【分析】
我们可以分三步梳理解题思路：
1. 第一问先从给定的h-t图像提取周期信息：观察图像可知，第一次引体向上从0s启动到2s完成落地，第二次引体向上从3s启动到5s完成落地，说明每完成一次完整的引体向上耗时为3s，用总时长30s除以单次周期就能得到总次数。
2. 第二问计算单次克服重力做功：先通过G=mg算出小智的重力，再从图中读取每次引体向上重心上升的最大高度为0.5m，代入功的公式W=Gh即可算出单次做功大小。
3. 第三问计算30s内的做功功率：先算出30s内克服重力做的总功，再代入功率定义式P=W总/t，代入总时间30s就能得到对应功率。
【解析】
(1) 由图像可得，每完成1次引体向上的时间为3s，因此30s内可完成的引体向上次数：$n=\frac{30\ \mathrm{s}}{3\ \mathrm{s}}=10$次。
(2) 小智的重力：$G=mg=45\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=450\ \mathrm{N}$，每次引体向上重心上升高度$h=0.5\ \mathrm{m}$，单次克服重力做功：$W=Gh=450\ \mathrm{N} × 0.5\ \mathrm{m}=225\ \mathrm{J}$。
(3) 30s内克服重力做的总功：$W_{\mathrm{总}}=nW=10 × 225\ \mathrm{J}=2250\ \mathrm{J}$，对应的做功功率：$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\frac{2250\ \mathrm{J}}{30\ \mathrm{s}}=75\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) 10 (2) 225 (3) 75
【知识点】
重力计算，功的计算，功率计算
【点评】
本题结合运动图像考查力学功和功率的基础应用，核心考点是从图像中提取有效物理信息，再代入基础公式计算，属于贴近生活的常规应用题，易错点是误将2s当作单次引体向上的周期，导致次数计算错误。
【难度系数】
0.8

【分析】
首先我们按照两步思路来解题：第一步先判断大人和小孩对砖做功的多少，第二步再比较两人做功的快慢。对砖做功本质是克服砖的重力做功，功的计算公式为W=Gh，题目明确说明两人搬的是同样多的砖，也就是砖的总重力G完全相同，搬砖的高度都是从一楼到二楼，提升高度h也相同，代入公式就能得出两人对砖做的功是相等的，直接排除描述某一方做功更多的A、C选项。接下来比较做功快慢，做功快慢由功率表示，功率公式是P=W/t，两人做的功W相等，大人用时15s比小孩的25s更短，所以大人的功率更大，也就是大人对砖做功更快，由此排除错误的B选项，选出正确答案。
【解析】
1. 比较对砖做功的大小：
两人搬运的砖总重力G相同，将砖从一楼搬到二楼的提升高度h相同，根据功的计算公式$W=Gh$，可知大人和小孩对砖做的功大小相等，因此选项A“小孩对砖做功更多”、选项C“大人对砖做功更多”的表述错误。
2. 比较做功的快慢：
功率是描述物体做功快慢的物理量，计算公式为$P=\frac{W}{t}$，已知两人对砖做的功W相等，大人用时$t_大=15\ \mathrm{s}$小于小孩用时$t_小=25\ \mathrm{s}$，代入公式可得大人的功率更大，说明大人对砖做功更快，因此选项B“小孩对砖做功更快”表述错误，选项D表述正确。
【答案】
D
【知识点】
功的计算，功率的概念
【点评】
本题属于功和功率章节的基础概念题，核心考察对功、功率两个物理量的区分理解，易错点是部分同学会凭直觉认为力气更大的大人做的功更多，忽略本题中研究的是对砖做的功，并非克服人和砖的总重力做功，解题时紧扣题干给出的“同样多的砖”的条件即可快速推导。
【难度系数】
0.8

【分析】
这是一道物理估算类题目，解题思路如下：首先结合生活常识合理估测两个核心物理量：正常中学生的重力、下蹲过程中重心下降的高度h；接着利用功的计算公式算出单次下蹲重力做的功；再计算每分钟完成20次下蹲时重力做的总功；最后根据功率的定义式P=W/t算出重力做功的平均功率，匹配选项得到结果。估算时数值不能脱离实际，中学生体重通常在50~70kg区间，深蹲时重心下降高度约为30cm，符合日常运动的实际姿态。
【解析】
解：
1. 估测相关物理量：
正常体型中学生的质量约为60kg，其重力$G=mg=60\mathrm{kg}×10\mathrm{N/kg}=600\mathrm{N}$；
下蹲时重心下降的高度$h$约为0.3m，符合人体深蹲的实际姿态。
2. 计算单次下蹲重力做的功：
$W_1 = Gh = 600\mathrm{N} × 0.3\mathrm{m} = 180\mathrm{J}$
3. 每分钟下蹲20次，总做功为：
$W_{\mathrm{总}} = nW_1 = 20 × 180\mathrm{J} = 3600\mathrm{J}$
4. 计算重力做功的功率：
总时间$t=1\mathrm{min}=60\mathrm{s}$，代入功率公式得：
$P = \dfrac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \dfrac{3600\mathrm{J}}{60\mathrm{s}} = 60\mathrm{W}$
因此该同学下蹲过程中重力做功的功率最接近60W。
【答案】B
【知识点】功率估算，功的计算，物理量估测
【点评】本题是运动场景下的易错题，易错点集中在两处：一是对下蹲时重心下降的高度估测偏差过大，误将h取为0.5m甚至更大，导致算出的功率偏大错选C；二是错误将单次下蹲的时间作为总时间计算，忽略了题目给出的每分钟完成20次的条件。解题时要结合人体实际尺寸合理估测物理量，估算类问题的数值必须符合生活常识。
【难度系数】0.6

【分析】
这是一道力学功与功率的常规计算题，解题思路可以对应三个小问逐步推进：
1. 第一问：首先抓住题干“汽车水平路面匀速行驶”的隐含条件，匀速直线运动的物体处于平衡状态，水平方向牵引力和阻力是一对平衡力，二者大小相等，直接就能得到牵引力的数值。
2. 第二问：已知发动机额定功率，要求牵引力做的功，直接选用功率的定义式$P=\frac{W}{t}$，注意把给定的10min换算为国际单位秒，变形为$W=Pt$代入数值即可算出功。
3. 第三问：求行驶速度时，我们已经得到牵引力F、已知额定功率P，不需要额外计算路程，直接选用功率的推导公式$P=Fv$（由$P=\frac{W}{t}$、$W=Fs$推导而来），变形得到$v=\frac{P}{F}$代入数值就能快速求出速度。
【解析】
解：
(1) 汽车在水平路面匀速行驶时处于平衡状态，水平方向的牵引力与阻力是一对平衡力，二力大小相等，因此发动机提供的牵引力：
$F = f = 1600\ \mathrm{N}$
(2) 已知额定功率$P=4× 10^{4}\ \mathrm{W}$，行驶时间$t=10\ \mathrm{min}=10×60\ \mathrm{s}=600\ \mathrm{s}$
由功率定义式$P=\frac{W}{t}$可得，牵引力做的功：
$W = Pt = 4× 10^{4}\ \mathrm{W} × 600\ \mathrm{s} = 2.4× 10^{7}\ \mathrm{J}$
(3) 由功率推导式$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv$可得，汽车匀速行驶的速度：
$v=\frac{P}{F}=\frac{4× 10^{4}\ \mathrm{W}}{1600\ \mathrm{N}}=25\ \mathrm{m/s}$
【答案】
(1) 发动机所提供的牵引力为$1600\ \mathrm{N}$；(2) 汽车行驶10 min牵引力所做的功为$2.4× 10^{7}\ \mathrm{J}$；(3) 汽车行驶速度为$25\ \mathrm{m/s}$
【知识点】
二力平衡条件，功率计算，P=Fv推导应用
【点评】
本题属于机车恒定功率行驶的基础题型，重点考察学生对匀速运动受力平衡隐含条件的提取能力，以及功率相关公式的灵活选用，解题时需要注意将时间统一为国际单位避免换算错误，是初中力学功和功率板块的经典基础练习题。
【难度系数】
0.8

【分析】
这道题围绕动滑轮的相关性质展开，我们可以按顺序逐个选项推导判断：首先根据做功的目的区分有用功和额外功，验证A选项；再观察图中动滑轮的绕线，确定承担物重的绳子段数n=2，结合s=nh的关系，推导重物和人手移动的距离、速度的关系，判断B、C选项；最后推导动滑轮机械效率的表达式，分析物重变化对机械效率的影响，即可选出正确答案。
【解析】
我们对每个选项逐一分析：
1. 选项A：使用动滑轮的目的是提升重物，因此克服重物重力做的功是有用功，克服动滑轮重力做的功是不需要但不得不做的额外功，A错误；
2. 选项B：图中动滑轮承担物重的绳子段数n=2，绳子自由端（人手）移动的距离s=2h，h为重物上升的距离，人手移动距离是重物移动距离的2倍，二者距离不相等，B错误；
3. 选项C：由s=2h可知，相同时间内人手移动的距离是重物上升距离的2倍，根据v=s/t可得，人手移动的速度是重物上升速度的2倍，二者速度不相等，C错误；
4. 选项D：不计绳重和摩擦时，动滑轮的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$，当增加重物重力G时，有用功占总功的比例提升，动滑轮的机械效率变大，D正确。
【答案】D
【知识点】动滑轮特点，有用功与额外功，动滑轮机械效率
【点评】
本题属于动滑轮基础概念的综合考查，易错点是混淆动滑轮的距离、速度倍数关系，以及忽略同一动滑轮下物重对机械效率的正向影响，理清各物理量的推导关系即可轻松解题。
【难度系数】
0.8

【分析】
首先识别两个滑轮的类型：甲是定滑轮，乙是动滑轮。解题按三步思考：
1. 先确定有用功：两次提升的是同一袋沙子，最终都提到二楼即提升高度相同，根据$W_{有}=G_{沙}h$，两次做的有用功完全相等。
2. 分析拉力和总功：不计绳重与摩擦，定滑轮不省力，拉力$F_1$等于沙子的重力，且不需要对滑轮本身做额外功，因此甲的总功就等于有用功；动滑轮可以省一半力，拉力$F_2$等于沙子和动滑轮总重力的一半，提升沙子的同时还需要对动滑轮做额外功，因此乙的总功等于有用功加上提升动滑轮的额外功，乙的总功更大。
3. 分析机械效率：机械效率等于有用功和总功的比值，有用功相同时，总功越小，机械效率越高，因此甲的机械效率大于乙的机械效率，对应选出正确选项。
【解析】
解：
① 滑轮类型判断：甲为定滑轮，乙为动滑轮。
② 拉力大小比较：不计绳重与摩擦，定滑轮不省力，可得$F_1 = G_{\mathrm{沙}}$；动滑轮省一半力，可得$F_2=\frac{G_{\mathrm{沙}}+G_{\mathrm{动}}}{2}$，显然$F_1 ＞ F_2$。
③ 总功大小比较：两次将同一袋沙子提升相同高度，有用功$W_{\mathrm{有}}=G_{\mathrm{沙}}h$完全相等。甲滑轮没有额外功，总功$W_1=W_{\mathrm{有}}$；乙滑轮需要克服动滑轮重力做额外功，总功$W_2=W_{\mathrm{有}}+W_{\mathrm{额}}$，因此$W_1 ＜ W_2$。
④ 机械效率大小比较：根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}$，有用功相同，$W_1＜W_2$，因此$\eta_1 ＞ \eta_2$。
综上，符合推导结果的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
定滑轮特点，动滑轮特点，机械效率计算
【点评】
本题核心考查定滑轮、动滑轮的工作特性，重点引导学生理解额外功的来源：不计绳重摩擦时，动滑轮的额外功来自提升动滑轮自重，而定滑轮不存在这部分额外功，因此动滑轮虽然省力，但总功更大、机械效率更低，属于基础的滑轮机械效率对比题型，易错点是误以为动滑轮省功，忽略动滑轮自重带来的额外功。
【难度系数】
0.8