2011全国中考物理试题汇编按章节 第十五章功和机械能1-3 人教新课标版

用心 爱心 专心1 解析版人教版按章节 解析版人教版按章节 20112011 全国中考物理试题汇编九年级物理第全国中考物理试题汇编九年级物理第 十五章十五章 1 31 3 节 节 7878 题 题 1 2011 广西柳州 下列过程 哪个情况小明对桶做了功 A 小明提着桶站立不动 B 小明提着桶水平移动 C 小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内 D 小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内 1 D 解析 物体做功的条件 有力作用在物体上和物体在力的方向上有距离 二者缺 一不可 选项 ABC 均是有力作用在水桶上 方向竖直向上 但水桶在力的方向上无距离 在竖直方向上无距离 所以均不做功 ABC 错 选项 D 有力也有在力方向上的距离 所以做功 D 对 本题答案为 D 点评 根据物体做功的条件 判断是否有力对物体做功 2 2011 四川广安 在下图的四种情境中 人对物体做功的是 A 提着水桶在水平地面上匀速前进 B 扛着米袋慢慢爬上楼梯 C 用力推汽车 汽车没动 D 举着杠铃原地不动 2 B 解析 A 提着水桶在水平地面上匀速前进 人给水桶的力的向上的 向上没有 移动距离 人对水桶没有做功 不符合题意 B 扛着米袋慢慢爬上楼梯 人给米袋的力向 上 向上移动了距离 人对米袋做功 符合题意 C 用力推汽车 汽车没动 人给汽车一 个向前的力 向前没有移动距离 人对汽车没有做功 不符合题意 D 举着杠铃原地不动 人对杠铃的力向上 向上没有移动距离 人对杠铃没有做功 不符合题意 本题答案为 B 3 2011 湖南张家界 下图所示的几种情况中 人对物体做了功的是 用心 爱心 专心2 3 A 4 2011 辽宁沈阳 举重是我国的优势体育项目 一位身高 180cm 的运动员和一位 身高 160cm 的运动员 在挺举项目中用相同时间把同样重的杠钤举起 如果他们对杠钤所 做的功分别为 W1和 W2 功率分别为 P1和 P2 则下列关系式正确的是 A W1 W2 P 1 P2 B W1 W2 P 1 P2 C W1 W2 P 1 P2 D W1 W2 P 1 P2 4 B 5 2011 湖北黄石 关于力和机械 下列说法中正确的是 A 重力就是万有引力 B 弹力是物体由于发生弹性形变而产生的 C 动滑轮既可以省力也可以省功 D 如果机械处于良好的运行状态 机械效率就等于 1 5 B 解析 根据重力和万有引力的定义 重力是物体受到万有引力而产生的力 但重 力不就是万有引力 故 A 错误 根据弹力的概念 我们在拉橡皮筋 压尺子时感受到它们 对手有力的作用 这就是弹力 弹力是物体由于发生弹性形变而产生的 故 B 正确 使用 动滑轮可以省力 但不会省功 故 C 错误 根据机械效率的定义是有用功占总功的百分比 所以机械在处于良好运行状态下 它也有额外功 所以机械效率小于 1 故 D 错误 6 2011 湖南长沙 如图所示 一个质量为 45kg 的人 在 10s 内连续 5 此跳上每级高 度为 0 2m 的台阶 则此人在这段时间内的功率是 g 取 10N kg A 450W B 45W C 4 5W D 4500W 用心 爱心 专心3 6 B 7 2011 湖北武汉 如图所示 一瀑布的落差 瀑布顶端和底端的高度差 约为 100m 在 0 1s 内有 18kg 的水流过瀑布顶端 经过 4 5s 落到瀑布底端 质量为 18kg 的这 些水从顶端落到底端的过程中 重力的功率约为 A 4 102W B 4 103W C 1 8 104W D 1 8 105W 7 B 解析 18kg 的水大约经 4 5s 从瀑布顶端落到底端 在该过程中 重力的功率 约W104 s5 4 m100N kg10kg18 3 t mgh t W P 本题答案为 B 8 2011 广西河池 李玲同学值日时用水桶提水从一楼上到三楼 她做的有用功是 A 对桶所做的功 B 对水所做的功 C 对水和桶所做的功 D 对水 桶和人所做的 功 8 B 解析 对水所做的功是对人们有用并且必须做的功 是有用功 选项 B 正确 对桶做的功是不需要但不得不做的功 是额外功 选项 BCD 错误 本题答案为 B 点评 考查有用功 9 2011 广东清远 关于图中的两类滑轮甲和乙 下列说法正确的是 A 甲能改变拉力的方向 B 甲是等臂杠杆 C 甲比乙省力 D 甲比乙效率高 9 C 解析 甲是动滑轮 省力费距离 不能改变力的方向 而乙是定滑轮 相当于 等臂杠杆 不省力也不省距离 但可以改变力的方向 选项 AB 错误 C 正确 将相同 物体 用心 爱心 专心4 提升相同高度时 甲需要克服动滑轮重力做功 即有用功相同 甲的额外功大 总功也大 所以甲比乙效率低 选项 D 错误 本题答案为 C 10 2011 甘肃兰州 如图所示 工人用 250N 的力将重 400N 的物体匀速提升 2m 在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为 A 80 800J B 80 1000J C 62 5 200J D 80 200J 10 D 解析 本题考查有关滑轮组的机械效率和所做的额外功等相关知识 工人用 250N 的力将重 400N 的物体匀速提升 2m 在此过程中滑轮组的机械效率为有用功与总功的 比值 即为 80 而所做的额外功为克服动滑轮重力所作的功 即为 200J 11 2011 年中考 福建漳州 在如图所示的滑轮组中 用 110N 的力在 5s 内把重为 200N 的物体匀速提高 2m 则 A 对重物做的有用功约为 200J B 滑轮组的机械效率约为 90 C 拉力做的总功约为 220J D 拉力的功率约为 44W 11 B 12 2011 年 黑龙江牡丹江 做值日时 小阳将一桶水从一楼提到二楼 此过程中 关于做功的说法正确的是 A 对桶做的功是有用功 B 对水做的功是有用功 C 对水做的功是额外功 D 克服自身重力做的功是总功 12 B 13 2011 年中考 四川达州 如图所示用滑轮组将重 600N 的物体在 10 秒内匀速提 升了 5 m 如拉力为 400N 则下列各计算结果正确的是 用心 爱心 专心5 A 拉力所做的功为 6000J B 机械所做的有用功为 2000J C 拉力的功率为 600W D 该滑轮组的机械效率为 80 13 D 解析 由图知 s 2h 2 5m 10m 拉力做功 W总 Fs 400N 10m 4000J 故 A 错 拉力做功功率 P W总 t 4000J 10s 400W 故 C 错 机械所做的有用功 W有 Gh 600N 5m 3000J 故 B 错 滑轮组的机械效率 100 100 75 故 D 正确 故选 D 点评 本题是一个选择题 实质上是一个小综合题 最好的做法就是将每一个量计算 出来进行判断 本题的关键有二 一是n的确定 直接从动滑轮上引出的绳子股数 二 是有用功和总功的区分 14 2011 重庆 如图所示 用拉力F使物体竖直匀速上升 下列说法正确的是 A 拉力F对物体做的功是额外功 B 拉力F做的功是有用功 C 拉力F移动的距离是物体移动距离的 2 倍 D 增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率 14 D 解析 本题考查对简单机械的相关知识的理解 对于滑轮组 需要明白有用功 是指我们的目的 且必须做的功 额外功指没有必要 但必须做的功 总功为有用功和额 外功之和 机械效率为有用功与总功的比值 所以拉力F做的功是总功 n为 3 所以拉力 F移动的距离是物体移动距离的 3 倍 增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率 15 2011 云南玉溪 右图是研究 使用动滑轮是否省功 的实验装置 不考虑绳子 滑轮重和摩擦 下列判断中不正确的是 用心 爱心 专心6 A h s B F G C Fs Gh D 1 15 B 解析 在这个实验中 不考虑绳子 滑轮重和摩擦 使用动滑轮可以省一半力 但要费一倍距离 即F 2 1 G s 2h 所以Fs G 2h Gh 故选项 AC 正确 B 错误 因为不 考虑绳子 滑轮重和摩擦 所以没有额外功产生 人所做的总功都是有用功 所以机械效 率为 100 1 故选项 D 正确 本题答案为 B 点评 省力必费距离 省距离必费力 使用机械的主要目的是省力或省距离或改变力 的方向 但任何机械都不能省功 16 2011 内蒙古包头 如图所示 斜面长 6 m 高 3m 用沿斜面向上 大 小为 100N 的拉力F使物体在 5s 内沿斜面移动了 2 m 下列说法正确的是 A 滑轮组的机械效率是 40 B 物体重 300N C 拉力F做的功是 600J D 拉力F的功率是 40W 16 C 解析 因条件不足 无法计算物体重和机械效率 故 AB 错 拉力F移动的距 离 s 3s 3 2m 6m 拉力F所做的总功 W总 Fs 100N 6m 600J 故 C 正确 拉力F做 功的功率 P W t 600J 5s 120W 故 D 错 故选 C 17 2011 山东威海 图中是一个两面光滑的斜面 大于 同一个物体分 别在 AC 和 BC 斜面受拉力匀速运动到 C 点 所需拉力分别为FA FB 所做功分别为 WA WB 则 用心 爱心 专心7 A FA FB WA WB B FA FB WA WB C FA FB WA WB D FA FB WA WB 17 B 解析 斜面AC倾斜角度小于AB 所以物体沿AC运动时拉力较小 使用任何机 械都不省功 所以拉力在两斜面上做功相同 18 2011 年中考 江苏无锡 用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲 乙两个 滑轮组 把相同的重物匀速提升相同的高度 若不计绳重及摩擦 下列说法正确的是 A 绳子受的拉力 F1和 F2大小相等 滑轮组的机械效率相同 B 绳子受的拉力 F1和 F2大小不相等 滑轮组的机械效率不同 C 绳子自由端移动的距离不相等 拉力对滑轮组所做的功相等 D 绳子自由端移动的距离不相等 拉力对滑轮组所做的功不相等 18 C 解析 不计绳重及摩擦 拉力F G物 G轮 n1 2 n2 3 绳子受的拉 力 F1 G物 G轮 F2 G物 G轮 F1 F2 动滑轮重相同 提升的物体重和高 度相同 W额 G轮h W有用 G物h 利用滑轮组做的有用功相同 额外功相同 总功相同 滑轮组的机械效率相同 故 A B 错 绳子自由端移动的距离 s nh n1 2 n2 3 提升物体的高度h相同 s1 2h s2 3h s1 s2 故 C 正确 D 错 19 2011 山东烟台 在不计摩擦和绳子质量的情况下 分别使用定滑轮 动滑轮 滑轮组 两个定滑轮和两个动滑轮 匀速提升同一物体到同一高度处 其机械效率分别为 定 动 组 则下列选项正确的是 A 组 动 定 B 定 动 组 C 动 定 定 用心 爱心 专心8 D 定 组 动 19 A 解析 使用题中三种机械匀速提升同一物体到同一高度处 需要做的有用功相 等 在不计摩擦和绳子质量的情况下 使用定滑轮时 做的额外功几乎为零 使用动滑轮 时 克服 1 个动滑轮重力做的功为额外功 当使用滑轮组时 克服 2 个动滑轮重力做的功 为额外功 可见 使用滑轮组时做的总功最多 其次是动滑轮 最少的是定滑轮 考虑到 它们的有用功相等 所以它们的机械效率的大小关系是 组 动 G2 则所用的拉力F1 用心 爱心 专心17 F2 选填 或 其机械效率 1 2 填 或 43 解析 设动滑轮的重力为G动 则F1 动动 动 GG 1 2 1 F2 动动 动 GG 2 2 1 因 为Gl G2 所以F1 F2 设两个物体上升的高度均是h 则两个拉力移动的距离等于 2h 其机械效率分别为 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 22 G G GG G F G hF hG 动 动 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 22 G G GG G F G hF hG 动 动 因为Gl G2 所以 1 2 44 2011 浙江衢州 学校新近买了 30 套总质量为 300 千克的实验器材 每套一箱 实验员需要把这批实验器材搬运到 15 米高的实验室 1 该实验员在搬运中 对实验器材总共做功 焦 2 假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图所示 每次 他搬起箱子 放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m关系如表所示 那么他搬完 全部箱子 且回到开始搬运处 所用最短时间为 秒 计算结果精确到 0 1 44 1 4 5 104 2 1518 2 解析 1 该实验员要把总质量为 300 千克的实验器材搬运到 15 米高的实验室 需 要克服物体的重力做功 W Fs mgh 300kg 10N kg 15m 4 5 104J 2 根据P m关系图和t m关系图可知 当他一次搬运 1 箱即 10kg 时 输出功率为 40W 它每次搬起箱子 放下箱子和下楼的 搬运质量m kg 102030 时间t s 406070 用心 爱心 专心18 时间为40s 这样他需要搬运 30 次 这 30 次的总上楼时间为s W J 1125 40 1054 4 30 次搬起 箱子 放下箱子和下楼的时间总时间为ss12003040 所以总共需要时间为 1125s 1200s 2325s 同理 可求出当他一次搬运 2 箱即 20kg 时的总时间为ss W J 16506015 60 1054 4 当 他可求出当他一次搬运 3 箱即 30kg 时的总时间为s s W J 215187010 55 1054 4 可见 他搬完所以箱子 所用最短时间为 1518 2 秒 45 2011 江苏南京 某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车 当它在水平路面上以 v 36 km h 的速度匀速行驶时 驱动电机的输入电压U 300 V 电流I 50 A 在此行驶 状态下 驱动电机的输入功率是 W 若驱动电机能够将输入功率的 90 转化为用于 牵引汽车前进的机械功率 则汽车所受阻力为 N 45 1 5 104 1 35 103 解析 本题考查对力学中电功 机械效率的理解 驱动电机的输入电压U 300 V 电 流I 50 A 在此行驶状态下 驱动电机的输入功率P UI 300V 50A 1 5 104W 若驱动电 机能够将输入功率的 90 转化为用于牵引汽车前进的机械功率 则汽车所受阻力为 1 35 103N 四 计算题 46 2011 重庆 2011 年 5 月 22 日 世界内河上最豪华的邮轮 长江黄金 l 号 在重庆朝天门下水 首航 如图所示 一架重力为 9 l04N 的直升飞机在 20s 内竖直下 降 10m 最后停在邮轮的停机坪上 求 1 飞机竖直下降 20s 内的平均速度 2 飞机竖直下降 20s 内重力做的功 46 1 0 5m s 2 9 105J 解析 本题考查对速度的计算 对做功的理解 1 s m5 0 s20 m10 t h v 2 J109m10N 5 4 109GhW 答 1 飞机竖直下降 20s 内的平均速度为 0 5m s 2 飞机竖直下降 20s 内重力 用心 爱心 专心19 做的功为 9 105J 47 2011 云南昆明 某工地上 一架起重机将质量为2t的货物以0 1m s的速度匀 速提升10m后又水平匀速移动5m 求 1 在整个过程中 起重机对货物做的功 2 在货物上升的过程中 起重机对货物做功的功率 g取10N kg 47 1 2 105 J 2 2 103W 解析 1 因为匀速运动 所以起重机对货物的拉力F mg 2 103kg 10N kg 2 104 N 在整个过程中 起重器只在匀速提升货物的过程中对货物做了功 故W Fs 2 104 N 10m 2 105 J 2 在货物上升的过程中 起重机对货物的拉力F 2 103kg 10N kg 2 104 N 拉 力移动的速度大小为v 0 1m s 故起重机对货物做功的功率P Fv 2 104 N 0 1m s 2 103W 或者先求出重物上升的时间t s v 10m 0 1m s 100s 已知在货物上升的过程中 起重 机对货物做的功为W 2 105 J 可求出功率P W t 2 105 J 100s 2 103W 48 2011 重庆江津区 小林响应学校 节能环保 的倡导 上学由做公交车改为 骑自行车 小林家与学校的距离为 3 km 他骑车 10 min 就可以到达学校 求 1 小林骑车的平均速度为多少 2 若自行车受到的平均阻力为 80 N 则他在这段骑车的过程中克服阻力做了多少 功 48 1 5 m s 2 2 4 105 J 49 2011 广州 如图所示 重为 3 2 104N 的卡车 经过一段水平路面 再以 9 6 104W 的功率沿与水平地面成 30 角的斜坡匀速向上爬行 已知车轮与地面接触的总 面积为 0 5m2 斜坡的机械效率为 80 求卡车 1 对水平路面的压强 2 爬坡时的牵引力 3 爬坡时的速度 49 1 6 4 104Pa 2 2 104N 3 4 8m s 解析 1 对水平路面的压强p 6 4 104Pa 2 因为W有 W总 W有 Gh 斜面长度s 2h 倾角为 30 用心 爱心 专心20 由 得 s F引 W总 2 104N 3 由P F引V 所以爬坡时的速度v 4 8m s 点评 本题考查压强 牵引力和速度的计算 关键是公式及其变形的灵活运用 还要 知道在水平面上压力等于物体自身的重力和斜面的应用原理 50 2011 福建龙岩 如图所示 动滑轮重 20N 物体重 80N 不计绳重和摩擦 1 请你在图中画出一种绕绳方法 2 根据你的绕绳方法 用滑轮组将物体匀速提升 1m 时 求作用在绳子上的拉力 有用功和滑轮组的机械效率 50 解析 本题由于没规定绳子段数和动力方向 因此有两种不同的思路 思路一 重物和动滑轮有两段绳子承担 1 绕绳方法如上图甲图所示 2 根据省力公式 F 50N W有 G物h 80N 1m 80J W总 Fs 50N 2 1m 100J 滑轮组的机械效率 100 100 80 思路二 重物和动滑轮有三段绳子承担 1 绕绳方法如上图乙图所示 2 根据省力公式 F 33 3N W有 G物 h 80N 1m 80J W总 FS 33 3N 3 1m 99 9J 100J 滑轮组的机械效率 题图 甲 乙 用心 爱心 专心21 100 100 80 点评 1 绳子的绕线决定滑轮组的使用效果 有几段绳子承担动滑轮和物体的重 拉力就是重力的几分之一 拉力移动的距离就是物体移动距离的几倍 2 由此题也可以 得出 滑轮组的机械效率与被提升物体的重力 动滑轮重力 绳子重力和摩擦等有关 与 绳子的绕法和段数无关 51 2011 江苏南京 如图所示 工人用定滑轮匀速提升重为 180 N 的物体 所用 的拉力为 200 N 在 5s 内物体升高的高度为 2 m 此过程中 求 1 有用功 2 总功的功率 3 定滑轮的机械效率 51 解析 本题考查简单机械中的有用功 功率 机械效率的计算 52 2011 天津 如图所示 小芳在研究动滑轮时 她用手沿竖直方向匀速向上拉动 绳端使钩码上升 测得的实验数据如表所示 求 1 手的拉力所做的有用功 2 手的拉力所做的总功 52 1 30J 2 36J 解析 1 手的拉力所做的有用功就是克服钩码重力所做的功 即W有用 用心 爱心 专心22 Gh 100N 0 3m 30J 2 手的拉力所做的总功W总 Fs 60N 0 6m 36J 53 2011 山东日照 总质量为 4500kg 的汽车在一段平直公路上以 20m s 的速度匀 速行驶了 1min 若汽车的牵引力为 2 104N 与路面的总接触面积为 0 15m2 g 10N kg 求 1 汽车行驶的路程 2 汽车牵引力做的功 3 汽车停在水平路面时 对路面的压强 53 1 1200m 2 2 4 107J 3 3 105Pa 解析 1 汽车行驶的路程s v t 20m s 60s 1200m 2 牵引力做功W Fs 2 104N 1200m 2 4 107J 3 对路面的压力F压 G mg 4500 kg 10N kg 4 5 104N 压强为p F压 S 4 5 104N 0 15 m2 3 105Pa 54 2011 浙江嘉兴 舟山 5 月 19 日上午 装载着两台大型桥吊的 振华 2 3 号 轮在舟山大浦口码头靠岸 这两台桥吊将是舟山港起吊速度最快 起重量最大 外伸距最 长的集装箱桥吊 将大大提高舟山港的集装箱吞吐能力 g 10N kg 1 桥吊一次最多能起吊 6 5 吨的货物 6 5 吨货物的重力为多大 2 若将 6 5 吨的货物竖直吊起 2 0 米 用时 200 秒 则桥吊对货物做了多少功 功 率有多大 54 1 6 5 105牛 2 1 3 107焦 6 5 l04瓦 解析 1 根据重力与质量的关系G mg可求出 65吨货物的重力为G mg 65 103千克 10牛顿 千克 6 5 105牛 2 桥吊对货物所做的功等于克服货物重力所做的功 即W Gh 6 5 105牛 20米 1 3 107焦 功率P W t 1 3 107焦 200秒 6 5 l04瓦 55 2011 福建三明 如图所示的是某建筑工地上使用的提升机 用它能将装在货 箱 A 中的建筑材料提升到高处 若拉力F做功的功率为 2000W 重为 2400N 的建筑材料在 用心 爱心 专心23 18s 内被匀速提升 10m 求 1 提升机做的有用功 2 提升机的机械效率 3 拉力 F 的大小 55 1 2 4 104J 2 66 7 3 1800N 解析 1 提升机做的有用功 W有用 Gh 2400N 10m 24000J 2 拉力做的总功 W总 Pt 2000W 18s 36000J 提升机的机械效率 100 66 7 3 拉力 F 移动的距离 S 2h 2 10m 20m 拉力 F 1800J 56 2011 年 山东德州 五岳之首的泰山是我国著名的旅游胜地 人们可乘坐索道吊 车观赏泰山美景 如图所示 据了解 中天门索道全长约 2078m 上 下高度差约 600m 单个吊车载满人后的总重是 6000N 以单个吊车载满人为例 问 1 若吊车与索道的接触面积是 0 02m2 索道承受的压强多大 2 若吊车从索道最高处运行到最低处需要 10 分钟 重力做功的功率是多大 56 1 3 105Pa 2 6000W 解析 1 已知吊车与索道的接触面积是 0 02m2 索道承受的压力等于单个吊车载 满人后的总重力是 6000N 即F G 6000N 由压强的计算公式得 p F S 6000N 0 02m2 3 105Pa 2 t 10min 600s 由功的计算公式得 W Gh 6000N 600m 3 6 106J 由功率的计 算公式得 P W t 3 6 106J 600s 6000W 点评 本题综合性较强 考察压强 功 功率的计算 做题时要熟练掌握相关的计算 用心 爱心 专心24 公式 注意单位统一 57 2011 河南 在新农村建设中 为将 批建材运到 10 m 高的施工处 工人利用 如图所示的滑轮组提升建材 装置中动滑轮重 100N 工人每次匀速提升一箱重 400N 的建 材 不计绳重和摩擦 试问 1 每次提升建材时的有用功 额外功各是多少 2 该滑轮组的机械效率是多少 3 为加快施工进度 张师傅建议用电动机做动力替代人提升建材 为了安全 改装 后每次可吊起四箱建材 建材匀速上升时的速度为 0 4m s 仓库中现有两台电动机 型号 分别为 220V 0 8kW 220V 3kW 请你通过计算说明应选哪台电动机才能使配置 更为合理 57 解析 此题考查滑轮组 机械效率 功率及其相关知识点 1 有用功 W有 Gh 400N 10m 4000J 额外功W额 G动h 100N 10m 1000J 2 由于总功 W总 W有 W额 4000J 1000J 5000J 故机械效率 W W 有 总 4000 80 5000 J J 3 提升四箱建材时的总功W 总 W 有 W 额 4 4000J 100J 17000J 将重物匀速 提升至 10m 高处所需时间 t s v 10 0 4 m m s 25s 则提升四箱建材的总功率P W t 总 1700 25 J s 680W 0 68kW 故应选择型号为 220V 0 8kW 的电动机才能使配置更为合理 58 2011 山西省 五一节 小豪一家去公园游玩 看到如图所示的新型太阳能电 动观光车 该车的整车质量为 400 kg g取 l0N kg 用心 爱心 专心25 1 若车上人的总质量是 200 kg 车轮与地面的接触总面积为 0 05m2 则观光车静 止时对水平地面的压强是多大 2 观光车以 5m s 的速度在水平路面上匀速行驶时 受到的平均阻力是 200N 则 5min 内观光车克服阻力做的功是多少 3 从环保角度分析 太阳能电动观光车与普通汽车相比 具有哪些优点 写出一 条即可 58 1 1 2 105Pa 2 3 l05J 3 节能 噪声小 无尾气 答案合理均 寸得分 解析 1 光观车静止在水平地面上 它对地面压力的大小等于车和车上人重力的 大小 即 F G总 m车 m人 g 400 kg 200 kg l0N kg 6000N 观光车对水平地面的压强 P 2 m05 0 N6000 S F 1 2 105Pa 2 观光车 5min 行驶的路程 s vt 5 m s 5 60s 1500m 观光车克服阻力做的 功 W Fs fs 200N 1500m 3 l05J 3 节能 噪声小 无尾气 答案合理均寸得分 答 观光车对水平地面的压强为 1 2 105Pa 克服阻力做的功为 3 l05J 59 2011 江苏连云港 在小型建筑工地 常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料 其工作原理相当于如图所示的滑轮组 某次将总重G为 4000 N 的砖块匀速吊运到高为 10 m 的楼上 用时 40 s 卷扬机提供的拉力F为 2500 N 求在此过程中 1 有用功 用心 爱心 专心26 2 拉力F的功和功率 3 滑轮组的机械效率 59 解析 1 有用功W有 Gh 4000 10J 4 104J 2 拉力F的功 W总 Fs F 2h 2500 2 10J 5 104J 拉力 F 做功的功率 P t W W 40 105 4 1 25 103W 3 W W 有 总 100 4 4 4 10 5 10 100 80 60 2011 山东潍坊 电动自行车以其环保 快捷 轻便的优势 成为家庭常用的 交通工 具 如图所示的这辆电动车自身重量为 600N 两个车轮与地面的总接触面积为 200cm2 车胎能承受的最大压强为 2 105Pa 1 该车的最大载重量是多大 2 该车每次充电能储存电能 3 106J 电能转化为机械能的效率为 80 若车以某 一速度匀速行驶 受到的阻力是 40N 求该车充一次电后 最多能跑多远 60 1 3 4 103N 2 60km 解析 1 该车车胎能承受的最大压力是F pS 2 105Pa 200 10 4m2 4 103N 该 车的量大载重量G 4 103N 600N 3 4 103N 2 电能转化为机械能W W电 3 106J 80 2 4 106J 当车匀速行驶时 牵 引力等于阻力 即F f 40N 所以车充 次电后 量多能跑的距离为 s W F 2 4 106J 40N 60000m 60km 61 2011 浙江丽水 金华 你知道水陆两用坦克吗 水陆两用坦克的车体比普通 坦克要大 呈船形 能在水中浮动 有的利用特制的履带划水前进 有的用螺旋桨推进 有的用推进器喷水前进 中国某型号的水陆两用坦克 如图所示 它的总质量 22 吨 配 备发动机的功率 420 千瓦 水上最大速度 14 千米 小时 陆地最大速度 54 千米 小时 请 你根据短文中的信息 解答下列问题 g 10 牛 千克 用心 爱心 专心27 1 水陆两用坦克在水上航行时 排开水的体积约为 22 米 3 则所受的浮力约为 牛 水 1 0 103千克 米 3 2 该水陆两用坦克停在水平地面上时 履带着地总面积为 4 米 2 坦克对地面的压 强是多少帕 3 该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶 54 千米 发动机正常工作 行 驶过程中受到的牵引力多大 61 1 2 2 105牛 2 5 5 104帕 3 2 8 104牛 解析 1 F浮 水gV排 1 0 103千克 米 3 10 牛 千克 22 米3 2 2 105牛 2 该水陆两用坦克停在水平地面上时 坦克对地面的压力等于坦克的重力 即 F G mg 2 2 104千克 10 牛 千克 2 2 105牛 坦克对地面的压强是P F S 2 2 105牛 4 米 2 5 5 104帕 3 坦克行驶的速度为v 54 千米 小时 15 米 秒 发动机正常工作时的功率为 P 4 2 105瓦 根据公式P Fv可得 坦克正常行驶时受到的牵引力为F P v 4 2 105瓦 15 米 秒 2 8 104牛 62 2011 山东东营 我市大部分耕地是低产盐碱地 近年来政府加大投入 采用 上农 林 下渔 深沟排碱 和 暗管改碱 三种模式改良 在盐碱地改造工程中 应用的主要机械是专门排送泥浆的泥浆泵 泥浆泵工作时 首先由高压水枪喷射出的水柱将 泥土冲起 再利用泥浆泵将泥浆抽送到目的地 下表是某型号泥浆泵的有关参数 已知泥 浆的平均密度为 2 0 103kg m3 取g 10N kg 求泥浆泵按所标参数满负荷工作一小时 以最大功率工作 每小时将 60 m3的泥浆竖直提高 l5m 1 所抽泥浆的质量 2 泥浆泵对泥浆所做有用功的功率 62 1 1 2 105kg 2 5 l03W 解析 1 所抽泥浆的质量m V 2 0 l03kg m3 60m3 1 2 105kg 2 泥浆泵对泥浆所做有用功W有 Gh mgh 1 2 105kg 10N kg l5m 1 8 107J 用心 爱心 专心28 泥浆泵对泥浆所做有用功的功率 63 2011 辽宁阜新 现有一重为 3000N 的包装箱 工人师傅想把它搬到 1 2m 高的 车厢上 他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为 4m 的简易斜面 如图所示 工人 师傅站在地上用 1200N 的推力沿斜面把包装箱匀速推上车 求 1 该斜面的机械效率是多少 2 包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大 63 解析 1 将包装箱直接提升 1 2m 做的功为有用功 利用W有用 Gh计算 沿斜 面推上去推力做的功为总功 利用W总 Fs计算 再利用效率公式求斜面的机械效率 W有用 Gh 3000N l 2m 3 6 103J W总 Fs 1200N 4m 4 8 103J 75 J104 8 J106 3 W W 3 3 总 有用 2 因为W总 W有用 W额外 据此求出额外功 而利用斜面做的额外功就是克服摩擦做 的功 利用W额 fs求摩擦力大小 W总 W有用 W额外 W额外 W总 W有用 4 8 103J 3 6 103J 1 2 103J W额外 fs 摩擦力大小 N300 m4 J102 1 3 s W F 动动 动 答 1 该斜面的机械效率是 75 2 包装箱在斜面上运动时所受摩擦力为 300N 21 世纪教育网 点评 本题考查了使用斜面时有用功 额外功 总功 机械效率的计算方法 区分有 用功和总功 知道有用功 额外功 总功 机械效率的具体关系是本题的关键 64 2011 广西柳州 用 l00 N 的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动 5s 内小车前进了 10 m 则在这段时间内 1 物体运动的速度是多大 2 推力做功是多少 3 推力的功率是多大 64 1 2m s 2 1000J 3 200W 解析 1 根据s vt可得 物体运动的速度v m s s m 2 5 10 t s 2 推力F 100N 小车在推力方向上的路程为s 10m 所以推力做功 用心 爱心 专心29 W Fs 100N 10m 1000J 3 推力的功率为P W t 1000J 5s 200W 65 2011 江苏盐城 小明健身用的拉力器结构如图所示 他用 250N 的拉力向下拉 动拉杆 使 20kg 的配重块在 2s 内匀速升高 40cm 不计拉杆和绳的重力 g 取 10N kg 求 1 所拉配重块的重力 2 2s 内配重块运动的速度 3 此过程中拉力器的机械效率 65 解析 1 mgG N200kg N10kg20 2 t s v s m2 0 s2 m4 0 3 J100m4 0N250 sFW动 J80m4 0N200 sGW动 80 100 100 80 100 总 有 W W 66 2011 广东清远 小明同学的质量是 50 kg 每只脚与地面的接触面积是 200 cm2 1min 内爬楼梯的高度为 12m g取 10N kg 求小明 1 双脚站立时对地面的压强 2 爬楼梯至少做的功 3 爬楼梯的功率 66 1 1 25 104Pa 2 6 103J 3 100W 解析 1 小明双脚站立时对地面的压力等于小明受到的重力 即F G mg 50 kg 10N kg 500N 地面的受力面积S 2 200cm2 0 04m2 双脚站立时对地面的压强 p F S 500N 0 04m2 1 25 104Pa 2 爬楼梯至少做的功等于克服自身重力所做的功 即W Gh 500N 12m 6 103J 3 爬楼梯的功率 P W t 6 103J 60s 100W 答 双脚站立时对地面的压强是 1 25 104Pa 爬楼梯至少做功 6 103J 爬楼梯的功 率是 100W 用心 爱心 专心30 67 2011 海南 东环铁路的开通为我省的交通运输开启了新的里程碑 1 根据下表的信息 算出 D7305 次动车从海口到三亚的平均速度大约为多少 km h 已知海口到三亚的距离大约是 308km 计算时各物理量可用近似值 2 动车组功率为 5000kW 求动车组匀速行驶 6min 所做的功 3 电力牵引的动车组与内燃机车牵引的列车相比 除了功率大 速度快外 还具有 哪些优点 从环保角度答出两点 4 请运用物理知识解释 旅客在站台上候车时为什么必须站在安全线外 67 1 154km h 2 500 kW h 或 1 8 109J 3 噪声小 没有尾气排 放 几乎没有废气污染 4 因为动车行驶时会带动周围空气流动 由于流体流速快的 地方压强小 旅客站在安全线内可能会被气流卷入铁轨 造成危险 解析 1 已知海口到三亚的距离大约为s 308km 查表可知 动车从海口到三亚所 需的时间大约为 2h 即t 2h 所以 动车的平均速度v s t 308km 2h 154km h 2 动车组牵引力做的功 W Pt 5000kW 6 60 h 500 kW h 或 W Pt 5 106W 6 60s 1 8 109J 3 噪声小 没有尾气排放 几乎没有废气污染 4 因为动车行驶时会带动周围空气流动 由于流体流速快的地方压强小 旅客站在 安全线内可能会被气流卷入铁轨 造成危险 68 2011 辽宁大连 图8是提升货物的某升降机示意图 货厢内所装货物的重力是 6000 N 货厢的重力是2000 N 若不计钢丝绳和动滑轮的重力 不计摩擦 试求 1 在匀速提升中 若货物与货厢底部的接触面积是2 m2 则货物对货厢底部的压强 是多少 2 在匀速提升中 钢丝绳上的拉力是多少 3 若升降机在30s 内将货厢和货物匀速提升6 m 则钢丝绳自由端拉力的功率是多 少 站名到站时间开车时间 海口 10 15 博鳌 11 2111 22 三亚 12 12 用心 爱心 专心31 68 1 3000Pa 2 2000N 3 1600W 解析 1 已知货物对货箱底部的压力F1 G1 6000N 货厢底部的受力面积S 2m2 可 求得货物对货厢底部的压强p F1 S 6000N 2m2 3000Pa 2 在匀速提升中 货物和货厢的总重量为G G1 G2 6000N 2000N 8000N 根据升降 机的结构可知 钢丝绳上的拉力 F2 G 4 8000N 4 2000N 3 钢丝绳自由端拉力在30s内所做的功为W F2s F2 4h 2000N 4 6m 48000J 功 率为 P W t 48000J 30s 1600W 答 1 货物对货厢底部的压强是3000Pa 2 钢丝绳上的拉力是2000N 3 钢 丝绳自由端拉力的功率是1600W 69 2011 山东日照 如图所示是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图 假设 电源电压 380V 保持不变 电动机线圈电阻为 1 不考虑电动机各处摩擦 当电动机将 540kg 重物匀速提升 16m 的过程中 电路中的电流为 20A 动滑轮的机械效率为 80 g 10N kg 则 1 电动机所施加的拉力F做的功是多少 2 电动机所施加的拉力F是多少 3 电动机线圈电阻的发热功率是多少 用心 爱心 专心32 4 试从能量转化和守恒的角度 求电动机提升重物所用的时间 69 1 1 08 105J 2 3375N 3 400W 4 15s 解析 1 拉力做的有用功W有用 Gh mgh 540kg 10N kg 16m 8 64 104J 拉力所 做的功 W W有用 8 64 104J 80 1 08 105J 2 因为W Fs 所以拉力为F W s W 2h 1 08 105J 2 16m 3375N 3 电动机线圈电阻的发热功率 P热 I2R 20A 2 1 400W 4 因能量守恒 电动机的拉力做功的功率为 P P总 P热 20A 380V 400W 7 2 103W 又因为 P W t 所以电动机提升货物所用的时间 t W P 1 08 105J 7 2 103W 15s 70 2011 广东河源 如图所示 物体A的质量m 12kg 在拉力F的作用下 物体A 以0 1m s的速度在水平面上做匀速直线运动 弹簧测力计的示数为12N 忽略滑轮与绳子的 摩擦力以及滑轮 弹簧测力计和绳子所受的重力 并且绳子足够长 求 1 物体A与水平面间摩擦力f的大小 2 拉力F的大小 3 物体A运动10s 的过程中 拉力F所做的功 70 1 12N 2 24N 3 12J 解析 1 因为物体A做匀速直线运动 故物体A与水平面间摩擦力f T 而弹簧测力 计的示数为12N 所以f T 12N 2 因为物体做匀速直线运动 在水平方向上受到平衡力作用故作用在动滑轮上的拉 力 F 2T 2 12N 24N 3 物体A运动10s 通过的距离s v t 0 1m s 10s 1m 拉力F移动的距离 s s 2 1m 2 0 5m 拉力F所做的功W F s 24N 0 5m 12J 71 2011 山东滨州 电动汽车越来越受到人们的青睐 电动版朗逸是大众汽车首款 完全在中国开发的车型 它已在北京车展上和世人见面 朗逸电动车由安装在车头部位的 电动机驱动 电动发动机的最大功率为 85kW 持续输出功率是 50kW 该车具有出色的动力 表现 从静止加速到 100km h 用时 11s 运动路程为 165m 电池系统是由锂离子电池单元 用心 爱心 专心33 组组成 容量为 26 5kW h 充满电连续行驶里程 60km h 等速状态下 为 150km 电池 可以通过家用 220V 电源直接充电 充满电所需时间为 6h 请根据以上信息 求 1 电池在家用电源下的充电电流 2 电动汽车充满电连续行驶的时间 3 电动汽车从静止加速到 100km h 的过程中的平均速度 4 在持续输出功率下 当电动汽车以 100km h 的速度匀速行驶时 电动机所提供的 牵引力 71 1 20A 或 20 1A 2 2 5h 3 15m s 4 1 8 103N 解析 1 电池容量即为电池所储存的电能 W 26 5kW h 26 5 3 6 106J 9 54 107J 由W UIt得 电池在家用电源下的充电电流 A或1 20A 或20 s36006V220 J1054 9 7 Ut W I 2 电动汽车充满电连续行驶的路程s 150km 行驶速度v 60km h 由 t s v 得 电 动汽车充满电连续行驶的时间h5 2 km h60 km150 v s t 3 电动汽车从静止加速到 100km h 时的路程s 165m 所需时间t 11s 由 t s v 得 汽车的平均速度 m s15 s11 m165 t s v 4 该电动汽车的持续输出功率P 50kW 持续运动的速度为v 100km h 由 Fv t Fs t W P 得 此时电动机所提供的牵引力N108 1 m s6 3100 W1050 3 3 v P F 72 2011 广西钦州 如图所示 小红在探究斜面的机械效率时 用力把重为 25N 的 物体沿着高为 10cm 的斜面 从底端匀速拉到顶端 拉力克服摩擦力做了 l 5 J 的功 求 1 拉力在该过程中所做的功 2 该斜面的机械效率 72 1 4J 2 62 5 解析 沿斜面拉升物体时 拉力做的功为总功 克服物体重力所做的功为有用功 克 服斜面摩擦力做的功为额外功 本题中 W额 1 5J 1 该过程中 克服物体重力做的功即有用功为W有 Gh 25N 0 1m 2 5J 额外功W 额 1 5J 所以总功即拉力做的功为W总 W有 W额 2 5J 1 5J 4J 2 斜面的机械效率为 W有 W总 2 5J 4J 62 5 用心 爱心 专心34 73 2011 内蒙古赤峰 如图 一卡车车厢底板距地面 1 5m 高 小明把一块 3m 长 的钢板 AB 搭在车厢底板上 构成一个斜面 他通过这个斜面 用 F 600N 的力 把一个大 木箱由 B 处推到 A 处 已知木箱重为 1000N 1 把木箱由 B 处推动 A 处 用了 30s 时间 求木箱的运动速度 2 小明推木箱做了多少功 3 这个过程中 斜面的机械效率是多少 结果保留一位小数 73 1 0 1m s 2 1800J 3 83 3 解析 1 v s t 3m 30s 0 1m s 2 W Fs 600N 3m 1800J 3 W有 Gh 1000N l 5m 1500J W有 W 1500J 1800J 83 3 74 2011 广东深圳 下图是某城市的地铁设计方案 进站和出站的轨道都与站台 构成一个缓坡 为了充分利用能量 上坡前就关闭发动机 利用惯性冲上缓坡 已知火车 进站 停站 出站的时间分别为 30s 60s 30s 火车的功率为 4800kW 并保持不变 火 车车身长 300m 求 1 火车在进站 停站 出站的过程中平均速度的大小 2 火车出站后以 l08km h 速度水平匀速直线行驶时 其牵引力的大小 3 火车在水平匀速直线行驶时受到阻力的大小 74 1 20m s 2 1 6 105N 3 1 6 105N 解析 1 火车在进 站 停站 出站的过程中 需要的总时间为t总 30s 60s 30s 120s 总的路程 s总 900m 300m 900m 300m 2400m 所以平均速度的大小为v s总 t总 2400m 120s 20m s 2 火车出站后水平匀速运动的速度v 108km h 30m s 火车的功率 用心 爱心 专心35 P 4800kW 4 8 106W 根据P Fv t sF t W 可得 火车牵