中考物理總復習《功和功率的綜合計算》專項提升訓練(帶答案)

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁中考物理總復習《功和功率的綜合計算》專項提升訓練(帶答案)學校:___________班級：___________姓名：___________考號：___________1．改革開放以來，我國人民的生活水平不斷提高，汽車已成為多數(shù)人的代步工具。某品牌國產汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛100km，消耗了汽油4.2kg，汽車發(fā)動機功率為12kW，已知：汽油的熱值為q=4.6×107J/kg，。求該汽車勻速行駛100km過程中：（1）發(fā)動機所做的功；（2）發(fā)動機的效率（百分號前保留整數(shù)）。2．如圖所示，甲工人用水平推力F甲推動重為750N的貨物，在水平路面上勻速移動2m至倉庫門口A處，用時10s，此過程中甲工人做功的功率P甲＝60W；乙工人接著使用滑輪組拉動該貨物在同樣的路面上勻速移動4m到達指定位置B，拉力F乙為125N；求：（1）甲工人做的功；（2）乙工人所做的有用功；（3）該滑輪組的機械效率。3．如圖所示為小排量汽車，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛了36km，消耗汽油3kg。若已知該汽車發(fā)動機的功率（即牽引力的功率）為23kW，汽油的熱值為4.6×107J/kg。則關于上述的行駛過程，求：（1）所用時間是多少？（2）汽油完全燃燒放出的熱量？（3）該汽車發(fā)動機的效率？4．如圖所示，張偉同學通過斜面用平行于斜面F＝200N的推力，將質量為30kg的物體在5s時間內勻速推到1m高的平臺上，斜面長s＝2m。（g取10N/kg）求：（1）推力做功的功率。（2）斜面的機械效率。（3）斜面對物體的摩擦力。5．我國第一款自主品牌的高端豪華轎車“紅旗HQ3”在某段平直公路上進行測試，汽車以18m/s的速度勻速行駛了5min，消耗燃油0.3kg，汽車發(fā)動機的牽引力是1000N。燃油的熱值為4.5×107J/kg。求：（1）消耗的燃油完全燃燒產生的熱量Q放；（2）發(fā)動機牽引力的功率P；（3）發(fā)動機的能量轉化效率η。6．用如圖所示的滑輪組提升貨物，已知動滑輪重60N，貨物重360N，貨物上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不計繩重）。求：（1）拉力F的大小；（2）貨物上升2m過程中拉力所做的功；（3）貨物上升2m過程中，克服摩擦力做的功。7．近些年牡丹江市有許多氫燃料新能源公交車投放使用。氫燃料具有清潔無污染、效率高等優(yōu)點，被認為是21世紀最理想的能源[q氫=1.4×108J/kg]。求：（1）質量為300g的氫燃料完全燃燒放出的熱量；（2）若這些熱量全部被質量為200kg，溫度為15℃的水吸收，則水溫升高后的溫度；（3）某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛了150s，剛好燃燒300g的氫燃料，則這氫能源公交車的效率是多少？

8．汽車在行駛中由于路況和車速的不同，發(fā)動機（汽車的發(fā)動機實際上是一個熱機）的實際功率也不同，通常情況下實際功率要小于它的最大功率。如表是某型號轎車的相關數(shù)據(jù)：發(fā)動機最大功率30kW百公里油耗（100km/h勻速行駛）6L（某標號汽油）最大車速170km/h（某標號汽油的密度約為0.8×103kg/m3，熱值約為4.5×107J/kg）若該轎車以100km/h的速度勻速行駛，問：（1）該轎車行駛1h消耗的汽油是多少千克？（2）該轎車行駛1h消耗的汽油完全燃燒放出的熱量是多少焦耳？（3）該轎車發(fā)動機的效率是30%，發(fā)動機的實際功率是多少瓦？9．如圖所示，是奇瑞公司新推出的一款電動轎車，當該車以的速度在一段平直的公路上勻速行駛了100km時，輸出功率為20kW。若充電到使用的總效率是，那么，行駛100km，求：（1）該車發(fā)動機做的有用功是多少？（2）需要電費多少？（3）如果用原來同樣型號的燃油轎車，汽油機的效率為，用同樣的方式行駛100km，需要燃油費多少？（已知：汽油的密度取，汽油的熱值為，電費是，汽油，計算結果保留兩位小數(shù)）10．一款無人駕駛汽車，自動駕駛時使用雷達傳感器和激光測距儀來了解周圍的交通狀況。這款車以20m/s的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km，消耗汽油1.5×10-3m3.，假設汽油完全燃燒，汽油機的效率為30%；已知：汽油的密度為0.8×103kg/m3，汽油的熱值為4.5×107J/kg。在這段運動過程中，求：（1）汽油燃燒所放出的熱量；（2）汽車發(fā)動機的牽引力；（3）汽車發(fā)動機的功率。11．一質量為3000kg的汽車沿著長為5.4km的盤山公路勻速行駛，當它從山腳行駛到山頂時，耗時15min，發(fā)動機的牽引力為4000N。求：（1）汽車的行駛速度；（2）汽車發(fā)動機牽引力做的功；（3）汽車發(fā)動機牽引力的功率。12．百公里油耗指的是汽車在道路上行駛時每百公里的平均燃料消耗量，是汽車耗油量的一個衡量指標。由于多數(shù)車輛在90km/h時接近經濟車速，因此大多對外公布的理論油耗通常為90km/h的百公里勻速油耗。某品牌汽車行駛100km油耗為8L，汽車發(fā)動機的輸出功率為25kW（已知汽油的密度為0.75×103kg/m3，熱值為4.5×107J/kg）。求：（1）8L汽油完全燃燒放出的熱量；（2）以90km/h的速度行駛100km的時間內發(fā)動機所做的功；（3）該品牌汽車發(fā)動機的熱機效率（結果保留到百分位）。13．在抗擊新冠肺炎疫情期間，我市借助多功能霧炮車可噴霧、功力強、射程遠、可調節(jié)、覆蓋面積大的優(yōu)點，將其運用到城市消毒殺菌工作中來，使之成為成為抗擊疫情、奮戰(zhàn)一線的“防疫戰(zhàn)士”。某霧炮車發(fā)動機的輸出功率為120kW，請根據(jù)題意回答下列問題（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg，g＝10N/kg）。（1）該車在水平路面上以額定功率勻速行駛5000m用時10min，求此過程該車所受到的阻力大?。浚?）該車完成消毒殺菌工作后返回環(huán)衛(wèi)處，牽引力做了多少功？（3）若在第2問中的行駛過程消耗汽油的質量是5kg，該車的發(fā)動機效率是多少？14．高速公路已廣泛應用ETC收費系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是對過往車輛無需停車即能實現(xiàn)收費的電子系統(tǒng)，如圖是某高速公路入口處的ETC通道示意圖。現(xiàn)有一輛總質量m=1200kg的汽車，在進入ETC收費島區(qū)域前s1=51m處開始減速，經t1=4s后運動至ETC收費島，然后再經t2=5s勻速通過ETC收費島，其長s2=30m。不計車長，取g=10N/kg。（1）求汽車的重力大?。唬?）求汽車從減速開始到離開ETC收費島全過程的平均速度大?。唬?）若汽車在ETC收費島勻速行駛所受阻力為車重力的0.2倍，求汽車通過ETC收費島牽引力所做的功和功率。15．一輛汽車為某高速公路做通車測試。汽車以120km/h的速度勻速通過60km的水平路段，消耗汽油3kg，發(fā)動機的效率是30%。求：（汽油的熱值q＝4.6×107J/kg）（1）汽油完全燃燒釋放的能量；（2）汽車牽引力做功的功率；（3）汽車受到的阻力大小。16．一輛小汽車陷到泥濘的路里無法自救，救援拖拉機歷時50s將它勻速拉了出來，如圖所示。在此過程中，拖拉機的功率保持不變，受到的摩擦阻力是3500N，消耗柴油50g，熱機效率是40%；小汽車受到的摩擦阻力是2500N。（此過程中小汽車發(fā)動機沒有啟動）（1）50g柴油完全燃燒放出的熱量是多少？（柴油的熱值是4.5×107J/kg）（2）此過程中拖拉機的功率是多少？（3）通過計算說明拖拉機在行駛時滿足什么條件才能將小汽車拉出來？17．上汽大通FCV80是國內第一款運用全新準標準的燃料電池輕客車型，它是用氫氣代替石油作為燃料，用燃料電池代替發(fā)動機，儲氫罐中液化氫汽化為氫氣在燃料電池中與氧氣發(fā)生反應產生電能，據(jù)悉其功率最大可達75kW，已知車載儲氫罐的氫存儲量為5.4kg，汽化的氫氣的密度ρ＝0.09kg/m3，熱值q＝1.4×108J/m3。（1）一罐氫氣完全燃燒放出的熱量是多少？（2）若該車以最大功率勻速直線行駛時速度可達108km/h，此時該車所受的阻力是多大？（3）在某次測試中發(fā)現(xiàn)，該車以最大功率行駛時，每消耗一罐氫能行駛14h，則該客車的效率是多少？18．如圖所示，某工人以400N的力勻速向下拉繞在滑輪組上的繩子的一端，使重物A在10秒內上升了0.5m，已知此時該滑輪組的機械效率為60%，求：（1）工人的拉力做的總功W；（2）A的重力G；（3）工人的拉力的功率P。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．（1）6×107J；（2）31%【詳解】解：（1）由速度公式可得，汽車行駛100km用時為由功率公式可得發(fā)動機所做的功（2）由放熱公式可得，汽油完全燃燒所放出的熱量發(fā)動機的效率為答：（1）發(fā)動機所做的功為6×107J；（2）發(fā)動機的效率為31%。2．（1）600J；（2）1200J；（3）80%【詳解】（1）由知道，甲工人做的功W甲＝P甲t＝60W×10s＝600J（2）由W＝Fs知道，甲工人的水平推力因為貨物在水平路面上被勻速推動，所以，貨物受到的推力和摩擦力是一對平衡力，則貨物受到的摩擦力f＝F甲＝300N乙工人使用滑輪組拉動該貨物在同樣的路面上勻速移動4m時，滑動摩擦力的大小不變，則乙工人所做的有用功W有＝fs乙＝300N×4m＝1200J（3）由圖知道，滑輪組繩子的有效股數(shù)n＝3，則滑輪組繩子自由端移動的距離s＝ns乙＝3×4m＝12m乙工人所做的總功W總＝F乙s＝125N×12m＝1500J該滑輪組的機械效率答：（1）甲工人做的功為600J；（2）乙工人所做的有用功為1200J；（3）該滑輪組的機械效率為80%。3．（1）0.5h；（2）1.38×108J；（3）30%【詳解】解：（1）由可得，汽車所用的時間（2）汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J（3）由可得，汽車發(fā)動機做的功W=Pt=23×103W×0.5×3600s=4.14×107J汽車發(fā)動機的效率答：（1）所用時間是0.5h；（2）汽油完全燃燒放出的熱量為1.38×108J；（3）該汽車發(fā)動機的效率為30%。4．（1）80W；（2）75%；（3）50N【詳解】解：（1）推力做的總功推力的功率（2）推力做的有用功斜面的機械效率（3）由可得，額外功由可得摩擦力答：（1）推力做功的功率為80W；（2）斜面的機械效率為75%；（3）斜面對物體的摩擦力為50N。5．（1）1.35×107J；（2）1.8×104W；（3）40%【詳解】解：（1）消耗的燃油完全燃燒產生的熱量Q放=mq=0.3kg×4.5×107J/kg=1.35×107J（2）發(fā)動機牽引力的功率P=Fv=1000N×18m/s=1.8×104W（3）發(fā)動機做的功W=Pt=1.8×104W×5×60s=5.4×106J則發(fā)動機的能量轉化效率答：（1）消耗的燃油完全燃燒產生的熱量為1.35×107J；（2）發(fā)動機牽引力的功率為1.8×104W；（3）發(fā)動機的能量轉化效率為40%。6．（1）200N；（2）720J，1200J；（3）360J【詳解】解：（1）貨物上升的速度是v=0.3m/s貨物和動滑輪由三段繩子承擔，所以繩子自由端移動的速度為v'=3v=3×0.3m/s=0.9m/s由可得繩子自由端的拉力（2）貨物上升速度是0.3m/s，貨物上升2m過程中，由可得拉起貨物需要的時間拉起貨物的有用功為W有=Gh=360N×2m=720J由可得拉起貨物的總功為（3）拉起貨物做的額外功為W額=W總-W有=1200J-720J=480J克服動滑輪重做功W額1=G動h=60N×2m=120J克服摩擦力做的功W額2=W額=W額1=480J-120J=360J答：（1）拉力F是200N；（2）貨物上升2m過程中拉力所做有用功和總功分別是720J和1200J；（3）貨物上升2m過程中，克服摩擦力做的功360J。7．（1）4.2×107J；（2）65℃；（3）50%【詳解】解：（1）質量300g的氫燃料完全燃燒放出的熱量為Q放=q氫m=1.4×108J/kg×300×10﹣3kg=4.2×107J（2）根據(jù)題意知道，水吸收的熱量為Q吸=Q放=4.2×107J由知道，水升高的溫度為水的初溫為t0=15℃，則水溫升高后的溫度為（3）已知某氫能源公交車的功率為P=140kW=1.4×105W由知道，勻速行駛了150s所做的功為W=Pt=1.4×105W×150s=2.1×107J則氫能源公交車的效率為答：（1）質量為300g的氫燃料完全燃燒放出的熱量為4.2×107J；（2）水溫升高后的溫度為65℃；（3）這氫能源公交車的效率是50%。8．（1）4.8kg；（2）2.16×108J；（3）1.8×104W【詳解】解：（1）百公里消耗汽油的體積由知道，該轎車行駛1h消耗的汽油質量（2）汽車運行1h汽油完全燃燒放出的熱量（3）由知道，有用功由知道，發(fā)動機的實際功率答：（1）該轎車行駛1h消耗的汽油是4.8kg；（2）該轎車行駛1h消耗的汽油完全燃燒放出的熱量是2.16×108J；（3）發(fā)動機的實際功率是。9．（1）1×108J；（2）17.36；（3）63.54【詳解】解：（1）行駛100km用的時間該車發(fā)動機做的有用功（2）消耗的電能需要的電費（3）燃燒汽油產生的熱量需要汽油的質量消耗汽油的體積需要的燃油費答：（1）該車發(fā)動機做的有用功是；（2）需要電費元；（3）用同樣的方式行駛100km，需要燃油費元。10．（1）5.4×107J；（2）2025N；（3）4.05×104W【詳解】解：（1）汽油燃燒所放出的熱量（2）根據(jù)可知，汽車的有用功根據(jù)可知，汽車發(fā)動機的牽引力（3）汽車發(fā)動機的功率答：（1）汽油燃燒所放出的熱量為5.4×107J；（2）汽車發(fā)動機的牽引力為2025N；（3）汽車發(fā)動機的功率為4.05×104W。11．（1）6m/s；（2）2.16×107J；（3）2.4×104W【詳解】解：（1）汽車行駛的時間汽車的行駛速度（2）汽車發(fā)動機牽引力做的功（3）汽車發(fā)動機牽引力的功率答：（1）汽車的行駛速度6m/；。（2）汽車發(fā)動機牽引力做的功為2.16×107J；（3）汽車發(fā)動機牽引力的功率2.4×104W。12．（1）2.7×108J；（2）108J；（3）37.03%【詳解】解：（1）8L汽油的質量m=ρV=0.75×103kg/m3×8×10-3m3=6kg完全燃燒放出的熱量Q放=mq=6kg×4.5×107J/kg=2.7×108J（2）以90km/h的速度行駛100km時，所用的時間此段時間內，發(fā)動機所做的功W=Pt=25×103W×4000s=108J（3）該品牌汽車發(fā)動機的熱機效率答：（1）8L汽油完全燃燒放出的熱量為2.7×108J；（2）以90km/h的速度行駛100km的時間內發(fā)動機所做的功為108J；（3）該品牌汽車發(fā)動機的熱機效率為37.03%。13．（1）1.44×104N；（2）7.2×107J；（3）32%【詳解】解：（1）已知發(fā)動機的輸出功率P＝120kW＝1.2×105W行駛的路程s＝5000m所用的時間為t＝10min＝600s根據(jù)W=Fs和W=Pt，發(fā)動機的牽引力為因該車在水平路面上勻速行駛，由二力平衡可知該車受到的阻力為f＝F＝1.44×104N（2）返回環(huán)衛(wèi)處所用的時間仍為600s，則牽引力做功為W1＝Pt＝1.2×105W×600s＝7.2×107J（3）已知消耗汽油的質量是m＝5kg則汽油完全燃燒放出的熱量為Q放＝mq汽油＝5kg×4.5×107J/kg＝2.25×108J則該車發(fā)動機的效率為答：（1）該車所受到的阻力為1.44×104N；（2）牽引力做功為7.2×107J；（3）該車的發(fā)動機效率是32%。14．（1）12000N；（2）9m/s；（3）7.2×104J，14400W【詳解】解：（1）由知道，汽車的重力大小G=mg=1200kg×10N/kg=12000N（2）由題意知道，汽車從減速開始到離開ETC收費島全過程的平均速度大小為（3）因為汽車在ETC收費島勻速行駛，所以，根據(jù)題意可知汽車受到的牽引力F=f=0.2G=0.2×12000N=2400N汽車在收費島勻速行駛的速度汽車的功率P=Fv′=2400N×6m/s=14400W汽車所做的功W=Pt=14400W×5s=7.2×104J答：（1）汽車的重力為12000N；（2）汽車從減速開始到離開ETC收費島全過程的平均速度為9m/s；（3）汽車通過ETC收費島牽引力所做的功為7.2×104J，功率為14400W。15．（1）1.38×108J；（2）2.3×104W；（3）690N【詳解】解：（1）汽油完全燃燒釋放的熱量Q=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J（2）牽引力所做的功W=ηQ=30%×1.38×108J=4.14×107J汽車通過這段路程所需的時間汽車牽引力做功的功率（3）汽車受到的牽引力汽車勻速運動，受到的牽引力和阻力是平衡力，阻力f=F=690N答：（1）汽油完全燃燒釋放的能量是1.38×108J；（2）汽