中考物理《功率的计算》专项练习题(附答案)

第第页中考物理《功率的计算》专项练习题(附答案)1．一辆汽车以20米/秒的速度沿水平公路匀速行驶，发动机的牵引力是8×103牛，求：（1）发动机在5分钟内做了多少功？（2）发动机的功率是多少？2．如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体A重360N，动滑轮重40N，绳重和摩擦不计，某同学用力F竖直向下拉动绳子，使物体A在5s内匀速上升了1m，此过程中。求：（1）拉力F的大小；（2）拉力F做功的功率；（3）滑轮组的机械效率。3．如图工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m。不计绳重和摩擦．求：（1）工人对物体做的有用功；（2）拉力F做功的功率；（3）若将重为900N的物体提升相同高度，此滑轮组的机械效率。4．新冠病毒使2020年春的中国成为了一个没有硝烟的战场，负压救护车（如图所示）则是众多“逆行者”中的一员。所谓负压就是利用技术手段，使车内气压低于外界大气压，车的医疗舱每小时可换气20次，能过滤分离病毒高达99.97%，既对车内人员起到防护的作用，也避免了感染车外更多的人。已知该车平均输出功率50kW，平均速度90km/h。（1）该车行驶百公里（100km）输出的机械功为多少？（2）若汽车的效率为25%，则该车百公里（100km）消耗多少升汽油？（结果保留一位小数，汽油的密度为0.70×103kg/m3，热值4.6×107J/kg）。5．平衡车以体积小巧、携带方便等特点，成为短途代步的一种交通工具。某品牌平衡车质量20kg，最大车速5m/s。车轮与地面总接触面积50cm2；质量为50kg的人从家骑行该品牌易步车上班，以最大速度匀速行驶10min到达公司，行驶中受到阻力为车和人总重的0.1倍。（取g=10N/kg）求：（1）该人的家到公司的距离。（2）该人在水平路面上骑平衡车时，车对地面的压强。（3）该人以最大速度匀速行驶时，平衡车的功率是多少？6．为了实现节能减排，城市里很多出租车都换成了燃气汽车，最常见的是压缩天然气汽车（将天然气加压后装在汽车燃气瓶内作为燃料）。若某出租车以压缩天然气为燃料，在平直的高速公路上以90km/h的速度匀速行驶了0.5h，发动机的功率恒为25kW，消耗的天然气的体积为4m3，已知天然气的热值为3.6×107J/m3求：（1）假设4m3天然气完全燃烧，放出的热量是多少？（2）发动机的牵引力是多大？（3）发动机的效率是多少？7．一辆质量为2t的四轮新能源汽车，每个车轮与地面的接触面积为50cm，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经15s运动了200m，恰好达到最大速度，接着匀速运动25s后，关闭发动机，滑行100m停下，其图像如图所示，已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍（g取10N/kg），求：（1）汽车静止在水平路面上对路面的压强；（2）整个过程中发动机所做的功；（3）汽车运动的最大速度。8．为了响应国家“低碳环保，节能排放”的号召，我国多地设置了共享单车租借站点。质量为55kg的小明同学在上学的路上租借了一辆自行车，从站点到学校的路程为1500m，骑车用时5min（设小明骑车上学做匀速直线运动）。请解答下列问题：（1）小明骑车的速度是多少？（2）若自行车的质量为15kg，轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，则小明骑车时车对地面的压强是多少？（3）若自行车匀速行驶中所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小明骑车的功率是多少？9．某工人利用如图所示的滑轮组提升重900N的物体，物体在18s内匀速上升了3m，绳子末端的拉力为400N，不计绳重和摩擦，求：（1）工人做功的总功率；（2）动滑轮的重力；

（3）若用此滑轮组匀速吊起另一物体时，该滑轮组的机械效率达到80%，求此时工人所用的拉力。10．一辆挂有绿色号牌的四轮电动汽车，以15m/s的速度在水平地面沿直线匀速行驶了10min，行驶时所受阻力为自重的0.05倍（g取10N/kg）求：（1）电动汽车在10min内通过的路程。（2）已知该车静止时对地面的压强是1.2×106Pa，每个轮胎与地面的接触面积为20cm2，求该车的质量。（3）在水平地面匀速行驶的过程中，该电动汽车牵引力做功的功率。11．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5×10−3m3。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（1）汽油完全燃烧放出的热是多少；（2）该汽车发动机做的有用功是多少；（3）该汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力是多大（已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg）。12．人类从鸟类飞行得到启示发明了飞机，从鱼类游泳得到启示发明了潜艇。某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示，设计出“都市蚂蚁”概念车（如图所示），获全国汽车创新设计大赛最高奖项。这款概念车小巧实用，并可根据人数组合乘车舱，有利于缓解城市交通拥堵。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）（1）如果“都市蚂蚁”车乘载两人后，总质量为500kg，轮胎与地面接触的总面积为0.02m2，则车停在地面上时，对地面的压强是多大？（2）若上述（1）中“都市蚂蚁”车乘载两人后（总质量仍为500kg），以5m/s的速度在城市中行驶1min，在行驶过程中受到的阻力是总重的0.4倍，则发动机的实际功率是多大？（3）航模社的同学将此概念车改进成水陆两栖蚂蚁车。若改装后车的总体积为0.75m3，当车载人后在水面漂浮时，有三分之一的体积露出水面，此时车受到的浮力是多大（假设车内不进水）？13．利用如图所示的滑轮组，在5s内将重为300N的物体匀速向上提起0.2m，竖直向上的拉力F为125N（忽略摩擦和绳重）。求：（1）滑轮组的机械效率；（2）拉力的功率；（3）动滑轮重力。14．快递业务服务提升了生活质量。为了提高快递配送效率，可使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送，若空载时该物流机器人质量为600kg，在某平直道路上匀速行驶100s，牵引力做功为4.8×104J，已知机器人所受阻力是重力的0.02倍。当该物流机器人空载时，求：（1）匀速行驶时受到的牵引力；（2）匀速行驶时牵引力的功率；（3）匀速行驶时的速度。15．一辆汽车以30m/s的速度在平直的高速公路上匀速行驶了2.3km，受到的阻力为900N，燃烧了0.15kg汽油。（汽油的热值q=4.6×10J/kg）求：（1）牵引力做功的功率；（2）这些汽油完全燃烧放出的热量；（3）汽油机的效率。16．随着科学技术的发展，低碳环保电瓶车的出现极大方便了人们的出行。一天，小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假如小明的妈妈驾驶电瓶车匀速行驶，电瓶车（包含人）的质量为200kg，电瓶车行驶过程中所受阻力为车重的0.05倍。从家到学校的路程是1.5km，用时5min。（g=10N/kg）求：（1）电瓶车行驶的速度是多少m/s？（2）电瓶车的牵引力；（3）电瓶车牵引力的功率。17．我国台湾省巨型货轮“长赐”号长约400m，宽约59m，满载时总质量为2.2×105t，最大吃水深度为16m，是目前营运的巨型船舶之一。（1）求满载时船底受到海水的压强（ρ海水=1.0×103kg/m3）；（2）某次航行中货轮以400kW的恒定功率，保持20m/s的速度沿直线行驶，求货轮运动时所受的阻力；（3）2021年3月23日，“长赐”号在苏伊士运河新航道搁浅，3月28日晚上，随着潮汐水位一夜飙升，货轮成功脱困。若脱困时货轮排开水的质量约为20万吨，则此时货轮所受浮力多大？18．如图是一辆警车，空车质量为1800kg。某次执行任务时，警车以25m/s的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW。（g＝10N/kg）（1）车上警员总质量为200kg，轮胎与路面接触的总面积为0.1m2，此车静止时对水平路面的压强是多少？（2）警车以25m/s的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是多少？（3）若警车发动机（柴油机）的效率为40%，以60kW的输出功率行驶10min，消耗多少千克的柴油？（柴油的热值取4.0×107J/kg）19．利用电动机和缆绳从水底打捞出一圆柱形物体。如图所示，P-t图像中表示了电动机输出的机械功率P与物体上升时间的关系。已知0~100s时间内，物体始终以v=0.1m/s的速度竖直匀速上升。已知电动机的工作电压U=380V，电动机电能转换为机械能的效率η=80%，不计水的阻力和缆绳的摩擦。（ρ水=1.0×103kg/m3）求∶（1）整个打捞过程物体上升的高度h；（2）物体的底面积S；（3）在0~50s内，电动机线圈中的电流I。20．工人师傅利用汽车作为动力，从水中打捞一个体积为的物件，物件的密度为，整个过程中汽车发动机产生牵引力的功率恒定不变，且为P=50kW。绳子通过定滑轮一端系着物件，另一端拴在汽车上，汽车启动前，物件与水平河底接触，绳子刚好拉直但无拉力，绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计，如图甲（水的密度。不计空气阻力）。求：（1）物件受到的重力和物件浸没在水中时受到的浮力大小；（2）汽车启动后物件开始加速上升，在物件未露出水面前，速度增大到最大值后继续上升，速度v随时间t变化的规律如图乙所示，求汽车水平运动过程中受到的地面阻力大小f；（3）若物件离开水面后匀速上升30m的过程中所需时间5s，此过程汽车发动机的效率。参考答案1．（1）4.8×107J；（2）1.6×105W【详解】解：（1）汽车行驶的路程s=vt=20m/s×5×60s=6000m发动机在5分钟内做的功W=Fs=8×103N×6000m=4.8×107J（2）发动机的功率答：（1）发动机在5分钟内做了4.8×107J的功；（2）发动机的功率是1.6×105W。2．（1）200N；（2）80W；（3）90%【详解】解：（1）由图可知，绳子承担重物的段数n为2，不计绳重和摩擦，则拉力F的大小（2）物体A在5s内匀速上升了1m，则拉力F作用下的绳子自由端移动距离拉力F做功则拉力F做功的功率（3）物体A克服重力做的有用功则滑轮组的机械效率答：（1）拉力F的大小是200N；（2）拉力F做功的功率是80W；（3）滑轮组的机械效率是90%。3．（1）800J；（2）100W；（3）90%【详解】解：（1）由图知道，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的距离s=2h克服物体的重力所做的功是有用功，故工人对物体做的有用功W有=Gh=400N×2m=800J（2）拉力F移动的距离s=2h=2×2m=4m拉力F所做的总功W总=Fs=250N×4m=1000J拉力做功的功率（3）由于不计绳重和摩擦，提升过程做的额外功是克服动滑轮重力做功，故提升400N的物体时做的额外功是将重为900N的物体提升相同高度，做的有用功所做的总功由知道，此滑轮组的机械效率答：（1）工人对物体做的有用功800J；（2）拉力F做功的功率100W；（3）将重为900N的物体提升相同高度，此滑轮组的机械效率90%。4．（1）2×108J；（2）24.8升【详解】解：（1）已知该车的平均速度行驶的路程由得，则行驶的时间为则该车行驶百公里输出的机械功为（2）根据可得汽油完全燃烧放出的热量为则该车百公里（100km）消耗的汽油质量为消耗的汽油体积为答：（1）该车行驶百公里（100km）输出的机械功为2×108J；（2）该车百公里（100km）消耗24.8升汽油。5．（1）3000m；（2）1.4×105Pa；（3）350W【详解】解：（1）由得，

该人的家到公司的距离（2）由压强公式得，

车对地面的压强为（3）功率得

平衡车的功率是答：（1）该人的家到公司的距离3000m。（2）该人在水平路面上骑平衡车时，车对地面的压强。（3）该人以最大速度匀速行驶时，平衡车的功率是。6．（1）1.44×108J；（2）1.0×103N；（3）31.25%【详解】解：（1）根据热量的计算公式可得，4m3天然气完全燃烧，放出的热量为（2）由W=Fs可得由此可得，发动机的牵引力为（3）根据有用功的计算公式可得，出租车所做的有用功为根据机械效率的计算公式可得，出租车的效率为（1）假设4m3天然气完全燃烧，放出的热量为1.44×108J；（2）发动机的牵引力是；（3）发动机的效率是。7．（1）1.6×10Pa；

（2）3.2×106J；

（3）20m/s【详解】解：（1）汽车静止在水平路面上对路面的压力汽车静止在水平路面上对路面的压强（2）由题意可知，整个过程中发动机的工作时间且在这段时间内发动机的功率不变，由可得，整个过程中发动机做的功（3）全程中汽车的所受阻力因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，汽车的牵力由可得，汽车的最大速度答：（1）汽车静止在水平路面上对路面的压强为；（2）整个过程中发动机所做的功为；（3）汽车运动的最大速度为20m/s。8．（1）5m/s；（2）7×104Pa；（3）350W【详解】解：（1）小明骑自行车从站点到学校的路程所用时间为t=5min=300s则小明骑车的速度（2）小明骑车时车对地面的压力F=G总=m总g=（m人+m车）g=（55kg+15kg）×10N/kg=700N则小明骑车时车对地面的压强（3）因为单车做匀速直线运动，处于于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，所以牵引力F牵=f=0.1G总=0.1×700N=70N则小明骑车的功率答：（1）小明骑车的速度是5m/s；（2）小明骑车时车对地面的压强是7×104Pa；（3）小明骑车的功率是350W。9．（1）200W；（2）300N；（3）500N【详解】解：（1）由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离s=3h=3×3m=9m使用滑轮组做的总功W总=Fs=400N×9m=3600J工人做功的总功率（2）不计绳重和摩擦力，绳子自由端的拉力则动滑轮的重力G动=3F-G物=3×400N-900N=300N（3）不计绳重和摩擦，由机械效率为80%时，物体的重力工人所用的拉力答：（1）工人做功的总功率为200W；（2）动滑轮的重力为300N；（3）工人所用的拉力为500N。10．（1）9000m；（2）960kg；（3）7200W【详解】解：（1）电动汽车在10min内通过的路程为s=vt=15m/s×10×60s=9000m（2）根据可得，车对地面的压力为F=pS=1.2×106Pa×20×10-4m2×4=9600N因为车在水平地面上，所以车的重力为G=F=9600N车的质量为（3）因为车在水平地面上沿直线匀速行驶，汽车的牵引力等于汽车受到的阻力，即汽车的牵引力为F牵=f=0.05G=0.05×9600N=480N电动汽车牵引力做功的功率为答：（1）电动汽车在10min内通过的路程为9000m；（2）该车的质量为960kg；（3）电动汽车牵引力做功的功率为7200W。11．（1）5.4×107J；（2）1.62×107J；（3）2025N【详解】解：（1）由知道，消耗汽油的质量为m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J（2）由知道，汽油机的有用功W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J（3）由知道，汽车运动的时间汽车的输出功率由知道，牵引力答：（1）汽油完全燃烧放出的热是5.4×107J；（2）该汽车发动机做的有用功是1.62×107J；（3）该汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力是2025N。12．（1）2.5×105Pa；（2）104W；（3）5000N【详解】解：（1）车和人的总重力为G=mg=500kg×10N/kg=5000N地面受到的压力F压=G=5000N地面受到的压强（2）车在行驶过程中受到的牵引力F=f=0.4G=0.4×5000N=2000N发动机的输出功率P=Fv=2000N×5m/s=1×104W（3）车受到的浮力答：（1）车停在地面上时对地面压强为2.5×105Pa；（2）发动机的输出功率至少为1×104W；（3）车受到的浮力为5×103N。13．（1）80%；（2）15W；（3）75N【详解】解：（1）图中滑轮组的动滑轮绕3段绳，有用功W有=Gh=300N×0.2m=60J拉力做的总功W总=Fs=F×3h=125N×3×0.2m=75J滑轮组的机械效率（2）拉力的功率（3）忽略摩擦和绳重，动滑轮重力G动=3F-G=3×125N-300N=75N答：（1）滑轮组的机械效率是80%；（2）拉力的功率是15W；（3）动滑轮重力是75N。14．（1）120N；（2）480W；（3）4m/s【详解】解：（1）机器人匀速运动时所受的阻力f=0.02G=0.02mg=0.02×600kg×10N/kg=120N机器人匀速运动时所受的牵引力和阻力是平衡力，牵引力F=f=120N（2）机器人匀速行驶时牵引力的功率（3）由得机器人匀速行驶时的速度答：（1）匀速行驶时受到的牵引力是120N；（2）匀速行驶时牵引力的功率是480W；（3）匀速行驶时的速度是4m/s。15．（1）2.7×10W；（2）6.9×10J；（3）30%【详解】解：（1）已知汽车匀速行驶时所受的阻力f=900N由二力平衡条件可知，汽车的牵引力为F=f=900N则牵引力做功的功率为P=Fv=900N×30m/s=2.7×104W（2）这些汽油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4.6×10J/kg×0.15kg=6.9×106J（3）汽车匀速行驶2.3km做的功为W=Fs=900N×2.3×103m=2.07×106J汽油机的效率为答：（1）牵引力做功的功率2.7×104W；（2）这些汽油完全燃烧放出的热量6.9×106J；（3）汽油机的效率30%。16．（1）5m/s；（2）100N；（3）500W【详解】解：（1）电瓶车行驶的速度为（2）电瓶车受到的阻力f=0.05G=0.05mg=0.05×200kg×10N/kg=100N因为电瓶车匀速行驶，所以电瓶车的牵引力为F牵=f=100N（3）电瓶车牵引力的功率答：（1）电瓶车行驶的速度是5m/s；（2）电瓶车的牵引力为100N；（3）电瓶车牵引力的功率为500W。17．（1）1.6×105Pa；（2）2×104N；（3）2×109N【详解】解：（1）满载时达到最大吃水深度为16米，满载时船底受到海水的压强p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×16m=1.6×105Pa（2）根据可知船的动力船匀速前进时受到的阻力f=F=2×104N（3）脱困时货轮排开水的质量约为20万吨即2×108kg，根据阿基米德原理F浮=G排=m排g=2×108kg×10N/kg=2×109N答：（1）满载时船底受到海水的压强1.6×105Pa；（2）船匀速前进时受到的阻力2×104N；（3）货轮所受浮力2×109N。18．（1）2×105Pa；（2）2.4×103N；（3）2.25kg【详解】解：（1）车静止时对水平路面的压力F压=G=(m车+m人)g=(1800kg+200kg)×10N/kg=2×104N对水平路面的压强（2）警车以25m/s的速度水平匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，由得到警车受到的阻力（3）警车发动机做的功W=Pt=6