv可得，两次推力的功率之比：P1P2=F1v甲F2v乙=v甲v乙=3m/s5m/s=35，故D正确。
故选：D。
【分析】
此题考查了学生对图象问题的分析能力，能从图象中得出相关的信息，然后结合功和功率的计算公式进行计算求解，是中考的热点考题。
根据二力平衡条件分析出两次推力的大小关系，即可得出两次的推力之比；
根据甲图利用速度公式求得第一次的速度，由图象乙直接读出第二次的速度，利用P=Wt=Fst=Fv求出两次推力的功率之比。
3.【答案】B
【解析】解：
小华一次跳绳做的功为W0=Gh=500N×0.05m=25J，
小华1min跳绳做的功为W=120W0=120×25J=3000J，
小华跳绳的功率为P=Wt=3000J60s=50W．
故选B．
中学生的体重在500N左右，已知体重和每次跳起的高度，可以得到跳起一次做的功；已知一次做的功和跳绳次数，可以得到此过程做的功；已知做功多少和所用时间，利用公式P=Wt得到跳绳的功率．
此题考查的是功和功率的计算，对小华的体重做一个合理的赋值，是解决此题的关键．
4.【答案】D
【解析】解：两人分别将5块完全相同的砖从一楼运到三楼，砖的总重力相同，砖上升的高度相同，根据公式W=Gh可知，大人和小孩对砖所做的功相同；
运砖时上升的高度相同，小孩用的时间比大人多，大人和小孩对砖所做的功相同，根据公式P=Wt可知，大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大，大人对砖做功更快，故D正确。
故选：D。
(1)两人分别将5块完全相同的砖从一楼运到三楼，根据公式W=Gh比较大人和小孩对砖做功的多少；
(2)根据功率的公式P=Wt比较大人和小孩对砖做功的功率大小。
本题考查了功和功率的大小比较，属于基础题，难度不大。
5.【答案】D
【解析】解：
A、同一物体的重力不变，对水平面的压力不变；在同一水平面上运动，则接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等，即f1=f2；拉动到距离s1时，距离相等，所以根据W=fs可知，两次克服摩擦所做的功W1=W2，故A错误；
B、由图象可知，两次物体都做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，两次物体所受的拉力：F1=F2=f；
拉动到距离s1时，距离相等，所以根据W=Fs可知，两次拉力对物体所做的功W1′=W2′；
CD、拉动到距离s1时，第一次所用时间小于第二次所用时间，所以根据P=Wt可知，拉动到距离s1时，两次拉力对物体做功的功率P1>P2，故C错误，D正确。
故选：D。
(1)根据摩擦力大小的影响因素分析两次物体所受的摩擦力大小，然后根据W=fs分析拉动到距离s1时，两次克服摩擦所做的功的大小．
(2)根据力的平衡得出两次拉力的大小，然后根据W=Fs分析拉动到距离s1时，两次拉力对物体所做的功的大小。从图中得出拉动到距离s1时，两次所用时间的大小，再利用P=Wt分析两次拉力对物体做功的功率大小。
根据图象或图表探究物质的规律是近两年来出现较多的题目，图象可以使我们建立更多的感性认识，从表象中去探究本质规律，体验知识的形成过程。此题涉及到的知识点较多，综合性很强。
6.【答案】D
【解析】由图知汽车发动机的功率为：
P=Wt=48×104J6s=8×104W，
汽车的速度为v=80km/h=2009m/s，
根据P=Wt=Fst=Fv得汽车的牵引力为：
F=Pv=8×104W2009m/s=3.6×103N，故D正确。
(1)根据图像数据由P=Wt算出汽车发动机的功率；
(2)根据P=Wt=Fst=Fv算出汽车的牵引力。
本题考查了功的公式和功率公式的应用，分析图象是解题的关键。
7.【答案】B
【解析】【分析】
此题考查的是功和功率的计算，对小华的体重做一个合理的赋值，是解决此题的关键。
【解答】
假设小华的体重为500N，在跳离地面的过程中实质上是克服重力做功的过程，因此每次跳起时克服重力做功W=Gh=500N×0.05m=25J，
他做功的功率为P=nWt=120×25J60s=50W。
故选B。
8.【答案】A
【解析】解：(1)匀速提升同一物体到同一高度处，二种情况下做的有用功相同，大小都为W有用=Gh，因不计绳子质量和摩擦，所以W=W有用=Gh，故选项A说法正确，符合题意；选项C说法错误，不符合题意；
(2)因功率是由功和做功时间共同决定的，而题干中没有做功时间，故无法判断功率的大小，故B、D选项说法错误，不符合题意；
故选A．
克服物体的重力所做的功是有用功，由题知匀速提升同一物体到同一高度处，可知做的有用功相同；
功率P=Wt，是由功和做功时间共同决定的．
本题结合定滑轮和动滑轮的特点，考查学生对功和功率概念的理解，是一道学科内的综合题目，是一道好题．
9.【答案】C
【解析】解：A、小杰与书包的总重力大约为600N，1楼到21楼的高度h=20×3m=60m，
电梯对小杰做功W=Gh=600N×60m=3.6×104J，故A不符合实际；
B、小杰乘坐电梯上升时，小杰对书包有向上的力，书包在这个力的方向上移动了距离，所以对书包做功，故B不符合实际；
C、电梯对小杰做功的功率P=Wt=3.6×104J30s=1200W，故C符合实际；
D、重力的方向竖直向下，小杰在水平路面行走时，重力没有做功，功率也为0，故D不符合实际。
故选：C。
(1)做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，二者缺一不可；
(2)估计小杰背着书包的重力，利用W=Gh可求得电梯对小杰做功；
(3)利用P=Wt可求得电梯对小杰做功的功率。
此题考查功和功率的计算，以及力是否做功的判断，明确三种情况不做功：一是有力无距离(例如：推而未动)，二是有距离无力(靠惯性运动)，三是力的方向与运动方向垂直。
10.【答案】C
【解析】解：
A、从图象上看，0～12s和12s～24s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～12s通过的路程是6m，12～24s通过路程为2m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此0～12s过程中的速度大于12～24s的过程中的速度，即物体20s时的速度小于8s时的速度，故A错误；
B、由图象可知，物体在0～12s和12s～24s均做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面压力相等，接触面的粗糙程度不变，故物体受到的摩擦力相等，所以0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，故B错误；
C、由AB知，0～12s物体所受的拉力等于12s～24s物体所受的拉力，物体0～12s通过的路程大于12～24s通过路程，由W=Fs可知，0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，故C正确；
D、0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功，而两段时间相同，根据P=Wt可知，0～12s拉力做功的功率大于12s～24s拉力做功的功率，故D错误。
故选：C。
(1)从图象上分别读出0～12s和12～24s过程中通过的距离，然后根据比较物体运动快慢的方法分析解答(运动相同的路程比时间，时间越短，速度越快；相同时间比路程，路程越长，速度越快)；
(2)根据处于平衡状态的物体受到的力是平衡力得出0～12s和12s～24s两段中拉力和摩擦力的关系，然后根据摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关得出0～12s和12s～24s两段的摩擦力关系，进而可得两段中的拉力关系；
(3)根据W=Fs比较拉力做功；
(4)根据P=Wt比较拉力做功的功率。
此题考查速度、功和功率的大小比较，读懂图像，并能从图像中获取相关信息是解答此题关键。
11.【答案】480 4
【解析】解：(1)背包的质量m包=6kg，g=10N/kg，
背包的重力G包=m包g=6kg×10N/kg=60N，
在此过程中攀岩者对背包做功：W1=G包h=60N×8m=480J。
(2)人的重力G人=540N，
则人和包的总重力G=G人+G包=540N+60N=600N，
人对自己和背包在上升过程中做功：W=Gh=600N×8m=4800J。
运动时间t=20min=1200s，
做功的平均功率：P=Wt=4800J1200s=4W。
故答案为：480；4。
(1)已知背包质量，可利用公式G=mg计算重力，已知攀登的高度，利用公式W=Gh计算功。
(2)已知攀岩者在此过程中所做的功和做功的时间，可利用公式P=Wt计算功率。
本题考查了利用重力的公式、功的公式和功率的公式进行分析和计算，已知量都知道，直接代入数值即可。
12.【答案】= <
【解析】解：将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC从底部匀速拉到顶点，根据W有=Gh可知，拉力在两个斜面做的有用功相等；
斜面光滑说明摩擦力为0，根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即W1=W2。
速度相同，物体沿AC运动路程短，则用的时间较少，根据公式P=Wt可知，做相同的功时，拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大，即P1
(1)斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功。
(2)速度相同，AB>AC，所以物体沿斜面AC用的时间较少，根据公式P=Wt可判断拉力所做的功的功率大小。
本题考查对物体做功的大小以及做功功率的大小，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功。
13.【答案】甲 长
【解析】解：我们可以在横轴上任找一点，即保证了甲和乙做功时间相同，做纵轴的平行线，与甲和乙的图象均有一个交点，
据此我们就可以看出甲做的功多，所以甲的功率大，(见图)
因为P甲>P乙，而甲、乙机器做相同的功，
所以由公式t=WP可知，t甲
故答案为：甲；长。
该图是功和时间的关系图象。根据功率的计算公式P=Wt可知，在相同时间内，谁做的功多，谁的功率就大，已知道功率的大小关系，可利用公式t=WP判断时间的大小关系。
该题通过图象来考查功率的大小，要求同学们具有一定的识图能力，可以通过两种方法来判断：一是相同时间内比较做功多少；二是做相同的功看用时多少。
14.【答案】9.6×106 16
【解析】解：由于车做匀速直线运动，则牵引力等于阻力，则牵引力：
F=f=0.05G=0.05mg=0.05×1.6×103kg×10N/kg=800N；
汽车做的功为：W=Fs=800N×12000m=9.6×106J；
汽车的功率为：P=Wt=9.6×106J600s=16000W=16kW；
故答案为：9.6×106；16。
根据行驶中阻力为车重的0.05倍求出阻力；由于车做匀速直线运动，则牵引力等于阻力；根据W=Fs求出功的大小，根据P=Wt求出功率。
本题考查了功、功率的计算，属于基础知识。
15.【答案】功与时间的比值(J/s) 300 200 3600 300 甲 做相同的功时，做功时间短的做功快 功与时间的比值
【解析】解：(1)由表中数据可知，甲、乙两位同学做的功相同，而乙同学用时7.5s、甲同学用时5s(即甲用的时间短)，所以甲做功较快。
(2)丙同学登楼做的功W丙=G丙h丙=600N×6m=3600J；
则乙、丙两位同学登楼做的功和所用时间不同，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，则可以比较单位时间内所做的功(或功与时间的比值)来确定哪位同学做功快，因此为了比较做功快慢，还应在表格中添加栏目是功与时间的比值(J/s)；
甲同学做功与时间的比值：W甲t甲=1500J5s=300J/s；
乙同学做功与时间的比值：W乙t乙=1500J7.5s=200J/s；
丙同学做功与时间的比值：W丙t丙=3600J12s=300J/s。
故答案为：(1)甲；做相同的功时，做功时间短的做功快；(2)功与时间的比值；功与时间的比值(J/s)；300；200；3600；300。
(1)比较做功快慢的方法有：做相同的功，比较做功的时间，时间短的做功快；做功时间相同，比较做功的多少，做功多的做功快；做功时间和做功的多少都不一样的，就要算出功与时间的比值，比值大的做功快。
(2)登楼时要克服自身的重力做功W=Gh，单位时间内所做的功Wt。
本题考查了功和功率的计算，关键是知道比较物体做功快慢的三种方法，并能解决实际问题。
16.【答案】(1)体重计；(2)下放时下鄂距单杠的高度h/m；(3)15mght；(4)不一定；两个同学的质量不一定相同
【解析】【解答】
(1)测功率需要测量：质量m、上升的高度h、时间t，需要的测量工具有：体重计、刻度尺、停表；
(2)需要测量的物理量是：小华做动作时，下放时下鄂距单杠的高度h/m，人的质量m/kg，时间t/s；a处应填下放时下鄂距单杠的高度h/m；
(3)小华同学做动作时功率的表达式：P=Wt=nGht=nmght=15mght；
(4)两个同学的质量不一定相同，由P=Wt=15mght知，两位同学的功率不一定相等；
【分析】本题考查功率的计算。(1)(2)(3)要测某同学做引体向上的功率时，根据公式P=Wt可知，只要测出双臂的拉力对身体做的功和做功需要的时间即可；双臂拉力对身体的做功，就是克服自身重力做的功；根据W=Gh可知，只要测出身体上升的距离即可，根据实验需要测量、需要记录的量设计实验数据记录表格；
(4)根据P=Wt=15mght分析解答；
17.【答案】解：
(1)货车空载行驶时所受的阻力大小：f=0.1G=0.1×2.5×104N=2.5×103N，
因为汽车匀速行驶，所以牵引力：F=f=2.5×103N；
(2)v=36km/h=10m/s，
由v=st得1min行驶的路程：s=vt=10m/s×60s=600m，
1min内货车牵引力做的功：W=Fs=2.5×103N×600m=1.5×106J；
(3)因为P=Fv，v′=80km/h=2009m/s，
所以此时牵引力：F′=Pv′=80000W2009m/s=3600N，
因为汽车匀速行驶，
所以此时汽车受到的阻力：f′=F′=3600N，
因为f=0.1G，所以货车总重：G′=f′0.1=3600N0.1=3.6×104N，
货车最多可装载货物的重力：G货=G′−G=3.6×104N−2.5×104N=1.1×104N。
答：(1)货车空载行驶时所受的牵引力为2.5×103N；
(2)1min内货车牵引力做的功为1.5×106J；
(3)货车最多可装载1.1×104N的货物。
【解析】(1)知道货车空载时重G，利用f=0.1G求货车空载行驶时所受的阻力大小，然后根据牵引力与阻力是一对平衡力求出牵引力；
(2)知道货车空载时速度和行驶时间，利用s=vt求行驶路程，汽车匀速行驶牵引力F=f，再利用W=Fs求10s内货车牵引力做的功；
(3)利用P=Fv求牵引力大小，而汽车匀速行驶时f=F，可求阻力大小，再根据f=0.1G求货车总重，货车最多可装载货物的重等于货车总重减去空车重，再求货物质量。
本题考查了学生对功的公式W=Fs、功率公式P=Fv的了解与掌握，本题关键是两次利用汽车匀速行驶时汽车受到的阻力等于牵引力等于0.1G。
18.【答案】解：
(1)防疫机器人安装有两条履带，可以在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强；
(2)由速度公式可得，防疫喷雾机器人能连续行走的距离s=vt=1.5×3.6km/h×2.5h=13.5km；
如果需要消毒的空间为1000m3，仅用雾化消毒液的方式进行消毒，至少需要消毒液的体积V液=1000m3×50mL/m3=50000mL=50L=0.05m3，
消毒液的质量m液=ρ液V液=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg；
(3)防疫机器人装满药液时，药液的体积：
V=20L=20dm3=0.02m3，
由密度公式可得，药液的质量：
m液=ρ液V=1.0×103kg/m3×0.02m3=20kg，
防疫机器人装满药液静止在水平地面时，对地面产生的压力：
F=G总=(m机器人+m液)g=(60kg+20kg)×10N/kg=800N，
对地面产生的压强：
p=FS=800N2×0.2m2==2000Pa；
(4)在水平地面匀速直线前进的过程中，防疫喷雾机器人牵引力做功的功率：
P=F′v=1800N×1.5m/s=3240W。
答：(1)压强；
(2)防疫机器人能连续行走13.5km的距离；至少需要50kg消毒液；
(3)防疫机器人装满消毒液静止在水平地面时，对地面产生的压强有2000Pa；
(4)在水平地面匀速直线前进的过程中，防疫机器人牵引力做功的功率有3240W。
【解析】(1)减小压强的方法：一是压力一定时，增大受力面积；二是受力面积一定时，减小压力；三是在条件允许的情况下，同时减小压力和增大受力面积；
(2)由表格数据可知机器人行走速度和连续行走时间，根据s=vt求出防疫喷雾机器人能连续行走的距离；根据消毒喷雾量得出需要消毒液的体积，根据m液=ρ液V液得出消毒液的质量；
(3)根据m=ρV求出防疫机器人装满药液时药液的质量，防疫机器人装满药液静止在水平地面时，对地面产生的压力等于装备和药液的重力之和，根据p=FS求出对地面产生的压强；
(4)在水平地面匀速直线前进的过程中，根据P=Wt=Fst=Fv求出防疫喷雾机器人牵引力做功的功率。
本题考查了信息的传播和减小压强的方法、速度公式、密度公式、重力公式、压强公式以及功率公式的综合应用，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等。学生
学生体重(牛)
楼梯高度(米)
登楼做的功(焦)
所用时间(秒)
______
甲
500
3
1500
5
______
乙
500
3
1500
7.5
______
丙
600
6
______
12
______
人的质量m/kg
完成15个的时间t/s
a
功率P/W
装备质量
60kg
行走速度
1.5m/s
牵引力
1800N
每条履带与地面接触的总面积
0.2m2
连续行走时间
2.5h
消毒液箱容积
20L
消毒喷雾量(机器人消毒时每立方米空间喷出雾状消毒液的总体积)
50mL/m3
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