中考物理總復(fù)習(xí)《功、功率、機(jī)械效率的綜合應(yīng)用》專項(xiàng)練習(xí)題(附參考答案)

第頁中考物理總復(fù)習(xí)《功、功率、機(jī)械效率的綜合應(yīng)用》專項(xiàng)練習(xí)題(附參考答案)學(xué)校:___________班級(jí)：___________姓名：___________考號(hào)：___________1.為保家衛(wèi)國，加強(qiáng)國防建設(shè)，我國自主研制了一款兩棲坦克，坦克發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為440kW，滿載時(shí)質(zhì)量是24t，在野外陸地的最大速度是60km/h，在水中的最大速度是14km/h。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，請(qǐng)完成下列問題：（1）坦克滿載在水中行進(jìn)時(shí)，排開水的體積是多少？（2）坦克每條履帶與地面的接觸面積是2m2，滿載時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)多大？（3）在某次演習(xí)中，坦克以最大功率在水中行駛10min，發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功是多少？2.隨著人們生活水平的提高，房車旅游受到了大眾的青睞，某公司推出了如圖所示的小型房車，小林和父母參觀車展時(shí)試駕了該車，該車在平直公路上以54km/h的速度勻速行駛了3600m，已知車輪與水平地面總接觸面積為0.4m2，試駕時(shí)車和人總質(zhì)量為4×103kg，阻力是車重的0.1倍。（假定汽車靜止時(shí)對(duì)地面的壓力大小等于汽車總重力，汽車勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力，g取10N/kg。）求：（1）該房車勻速行駛了多長時(shí)間？（2）該房車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？（3）該房車勻速行駛時(shí)牽引力做功的功率是多大？

3.如圖所示為我國生產(chǎn)的一款水陸兩棲觀光車，它既能在陸地上行駛，又能像船一樣在水中航行。該車的總質(zhì)量是12t，空載靜止在水平地面上時(shí)，四個(gè)車輪與地面接觸的總面積為0.2m2。求：（1）該車空載靜止在水平地面上時(shí)，它對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少？（2）該車空載（駕駛員質(zhì)量忽略不計(jì)）在水中航行時(shí)，受到的浮力是多少？整車質(zhì)量940kg行駛路程54km行駛時(shí)間0.5h消耗電能（3）該車在水中以36km/h的速度勻速直線航行5min，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為180kW，觀光車航行過程中受到的阻力是多少？

4.圖示為某公司研發(fā)的一款太陽能輔助電動(dòng)車，車身上部鋪滿了太陽能電池薄膜，可實(shí)現(xiàn)太陽能和充電樁兩種充電模式。使用前對(duì)該車進(jìn)行測試，在其勻速直線行駛階段，有關(guān)測試數(shù)據(jù)如下表所示。已知該車行駛過程所受阻力包括摩擦力和空氣阻力，摩擦力為整車重力的0.03倍，空氣阻力與行進(jìn)速度的關(guān)系為f=kv2，k=0.02N.s2/m2。若定義該車的推進(jìn)效率為該車的牽引力所做的功與其消耗電能之比，用字母η表示，g取10N/kg，求該車本次測試過程中：（1）行駛的速度；（2）牽引力做功的功率；（3）推進(jìn)效率。

5.如圖是目前一些學(xué)校為中小學(xué)生提供的校車，方便學(xué)生的上下學(xué)同時(shí)也保證了學(xué)生的安全。小明同學(xué)家距離學(xué)校12km，他乘校車到學(xué)校用時(shí)30min。問：（1）校車從小明家到學(xué)校的平均速度是多少km/h？（2）若校車和人的總質(zhì)量為4.5t，當(dāng)校車靜止時(shí)與水平地面的總接觸面積為0.15m2，此時(shí)校車對(duì)地面壓強(qiáng)是多少？（3）若校車以36km/h的速度在水平地面上勻速行駛一段距離，校車受到的阻力是車和人總重力的0.1倍，此時(shí)該校車牽引力的功率是多少？

6.如圖，一固定斜面頂端裝有定滑輪，為測量該裝置提升物體時(shí)的機(jī)械效率，用彈簧測力計(jì)連接細(xì)繩，跨過定滑輪將重為6N的物體沿斜面向上勻速拉動(dòng)0.6m，物體上升的高度為0.3m，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為4N。求此過程中。（1）做的有用功；（2）該裝置的機(jī)械效率。7.如圖所示，某工人利用滑輪組將一個(gè)工件沿水平地面勻速拉動(dòng)到加工點(diǎn)。拉動(dòng)過程中，工人對(duì)繩的拉力始終沿豎直方向，工人雙腳始終與水平地面接觸且接觸面積為。工人對(duì)地面的壓強(qiáng)為；此工人的質(zhì)量為70kg，兩個(gè)動(dòng)滑輪的質(zhì)量共為10kg，繩重、繩與滑輪之間的摩擦均忽略不計(jì)，g取10N/kg。求：（1）工人的手對(duì)繩的拉力大??；（2）工件移動(dòng)過程中，地面對(duì)工件摩擦力的大??；（3）滑輪組在此次工作中的機(jī)械效率。8.某人始終雙腳站在地上，用滑輪組從水池底勻速提起實(shí)心圓柱體A，如示意圖甲。A從離開池底到剛要離開水面的過程中，其底面受到水的壓強(qiáng)與時(shí)間關(guān)系PA-t如圖乙。A從剛離開池底到拉出水面并繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)的過程中，人對(duì)地面的壓強(qiáng)與時(shí)間關(guān)系P人-t如圖丙。A未露出水面之前裝置的機(jī)械效率為η1；A離開水面后裝置的機(jī)械效率為η2。已知人的質(zhì)量為60kg，人雙腳站地時(shí)，與地面的接觸面積為500cm2，A的底面積為200cm2，η1∶η2=15∶16，ρ水=1.0×103kg/m3。不計(jì)摩擦和繩重及水的阻力，g=10N/kg，A不吸且不溶于水，A底部與池底不密合，忽略液面高度變化，圖甲中①②③④段繩均豎直。（1）求池水深度和A的上升速度；（2）求A的高度和未露出水面受到的浮力；（3）求A未露出水面前人對(duì)繩的拉力和A全部露出水面后人對(duì)繩的拉力；（4）求動(dòng)滑輪的重力。專題五功、功率、機(jī)械效率的綜合應(yīng)用解：1.（1）坦克滿載時(shí)受到的重力為坦克受到得浮力，即它排開水的體積（2）坦克滿載時(shí)靜止在地面上，對(duì)地面的壓力等于其重力，即兩條履帶的觸地面積為坦克滿載時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)（3）坦克以最大功率和最大速度在水中行駛10min，發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力所做的功為2.（1）試駕所用的時(shí)間為（2）房車的重力為G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N房車對(duì)地面的壓強(qiáng)為（3）房車所受阻力為f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N，房車在水平路面勻速行駛，處于受力平衡狀態(tài)，故由二力平衡可得，房車所受牽引力大小為F牽=f=4×103N牽引力的功率為P=F牽v=4×103N×15m/s=6×104W3.（1）該車空載時(shí)對(duì)水平地面的壓力該車空載時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)（2）該車空載時(shí)在水中航行受到的浮力（3）發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為因?yàn)檐噭蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，受到的阻力與牽引力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以4.（1）電動(dòng)車的行駛速度為（2）電動(dòng)車受到的重力為電動(dòng)車受到的摩擦力為又知，空氣阻力與行進(jìn)速度的關(guān)系為，則電動(dòng)車受到的空氣阻力為電動(dòng)車在水平面上勻速行駛，牽引力大小等于受到空氣阻力與摩擦力之和的大小，即牽引力的功率（3）牽引力做的功為該車的推進(jìn)效率為5.（1）校車從小明家到學(xué)校需要的時(shí)間t=30min=0.5h校車從小明家到學(xué)校的平均速度（2）校車對(duì)地面的壓力校車對(duì)地面壓強(qiáng)（3）校車勻速運(yùn)動(dòng)，受到的牽引力和阻力是平衡力，牽引力此時(shí)該校車牽引力的功率6.（1）有用功為W有=Gh=6N×0.3m=1.8J（2）總功為W總=Fs=4N×0.6m=2.4J所以滑輪組的機(jī)械效率為7.（1）工人的重力工人對(duì)地面的壓力工人受到的支持力工人的手對(duì)繩的拉力（2）兩個(gè)動(dòng)滑輪的重力由圖可知n=4，因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦?xí)r所以地面對(duì)工件摩擦力（3）滑輪組的機(jī)械效率8.（1）池水深度忽略液面高度變化，A上升的高度h=4m，時(shí)間t=20s，所以A的上升速度（2）由圖丙知；15~20s時(shí)，A從剛接觸水面到拉出水面，上升的高度即為物體A的高度hA=vt′=0.2m/s×5s=1mA的底面積SA=200cm2=0.02m2A的體積VA=SAhA=0.02m2×1m=0.02m3A未露出水面受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N（3）由圖丙可知，A未露出水面時(shí)，人對(duì)地面的壓強(qiáng)p人=0.4×104Pa，人與地面的接觸面積S人=500cm2=0.05m2根據(jù)得，人對(duì)地面的壓力F人=p人S人=0.4×104Pa×0.05m2=200N人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600NA未露出水面前人對(duì)繩的拉力F拉=G人-F人=600N-200N=400N由圖丙可知，A全部露出水面后人對(duì)地面的壓強(qiáng)p人′=0.2×104Pa，根據(jù)得，人對(duì)地面的壓