中考物理總復習《功和功率的綜合計算》專項提升練習題附答案

第頁中考物理總復習《功和功率的綜合計算》專項提升練習題（附答案)學校:___________班級：___________姓名：___________考號：___________1．質量為50kg的佳琪同學每天騎共享單車上學，從星海岸城市花園到佛山三中北門要騎行900m、耗時6min，已知單車的質量為10kg，兩輪接觸地面的面積是2×10﹣3m2，騎行時所受阻力是人和車總重量的0.02倍，g取10N/kg，求：（1）佳琪騎車上學的平均速度；（2）佳琪騎行時，單車輪胎對地面的壓強；（3）佳琪上學這段路，她要做的功和做功的平均功率。2．某品牌無人駕駛汽車在一段平直的公路上勻速行駛6.9km，用時345s，消耗燃油1.5kg，已知汽車的牽引力是2000N，燃油的熱值為4.6×107J/kg，假設燃油完全燃燒，通過計算可知：（1）消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是多少J？（2）汽車牽引力做功的功率是多大？（3）汽車發(fā)動機的效率是多大？3．隨著人們生活水平的不斷提高，自駕游已經成為人們最喜愛的旅行方式之一，玲玲家上個周末駕駛自家轎車從長沙市區(qū)到瀏陽大圍山景區(qū)，若該車以72km/h勻速行駛了2小時20分鐘到達大圍山景區(qū)。求：(1)玲玲家到大圍山景區(qū)的路程是多少km？(2)若該車的發(fā)動機輸出功率恒定為80kW，轎車勻速行駛過程中所受的阻力；(3)玲玲質量為52kg，當她登上離地面高度約為1300米的山頂時，玲玲克服重力做的功。4．氫氣—汽油發(fā)動機采用氫氣和汽油兩種燃料工作，可進行自由切換。氫氣和汽油的熱值分別取小華駕駛使用上述發(fā)動機的轎車沿平直公路從甲地至乙地，兩地相距250km，出發(fā)時油箱內汽油的質量為8kg。設氫氣和汽油在汽缸內均完全燃燒，轎車行駛中所受阻力恒定，發(fā)動機輸出的能量全部用來驅動轎車行駛。全程分兩個階段，如圖所示。階段一：轎車使用氫燃料從甲地出發(fā)，以25m/s的速度勻速行駛1h到達丙地，此過程中轎車牽引力的功率為20kW，消耗了0.8kg氫氣。階段二：從丙地開始，由于氫氣不足，小華切換汽油為燃料，轎車仍以25m/s的速度勻速行駛，此過程中發(fā)動機的效率為30%。（1）求轎車行駛過程中受到的阻力；（2）在使用氫燃料的情況下，求轎車發(fā)動機的效率；（3）請通過計算說明小華最終能否到達乙地。5．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??；（2）拉力F做功的功率；（3）滑輪組的機械效率。6．如圖是小明家購買的電動自行車，整車質量為m。小明爸爸以速度v勻速騎行路程為s的過程中，受到的阻力恒為總重力的K倍，電動機兩端的電壓恒為U，通過的電流為I。小明爸爸的質量為M，g為已知。求本次騎行過程中：（1）騎行所用的時間t；（2）電動機的功率P；（3）電動自行車的牽引力做功和機械效率。（以上答案均用題目給的已知物理量字母表示）7．如圖所示為一款新型無人駕駛電動汽車，在某次性能測試中，汽車沿平直的公路勻速行駛，行駛過程中汽車受到的阻力為1500N，在180s的測試時間內汽車勻速行駛了1800m。求：（1）汽車受到的牽引力；（2）此過程中汽車牽引力所做的功；（3）牽引力做功的功率。8．如圖所示，2020年11月中國國際高新技術成果交易會上一款送餐服務機器人在展區(qū)內不停地“巡游”引起觀展市民的注意。某次送餐時，機器人和餐品的總重力為480N，其以0.5m/s的速度沿水平方向勻速直線運動1min，整個過程中機器人受到的阻力是其總重力的0.05倍。求此過程中（g=10N/kg）：（1）機器人通過的距離；（2）機器人牽引力做的功；（3）機器人克服阻力做功的功率。9．我國首款大型水陸兩棲飛機如圖所示，該飛機蓄滿水后總質量60噸，為檢測飛機性能，先后進行了模擬滅火和水面滑行測試。在滅火測試中：飛機盤懸在火場上方200m處，將所蓄水分次投下，每次投水200kg，用時20s到達地面。在水面滑行測試中：飛機在水平面上以10m/s的速度沿直線勻速滑行了60s，若飛機發(fā)動機牽引力的總功率始終保持2.5×106W。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）飛機蓄滿水靜止在水面上時排開水的體積；（2）每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率；（3）飛機在水面沿直線勻速滑行時，飛機所受的牽引力。10．十一黃金周小芳同學一家駕車沿高速公路到某地旅游，路程為360km，所用時間為10h。假設轎車是勻速行駛，且受到的阻力為500N，用了20kg汽油。汽油的熱值為4.6×107J/kg。求：（1）汽車牽引力做功是多少？（2）汽車發(fā)動機的功率是多少？（3）汽油機的效率是多少？11．如圖所示的滑輪組，用200N的拉力在10s內將重為450N的重物勻速提高2m，不計繩重和滑輪組的摩擦。求（1）此過程中人通過滑輪組所做的有用功是多少？（2）克服重力做功的功率是多少？（3）滑輪組的機械效率是多少？12．最近幾年我國大力發(fā)展新能源汽車。一輛質量為1.68t的氫燃料新能源汽車行駛在一段斜坡路上，從坡底以18km/h的速度勻速行駛2min到達高為100m的坡頂，行駛過程中汽車的輸出功率保持56kW不變。求：（g取10N/kg，氫的熱值為平）（1）汽車的牽引力是多大？（2）斜坡的機械效率是多大？（3）若汽車發(fā)動機的熱機效率為50%，則全程共消耗多少克氫燃料？13．2019年10月1日，中國自主研制的新一代隱身戰(zhàn)斗機殲﹣20在天安門廣場上方翱翔，接受全國人民和習近平主席的檢閱，它具備超音速巡航、電磁隱身、超機動性、超視距攻擊等優(yōu)異性能，殲﹣20的發(fā)動機是一種熱機，通過航空煤油在氣室中燃燒，從噴口向后高速噴出發(fā)機獲得向前的推力。若殲﹣20在高空中飛行時在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向勻速航行1h，需要燃燒航空煤油6000kg。已知飛機發(fā)動提供的機械功率是3.2×107W，航空煤油的熱值為4×107J/kg，試求在這1h內：（1）航空煤油完全燃燒放出的熱量；（2）發(fā)動機獲得水平推力F；（3）該飛機發(fā)動機的熱機效率。14．如圖所示，某四沖程汽機活塞面積為5×10-3m2，汽油燃燒產生的高溫高壓氣體對活塞的壓強為8×105Pa該汽油機正工作10min消耗13g汽油，所做的功為1.8×105J（汽油熱值為q＝4.0×107J/kg）（1）高溫高壓氣體對活塞產生的壓力多大？（2）該汽油機的功率是多少？（3）該汽油機的效率是多少？15．炎熱的夏天，王爺爺駕著一輛功率為120kW的小轎車，帶著家人前往井岡山避暑，在一段平直的高速公路上，以90km/h的速度勻速行駛，求：（1）5min內行駛的路程；（2）5min內牽引力做的功；（3）這段路程中小車受到的阻力。16．一列質量為1×103t的火車，以180km/h的速度在平直軌道上勻速行駛，整列火車受到的阻力是8×103N。求：（1）火車的牽引力；（2）火車行駛1min時間內，機車牽引力所做的功；（3）牽引力的功率。17．某型號汽車發(fā)動機的額定功率為4×104W，在水平路面上勻速行駛時受到的阻力是1000N。在額定功率下，當汽車勻速行駛時，求：（l）發(fā)動機所提供的牽引力大??；（2）行駛速度的大小；（3）行駛5min牽引力所做的功。18．電動汽車以節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢很快成為城市公交的重要選擇，圖示為某城市公交電動汽車，某次在運載游客時，以的速度勻速行駛了，功率恒定為。（1）電動公交汽車行駛過程中受到的阻力是多大?（2）牽引力做了多少功?（3）由于途中遇一段上坡路，需要獲得的牽引力，在不改變功率的情況下，通過計算說明，應怎樣駕駛汽車?參考答案：1．（1）2.5m/s；（2）3×105Pa；（3）10800J，30W【詳解】解：（1）由題意可知，她騎行的時間為t＝6min＝360s騎行的距離為s=900m，故她騎車上學的平均速度為（2）由受力分析可知，騎行時單車對地面的壓力為F＝G＝（m人+m車）g＝（50kg+10kg）×10N/kg＝600N故單車輪胎對地面的壓強為（3）由題意可知，行駛時的阻力為f＝0.02G＝0.02×600N＝12N故騎行做的功為W＝fs＝12N×900m＝10800J故做功的功率為答：（1）佳琪騎車上學的平均速度為2.5m/s；（2）佳琪騎行時，單車輪胎對地面的壓強3×105Pa；（3）要做的功是10800J，做功的平均功率30W。2．（1）；（2）；（3）20%【詳解】解：（1）燃油完全燃燒放出的熱量（2）汽車牽引力做功汽車牽引力做功的功率（3）汽車發(fā)動機的效率答：（1）消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是；（2）汽車牽引力做功的功率是；（3）汽車發(fā)動機的效率是20%。3．(1)168km；(2)4000N；(3)6.76×105J【詳解】解：(1)行駛時間玲玲家到大圍山景區(qū)的路程(2)汽車的功率P=80kW=80000W速度v=72km/h=20m/s根據可知牽引力由于車勻速行駛，車受到的阻力等于牽引力，即轎車勻速行駛過程中所受的阻力f=F=4000N(3)玲玲的重力G=mg=52kg×10N/kg=520N玲玲克服重力做的功W=Gh=520N×1300m=6.76×105J答：(1)玲玲家到大圍山景區(qū)的路程是168km；(2)若該車的發(fā)動機輸出功率恒定為80kW，轎車勻速行駛過程中所受的阻力是4000N；(3)玲玲質量為52kg，當她登上離地面高度約為1300米的山頂時，玲玲克服重力做的功是6.76×105J。4．（1）800N；（2）；（3）不能【詳解】解：（1）轎車使用氫燃料從甲地勻速行駛到達丙地，轎車牽引力的功率為20kW，轎車的速度25m/s，轎車行駛過程中受到的阻力與牽引力為平衡力，由得轎車行駛過程中受到的阻力（2）使用氫燃料，轎車發(fā)動機做功W有=Pt=20×103W×3600s=7.2×107J氫燃燒放出的熱量Q放1=m氫q=0.8kg×1.5×108J/kg=1.2×108J轎車發(fā)動機的效率（3）轎車從甲地到丙地通過的路程則從丙地到乙地的距離為s2=250km-90km=160km設油箱內汽油的質量能使轎車行駛的路程為s，由得所以小華最終不到達乙地。答：（1）轎車行駛過程中受到的阻力為800N；（2）在使用氫燃料的情況下，轎車發(fā)動機的效率是；（3）小華最終不能到達乙地。5．（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?。?）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%。6．（1）；（2）UI；（3）K(m+M)gs，【詳解】解：（1）騎行所用的時間（2）電動機的功率P=UI（3）因為勻速，所以牽引力等于阻力為F=f=KG=K(mg+Mg)=K(m+M)g牽引力做功W=Fs=K(m+M)gs電流做功W1=Pt=機械效率答：（1）騎行所用的時間；（2）電動機的功率K(m+M)gv；（3）電動自行車的牽引力做功K(mg+Mg)s，機械效率。7．（1）1500N；（2）；（3）【詳解】解：（1）汽車沿平直的公路勻速行駛，行駛過程中汽車受到牽引力與阻力是一對平衡力，大小相等、方向相反，故汽車受到的牽引力為1500N。（2）此過程中汽車牽引力所做的功（3）牽引力做功的功率答：（1）汽車受到的牽引力為1500N；（2）此過程中汽車牽引力所做的功為；（3）牽引力做功的功率為。8．（1）30m；（2）720J；（3）12W【詳解】解：（1）機器人勻速直線運動的時間t=1min=60s由可得機器人通過的距離（2）機器人做勻速直線運動，受到的牽引力與阻力是一對大小相等的平衡力。由題意有則機器人牽引力做的功（3）因為機器人做勻速直線運動，則機器人克服阻力做功的功率答：（1）機器人通過的距離是30m；（2）機器人牽引力做的功是720J；（3）機器人克服阻力做功的功率是12W。9．（1）60m3；（2）2×104W；（3）2.5×105N【詳解】解：（1）飛機蓄滿水后總質量m=60t=6×104kg因為飛機蓄滿水靜止在水面上時，處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力等于自身總重力，即根據可得飛機蓄滿水靜止在水面上時排開水的體積（2）根據G=mg以及W=Fs可得每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率（3）根據可得飛機在水面沿直線勻速滑行時所受的牽引力答：（1）飛機蓄滿水靜止在水面上時排開水的體積是60m3；（2）每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率是2×104W；（3）飛機在水面沿直線勻速滑行時，飛機所受的牽引力是2.5×105N。10．（1）1.8×108J；（2）5×103W；（3）19.6%【詳解】解：（1）轎車勻速行駛時，牽引力等于受到的阻力，轎車牽引力做的功（2）汽車行駛時間汽車發(fā)動機的功率（3）汽油完全燃燒放出的熱量汽油機的效率答：（1）汽車牽引力做功是1.8×108J；（2）汽車發(fā)動機的功率是5×103W；（3）汽油機的效率是19.6%。11．（1）900J；（2）90W；（3）75%【詳解】解：（1）此過程中人通過滑輪組所做的有用功是W有=Gh=450N×2m=900J（2）克服重力做的功即有用功，克服重力做功的功率的是（3）繩子的有效段數為3，繩子自由端移動的距離滑輪組的機械效率是答：（1）此過程中人通過滑輪組所做的有用功是900J；（2）克服重力做功的功率是；（3）滑輪組的機械效率是75%。12．（1）11200N；（2）25%；（3）96克【詳解】（1）由知道，汽車的牽引力是（2）上坡過程牽引力做的總功此過程做的有用功斜坡的機械效率是（3）若汽車發(fā)動機的熱機效率為50%，則氫燃料燃燒釋放的能量由知道，全程共消耗氫燃料的質量答：（1）汽車的牽引力是11200N；（2）斜坡的機械效率是25%；（3）若汽車發(fā)動機的熱機效率為50%，則全程共消耗96克氫燃料。13．（1）2.4×1011J；（2）1.6×105N；（3）48%【詳解】解：（1）煤油完全燃燒放出的熱量為Q放＝qm＝4×107J/kg×6000kg＝2.4×1011J（2）該飛機水平勻速飛行的速度v＝720km/h＝200m/s由P＝=Fv得，發(fā)動機獲得的水平推力為F＝＝1.6×105N（3）該飛機沿水平方向勻速航行1h，則發(fā)動機做的功為W＝Pt＝3.2×107W×3600s＝1.152×1011J發(fā)動機的熱機效率為η＝×100%＝48%答：（1）航空煤油完全燃燒放出的熱量是2.4×1011J；（2）發(fā)動機獲得水平推力F是1.6×105N；（3）該飛機發(fā)動機的熱機效率是48%。14．（1）4×103N；（2）300W；（3）35%【詳解】解：（1）高溫高壓氣體對活塞產生的壓力（2）該汽油機的功率是（3）該汽油機的效率是答：（1）高溫高壓氣體對活塞產生的壓力;（2）該汽油機的功率是300W；（3）該汽油機的效率是。15．（1）7.5km；（2）3.6×107J；（3）4800N【詳解】解：（1）由題意可知，車的行駛速度為v=90km/h，故5min內行駛的路程為（2）因小轎車的功率為P=120kW=1.2105W故5min內牽引力做的功為（3）由題意可知，小轎車的速度為v=90km/h=25m/s故由P=Fv可得，小車的牽引力為又因小轎車勻速直線行駛，處于受力平衡狀態(tài)，故這段路程中小車受到的阻力f等于小車的牽引力F，即f=F=4800N答：（1）5min內行駛的路程為7.5km；（2）5min內牽引力做的功為3.6107J；（3）這段路程中小車受到的阻力為4800N。16．（1）8×103N；（2）2.4×107J；（3）4×105W【詳解】（1）由于火車在平直軌道上勻速行駛，所以，水平方向的阻力和牽引力