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中四物理 功、能量与功率练习二（进阶）：十题功能定理与效率
中四物理 功、能量与功率练习二（进阶）：十题功能定理与效率
十题由功能定理出发，处理由高处滑下、刹车、吊机与斜向拉力的能量转换。
直接答案 第 01 至 03 题把功与能量互相转换，第 04 至 06 题处理耗散与效率，第 07 至 09 题考斜向力与平方关联；建议 25 分钟。
01 本卷资料（做完才看答案）
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 题数 | 10 |
| 建议时间 | 25 |
| 难度分布 | 基础 3 · 进阶 3 · 挑战 3 · 错题重练 1 |
| 对应章节 | 所属章节：中四物理 功、能量与功率 |
| 适用年级 | 中四 |
02 题目（10 题）
- 基础18 N 的净力作用于质量 3 kg 的静止小车，小车移动 3 m，求末速率。
- 基础质量 2 kg 的球由 1.8 m 高处滑下，忽略摩擦，求到达地面的速率（g = 10 N/kg）。
- 基础马达输入功率 200 W，把 20 kg 的重物以 0.25 m/s 匀速吊起，求效率（g = 10 N/kg）。
- 进阶木块以 90 J 动能在粗糙地面滑行 6 m 后停下，求平均摩擦力。
- 进阶吊机把 15 kg 的重物以 0.4 m/s 匀速提升，摩擦力为 40 N，求吊机的输出功率（g = 10 N/kg）。
- 进阶质量 0.2 kg 的球由 5 m 高处自由落下，求落地速率（g = 10 N/kg，忽略空气阻力）。
- 挑战50 N 的力与水平方向成 60 度，拉动物件水平移动 4 m，求力所作的功。
- 挑战两辆质量同为 1000 kg 的车分别以 10 m/s 和 20 m/s 行驶，求两车动能之比。
- 挑战2000 W 的电热水壶工作 90 s，求它消耗的电能。
- 错题重练有同学认为力垂直于运动方向时作功最大。错在哪里？
03 答案与一句解说
| 题号 | 答案 | 一句解说 |
|---|---|---|
| 1 | 6 m/s | 功 = 18 × 3 = 54 J，54 = 1/2 × 3 × v 平方，得 v = 6 m/s。 |
| 2 | 6 m/s | 重力势能 2 × 10 × 1.8 = 36 J 全部变成动能，v = 开方(2 × 36 ÷ 2) = 6 m/s。 |
| 3 | 25% | 有用功率 = mgv = 20 × 10 × 0.25 = 50 W，50 ÷ 200 × 100% = 25%。 |
| 4 | 15 N | 动能全部用来克服摩擦：90 = f × 6，所以 f = 15 N。 |
| 5 | 76 W | 总拉力 = 150 + 40 = 190 N，功率 = 190 × 0.4 = 76 W。 |
| 6 | 10 m/s | v = 开方(2gh) = 开方(2 × 10 × 5) = 10 m/s，与质量无关。 |
| 7 | 100 J | W = F × s × cos60 度 = 50 × 4 × 0.5 = 100 J。 |
| 8 | 1 : 4 | 动能与速率的平方成正比，10 与 20 的平方比是 100 : 400，即 1 : 4。 |
| 9 | 180 000 J | 能量 = 功率 × 时间 = 2000 × 90 = 180 000 J。 |
| 10 | 垂直时不作功，因 cos90 度 = 0。 | W = F × s × cos90 度 = 0，向心力这类垂直力只改变方向，不作功。 |
04 做完之后怎样跟进
- 对完答案，只重做错的那几题，并在错题旁写出错在哪一步（公式、单位还是抄错数）。
- 同一题隔两日再做一次；两次都对才可以移到下一份练习。
- 家长只需看答案栏与解说栏，不必逐题讲解。
本卷题目与答案由 TutorZone 团队原创编写，并非任何学校、出版社或考试局的试题；数值与答案均以程式核算。