零五网 全部参考答案 同步练习答案 2026年同步练习江苏九年级物理上册苏科版 第12页解析答案
11. 某举重运动员在2 s内用1 200 N的力把杠铃举高了2 m。在这段时间内,该运动员做功的功率是
1 200
W。若他举起杠铃后又在空中停留了3 s,则在这3 s内他做功的功率是
0
W。
答案:11. 1 200 0
解析:
【分析】
本题考查功和功率的计算,需先明确做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离;功率是单位时间内所做的功,公式为$P=\frac{W}{t}$。首先计算举高杠铃过程中运动员做的功,再结合时间求功率;杠铃停留时,虽有力但无距离,做功为0,功率也为0。
【解析】
1. 举高杠铃阶段:
已知力$F=1200N$,举高距离$s=2m$,时间$t_1=2s$。
根据功的公式$W=Fs$,可得做功:$W=1200N×2m=2400J$。
根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,可得功率:$P=\frac{2400J}{2s}=1200W$。
2. 停留阶段:
杠铃在空中停留时,运动员对杠铃有力的作用,但杠铃在力的方向上没有移动距离,因此做功$W'=0J$,此时功率:$P'=\frac{W'}{t_2}=\frac{0J}{3s}=0W$。
【答案】
1200;0
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题属于基础的功与功率计算问题,核心是掌握做功的两个必要条件,明确功率的计算公式,难度较低,适合学生巩固基础知识点。
【难度系数】
0.3
12. 我国自主研制的歼-20战斗机装有两台发动机,飞机的总质量为$1.7× 10^{4}\ \mathrm{kg}$。若每台发动机用$1.4× 10^{5}\ \mathrm{N}$的推力使飞机在10 s内前进4 000 m,则飞机受到的重力为________N。这段时间内飞机的平均速度为________m/s,推力的总功率为________W。(g取10 N/kg)
答案:12. $1.7×10^5$ 400 $1.12×10^8$
解析:
【分析】
本题需依次计算飞机的重力、平均速度和推力总功率:①计算重力时,利用重力公式$G=mg$,代入总质量和$g$即可;②计算平均速度时,根据平均速度定义式$v=\frac{s}{t}$,代入路程和时间求解;③计算推力总功率时,先求两台发动机的总推力,再用功率公式$P=Fv$(或$P=\frac{W}{t}$)代入总推力和平均速度(或总功和时间)计算。
【解析】
1. 计算飞机的重力:
根据重力公式$G=mg$,代入$m=1.7×10^4\ \mathrm{kg}$、$g=10\ \mathrm{N/kg}$,得:
$G=1.7×10^4\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.7×10^5\ \mathrm{N}$。
2. 计算飞机的平均速度:
根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,代入$s=4000\ \mathrm{m}$、$t=10\ \mathrm{s}$,得:
$v=\frac{4000\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}}=400\ \mathrm{m/s}$。
3. 计算推力的总功率:
先求两台发动机的总推力:$F_{\mathrm{总}}=2×1.4×10^5\ \mathrm{N}=2.8×10^5\ \mathrm{N}$;
再根据功率公式$P=F_{\mathrm{总}}v$,代入$F_{\mathrm{总}}=2.8×10^5\ \mathrm{N}$、$v=400\ \mathrm{m/s}$,得:
$P=2.8×10^5\ \mathrm{N}×400\ \mathrm{m/s}=1.12×10^8\ \mathrm{W}$。
【答案】
$1.7×10^5$;$400$;$1.12×10^8$
【知识点】
重力的计算;平均速度的计算;功率的计算
【点评】
本题为力学基础计算题,考查重力、平均速度、功率的基本公式应用,只要熟练掌握相关公式并正确代入数值即可解答,难度较低。
【难度系数】
0.8
13. 攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。一名体重为 520 N 的攀岩者,背着质量为 8 kg的背包,从地面攀登上高度为 9 m 的峭壁,用时 40 min。(g 取 10 N/kg)
(1)在此过程中,攀岩者对背包做了多少功?
(2)攀岩者做功的平均功率是多大?
答案:13. (1) $G = mg = 80\ \mathrm{N}, W = Gh = 720\ \mathrm{J}$ (2) $G_\mathrm{总} = 600\ \mathrm{N}, P = \frac{W}{t} = \frac{G_\mathrm{总}h}{t} = 2.25\ \mathrm{W}$
解析:
【分析】
要解决本题,需掌握重力、功、功率的基本公式应用:(1)对背包做功是克服背包重力做功,先通过重力公式算出背包重力,再用功的公式计算;(2)平均功率是总功与总时间的比值,总功是克服攀岩者和背包总重力做的功,需先算总重力,再算总功,最后换算时间单位后代入功率公式计算。
【解析】
(1)计算背包的重力:根据重力公式 $ G = mg $,背包的重力 $ G_{\mathrm{包}} = m_{\mathrm{包}}g = 8\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 80\ \mathrm{N} $。
攀岩者对背包做的功为克服背包重力的功,由功的公式 $ W = Gh $ 得:
$ W_{\mathrm{包}} = G_{\mathrm{包}}h = 80\ \mathrm{N} × 9\ \mathrm{m} = 720\ \mathrm{J} $。
(2)计算攀岩者与背包的总重力:$ G_{\mathrm{总}} = G_{\mathrm{人}} + G_{\mathrm{包}} = 520\ \mathrm{N} + 80\ \mathrm{N} = 600\ \mathrm{N} $。
攀岩者做的总功为克服总重力的功:$ W_{\mathrm{总}} = G_{\mathrm{总}}h = 600\ \mathrm{N} × 9\ \mathrm{m} = 5400\ \mathrm{J} $。
将时间单位换算为秒:$ t = 40\ \mathrm{min} = 40 × 60\ \mathrm{s} = 2400\ \mathrm{s} $。
根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,得平均功率:
$ P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{5400\ \mathrm{J}}{2400\ \mathrm{s}} = 2.25\ \mathrm{W} $。
【答案】
(1) 720 J;(2) 2.25 W
【知识点】
重力的计算、功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查力学基础公式的应用,核心是明确做功对象和总功的计算,需注意时间单位换算,属于巩固力学概念的基础题,难度较低。
【难度系数】
0.8
14. 体育课上,几名同学准备进行爬杆比赛,小强说:“我体重最大,我爬杆的功率肯定大。”小明说:“我速度快,应当是我的功率大。”
猜一猜:他们哪个说得对?答:
都不对
。如果要测量他们爬杆的功率,那么请回答下列问题:
(1)请说出需要测量的物理量:
杆高h、爬杆时间t、人的质量m

(2)请说出需要选用的测量仪器:
体重计、秒表、皮尺

(3)请写出计算功率的表达式:
$P=\frac{mgh}{t}$

答案:14. 都不对 (1)杆高h、爬杆时间t、人的质量m (2)体重计、秒表、皮尺 (3)$P=\frac{mgh}{t}$
解析:
【分析】要判断爬杆功率的大小,需依据功率的定义式分析:爬杆时克服重力做功,功$W=Gh=mgh$,功率$P=\frac{W}{t}=\frac{mgh}{t}$,因此功率由人的质量$m$、爬杆高度$h$、爬杆时间$t$共同决定,不能仅由单一因素(体重或速度)判断,故两人都不对。若测量爬杆功率,需确定做功相关的物理量及测量工具,结合公式推导即可。
【解析】爬杆时,同学克服自身重力做功,功的计算公式为$W=Gh=mgh$($G$为重力,$m$为质量,$g$为重力加速度,$h$为爬杆高度);功率的定义式为$P=\frac{W}{t}$,因此爬杆功率$P=\frac{mgh}{t}$。由此可知,功率由$m$、$h$、$t$三个物理量共同决定,小强仅考虑体重($m$),小明仅考虑速度(与$m$、$h$、$t$相关但非单一因素),故两人都不对。
(1)需要测量的物理量是:杆高$h$、爬杆时间$t$、人的质量$m$;
(2)测量质量用体重计,测量长度用皮尺,测量时间用秒表,故选用的测量仪器为:体重计、秒表、皮尺;
(3)功率表达式为$P=\frac{mgh}{t}$。
【答案】都不对 (1)杆高h、爬杆时间t、人的质量m (2)体重计、秒表、皮尺 (3)$P=\frac{mgh}{t}$
【知识点】功率的计算、功的计算
【点评】本题考查功率的概念及测量,核心是明确功率是由功和时间共同决定的物理量,需结合爬杆过程的做功特点分析,避免片面判断,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
15. 北京2022年冬奥会花样滑冰双人自由滑比赛中,中国组合隋文静、韩聪完美发挥,获得冠军。如图11-6-2所示是比赛中的一个场景,韩聪双脚立于冰面,仅用0.40 s就将原本站立于冰面的隋文静托举起来。已知隋文静的质量为38 kg,韩聪的质量为62 kg、身高$h_1=170\ \mathrm{cm}$。若韩聪将隋文静托举起的过程中所施加的力的大小等于隋文静所受的重力大小,韩聪将隋文静托举起的高度为$h_2$。请通过必要的取值和计算,估算韩聪在托举过程中做功的功率大小。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)

答案:15. 用刻度尺测量出$h_1$和$h_2$所对应的长度分别为2.2 cm和1.5 cm,由数学知识$\frac{h_1}{2.2\ \mathrm{cm}}=\frac{h_2}{1.5\ \mathrm{cm}}$,代入数据$\frac{170\ \mathrm{cm}}{2.2\ \mathrm{cm}}=\frac{h_2}{1.5\ \mathrm{cm}}$,解得$h_2\approx116\ \mathrm{cm}=1.16\ \mathrm{m}$。隋文静的重力$G_\mathrm{隋}=m_\mathrm{隋}g=38\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=380\ \mathrm{N}$,托举过程中所做的功$W=G_\mathrm{隋}h_2=m_\mathrm{隋}gh_2=38\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×1.16\ \mathrm{m}=440.8\ \mathrm{J}$,托举过程中所做功的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{440.8\ \mathrm{J}}{0.40\ \mathrm{s}}=1\ 102\ \mathrm{W}$
解析:
【分析】
要计算托举过程的功率,需先利用图中h₁与h₂的比例关系,结合已知h₁的实际长度算出托举高度h₂;再根据隋文静的质量计算其重力,托举力等于重力,功的大小为重力与托举高度的乘积;最后由功率公式$P=\frac{W}{t}$计算功率。
【解析】
1. 确定托举高度$h_2$:测量图中$h_1$的图上长度为2.2 cm,$h_2$的图上长度为1.5 cm,根据比例关系$\frac{h_1}{h_{1图}}=\frac{h_2}{h_{2图}}$,代入$h_1=170\ \mathrm{cm}$,得$\frac{170\ \mathrm{cm}}{2.2\ \mathrm{cm}}=\frac{h_2}{1.5\ \mathrm{cm}}$,解得$h_2\approx116\ \mathrm{cm}=1.16\ \mathrm{m}$。
2. 计算隋文静的重力:$G=m_隋g=38\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=380\ \mathrm{N}$。
3. 计算托举过程做的功:$W=Gh_2=380\ \mathrm{N}×1.16\ \mathrm{m}=440.8\ \mathrm{J}$。
4. 计算功率:$P=\frac{W}{t}=\frac{440.8\ \mathrm{J}}{0.40\ \mathrm{s}}=1102\ \mathrm{W}$。
【答案】
1102 W
【知识点】
功的计算、功率的计算、重力的计算
【点评】
本题结合冬奥会花样滑冰的实际场景,通过图中长度比例估算托举高度,考查功和功率的计算,需掌握比例法和相关公式的应用。
【难度系数】
0.5
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