2025年中考物理专题复习：做功与机械能的综合计算 考点练习题（含答案解析）

这是一份2025年中考物理专题复习：做功与机械能的综合计算 考点练习题（含答案解析），共13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．长鼻子校车已在深圳投入使用，如图所示，校车的质量为3.2t，轮胎与地面接触的总面积为0.08m2，校车在水平路面上以36km/h的速度匀速行驶，此时校车所受的阻力为车重的0.02倍（g取10N/kg），求：
(1)校车在0.5h内行驶的路程；
(2)校车静止时对地面的压强；
(3)校车行驶时牵引力做功的功率。
2．柳州在创建全国文明城市的工作中，使用如图的炮雾车对街道进行除尘，已知重为4.8×104N的炮雾车在大小为6.0×103N的牵引力作用下，沿某平直道路匀速行驶50s，通过的路程为100m，忽略其质量变化，车轮与路面总接触面积为0.12m2，求：
(1)该过程牵引力做的功；
(2)该过程牵引力做功的功率；
(3)炮雾车对路面的压强。
3．高速公路已广泛应用ETC收费系统，这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。现有一辆总质量为1800kg的汽车以某一速度驶入ETC通道，汽车在如图所示位置开始减速行驶，经t=5s后运动至ETC收费岛（图中阴影区域）左侧边界，然后以4m/s的速度匀速通过ETC收费岛，其中减速过程中汽车行驶的路程为s1=40m，匀速行驶过程中的路程为s2=30m。不计车长，匀速行驶时所受的阻力为车重的0.2倍。求：
（1）汽车减速行驶过程中的平均速度；
（2）汽车匀速行驶过程中牵引力的大小；
（3）汽车匀速通过收费岛的过程中牵引力做功的功率。
4．“绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车，满载时的总质量为，在平直公路上匀速行驶1000m，用时50s，此过程中汽车牵引力做功，求满载时：
（1）汽车的总重力；
（2）汽车匀速行驶时的速度；
（3）汽车匀速行驶时所受的牵引力。
5．疫情时期，智能配送机器人如图从仓库的仁和站出发，将医疗物资送到了武汉第九医院，该智能配送机器人设计的最大速度是25km/h，空载质量350kg，承载量可以达到150kg，g取10N/kg。
（1）该机器人空载时受到的重力是多少?
（2）若配送机器人在某段平直的路面上由静止开始运动，共用时12s，如图甲是速度v随时间t变化的关系图象，图乙是动力F随时间t变化的关系图象，在7-12s内，配送机器人动力做功的功率是多少?
（3）配送机器人满载静止在水平地面上时，对地面的压强是2×105Pa，求轮胎与地面的总接触面积为多少?
6．物体在5牛的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动，10秒内前进了6米，求此过程中拉力做的功W和拉力的功率P。
7．某超市使用的一款售货机器人，在100N的牵引力作用下，水平匀速直线运动4m所用时间为10s。求：
（1）机器人运动的速度。
（2）机器人匀速直线运动时牵引力的功率。
8．如图所示为一款国产无人驾驶汽车上路进行测试行驶，该款车以10m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了3分钟，消耗汽油0.16kg．已知汽油的热值为4.6×107J/kg，该款汽车的发动机效率为30%，在此过程中，求：
（1）若该车消耗的汽油完全燃烧，放出的热量全部被水吸收，可以使多少千克20℃水温度升高到100℃？
（2）该汽车发动机做的有用功是多少？输出功率是多少？
（3）该车匀速行驶时，牵引力是多大？
9．在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用的拉力在内将的材料提升了，（不计绳重和摩擦，。求：
(1)拉力的功率是多少？
(2)提升材料时，此滑轮组的机械效率是多少？
(3)若绳子能承受的最大拉力为时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？
10．两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，倍受年轻人的喜爱（如图所示）．图中某型号的两轮自平衡电动车最高时速可达18km/h，重量大约30kg，伸缩把手，随身形调整高度．
（1）图中小强的质量是70kg，轮胎与地面的总接触面积是0.01m2，求运动过程中地面受到的总压强是多少帕．（g取10N/kg）
（2）若电动车以最高速度匀速行驶6分钟，求行驶的距离是多少米？
（3）电动车在平直公路上匀速行驶，受到的平均阻力是80N，求电动车在6分钟里克服阻力做的功是多少焦？
11．如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇。该艇满载后的总质量为2.0×105kg。在一次测试中，登陆艇在水中匀速直线行驶1200m，所用的时间为40s，若受到的阻力始终为2.0×105N（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3），求：
（1）登陆艇在测试中的行驶速度；
（2）克服阻力做的功和登陆艇的功率；
（3）登陆艇满载漂浮在水上时受到的浮力和排开水的体积。
12．如图，小明同学质量为50kg，背着重为15N的书包，书包带与小明的肩部接触的总面积为300cm2，求：
(1)小明背着书包走到了三楼的课室，在这过程中他做的功．
(2)此过程小明总共用了20s的时间，他做功的功率是多少？
13．2021年4月，中国海军组织“辽宁”号航母编队在台湾周边海域进行训练，有利于提高维护国家主权、安全、发展利益的能力。我国“辽宁”号航空母舰满载时的排水量m=6.75×104t，它以54km/h的速度匀速航行，受到的阻力f=1.0×107N，设海水密度ρ=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，求：
（1）航行120min通过的路程；
（2）航母排开海水的体积；
（3）航母航行时推进力的功率。
14．小强用天然气烧水，已知天然气的热值是8.4×107J/m3，用掉了2.5m3，烧开这些水需要吸收4.2×107J的热量，求：
（1）完全燃烧这些天然气所放出的热量？
（2）热量利用的效率？
（3）如果所完全燃烧天然气放出的热量全部对外做功，能使20N的物体上升多高？
15．6月5日是世界环境日，为了创造美好的生活环境，我国逐步推广风力发电取代火力发电，实现生态文明建设新环境。下图是某风力发电机正在发电，其发电功率为。
（1）若用密度为的铝合金材料制作风车的桨叶，所用材料的体积为，计算需用材料的质量。
（2）计算该风力发电机工作10s的发电量（）。
（3）若风车10s获得的风能（）为，请计算利用此风车发电时风能的利用率（）。

参考答案
1．（1）18km；（2）；（3）6400W
【详解】(1)校车在0.5h内行驶的路程
(2)校车静止时对地面的压力等于其重力，校车静止时对地面的压强
(3)校车匀速直线行驶，牵引力等于阻力，校车所受的阻力为车重的0.02倍，所以牵引力
校车行驶时的速度，牵引力做功的功率
答：(1)校车在0.5h内行驶的路程是18km；
(2)校车静止时对地面的压强是；
(3)校车行驶时牵引力做功的功率是6400W。
2．（1）；（2）；（3）
【详解】(1)该过程牵引力做的功
(2)该过程牵引力做功的功率
(3)炮雾车对路面的压力等于其重力，炮雾车对路面的压强
答：(1)该过程牵引力做的功为；
(2)该过程牵引力做功的功率是；
(3)炮雾车对路面的压强是。
3．（1）8m/s；（2）3600N；（3）14400W
【详解】解：（1）汽车减速行驶过程中的平均速度
（2）汽车受到的重力
汽车匀速行驶时受到的牵引力
（3）牵引力做功的功率
答：（1）汽车减速行驶过程中的平均速度是8m/s；
（2）汽车匀速行驶过程中牵引力的大小是3600N；
（3）汽车匀速通过收费岛的过程中牵引力做功的功率是14400W。
4．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）汽车的总重力
（2）汽车匀速行驶时的速度
（3）汽车匀速行驶时所受的牵引力
答：（1）汽车的总重力是；
（2）汽车匀速行驶时的速度是；
（3）汽车匀速行驶时所受的牵引力是。
5．（1）3500N；（2）180W；（3）0.025m2
【详解】解：（1）机器人空载时的重力
（2）由v-t图象可知，自行车在7 ~ 12s做匀速直线运动，速度v= 6m/s，由F-t图象可知，在7 ~ 12s机器人的动力F= 30N，则配送机器人动力做功的功率
（3）配送机器人满载时的总重力
配送机器人满载时，对地面的压力
可知，轮胎与地面的总接触面积
答:（1）该机器人空载时受到的重力是3500N；
（2）在7 - 12s内，配送机器人动力做功的功率是180W；
（3）轮胎与地面的总接触面积为0.025m2。
6．30J，3W
【详解】解：拉力做的功为
W＝Fs＝5N×6m＝30J
拉力的功率为
答：此过程中拉力做的功为30J，拉力的功率为3W。
7．（1）0.4m/s；（2）40W
【详解】解：（1）机器人运动的速度
（2）机器人匀速直线运动时牵引力的功率
答：（1）机器人运动的速度为0.4m/s；
（2）机器人匀速直线运动时牵引力的功率为40W。
8．（1）21.9千克．（2）2.2×106J； 1.2×104W；（3）1.2×103N．
【分析】（1）已知汽油的质量，利用Q放＝mq求汽油完全燃烧放出的热量，水吸收的热量和汽油放出的热量相等，求出水温度升高值，再根据Q吸＝cm△t的变形式求出水的质量；（2）利用效率公式的变形公式W＝ηQ放可求出牵引力做的功；知道汽车运动的时间，利用公式即可求出功率；（3）根据P＝Fv变形求出汽车匀速行驶时，牵引力的大小．
【详解】（1）汽油完全燃烧放出的热量： Q放＝mq＝0.16kg×4.6×107J/kg＝7.36×106J；因为Q吸＝Q放，所以水的质量： m水＝＝＝21.9kg；（2）由η＝可得汽车发动机做的有用功： W＝ηQ放＝30%×7.36×106J＝2.2×106J；汽车的输出功率： P＝＝＝1.2×104W；（3）由P＝Fv可得汽车匀速行驶时的牵引力：
F＝＝＝1.2×103N．
9．（1）；（2）；（3）
【详解】(1)由图知，，则绳子自由端移动的距离
拉力做的功
则施加拉力的功率
(2)有用功
机械效率
(3)由可得，动滑轮的重力
由可得，最大物重
此滑轮组的最大机械效率
答：(1)拉力的功率是；
(2)提升材料时，此滑轮组的机械效率是；
(3)若绳子能承受的最大拉力为时，此滑轮组的机械效率最大可提高到。
10．（1）1×105Pa；（2）1800m；（3）1.44×105J．
【详解】（1）平衡车静止时对地面的压力：
F＝G＝mg＝（70kg+30kg）×10N/kg＝1000N，
此时地面受到的压强：
p＝＝＝1×105Pa；
（2）根据v＝得6min行驶的距离为：
s＝vt＝18km/h×＝1.8km＝1800m；
（3）电动车在平直的公路上匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
则牵引力F＝f＝80N，
牵引力做的功：W＝Fs＝80N×1800m＝1.44×105J．
11．（1）30m/s；（2）2.4×108J，6×106W；（3）2.0×106N，200m3
【详解】解：（1）由可得，登陆艇在测试中的行驶速度为
（2）登陆艇满载时克服阻力做的功为
登陆艇的功率为
（3）由题意知，登陆艇满载漂浮在水上时，其受到的浮力等于其自身重力，即
由F浮＝ρ液gV排可得，登陆艇此时排开水的体积为
答：（1）登陆艇在测试中的行驶速度30m/s；
（2）登陆艇满载时克服阻力做的功为，登陆艇的功率为；
（3）登陆艇满载漂浮在水上时受到的浮力为2.0×106N和排开水的体积为200m3。
12．3096J 154.8W
【详解】（1）自身重：G人=mg=50kg×10N/kg=500N，
他做的功：W=（G人+G包）h=（500N+15N）×6m=3096J；
（2）他做功的功率：P=W/t=3096J/20s=154.8W
13．（1）108km；（2）6.75×104m3；（3）1.5×108W
【详解】解：（1）航行
120min=2h
通过的路程
s=vt=54km/h×2h=108km
（2）航母满载时受到的浮力
F浮=G排=m排g=6.75×104×103kg×10N/kg=6.75×108N
航母满载时排开海水的体积
V排==6.75×104m3
（3）航母的速度
v=54km/h=15m/s
航母匀速航行，推进力和阻力是平衡力，推进力和阻力相等，推进力
F=f=1.0×107N
航母航行时推进力的功率
=Fv=1.0×107N×15m/s=1.5×108W
答：（1）航行120min通过的路程是108km；
（2）航母排开海水的体积是6.75×104m3；
（3）航母航行时推进力的功率是1.5×108W。
14．（1）2.1×108J；（2）20%；（3）1.05×107m
【详解】解：（1）完全燃烧这些天然气所放出的热量为
（2）热量利用的效率为
（3）如果所完全燃烧天然气放出的热量全部对外做功，则
物体上升的高度为
答：（1）完全燃烧这些天然气所放出的热量为2.1×108J；
（2）热量利用的效率20%；
（3）能使20N的物体上升1.05×107m。
15．（1）；（2）；（3）10%
【详解】解：（1）由可得需用材料的质量
（2）由可得该风力发电机工作10s的发电量
（3）风能利用率
答：（1）需用材料的质量为；
（2）风力发电机工作10s的发电量为；
（3）风车发电时风能的利用率为10%。