中考物理《功率的計算》專項練習題(附答案)

第第頁中考物理《功率的計算》專項練習題(附答案)1．一輛汽車以20米/秒的速度沿水平公路勻速行駛，發(fā)動機的牽引力是8×103牛，求：（1）發(fā)動機在5分鐘內做了多少功？（2）發(fā)動機的功率是多少？2．如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，物體A重360N，動滑輪重40N，繩重和摩擦不計，某同學用力F豎直向下拉動繩子，使物體A在5s內勻速上升了1m，此過程中。求：（1）拉力F的大?。唬?）拉力F做功的功率；（3）滑輪組的機械效率。3．如圖工人用250N的力F將重為400N的物體在10s內勻速提升2m。不計繩重和摩擦．求：（1）工人對物體做的有用功；（2）拉力F做功的功率；（3）若將重為900N的物體提升相同高度，此滑輪組的機械效率。4．新冠病毒使2020年春的中國成為了一個沒有硝煙的戰(zhàn)場，負壓救護車（如圖所示）則是眾多“逆行者”中的一員。所謂負壓就是利用技術手段，使車內氣壓低于外界大氣壓，車的醫(yī)療艙每小時可換氣20次，能過濾分離病毒高達99.97%，既對車內人員起到防護的作用，也避免了感染車外更多的人。已知該車平均輸出功率50kW，平均速度90km/h。（1）該車行駛百公里（100km）輸出的機械功為多少？（2）若汽車的效率為25%，則該車百公里（100km）消耗多少升汽油？（結果保留一位小數，汽油的密度為0.70×103kg/m3，熱值4.6×107J/kg）。5．平衡車以體積小巧、攜帶方便等特點，成為短途代步的一種交通工具。某品牌平衡車質量20kg，最大車速5m/s。車輪與地面總接觸面積50cm2；質量為50kg的人從家騎行該品牌易步車上班，以最大速度勻速行駛10min到達公司，行駛中受到阻力為車和人總重的0.1倍。（取g=10N/kg）求：（1）該人的家到公司的距離。（2）該人在水平路面上騎平衡車時，車對地面的壓強。（3）該人以最大速度勻速行駛時，平衡車的功率是多少？6．為了實現節(jié)能減排，城市里很多出租車都換成了燃氣汽車，最常見的是壓縮天然氣汽車（將天然氣加壓后裝在汽車燃氣瓶內作為燃料）。若某出租車以壓縮天然氣為燃料，在平直的高速公路上以90km/h的速度勻速行駛了0.5h，發(fā)動機的功率恒為25kW，消耗的天然氣的體積為4m3，已知天然氣的熱值為3.6×107J/m3求：（1）假設4m3天然氣完全燃燒，放出的熱量是多少？（2）發(fā)動機的牽引力是多大？（3）發(fā)動機的效率是多少？7．一輛質量為2t的四輪新能源汽車，每個車輪與地面的接觸面積為50cm，在平直公路上以額定功率80kW從靜止開始運動，經15s運動了200m，恰好達到最大速度，接著勻速運動25s后，關閉發(fā)動機，滑行100m停下，其圖像如圖所示，已知汽車在運動過程中受到的阻力為車重的0.2倍（g取10N/kg），求：（1）汽車靜止在水平路面上對路面的壓強；（2）整個過程中發(fā)動機所做的功；（3）汽車運動的最大速度。8．為了響應國家“低碳環(huán)保，節(jié)能排放”的號召，我國多地設置了共享單車租借站點。質量為55kg的小明同學在上學的路上租借了一輛自行車，從站點到學校的路程為1500m，騎車用時5min（設小明騎車上學做勻速直線運動）。請解答下列問題：（1）小明騎車的速度是多少？（2）若自行車的質量為15kg，輪胎與地面的總接觸面積為0.01m2，則小明騎車時車對地面的壓強是多少？（3）若自行車勻速行駛中所受阻力為人和車總重的0.1倍，則小明騎車的功率是多少？9．某工人利用如圖所示的滑輪組提升重900N的物體，物體在18s內勻速上升了3m，繩子末端的拉力為400N，不計繩重和摩擦，求：（1）工人做功的總功率；（2）動滑輪的重力；

（3）若用此滑輪組勻速吊起另一物體時，該滑輪組的機械效率達到80%，求此時工人所用的拉力。10．一輛掛有綠色號牌的四輪電動汽車，以15m/s的速度在水平地面沿直線勻速行駛了10min，行駛時所受阻力為自重的0.05倍（g取10N/kg）求：（1）電動汽車在10min內通過的路程。（2）已知該車靜止時對地面的壓強是1.2×106Pa，每個輪胎與地面的接觸面積為20cm2，求該車的質量。（3）在水平地面勻速行駛的過程中，該電動汽車牽引力做功的功率。11．如圖所示，是最新一款無人駕駛汽車原型圖。汽車自動駕駛時使用雷達傳感器，以及激光測距器來了解周圍的交通狀況。該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km時，消耗汽油1.5×10?3m3。假設燃油完全燃燒，汽油機的效率為30%，那么，在這段運動過程中，求：（1）汽油完全燃燒放出的熱是多少；（2）該汽車發(fā)動機做的有用功是多少；（3）該汽車在以此速度行駛的過程中，受到的阻力是多大（已知：汽油的密度為0.8×103kg/m3，汽油的熱值為4.5×107J/kg）。12．人類從鳥類飛行得到啟示發(fā)明了飛機，從魚類游泳得到啟示發(fā)明了潛艇。某大學兩位研究生從螞蟻身上得到啟示，設計出“都市螞蟻”概念車（如圖所示），獲全國汽車創(chuàng)新設計大賽最高獎項。這款概念車小巧實用，并可根據人數組合乘車艙，有利于緩解城市交通擁堵。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）（1）如果“都市螞蟻”車乘載兩人后，總質量為500kg，輪胎與地面接觸的總面積為0.02m2，則車停在地面上時，對地面的壓強是多大？（2）若上述（1）中“都市螞蟻”車乘載兩人后（總質量仍為500kg），以5m/s的速度在城市中行駛1min，在行駛過程中受到的阻力是總重的0.4倍，則發(fā)動機的實際功率是多大？（3）航模社的同學將此概念車改進成水陸兩棲螞蟻車。若改裝后車的總體積為0.75m3，當車載人后在水面漂浮時，有三分之一的體積露出水面，此時車受到的浮力是多大（假設車內不進水）？13．利用如圖所示的滑輪組，在5s內將重為300N的物體勻速向上提起0.2m，豎直向上的拉力F為125N（忽略摩擦和繩重）。求：（1）滑輪組的機械效率；（2）拉力的功率；（3）動滑輪重力。14．快遞業(yè)務服務提升了生活質量。為了提高快遞配送效率，可使用如圖所示的物流機器人完成最后三公里的快速智能配送，若空載時該物流機器人質量為600kg，在某平直道路上勻速行駛100s，牽引力做功為4.8×104J，已知機器人所受阻力是重力的0.02倍。當該物流機器人空載時，求：（1）勻速行駛時受到的牽引力；（2）勻速行駛時牽引力的功率；（3）勻速行駛時的速度。15．一輛汽車以30m/s的速度在平直的高速公路上勻速行駛了2.3km，受到的阻力為900N，燃燒了0.15kg汽油。（汽油的熱值q=4.6×10J/kg）求：（1）牽引力做功的功率；（2）這些汽油完全燃燒放出的熱量；（3）汽油機的效率。16．隨著科學技術的發(fā)展，低碳環(huán)保電瓶車的出現極大方便了人們的出行。一天，小明的媽媽駕駛電瓶車送小明上學。假如小明的媽媽駕駛電瓶車勻速行駛，電瓶車（包含人）的質量為200kg，電瓶車行駛過程中所受阻力為車重的0.05倍。從家到學校的路程是1.5km，用時5min。（g=10N/kg）求：（1）電瓶車行駛的速度是多少m/s？（2）電瓶車的牽引力；（3）電瓶車牽引力的功率。17．我國臺灣省巨型貨輪“長賜”號長約400m，寬約59m，滿載時總質量為2.2×105t，最大吃水深度為16m，是目前營運的巨型船舶之一。（1）求滿載時船底受到海水的壓強（ρ海水=1.0×103kg/m3）；（2）某次航行中貨輪以400kW的恒定功率，保持20m/s的速度沿直線行駛，求貨輪運動時所受的阻力；（3）2021年3月23日，“長賜”號在蘇伊士運河新航道擱淺，3月28日晚上，隨著潮汐水位一夜飆升，貨輪成功脫困。若脫困時貨輪排開水的質量約為20萬噸，則此時貨輪所受浮力多大？18．如圖是一輛警車，空車質量為1800kg。某次執(zhí)行任務時，警車以25m/s的速度沿水平路面勻速直線行駛時的輸出功率為60kW。（g＝10N/kg）（1）車上警員總質量為200kg，輪胎與路面接觸的總面積為0.1m2，此車靜止時對水平路面的壓強是多少？（2）警車以25m/s的速度水平勻速直線行駛時，所受阻力是多少？（3）若警車發(fā)動機（柴油機）的效率為40%，以60kW的輸出功率行駛10min，消耗多少千克的柴油？（柴油的熱值取4.0×107J/kg）19．利用電動機和纜繩從水底打撈出一圓柱形物體。如圖所示，P-t圖像中表示了電動機輸出的機械功率P與物體上升時間的關系。已知0~100s時間內，物體始終以v=0.1m/s的速度豎直勻速上升。已知電動機的工作電壓U=380V，電動機電能轉換為機械能的效率η=80%，不計水的阻力和纜繩的摩擦。（ρ水=1.0×103kg/m3）求∶（1）整個打撈過程物體上升的高度h；（2）物體的底面積S；（3）在0~50s內，電動機線圈中的電流I。20．工人師傅利用汽車作為動力，從水中打撈一個體積為的物件，物件的密度為，整個過程中汽車發(fā)動機產生牽引力的功率恒定不變，且為P=50kW。繩子通過定滑輪一端系著物件，另一端拴在汽車上，汽車啟動前，物件與水平河底接觸，繩子剛好拉直但無拉力，繩子的體積、繩重及摩擦均忽略不計，如圖甲（水的密度。不計空氣阻力）。求：（1）物件受到的重力和物件浸沒在水中時受到的浮力大小；（2）汽車啟動后物件開始加速上升，在物件未露出水面前，速度增大到最大值后繼續(xù)上升，速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，求汽車水平運動過程中受到的地面阻力大小f；（3）若物件離開水面后勻速上升30m的過程中所需時間5s，此過程汽車發(fā)動機的效率。參考答案1．（1）4.8×107J；（2）1.6×105W【詳解】解：（1）汽車行駛的路程s=vt=20m/s×5×60s=6000m發(fā)動機在5分鐘內做的功W=Fs=8×103N×6000m=4.8×107J（2）發(fā)動機的功率答：（1）發(fā)動機在5分鐘內做了4.8×107J的功；（2）發(fā)動機的功率是1.6×105W。2．（1）200N；（2）80W；（3）90%【詳解】解：（1）由圖可知，繩子承擔重物的段數n為2，不計繩重和摩擦，則拉力F的大小（2）物體A在5s內勻速上升了1m，則拉力F作用下的繩子自由端移動距離拉力F做功則拉力F做功的功率（3）物體A克服重力做的有用功則滑輪組的機械效率答：（1）拉力F的大小是200N；（2）拉力F做功的功率是80W；（3）滑輪組的機械效率是90%。3．（1）800J；（2）100W；（3）90%【詳解】解：（1）由圖知道，承擔物重的繩子股數n=2，則拉力F移動的距離s=2h克服物體的重力所做的功是有用功，故工人對物體做的有用功W有=Gh=400N×2m=800J（2）拉力F移動的距離s=2h=2×2m=4m拉力F所做的總功W總=Fs=250N×4m=1000J拉力做功的功率（3）由于不計繩重和摩擦，提升過程做的額外功是克服動滑輪重力做功，故提升400N的物體時做的額外功是將重為900N的物體提升相同高度，做的有用功所做的總功由知道，此滑輪組的機械效率答：（1）工人對物體做的有用功800J；（2）拉力F做功的功率100W；（3）將重為900N的物體提升相同高度，此滑輪組的機械效率90%。4．（1）2×108J；（2）24.8升【詳解】解：（1）已知該車的平均速度行駛的路程由得，則行駛的時間為則該車行駛百公里輸出的機械功為（2）根據可得汽油完全燃燒放出的熱量為則該車百公里（100km）消耗的汽油質量為消耗的汽油體積為答：（1）該車行駛百公里（100km）輸出的機械功為2×108J；（2）該車百公里（100km）消耗24.8升汽油。5．（1）3000m；（2）1.4×105Pa；（3）350W【詳解】解：（1）由得，

該人的家到公司的距離（2）由壓強公式得，

車對地面的壓強為（3）功率得

平衡車的功率是答：（1）該人的家到公司的距離3000m。（2）該人在水平路面上騎平衡車時，車對地面的壓強。（3）該人以最大速度勻速行駛時，平衡車的功率是。6．（1）1.44×108J；（2）1.0×103N；（3）31.25%【詳解】解：（1）根據熱量的計算公式可得，4m3天然氣完全燃燒，放出的熱量為（2）由W=Fs可得由此可得，發(fā)動機的牽引力為（3）根據有用功的計算公式可得，出租車所做的有用功為根據機械效率的計算公式可得，出租車的效率為（1）假設4m3天然氣完全燃燒，放出的熱量為1.44×108J；（2）發(fā)動機的牽引力是；（3）發(fā)動機的效率是。7．（1）1.6×10Pa；

（2）3.2×106J；

（3）20m/s【詳解】解：（1）汽車靜止在水平路面上對路面的壓力汽車靜止在水平路面上對路面的壓強（2）由題意可知，整個過程中發(fā)動機的工作時間且在這段時間內發(fā)動機的功率不變，由可得，整個過程中發(fā)動機做的功（3）全程中汽車的所受阻力因汽車勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，汽車的牽力由可得，汽車的最大速度答：（1）汽車靜止在水平路面上對路面的壓強為；（2）整個過程中發(fā)動機所做的功為；（3）汽車運動的最大速度為20m/s。8．（1）5m/s；（2）7×104Pa；（3）350W【詳解】解：（1）小明騎自行車從站點到學校的路程所用時間為t=5min=300s則小明騎車的速度（2）小明騎車時車對地面的壓力F=G總=m總g=（m人+m車）g=（55kg+15kg）×10N/kg=700N則小明騎車時車對地面的壓強（3）因為單車做勻速直線運動，處于于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，所以牽引力F牽=f=0.1G總=0.1×700N=70N則小明騎車的功率答：（1）小明騎車的速度是5m/s；（2）小明騎車時車對地面的壓強是7×104Pa；（3）小明騎車的功率是350W。9．（1）200W；（2）300N；（3）500N【詳解】解：（1）由圖可知，n=3，則繩子自由端移動的距離s=3h=3×3m=9m使用滑輪組做的總功W總=Fs=400N×9m=3600J工人做功的總功率（2）不計繩重和摩擦力，繩子自由端的拉力則動滑輪的重力G動=3F-G物=3×400N-900N=300N（3）不計繩重和摩擦，由機械效率為80%時，物體的重力工人所用的拉力答：（1）工人做功的總功率為200W；（2）動滑輪的重力為300N；（3）工人所用的拉力為500N。10．（1）9000m；（2）960kg；（3）7200W【詳解】解：（1）電動汽車在10min內通過的路程為s=vt=15m/s×10×60s=9000m（2）根據可得，車對地面的壓力為F=pS=1.2×106Pa×20×10-4m2×4=9600N因為車在水平地面上，所以車的重力為G=F=9600N車的質量為（3）因為車在水平地面上沿直線勻速行駛，汽車的牽引力等于汽車受到的阻力，即汽車的牽引力為F牽=f=0.05G=0.05×9600N=480N電動汽車牽引力做功的功率為答：（1）電動汽車在10min內通過的路程為9000m；（2）該車的質量為960kg；（3）電動汽車牽引力做功的功率為7200W。11．（1）5.4×107J；（2）1.62×107J；（3）2025N【詳解】解：（1）由知道，消耗汽油的質量為m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq=1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J（2）由知道，汽油機的有用功W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J（3）由知道，汽車運動的時間汽車的輸出功率由知道，牽引力答：（1）汽油完全燃燒放出的熱是5.4×107J；（2）該汽車發(fā)動機做的有用功是1.62×107J；（3）該汽車在以此速度行駛的過程中，受到的阻力是2025N。12．（1）2.5×105Pa；（2）104W；（3）5000N【詳解】解：（1）車和人的總重力為G=mg=500kg×10N/kg=5000N地面受到的壓力F壓=G=5000N地面受到的壓強（2）車在行駛過程中受到的牽引力F=f=0.4G=0.4×5000N=2000N發(fā)動機的輸出功率P=Fv=2000N×5m/s=1×104W（3）車受到的浮力答：（1）車停在地面上時對地面壓強為2.5×105Pa；（2）發(fā)動機的輸出功率至少為1×104W；（3）車受到的浮力為5×103N。13．（1）80%；（2）15W；（3）75N【詳解】解：（1）圖中滑輪組的動滑輪繞3段繩，有用功W有=Gh=300N×0.2m=60J拉力做的總功W總=Fs=F×3h=125N×3×0.2m=75J滑輪組的機械效率（2）拉力的功率（3）忽略摩擦和繩重，動滑輪重力G動=3F-G=3×125N-300N=75N答：（1）滑輪組的機械效率是80%；（2）拉力的功率是15W；（3）動滑輪重力是75N。14．（1）120N；（2）480W；（3）4m/s【詳解】解：（1）機器人勻速運動時所受的阻力f=0.02G=0.02mg=0.02×600kg×10N/kg=120N機器人勻速運動時所受的牽引力和阻力是平衡力，牽引力F=f=120N（2）機器人勻速行駛時牽引力的功率（3）由得機器人勻速行駛時的速度答：（1）勻速行駛時受到的牽引力是120N；（2）勻速行駛時牽引力的功率是480W；（3）勻速行駛時的速度是4m/s。15．（1）2.7×10W；（2）6.9×10J；（3）30%【詳解】解：（1）已知汽車勻速行駛時所受的阻力f=900N由二力平衡條件可知，汽車的牽引力為F=f=900N則牽引力做功的功率為P=Fv=900N×30m/s=2.7×104W（2）這些汽油完全燃燒放出的熱量為Q放=qm=4.6×10J/kg×0.15kg=6.9×106J（3）汽車勻速行駛2.3km做的功為W=Fs=900N×2.3×103m=2.07×106J汽油機的效率為答：（1）牽引力做功的功率2.7×104W；（2）這些汽油完全燃燒放出的熱量6.9×106J；（3）汽油機的效率30%。16．（1）5m/s；（2）100N；（3）500W【詳解】解：（1）電瓶車行駛的速度為（2）電瓶車受到的阻力f=0.05G=0.05mg=0.05×200kg×10N/kg=100N因為電瓶車勻速行駛，所以電瓶車的牽引力為F牽=f=100N（3）電瓶車牽引力的功率答：（1）電瓶車行駛的速度是5m/s；（2）電瓶車的牽引力為100N；（3）電瓶車牽引力的功率為500W。17．（1）1.6×105Pa；（2）2×104N；（3）2×109N【詳解】解：（1）滿載時達到最大吃水深度為16米，滿載時船底受到海水的壓強p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×16m=1.6×105Pa（2）根據可知船的動力船勻速前進時受到的阻力f=F=2×104N（3）脫困時貨輪排開水的質量約為20萬噸即2×108kg，根據阿基米德原理F浮=G排=m排g=2×108kg×10N/kg=2×109N答：（1）滿載時船底受到海水的壓強1.6×105Pa；（2）船勻速前進時受到的阻力2×104N；（3）貨輪所受浮力2×109N。18．（1）2×105Pa；（2）2.4×103N；（3）2.25kg【詳解】解：（1）車靜止時對水平路面的壓力F壓=G=(m車+m人)g=(1800kg+200kg)×10N/kg=2×104N對水平路面的壓強（2）警車以25m/s的速度水平勻速直線行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，由得到警車受到的阻力（3）警車發(fā)動機做的功W=Pt=6