2021年中考物理真题练习-功、功率题（含答案或解析）

2021年中考物理真题专题练习一功、功率题

1、(2021广西贵港)已知大山同学的质量为60kg,每只鞋底与地面的接触面积为0.015m2。大山在10s

内用20N的水平拉力拉重为100N的物体沿拉力方向在水平地面上匀速前进了13m。(g取10N/kg)

求：

(1)物体受到摩擦力的大小；

(2)大山前进的速度；

(3)拉力做功的功率；

(4)大山在水平地面上立正时对地面的压强。

答案：⑴20N;(2)1.3m/s;(3)26W;(4)20000Pa

2、(2021昆明)“天问一号”火星探测器是中国人民的骄傲，因为它是我国首次登陆火星的探测器。

着陆火星的“祝融号”，质量为，在牵引力的驱使下，匀速运动了100m,假设祝融号在火星上受到

的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，已知，火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍,

g取。

求：

(1)祝融号所受阻力；

(2)在这段时间内牵引力做的功；

(3)同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比。

答案：(1)144N；(2)144xlO4J；(3)5000:19

3、(2021山西)2021年5月15日，“祝融号”火星车在火星上留下了属于中国的第一道印记，如图

甲所示。发射前，火星车在水平地面上进行测试时，受到的摩擦力为200N,其速度v与时间t的关

系图象如图乙所示。火星车的质量为240kg,车轮与地面接触的总面积约为0.2m9。(空气阻力忽略

不计，g取10N/kg)求:

甲乙

(1)火星车静止时，对水平地面的压强。

(2)火星车做匀速直线运动时，牵引力做的功。

(1)火星车静止时，对水平地面的压强为1.2xl()4pa；

(2)火星车做匀速直线运动时，牵引力做的功为L2xl03j。

解析：(1)火星车静止时，对水平地面的压力：

F=G=mg-240kgxION/kg=2400M

对水平地面的压强：

p=-=^^=1.2xlO4Pa;

r5o.2m2，

(2)因火星车做匀速直线运动时处于平衡状态，牵引力和受到的摩擦力是一对平衡力，

所以，牵引力F'=/=200N,

由图乙可知，火星车做匀速直线运动时的速度u=20nn/s=0.2m/s,运动的时间

t=40s—10s=30s,

由U=河得，火星车匀速直线运动的距离：

s=vt=0,2m/sx30s=6m,

牵引力做的功：

W=F's=200Nx6m=1.2x103Jo

答：(1)火星车静止时，对水平地面的压强为L2x104Pa；

(2)火星车做匀速直线运动时，牵引力做的功为1.2x1。3人

解析：(1)火星车静止时，对水平地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，利

用p=?求出对水平地面的压强；

(2)火星车做匀速直线运动时处于平衡状态，牵引力和受到的摩擦力是一对平衡力，二力大小相等,

据此求出牵引力，根据图乙读出火星车做匀速直线运动时的速度和时间，根据s=I，球出火星车匀速

直线运动的距离，利用W=Fs求出牵引力做的功。

4、(2021湖南张家界)党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在

社会实践中来到某乡村建筑工地，建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩

擦。(1)一个工人质量为60kg,竖直向上匀速拉动700N的重物时，绳上拉力为400N,将重物

提升2m用时20s,滑轮组的机械效率为多少？

(2)在这20s的时间内拉力的功率为多少W?

(3)该工人能够提升的最重的物体约为多少kg?

(4)请你设计另一种最省力的绕线方式，并画于图乙中。

(5)利用最省力的方式，提升800N的重物，求绳上拉力的大小？

(6)利用最省力的方式，竖直向上以0.15m/s的速度匀速拉动绳子，求20s物体上升的距离？

y

n

乙

答案：(1)滑轮组的机械效率为87.5%；

(2)在这20s的时间内拉力的功率为80W；

(3)该工人能够提升的最重的物体约为110kg;

(4)见上图；(5)绳上拉力的大小为300N;

(6)20s物体上升的距离为3m。

5、(2021广东深圳).(8分)深圳地铁岗厦北综合交通枢纽工程工地上，一线施工人员正在紧张忙碌,

进行架桥机钢梁吊装等施工作业。(g取10N/kg)

架桥机

箱梁

土地

(1)图2为图1中起重机的简图，请画出阻力F2的力臂12。

(2)图3为架桥机的装置图，已知箱梁的质量为5xl()5kg,体积为200m3,架桥机滑轮组总拉力为4X105N,

自由端移动距离为25m,将箱梁提升1m。求:

①箱梁的密度；

②架桥机在此过程中的有用功;③架桥机在此过程中的机械效率。

答案：

■rc

(1)2500Kg/cm3

(2)5000000.J

(3)50%

6、(2021湖北荆州)经过三年的紧张施工建设，荆州复兴大道主线于2020年12月31日贯通，如

图甲，为荆州市居民出行带来极大的方便。图乙为复兴大道高架桥的部分路段示意图，水平路面4B

长400m、斜坡8c长200m、坡高CO高4m。总质量机为1.5t的小汽车，每个轮胎与水平路面接触

面积为0.1m,当它以大小不变的速度v通过48段和BC段，共用时36s;小汽车在A8段和BC段行

驶时受到的阻力始终是车总重的倍，小汽车通过A8段时，牵引力的功率为通过8c段时，

牵引力的功率为P2,g=10N/kg。求：

(1)小汽车静止在水平地面时对地面的压强p是多大？

(2)小汽车的速度v是多少km/h?

(3)小汽车通过AB段时，牵引力的功率Pi是多少？

(4)小汽车牵引力的功率Pi与P2之比是多少？

甲

乙

答案：⑴3.75X10"Pa；(2)60km/h;(3)2500W;(4)-

解析：（1）小汽车静止在水平地面时对地面的压力

F=G=mg=1.5x103kgx10N/kg=1.5><104N

已知轮胎与水平路面总接触面积S=0.4m2,公交车静止在水平地面时对地面的压强

F_1.5xlQ4N

3.75xl04Pa

P~S~0.4m2

（2）小汽车的速度v是

S]+g400m+200m501八

v=———-=------------=——m/s=60km/h

t36s3

（3）小汽车通过AB段时，牵引力

FAB=f=0.01G=0.01x1,5xlO4N=15ON

小汽车通过AB段时，牵引力的功率Pi

P=Fv=1502500W

1AB36s=

（）通过BC段时，小汽车克服重力和摩擦了做功，BC段的摩擦力

4

/BC=0.01G=0.01xl.5xl0N=150N

通过BC段时，小汽车用的时间为12s,通过BC段时，牵引力的功率为P2等于重力做功的功率与阻

力做功的功率之和

P=/V+GM=150Nx^^+1.5x104Nx—=7500W

212s12s

小汽车牵引力的功率Pl与P2之比

6_2500W_1

K-7500W-3

答：（1）小汽车静止在水平地面时对地面的压强p是3.75x104Pa；

（2）小汽车的速度v是60km/h；

（3）小汽车通过AB段时，牵引力的功率P1是2500W；

（4）小汽车牵引力的功率已与P2之比是

7、（2021广西贺州）随着科技的发展，低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天，小

明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的，电瓶车的牵引力恒为

100N,从家到学校的路程是1.5km,用时5min。求:

（1）电瓶车行驶的速度是多少m/s;

（2）电瓶车受到地面的摩擦力；

(3)电瓶车牵引力的功率。

/、卫、士*“S1.5km1500m厂.

答案：(1)电瓶车的速度：V=-=——=——=5m/s

t5min300s

(2)因为电瓶车匀速行驶，由二力平衡可知：％=G=100N

(3)因为电瓶车匀速行驶，电瓶车牵引力的功率：P=F乍•V=100Nx5m/s=500W.

8、(2021浙江舟山)健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握

力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即

算完成一个握力动作。

(1)握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该

将弹簧下端向右(选填“左”或“右”)移。

(2)小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力

动作，则做功多少焦?

(3)小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握

力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题(2)中的握力动作？

调节区域

调弟,,

计数按钮

解析：(1)弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。

向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小;

(2)已知握力大小F=500N,移动的距离s=6cm=0.()6m,

完成一个动作做的功：W=Fs=500Nx0.06m=30J.

(3)获得的总能量Q=540xl03Jxl0%=5.4xl04J,

完成一个动作需做功：W=30J,

动作个数：n为普得=1800个.

答案：(1)向右移；

(2)完成一个握力动作需做功30J；

(3)消耗这些能量需要完成1800个题(2)中的握力动作。

9、(2021湖南岳阳)“绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们日

常使用重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车，满载时的总质量为1600Kg,在平直公路

上匀速行驶1000m,用时50s,此过程中汽车牵引力做功L5xl06J,求满载时：

(1)汽车的总重力；

(2)汽车匀速行驶时的速度；

(3)汽车匀速行驶时所受的牵引力。

答案：(1)1.6x103(2)20m/s(3)1500N

10、(2021四川达州)如图甲、乙所示，物体M先后浸没在水和浓盐水中(P通求〉P求)，用同一滑

轮组从两种液体中将物体M匀速提出水面，拉力F和F'随时间t变化的图像如图丙所示。不计绳重、

摩擦及水的阻力，物体M不吸水、不沾水，g=ION/kg.

(1)图丙中(选填曲线表示拉力F随时间t变化的图像。

(2)求物体M浸没在水中受到的浮力。

(3)如果物体M浸没在水中滑轮组的机械效率为小，完全拉出水面滑轮组的机械效率为名，浸没在浓

盐水中滑轮组的机械效率为,已知%:%=25：24,%：W=20：19,求物体M浸没在盐水中的

浮力。

答案：A

解析：解：“、当物体M浸没在液体中时，由尸=0aV可知，液体的密度越大，物体M受到

(1)「浮P产郑

浮力越大，

因为p._＜p_，所以M浸在两种液体受到的浮力尸丁＜尸_，

而浸在液体中的物体受到的浮力FT=G_F”，所以M在液体中受到的拉力人,丁＞匕「，

又因为绳自由端的拉力「1加上。、，

所以拉力「、上，则图丙中A曲线表示拉力F随时间t变化的图像；

(2)由图丙可知物体M在完全离开水面时绳自由端的拉力0=180N，

此时有：FO=*G+GJ――①

当物体M浸没在水中时绳自由端受到的拉力七="ON，令此时物体M在水中受到的拉力为，

则有：匕=如+6二)一②

①_②有：G-F1=2(F0-F4)=2x(180N-150JV)=60N

所以物体M浸没在水中受到的浮力为：F=G-F=60N；

浮1

“、由于绳重和摩擦不计，则“W丐GAG,

(3)"=L『彳

所以，物体离开水面前,滑轮组的机械效率：=±=匕=G.60N=G-60N，

一再-2FA~2X150JV—300—

物体离开水面后，滑轮组的机械效率：力=0==上,

与2FQ2X180JV360N

所以，也_GX300N_25,

1—360\X(GT0M-24

解得:

G=300N

则动滑轮的重力为：Gf=2F「G=2xl80N-300N=60N，

令物体M在浓盐水中受到的拉力为八，浮力为尸」，绳自由端受到的拉力为心，物体离开浓盐水

前，滑轮组的机械效率：_々_八_G-FJ,

所以，%_G（G-F浮，MJ30mVx（300N_.+60M_?（）,

―360NxgF―360JVx（300iV-F~19

解得:F二'=72N。

兹..

°-（1M，

物体M浸没在水中受到的浮力为60N；

物体M浸没在盐水中的浮力72No

,八当物体M浸没在液体中的物体时，由F=0oy可知，液体密度越大，物体M受到浮力越

大，从而判断出在两种液体中受到浮力大小的关系，由F=G-F可判断动滑轮对M拉力的关

系，从而确定绳自由端拉力的关系；

由、分别表示出物体离开水面前后绳自由端所受的拉力，再由F=G-F可

求出物体M浸没在水中受到的浮力；

0、用“1VtiGhG分别表示出物体离开液面前，浸没在液体中、和物体离开液面后滑轮组的机

（3）片”.（）

械效率，再利用机械效率的比值求出物体M的重力，从而求出动滑轮的重力G,再利用机械效率

初

的比值求出物体M浸没在盐水中的浮力。

11.（2021江苏泰州）为响应国家提出的“节能减排，低碳生活''的号召。质量为60kg的小明同学每

天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为15kg,轮胎与水平地面的总接触面积为30cm2,在水平

路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0。2倍（g取10N/kg）。求：

（1）小明和自行车总重力；

（2）他骑行时自行车对地面的压强；

（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m,则他骑行时的功率是多大。

答案：（1）750N；（2）2.5xlO5Pa；（3）75W

解析：（D小明和自行车的总重力

G=(mi+m2)g=(60kg+15kg)xl0N/kg=750N

（2）他骑行时自行车对地面的压强

FG750N

p——=一=2.5xl()5pa

SS30x10/2

（3）阻力为

f=0.02G=0.02x750N=15N

因为匀速，所以动力等于15N,速度为

1500m

v=—=5m/s

5x60s

他骑行时的功率是

p=Fv=15Nx5m/s=75W

答：（1）小明和自行车的总重力750N；

（2）他骑行时自行车对地面的压强2.5x10’Pa；

（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m,则他骑行时的功率是75W。

12.（（2021山东东营））如图是某科技小组设计的打捞装置示意图，已知被打捞的合金块密度为

4xl03kg/m3,体积为0.01m3,每个滑轮重100N,绳重和摩擦均忽略不计。（水的密度p水=

1.0xl03kg/m3,g取10N/kg）

（1）合金块下表面距水面5m时，求合金块下表面所受水的压强。

（2）合金块未露出水面时，求合金块受到的浮力。

（3）完全露出水面后，合金块在5s内匀速上升了2m,求人的拉力及其功率。

解析：（1）合金块下表面所受水的压强

p=p水gh=1.0xl03kg/m3x1ON/kgx5m=5x104Pa;

（2）因为金属块浸没水中，所以金属块排开水的体积:

V排=丫金=0.010?;

金属块所受的浮力：

F浮=p水gV^=1x103kg/m3x1ON/kgxO.Olm3=100N；

由p=^可得，合金块的质量：

m金=p合金V金=4xl03kg/m3x0.°lm3=40kg,

G金=m金g=40kgxl0N/kg=400N,

完全露出水面后，人所用拉力：

F=—（G金+G动）=—（400N+100N）=250N,

n2

绳子自由端移动的距离：

s=2h=2x2m=4m>

人的拉力做功：

W=Fs=250Nx4m=1000J,

拉力的功率：

p=l=ioooj=200Wo

t5s

答案：（1）合金块下表面所受水的压强为5x10”%;

（2）合金块受到的浮力为100N。

（3）人的拉力为250N,其功率为200W。

13、（2021河南）电动清扫车以其环保高效等优点，在创建卫生城市中大显身手。图为一电动清扫

车正在工作时的情景。

（I）电动清扫车的主要部件是电动机，其工作原理是；清扫过程中，驾驶员相对于清扫车是

（选填“静止”或“运动”）的；

（2）清扫车停在水平路面上，总质量为800kg,清扫刷与路面不接触，轮胎与路面总接触面积为

0.04m2,车对路面的压强为多少？g取10N/kg;（）

（3）清扫车完成任务后，在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶，经lOmin到达垃圾处理站，行

驶过程中车所受阻力大小恒为400N,则牵引力做的功为多少？（）

答案：①.通电导体在磁场中受到力的作用②.静止③.2x105④.1.2x106

解析：（D电动清扫车的主要部件是电动机，是将电能转化为机械能，通电导体在磁场中受到力的

作用；驾驶员与清洁车一起运动，故相对于清洁车，驾驶员的位置没有发生变化，故相对于清洁车是

静止的。

（2）车对路面的压强为

「=£=鳖=800kgX1ON/kg=2x1（）5pa

SS0.04m2

则车对路面的压强为2x105pao

（3）清扫车行驶的路程为

s-vr=5m/sx10x60s=3000m

牵引力做的功为

W=Fs=400Nx3000m=1.2xl06J

则牵引力做的功为1.2x10,J。

14、（2021山东临沂）.2021年3月24日，临沂市获得2020年山东16地市经济社会发展综合考核

一等奖，同时还获得打赢污染防治攻坚战等单项奖励。绿化喷洒车对城区道路的卫生清洁保持工作功

不可没。如图所示的绿化喷洒车空载时的质量为6t,罐

体有效容积为8m3,该喷洒车从水源地装满水后，沿平

直公路以15m/s的速度匀速驶向距离2.7km的目的地，

行驶过程中喷洒车受到的阻力为1.5X104N,车轮与地面

的总接触面积为0.4m2,g取10N/kg。求喷洒车从水源

地到目的地:

(1)所用的时间；

(2)牵引力所做的功；

(3)对水平地面的压强。

答案：(1)180s；(2)4.05xl07J;(3)3.5xlO5Pa

解：(1)所用的时间

s2700m

t--=-------=180s

v15m/s

(2)因为匀速，所以牵引力等于阻力为1.5X104N,牵引力所做的功

W=Fs=1.5xl04Nx2700m=4.05xl07J

(3)水质量为

g=pV=103kg/m3x8m3=8xl03kg

总质量为

m=6xl03kg+8xl03kg=1.4xl04kg

(3)对水平地面的压强

p=，以但=如鸣誓退exlO'Pa

SSS0.4m2

答：(1)所用的时间180s;

(2)牵引力所做的功4.05xl07j；

(3)对水平地面的压强3.5x1()5pa。

15、(2021湖北武汉)如图甲所示，某款国产水陆两用挖掘机的机械臂可绕O点转动，这辆挖掘机

有两条履带，每条履带内均有1个由合金材料制成的空心浮箱，每个浮箱(可视为长方体)宽为1.5m,

高为2m,合金密度为8.0xl()3kg/m3。

(1)某次测试中，质量为60kg的驾驶员驾驶挖掘机，从6m高的平台沿斜坡向下缓慢行驶20m,到

达水平地面。

①请在图乙中画出挖掘机沿斜坡向下缓慢行驶时，挖掘机对斜坡的压力的示意图；

②在上述过程中，驾驶员的重力做了多少功？

(2)如图甲所示，开始时机械臂伸直且静止，0、A、B三点在同一直线上，OA=10m,AB=0.5m,

机械臂和斗铲整体的重心在A点；机械臂控制斗铲装取质量为It的沙石后，机械臂、斗铲和伸缩杆

缓慢运动到如图甲所示的位置时静止，这时机械臂、斗铲和沙石整体的重心在B点。已知伸缩杆先

后两次对机械臂的支持力(支持力垂直于机械臂)之比为5:7,则机械臂和斗铲的总质量是多少？

（3）已知制作每个浮箱时所用合金的体积V与浮箱长度L的关系如图丙所示，不计履带排开水的体

积和驾驶员的质量，除2个完全相同的浮箱外，挖掘机其余部分的质量为33t。若挖掘机漂浮在水中,

2个浮箱浸入水中的深度均不超过1.5m,则每个浮箱的长度至少是多少？

答案:⑴(2)3t；(3)

10m

解析：（1）①压力的作用点在接触面上，压力的方向垂直于接触面，如图所示:

②已知驾驶员的质量为60kg,下降的高度为6m,则驾驶员的重力做的功为

W=Fs=Gh=mgh=60kgx10N/kgx6m=3.6x103N

（2）根据杠杆平衡条件，当机械臂控制斗铲未装取砂石时，可得出

FI1I=GA1OA

机械臂控制斗铲装取质量为It的沙石后，动力臂不变，动力变为F2,可得出

F山=（GA+G石）1OB

因为伸缩杆先后两次对机械臂的支持力（支持力垂直于机械臂）之比为5:7,则FI：F2=5:7,则可得

4.G/0A

F”（GA+G石）1OB

带入数据可得

5_GAx10m

7+103）x10.5m

解得G\=3X104N,则机械臂和斗铲的总质量为

G_3X104N

A=3xlO3kg=3t

10N/kg

(3)由图丙可得到的函数关系式为

V=0.07m2L+0.05m3

由题意知，挖掘机漂浮在水中，则

F浮=G总=G排=p水gV排

挖掘机的总重力为

G&=mg+2mgig=mg+2"介金次

因为2个浮箱浸入水中的深度均不超过1.5m,则浮箱排开水的体积为

V^=2ahL=2x1.5mx1.5mxL

由以上各式联立可得

mg+2P合/g=2p水gahL

带入数据可得

3.3x104kgx1ON/kg+2x8xlO3kg/m3x(0.07m2L+0.05m3)x1ON/烟=2x1.0x10,kg/m3?1ON/kgx1.5mxl.5mx£

解得L=10m。

答：(1)①挖掘机对斜坡的压力的示意图为

②在上述过程中，驾驶员的重力做了3.6xl(pJ的功；

(2)机械臂和斗铲的总质量是为3t;

(3)每个浮箱的长度至少为10mo

16、(2021河北)图28甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为96,有四个支撑脚，每个支撑脚

的面积为0.3m2,起重时汽车轮胎离开地面。图28乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量

为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N,货物上升过程中的s-t图象如图28

丙所示。(不考虑绳重，g取10N/kg),求：

(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强；

(2)拉力F的功率；

(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率。

答案：（1）G总=6车+6物=（m车+m物）g=（9.6xlO3kg+1.2xlO3kg）xl0N/kg=1.08xl05N,

,,„F乍G玲1.08X105/Vs4n

S车=4S轮=4x0.3m2=1.2m2,峰=手=萨=------5—=9Nx10“产。；

S车S车1.2m

⑵丫物=9==0.25m/s,V绳=3V物=3x0.25m/s=0.75m/s,P=FV绳=5000Nx0.75m/s=3750W;

t1Os

G车1.2X1047V

⑶OMO/

3F3x5000N

17、(2021浙江台州)是某简易吊装机，其简化结构如图乙所示

(1)吊装机工作时，顶端定滑轮的作用是

(2)吊装机总重为1500牛，其重力作用线通过A点。结合乙图数据计算，当吊装机匀速吊起重物

时，为防止翻倒，最多能吊起多少牛的重物？

(3)吊装机在使用时，通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中D、E、F处时,

能达到最佳防翻效果的是

(4)电动机的额定功率是1200瓦，正常工作时消耗的电能有75%转化为重物的机械能。当吊装机

配重足够时，可在10秒内使重物匀速上升3米，求所吊重物受到的重力大小。

答案:

（1）改变力的方向（2）300N（3）F（4）3000N

解析：（2）当所挂物体较重时，吊装机会向左绕B（C）点倾斜，此时，可以把整个吊装机看做一

根杠杆，B（C）点为支点，动力为所品物体重，设为G,动力臂li=1.5m,阻力为吊装机总重，F，

=1500N,阻力臂12=1.5—1.25=0.25m,根据Gh=F2%可得，G=300N。

（3）所加配置为阻力，当阻力臂越大的时候，吊装机越不容易倾倒。

（4）电机工作产生的机械能全部用来使抬升物体，所以W物=6物h=»IW电代入数据即可解得G物

=3000N

18、（2021云南）（8分）自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示，小明骑自行车出行

的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s。该过程中前后轮与地面的总接触面积

为20cm2。若小明的质量为55kg,自行车重150N,骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。9水=

l.Ox1（Pkg/m3,g=1ON/kg）

（1）求骑行时车对水平地面的压强；

（2）该压强相当于多高水柱产生的压强？

（3）求骑行过程中动力做的功及功率。

答案：（1）求骑行时车对水平地面的压强为3.5xl05pa；

（2）该压强相当于35m高水柱产生的压强；

（3）骑行过程中动力做的功为2100J,功率为10冲。

分析：（1）小明和自行车对水平地面的压力等于他们的重力；由压强公式p=V可以求出自行车对

地面的压强；

（2）根据液体压强公式p=p液gh进行计算；

（3）自行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，二力大小相等，根据W

=Fs求出此过程中动力做的功；再根据功率公式P=也求出功率。

t

解析：⑴小明的重力为：G小明=mg=55kgxl0N/kg=550N,

小明和自行车对地面的压力为：F=G小明+G自行车=550N+150N=700N,

自行车前后轮与地面的总接触面积为：S=20cm2=2xl0W;

骑行时自行车对地面的压强为：p=§=—迪%p=3.5xl05pa；

S2X1031n2

（2）根据液体压强公式p=p液gh可知：h=U==---------号乂1等---------=35m；

N水glX10Jkg/mJX10N/kg

（3）骑行时自行车受到的阻力为：f=0.03（G小明+G自行车）=0.03x700N=21N,

由于自行车在做匀速直线运动，所以自行车受到的牵引力与阻力为一对平衡力，即：F=f=21N,

所以骑行过程中动力做的功为：W=Fs=21Nxl00m=2100.J,

骑行过程中动力做的功的功率为：P=V=马典=105w。

t20s

19、如图所示，图甲是某大型起吊装置，图乙是其机械起吊部分的简化示意图，已知物体A质量为

500kg,底面积为1.25m2,不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力，请完成以下问题。（g=10N/kg）

（1）起吊前物体A静止在地面上，其对地面的压强是多少？

（2）如图乙所示，当绳子自由端的拉力为1000N时，地面对物体A的支持力为1650N,增加绳子自

由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m,请计算此时整个机械的机械效率。

（3）工人师傅利用该装置将另一物体B以0.1m/s的速度匀速放入水中过程中，绳子拉力功率随时间

变化关系如图丙所示，请计算物体B的密度。（°水TOx及kg/m?）

答案：（1）4000Pa；（2）88.5%；（3）2.7xl03kg/m3

20、（2021重庆A卷）2020年12月8日，中尼两国共同宣布珠峰的最新高度为8848.86m。体重为

500N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力，从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，然

后坐汽车到达珠峰大本营。

（1）求火车的平均速度；

（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m,求该过程中克服小海重力做的功。

解析：（1）从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，则火车的平均速度为：

s3080km小.

v=—=-----