2023年中考物理专题复习：功和机械能计算题（答案）考试试卷

2023年中考物理专题复习：功和机械能计算题
1．在平直公路上，AB段sAB=60km，BC段sBC=40km。一辆纯电动汽车甲，以速度v1=108km/h从A地匀速行驶到B地，再以恒定功率P0=60kW从B地匀速行驶到C地。已知汽车甲的质量m=1500kg，其运动过程中所受阻力大小恒为自身重力的0.2倍，g取10N/kg。试问：
（1）汽车甲运动过程中所受阻力的大？
（2）汽车甲在BC段行驶的速度v2的大小？
（3）汽车甲从A地行驶到C地的平均速度v的大小？
（4）若甲车从A地出发的同时，另一辆相同电动汽车乙从C地向A地出发，并以速度v=48km/h与甲车相向匀速行驶，求甲、乙两车相遇时所用的时间t和甲、乙两车的牵引力做功之和W总？
2．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图。交警指挥拖车在水平路面上将质量是1.5t的故障车以2m/s的速度匀速拖动了12m。绳子自由端的拉力F是125N，故障车受到的阻力是车重的0.02倍，求：（g=10N/kg）
（1）拉力F做功是多少？
（2）拉力做功的功率是多少？
（3）装置的机械效率是多少？
3．如图所示，用滑轮组拉动重7500N的物体在水平支持面上以0.2m/s的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2倍，问：
（1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大？
（2）若滑轮组的机械效率是75%，则F′的大小是多大？
（3）在第（2）问中，拉力F′的功率是多少？
4．如图所示，是某建筑工地上，重为500N的工人利用滑轮组从竖直的深井中提升泥土的情形。某次操作中，工人用150N的拉力F在10s内将总重为360N的泥土匀速提升1m。在此过程中不计摩擦、绳重和装泥土的容器重。
（1）工人拉力F做功的功率是多少？
（2）工人使用的滑轮组中，动滑轮的重是多少？
（3）该滑轮组的机械效率为多少？
5．新能源出租车已经成为城市一道亮丽的风景线，有环保、节能等优点。当它载客时，若人与车的总质量约为2000kg，以10m/s的速度沿水平路面匀速行驶了5km，此时的功率约为40kW，g=10N/kg，求：
（1）人和车的总重力是多少牛？
（2）该出租车以10m/s的速度行驶时的牵引力有多大？
（3）该出租车匀速行驶5km时牵引力做的功是多少？
6．某动物保护组织在我国西南边陲云南寻找国家重点保护动物野牛时，采集到了野牛（如图）在水平沙地上站立时留下的其中一个脚印，并制成石蜡模型。经测量该石蜡模型的平均厚度为4cm，质量为720g；对该沙地进行抗压实验，发现使沙地达到相同深度的压强为，已知石蜡的密度，试求：
（1）这头野牛在水平沙地上站立时与地面的接触面积；
（2）这头野牛的质量；
（3）若这头奔跑野牛的平均速度为54km/h，阻力为其体重的0.02倍，则它奔跑时的平均功率多大？
7．如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400N的拉力F在1分钟内将总重为1100N的泥土匀速提升5m。不计绳重和摩擦，在这段时间内：
（1）拉力F所做的有用功是多少？
（2）动滑轮重力是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多大？
（4）拉力F做功的功率是多少？
8．火神山医院的修建，再一次体现出了“中国速度”，从方案设计到建成交付仅用10天。如图所示，载重汽车装完砂石后总质量为20t，以额定功率80kW从静止开始运动，经15s运动100m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行50m停下。v-t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍。求：
（1）全程中汽车所受阻力大小；
（2）整个过程中发动机做的功；
（3）汽车的最大速度。
9．如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点。已知AB长3m，BC长，距地面高。
（1）货物在水平面上运动的速度为多少？
（2）水平推力做功的功率为多少？
（3）斜面对物体的摩擦力为多少？
10．某汽车总质量为2t，静止时对水平路面的压强为2×105Pa。该汽车在水平路面上匀速直线行驶6km用时10min，消耗汽油800g，此过程汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为20kW，求：（汽油的热值为4.0×107J/kg，g=10N/kg）
（1）车轮与地面总接触面积；
（2）该汽车匀速行驶时所受阻力；
（3）该汽车发动机的效率。
11．在城乡建设中，推土机发挥着巨大作用。如图为某型号履带式推土机，额定功率为2.0×105W。当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时，在1min内匀速前进了120m。
（1）推土机做了多少功？
（2）推土机受到的阻力？
（3）若在这1min内消耗了1.875升柴油，那么推土机的效率是多少？（已知柴油的密度为0.8×103kg/m3，热值q=4.0×107J/kg）
12．“绿色出行，低碳生活”的理念深入人心。公共自行车已经真正融入到人民的生活中。一位市民骑着自行车在平直的水平路面上以10m/s的速度匀速行驶，该市民质量为65kg，自行车质量为15kg，前后轮胎和地面总接触面积为2×10-3m2，假定骑行过程中人和车受到的阻力恒为15N，在该市民骑行过程中，求：（g=10N/kg）
（1）骑行中自行车对水平路面的压力；
（2）骑行中自行车对水平路面的压强；
（3）该市民做功的功率。
13．如图甲所示，是某款儿童电动玩具车，其工作时牵引力做功的功率保持不变。该玩具车牵引力F与其速度v的关系图像，如图乙所示。求：
（1）该玩具车以0.6m/s的速度在水平路面匀速行驶10米，牵引力做功多少焦耳？
（2）该玩具车牵引力为250N时，其行驶速度是多少？
14．一辆重为 的的汽车不慎陷入泥坑， 司机用图所示的滑轮组将汽车拖出， 已知整个过程中， 水平拉力是， 汽车内沿水平方向匀速移动了， 滑轮组的机械效率为， 求：
（1） 拉力做的总功；
（2） 拉力做功的功率；
（3） 滑轮组做的有用功。
15．我县临高中学在阳光体育活动中，某班学生进行了跳绳练习。质量为50kg的小明同学，练习后在测试时1分钟跳绳150次，每次所跳高度约为8cm。求：
（1）小明同学受到的重力；
（2）小明跳绳一次所做的功；
（3）小明跳绳的功率。
16．如图所示的地面清洁机器人，质量为3.6kg，要求对水平地面压强不超过3000Pa，机器人在水平地面运动时，所受推力与速度关系如图乙所示。（g取10N/kg）。求：
（1）机器人与水平地面的接触面积至少多少？
（2）该机器人所提供的水平推力为150N时，匀速直线运动2s能通过多远路程？此时水平推力做了多少功？
（3）该机器人在水平地面上以0.3m/s速度匀速直线运动，水平推力的功率是多大？
17．如图所示，压路机是一种利用碾轮的碾压作用，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为，压路机碾轮与路面的总接触面积为，功率为100kW，压路机匀速压路时的速度是。g取。
（1）压路机在路面辗压时，压路机对水平路面的压强是多少？
（2）该压路机连续工作内压路机做的功是多少？
（3）该压路机匀速直线前进的牵引力是多少？
18．质量为8t的卡车，行驶时受到的阻力是车重的倍，当发动机以最大输出功率工作时，卡车能保持的速度做匀速直线运动。求：
（1）发动机所提供的牵引力大小；
（2）行驶牵引力所做的功。
（3）发动机的功率。（g=10N/kg）
试卷第6页，共7页
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参考答案：
1．（1）3000N；（2）72km/h；（3）90km/h；（4）3×108J
2．（1）4500J；（2）750W；（3）80%
3．（1）750N；（2）1000N；（3）400W
4．（1）45W；（2）90N；（3）80%
5．（1）；（2）4000N；（3）
6．（1）0.8m2；（2）800kg；（3）2400W
7．（1）5500J；（2）100N；（3）91.7%；（4）100W
8．（1）；（2）；（3）
9．（1）；（2）24W；（3）100N
10．（1）0.1m2；（2）2000N；（3）37.5%
11．（1）1.2×107J；（2）1×105N；（3）20%
12．（1）800N；（2）4×105Pa；（3）150W
13．（1）1000J；（2）0.24m/s
14．（1） ；（2） ；（3）
15．（1）500N；（2）40J；（3）100W
16．（1）；（2）1m ，150J；（3）15W
17．（1）；（2）；（3）
18．（1）800N；（2）；（3）
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