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最新中考物理三轮复习重点计算压轴难题(讲义) 专题04 机械功和功率的综合(常考)计算
展开中考物理复习大致可分为三阶段,即第一轮全面复习、第二轮专题复习和第三轮模拟题练习。
第三轮模拟题练习——这一阶段是检查学生整体复习情况,查漏补缺,提高应试能力,提高学生成绩的关键阶段。
这段时间教师主要任务是从试卷中发现复习中存在的问题,及时评讲,同时要注意增强学生自主学习能力,让学生学会自我反思、总结解题方法和应试技巧;同时也要加强对学生心理的调节,让学生适应中考的考试状态,能够在临考时发挥出正常水平,避免因心情过于紧张而导致发挥失常。
2023年中考物理三轮复习实验和计算压轴及创新题精准练的41个专题突破(全国通用)
第二部分 新课标16类中考重点计算压轴难题
专题04 机械功和功率的综合(常考)计算(共14道题)
1. (2022江苏连云港)2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用,一款智能送餐机器人的重力是,如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动,它所受到的阻力为。机器人的重力做功 J,牵引力对机器人做功 J。
【答案】 0 3000
【解析】重力的方向是竖直向下的,机器人在水平路面上运动,没有在重力的方向上通过一定的距离,重力没有做功,即重力做功为零。
机器人匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是平衡力,由二力平衡条件得到牵引力
F=f=60N
牵引力对机器人做功
W=Fs=60N×50m=3000J
2. (2022甘肃金昌)小勇放学后,背着重40N的书包沿水平路面走了200m,用时3min,又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家,小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为 J,他所做总功的功率是 _W。
【答案】 360 24
【解析】小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向,所以他背着书包在水平路面行走时,他对书包不做功,只在爬楼过程对书包做了功。所做的功
上楼时,小勇不仅要克服书包的重力做功,还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功
做的总功
整个过程所用时间
所做总功的功率
3. (2022甘肃兰州)如图所示,物块在水平拉力(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动,其中。已知物块在段和段分别以和的速度匀速运动,且在段、段所受摩擦力分别为和,则该物块通过段和段所用的时间之比为 _,拉力在段做功的功率为 W。
【答案】 2∶1 2
【解析】由速度公式可得,该物块通过AB段所用时间
通过CD段所用时间
则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为
物块在AB段做匀速直线运动,处于平衡状态,所受的拉力
根据
可知拉力F在AB段做功的功率
4. (2022深圳)一校车质量为30t,车轮与地面总接触面积为0.5m2,水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍,校车匀速行驶200米,问:
(1)求车对地面的压强;
(2)校车2小时内行驶了150km,问平均速度超不超过限速(限速80km/h);
(3)整个过程牵引力做功多少?
【答案】(1)6×105Pa;(2)不超过;(3)1.8×106J
【解析】(1)校车质量m=30t=3×104kg
校车的重力
校车对地面压强
(2)校车行驶的平均速度
因为75km/h小于限速80km/h,所以校车的平均速度不超过限速。
(3)水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍,所以牵引力
整个过程牵引力做功
答:(1)车对地面的压强为6×105Pa;
(2)校车2小时内行驶了150km,平均速度不超过限速;
(3)整个过程牵引力做功1.8×106J。
5. (2022安徽)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。
【答案】(1)1000N;(2)6000W
【解析】(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。
6. 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?
【答案】(1)3km;(2)1×106Pa;(3)250W
【解析】(1)小林家到市民广场的距离
s=vt=12km/h×=3km
(2)车对地面的压力
F=G总=(m人+m车)g=(40kg+10kg)×10N/kg=500N
车对水平地面的压强
(3)平衡车的最大速度
v=18km/h=5m/s
因平衡车的最大速度匀速直线行驶时处于平衡状态,平衡车的动力和所受的阻力是一对平衡力,所以,平衡车的动力
F′=f=0.1G总=0.1×500N=50N
平衡车动力的功率
P==50N×5m/s=250W
7. (2022黑龙江牡鸡)如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物,现将质量为1t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)1.5×104J;(4)3×103W
【解析】(1)货物上升的速度
(2)货物所受的重力
G=mg=1000kg×10N/kg=104N
(3)叉车提升货物时对货物所做的功
W=Fs=104N×1.5m=1.5×104J
(4)叉车提升货物的功率
8. (2022四川成都)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)7×103J;(2)25×105Pa
【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总,即
F=G总=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=700N×10m=7×103J
(2)由受力分析可知,大米对手的压力F压大小等于大米的重力G大小,即
F压=G=mg=5kg×10N/kg=50N
由可得,手受到的压强为
答:(1)电梯对他的支持力做的功为7×103J;
(2)他的手受到的压强为2.5×105Pa。
9. (2022四川内江)车速过快是造成交通事故的重要原因之一,为限制车速,常常在下坡路段设置减速带。如图所示是有减速带的斜坡示意图,在倾角为的斜坡上有7个减速带,相邻两个减速带间的距离均为50m。现有一辆质量为1.2t的小汽车,从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下滑,由于减速带、小汽车制动等因素的影响,使得小汽车通过相邻减速带间的平均速度均为10m/s。(小汽车的长度不计,减速带的宽度不计,g=10N/kg)则:
(1)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是多少?
(2)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中,重力做的功为多少?
【答案】(1);(2)
【解析】(1)小汽车通过相邻减速带的时间
由题意,小汽车通过全部减速带的时间
(2)小汽车下降的高度
小汽车重力
重力做功
10. (2022上海)用大小为5牛的水平方向的拉力F使重力为 20 牛的物体在 10 秒内匀速运动 10 米,求这段时间里物体拉力F做的功W 和功率 P。
【答案】50J;5W
【解析】物体沿水平方向做匀速直线运动,此过程中拉力做的功
W=Fs=5N×10m=50J
拉力的功率
答:这段时间内拉力做的功为50J,功率为5W。
11. (2022辽宁营口)随着科技发展,有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时,机器人与食物的总质量为30kg,轮子与水平地面的接触面积为1×10-3m2,机器人受到的阻力为30N。求:
(1)静止时机器人对水平地面的压强;(g取10N/kg)
(2)机器人水平匀速运动36m,用时1min,牵引力做功的功率是多少?
【答案】(1)3×105Pa(2)18W
【解析】(1)机器人与食物对地面压力
F=G=mg=30kg×10N/kg=300N
机器人对水平地面的压强
(2)在地面上匀速运动,牵引力
F1=f=30N
方法(一)
牵引力做功
W=F1s1=30N×36m=1080J
牵引力做功的功率
方法(二)
机器人匀速运动的速度
由的推导公式求出牵引力做功的功率
P=F1v=30N×0.6m/s=18W
答:(1)车静止时对地面的压强是3×105Pa;
(2)车匀速行驶时的功率是18W。
12. (2022四川重庆)“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。
【答案】(1)10m/s;(2)4×104W
【解析】(1)由题意可知,根据公式可得此过程车的速度为
(2)根据公式P=Fv可得,该车牵引力的功率为
P=Fv=4×103N×10m/s=4×104W
13. (2022甘肃金昌)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)。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。
【答案】(1);(2)36km;(3)
【解析】(1)满载时汽车对水平地面的压力为
满载时汽车对水平地面的压强
(2)行驶的距离是
(3)若汽车在额定功率下输出有用的功率为
汽车在匀速行驶过程中牵引力为
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
14. (2022贵州黔东南州)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、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200cm2。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);(2)
【解析】(1)汽车和人的总质量
汽车和人对地面的压力等于人和车的总重力
汽车静止时对地面的压强
(2)车在某平直路段匀速行驶,牵引力等于摩擦阻力
此过程小汽车牵引力的功
汽车牵引力做功的功率
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
额定乘客人数
5
电动机额定电压
500V
电动机额定功率
100kW
电池容量
500Ah
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