《2026年全效学习中考学练测科学专题版》

跟踪训练4
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，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，木块前进的速度$v$的大小随时间$t$的变化情况如图丙所示。

(1)$0～1s$内，推力$F$对木箱是否做功：否(选填“是”或“否”)。
(2)$1～3s$内，推力$F$对木箱做功的功率将逐渐增大(选填“逐渐增大”“保持不变”“逐渐减小”或“无法确定”)。
(3)$3～5s$内，推力$F$对木箱所做的功为400$J$。

答案： 跟踪训练4
(1)否
(2)逐渐增大
(3)400

典例5
如图所示甲为某品牌的电动平衡车，它在行驶过程中仅仅通过人体重心的改变便可实现车辆的启动、停止等动作，$g$取$10N/kg$。
（1）若该电动平衡车的踏板高度为$30cm$，小明质量为$60kg$，当小明从水平地面站到电动平衡车的踏板上，求该过程中小明克服自身重力所做的功为多少？
（2）如图乙所示为小明某次骑行平衡车时运动速度随时间变化曲线。若该平衡车自重为$120N$，运动过程中所受阻力为总重的$0.1$倍，请计算小明骑行过程中，电动车在$5～10s$内牵引力做功的功率为多少？
（3）如表所示为在$5m/s$的速度下，普通自行车和电动平衡车遇到突发情况时所需的制动（从发现情况到车停下）时间。请分析表中数据，从安全角度给电动平衡车使用者提出建议：减速慢行(合理即可)（写出一条即可）。

答案： 典例5
(1)小明的重力$G = mg = 60kg × 10N/kg = 600N$，该过程中小明克服自身重力所做的功$W = Gh = 600N × 0.3m = 180J$。
(2)小明和电动平衡车的总重$G_{总} + G + G_{车} = 600N + 120N = 720N$，电动平衡车在$5 \sim 10s$做速度为$5m/s$的匀速直线运动，处于平衡状态，所受的牵引力$F = f = 0.1G_{总} = 0.1 × 720N = 72N$，由于$P = \frac{W}{t} = \frac{Fs}{t} = Fv$，所以，小明骑行过程中，电动车在$5 \sim 10s$内牵引力做功的功率$P = Fv = 72N × 5m/s = 360W$。
(3)减速慢行(合理即可)

跟踪训练5
[2024·衢州一模]如图所示是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等场景。爬绳机的质量为$10kg$，静止在水平地面上时与地面的接触面积为$0.1m^{2}$。在某次爬升中，将一个质量为$70kg$的工人从地面匀速提升了$12m$，用时$1min$。$g$取$10N/kg$，求：

（1）爬绳机上升的速度。
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。
（3）爬绳机对工人做功的功率大小。

答案： 跟踪训练5
(1)爬绳机上升高度$h = 12m$，用时$t = 1min = 60s$，爬绳机上升的速度$v = \frac{h}{t} = \frac{12m}{60s} = 0.2m/s$。
(2)爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压力$F_{压} = G = mg = 10kg × 10N/kg = 100N$，与地面的接触面积为$0.1m^{2}$，则对地面的压强$p = \frac{F_{压}}{S} = \frac{100N}{0.1m^{2}} = 1000Pa$。
(3)爬绳机对工人的作用力$F = G_{工人} = m_{工人}g = 70kg × 10N/kg = 700N$，由于工人与爬绳机相对静止，故爬升的速度相同，所以爬绳机对工人做功的功率$P = \frac{W}{t} = \frac{Fs}{t} = Fv = 700N × 0.2m/s = 140W$。