07 功、功率的计算及公式的应用、功率的计算及公式的应用-上海市2023年中考物理二模试题汇编【高频考点】
一．选择题（共1小题）
1．（2023 徐汇区二模）重为G的篮球竖直下落，与地面碰撞后竖直向上弹起，若空气阻力大小恒定，篮球下落和上升过程中受到的合力分别为F1、F2，则（ ）
A．F1＞G，F1与G的方向相反
B．F1＜G，F1与G的方向相同
C．F2＞G，F2与G的方向相反
D．F2＜G，F2与G的方向相同
二．填空题（共11小题）
2．（2023 青浦区二模）浸没在水中的物体，处于2m深度处，物体受到水的压强为 Pa，已知物体的体积为0.5×10﹣3m3，它受到浮力的大小为 N，若该物体受到重力的大小为10N，它受到重力与浮力的合力方向为 。
3．（2023 青浦区二模）使用图所示的滑轮分别匀速提起重为20N的物体，不计摩擦和滑轮重力。物体匀速上升时，其动能将 （选填“增大”“减小”或“不变”），将物体提升1m，F1做了 J的功，F2的大小为 N。
4．（2023 普陀区二模）将重为14.7牛的物体挂在弹簧测力计下方，并缓慢浸入水中直至浸没（不触底），弹簧测力计的示数变化了9.8牛，则物体受到的浮力为 牛，浮力与重力的合力大小为 牛，方向为 。
5．（2023 奉贤区二模）如图所示，重为10N的物体A在拉力F的作用下匀速上升2m，滑轮重及摩擦不计，在此过程中拉力F的大小为 N，所做的功为 J，物体A的机械能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
6．（2023 虹口区二模）体积为1×10﹣3米3的物体，浸没在水中时受到浮力的大小为 牛，若该物体受到的重力为20牛，其受到重力和浮力的合力大小为 牛，方向为竖直 。
7．（2023 崇明区二模）一重为20牛的形状不规则的物体浸没在水中，受到水向下的压力为10牛，水向上的压力为19.8牛，则该物体受到的浮力为 牛，体积为 米3。当该物体在水底静止时受到的重力和浮力的合力为 牛。
8．（2023 静安区二模）重为20牛，体积为2×10﹣4米3的金属块从空中竖直下落，若金属块在下落时受到的空气阻力始终为0.2牛，则金属块在下落过程中所受的合力为 牛；当该金属块浸没在水中后，所受的浮力为 牛，若此时该金属块上表面受到水的压力为7.84牛，则金属块下表面受到水的压力为 牛。
9．（2023 松江区二模）物体受到重力为10牛，体积为5×10﹣4米3，若用定滑轮匀速提升该物体（不计摩擦），则所用力的大小为 牛；若将该物体浸没在水中，受到的浮力为 牛，重力与浮力的合力方向是 。
10．（2023 黄浦区二模）体积为1×10﹣3米3的物块悬浮在水中时，受到浮力的大小为 牛，方向 ；其所受合力的大小为 牛。
11．（2023 杨浦区二模）如图（a）所示人的前臂（尺骨与桡骨组成的整体）可看作为杠杆，其阻力臂是动力臂的8倍，若阻力大小为100牛，则肱二头肌产生的动力大小为 牛。如图（b）所示用力F在2秒内匀速提升重为40牛的物体至0.5米高处，力F做的功为 焦，功率为 瓦。（滑轮与细绳的重力及摩擦均不计）
12．（2023 浦东新区二模）体积为1×10﹣3m3的小球浸没在水中，所受浮力为 N。小球的质量为2千克，则小球的重力为 N，重力与浮力的合力为 N。
三．计算题（共8小题）
13．（2023 长宁区二模）如图所示的滑轮装置，用竖直向上的拉力F将重为20牛的物体在2秒内匀速提升1米，不计摩擦、滑轮和绳重。求拉力F所做的功W和功率P。
14．（2023 虹口区二模）物体在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，10秒内前进了2米。求此过程中拉力所做的功W和功率P。
15．（2023 崇明区二模）用如图所示的滑轮装置把重为10牛的物体在5秒内匀速向上提高2米，不计绳重、绳子和滑轮之间的摩擦，求：
（1）绳子自由端的拉力F所做的功W。
（2）拉力F的功率。
16．（2023 徐汇区二模）重力大小为20牛的物体，在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，10秒内前进了20米，求此过程中拉力所做的功W和功率P。
17．（2023 静安区二模）小车在大小为30牛的水平拉力作用下，5秒内沿水平地面前进10米，求此过程中拉力做的功W及功率P。
18．（2023 松江区二模）木块在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，2秒内前进了5米，求此过程中拉力所做的功W和功率P。
19．（2023 黄浦区二模）用如图所示机械在5秒内将重为10牛的物体匀速提升2米，不计摩擦，求此过程中拉力F做的功W及其功率P。
20．（2023 闵行区二模）上海自主研发某氢燃料汽车，在一次测试中汽车受到2000牛的水平牵引力，15秒内沿直线匀速行驶了300米。求该汽车牵引力所做的功W和功率P。
四．解答题（共1小题）
21．（2023 嘉定区二模）某物体在5牛的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，10秒内前进了20米，求此过程中拉力做的功W和功率P。
07 功、功率的计算及公式的应用、功率的计算及公式的应用-上海市2023年中考物理二模试题汇编【高频考点】
参考答案与试题解析
一．选择题（共1小题）
1．（2023 徐汇区二模）重为G的篮球竖直下落，与地面碰撞后竖直向上弹起，若空气阻力大小恒定，篮球下落和上升过程中受到的合力分别为F1、F2，则（ ）
A．F1＞G，F1与G的方向相反
B．F1＜G，F1与G的方向相同
C．F2＞G，F2与G的方向相反
D．F2＜G，F2与G的方向相同
【答案】B
【解答】解：（1）当篮球竖直向下运动时，篮球的重力G方向竖直向下，空气阻力f方向竖直向上，
则篮球所受合力：F1＝G﹣f，即F1＜G，F1与G的方向相同；
（2）当篮球竖直向上运动时，篮球的重力G方向竖直向下，空气阻力f方向竖直向下，
篮球所受合力：F2＝G+f，即F2＞G，F2与G的方向相同。
综上所述，只有选项B说法正确。
故选：B。
二．填空题（共11小题）
2．（2023 青浦区二模）浸没在水中的物体，处于2m深度处，物体受到水的压强为 2×104 Pa，已知物体的体积为0.5×10﹣3m3，它受到浮力的大小为 5 N，若该物体受到重力的大小为10N，它受到重力与浮力的合力方向为 竖直向下 。
【答案】2×104；5；竖直向下。
【解答】解：物体受到水的压强p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2m＝2×104Pa，
物体完全浸没在水中，物体受到的浮力F浮＝G排＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×0.5×10﹣3m3×10N/kg＝5N；
若该物体受到重力的大小为10N，则物体受到的合力F合＝G﹣F浮＝10N﹣5N＝5N，
合力的方向与重力的方向相同，即竖直向下。
故答案为：2×104；5；竖直向下。
3．（2023 青浦区二模）使用图所示的滑轮分别匀速提起重为20N的物体，不计摩擦和滑轮重力。物体匀速上升时，其动能将 不变 （选填“增大”“减小”或“不变”），将物体提升1m，F1做了 20 J的功，F2的大小为 10 N。
【答案】不变；20；10。
【解答】解：
（1）物体匀速上升时，质量不变，速度大小不变，动能由质量和速度决定，则动能不变。
（2）由图知（a）知此时滑轮为定滑轮，由定滑轮特点可知F1＝G＝20N，s＝h＝1m，
则F1做功W1＝F1s＝20N×1m＝20J；
（3）由图知（b）知此时滑轮为动滑轮，由动滑轮特点可知F2＝。
故答案为：不变；20；10。
4．（2023 普陀区二模）将重为14.7牛的物体挂在弹簧测力计下方，并缓慢浸入水中直至浸没（不触底），弹簧测力计的示数变化了9.8牛，则物体受到的浮力为 9.8 牛，浮力与重力的合力大小为 4.9 牛，方向为 竖直向下 。
【答案】9.8；4.9；竖直向下。
【解答】解：（1）根据称重法可知：F浮＝G物﹣F拉＝F1﹣F2＝ΔF＝9.8N；
（2）物体受竖直向下的重力G＝14.7N，竖直向上的浮力F浮＝9.8N，处于平衡状态，
则物体受到的浮力与重力的合力大小为：F＝G﹣F浮＝14.7N﹣9.8N＝4.9N，
方向与较大的重力方向相同，即为竖直向下。
故答案为：9.8；4.9；竖直向下。
5．（2023 奉贤区二模）如图所示，重为10N的物体A在拉力F的作用下匀速上升2m，滑轮重及摩擦不计，在此过程中拉力F的大小为 5 N，所做的功为 20 J，物体A的机械能 增大 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】5；20；增大。
【解答】解：（1）不计滑轮重与摩擦时，动滑轮可省一半的力，拉力大小为：
F＝G＝×10N＝5N；
使用动滑轮时，n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，
拉力所做的功：W＝Fs＝5N×4m＝20J。
（2）重为10牛的物体A在拉力F的作用下匀速上升2米，物体质量不变，高度增加，故重力势能增大；速度不变，故动能不变，机械能增大。
故答案为：5；20；增大。
6．（2023 虹口区二模）体积为1×10﹣3米3的物体，浸没在水中时受到浮力的大小为 9.8 牛，若该物体受到的重力为20牛，其受到重力和浮力的合力大小为 10.2 牛，方向为竖直 向下 。
【答案】9.8；10.2；向下。
【解答】解：（1）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，物体浸没在水中时受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10﹣3m3＝9.8N；
（2）若物体受到的重力为20N，
因物体受到重力和浮力的方向相反、作用在同一直线上，且G＞F浮，
所以，物体受到重力和浮力的合力：
F合＝G﹣F浮＝20N﹣9.8N＝10.2N，
方向和重力的方向相同，即竖直向下。
故答案为：9.8；10.2；向下。
7．（2023 崇明区二模）一重为20牛的形状不规则的物体浸没在水中，受到水向下的压力为10牛，水向上的压力为19.8牛，则该物体受到的浮力为 9.8 牛，体积为 1×10﹣3 米3。当该物体在水底静止时受到的重力和浮力的合力为 10.2 牛。
【答案】9.8；1×10﹣3；10.2。
【解答】解：（1）物体浸没在水中受到的浮力为：F浮＝F向上﹣F向下＝19.8N﹣10N＝9.8N；
（2）物体完全浸没，物体体积等于排开液体的体积，
由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排得，物体的体积：
V＝V排＝＝＝1×10﹣3m3；
（3）物体在水底静止时受到的重力和浮力的合力为：
F合＝G﹣F浮＝20N﹣9.8N＝10.2N。
故答案为：9.8；1×10﹣3；10.2。
8．（2023 静安区二模）重为20牛，体积为2×10﹣4米3的金属块从空中竖直下落，若金属块在下落时受到的空气阻力始终为0.2牛，则金属块在下落过程中所受的合力为 19.8 牛；当该金属块浸没在水中后，所受的浮力为 1.96 牛，若此时该金属块上表面受到水的压力为7.84牛，则金属块下表面受到水的压力为 9.8 牛。
【答案】19.8；1.96；9.8
【解答】解：金属块的重力（竖直向下）为20N，金属块在下落时受到的空气阻力始终为0.2牛，方向竖直向上，
因金属块受到的重力和空气阻力在同一直线上、方向相反，且G＞f，
所以金属块在下落过程中所受的合力为F合＝G﹣f＝20N﹣0.2N＝19.8N；
当该金属块浸没在水中后，所受的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1×103kg/m3×9.8N/kg×2×10﹣4m3＝1.96N；
此时该金属块上表面受到水的压力为7.84牛，根据浮力产生的原因可知F浮＝F下﹣F上，
则金属块下表面受到水的压力为：F下＝F浮+F上＝1.96N+7.84N＝9.8N。
故答案为：19.8；1.96；9.8。
9．（2023 松江区二模）物体受到重力为10牛，体积为5×10﹣4米3，若用定滑轮匀速提升该物体（不计摩擦），则所用力的大小为 10 牛；若将该物体浸没在水中，受到的浮力为 5 牛，重力与浮力的合力方向是 竖直向下 。
【答案】10；5；竖直向下。
【解答】解：（1）使用定滑轮不能省力，不计摩擦和绳重，拉力F＝G＝10N；
（2）物体浸没水中时排开水的体积：
V排＝V＝5×10﹣4m3，
物体受到水的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3＝5N；
（3）因为物体受到的浮力、重力的方向相反，
所以物体受合力的大小：
F合＝G﹣F浮＝10N﹣5N＝5N，
该合力的方向与重力方向相同，竖直向下。
故答案为：10；5；竖直向下。
10．（2023 黄浦区二模）体积为1×10﹣3米3的物块悬浮在水中时，受到浮力的大小为 10 牛，方向 竖直向上 ；其所受合力的大小为 0 牛。
【答案】10；竖直向上；0。
【解答】解：根据阿基米德原理F浮＝ρ液V排g可知，悬浮在水中的物块受到的浮力为
由于物体悬浮在水中，则物体受力平衡，故物块受到的浮力和重力大小相等，方向相反，又因为重力的方向竖直向下，则浮力的方向竖直向上。
由题意可知，物体悬浮在水中，则物体受力平衡，即物体的合外力为零，其所受合力的大小为0N。
故答案为：10；竖直向上；0。
11．（2023 杨浦区二模）如图（a）所示人的前臂（尺骨与桡骨组成的整体）可看作为杠杆，其阻力臂是动力臂的8倍，若阻力大小为100牛，则肱二头肌产生的动力大小为 800 牛。如图（b）所示用力F在2秒内匀速提升重为40牛的物体至0.5米高处，力F做的功为 20 焦，功率为 10 瓦。（滑轮与细绳的重力及摩擦均不计）
【答案】800；20；10。
【解答】解：由题知，L2＝8L1，阻力F2＝100N，
则由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知肱二头肌产生的动力大小为：
F1＝＝＝8F2＝8×100N＝800N；
滑轮与细绳的重力及摩擦均不计，由图可知，n＝2，则F＝G物＝×40N＝20N，
力F做的功为W＝Fs＝Fnh＝20N×2×0.5m＝20J，
功率为。
故答案为：800；20；10。
12．（2023 浦东新区二模）体积为1×10﹣3m3的小球浸没在水中，所受浮力为 10 N。小球的质量为2千克，则小球的重力为 20 N，重力与浮力的合力为 10 N。
【答案】10；20；10
【解答】解：小球受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；
小球的重力为：G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N；
重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，即重力和浮力的方向相反，则合力为：F合＝G﹣F浮＝20N﹣10N＝10N。
故答案为：10；20；10。
三．计算题（共8小题）
13．（2023 长宁区二模）如图所示的滑轮装置，用竖直向上的拉力F将重为20牛的物体在2秒内匀速提升1米，不计摩擦、滑轮和绳重。求拉力F所做的功W和功率P。
【答案】拉力F所做的功为20J，功率为10W。
【解答】解：由图可知n＝2，因为不计摩擦、滑轮和绳重，所以绳子自由端的拉力：F＝G＝×20N＝10N，
绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×1m＝2m，
拉力做的功：W＝Fs＝10N×2m＝20J；
则拉力做功的功率：P＝＝＝10W。
答：拉力F所做的功为20J，功率为10W。
14．（2023 虹口区二模）物体在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，10秒内前进了2米。求此过程中拉力所做的功W和功率P。
【答案】此过程中拉力做的功为100J，功率为10W。
【解答】解：拉力做的功：
W＝Fs＝50N×2m＝100J；
拉力的功率：
P＝＝＝10W。
答：此过程中拉力做的功为100J，功率为10W。
15．（2023 崇明区二模）用如图所示的滑轮装置把重为10牛的物体在5秒内匀速向上提高2米，不计绳重、绳子和滑轮之间的摩擦，求：
（1）绳子自由端的拉力F所做的功W。
（2）拉力F的功率。
【答案】（1）绳子自由端的拉力F做的功20J；
（2）拉力的功率4W。
【解答】解：（1）使用定滑轮不能改变力的大小，
不计绳重、绳子和滑轮之间的摩擦，拉力等于物体重力，则物体拉力：F＝G＝10N；
拉力做功：W＝Fs＝10N×2m＝20J；
（2）拉力的功率：P＝＝＝4W。
答：（1）绳子自由端的拉力F做的功20J；
（2）拉力的功率4W。
16．（2023 徐汇区二模）重力大小为20牛的物体，在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，10秒内前进了20米，求此过程中拉力所做的功W和功率P。
【答案】此过程中拉力做的功为1000J，功率为100W
【解答】解：拉力做的功：
W＝Fs＝50N×20m＝1000J；
拉力的功率：
P＝＝＝100W。
答：此过程中拉力做的功为1000J，功率为100W。
17．（2023 静安区二模）小车在大小为30牛的水平拉力作用下，5秒内沿水平地面前进10米，求此过程中拉力做的功W及功率P。
【答案】此过程中拉力做的功为300J；拉力的功率为60W。
【解答】解：根据W＝Fs可得，拉力做功：W＝Fs＝30N×10m＝300J，
根据P＝可得，拉力的功率：P＝＝＝60W。
答：此过程中拉力做的功为300J；拉力的功率为60W。
18．（2023 松江区二模）木块在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，2秒内前进了5米，求此过程中拉力所做的功W和功率P。
【答案】此过程中拉力做的功为50J，功率为25W。
【解答】解：拉力做的功：W＝Fs＝10N×5m＝50J；
拉力的功率：P＝＝＝25W。
答：此过程中拉力做的功为50J，功率为25W。
19．（2023 黄浦区二模）用如图所示机械在5秒内将重为10牛的物体匀速提升2米，不计摩擦，求此过程中拉力F做的功W及其功率P。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
由图知滑轮为定滑轮，则拉力端移动的距离s＝h＝2m，
不计摩擦，则拉力F＝G＝10N，
拉力F做的功：W＝Fs＝10N×2m＝20J；
拉力的功率：P＝＝＝4W。
答：拉力做的功为20J，功率为4W。
20．（2023 闵行区二模）上海自主研发某氢燃料汽车，在一次测试中汽车受到2000牛的水平牵引力，15秒内沿直线匀速行驶了300米。求该汽车牵引力所做的功W和功率P。
【答案】该汽车牵引力所做的功W为600000J，功率P为40000W。
【解答】解：该汽车牵引力所做的功W＝Fs＝2000N×300m＝600000J，
功率P＝＝＝40000W。
答：该汽车牵引力所做的功W为600000J，功率P为40000W。
四．解答题（共1小题）
21．（2023 嘉定区二模）某物体在5牛的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，10秒内前进了20米，求此过程中拉力做的功W和功率P。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：水平拉力做功：
W＝Fs＝5N×20m＝100J；
拉力做功功率：
P＝＝＝10W。
答：此过程中拉力做的功为100J，功率为10W。
