功和功率中考真题

2. (2016龙东)如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物，现将质量为1 t的货物匀速提高1.5 m用时5 s。试求： 货物上升的速度； 货物所受到的重力；叉车提升货物时对货物所做的功； 叉车提升货物的功率。【答案】4. （2016福州）为提高车辆通行质量，福州交警在市区一些道路某些时段推出“绿波通行”，即车辆在绿波路段以如图所示的50 km/h55 km/h范围内行驶，一路绿灯在绿波时段，质量是1.2103 kg的汽车，经过绿波路段上相距2.7103 m的两个路口，用时180 s，问：（1）汽车行驶的平均速度是多少？是否“绿波通行”？（2）若汽车在这段距离内行驶的牵引力保持3000 N不变，则汽车的输出功率是多少？（3）若轮胎与地面接触的总面积是0.6 m2，汽车静止时对水平地面的压强是多少？（g取10 N/kg）【解析】（1）汽车行驶的平均速度v=15 m/s=54 km/h。因为50 km/hv=54 km/h55 km/h，所以该汽车是“绿波通行”。（2）汽车的牵引力做的功：W=Fs=3000 N2.7103 m=8.1106 J，则汽车的输出功率：P=4.5106 W。（3）汽车的重力：G=mg=1.2103 kg10 N/kg=1.2104 N，因为汽车静止在水平地面，所以汽车对水平地面的压力F压=G=1.2104 N，则汽车静止时对水平地面的压强p=2104 Pa。6. (2016临沂)现代城市人口密度越来越大，交通越来越拥堵。易步车（如图甲）以其体积小巧，结构简洁和驱动安全等优点，成为短途出行的理想交通工具。某品牌易步车的部分参数如下表所示。质量为60 kg的雯雯从家骑行该品牌易步车上学（如图乙），以最大速度匀速行驶10 min到达学校，行驶中易步车所受阻力为人和车总重的0.1倍，设该过程中电机始终以额定功率工作。（取g=10 N/kg）。求：（1）雯雯的家到学校的距离。（2）雯雯在水平路面上骑易步车时，车对地面的压强。（3）雯雯上学过程中，易步车电机的效率。【答案】7. (2016金华) “骑泥马”是一种海涂趣味运动（如图），小金双手握住“泥马”上的横档，一只脚跪在“泥马”上，另一只脚用力蹬海涂，“泥马”就在海涂上“疾行如飞”，已知小金质量为62 kg，“泥马”的质量为10 kg。（不考虑运动泥对“泥马”和人质量的影响）（1）小金以他所骑行的“泥马”为参照物，他的运动状态是。（2）小金在运动过程中的某一时刻，一只脚跪在水平“泥马”上，另一只脚悬在空中，“泥马”对海涂压力的受力面积是0.4 m2，求此时“泥马”对海涂的压强。（3）运动结束后，小金从地面将“泥马”抬到距地面高为1.2 m的架子上，用时2 s，求此过程中，他克服“泥马”重力做功的功率。【解析】（1）小金以他所骑行的“泥马”为参照物，他与“泥马”之间的位置没有变化，所以他的运动状态是静止。（2）人的重力G人=m人g=62 kg10 N/kg=620 N，泥马的重力G马=m马g=10 kg10 N/kg=100 N，则人和泥马对海涂的压力F=G总=G人+G马=620 N+100 N=720 N，此时“泥马”对海涂的压强p=1800 Pa。（3）克服“泥马”重力做的功W=G马h=100 N1.2 m=120 J，则功率P=60 W。10. （2016威海）按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7105 Pa以内,某型号货车部分参数如下表所示,王师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶15 km。(g取10 N/kg,沙子的密度为2.4103 kg/m3,燃油的热值为4.5107 J/kg）请解答该货车在本次运输过程中的下列问题 : (l)通过计算判断该货车是否超载? (2)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍 ,这段时间内货车牵引力所做的功是多少?(3)货车在这一过程中消耗燃油4 kg,其热机效率是多少?【答案】12. (2016苏州)据苏州日报报道，张家港近日启动了新能源汽车充电站、充电桩的规划编制，第一批新能源汽车充电桩在港城建成投运。若每个充电桩对新能源小汽车的充电功率为 7000 W，充电1 h可使质量为1 t、额定输出功率为12 kW的新能源小汽车匀速直线行驶36 km。设汽车行驶过程中受到的阻力是车重的0.06倍，g取10N/ kg。（1）小汽车静止在水平地面上，轮胎与地丽的接触总面积为0.08 m2时，汽车对地面的压强多大？ （2）该小汽车以额定输出功率，在平直公路上匀速行驶时速度多大？ （3）该小汽车将电能转化为机械能的效率多大？（结果保留一位小数）【解析】（1）汽车对水平地面的压力 F =G =mg =l03 kg 10 N/ kg = 104 N，汽车对地面的压强 。（2）汽车匀速行驶时 F = f = 0.06G = 0.06 104 N = 600 N，汽车匀速行驶的速度 。（3）汽车的效率 18. (2016阜新)如图所示，小强沿着斜坡进行晨跑。已知小强体重500 N，单只脚与地面的接触面积为125 cm2，他用50 s的时间跑完长为200 m、高为10 m的斜坡。求:（1）小强的平均速度是多少？（2）小强克服重力做功的功率是多少？（3）小强晨跑结束后双脚站在水平地面上，对地面的压强是多少？【答案】（1） （2） （3）双脚站立在水平地路面上 10.电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，如图10所示，他可以电动骑行，亦可以脚踏骑行，电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力，下表是某型号电动自行车主要技术参数（1）电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是多大?（2）表中“12A.h”表示蓄水池充满电时储存的电荷量，相当于“h”的值，则蓄电池充足一次电可储存的能量是多少J？（3）从环保的角度来看，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点?(各列举一条)【答案】（1）由P=UI得：I=5A(2)W=UIt=48V12A3600S=2.0736106J(3)优点：节能环保 缺点：制动性能不好19目前，许多城市的十字路口都安装了太阳能红绿灯，白天太阳能电池板给红绿灯供电，同时多余的电能又给蓄电池充电。在阴雨天和晚上蓄电池又能给红绿灯共电，使红绿灯能连续工作，其主要参数见下表（1）若每天有效受光时间为6h，每平方米的面积上太阳辐射的功率为103W，求这种太阳能电池板每天获得的电能。（2）某十字路口的太阳能红绿灯，每天获得的电能可使它连续工作40h，求：该十字路口的太阳能红绿灯正常工作时的总功率。【答案】（1）辐射到电池板的太阳能W总 = Pt = 103636000.5 = 1.08107（J）（2分）太阳能电池获得的电能W电 = W总= l.0810740 = 4.32106（J）（2分）（2）红绿灯的功率（W） （2分）29、(2015张家界)如图是我们家庭用的一种电热饮水机的简化电路图，其参数如下表，R1、R2 是发热电阻丝。型号：YSJ-66额定电压220V加热功率1100W保温功率44W水箱容积5L频率50Hz（1）若饮水机正常工作的加热效率为90%，现将质量为0.4kg、初温为25的水在一标准大气压下加热至沸腾， 已知水的比热容是4.2103J/(kg)，求：水需要吸收的热量是多少？烧开这些水消耗了多少电能？（2）当饮水机处于保温状态时，R1的电阻值是多大？解：（1）水吸收的热量为：Q吸=c水m水（t-t0）=4.2103J/（kg）0.4kg（100-25）=1.26105J；由Q吸=W可得，消耗的电能：（2）由电路图可知，开关S2断开时两电阻串联，电路电阻较大，开关S2闭合时，只有电阻R2接入电路，电阻R1被短路，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，饮水机功率越大，因此当开关S2断开时，电路阻值较大，电功率较小，饮水机处于保温状态因此当开关S2闭合时，电路阻值较小，电功率较大，饮水机处于加热状态加热时保温时则R1=R总-R2=1100-44=105623（6分）（2015枣庄）电吹风是现代家庭的常用电器如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，三角牌电吹风的主要技术参数如图乙所示，求：（1）当只闭合S1时，电动机正常工作，通过电动机的电流为多大？（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，10min内电流通过电热丝R产生的热量是多少？（3）小明家的电能表如图丙所示，当小明家其它用电器都关闭，只有电吹风正常工作且吹热风时，在15min内电能表的转盘能转多少圈？解：（1）当只闭合S1时，只有电动机工作，电吹风吹冷风，由表格数据可知，P冷=110W，由P=UI可得，通过电动机的电流：I=0.5A；（2）当同时闭合S1、S2时，电动机和电热丝同时工作，电吹风吹热风，电热丝的功率：PR=P热P冷=880W110W=770W，10min内电流通过R产生的热量Q=W=PRt=770W1060s=4.62105J；（3）电吹风正常工作并且吹热风时，半小时消耗的电能：W=Pt=880103kW0.25h=0.22kWh，电能表的转盘旋转的圈数：n=0.22kWh600r/kWh=132r24（4分）（2015南充）小英家里有一个电吹风，该电吹风的工作原理如图甲所示，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风（1）小英将电吹风插头接入家庭电路中，当电吹风吹热风时，电风扇与电热丝的连接方式是并联（2）小英在某次用该电吹风将头发吹干的全过程中，为了知道这次使用电吹风时总共消耗的电能，她把电吹风的实际功率随时间的变化关系用图乙记录了下来，请你帮她算一算，她这次吹干头发的全过程电吹风总共消耗的电能是1.02105J（3）该电吹风的电热丝在工作时电阻值是69.14（保留两位小数）（4）该电吹风使用几年后，发现其电热丝变细了，则电热丝的电阻值将变大解：（l）要让电吹风工作时吹出热风，需要电动机和电阻丝同时工作，即开关应置于图甲中的1位置，此时电风扇与电热丝是并列连接在电源上的，所以是并联连接（2）根据功率随时间的变化关系图象可知：P热=800W，t1=2min=120s，P凉=100W，t2=3min2min=1min=60s，W总=W热+W冷=P热t1+P凉t2=800W120s+100W60s=1.02105J（3）电热丝的功率：P=P热P凉=800W700W=100W，由P=UI，I=得，R=69.14；（4）使用几年后，电热丝变细，但电热丝的材料、长度因素都不变，只有横截面积变小，电阻变大（2013广州）20效率是 30%，水平叉臂面积为 1m2 的电动叉车（如图 16 甲），托着重量为 6000N，底面积为 6m2 的货物（如图乙），5s 内从 A 点匀速水平移动到 B 点，再从 B 点匀速竖直提升 10s 到达 C 点，所用时间及各点间距离如丙图所示，求：（1）A 到 B 过程，货物对叉臂的压强（2）A 到 C 过程，叉车对货物的支持力做的功（3）B 到 C 过程，叉车对货物做功的功率（4）B 到 C 过程，叉车消耗的电能【答案】解：（1）A 到 B 过程中，货物对叉臂的压力为货物的重 6000N，受力面积为叉臂面积1m2。由固体压强公式：（2）A 到 C 过程中，叉车对货物支持力只在 B 到 C 过程做功，支持力做得功为：W = FS = 6000N 1m = 6000J（3）B 到 C 过程中叉车对货物做功功率为：（4）由（2）知，叉车对货物做的有用功为W = 6000J，其效率为 30%，故叉车消耗的电能为：（2013年丽水卷）第36题图36.压路机是一种利用碾轮的碾压作用，使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为3104千克，发动机的额定功率为120千瓦，g取10牛/千克。求：（1）如图所示该压路机在沥青路面辗压时，压路机对水平路面的压强为2105帕，压路机对水平路面的压力为多少牛顿？压路机与路面的接触面积为多少米2？（2）该压路机发动机正常工作，压路机在沥青路面上行驶500秒，发动机所做的功为多少焦？（3）该压路机发动机正常工作，压路机在水平地面以4米/秒的速度匀速直线行驶，则压路机的牵引力为多少牛？压路机受到的阻力为多少牛？答案：36解：（1）压路机对路面的压力F=mg=3104千克10（牛/千克）=3105牛 （1分） 根据p=F/S 压路机与路面的接触面积S=F/p （1分）=3105牛/（2105帕）=1.5米2 （1分） （2）发动机所做的功W=Pt （1分）=1.2105瓦500秒=6107焦 （1分） （3）根据P=Fv （1分） 压路机的牵引力F=P/v=1.2105瓦/（4米/秒）=3104牛 （1分） 根据二力平衡条件压路机受到的阻力f=F=3104牛 （1分）（2013年济宁）21.为了保障学生人身安全，目前已有一大批校车投入使用。如图17为实验中学专用校车，其质量为6.4t，每个轮子跟地面的接触面积为400cm2。这辆校车在某段平直公路上匀速行驶8km，用时10min，消耗柴油2L，受到阻力是1.8103N。（柴油热值3.3107J/kg，柴油的密度为0.85103k