重庆2013-2022十年中考物理分类汇编计算题专题1 力学基础计算

题型四   计算题

考点1   力学基础计算 

1.（重庆2013中考a卷19）电动车以其轻便、实用、环保的优点，深受人们的喜爱，已知一辆电动车的质量为40kg，速度最大可达36km/h，该电动车每次充电，能储存电能3×106 J，其中有72％的电能可以转化为机械能，假设该电动车一直行驶在平直路面上，当它以最大速度匀速行驶时，受到的阻力为30N。

（1）该电动车以最大速度匀速行驶时，电动车牵引力的功率为多大?

（2）该电动车充一次电，以最大速度匀速行驶，最多可连续行驶多长时间?

【答案】（1）300W；（2）2h

【详解】解：（1）电动车在水平路面匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力为：；电动车的速度为：

由可知，电动车牵引力的功率为：

（2）依题意该电动车每次充电，能储存电能3×106 J，其中有72％的电能可以转化为机械能可知，机械能为：

由可知，电动车行驶的距离为：

由可知，该电动车充一次电，以最大速度匀速行驶，最多可连续行驶的时间为：

答：（1）该电动车以最大速度匀速行驶时，电动车牵引力的功率为300W；

（2）该电动车充一次电，以最大速度匀速行驶，最多可连续行驶2h。

2．（重庆2013中考b卷20）随着科学习技术的发展，电动自行车已成为大众化的一种交通工具，小周和他爸爸在一段平直公路上对家里的电动自行车进行了测试，若电动自行车在行驶过程中消耗的电能有75%转化成机械能，电动机的额定功率是240W，正常工作时电流为5A，求：

（1）电动机正常工作时电压是多少?

（2）小周骑着电动自行车测试时，电动自行车以额定功率在平直公路上行驶，获得了速度v随时间t变化的关系图像，如图所示，此过程中电动自行车的牵引力是多大?

（3）若测试中电动自行车一直以额定功率行驶，小周骑着电动自行车匀速经过一段平直公需要1min，小周的爸爸骑车时受到的阻力是小周骑车时的1.2倍，小周的爸爸骑车匀速经过同一路段需要多少时间？

【答案】(1)48；(2)30；(3)72s

【详解】(1)电动机正常工作即以额定功率240W工作，电流等于正常工作的电流5A，根据可知，电动机正常工作时的电压：

(2)电能有75%转化成机械能，由于时间相等，电功率的75%转化为机械功率，，即，，则电动自行车的牵引力：

(3)小周和爸爸以相同的功率匀速骑行，牵引力等于阻力，根据，可得，

，可知，阻力比等于时间比，即，

答∶(1)电动机正常工作时电压是；

(2)此过程中电动自行车的牵引力是；

(3)小周的爸爸骑车匀速经过同一路段需要。

3．（重庆2014中考a卷18）为预防和处置公共场所突发恐怖袭击事件，重庆应急处置小分队的民警驾驶“风火轮”（自平衡电动巡逻车）在重庆火车北站北广场巡逻，如图所示。若一名警察骑着该巡逻车以5m/s的速度匀速前进1min到达犯罪现场，求：

（1）出发前警察距犯罪现场多远？

（2）若巡逻车发动机的牵引力的功率为500W，该巡逻车在匀速行驶过程中受到的阻力为多大？

【答案】（1）300m；（2）100N

【详解】解：（1）警察距犯罪现场的距离：s=vt=5m/s×60s=300m

（2）由；可得，发动机的牵引力：

巡逻车匀速行驶，它受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，故它受到的阻力为：f=F=100N

答∶（1）出发前警察距犯罪现场300m；

（2）若巡逻车发动机的牵引力的功率为500W，该巡逻车在匀速行驶过程中受到的阻力为100N。

4．（重庆2014中考b卷18）据悉成渝高铁客运专线全长308 km，如图所示是永川中山路成渝高铁客运专线建设现场，一架质量为9×105 kg的箱梁正在吊装施工，设箱梁在10 s 内仅匀速下降0.2 m，求：

（1）在这10 s内箱梁下降的速度是多大？

（2）在这10 s内箱梁重力做的功是多少？

【答案】（1）0.02m/s；（2）1.8×106J

【详解】解：（1）依题意箱梁在10 s 内仅匀速下降0.2 m，由可知，箱梁下降的速度为

（2）箱梁的重力为：；重力做的功为

答：（1）在这10 s内箱梁下降的速度是0.02m/s；

（2）在这10 s内箱梁重力做的功是1.8×106J。

5．（重庆2016中考b卷18）家住解放碑的小勇同学乘坐网约车去重庆大剧院看演出，当经过洪崖洞时，小勇手机上显示了这辆网约车的相关信息，如图所示，求：

（1）这辆车从洪崖洞按预计时间到达大剧院的平均速度是多少km/h？

（2）若这辆车沿直线经过长为720m的千斯门大桥的过程中，受到的牵引力恒为3000N，这个过程牵引力做的功为多少焦？

【答案】（1）15km/h （2）2.16×106J

【详解】（1）由图可知，行驶时的距离为2.5km，时间是10min，汽车的平均速度为

（2）根据功的计算公式可得牵引力做功：

答：（1）汽车平均速度是15km/h。

（2）牵引力做的功为 2.16×106J。

6．（重庆2017中考a卷18）重庆至德国杜伊斯堡的中欧班列全程约10800km，运行时间约为300h。中欧班列在平直路面匀速行驶时，和谐型大功率机车提供的牵引力约为9.6×107N。求：

（1）中欧班列运行时的平均速度约为多少千米每小时？

（2）中欧班列在平直路面以20m/s匀速行驶时，机车功率约为多少瓦？

【答案】（1）36km/h；（2）1.92×109W

【详解】解：（1）列车运行时的平均速度：

（2）中欧班列在平直路面以20m/s匀速行驶时，机车功率：

答：（1）列车的平均速度为36km/h；

（2）机车功率为1.92×109W。

7．（重庆2018中考a卷18）如图所示,某公司研发的智能服务机器人,它具有净化室内空气、陪伴老人聊天散步等功能．若它在50N的牵引力作用下,以0.5m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60s,求:

(1)它行驶的路程;

(2)此过程中牵引力所做的功.

【答案】（1）30m；（2）1500J

【详解】解：60秒物体移动的距离：S＝Vt＝0.5m/s×60s＝30m.牵引力F做的功：W＝FS＝50N×30m＝1500J.

 答：（1）它行驶的路程为30m；

(2)此过程中牵引力所做的功为1500J。

8．（重庆2018中考b卷21）如图所示，是我市著名民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车．轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1min所通过的路程为720m．已知轿车总质量m=600kg，受到的阻力f大小恒为轿车重量的0.1倍，轮胎与路面接触的总面积S=3×10﹣2m2 。求：

（1）轿车行驶的速度大小；

（2）轿车对路面产生的压强；

（3）牵引力对轿车做功的功率。

【答案】（1）43.2km/h；（2）2×105Pa；（3）7.2kW。

【详解】（1）匀速直线行驶1min，即60s所通过的路程为720m，

则轿车的速度：；

（2）轿车对水平地面的压力等于车的总重，故压力为：；

轿车对地面的压强为：；

（3）阻力f大小恒为轿车重量的0.1倍，则轿车受到的阻力：；

轿车匀速直线行驶，受力平衡，则牵引力等于阻力，即：，

根据得牵引力做功的功率：。

答：（1）轿车行驶的速度大小为43.2km/h；

（2）轿车对路面产生的压强为2×105Pa；

（3）牵引力对轿车做功的功率为7.2kW。

9．（重庆2021中考a卷18）2020年12月8日，中尼两国共同宣布珠峰的最新高程为8848.86m。体重为500N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力，从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，然后坐汽车到达珠峰大本营。

（1）求火车的平均速度；

（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，求该过程中克服小海重力做的功。

【答案】（1）77km/h；（2）8×105J

【详解】解：（1）火车的平均速度：v===77km/h

（2）克服小海重力做的功 ：W=Gh=500N×1600m=8×105J

答：（1）求火车的平均速度是77km/h；

（2）该过程中克服小海重力做的功是8×105J。

10．（重庆2022中考a卷18）“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

【详解】解：（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

答（1）此过程中该车的速度为10m/s；

（2）此过程中该车牵引力的功率为4×104W。

11．（重庆2022中考b卷18）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。

【答案】（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。