2023年中考物理二轮复习练习 功和功率计算

这是一份2023年中考物理二轮复习练习 功和功率计算，共30页。试卷主要包含了计算题等内容，欢迎下载使用。
一、计算题
1．2022年北京冬奥会成功举办，带动3亿人上冰雪。如图所示是一款雪地摩托，人和摩托总质量为200kg，静止时与地面接触的总面积为2000cm2，当其以最大功率36kW在水平雪地上匀速直线行驶时，最高速度可达72km/h。求：
（1）雪地摩托静止时对水平地面的压强；
（2）当该车以最大功率在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶时所受阻力。
2．如图是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人，其质量为500kg，履带与冰面总接触面积为0.4m2，机器人在水平冰面上匀速直线行驶1800m用时10min，受到的阻力是自身重力的0.1倍（g取10N/kg）。求：
（1）机器人受到的重力；
（2）机器人静止时对水平冰面的压强；
（3）机器人在行驶过程中的功率。
3．在某次引体向上的测试中，鲁能巴罚中学初二某班的小才例学（男）体重为60kg，求：
（1）在引体向上测试中，若他每次上升将自身重心提高0.5m，则他每做一次引体向上做功多少J？
（2）在引体向上测试中，小才同学一分钟完成12个标准的引体向上，请问小才同学做功的平均功率是多少W？
4．一辆轿车以72km/h的速度在水平路面上沿直线匀速行驶10min，轿车的质量为1.5t，行驶时所受阻力为车重的0.2倍（g取10N/kg）。求：
(1)汽车受到的牵引力；
(2)在这段时间内牵引力所做的功；
(3)在这段时间内牵引力所做的功的功率。
5．如图为某盘山公路。汽车沿着公路，可以驶上高耸入云的山峰。为什么盘山公路要修成S形呢？因为盘山公路相当于斜面，省力而安全。若从山底到山顶的盘山公路长6000m，山高900m，一辆5t的小型货车以恒定功率165kW，匀速沿盘山公路从山底开上山顶，用时10min。在货车从山底到山顶过程中，阻力大小不变。求：
（1）货车克服重力做的功和发动机对货车做的功；
（2）货车所受阻力大小。
6．中国已成为机器人与智能装备产业全球最大应用市场；如图所示是送餐机器人工作时的情景，某次送餐时，机器人1min内在水平路面匀速直线移动20m，送餐机器人总质量60kg，与地面接触的总面积为100cm2，牵引力功率恒为90W；（g取10N/kg）求：
（1）机器人送餐时所受的总重力；
（2）机器人对地面的压强；
（3）机器人所受的阻力。
7．图中某智能机器人的质量为80kg，其轮子与水平地面接触的总面积为5×10-4m2。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为1m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求：（取g=10N/kg）
（1）机器人对水平地面的压强；
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力；
（3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做的功。
8．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9.0×103W。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。
9．为了防止噪声污染，载重汽车不让进入市区行驶。一辆载重汽车装满货物后，质量为1.8×104kg，匀速前行600m，受到的阻力为1.5×106N。（g=10N/kg）。求：
（1）汽车的重力；
（2）汽车牵引力所做的功。
10．在一次跳伞表演中，运动员在的时间内竖直向下匀速降落了。若运动员和降落伞作为整体受到的重力为，求这个整体在该过程中：
（1）所受阻力的大小；
（2）所受重力做功的功率。
11．一辆汽车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率为，受到的阻力是1600N，求：
（1）汽车行驶10min牵引力所做的功；
（2）汽车10min行驶的路程；
（3）汽车的行驶速度。
12．某机动车以恒定功率20kW由静止启动，其v-t图像如图所示，20秒后达到匀速直线运动，假定行驶中受到的阻力恒定不变为1×103N，求：
（1）车子能达到最大的速度；
（2）机动车前20秒内牵引力做的功。
13．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。
14．如图1是某新型太阳能汽车，汽车（包括司乘人员）的总质量为1200kg，汽车与水平地面接触的总面积为0.6m2，在水平路面上做直线运动，v-t图像如图2（g=10N/kg）。
（1）求汽车静止时对水平地面的压强；
（2）10s~20s内，牵引力大小不变，所做的功为30000J，求10s~20s：
①汽车的功率；
②牵引力的大小。
15．如图甲所示，有一底面积为0.01m2，质量为3kg的正方体物块，在拉力F的作用下在水平面上做直线运动。拉力随时间变化、速度随时间变化图象分别如图乙、丙所示，已知物块在2～4s的运动距离为2m。求：
（1）物块静止时对水平面的压强；
（2）在2～4s物块受到的摩擦力；
（3）在前6s内，拉力F做的功。
16．国产大飞机C919在上海浦东国际机场4号跑道进行首次高速滑行测试。假如测试当天，C919的总质量为60t，飞机轮与地面的总接触面积2m2，在水平跑道上匀速直线运动的过程中受到的摩擦阻力是飞机总重的0.1倍，g取10N/kg，求C919：
（1）受到的重力大小；
（2）静止停放在水平跑道上时对地面的压强大小；
（3）匀速直线滑行100m过程中牵引力所做的功。
17．如图所示，是某同学陪奶奶去超市买的一桶食用油，奶奶说这桶里的油有10斤。已知食用油的密度为0.92×103kg/m3，1L=1dm3。
（1）请通过计算判断奶奶说的话是否正确；（1千克等于2斤）；
（2）该同学提着这桶油在水平路面上走了10m，求此过程中拉力对油做的功；
（3）该同学提油时感觉到很勒手，请你提出一种解决该问题的方法，并简述其中所运用的物理知识。
18．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，从黑虎泉站出发以的速度匀速行驶到泉城广场站，所用时间约为，牵引力是。取，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？
19．如图是我省江淮汽车集团推出的一款新型汽车，总质量为1.8×103kg，在性能测试中，沿平直公路匀速直线行驶，行驶过程中汽车受到的阻力为总重的0.02倍，在180s的测试时间内汽车匀速行驶了1800m。 求：
（1）测试过程中汽车受到的牵引力大小；
（2）此过程中汽车牵引力做功的功率。
20．某轿车的质量是1200kg，车轮与地面的总接触面积是0.08m2（g=10N/kg）
（1）轿车空载静止时，对水平地面的压强为多少？
（2）在平直的公路上以恒定的功率测试轿车性能时，轿车由静止开始运动，水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图所示。t=20s后，轿车以30m/s的速度做匀速直线运动，则在20-40s时间内牵引力做的功为多少？轿车发动机的功率为多大？
21．某同学用如图所示的装置匀速提升重力为200牛的物体，滑轮重力和摩擦不计，若物体在以0.3m/s的速度匀速上升0.6米。求：
（1）拉力做的功 W；
（2）所用的时间t；
（3）拉力的功率P。
22．如图所示是中国新一代通用型导弹驱逐舰169号（武汉舰），其满载时的排水量约为7×103t，当驱逐舰以60km/h的速度在海面上匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01倍（海水的密度取1.0×103kg/m3）。则：
（1）在水面下3.5m深处，船体受到海水的压强是多少？
（2）驱逐舰满载时，排开海水的体积是多少？
（3）驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？
（4）驱逐舰满载时，以60km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，牵引力所做的功是多少？
23．“共建卫生城市，构建美好家园”，如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情段。某次喷酒完后，该车在的牵引力作用下，匀速通过200m的平直道路用时20s。求：
（1）此过程中该车的速度；
（2）此过程中该车牵引力的功率。
24．一辆质量为1.6×104 kg的新能源汽车在平直公路上匀速行驶，汽车受到的阻力为1.6×103N，匀速行驶1000 m，用时50s，求汽车匀速行驶的过程中：
（1）汽车的速度；
（2）50s内汽车牵引力所做的功；
（3）汽车发动机的功率。
25．如图所示为一款号称最轻便的可折叠的空气自行车，它由尼龙材料通过3D打印制作而成，它的质量为1.2kg。当一个质量为58.8kg的骑手骑着该自行车在水平路面匀速前进时，车速为5m/s，所受阻力为总重的0.1倍，当该骑手骑行30分钟时，求：
（1）该骑手骑车时的功率；
（2）该骑手所做的功。
26．第十二届中国（南宁）国际园林博览会为打造“智慧园博”，引入纯电动无人驾驶观光车，供市民免费乘坐游览，如图所示。若观光车与乘客总质量为600kg，轮胎与地面的总接触面积为0.02m2，在园内某段平直路面上匀速行驶30m，用时10s，牵引力为2×103N，求：
（1）观光车行驶的速度；
（2）牵引力做的功；
（3）观光车静止在水平地面上时对地面的压强。
27．已知物体的重力势能的表达式为Ep=mgh，动能的表达式为Ek=mv2，其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如图所示是运动员投掷铅球的场景。运动员在距地面高h=1.5m处，将质量为4kg的铅球以6m/s的速度沿斜上方抛出，空气阻力忽略不计。求∶
（1）铅球刚被抛出时的动能Ek1和重力势能Ep1；
（2）铅球从抛出到落地的过程中，重力做的功W；
（3）铅球落地前瞬间的动能Ek2
28．魅力中国城，曲靖在加油。为了倡导绿色出行，智能共享单车来啦！近阶段曲靖投放了大量支付宝扫描付款的质量为8kg哈罗单车。体重52kg的小明在水平路面上匀速骑行时，所受阻力是总重力的0.06倍。求：
（1）此时自行车匀速行驶时所受的牵引力；
（2）小明以18km/h的速度匀速骑行时克服阻力做功的功率；
（3）小明以18km/h的速度匀速骑行10min牵引力所做的功。
29．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40cm2，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。
30．如图所示为华山湿地公园的“河道保洁船”清理水面垃圾时的情景，保洁船的质量为2.5t。它某次工作时以1m/s的速度做匀速直线运动，其牵引力做了2.5×106J的功，保洁船工作50s，求：这段时间内。
（1）保洁船运动的路程；
（2）牵引力。
31．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。
32．如图所示，小明在单杠上做引体向上运动，每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为600N，握拳时手臂的长度为0.6m，完成8次引体向上所用的时间为20s。求：
（1）小明完成1次引体向上所做的功；
（2）20s内小明做引体向上的功率。
33．上海自主研发了一种氢燃料汽车质量是2t，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，5min内在水平路面上匀速直线行驶了9000m，已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍。（g取10N/kg）求：
（1）汽车的速度是多少？
（2）汽车牵引力是多少？
（3）汽车牵引力所做的功和功率是多少？
34．如图所示是疫情期间推出的一款消毒机器人。使用前对机器人进行测试，在储液箱中装满消毒液，关闭喷洒装置并使机器人在水平地面上做匀速直线运动，相关数据如表。（消毒液密度ρ取1.0×103kg/m3）求：
（1）该机器人在水平地面做匀速直线运动时，受到的牵引力为多少牛？
（2）若装满消毒液的机器人乘坐电梯上升10m，克服重力做功多少焦？
35．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1.6t，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.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。
36．一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为202kW，速度为80km/h。汽车行驶2h；
（1）发动机做的功是多少?
（2）卡车的牵引力是多大?
37．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。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。（）
（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。
38．如图所示，某电动叉车拾升石材的情景。电动叉车将石材完成一次最大起升高度，用时，其项目参数如下表。（g取）
（1）求石材被抬升的速度；
（2）求电机对石材做的功及做功功率；
（3）求空载的电动叉车静止时对水平地面的压强。
39．如图所示，为积极践行“碳达峰”和“碳中和”理念，合肥市公交集团又增加了一批新能源纯电动公交车投入运营，该公交车既节约能源又减少碳排放。已知一辆新能源纯电动公交车与乘客的总质量为5×103kg，该公交车在平直的公路上匀速行驶时所受阻力是车总重的0.2倍。求：
（1）该公交车在平直公路上匀速行驶时的牵引力大小；
（2）如果该公交车沿平直路面匀速行驶的速度为54km/h，则在2min内该公交车的牵引力做功多少焦耳？
40．如图，某型号无人机的质量为2.5kg，在水平方向上以最大速度匀速飞行6km过程中，消耗3.6×104J电能，其中60%转化为机械能。求：
（1）悬停时，无人机受到的升力有多大？
（2）从地面飞到离地10m高处过程中，无人机克服自重做了多少功？
（3）以最大速度沿水平方向匀速飞行过程中，无人机受到的水平推力是多少？
设备参数
空载质量/kg
50
储液箱容积L
20
测试数据
行驶时间/min
1
行驶路程/m
30
行驶功率/W
180
项目
参数
额定载重（）
1500
最大起升高度（m）
3
空载行驶速度（）
5
空载质量（）
720
轮胎接地总面积（）
0.08
参考答案：
1．（1）1×104Pa；（2）1800N
【详解】解：（1）雪地摩托静止时，对水平地面的压力大小等于车的重力，即压力
F=G=mg=200kg×10N/kg=2000N
雪地摩托静止时对水平地面的压强
（2）雪地摩托的最大功率为
P=36kW=36000W
最高速度为
v=72km/h=20m/s
该车以最大功率在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶时，受到阻力大小等于牵引力大小，由
可得，阻力大小为
答：（1）雪地摩托静止时对水平地面的压强为1×104Pa；
（2）该车以最大功率在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶时，所受阻力为1800N。
2．（1）5000 N；（2）1.25×104 Pa；（3）1500 W
【详解】（1）机器人质量为，根据
（2）履带与冰面总接触面积为，机器人对地面的压力
根据压强公式
（3）由于机器人在水平冰面上匀速直线行驶，故牵引力等于阻力
机器人在水平冰面上匀速直线行驶，用时
故机器人的速度
根据功率公式
答：（1）机器人受到的重力为；
（2）机器人静止时对水平冰面的压强为；
（3）机器人在行驶过程中的功率为。
3．（1）300J；（2）60W
【详解】（1）他的重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
做引体向上时所做的功
W=Gh=600N×0.5m=300J
（2）他1min内所做的总功
W总=12W=12×300J=3600J
平均功率
答：（1）他每次引体向上做功为300J；
（2）小才同学做功的平均功率是60W。
4．(1)3000N；(2)；(3)
【详解】(1)汽车沿直线匀速行驶过程中，牵引力与其所受的摩擦力相同，为
(2)汽车的牵引力做功为
(3)汽车的牵引力功率为
答：(1)汽车受到的牵引力为3000N；
(2)在这段时间内牵引力所做的功为；
(3)在这段时间内牵引力所做的功的功率为。
5．（1）4.5×107J，9.9×107J；（2）9000N
【详解】解：（1）货车的重力为
货车克服重力做的功
由得，发动机对货车做的功
（2）汽车克服阻力做的功
由得，货车所受阻力大小为
答：（1）货车克服重力做的功为4.5×107J，发动机对货车做的功为9.9×107J；
（2）货车所受阻力大小为9000N。
6．（1）600N；（2）6×104Pa；（3）270N
【详解】解：（1）送餐机器人的总重力为
G=mg=60kg×10N/kg=600N
（2）机器人对水平地面的压力为
F压=G=600N
机器人对地面的压强为
（3）由可知，牵引力做的功为
W=Pt=90W×1×60s=5400J
由W=Fs可知，牵引力为
因为机器人做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，机器人所受的阻力为
f=F=270N
答：（1）机器人送餐时所受的总重力为600N；
（2）机器人对地面的压强为6×104Pa；
（3）机器人所受的阻力为270N。
7．（1）；（2）40N；（3）1200J
【详解】解：（1）机器人的重力
机器人对水平地面的压强
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时，受平衡力，牵引力等于阻力，则牵引力
（3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s移动的距离
此过程中牵引力做的功
答：（1）机器人对水平地面的压强是；
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力是40N；
（3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做的功是1200J。
8．（1）15m/s；（2）1.08×106J
【详解】解：（1）根据题意可知，汽车匀速行驶的路程s=1800m，所用时间t=120s，整个过程中汽车行驶的速度为

（2）根据题意可知，汽车匀速通过朝天门长江大桥的汽车牵引力的功率恒为P=9.0×103W，所用时间t=120s，则整个过程中汽车牵引力所做的功为

答：（1）整个过程中汽车行驶的速度为15m/s。
（2）整个过程中汽车牵引力所做的功为1.08×106J。
9．（1）1.8×105N；（2）9×108J
【详解】（1）由题意知
所以车的重力为
（2）由于车在牵引力作用下匀速前行，受到的阻力为1.5×106N，根据二力平衡
根据
（1）汽车的重力为；
（2）汽车牵引力所做的功为。
10．（1）1000N；（2）6000W
【详解】解：（1）有题可知，运动员在做匀速直线运动，故受到的阻力与重力是一对平衡力，故阻力为
（2）重力做的功为
所受重力做功的功率为
答：（1）所受阻力的大小1000N；
（2）所受重力做功的功率为6000W。
11．（1）；（2）；（3）25m/s
【详解】解：（1）发动机的功率为，则汽车行驶10min牵引力所做的功
（2）汽车在水平路面上匀速行驶，则它受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，受到的阻力是1600N，则牵引力也等于1600N，由W=Fs得，汽车10min行驶的路程
（3）汽车的行驶速度
答：（1）汽车行驶10min牵引力所做的功为；
（2）汽车10min行驶的路程为；
（3）汽车的行驶速度25m/s。
12．（1）20m/s；（2）4×105J
【详解】解：（1）因汽车20s后达到匀速直线运动，此时汽车处于平衡状态，汽车的驱动力和阻力是一对平衡力，所以，汽车的驱动力F=f=1×103N，由可得，汽车的最大速度
（2）机动机车的工作时间t=20s，且在这段时间内机动车的功率不变；由可得，整个过程中发动机做的功
答：（1）车子能达到最大的速度为20m/s；
（2）机动车前20秒内牵引力做的功为4×105J。
13．(1)10m/s (2)1.5×103N (3)2.7×106J，1.5×104W
【详解】(1)汽车行驶的路程
汽车行驶的时间
汽车匀速行驶的速度
(2)由于汽车匀速行驶，所以汽车受到的牵引力等于阻力
(3)此过程中汽车牵引力做功
汽车牵引力做功的功率

答：(1)汽车匀速行驶的速度为10m/s；
(2)汽车受到的牵引力为1.5×103N；
(3)此过程中汽车牵引力所做的功为2.7×106J，做功的功率为1.5×104W。
14．（1）2×104Pa；（2）①3000W；②200N
【详解】解：（1）汽车静止时对水平地面的压力为
F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N
汽车静止时对水平地面的压强为
（2）①由于汽车10s~20s内，所做的功为30000J，根据可得，汽车的功率为
②由图2可知，10s~20s内汽车做匀速直线运动，速度大小v=15m/s，汽车运动的距离为
s=vt=15m/s×(20s-10s)=150m
由题意可知，10s~20s内，牵引力大小不变，做功为30000J，根据W=Fs可得，牵引力为
答：（1）汽车静止时对水平地面的压强为2×104Pa；
（2）10s~20s内，牵引力所做的功为30000J，那么：
①汽车的功率为3000W；
②牵引力大小为200N。
15．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）物块对水平面压力
物块对水平面的压强
（2）由图象可知物块在4～6s做匀速直线运动，摩擦力f与拉力F大小相等，即
物块运动过程压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力不变。所以2～4s物块受到的摩擦力
（3）0～2s物块处于静止状态拉力不做功，已知物块在2～4s运动的距离，2～4s拉力F做的功
物块在4～6s内运动的距离
4～6s拉力F做的功
前6s拉力F做的功
答：（1）物块静止时对水平面的压强是；
（2）在2～4s物块受到的摩擦力是6N；
（3）在前6s内，拉力F做的功是42J。
16．（1）6×105N；（2）6×105Pa；（3）6×106J
【详解】解：（1）C919的重力
（2）C919静止停放在水平跑道上时对地面的压力
C919对地面的压强
（3）因C919做匀速直线运动的过程中处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，C919匀速直线运动的过程中的牵引力
匀速直线滑行100m过程中牵引力所做的功为
答：（1）C919的重力为6×105N；
（2）C919静止停放在水平跑道上时对地面的压强为3×105Pa；
（3）C919匀速直线滑行100m过程中牵引力所做的功为6×106J。
17．（1）不正确，计算过程见解析；（2）0；（3）见解析
【详解】解：（1）由图可知，食用油的体积为
V=5L=5dm3=5×10-3m3
食用油的质量为
m=ρV=0.92×103kg/m3×5×10-3m3=4.6kg
4.6kg=4.6千克=9.2斤
由于9.2斤