2024年中考物理复习专练：机械功与功率综合难题应用题（原卷版+解析）

2024年物理中考二轮复习以题型精炼攻克难点亮点的60个小微专题

专题30机械功与功率综合难题应用题

1.如图所示，水平地面上M点有一质量为60kg的箱子，现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点,

所用时间30s,MN间的距离为15m(g=10N/kg)o求:

15nl

N

⑴箱子所受的重力;

(2)箱子运动的速度;

(3)若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍，则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。

2.(2023江苏宿迁)如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防

救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg,静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.Im?。

在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12nl高，用时Imin。(g取10N/kg)求:

(1)爬绳机上升的速度为多少m/s?

(2)爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。

(3)爬绳机对工人做功的功率大小。

3.张家界风景区内的“百龙天梯”是世界上最高、载重量最大、运行速度最快的全景户外观光电梯。该电

梯运行高度约为330m,从地面向上运行到最高点的过程中，电梯速度与时间的关系图象如图所示。游客小

明质量为60kg,每只脚与电梯水平地板的接触面积约为250cm2,g取10N/kg。求:

(1)“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度;

⑵当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强;

⑶向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功。

v(m/s)

4.如图所示是我国研发生产的某型号航拍无人机。无人机起飞前，放在地面上要确保四脚着地。启动后,

利用遥控器可对它进行控制。无人机的参数如下表：

机身总质量/kg3.6四脚着地总面积/cm?12

电池充调电后储存的电能108000最大水平速度/（m・s-1）6

机身尺寸/mm400X300X200最大上升速度/（m・s-1）1.5

求：

c1）无人机所受重力是多少？

（2）无人机启动前，四脚着地静止停放在水平地面上，此时无人机对地面的压强是多少？

（3）无人机以最大上升速度匀速竖直升高30米，要飞行多长时间？

（4）无人机从50米高空降落到地面，重力做功是多少？

5.为了增强体质，小星定期的进行跳绳训练。如图所示，在一次训练中，小星跳绳时所穿运动鞋的总质量

为0.2kg,平均每分钟他跳绳120次，若每次双脚把运动鞋抬离地面的高度均为0.06m,贝U：

（1）运动鞋的总重力的大小是多少？

（2）每上升一次他对运动鞋做的功为多少？

（3）他跳绳时对运动鞋做功的平均功率为多少W?

（4）在参加中考体育考试时，小星认为跳绳时每次跳的高度不宜太高，这可节省体力更好的参加体考的其

它项目。你同意他的观点吗？请写出你的判断理由。

6.如图所示，我国的“奋斗者”号载人潜水器是目前人类下潜深度最大，也是国际上唯一能同时携带3人

多次往返全海深作业的载人深潜装备。2020年11月10日，“奋斗者”号成功坐底马里亚纳海沟，下潜深度

达10909米，前部的两个机械手从海底抓取了一块质量为8.4kg,体积为3dm3的深海岩石，固定在采样篮上

带出了水面。问：

（1）“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船，这

种信息传递是通过（选填“超声波”或“电磁波”）实现的；

（2）“奋斗者”坐底时受到的海水压强是多少？（海水密度近似为l.OXIO'kg/n?,g取10N/kg）

（3）带回岩石密度是多少kg/m3?将它从海底匀速提升至水面，不计水的阻力，采样篮对它做的功是多

7.（2023山西）图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景，每次引体向上身体上升的高度为0.6m,求

解下列问题。（小伟的质量为50kg,g取10N/kg）

（1）引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600nl用时5分钟，他热身运动的平均速度；

（2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功；

（3）小伟做完引体向上运动后，双脚稳稳地站在水平地面上，请你估算他此时对地面的压强。

8.（2023河北）一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。一次旅行时，司机驾驶该汽车沿一平直公路持

续行驶至A市的过程中，先后通过如图所示的甲、乙、丙三个标志牌，牌上的地址和数字表示从该标志牌

处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经甲时开始计时，到达乙时恰好用时25min,从乙运动到丙的过程中，

仪表盘显示汽车一直以108km/h的速度匀速行驶。g取10N/kg。

旅行中汽车部分数据表

汽车（包括人员及物品）总质量/kg2000

停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm，250

汽油的热值/J.17】3.6X。

汽油机效率25%

（1）求这辆车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压强;

（2）求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度；

（3）通过仪表盘显示的数据可知，从标志牌乙到丙的过程中，汽车消耗0.7L汽油，求这一过程中牵引力

做功的功率。

9.（2023黑龙江龙东）如图是目前一些学校为中小学生提供的校车，方便学生的上下学同时也保证了学生

的安全。小明同学家距离学校12km,他乘校车到学校用时30min。问：

C1）校车从小明家到学校的平均速度是多少km/h?

（2）若校车和人的总质量为4.5t,当校车静止时与水平地面的总接触面积为0.15m',此时校车对地面压强

是多少？

（3）若校车以36km/h的速度在水平地面上匀速行驶一段距离，校车受到的阻力是车和人总重力的0.1倍，

此时该校车牵引力的功率是多少？

10.课间，小冰为班级换矿泉水,他把刚抬回来的满桶矿泉水立放到水平地面上。若桶与水的总质量为16kg,

桶与地面的接触面积为lOOcm?,课桌高为0.8m。求：

C1）立放时，这桶矿泉水对水平地面的压强是多少？

（2）小冰将这桶矿泉水匀速抬到课桌上，对这桶水做的功是多少？

11.如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物，现将质量为It的货物匀速提高1.5m用时5so试求:

（1）货物上升的速度是多少？

（2）货物所受到重力是多少？

（3）叉车提升货物时对货物所做的功是多少？

（4）叉车提升货物的功率是多少？

12.绿色环保已成为人们生活中重要的理念。电动汽车是一种节能环保的交通工具，某电动汽车部分参数

如下。若某次车满载时，车和人的总质量为1.8吨，四个车轮与水平地面接触面积分别为50cm2（g=10N/kg）o

求：

（1）满载时汽车对水平地面的压强；

（2）若汽车以108km/h的速度在平直高速公路匀速行驶20分钟，行驶的距离是多少；

（3）若汽车在额定功率下沿平直公路以10m/s的速度匀速行驶，发动机效率为80%,则汽车在行驶过程中

受到的阻力大小。

额定乘客人数5

电动机额定电压500V

电动机额定功率lOOkW

电池容量500Ah

13.据新华社报道，5月31日上午，贵阳至黄平高速公路全线通车。贵黄高速的通车，将极大地方便沿线

群众出行，提升贵阳市、黔南州、黔东南州至长江三角洲I、长株潭城市群通道运输能力，对完善全省高速

公路网络、推动沿线资源开发、振兴乡村经济提供强有力的交通支撑。贵黄高速主线全长120.6公里，设

计时速100公里。周末，小明与他爸爸从黄平开着小汽车到贵阳游玩，人和车的总质量为L5t,四轮与地

面接触总面积为200cm1若小汽车在行驶过程中受到的阻力是人和车总重力的0.04倍（取g=10N/kg）,求：

(1)因车发生故障，当车停在水平应急道上(人未下车)时，车对水平地面的压强；

(2)若该车在某平直路段以72km/h的速度匀速行驶了25s,此过程小汽车牵引力的功率。

14.小明在科技博览会上参加义务劳动，需要把一个质量为12kg的展品从地面搬到高1.2m的展台上，如

图所示。g取10N/kg。

(1)要把展品从地面搬到展台上，他至少需要对展品做多少功？

(2)展台台面承受的压强不能超过40kPa,如果把展品放到水平台面上，展品与台面的接触面积是40cm：

台面会不会被压坏？请通过计算说明。

(3)展品展示时，要求台面水平。请你简述一种检验台面是否水平的操作方法。

15.电动车是人们便捷出行的交通工具。某人骑着电动车在水平路面上沿直线行驶了800m,已知他和电

动车的总重力为860N,轮胎和地面的总接触面积为20cm②。假定骑行过程中电动车的牵引力恒为50N,

在此骑行过程中，求：

(1)牵引力做的功；

(2)电动车对水平路面的压强。

16.某品牌国产电动汽车匀速通过长约1800m的朝天门长江大桥用时120s,整个过程中汽车牵引力的功率

恒为9.0xl()3w。求：

(1)整个过程中汽车行驶的速度；

(2)整个过程中汽车牵引力所做的功。

17.如图所示，5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪，工作时，将消毒液均匀雾化到空气中进行消

毒。下表为智能机器人的部分参数，其中额定雾化量是指雾化器工作lh能够雾化消毒液的体积。(g取10N/kg)

水箱容积额定雾化量自身重力履带总触地面积

20L10L/h500N200cm2

(1)求机器人未装消毒液且静止时，对水平地面的压强；

(2)未装消毒液，机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动lOmin,机器人受到的阻力为自身重力的

0.1倍，求牵引力做的功；

(3)装满消毒液，机器人总重力增加了160N,以额定雾化量消毒一段时间后，机器人对水平地面的压强减

小了2X10'Pa,求此次消毒所用的时间。

18.小杨同学品学兼优，全面发展，热爱劳动，周末，他从超市采购归来，手提一袋大米，站在匀速竖直

上升的电梯内。

(1)若小杨及所带物品的总重为700N,在电梯上升10m的过程中，求电梯对他的支持力做的功；

(2)若这袋大米总质量为5kg,手的受力面积为2cm2,g取10N/kg,求他的手受到的压强。

19.在泉城济南，游客乘坐画舫游船穿行其间，可以尽享“不出城郭而获山水之怡，身居闹市而有林泉之

致”的都市休闲意趣。如图所示，若画舫游船质量为3t,从黑虎泉站出发以3.5m/s的速度匀速行驶到泉

城广场站，所用时间约为5min,牵引力是6X1()3N。取g=10N/kg,通过计算回答：

(1)黑虎泉站到泉城广场站河段大约多长？

(2)游船在护城河中受到的浮力多大？

(3)这次水上航行中，牵引力对游船做了多少功？

(4)这次水上航行中，牵引力对游船做功的功率多大？

20.太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制

作的小车已经完成测定的参数如下：小车的质量为100g,车长8cm、宽6.5cm、高3cm,轮胎与地面的总接

触面积为2cm,完成下列问题：

(1)小车静止在水平地面时，对地面的压强为多少？

(2)某次测试中，小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒，该次测试中小车的速度为多少？

(3)测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重力的0.1倍，此时

小车的功率为多少瓦？

21.频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一、如图所示，是小亮用相机每隔0.5s曝光一次，拍摄的汽

车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的总质量约为L6t,所受阻力约为车重的0.3倍。

搜集汽车信息得知车身长3m,静止时车轮与地面的总接触面积为O』6m2求：（g取10N/kg）

（1）汽车静止时对水平地面的压强；

（2）拍摄过程中汽车的输出功率。

22.（2023湖北恩施）一桶沙总重200N,工人在高处用绳在30s内将其匀速提升了6m。求：

（1）工人做功的功率为多大？

（2）若徒手提着这桶沙，沿着楼梯爬高6m,比较工人两次做功的机械效率大小，并简述理由。

23.在一次劳动课中，小刚同学用100N的力水平推一辆质量为20kg的推车沿着平直路面匀速前进10m,所

用时间为10s。求：

（1）推车的速度；

（2）推力所做的功；

（3）推力的功率。

24.防疫期间，小慧的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车，为社区运送物资，如图所示，小慧通过查阅资料

了解到：当该车满载货物时，总质量为4X10'kg,发动机的牵引力为3X10%.若该车在平直公路上以20m/s

的速度匀速直线行驶3600m。在此过程中，求：

（1）货车行驶所用的时间是多少？

（2）该车满载货物时，所受到的重力是多少？

（3）牵引力所做的功是多少？

25.（2023甘肃威武）随着人们生活水平的提高，房车旅游受到了大众的青睐，某公司推出了如图所示的

小型房车，小林和父母参观车展时试驾了该车，该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m,已

知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2,试驾时车和人总质量为4X103kg,阻力是车重的0.1倍。（假定汽

车静止时对地面的压力大小等于汽车总重力，汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，g取10N/kg。）求：

（1）该房车匀速行驶了多长时间？

（2）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？

（3）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大？

26.（2023湖北恩施）一桶沙总重200N,工人在高处用绳在30s内将其匀速提升了6m。求：

（T）工人做功的功率为多大？

（2）若徒手提着这桶沙，沿着楼梯爬高6m,比较工人两次做功的机械效率大小，并简述理由。

27.（2023江苏泰州）新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车停放在水平地面

上，满载时整车质量为L5t,轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内

匀速行驶了1.8km,电动汽车受到的阻力为2500N,求：

（1）汽车行驶的速度；

（2）汽车发动机的功率；

（3）汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg）

28.（2023四川德阳）电动自行车在城市生活中有着广泛的应用。某外卖员骑行如图甲所示的电动自行车

为顾客送货，假设他驾驶电动自行车的运动为匀速直线运动，行驶的路程-时间图像如图乙所示，外卖员的

质量为60kg,电动自行车及货物的总质量为55kg,电动自行车的功率为400W,电动自行车的电能转化为机

械能的效率为65%,电动自行车前后轮与地面的接触总面积为5求：

(1)外卖员骑行电动自行车的速度和此时对地面的压强；

(2)电动自行车行驶过程中牵引力的大小。

051015t/s

乙

29.2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲

为某款智能机器人，质量为30kg,底部轮与地面接触总面积为150cm2,它在某次引领接待工作中沿直线行

走的速度随时间变化的图像如图乙所示。(g取10N/kg)

(1)求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强；

(2)求智能机器人在0~6s内行走的距离和0~10s内的平均速度；

(3)在0~6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功

率。

A»/ms

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

V401----------------------------------1——

246810r/s

30.如图所示为一辆无人驾驶清扫车，空车质量为400kg,它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于

一体，可自主作业。

•WAX20I4•

(1)激光是一种电磁波，它在真空中的传播速度为

(2)空车停在水平地面上，若地面总受力面积为200cm,，则车对地面的压强为多少帕？(g取10N/kg)

⑶空车行驶时牵引力的功率为810W,在10s内匀速行驶12m,车受到的阻力为多少牛？

31.如图所示，一款新型无人驾驶电动汽车，总质量为L5Xl(fkg,在性能测试中，沿平直的公路匀速行驶,

行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的0.1倍，(g取10N/kg)求：

09:32:5009:35:50

⑴汽车匀速行驶的速度；

(2)汽车受到的牵引力；

(3)此过程中汽车牵引力所做的功和做功功率。

32.运动员从高空竖直向下跳伞，人(包括装各)的质量为80kg,只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时

的速度---时间图线如图所示

⑴人在前50s内下落了2100m,求这段时间内人的平均速度.

(2)人在前30s内下落了1500m,求这段时间内人所受重力做的功和功率(g=10N/kg)

⑶从第10到第30s这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的？

⑷人在第30s时所受空气阻力第50s时所受空气阻力(选填“大于”、“等于"、“小于”).

2024年物理中考二轮复习以题型精炼攻克难点亮点的60个小微专题

专题30机械功与功率综合难题应用题

1.如图所示，水平地面上M点有一质量为60kg的箱子，现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点,

所用时间30s,MN间的距离为15m(g=10N/kg)o求:

15nl

N

⑴箱子所受的重力;

(2)箱子运动的速度;

(3)若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍，则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。

【答案】(1)600N；(2)0.5m/s；(3)60W

【解析】(1)箱子受到的重力G=mg=60kgxl0N/kg=600N

(2)箱子运动的速度

s15m八「,

v=—=-----=0.5m/s

t30s

⑶箱子所受阻力f=0.2G=0.2x600N=120N

箱子向左匀速直线运动，由二力平衡可得推力的大小/=/=120N

推力做的功

W=Fs=120Nxl5m=18OOJ

推力做功的功率

p=W=1800J=60w

t30s

2.(2023江苏宿迁)如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防

救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg,静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.Im。。

在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时Imin。(g取10N/kg)求:

(1)爬绳机上升的速度为多少m/s?

(2)爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。

(3)爬绳机对工人做功的功率大小。

【答案】(1)0.2m/s；(2)lOOOPa；(3)140W

【解析】(1)爬绳机上升高度h=12m,用时

?=lmin=60s

爬绳机上升的速度

(2)爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压力

/=G=mg=10依xlON/奴=100N

静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.Im?,则对地面的压强

F_1QQN

&=lOOOPa

V-O.lm2

(3)爬绳机对工人的作用力

F=G工人=m工人g=70kgxION/kg=700N

由于工人与爬绳机相对静止，故爬升的速度相同，所以爬绳机对工人做功的功率

=Fv=700Nx0.2m/s=l40W

tt

答：(1)爬绳机上升的速度为0.2m/s；

(2)爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强为lOOOPa；

(3)爬绳机对工人做功的功率为140W„

3.张家界风景区内的“百龙天梯”是世界上最高、载重量最大、运行速度最快的全景户外观光电梯。该电

梯运行高度约为330m,从地面向上运行到最高点的过程中，电梯速度与时间的关系图象如图所示。游客小

明质量为60kg,每只脚与电梯水平地板的接触面积约为250cm:g取10N/kg。求：

(1)“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度；

⑵当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强；

(3)向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功。

【答案】(1)2.75m/s；(2)1.2X104Pa；(3)1.8X105J

【解析】(1)由题意可知，该电梯运行高度h=330m,由图乙可知，电梯运行的总时间t=120s,“百龙天梯”

向上运行时全程的平均速度

h330m

v=t120s=2.75m/s

⑵当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压力

F=G=mg=60kgX10N/kg=600N

受力面积

S=2X250cm2=500cm2=0.05m2

对电梯的压强

F600N

p=S0.05m2=1.2X104Pa

⑶由图乙可知，向上匀速运行的速度V，=3m/s,运行的时间=100s,电梯运行的高度

h'=v't'=3m/sX100s=300m

电梯对小明做的功

W=Gh'=600NX300m=l.8X105J

答：(1)“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度为2.75m/s；

(2)当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强为1.2X104Pa；

⑶向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功为L8X105J。

4.如图所示是我国研发生产的某型号航拍无人机。无人机起飞前，放在地面上要确保四脚着地。启动后,

利用遥控器可对它进行控制。无人机的参数如下表：

机身总质量/kg3.6四脚着地总面积/cn?12

电池充调电后储存的电能108000最大水平速度/(m•s-i)6

机身尺寸/mm400X300X200最大上升速度/(m•s-1)1.5

求：

(1)无人机所受重力是多少？

(2)无人机启动前，四脚着地静止停放在水平地面上，此时无人机对地面的压强是多少？

(3)无人机以最大上升速度匀速竖直升高30米，要飞行多长时间？

(4)无人机从50米高空降落到地面，重力做功是多少？

【答案】(1)36N；(2)3X104Pa；(3)20s；(4)1800J

【解析】(1)无人机重力为

G=mg=3.6kgx10N/kg=36N

(2)因为无人机停放在水平地面上，故其对地面的压力为

星=G=36N

对地面的压强为

%=36N=3xl()4pa

S面12x10-2

(3)由丫=一得，以最大上升速度匀速竖直升高30米，要飞行时间为

t

s30m“

t=-=---------=20s

v1.5m/s

(4)无人机从50米高空降落到地面，重力做功

W=&=G/z=36Nx50m=1800J

5.为了增强体质，小星定期的进行跳绳训练。如图所示，在一次训练中，小星跳绳时所穿运动鞋的总质量

为0.2kg,平均每分钟他跳绳120次，若每次双脚把运动鞋抬离地面的高度均为0.06m,则：

(1)运动鞋的总重力的大小是多少？

(2)每上升一次他对运动鞋做的功为多少？

(3)他跳绳时对运动鞋做功的平均功率为多少W?

(4)在参加中考体育考试时，小星认为跳绳时每次跳的高度不宜太高，这可节省体力更好的参加体考的其

它项目。你同意他的观点吗？请写出你的判断理由。

【答案】(1)2N；(2)0.12J；(3)0.24W；(4)见解析

【解析】(1)运动鞋的总重力为

G=mg=0.2kgx10N/kg=2N

(2)每上升一次他对运动鞋做的功为

W=Gh=2Nx0.06m=0.12J

(3)平均每分钟他跳绳120次，则跳一次所用的时间为

60s八_

t=----=0.5s

120

平均功率为

“W0.12J…m

P=—=-------=0.24W

t0.5s

(4)同意，因为每次跳的高度太高，则每次对自己以及运动鞋所需做功也较多，根据做功实现能量的转化,

所以当做功越多则导致被转化的体能也越多。

6.如图所示，我国的“奋斗者”号载人潜水器是目前人类下潜深度最大，也是国际上唯一能同时携带3人

多次往返全海深作业的载人深潜装备。2020年11月10日，“奋斗者”号成功坐底马里亚纳海沟，下潜深度

达10909米，前部的两个机械手从海底抓取了一块质量为8.4kg,体积为3dm3的深海岩石，固定在采样篮上

带出了水面。问：

(1)“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船，这

种信息传递是通过(选填“超声波”或“电磁波”)实现的；

(2)“奋斗者”坐底时受到的海水压强是多少？(海水密度近似为LOXIO'kg/m',g取10N/kg)

（3）带回岩石密度是多少kg/m3?将它从海底匀速提升至水面，不计水的阻力，采样篮对它做的功是多

少J?

【答案】（1）超声波（2）1.0909xl08Pa（3）2.8xlO3kg/m35.89O86xlO5J

【解析】（1）超声波具有方向好、在水中传播距离远等特点，“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米

海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船，这种信息传递是通过超声波实现的。

（2）“奋斗者”坐底时受到的海水压强

p=p海水gh=1x103kg/m3x10N/kgx10909m=l.0909x108Pa

（3）岩石的密度

m8.4kg

P=—=2.8xl03kg/m3

V3x103m3

[4]岩石受到的浮力

4孚=夕海水g%F=夕海水gV=lxl03kg/m3xl°N/kgx3xl（T3m3=30N

岩石的重力

G=mg=8.4kgxION/kg=84N

岩石受到的支持力

P=G—%=84N—30N=54N

支持力做的功

W=Fs=54Nx10909m=5.89086xlO5J

7.（2023山西）图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景，每次引体向上身体上升的高度为0.6m,求

解下列问题。（小伟的质量为50kg,g取10N/kg）

<1）引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600nl用时5分钟，他热身运动的平均速度；

（2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功；

（3）小伟做完引体向上运动后，双脚稳稳地站在水平地面上，请你估算他此时对地面的压强。

【答案】(1)2m/s；(2)300J；(3)lxlO4Pa

【解析】（1）小伟热身运动所用的时间

Z=5min=3OOs

小伟热身运动的平均速度

s600m一,

v=—=-------=2m/s

t300s

（2）小伟所受的重力

G=mg=50kgx10N/kg=500N

小伟完成1次引体向上克服重力做的功

W=Gh=500Nx0.6m=300J

（3）小伟双脚鞋底与地面的接触面积约

S=5xl0-2m2

小伟双脚站立时对水平地面的压力

尸=G=500N

小伟双脚站立时对水平地面的压强

F500N

=lxlO4Pa

y-5xio2m2

8.（2023河北）一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。一次旅行时，司机驾驶该汽车沿一平直公路持

续行驶至A市的过程中，先后通过如图所示的甲、乙、丙三个标志牌，牌上的地址和数字表示从该标志牌

处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经甲时开始计时，到达乙时恰好用时25min,从乙运动到丙的过程中，

仪表盘显示汽车一直以108km/h的速度匀速行驶。gIXlON/kgo

旅行中汽车部分数据表

汽车（包括人员及物品）总质量/kg2000

停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm?250

汽油的热值/人1/3.6x10，

汽油机效率25%

（1）求这辆车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压强；

（2）求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度；

（3）通过仪表盘显示的数据可知，从标志牌乙到丙的过程中，汽车消耗0.7L汽油，求这一过程中牵引力

做功的功率。

54

【答案】（1）2xlOPa；（2）90km/h：（3）2.1xlOW

【解析】（1）这辆车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压力等于汽车（包括人员及物品）

总重力

F=G=mg=2000kgX10N/kg=2X104N

这辆车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压强

2X104N

=2x105Pa

4x250xl0-4m2

（2）从乙运动到丙的过程中，通过的距离为

s=llkm-2km=9km

仪表盘显示汽车一直以108km/h的速度匀速行驶，由速度公式从乙运动到丙所用的时间为

驷一」h=5min

v108kmh12

汽车从标志牌甲运动到丙通过的距离为

s'=47km-2km=45km

所用的时间为

t'=5min+25min=30min=0.5h

这一过程中的平均速度

45km

=90km/h

0.5h

（3）汽油机效率

WW

n==——xioo%

%

则牵引力做的功为

W=r/Vq=25%x0.7Lx3.6xl07J/L=6.3xl06J

这一过程中牵引力做功的功率

W6.3xl06J

p===21xl04W

t5x60s

9.（2023黑龙江龙东）如图是目前一些学校为中小学生提供的校车，方便学生的上下学同时也保证了学生

的安全。小明同学家距离学校12km,他乘校车到学校用时30min。问：

（1）校车从小明家到学校的平均速度是多少km/h?

（2）若校车和人的总质量为4.53当校车静止时与水平地面的总接触面积为0.ism?,此时校车对地面压强

是多少？

（3）若校车以36km/h的速度在水平地面上匀速行驶一段距离，校车受到的阻力是车和人总重力的0.1倍，

此时该校车牵引力的功率是多少？

【答案】（1）24km/h；（2）3xl05Pa;（3）4.5xlO4W

【解析】（1）校车从小明家到学校需要的时间

t=30min=0.5h

校车从小明家到学校的平均速度

s12km,,

v=—=-------=24km/h

t0.5h

（2）校车对地面的压力

F=G=mg=4.5xl03kgxl0N/kg=4.5xl04N

校车对地面压强

4.5x1()4N

=3xl05Pa

0.15m2

(3)校车的速度

v=36km/h=10m/s

校车匀速运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，牵引力

7^=/=0.1G=0.1X4.5X104N=4.5X103N

此时该校车牵引力的功率

34

F=^^^|i=7^v=4.5xl0Nxl0m/s=4.5xl0W

10.课间，小冰为班级换矿泉水，他把刚抬回来的满桶矿泉水立放到水平地面上。若桶与水的总质量为16kg,

桶与地面的接触面积为lOOcm",课桌高为0.8m。求：

C1)立放时，这桶矿泉水对水平地面的压强是多少？

(2)小冰将这桶矿泉水匀速抬到课桌上，对这桶水做的功是多少？

【答案】(1)1.6xlO4Pa;(2)128J

【解析】(1)桶与水的总质量为16kg,则桶和水的总重力

G=mg=16kgxION/kg=160N

因为矿泉水放在水平地面上，则地面受到的压力等于桶和水的总重力，即

F=G

则立放时，这桶矿泉水对水平地面的压强

F160N

p=—=1.6xlO4Pa

S100xl0-4m2

(2)将这桶矿泉水匀速抬到课桌上，则对这桶水做的功

W=Fs=Gh=160Nx0.8m=128J

11.如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物，现将质量为It的货物匀速提高1.5m用时5s。试求:

<1)货物上升的速度是多少？

(2)货物所受到重力是多少？

(3)叉车提升货物时对货物所做的功是多少？

(4)叉车提升货物的功率是多少？

【答案】(1)0.3m/s；(2)104N；(3)1.5X104J；(4)3X103W

【解析】(1)货物上升的速度

(2)货物所受的重力

G=mg=1000kgX10N/kg=104N

(3)叉车提升货物时对货物所做的功

W=Fs=10%XL5m=l.5X104J

(4)叉车提升货物的功率

W1.5xlO4J3

PD=-=----------=3x10W

t5s

12.绿色环保已成为人们生活中重要的理念。电动汽车是一种节能环保的交通工具，某电动汽车部分参数

如下。若某次车满载时，车和人的总质量为1.8吨，四个车轮与水平地面接触面积分别为50cm2(g=10N/kg)o

求：

(1)满载时汽车对水平地面的压强；

(2)若汽车以108km/h的速度在平直高速公路匀速行驶20分钟，行驶的距离是多少；

(3)若汽车在额定功率下沿平直公路以10m/s的速度匀速行驶，发动机效率为80%,则汽车在行驶过程中

受到的阻力大小。

额定乘客人数5

电动机额定电压500V

电动机额定功率lOOkW

电池容量500Ah

【答案】(1)9xlO5Pa；(2)36km；(3)8xlO3N

【解析】(1)满载时汽车对水平地面的压力为

F=G=mg=1.8xlO3kgxION/kg=1.8xlO4N

满载时汽车对水平地面的压强

F1.8X104N

=9xlO5Pa

S-50x4xl0-4m2

（2）行驶的距离是

s=卬=108km/hx^^h=36km

（3）若汽车在额定功率下输出有用的功率为

34

/3r=77/^=80%xl00xl0W=8xl0W

汽车在匀速行驶过程中牵引力为

F=^=8X10^W=8X103N

v210m/s

汽车是匀速行驶的，牵引力与阻力是平衡力，故汽车在行驶过程中受到的阻力大小为

/=F=8X103N

答：（1）满载时汽车对水平地面的压强9xl（）5pa；

（2）若汽车以108km/h的速度在平直高速公路匀速行驶20分钟，行驶的距离是36km；

（3）汽车在行驶过程中受到的阻力大小为8X1（）3N。

13.据新华社报道，5月31日上午，贵阳至黄平高速公路全线通车。贵黄高速的通车，将极大地方便沿线

群众出行，提升贵阳市、黔南州、黔东南州至长江三角洲I、长株潭城市群通道运输能力，对完善全省高速

公路网络、推动沿线资源开发、振兴乡村经济提供强有力的交通支撑。贵黄高速主线全长120.6公里，设

计时速100公里。周末，小明与他爸爸从黄平开着小汽车到贵阳游玩，人和车的总质量为1.5t,四轮与地

面接触总面积为200cm:若小汽车在行驶过程中受到的阻力是人和车总重力的0.04倍（取g=10N/kg）,求：

（1）因车发生故障，当车停在水平应急道上（人未下车）时，车对水平地面的压强；

（2）若该车在某平直路段以72km/h的速度匀速行驶了25s,此过程小汽车牵引力的功率。

【答案】（1）7.5xlO5Pa；（2）1.2xl04W

【解析】（1）汽车和人的总质量

m-1.5t=1.5xlO3Ag

汽车和人对地面的压力等于人和车的总重力

F=G=/77g=1.5xlO3kgxlON/kg=1.5xlO4N

汽车静止时对地面的压强

F_1.5X104N

=7.5xl05Pa

了一200x10—

（2）车在某平直路段匀速行驶，牵引力等于摩擦阻力

F=f=0.04G=0.04xl.5xl04N=600N

此过程小汽车牵引力的功

72<

W=Fs=600Nx——m/sx25s=3xl05J

3.6

汽车牵引力做功的功率

p^3xl05J=1.2X104W

=t=25s

答：（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强为7.5x10Pa；

（2）此过程中汽车牵引力所做的功2.4x104W。

14.小明在科技博览会上参加义务劳动，需要把一个质量为12kg的展品从地面搬到高1.2m的展台上，如

图所示。g10N/kgo

（1）要把展品从地面搬到展台上，他至少需要对展品做多少功？

（2）展台台面承受的压强不能超过40kPa,如果把展品放到水平台面上，展品与台面的接触面积是40cm

台面会不会被压坏？请通过计算说明。

（3）展品展示时，要求台面水平。请你简述一种检验台面是否水平的操作方法。

【答案】（1）144J；（2）台面不会被压坏；（3）利用水平仪检测平面是否水平

【解析】（1）由6=阿知道，展品的重力

G=mg=12kgx10N/kg=120N

把此产品抬上展台做的功为

W=Gh=120NXl.2nl=144J

（2）由p=£知道，展品的台面的压强

p-=—=——_=3x104Pa<40kPa=4x104Pa

SS4OxlO^m2

展品对展台的压强小于展台所能承受的压强，所以，台面会不会被压坏。

(3)利用水平仪检测平面是否水平。

15.电动车是人们便捷出行的交通工具。某人骑着电动车在水平路面上沿直线行驶了800m,已知他和电

动车的总重力为860N,轮胎和地面的总接触面积为20cm2。假定骑行过程中电动车的牵引力恒为50N,

在此骑行过程中，求：

(1)牵引力做的功；

(2)电动车对水平路面的压强。

【答案】(1)4义10打；⑵4.3xl05Pa

【解析】(1)由题意可知，电动车的牵引力恒为50N,这个过程行驶了800m,则可知牵引力做的功

W=Fs=50Nx800m=4xlO4J

牵引力做的功为4X1()4J。

(2)由题意可知，他和电动车的总重力为860N,则他和电动车对地面的压力为860N,轮胎和地面的总

接触面积为

S=20cm2=0.002m2

则电动车对水平路面的压强

F_860N

&=4.3xlO5Pa

P=-T-0.002m2

电动车对水平路面的压强为4.3xl()5pa。

16.某品牌国产电动汽车匀速通过长约1800m的朝天门长江大桥用时120s,整个过程中汽车牵引力的功率

恒为9.0xl03w。求：

(1)整个过程中汽车行驶的速度；

(2)整个过程中汽车牵引力所做的功。

【答案】(1)整个过程中汽车行驶的速度为15m/s；

6

(2)整个过程中汽车牵引力所做的功为1.08x10Jo

【解析】(1)由题知，电动汽车匀速通过的路程1800m,用时120s,

整个过程中汽车行驶的速度v=|=彳翳=15m/s；

(2)牵引力的功率恒为9.0X103W,

由p=三可得，整个过程中汽车牵引力所做的功：

w=Pt=9.0x103Wx120s=1.08x106Jo

17.如图所示，5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪，工作时，将消毒液均匀雾化到空气中进行消

毒。下表为智能机器人的部分参数，其中额定雾化量是指雾化器工作lh能够雾化消毒液的体积。(g取10N/kg)

水箱容积额定雾化量自身重力履带总触地面积

20L10L/h500N200cm2

(1)求机器人未装消毒液且静止时，对水平地面的压强；

(2)未装消毒液，机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动lOmin,机器人受到的阻力为自身重力的

0.1倍，求牵引力做的功；

(3)装满消毒液，机器人总重力增加了160N,以额定雾化量消毒一段时间后，机器人对水平地面的压强减

小了2X10*a,求此次消毒所用的时间。

【答案】(1)2.5X104Pa；(2)1.5X10与；(3)0.5h

【解析】(1)机器人未装消毒液且静止时，对水平地面的压强

G500N

p=­=2.5x104出

S~S200X1CTW

(2)机器人运动lOmin行驶的路程

s=W=0.5m/sxl0x60s=3OOm

机器人在水平地面匀速运动，所受阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，则机器人的牵引力

尸=/=0.1G=0.1X500N=50N

牵引力做的功

W=Fs=50Nx300m=1.5xl()4j

(3)装满消毒液的质量

:G液_160N

=16kg

g10N依

消毒液的密度

小=16kg

=0.8xl03^/m3

%—20x10-3m3

消毒后机器人对地面减小的压力

AF=AG=ApS=2x103x200x10-4m2=40N

消毒液减小质量

AG40N

=4kg

gION/依

消毒液减小的体积

4饭

△v"=5x103m3=5L

33

P液0.8xl0^/m

消毒所用时间

5L

=0.5h

lOL/h

18.小杨同学品学兼优，全面发展，热爱劳动，周末，他从超市采购归来，手提一袋大米，站在匀速竖直

上升的电梯内。

(1)若小杨及所带物品的总重为700N,在电梯上升10m的过程中，求电梯对他的支持力做的功;

(2)若这袋大米总质量为5kg,手的受力面积为2cm2,g取10N/kg,求他的手受到的压强。

【答案】(1)7X103J；(2)25X105Pa

【解析】(1)由题意可知，电梯对小杨的支持力F等于小杨的总重力G息，即

F=G,e=700N

电梯上升的高度为h=10m,故由W=Fs可得，电梯对他的支持力做的功为

W=Fs=G总h=700NX10m=7X103J

(2)由受力分析可知，大米对手的压力大小等于大米的重力G大小，即

Fa=G=mg=5kgX10N/kg=50N

由夕=£可得，手受到的压强为

G=50N

=2.5x105Pa

S~2x104m2

答：(1)电梯对他的支持力做的功为7义10打；

(2)他的手受到的压强为2.5X1062。

19.在泉城济南，游客乘坐画舫游船穿行其间，可以尽享“不出城郭而获山水之怡，身居闹市而有林泉之

致”的都市休闲意趣。如图所示，若画舫游船质量为3t,从黑虎泉站出发以3.5m/s的速度匀速行驶到泉

城广场站，所用时间约为5min,牵引力是6xlO3N。取g=10N/kg,通过计算回答:

（1）黑虎泉站到泉城广场站河段大约多长？

（2）游船在护城河中受到的浮力多大？

（3）这次水上航行中，牵引力对游船做了多少功？

（4）这次水上航行中，牵引力对游船做功的功率多大?

【答案】（1）1050m；（2）3X104N；（3）6.3xlO6J;（4）2.1xlO4W

【解析】（1）所用时间约为£=5min=3OOs

由公式v=—得，黑虎泉站到泉城广场站河段的长度

t

s=vt=3.5m/sx300s=1050m

（2）画舫游船质量为

m=3t=3000kg

画舫游船重力为

G=mg=3000kgxlON/kg=3xlO4N

因为游船漂浮在水中，根据漂浮条件得，游船在护城河中受到的浮力

7^=G=3X1（）4N

（3）牵引力对游船做的功

W=F5=6xl03Nxl050m=6.3xl06J

（4）牵引力对游船做功的功率

6

p=W=6.3xl0J=21xl04W

t300s

20.太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制

作的小车已经完成测定的参数如下：小车的质量为100g,车长8cm、宽6.5cm、高3cm,轮胎与地面的总接

触面积为2cm2完成下列问题：

（1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为多少？

（2）某次测试中，小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒，该次测试中小车的速度为多少？

（3）测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重力的0.1倍，此时

小车的功率为多少瓦？

【答案】(1)5OOOPa；(2)0.5m/s；(3)0.08W

【解析】（1）小车的重力

G=mg=0.1kgxION/kg=IN

小车对地面的压强

F_GIN

=5000Pa

-7-2xl0^m2

（2）测试过程中小车行驶的时间t=lmin20s=80s

则该次测试中小车的速度

s40m八4,

v=—=-----=0.5m/s

t80s

（3）小车受到的阻力

/=0.1G=0.1xlN=0.1N

因为小车在水平地面上匀速直线运动，所以小车的牵引力

/=/=0.1N

则此时小车的功率

P=Fv=0.1Nx0.8m/s=0.08W

21.频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一、如图所示，是小亮用相机每隔0.5s曝光一次，拍摄的汽

车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的总质量约为L6t,所受阻力约为车重的0.3倍。

搜集汽车信息得知车身长3