中考物理试题专项训练专题三十七功功率综合计算.docx
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中考物理试题专项训练专题三十七功功率综合计算
2020年中考物理试题专项训练——专题三十七:
功、功率综合计算
1.(2020随州,7)物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中AB=CD=10m。
已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N,则以下判断正确的是( )
A.该物块在CD段的惯性比AB段大
B.该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C.拉力F在AB段所做的功为20J
D.拉力F在CD段做功的功率为10W
2.(2020泸州,12)如图所示,已知固定斜面长5m、倾角为30°,木箱重150N。
某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,关于木箱所受的力对木箱做的功,下列判断正确的是()
A.木箱克服重力做功的大小为500J
B.木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J
C.推力做功的大小为500J
D.斜面支持力做功的大小为375J
3.(2020荆门,7)如图所示,置于水平地面上的容器中盛有密度为0.8×103kg/m3的液体,质量为0.3kg、边长为5cm的正方体用细绳悬挂在容器上方的位置A,已知正方体底部距液面的高度为0.4m,剪断细绳后该正方体沿竖直方向下落,最终停在容器底部B点,此时液体的深度为0.8m。
根据以上信息,下列说法正确的是()
A.正方体静止在位置A时拉力的大小为0.3N
B.正方体在液体中受到的浮力为3N
C.正方体从开始下落至其底部刚与液面接触的过程中重力做功为2.4J
D.正方体静止在容器底部B时,水对正方体底面的压力为16N
4.(2020天水,13)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。
以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示(g=10N/kg),则:
当t=140s时,物块M在水中处于 (选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态;当t=140s时,水对容器底部的压力大小是 ;图乙中a的值是 ;40~140s时段,浮力对物体做功是 。
5.(2020襄阳,17)如图所示,斜面长5m,高3m。
小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为150N,绳重不计。
则木块与斜面间的摩擦力为______N(g取10N/kg)。
6.(2020贵港,18)如图所示,在3N的拉力F作用下,重为20N的物体A以0.2
的速度匀速移动了0.4m,不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦,则拉力所做的功是______J,功率是______W。
7.(2020黔东南,11)浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为2N、10N,该金属块受到的浮力为 N,金属块的体积为 m3。
若上表面距离水面的深度为0.4m,现用3N的力把金属块提升0.1m,则此力对物体做的功为 J,此时金属块受到的浮力将(选填“变大”、“不变”或“变小”)(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)。
8.(2020通辽,16)假期,小明坐客车去旅游。
当客车行驶到高速公路保持车距标识牌“0m”处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁,此时客车上速度计显示为“80km/h”。
当客车匀速行驶到标识牌“100m”处时,小汽车匀速行驶到了标识牌“200m”处,小汽车______(选填“已经”或“没有”)超速;若此时小汽车的功率为80kW,它受到的阻力为______N。
(此高速路段限定小汽车最高速度为“120km/h”)
9.(2020朝阳,27)某旅行车满载时总质量为8t,车轮与地面接触的总面积为0.4m2。
求:
(1)旅行车满载静止在水平地面上,对地面的压强是多少?
(2)如果在某路段,旅行车牵引力的功率恒定为72kW,当它以
的速度匀速行驶时,受到的阻力是多少?
(3)2020年的年底,朝阳至北京的高铁将开通,该段铁路线长约450km,若高铁列车全程以360km/h的最高设计速度行驶时,受到的阻力为1.4×105N,则列车从朝阳到北京需要多少小时?
列车要克服阻力做多少功?
10.(2020孝感,16)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)。
求:
(1)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。
11.(2020本溪,26)如图中是一辆满载防疫物资的货车,货车满载时,车轮与水平地面接触的总面积为1m2,对地面的压强为5×105Pa。
货车到送货地点要经过一座路面平直的桥梁,这座桥限重55t。
(g取10N/kg,柴油的热值q=4.3×107J/kg)
(1)请通过计算货车满载时车和货物的总质量,判断货车是否允许通过这座桥;
(2)货车以20m/s的速度在平直公路行驶,发动机的输出功率为200kW,求货车受到的阻力;
(3)若货车发动机的效率为40%,以20m/s的速度在该平直公路上行驶17.2km,消耗柴油的质量是多少?
12.(2020黄冈,17)如图所示是某款用于临床治疗的微量注射泵,通过其智能微推进系统,可以给病人实施高精度、小流量的药液注射。
某次注射时使用的薄壁注射器横截面积为5.55cm2,内有44.4mL的药液,注射速度v0为5.55mL/h。
求∶
(1)若药液的密度为1g/cm3,则注射器内药液的质量是多少?
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度。
(3)若注射器内药液的质量为m,密度为
,匀速推注完这些药液注射泵对水平注射器芯杆做的功为W。
已知薄壁注射器横截面积为S,活塞与内壁之间摩擦力为f,活塞对药液推力不变,请推导活塞对药液压强的表达式(用字母表示)。
13.(2020金昌,29)爸爸给小林买了一部电动平衡车。
小林从家骑该电动平衡车以
的速度匀速行驶,用
到达了市民广场。
小林的质量为
,g取
,求:
(1)小林家到市民广场的距离是多少?
(2)小林在市民广场水平路面上骑行时,车对地面的压强是多少?
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小林在市民广场中以最高速度骑行时,平衡车动力的功率是多少?
平衡车参数
材质
镁合金高弹性车架
净重
(含电池组)
最高车速
充电时间
约4小时
轮胎个数
2
轮胎总触地面积
14.(2020泰安,24)利用叉车运送货物,已知货物质量为500kg、底面积为5m2,货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8m2,g取10N/kg。
(1)叉车托着货物匀速水平移动,求货物对叉车水平叉臂的压强;
(2)叉车在20s内将货物匀速举高1.8m,求叉车支持力对货物做功的功率。
15.(2020乐山,39)如图所示,一款新型无人驾驶电动汽车,总质量为1.5×103kg,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:
(1)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。
16.(2020上海,20)物体在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,10秒内前进了20米。
求此过程中拉力所做的功W和功率P。
17.(2020鞍山,28)十天建成的武汉火神山医院正式交付使用,勇敢智慧的中国建设者们再一次让世界看到了中国速度。
在建造的过程中,需要用混凝土搅拌运输车(如图所示)运送混凝土到火神山医院建设工地。
混凝土搅拌运输车的相关参数如下表(g取10N/kg,柴油的热值q=4.3×107J/kg)。
求:
(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时,车轮与地面的总接触面积为0.8m2,它对地面的压强为多大?
(2)搅拌车满载时在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为其总重的0.03倍,当它以最高时速匀速行驶时,此搅拌车发动机的输出功率为多少?
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km共消耗燃油3kg,搅拌车发动机的效率为多少?
(计算结果精确到0.1%)
混凝土搅拌运输车相关参数
满载时总质量
14t
最高时速
90km/h
燃油类型
柴油
18.(2020南宁,29)无人机从某一高处开始竖直下降,下过程的s-t图像如图所示。若该无人机整机质量是1.6kg,求∶
(1)无人机所受的重力;
(2)0-1s内无人机受到重力做的功;
(3)0-4s内无人机下降的平均速度。
19.(2020雅安,22)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图所示,在第10s时速度达到15m/s,通过的路程为80m。
求∶
(1)在0~10s内汽车的平均速度;
(2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,则汽车匀速行驶时的功率;
(3)在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。
20.(2020内江,25)如图所示是高速公路入口处的ETC通道示意图。
现有一辆总质量为1500kg的轿车(车长忽略不计),正以36km/h的速度驶向ETC通道,轿车通过ETC通道时,需要在收费站中心线前方10m处减速到18km/h,然后,保持匀速运动到达收费站中心线后,再加速离开收费站中心线。
取g=10N/kg。
则
(1)轿车通过ETC通道的匀速行驶区间所用的时间是多少s?
(2)如果轿车在匀速运动时,受到的阻力是车重的0.4倍,那么,轿车在匀速运动过程中牵引力做功的功率是多少W?
21.(2020陕西,23)海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。
如图所示为一艘满载时排水量为5×104t的海洋科学钻探船。
甲板上装有很高的钻塔,可以安装并控制钻杆进行拉升作业,使钻头和钻杆最深可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。
(ρ水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)该钻探船满载时受到海水的浮力是多少?
(2)满载时,该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,钻探船排开海水的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是多少?
(4)该钻探船以36km/h的速度匀速航行时,动力推进系统的输出功率为4×107W,则船受到的牵引力是多少?
22.(2020宿迁,19)下图为一款新型机器人,内置智能系统,可以给孩子讲故事,可以陪老人聊天,散步,且具有净化空气等功能,其质量为50kg,与地面的接触面积为200cm2,匀速运动时所受阻力为重力的0.1倍。
(g取10N/kg)
(1)求机器人静立时对地面的压强。
(2)若机器人在60s内匀速行驶30m,求此过程中牵引力做功的功率。
2020年中考物理试题专项训练——
专题三十七:
功、功率综合计算参考答案
1.(2020随州,7)物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中AB=CD=10m。
已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N,则以下判断正确的是( )
A.该物块在CD段的惯性比AB段大
B.该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C.拉力F在AB段所做的功为20J
D.拉力F在CD段做功的功率为10W
【答案】D
2.(2020泸州,12)如图所示,已知固定斜面长5m、倾角为30°,木箱重150N。
某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,关于木箱所受的力对木箱做的功,下列判断正确的是()
A.木箱克服重力做功的大小为500J
B.木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J
C.推力做功的大小为500J
D.斜面支持力做功的大小为375J
【答案】BC
3.(2020荆门,7)如图所示,置于水平地面上的容器中盛有密度为0.8×103kg/m3的液体,质量为0.3kg、边长为5cm的正方体用细绳悬挂在容器上方的位置A,已知正方体底部距液面的高度为0.4m,剪断细绳后该正方体沿竖直方向下落,最终停在容器底部B点,此时液体的深度为0.8m。
根据以上信息,下列说法正确的是()
A.正方体静止在位置A时拉力的大小为0.3N
B.正方体在液体中受到的浮力为3N
C.正方体从开始下落至其底部刚与液面接触的过程中重力做功为2.4J
D.正方体静止在容器底部B时,水对正方体底面的压力为16N
【答案】D
4.(2020天水,13)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。
以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示(g=10N/kg),则:
当t=140s时,物块M在水中处于 (选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态;当t=140s时,水对容器底部的压力大小是 ;图乙中a的值是 ;40~140s时段,浮力对物体做功是 。
【答案】漂浮;15N;8cm;0.32J。
5.(2020襄阳,17)如图所示,斜面长5m,高3m。
小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为150N,绳重不计。
则木块与斜面间的摩擦力为______N(g取10N/kg)。
【答案】30
6.(2020贵港,18)如图所示,在3N的拉力F作用下,重为20N的物体A以0.2
的速度匀速移动了0.4m,不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦,则拉力所做的功是______J,功率是______W。
【答案】
(1).2.4
(2).1.2
7.(2020黔东南,11)浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为2N、10N,该金属块受到的浮力为 N,金属块的体积为 m3。
若上表面距离水面的深度为0.4m,现用3N的力把金属块提升0.1m,则此力对物体做的功为 J,此时金属块受到的浮力将(选填“变大”、“不变”或“变小”)(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)。
【答案】8; 8×10-4 ; 0.3;不变
8.(2020通辽,16)假期,小明坐客车去旅游。
当客车行驶到高速公路保持车距标识牌“0m”处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁,此时客车上速度计显示为“80km/h”。
当客车匀速行驶到标识牌“100m”处时,小汽车匀速行驶到了标识牌“200m”处,小汽车______(选填“已经”或“没有”)超速;若此时小汽车的功率为80kW,它受到的阻力为______N。
(此高速路段限定小汽车最高速度为“120km/h”)
【答案】
(1).已经
(2).1.8×103N
9.(2020朝阳,27)某旅行车满载时总质量为8t,车轮与地面接触的总面积为0.4m2。
求:
(1)旅行车满载静止在水平地面上,对地面的压强是多少?
(2)如果在某路段,旅行车牵引力的功率恒定为72kW,当它以
的速度匀速行驶时,受到的阻力是多少?
(3)2020年的年底,朝阳至北京的高铁将开通,该段铁路线长约450km,若高铁列车全程以360km/h的最高设计速度行驶时,受到的阻力为1.4×105N,则列车从朝阳到北京需要多少小时?
列车要克服阻力做多少功?
【答案】
(1)
;
(2)
;(3)
,
10.(2020孝感,16)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)。
求:
(1)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)
;
(2)
;(3)60W
11.(2020本溪,26)如图中是一辆满载防疫物资的货车,货车满载时,车轮与水平地面接触的总面积为1m2,对地面的压强为5×105Pa。
货车到送货地点要经过一座路面平直的桥梁,这座桥限重55t。
(g取10N/kg,柴油的热值q=4.3×107J/kg)
(1)请通过计算货车满载时车和货物的总质量,判断货车是否允许通过这座桥;
(2)货车以20m/s的速度在平直公路行驶,发动机的输出功率为200kW,求货车受到的阻力;
(3)若货车发动机的效率为40%,以20m/s的速度在该平直公路上行驶17.2km,消耗柴油的质量是多少?
【答案】
(1)允许;
(2)1×104N;(3)10kg
12.(2020黄冈,17)如图所示是某款用于临床治疗的微量注射泵,通过其智能微推进系统,可以给病人实施高精度、小流量的药液注射。
某次注射时使用的薄壁注射器横截面积为5.55cm2,内有44.4mL的药液,注射速度v0为5.55mL/h。
求∶
(1)若药液的密度为1g/cm3,则注射器内药液的质量是多少?
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度。
(3)若注射器内药液的质量为m,密度为
,匀速推注完这些药液注射泵对水平注射器芯杆做的功为W。
已知薄壁注射器横截面积为S,活塞与内壁之间摩擦力为f,活塞对药液推力不变,请推导活塞对药液压强的表达式(用字母表示)。
【答案】
(1)44.4g;
(2)
;(3)
13.(2020金昌,29)爸爸给小林买了一部电动平衡车。
小林从家骑该电动平衡车以
的速度匀速行驶,用
到达了市民广场。
小林的质量为
,g取
,求:
(1)小林家到市民广场的距离是多少?
(2)小林在市民广场水平路面上骑行时,车对地面的压强是多少?
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小林在市民广场中以最高速度骑行时,平衡车动力的功率是多少?
平衡车参数
材质
镁合金高弹性车架
净重
(含电池组)
最高车速
充电时间
约4小时
轮胎个数
2
轮胎总触地面积
【答案】
(1)3km;
(2)1×106Pa;(3)250W
14.(2020泰安,24)利用叉车运送货物,已知货物质量为500kg、底面积为5m2,货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8m2,g取10N/kg。
(1)叉车托着货物匀速水平移动,求货物对叉车水平叉臂的压强;
(2)叉车在20s内将货物匀速举高1.8m,求叉车支持力对货物做功的功率。
【答案】解:
(1)货物对叉臂的压力:
F=G=mg=500kg×10N/kg=5×103N
p=
=
=6.25×103Pa
(2)叉车对货物的支持力F/=G
W=F/s=5×103N×1.8m=9×103J
P=
=
=450W
15.(2020乐山,39)如图所示,一款新型无人驾驶电动汽车,总质量为1.5×103kg,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:
(1)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。
【答案】
(1)10m/s
(2)1.5×103N(3)2.7×106J1.5×104w
【解析】
(1)汽车匀速行驶的速度:
,
(2)汽车受到的牵引力:
由于汽车匀速行驶,二力平衡,所以受到的牵引力等于阻力
(3)此过程中汽车牵引力做功及功率:
16.(2020上海,20)物体在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,10秒内前进了20米。
求此过程中拉力所做的功W和功率P。
【答案】200J,20W
17.(2020鞍山,28)十天建成的武汉火神山医院正式交付使用,勇敢智慧的中国建设者们再一次让世界看到了中国速度。
在建造的过程中,需要用混凝土搅拌运输车(如图所示)运送混凝土到火神山医院建设工地。
混凝土搅拌运输车的相关参数如下表(g取10N/kg,柴油的热值q=4.3×107J/kg)。
求:
(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时,车轮与地面的总接触面积为0.8m2,它对地面的压强为多大?
(2)搅拌车满载时在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为其总重的0.03倍,当它以最高时速匀速行驶时,此搅拌车发动机的输出功率为多少?
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km共消耗燃油3kg,搅拌车发动机的效率为多少?
(计算结果精确到0.1%)
混凝土搅拌运输车相关参数
满载时总质量
14t
最高时速
90km/h
燃油类型
柴油
【答案】
(1)
;
(2)
;(3)32.6%
18.(2020南宁,29)无人机从某一高处开始竖直下降,下过程的s-t图像如图所示。若该无人机整机质量是1.6kg,求∶
(1)无人机所受的重力;
(2)0-1s内无人机受到重力做的功;
(3)0-4s内无人机下降的平均速度。
【答案】
(1)16N;
(2)96J;(3)3m/s
19.(2020雅安,22)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图所示,在第10s时速度达到15m/s,通过的路程为80m。
求∶
(1)在0~10s内汽车的平均速度;
(2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,则汽车匀速行驶时的功率;
(3)在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。
【答案】
(1)8m/s;
(2)
;(3)
20.(2020内江,25)如图所示是高速公路入口处的ETC通道示意图。
现有一辆总质量为1500kg的轿车(车长忽略不计),正以36km/h的速度驶向ETC通道,轿车通过ETC通道时,需要在收费站中心线前方10m处减速到18km/h,然后,保持匀速运动到达收费站中心线后,再加速离开收费站中心线。
取g=10N/kg。
则
(1)轿车通过ETC通道的匀速行驶区间所用的时间是多少s?
(2)如果轿车在匀速运动时,受到的阻力是车重的0.4倍,那么,轿车在匀速运动过程中牵引力做功的功率是多少W?
【答案】
(1)2s;
(2)3×104W
21.(2020陕西,23)海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。
如图所示为一艘满载时排水量为5×104t的海洋科学钻探船。
甲板上装有很高的钻塔,可以安装并控制钻杆进行拉升作业,使钻头和钻杆最深可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。
(ρ水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)该钻探船满载时受到海水的浮力是多少?
(2)满载时,该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,钻探船排开海水的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是多少?
(4)该钻探船以36km/h的速度匀速航行时,动力推进系统的输出功率为4×107W,则船受到的牵引力是多少?
【解答】解:
(1)钻探船满载时受到海水的浮力:
F浮=G排=m排g=5×104×103kg×10N/kg=5×108N;
(2)满载时,该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,都处于漂浮状态,受到的浮力不变,都等于船的重力,
由F浮=ρ液gV排可知,排开海水的体积变小;
(3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强:
p=ρ水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×4000m=4.12×107Pa;
(4)钻探船匀速航行的速度:
v=36km/h=36×
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