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2020年中考物理真题集锦——专题五十二:功、功率综合计算
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2020年中考物理真题集锦——专题五十二:功、功率综合计算
1.(2020枣庄,11)一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F,如图甲所示;F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是( )
A. 当t=1s时,木块受到的摩擦力是0
B. 当t在2~4s内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为5N
C. 当t在4~6s内,拉力F的功率为6W
D. 当t在2~6s内,木块的机械能保持不变
2.(2020荆门,6)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力所做的功为( )
A. 10J B. 30J C. 50J D. 80J
3.(2020随州,7)物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N,则以下判断正确的是( )
A.该物块在CD段的惯性比AB段大
B.该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C.拉力F在AB段所做的功为20J
D.拉力F在CD段做功的功率为10W
4.(2020泸州,12)如图所示,已知固定斜面长5m、倾角为30°,木箱重150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,关于木箱所受的力对木箱做的功,下列判断正确的是( )
A. 木箱克服重力做功的大小为500J
B. 木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J
C. 推力做功的大小为500J
D. 斜面支持力做功的大小为375J
5.(2020荆门,7)如图所示,置于水平地面上的容器中盛有密度为0.8×103kg/m3的液体,质量为0.3kg、边长为5cm的正方体用细绳悬挂在容器上方的位置A,已知正方体底部距液面的高度为0.4m,剪断细绳后该正方体沿竖直方向下落,最终停在容器底部B点,此时液体的深度为0.8m。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. 正方体静止在位置A时拉力的大小为0.3N
B. 正方体在液体中受到的浮力为3N
C. 正方体从开始下落至其底部刚与液面接触的过程中重力做功为2.4J
D. 正方体静止在容器底部B时,水对正方体底面的压力为16N
6.(2020西宁,9)如图甲所示,用弹簧测力计水平拉一木块,使它在水平长木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的两段图象,下列说法正确的是( )
A. 图甲中木块受到的拉力为3.8N
B. 木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1∶2
C. AB段和BC段拉力做功的功率之比为2∶1
D. AB段和BC段木块速度之比1∶2
7.(2020湘潭,24)用20N的水平推力,将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了5m。在此过程中,购物车的重力做功 J,水平推力对购物车做功 J。
8.(2020天津,18)小明在超市购物时,用10N的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进10m,用时10s,则推力做的功等于______J,推力的功率等于______W。
9.(2020广安,17)放在水平地面上的物体,质量为5kg,在30N的水平拉力作用下,沿水平方向运动了10m,所用时间为20s,那么重力做功______J,拉力的功率是______W(g=10N/kg)。
10.(2020遂宁,13)2020年6月23日9时43分,我国在四川西昌卫早发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射了北斗导航系统最后一颗组网卫星,标志着北斗导航卫星全球组网成功,能够为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航和授时服务。长征三号乙运载火箭发动机用的是偏二甲肼作为燃料,其热值是4.25×107J/kg,若完全燃烧2吨偏二甲肼,共放出 ▲ J热量;火箭加速上升时,火箭的机械能 ▲ (选填 “增大”、“减小”或“不变”)。
11.(2020毕节,13)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,则0~3sF对物体做的功为_____J,3~6s物体受摩擦力大小为______N.6~9s F对物体做的功为_______J.
12.(2020咸宁,16)如图所示,质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的3/5,则她上半身的重力约为___N。她在一段时间内做了40个仰卧起坐,每次时起上半身重心上升的距离均为0.3m,则她在这段时间克服重力做的功约为_____J。
13.(2020恩施,19)国产雪龙2号极地科考破冰船配备15000kW总动力,能以2~3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行。2019年11月23日,雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。若此次破冰所用功率为6000kW,向前破冰行驶速度是3.6km/h,则破冰船产生的向前推力大约是______N。
14.(2020益阳,19)一辆重型卡车正在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶,卡车的牵引力为1.0×104N。卡车行驶1min后发动机做的功是_______J,发动机做功的功率为________W。
15.(2020绵阳,17)宽握距引体向上要求:两手用宽握距正握(掌心向前)单杠,略宽于肩,两脚离地,两臂自然下垂伸直,用力将身体往上拉起,下巴超过单杠时稍作停顿,然后回复完全下垂,即为完成1次,小明同学体重600N,正握单杠且两臂自然下垂伸直时,下巴与单杠的高度差是0.4m,他在某次测试中, 1min内完成了10次引体向上,则他完成1次引体向上至少做功_______J, 整个测试过程中做功的平均功率最小是______W。
16.(2020云南,13)我国自主创新研发成功的全磁悬浮人工心脏为心衰患者带来重获新生的希望,被医学界亲切地称为“中国心”。若人工心脏推动血液流动的功率为1.6W,则每分钟心脏对血液做功____ J。 医生利用听诊器检查心脏的工作情况,说明声音可以传递______。
17.(2020湘西,19)某型号起重机在10s内将大石块沿竖直方向匀速提升,做了5×104J的功,则该起重机提升大石块的功率为 W。
18.(2020天水,13)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示(g=10N/kg),则:当t=140s时,物块M在水中处于 (选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态;当t=140s时,水对容器底部的压力大小是 ;图乙中a的值是 ;40~140s时段,浮力对物体做功是 。
19.(2020襄阳,17)如图所示,斜面长5m,高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为150N,绳重不计。则木块与斜面间的摩擦力为______N(g取10N/kg)。
20.(2020贵港,18)如图所示,在3N的拉力F作用下,重为20N的物体A以0.2的速度匀速移动了0.4m,不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦,则拉力所做的功是______J,功率是______W。
21.(2020黔东南,11)浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为2N、10N,该金属块受到的浮力为 N,金属块的体积为 m3。若上表面距离水面的深度为0.4m,现用3N的力把金属块提升0.1m,则此力对物体做的功为 J,此时金属块受到的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)。
22.(2020通辽,16)假期,小明坐客车去旅游。当客车行驶到高速公路保持车距标识牌“0m”处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁,此时客车上速度计显示为“80km/h”。当客车匀速行驶到标识牌“100m”处时,小汽车匀速行驶到了标识牌“200m”处,小汽车______(选填“已经”或“没有”)超速;若此时小汽车的功率为80kW,它受到的阻力为______N。(此高速路段限定小汽车最高速度为“120km/h”)
23.(2020遵义,19)自2020年6月1日起在全国开展“一盔一带”安全守护行动,“盔”指的是头盔,“带”则是安全带。汽车行驶过程中安全带是人们生命安全的保障之一、如图是某品牌汽车,该款汽车质量为1.6t,汽车静止时轮胎与水平地面总接触面积为0.08m2。(g取10N/kg)
(1)系安全带是为了减小汽车紧急刹车时乘客由于______带来的伤害;
(2)求该汽车静止在水平地面上时对地面的压强______;
(3)若该汽车以20m/s的速度匀速行驶10min,此时汽车所受阻力为车重力的0.1倍,求牵引力做的功______。
24.(2020朝阳,27)某旅行车满载时总质量为8t, 车轮与地面接触的总面积为0.4m2。求:
(1)旅行车满载静止在水平地面上,对地面的压强是多少?
(2)如果在某路段,旅行车牵引力的功率恒定为72kW,当它以的速度匀速行驶时,受到的阻力是多少?
(3) 2020年的年底,朝阳至北京的高铁将开通,该段铁路线长约450km,若高铁列车全程以360km/h的最高设计速度行驶时,受到的阻力为1.4×105N,则列车从朝阳到北京需要多少小时?列车要克服阻力做多少功?
25.(2020孝感,16)如图所示,水平地面上M点有一质量为60kg的箱子,现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点,所用时间30s,MN间的距离为15m(g=10N/kg)。求:
(1)箱子所受的重力;
(2)箱子运动的速度;
(3)若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍,则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。
26.(2020本溪,26)如图中是一辆满载防疫物资的货车,货车满载时,车轮与水平地面接触的总面积为1m2,对地面的压强为5×105Pa。货车到送货地点要经过一座路面平直的桥梁,这座桥限重55t。(g取10N/kg,柴油的热值q=4.3×107J/kg)
(1)请通过计算货车满载时车和货物的总质量,判断货车是否允许通过这座桥;
(2)货车以20m/s的速度在平直公路行驶,发动机的输出功率为200kW,求货车受到的阻力;
(3)若货车发动机的效率为40%,以20m/s的速度在该平直公路上行驶17.2km,消耗柴油的质量是多少?
27.(2020黄冈,17)如图所示是某款用于临床治疗的微量注射泵,通过其智能微推进系统,可以给病人实施高精度、小流量的药液注射。某次注射时使用的薄壁注射器横截面积为5.55cm2,内有44.4mL的药液,注射速度v0为5.55mL/h。求∶
(1)若药液的密度为1g/cm3,则注射器内药液的质量是多少?
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度。
(3)若注射器内药液的质量为m,密度为,匀速推注完这些药液注射泵对水平注射器芯杆做的功为W。已知薄壁注射器横截面积为S,活塞与内壁之间摩擦力为f,活塞对药液推力不变,请推导活塞对药液压强的表达式(用字母表示)。
28.(2020恩施,28)如图所示,在一池泥塘里试验,发现质量为5kg、底面积为0.01m2的B石块竖直地轻放在软泥中,刚好被承载住。求:
(1)若将石块B抬高0.6m,对它至少应做多少功?(不计泥重、摩擦等因素的影响)
(2)一位质量为60kg的人,要想在这种软泥中不陷落,应踩在面积至少为多大的木板上?(木板重以50N计算)
29.(2020十堰,24)某款汽车质量为1600kg,车轮与地面总接触面积为0.05m2。某次在水平高速公路上以72km/h速度匀速行驶了23min, 所受阻力为汽车重力的0.2倍。燃油的热值为4.6×107J/kg,g 取10N/kg。求:
(1)汽车静止时,对水平地面的压强。
(2)牵引力做功的功率。
(3)若燃油完全燃烧,内燃机的效率是40%,至少消耗多少kg燃油?
30.(2020南京,29)如图所示为一辆无人驾驶清扫车,空车质量为400kg,它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体,可自主作业。
(1)激光是一种电磁波,它在真空中的传播速度为______m/s;
(2)空车停在水平地面上,若地面总受力面积为200cm2,则车对地面的压强为多少帕?( )(g取10N/kg)
(3)空车行驶时牵引力的功率为810W,在10s内匀速行驶12m,车受到的阻力为多少牛?( )
31.(2020安徽,21)在车站广场上,常常看见人们将旅行包B平放在拉杆箱A上,如图甲所示。假设作用在箱子上的水平推力,F推=20N,A、B一起做匀速直线运动。
(1)将旅行包B看成一个有质量的点,如图乙所示。请在图乙中画出运动过程中B的受力示意图;
(2)若10s内箱子运动的距离为8m ,求力F推做功的功率。
32.(2020广州,20)装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动,图甲为容器三段运动的示意图,F的方向始终沿着容器运动方向,OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段,容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。
(1)求F在OP段做的功______;
(2)求F在QR段的功率______;
(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分別为、,则______(选填“>”“=”“<”)。
33.(2020镇江,26)如图1所示,质量为20kg的重物放在水平地面上,重物与地面间的接触面积为0.1m2。利用图2所示的滑轮组,小明在20s内将重物匀速提高5m,他对绳子自由端施加的拉力为150N。不计绳重和轮轴处摩擦,g取10N/kg
(1)求图1中重物对地面的压强;
(2)在图2所述过程中,求∶
①小明所做的额外功。
②小明做功的功率。
34.(2020武威,22)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12km/h的速度匀速行驶,用15min到达了市民广场。小林的质量为40kg,g取10N/kg,求:
平衡车参数
材质
镁合金高弹性车架
净重
10kg(含电池组)
最高车速
18km/h
充电时间
约4小时
轮胎个数
2
轮胎总触地面积
5cm2
(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?
35.(2020宜昌,25)为解决乡村快递派送的交通不便问题,某快递公司采用无人机(如图所示)将包裹送达每个村子的派送员,自动卸货后随即返航,继续其他配送。某次派送包裹质量12kg,飞行高度120m,10min内水平飞行里程6.5km。
(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h?
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中,拉力对包裹做的功是多少?(g=10N/kg)
36.(2020威海,26)采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为70kg,摩托车质量为150kg(g=10N/kg)。
(1)小明买食品时,将摩托车停在超市门前的水平地面上,摩托车与地面接触面积为150cm2,求摩托车对地面的压强;
(2)采购食品后,小明将80kg的食品装上车,在限速为80km/h的水平路面上以72km/h的速度匀速行驶50s,行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍,若消耗的汽油完全燃烧放出1×106J的热量,求摩托车发动机的实际输出功率和效率。
37.(2020金昌,29)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?
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
38.(2020泰安,24)利用叉车运送货物,已知货物质量为500kg、底面积为5m2,货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8m2,g取10N/kg。
(1)叉车托着货物匀速水平移动,求货物对叉车水平叉臂的压强;
(2)叉车在20s内将货物匀速举高1.8m,求叉车支持力对货物做功的功率。
39.(2020乐山,39)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。
40.(2020德州,26)救援队用吊绳打捞沉到水池底部的实心长方体沉箱,如图甲所示,提升过程中始终以0.15m/s的速度竖直向上匀速提起,图乙是吊绳的拉力F随时间t变化的图象,整个提起过程用时80s,g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3,不计水的阻力及水面高度的变化。
求:(1)开始提起(t=0)时,沉箱下表面受到水的压强(不计大气压);
(2)0~40s内拉力的功率;
(3)沉箱的密度为多大。
41.(2020黔东南,23)为减少新型冠状病毒的滋生蔓延,武汉市城管部门在夜间对城区道路集中开展了雾炮车喷洒消毒作业(如图所示)。某型号雾炮车空载时的质量为10t,它配备了一个体积为10m3的水箱。为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,排水孔盖子面积约为100cm2。
(1)雾炮车匀速前进喷洒过程中,在2.4km的路段上用时20min,则雾炮车的速度是多少?
(2)消毒液喷洒完后空载匀速返回时,若雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的 0.05倍,则行驶 2.4km的水平路面上,牵引力所做的功为多大?(g取10N/kg)
(3)当水箱中消毒液的深度为 1m 时,排水孔盖子受到消毒液的压力约为多大? (消毒液的密度为0.8×103kg/m3)
42.(2020临沂,32)新冠肺炎肆虐,武汉封城,全国各地纷纷伸出援助之手。2020年1月29日,我市兰陵县捐赠的首批200t优质大蒜由10辆货车运往武汉(如图),其中一辆货车装满大蒜后总重为3.0×103N,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,该货车在某段平直高速公路上以108km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为5.0×103N,30min内消耗柴油24L,已知柴油的密度ρ=0.85×103kg/m3.热值q=4.3×103J/kg,求:
(1)该货车静止时对水平路面的压强;
(2)24L柴油完全燃烧放出的热量;
(3)30min内该货车牵引力所做的功。
43.(2020黔南州,20)小聪的体重是500N,家住19楼(楼的层高为3m),家里用燃气灶烧水、做饭。如果他从1楼步行上楼到家里(走了18层楼),用时3 min.已知天然气的热值3.0x107J/m3,水的比热容是4.2x103J/(kg·C)。问:
(1)他上楼克服重力做的功是多少?做功的功率是多少?
(2)完全燃烧多少立方米天然气放出的热量与小聪做的功相等?如果这些热量有35%被水吸收,能使0.5 kg水的温度升高多少?
44.(2020东营,17)我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克,如图所示,它即可像普通坦克一样在陆地上高速行驶,又能像船一样在水中航行。该坦克的质量为22t,配备发动机的最大功率为420kW,若在水中匀速航行时,最大速度为18km/h,此时受到的阻力为_____。
45.(2020盘锦,14)科技小组设计了一款消毒机器人,如图所示。使用前对机器人进行测试:将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,相关数据如下表。(消毒液密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求
(1)装满消毒液的机器人受到的总重力。
(2)装满消毒液的机器人静止时对水平地面的压强。
(3)该次测试中消毒机器人在行驶时所受的牵引力。
设备参数
空载质量/kg
50
储液箱容积/L
20
履带着地总面积/m2
0.2
测试数据
行驶时间/min
1
行驶路程/m
60
行驶功率/W
120
46.(2020上海,20)物体在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,10 秒内前进了20米。求此过程中拉力所做的功W和功率P。
47.(2020鞍山,28)十天建成的武汉火神山医院正式交付使用,勇敢智慧的中国建设者们再一次让世界看到了中国速度。在建造的过程中,需要用混凝土搅拌运输车(如图所示)运送混凝土到火神山医院建设工地。混凝土搅拌运输车的相关参数如下表(g取10N/kg,柴油的热值q=4.3×107J/kg)。求:
(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时,车轮与地面的总接触面积为0.8m2,它对地面的压强为多大?
(2)搅拌车满载时在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为其总重的0.03倍,当它以最高时速匀速行驶时,此搅拌车发动机的输出功率为多少?
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km共消耗燃油3kg,搅拌车发动机的效率为多少?(计算结果精确到0.1%)
混凝土搅拌运输车相关参数
满载时总质量
14t
最高时速
90km/h
燃油类型
柴油
48.(2020南宁,29)无人机从某一高处开始竖直下降,下过程的s-t图像如图所示。若该无人机整机质量是1.6kg,求∶
(1)无人机所受的重力;
(2)0-1s内无人机受到重力做的功;
(3)0-4s内无人机下降的平均速度。
49.(2020雅安,22)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图所示,在第10s时速度达到15m/s,通过的路程为80m。求∶
(1)在0~10s内汽车的平均速度;
(2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,则汽车匀速行驶时的功率;
(3)在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。
50.(2020内江,25)如图所示是高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆总质量为1500kg的轿车(车长忽略不计),正以36km/h的速度驶向ETC通道,轿车通过ETC通道时,需要在收费站中心线前方10m处减速到18km/h,然后,保持匀速运动到达收费站中心线后,再加速离开收费站中心线。取g=10N/kg。则
(1)轿车通过ETC通道的匀速行驶区间所用的时间是多少s?
(2)如果轿车在匀速运动时,受到的阻力是车重的0.4倍,那么,轿车在匀速运动过程中牵引力做功的功率是多少W?
51.(2020陕西,23)海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。如图所示为一艘满载时排水量为5×104t的海洋科学钻探船。甲板上装有很高的钻塔,可以安装并控制钻杆进行拉升作业,使钻头和钻杆最深可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。(ρ水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)该钻探船满载时受到海水的浮力是多少?
(2)满载时,该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,钻探船排开海水的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是多少?
(4)该钻探船以36km/h的速度匀速航行时,动力推进系统的输出功率为4×107W,则船受到的牵引力是多少?
52.(2020呼和浩特,12)质量1.3t功率为100kW的汽车,在平直的公路上以120km/h的速度匀速行驶,求:
(1)汽车匀速行驶15min所通过的路程;
(2)汽车牵引力在15min内所做的功。
53.(2020锦州,21)平衡车是一种新兴的代步工具,深受年轻人的喜爱。周末,质量为62kg的小文同学骑平衡车去距家3.6km的公园游玩,经过18min到达公园当她站立在平衡车上保持静止时,车轮与水平地面的总接触面积为4×10-3m2,下表为某品牌平衡车的主要参数。(g取10N/kg)求
(1)她从家到公园的平均速度是多少千米每小时?
(2)她站立在平衡车上静止时对水平地面的压强是多少?
(3)返程时,小文以最高车速从公园行驶到家,电动机提供的牵引力为120N,则牵引力的功率是多少?
平衡车
电动机额定功率
700W
净重
14kg
最高车速
18km/h
54.(2020齐齐哈尔,29)防疫期间,小慧的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车,为社区运送物资,如图所示,小慧通过查阅资料了解到:当该车满载货物时,总质量为4×103kg,发动机的牵引力为3×103N.若该车在平直公路上以20m/s的速度匀速直线行驶3600m。在此过程中,求:
(1)货车行驶所用的时间是多少?
(2)该车满载货物时,所受到的重力是多少?
(3)牵引力所做的功是多少?
55.(2020百色,27)某辆新能源汽车重为1.5×104N,驾驶员驾驶该车在一段平直公路上行驶,从A点以10m/s的速度匀速行驶60s到B点,紧接着加速行驶150s到达C点,已知在AB段汽车牵引力的功率为40kW,BC段距离为3600m。求:
(1)在AC段汽车的平均速度;
(2)在AB段汽车牵引力做的功;
(3)在AB段汽车受到的阻力。
56.(2020连云港,23)随着科技的发展,无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2t的无人驾驶汽车,静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12m2,在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶,受到的牵引力大小为4×103N。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号,经3×10-7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号(该时间内汽车行驶的距离忽略不计)。已知光速为3×108m/s,g取10N/kg。求该汽车。
(1)静止时对水平地面的压强大小;
(2)此刻车头到障碍物的距离;
(3)以36km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率。
57.(2020济南,17)(1)“遍地秀色花似锦,春风捷报凯歌旋。”2020年3月17日,伴随着武汉方舱医院的“休舱大吉",山东援助湖北的300余名“逆行英雄”乘坐专机从武汉抵达济南,历时1.5小时。已知武汉至济南的航程是864km,求该专机的平均速度。
(2 )下图是浙江大学机器人研究团队研发的新一代“绝影”四足机器狗,其身体长度85cm,站立时高65cm,体重40kg。若它站立时与地面的总接触面积为0.02m,取g=10Nkg,通过计算回答:
①“绝影”机器狗站立在水平地面上,对地面的压强为多少帕?
②“绝影”机器狗负重200N爬上3m高的台阶时,对重物做了多少焦的功?
58.(2020柳州,25)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。
59.(2020广东,24)某轿车在平直公路上行驶的45s内,其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。已知前10s轿车运动的路程为100m。求:
(1)前10s轿车运动的平均速度;
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程;
(3)动力F做的总功。
60.(2020 阜新,22)如图所示,客车和车内人员的总质量为 1.8×10 4kg,汽车轮胎与地面接触总面积是0.4m2,若这辆客车从高速口以标志牌的速度, 沿平直公路匀速行驶 15min 到达市内,客车发动机的功率是 240 kW。(g=10N/kg)求:
(1)这辆客车启动前对地面的压强是多少?
(2)高速口距离市内的路程大约是多少?
(3)发动机提供的牵引力是多少?
61.(2020宿迁,19)下图为一款新型机器人,内置智能系统,可以给孩子讲故事,可以陪老人聊天,散步,且具有净化空气等功能,其质量为50kg,与地面的接触面积为200cm2,匀速运动时所受阻力为重力的0.1倍。(g取10N/kg)
(1)求机器人静立时对地面的压强。
(2)若机器人在60s内匀速行驶30m,求此过程中牵引力做功的功率。
62.(2020鄂尔多斯,24)如图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车(包括司乘人员)的质量为1.2t,接收太阳能电池板的面积为8m2,在水平路面上以恒定功率做直线运动的v-t图象如图乙(取g=10N/kg)。
(1)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,则汽车牵引力为多大?
(2)求汽车在0~20s内牵引力做的功。
(3)若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%,则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少?
63.(2020天门,21)如图甲,用电动叉车搬运重为5000N的货物,从A点水平移动到B点,用时20s;然后从B点匀速提升到C点,又用时5s,搬运过程中货物始终水平放置,各点间距离如图乙所示。求
(1)叉车在AB段的平均速度。
(2)叉车在AB段对货物的支持力做的功。
(3)叉车在BC段对货物做功的功率。
64.(2020湘潭,32)车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因,因此限制车辆超载有着重要意义。某物理兴趣小组设计了一个模拟超载报警装置,如图1所示。为了增大检测重量,他们使用了一个水平杠杆OAB,O为支点,OB长120cm,AB:AO=5:1,模拟车辆放置在托盘内。已知电源电压恒定不变,报警器的阻值R0恒为10Ω,压敏电阻R固定放置,压敏电阻R的阻值与所受到的压力F变化的关系如图2所示。闭合开关S,托盘空载时,电流表的示数为0.2A;当模拟车辆重量逐渐增大,电流表示数达到0.5A时,报警器开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量及压杆的大小均忽略不计。求:
(1)由图2可知,压敏电阻R的阻值随着所受到的压力F增大而 ;检测时,杠杆A点受到的压力与杠杆B端受到的支持力大小之比为 ;
(2)托盘空载时压敏电阻的阻值为 Ω,电源电压为 V;
(3)报警器刚好开始报警时,压敏电阻的阻值为 Ω,设定的托盘限载重量为 N,电路消耗的总功率为 W。
(4)若换用15V的电源,为保证报警器仍在原设定的托盘限载重量时报警,应在杠杆上水平调节托盘底部触点A的位置。试计算说明触点A应调节至距O点多少cm处?
65.(2020扬州,31)阅读短文,回答问题。
2019年12月17日,我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。据公开资料显示,“山东舰”舰身长315米,舰宽约75米,满载排水量在6万吨左右,至少可以搭载36架歼﹣﹣15舰载机。航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞的飞行仰角为14°。
“山东舰”是典型的常规动力航母,采用了全新的动力组,“山东舰”的燃料储备量达到了13000吨,若以20节航速航行,每天大约消耗1100吨燃料。
如表为歼﹣﹣15主要参数(g取10N/kg)
空重
17500kg
空载起飞距离
105m
正常起飞重量
27000kg
满载起飞距离
195m
最大起飞重量
32500kg
发动机
2×WS﹣10加力涡扇发动机
爬升率
325米/秒
正常起飞推力
2×117600N
最大速度
2.4马赫
应急起飞最大推力
2×125400N
(1)若航母正常航行时发动机的功率为1.5×105kW,速度为36km/h,则牵引力为 N,经过2h航行距离为 m。
(2)歼15空载正常起飞时,从启动到离开飞行甲板的过程中,飞机的动能 、重力势能 ,该过程中飞机发动机推力所做的功为 J。
(3)航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞时飞行仰角约为14°,这样设计的目的是 。
(4)若你是航母设计师,请你对国产航母提出一条改进意见: 。
2020年中考物理真题集锦——专题五十二:功、功率综合计算参考答案
1.(2020枣庄,11)一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F,如图甲所示;F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是( )
A. 当t=1s时,木块受到的摩擦力是0
B. 当t在2~4s内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为5N
C. 当t在4~6s内,拉力F的功率为6W
D. 当t在2~6s内,木块的机械能保持不变
【答案】C
2.(2020荆门,6)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力所做的功为( )
A. 10J B. 30J C. 50J D. 80J
【答案】B
3.(2020随州,7)物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N,则以下判断正确的是( )
A.该物块在CD段的惯性比AB段大
B.该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C.拉力F在AB段所做的功为20J
D.拉力F在CD段做功的功率为10W
【答案】D
4.(2020泸州,12)如图所示,已知固定斜面长5m、倾角为30°,木箱重150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,关于木箱所受的力对木箱做的功,下列判断正确的是( )
A. 木箱克服重力做功的大小为500J
B. 木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J
C. 推力做功的大小为500J
D. 斜面支持力做功的大小为375J
【答案】BC
5.(2020荆门,7)如图所示,置于水平地面上的容器中盛有密度为0.8×103kg/m3的液体,质量为0.3kg、边长为5cm的正方体用细绳悬挂在容器上方的位置A,已知正方体底部距液面的高度为0.4m,剪断细绳后该正方体沿竖直方向下落,最终停在容器底部B点,此时液体的深度为0.8m。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. 正方体静止在位置A时拉力的大小为0.3N
B. 正方体在液体中受到的浮力为3N
C. 正方体从开始下落至其底部刚与液面接触的过程中重力做功为2.4J
D. 正方体静止在容器底部B时,水对正方体底面的压力为16N
【答案】D
6.(2020西宁,9)如图甲所示,用弹簧测力计水平拉一木块,使它在水平长木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的两段图象,下列说法正确的是( )
A. 图甲中木块受到的拉力为3.8N
B. 木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1∶2
C. AB段和BC段拉力做功的功率之比为2∶1
D. AB段和BC段木块速度之比1∶2
【答案】C
7.(2020湘潭,24)用20N的水平推力,将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了5m。在此过程中,购物车的重力做功 J,水平推力对购物车做功 J。
【答案】0;100。
8.(2020天津,18)小明在超市购物时,用10N的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进10m,用时10s,则推力做的功等于______J,推力的功率等于______W。
【答案】 (1). 100 (2). 10
9.(2020广安,17)放在水平地面上的物体,质量为5kg,在30N的水平拉力作用下,沿水平方向运动了10m,所用时间为20s,那么重力做功______J,拉力的功率是______W(g=10N/kg)。
【答案】 (1). 0 (2). 15
10.(2020遂宁,13)2020年6月23日9时43分,我国在四川西昌卫早发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射了北斗导航系统最后一颗组网卫星,标志着北斗导航卫星全球组网成功,能够为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航和授时服务。长征三号乙运载火箭发动机用的是偏二甲肼作为燃料,其热值是4.25×107J/kg,若完全燃烧2吨偏二甲肼,共放出 ▲ J热量;火箭加速上升时,火箭的机械能 ▲ (选填 “增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】8.5×1010J 增大
11.(2020毕节,13)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,则0~3sF对物体做的功为_____J,3~6s物体受摩擦力大小为______N.6~9s F对物体做的功为_______J.
【答案】 (1). 0 (2). 4 (3). 24
12.(2020咸宁,16)如图所示,质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的3/5,则她上半身的重力约为___N。她在一段时间内做了40个仰卧起坐,每次时起上半身重心上升的距离均为0.3m,则她在这段时间克服重力做的功约为_____J。
【答案】 (1)300 (2)3600
13.(2020恩施,19)国产雪龙2号极地科考破冰船配备15000kW总动力,能以2~3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行。2019年11月23日,雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。若此次破冰所用功率为6000kW,向前破冰行驶速度是3.6km/h,则破冰船产生的向前推力大约是______N。
【答案】6×106
14.(2020益阳,19)一辆重型卡车正在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶,卡车的牵引力为1.0×104N。卡车行驶1min后发动机做的功是_______J,发动机做功的功率为________W。
【答案】 1.2×107 2×105
15.(2020绵阳,17)宽握距引体向上要求:两手用宽握距正握(掌心向前)单杠,略宽于肩,两脚离地,两臂自然下垂伸直,用力将身体往上拉起,下巴超过单杠时稍作停顿,然后回复完全下垂,即为完成1次,小明同学体重600N,正握单杠且两臂自然下垂伸直时,下巴与单杠的高度差是0.4m,他在某次测试中, 1min内完成了10次引体向上,则他完成1次引体向上至少做功_______J, 整个测试过程中做功的平均功率最小是______W。
【答案】 (1). 240 (2). 40
16.(2020云南,13)我国自主创新研发成功的全磁悬浮人工心脏为心衰患者带来重获新生的希望,被医学界亲切地称为“中国心”。若人工心脏推动血液流动的功率为1.6W,则每分钟心脏对血液做功____ J。 医生利用听诊器检查心脏的工作情况,说明声音可以传递______。
【答案】 (1). 96 (2). 信息
17.(2020湘西,19)某型号起重机在10s内将大石块沿竖直方向匀速提升,做了5×104J的功,则该起重机提升大石块的功率为 W。
【答案】5×103。
18.(2020天水,13)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示(g=10N/kg),则:当t=140s时,物块M在水中处于 (选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态;当t=140s时,水对容器底部的压力大小是 ;图乙中a的值是 ;40~140s时段,浮力对物体做功是 。
【答案】漂浮;15N;8cm;0.32J。
19.(2020襄阳,17)如图所示,斜面长5m,高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为150N,绳重不计。则木块与斜面间的摩擦力为______N(g取10N/kg)。
【答案】30
20.(2020贵港,18)如图所示,在3N的拉力F作用下,重为20N的物体A以0.2的速度匀速移动了0.4m,不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦,则拉力所做的功是______J,功率是______W。
【答案】 (1). 2.4 (2). 1.2
21.(2020黔东南,11)浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为2N、10N,该金属块受到的浮力为 N,金属块的体积为 m3。若上表面距离水面的深度为0.4m,现用3N的力把金属块提升0.1m,则此力对物体做的功为 J,此时金属块受到的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)。
【答案】8; 8×10-4 ; 0.3;不变
22.(2020通辽,16)假期,小明坐客车去旅游。当客车行驶到高速公路保持车距标识牌“0m”处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁,此时客车上速度计显示为“80km/h”。当客车匀速行驶到标识牌“100m”处时,小汽车匀速行驶到了标识牌“200m”处,小汽车______(选填“已经”或“没有”)超速;若此时小汽车的功率为80kW,它受到的阻力为______N。(此高速路段限定小汽车最高速度为“120km/h”)
【答案】 (1). 已经 (2). 1.8×103N
23.(2020遵义,19)自2020年6月1日起在全国开展“一盔一带”安全守护行动,“盔”指的是头盔,“带”则是安全带。汽车行驶过程中安全带是人们生命安全的保障之一、如图是某品牌汽车,该款汽车质量为1.6t,汽车静止时轮胎与水平地面总接触面积为0.08m2。(g取10N/kg)
(1)系安全带是为了减小汽车紧急刹车时乘客由于______带来的伤害;
(2)求该汽车静止在水平地面上时对地面的压强______;
(3)若该汽车以20m/s的速度匀速行驶10min,此时汽车所受阻力为车重力的0.1倍,求牵引力做的功______。
【答案】 (1). 惯性 (2). (3).
24.(2020朝阳,27)某旅行车满载时总质量为8t, 车轮与地面接触的总面积为0.4m2。求:
(1)旅行车满载静止在水平地面上,对地面的压强是多少?
(2)如果在某路段,旅行车牵引力的功率恒定为72kW,当它以的速度匀速行驶时,受到的阻力是多少?
(3) 2020年的年底,朝阳至北京的高铁将开通,该段铁路线长约450km,若高铁列车全程以360km/h的最高设计速度行驶时,受到的阻力为1.4×105N,则列车从朝阳到北京需要多少小时?列车要克服阻力做多少功?
【答案】(1);(2);(3),
25.(2020孝感,16)如图所示,水平地面上M点有一质量为60kg的箱子,现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点,所用时间30s,MN间的距离为15m(g=10N/kg)。求:
(1)箱子所受的重力;
(2)箱子运动的速度;
(3)若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍,则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。
【答案】(1);(2);(3)60W
26.(2020本溪,26)如图中是一辆满载防疫物资的货车,货车满载时,车轮与水平地面接触的总面积为1m2,对地面的压强为5×105Pa。货车到送货地点要经过一座路面平直的桥梁,这座桥限重55t。(g取10N/kg,柴油的热值q=4.3×107J/kg)
(1)请通过计算货车满载时车和货物的总质量,判断货车是否允许通过这座桥;
(2)货车以20m/s的速度在平直公路行驶,发动机的输出功率为200kW,求货车受到的阻力;
(3)若货车发动机的效率为40%,以20m/s的速度在该平直公路上行驶17.2km,消耗柴油的质量是多少?
【答案】(1)允许;(2)1×104N;(3)10kg
27.(2020黄冈,17)如图所示是某款用于临床治疗的微量注射泵,通过其智能微推进系统,可以给病人实施高精度、小流量的药液注射。某次注射时使用的薄壁注射器横截面积为5.55cm2,内有44.4mL的药液,注射速度v0为5.55mL/h。求∶
(1)若药液的密度为1g/cm3,则注射器内药液的质量是多少?
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度。
(3)若注射器内药液的质量为m,密度为,匀速推注完这些药液注射泵对水平注射器芯杆做的功为W。已知薄壁注射器横截面积为S,活塞与内壁之间摩擦力为f,活塞对药液推力不变,请推导活塞对药液压强的表达式(用字母表示)。
【答案】(1)44.4g;(2);(3)
28.(2020恩施,28)如图所示,在一池泥塘里试验,发现质量为5kg、底面积为0.01m2的B石块竖直地轻放在软泥中,刚好被承载住。求:
(1)若将石块B抬高0.6m,对它至少应做多少功?(不计泥重、摩擦等因素的影响)
(2)一位质量为60kg的人,要想在这种软泥中不陷落,应踩在面积至少为多大的木板上?(木板重以50N计算)
【答案】(1)30J;(2) 0.13m2
29.(2020十堰,24)某款汽车质量为1600kg,车轮与地面总接触面积为0.05m2。某次在水平高速公路上以72km/h速度匀速行驶了23min, 所受阻力为汽车重力的0.2倍。燃油的热值为4.6×107J/kg,g 取10N/kg。求:
(1)汽车静止时,对水平地面的压强。
(2)牵引力做功的功率。
(3)若燃油完全燃烧,内燃机的效率是40%,至少消耗多少kg燃油?
【答案】(1);(2) ;(3)
30.(2020南京,29)如图所示为一辆无人驾驶清扫车,空车质量为400kg,它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体,可自主作业。
(1)激光是一种电磁波,它在真空中的传播速度为______m/s;
(2)空车停在水平地面上,若地面总受力面积为200cm2,则车对地面的压强为多少帕?( )(g取10N/kg)
(3)空车行驶时牵引力的功率为810W,在10s内匀速行驶12m,车受到的阻力为多少牛?( )
【答案】(1)[1]电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s,所以激光在真空中的传播速度是3×108m/s。
(2)[2]车对地面的压力
F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N
车对地面的压强
=2×105Pa
(3)[3]车的速度
v=
空车行驶时牵引力的功率
牵引力
由于车做匀速运动,受到的牵引力和阻力是平衡力,所以车受到的阻力为
f=F=675N
31.(2020安徽,21)在车站广场上,常常看见人们将旅行包B平放在拉杆箱A上,如图甲所示。假设作用在箱子上的水平推力,F推=20N,A、B一起做匀速直线运动。
(1)将旅行包B看成一个有质量的点,如图乙所示。请在图乙中画出运动过程中B的受力示意图;
(2)若10s内箱子运动的距离为8m ,求力F推做功的功率。
【答案】解:(1)如图所示:
(2)推力做功:W=Fs=160J
推力做功的功率P=W
32.(2020广州,20)装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动,图甲为容器三段运动的示意图,F的方向始终沿着容器运动方向,OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段,容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。
(1)求F在OP段做的功______;
(2)求F在QR段的功率______;
(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分別为、,则______(选填“>”“=”“<”)。
【答案】 (1). 40J (2). 5W (3). =
33.(2020镇江,26)如图1所示,质量为20kg的重物放在水平地面上,重物与地面间的接触面积为0.1m2。利用图2所示的滑轮组,小明在20s内将重物匀速提高5m,他对绳子自由端施加的拉力为150N。不计绳重和轮轴处摩擦,g取10N/kg
(1)求图1中重物对地面的压强;
(2)在图2所述过程中,求∶
①小明所做的额外功。
②小明做功的功率。
【答案】(1)2000Pa;(2)500J;75W
34.(2020武威,22)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12km/h的速度匀速行驶,用15min到达了市民广场。小林的质量为40kg,g取10N/kg,求:
平衡车参数
材质
镁合金高弹性车架
净重
10kg(含电池组)
最高车速
18km/h
充电时间
约4小时
轮胎个数
2
轮胎总触地面积
5cm2
(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
35.(2020宜昌,25)为解决乡村快递派送的交通不便问题,某快递公司采用无人机(如图所示)将包裹送达每个村子的派送员,自动卸货后随即返航,继续其他配送。某次派送包裹质量12kg,飞行高度120m,10min内水平飞行里程6.5km。
(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h?
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中,拉力对包裹做的功是多少?(g=10N/kg)
【答案】(1) 无人机水平飞行的平均速度
v===39km/h
无人机水平飞行的平均速度是39km/h。
(2)匀速上升二力平衡,拉力F=G,拉力对包裹做功
W=Fh=Gh=mgh=12kg10N/kg120m=14400J
拉力对包裹做功144400J。
答:(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是39km/h;
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中,拉力对包裹做的功是14400J。
36.(2020威海,26)采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为70kg,摩托车质量为150kg(g=10N/kg)。
(1)小明买食品时,将摩托车停在超市门前的水平地面上,摩托车与地面接触面积为150cm2,求摩托车对地面的压强;
(2)采购食品后,小明将80kg的食品装上车,在限速为80km/h的水平路面上以72km/h的速度匀速行驶50s,行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍,若消耗的汽油完全燃烧放出1×106J的热量,求摩托车发动机的实际输出功率和效率。
【答案】(1) 1×105Pa;(2)6000W;30%
37.(2020金昌,29)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?
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
【答案】(1)3km;(2)1×106Pa;(3)250W
38.(2020泰安,24)利用叉车运送货物,已知货物质量为500kg、底面积为5m2,货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8m2,g取10N/kg。
(1)叉车托着货物匀速水平移动,求货物对叉车水平叉臂的压强;
(2)叉车在20s内将货物匀速举高1.8m,求叉车支持力对货物做功的功率。
【答案】解:(1)货物对叉臂的压力:F=G=mg=500kg×10N/kg=5×103N
p===6.25×103 Pa
(2)叉车对货物的支持力F/=G
W=F/s=5×103N×1.8m=9×103J
P===450W
39.(2020乐山,39)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。
【答案】(1)10m/s (2)1.5×103 N (3)2.7×106J 1.5×104w
【解析】(1)汽车匀速行驶的速度:
,
(2)汽车受到的牵引力:
由于汽车匀速行驶,二力平衡,所以受到的牵引力等于阻力
(3)此过程中汽车牵引力做功及功率:
40.(2020德州,26)救援队用吊绳打捞沉到水池底部的实心长方体沉箱,如图甲所示,提升过程中始终以0.15m/s的速度竖直向上匀速提起,图乙是吊绳的拉力F随时间t变化的图象,整个提起过程用时80s,g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3,不计水的阻力及水面高度的变化。
求:(1)开始提起(t=0)时,沉箱下表面受到水的压强(不计大气压);
(2)0~40s内拉力的功率;
(3)沉箱的密度为多大。
【解答】解:(1)开始提起(r=0)时,沉箱下表面与水面的距离:h=s=vt=0.15m/s×50s=7.5m;
沉箱下表面受到水的压强:P=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×7.5m=7.5×104Pa;
(2)由图可知0~40s内拉力为5.1×104N,提升过程中的速度0.15m/s,
0﹣40s内拉力的功率:P===Fv=5.1×104N×0.15m/s=7.65×103w;
(3)由图可知:沉箱的重力为8.1×104N,则质量为:m===8.1×103kg;
浮力为:F浮═G﹣F拉=8.1×104N﹣5.1×104N=3×104N;
则:V物=V排===3m3
沉箱的密度为:ρ箱===2.7×103kg/m3。
答::(1)开始提起(t=0)时,沉箱下表面受到水的压强为7.5×104Pa;
(2)0~40s内拉力的功率7.65×103w;
(3)沉箱的密度为2.7×103kg/m3。
41.(2020黔东南,23)为减少新型冠状病毒的滋生蔓延,武汉市城管部门在夜间对城区道路集中开展了雾炮车喷洒消毒作业(如图所示)。某型号雾炮车空载时的质量为10t,它配备了一个体积为10m3的水箱。为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,排水孔盖子面积约为100cm2。
(1)雾炮车匀速前进喷洒过程中,在2.4km的路段上用时20min,则雾炮车的速度是多少?
(2)消毒液喷洒完后空载匀速返回时,若雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的 0.05倍,则行驶 2.4km的水平路面上,牵引力所做的功为多大?(g取10N/kg)
(3)当水箱中消毒液的深度为 1m 时,排水孔盖子受到消毒液的压力约为多大? (消毒液的密度为0.8×103kg/m3)
【答案】
42.(2020临沂,32)新冠肺炎肆虐,武汉封城,全国各地纷纷伸出援助之手。2020年1月29日,我市兰陵县捐赠的首批200t优质大蒜由10辆货车运往武汉(如图),其中一辆货车装满大蒜后总重为3.0×103N,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,该货车在某段平直高速公路上以108km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为5.0×103N,30min内消耗柴油24L,已知柴油的密度ρ=0.85×103kg/m3.热值q=4.3×103J/kg,求:
(1)该货车静止时对水平路面的压强;
(2)24L柴油完全燃烧放出的热量;
(3)30min内该货车牵引力所做的功。
【解答】解:
(1)一辆货车装满大蒜后总重为3.0×103N,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,
该货车静止时对水平路面的压强:
p===6×105Pa;
(2)消耗柴油的体积:
V=24L=24dm3=0.024m3,
由ρ=可得,消耗柴油的质量:
m柴油=ρV=0.85×103kg/m3×0.024m3=20.4kg,
这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量:
Q放=m柴油q=20.4kg×4.3×107J/kg=8.772×108J;
(3)30min通过的距离:s=vt=108km/h×0.5h=54km=5.4×104m;
该货车在某段平直高速公路上以108km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为5.0×103N,因该校车在某段平直公路上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,汽车的牵引力:
F=f=5.0×103N,
这段路程内牵引力做的功:
W=Fs=5.0×103N×5.4×104m=2.7×108J。
答:(1)该货车静止时对水平路面的压强为6×105Pa;
(2)24L柴油完全燃烧放出的热量为8.772×108J;
(3)30min内该货车牵引力所做的功为2.7×108J。
43.(2020黔南州,20)小聪的体重是500N,家住19楼(楼的层高为3m),家里用燃气灶烧水、做饭。如果他从1楼步行上楼到家里(走了18层楼),用时3 min.已知天然气的热值3.0x107J/m3,水的比热容是4.2x103J/(kg·C)。问:
(1)他上楼克服重力做的功是多少?做功的功率是多少?
(2)完全燃烧多少立方米天然气放出的热量与小聪做的功相等?如果这些热量有35%被水吸收,能使0.5 kg水的温度升高多少?
【答案】(1)W=Gh=500Nx18x3m=2.7x104J
==150w
答:他上楼克服重力做的功是2.7x104J。做功的功率是150w。
(2)∵Q放=W=2.7x104J
∴m== = 0.0009m3
∵Q放= Q吸
∴△t= = 4.5℃
答:完全燃烧0.0009立方米天然气放出的热量与小聪做的功相等。如果这些热量有35%被水吸收,能使0.5 kg水的温度升高4.5℃。
44.(2020东营,17)我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克,如图所示,它即可像普通坦克一样在陆地上高速行驶,又能像船一样在水中航行。该坦克的质量为22t,配备发动机的最大功率为420kW,若在水中匀速航行时,最大速度为18km/h,此时受到的阻力为_____。
【答案】
45.(2020盘锦,14)科技小组设计了一款消毒机器人,如图所示。使用前对机器人进行测试:将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,相关数据如下表。(消毒液密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求
(1)装满消毒液的机器人受到的总重力。
(2)装满消毒液的机器人静止时对水平地面的压强。
(3)该次测试中消毒机器人在行驶时所受的牵引力。
设备参数
空载质量/kg
50
储液箱容积/L
20
履带着地总面积/m2
0.2
测试数据
行驶时间/min
1
行驶路程/m
60
行驶功率/W
120
【答案】(1)700N;(2)3500Pa;(3)120N
46.(2020上海,20)物体在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,10 秒内前进了20米。求此过程中拉力所做的功W和功率P。
【答案】200J,20W
47.(2020鞍山,28)十天建成的武汉火神山医院正式交付使用,勇敢智慧的中国建设者们再一次让世界看到了中国速度。在建造的过程中,需要用混凝土搅拌运输车(如图所示)运送混凝土到火神山医院建设工地。混凝土搅拌运输车的相关参数如下表(g取10N/kg,柴油的热值q=4.3×107J/kg)。求:
(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时,车轮与地面的总接触面积为0.8m2,它对地面的压强为多大?
(2)搅拌车满载时在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为其总重的0.03倍,当它以最高时速匀速行驶时,此搅拌车发动机的输出功率为多少?
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km共消耗燃油3kg,搅拌车发动机的效率为多少?(计算结果精确到0.1%)
混凝土搅拌运输车相关参数
满载时总质量
14t
最高时速
90km/h
燃油类型
柴油
【答案】(1);(2);(3)32.6%
48.(2020南宁,29)无人机从某一高处开始竖直下降,下过程的s-t图像如图所示。若该无人机整机质量是1.6kg,求∶
(1)无人机所受的重力;
(2)0-1s内无人机受到重力做的功;
(3)0-4s内无人机下降的平均速度。
【答案】(1) 16N;(2)96J;(3)3m/s
49.(2020雅安,22)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图所示,在第10s时速度达到15m/s,通过的路程为80m。求∶
(1)在0~10s内汽车的平均速度;
(2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,则汽车匀速行驶时的功率;
(3)在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。
【答案】(1)8m/s;(2);(3)
50.(2020内江,25)如图所示是高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆总质量为1500kg的轿车(车长忽略不计),正以36km/h的速度驶向ETC通道,轿车通过ETC通道时,需要在收费站中心线前方10m处减速到18km/h,然后,保持匀速运动到达收费站中心线后,再加速离开收费站中心线。取g=10N/kg。则
(1)轿车通过ETC通道的匀速行驶区间所用的时间是多少s?
(2)如果轿车在匀速运动时,受到的阻力是车重的0.4倍,那么,轿车在匀速运动过程中牵引力做功的功率是多少W?
【答案】(1)2s;(2)3×104W
51.(2020陕西,23)海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。如图所示为一艘满载时排水量为5×104t的海洋科学钻探船。甲板上装有很高的钻塔,可以安装并控制钻杆进行拉升作业,使钻头和钻杆最深可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。(ρ水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)该钻探船满载时受到海水的浮力是多少?
(2)满载时,该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,钻探船排开海水的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是多少?
(4)该钻探船以36km/h的速度匀速航行时,动力推进系统的输出功率为4×107W,则船受到的牵引力是多少?
【解答】解:
(1)钻探船满载时受到海水的浮力:
F浮=G排=m排g=5×104×103kg×10N/kg=5×108N;
(2)满载时,该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,都处于漂浮状态,受到的浮力不变,都等于船的重力,
由F浮=ρ液gV排可知,排开海水的体积变小;
(3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强:
p=ρ水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×4000m=4.12×107Pa;
(4)钻探船匀速航行的速度:v=36km/h=36×m/s=10m/s,
由P===Fv可得,船受到的牵引力:
F===4×106N。
答:(1)该钻探船满载时受到海水的浮力是5×108N;
(2)变小;
(3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是4.12×107Pa;
(4)船受到的牵引力是4×106N。
52.(2020呼和浩特,12)质量1.3t功率为100kW的汽车,在平直的公路上以120km/h的速度匀速行驶,求:
(1)汽车匀速行驶15min所通过的路程;
(2)汽车牵引力在15min内所做的功。
【答案】(1)30km;(2)9×107J
53.(2020锦州,21)平衡车是一种新兴的代步工具,深受年轻人的喜爱。周末,质量为62kg的小文同学骑平衡车去距家3.6km的公园游玩,经过18min到达公园当她站立在平衡车上保持静止时,车轮与水平地面的总接触面积为4×10-3m2,下表为某品牌平衡车的主要参数。(g取10N/kg)求
(1)她从家到公园的平均速度是多少千米每小时?
(2)她站立在平衡车上静止时对水平地面的压强是多少?
(3)返程时,小文以最高车速从公园行驶到家,电动机提供的牵引力为120N,则牵引力的功率是多少?
平衡车
电动机额定功率
700W
净重
14kg
最高车速
18km/h
【答案】(1)12;(2);(3)600W
54.(2020齐齐哈尔,29)防疫期间,小慧的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车,为社区运送物资,如图所示,小慧通过查阅资料了解到:当该车满载货物时,总质量为4×103kg,发动机的牵引力为3×103N.若该车在平直公路上以20m/s的速度匀速直线行驶3600m。在此过程中,求:
(1)货车行驶所用的时间是多少?
(2)该车满载货物时,所受到的重力是多少?
(3)牵引力所做的功是多少?
【解答】解:(1)由v=可得,货车行驶所用的时间为:
t===180s;
(2)当该车满载货物时,总质量为4×103kg,受到的重力为:
G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N;
(3)牵引力所做的功为:
W=Fs=3×103N×3600m=1.08×107J。
答:(1)货车行驶所用的时间是180s;
(2)该车满载货物时,所受到的重力是4×104N;
(3)牵引力所做的功是1.08×107J。
55.(2020百色,27)某辆新能源汽车重为1.5×104N,驾驶员驾驶该车在一段平直公路上行驶,从A点以10m/s的速度匀速行驶60s到B点,紧接着加速行驶150s到达C点,已知在AB段汽车牵引力的功率为40kW,BC段距离为3600m。求:
(1)在AC段汽车的平均速度;
(2)在AB段汽车牵引力做的功;
(3)在AB段汽车受到的阻力。
【答案】(1)20m/s;(2)2.4×106J;(3)4×103N
56.(2020连云港,23)随着科技的发展,无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2t的无人驾驶汽车,静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12m2,在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶,受到的牵引力大小为4×103N。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号,经3×10-7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号(该时间内汽车行驶的距离忽略不计)。已知光速为3×108m/s,g取10N/kg。求该汽车。
(1)静止时对水平地面的压强大小;
(2)此刻车头到障碍物的距离;
(3)以36km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率。
【答案】(1);(2)45m;(3)
57.(2020济南,17)(1)“遍地秀色花似锦,春风捷报凯歌旋。”2020年3月17日,伴随着武汉方舱医院的“休舱大吉",山东援助湖北的300余名“逆行英雄”乘坐专机从武汉抵达济南,历时1.5小时。已知武汉至济南的航程是864km,求该专机的平均速度。
(2 )下图是浙江大学机器人研究团队研发的新一代“绝影”四足机器狗,其身体长度85cm,站立时高65cm,体重40kg。若它站立时与地面的总接触面积为0.02m,取g=10Nkg,通过计算回答:
①“绝影”机器狗站立在水平地面上,对地面的压强为多少帕?
②“绝影”机器狗负重200N爬上3m高的台阶时,对重物做了多少焦的功?
【答案】160m/s 2×104Pa 600J
58.(2020柳州,25)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。
【答案】(1);(2);(3)
59.(2020广东,24)某轿车在平直公路上行驶的45s内,其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。已知前10s轿车运动的路程为100m。求:
(1)前10s轿车运动的平均速度;
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程;
(3)动力F做的总功。
【答案】(1)10m/s;(2)700m;(3)1.1×106J
60.(2020 阜新,22)如图所示,客车和车内人员的总质量为 1.8×10 4kg,汽车轮胎与地面接触总面积是0.4m2,若这辆客车从高速口以标志牌的速度, 沿平直公路匀速行驶 15min 到达市内,客车发动机的功率是 240 kW。(g=10N/kg)求:
(1)这辆客车启动前对地面的压强是多少?
(2)高速口距离市内的路程大约是多少?
(3)发动机提供的牵引力是多少?
【答案】(1)4×105;(2)15km;(3)1.44×104N
61.(2020宿迁,19)下图为一款新型机器人,内置智能系统,可以给孩子讲故事,可以陪老人聊天,散步,且具有净化空气等功能,其质量为50kg,与地面的接触面积为200cm2,匀速运动时所受阻力为重力的0.1倍。(g取10N/kg)
(1)求机器人静立时对地面的压强。
(2)若机器人在60s内匀速行驶30m,求此过程中牵引力做功的功率。
【答案】解:
(1)机器人对地面的压力:
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,
与地面的接触面积、受力面积S=200cm2=2×10﹣2m2,
它对地面的压强:
p===2.5×104Pa;
(2)因为机器人做匀速直线运动,所以牵引力:
F=f=0.1G=0.1×500N=50N,
牵引力做功:
W=Fs=50N×30m=1500J,
牵引力做功的功率:
P===25W。
答:(1)机器人静立时对地面的压强为2.5×104Pa。
(2)此过程中牵引力做功的功率为25W。
62.(2020鄂尔多斯,24)如图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车(包括司乘人员)的质量为1.2t,接收太阳能电池板的面积为8m2,在水平路面上以恒定功率做直线运动的v-t图象如图乙(取g=10N/kg)。
(1)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,则汽车牵引力为多大?
(2)求汽车在0~20s内牵引力做的功。
(3)若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%,则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少?
【答案】(1)240N;(2)7.2×104J;(3)1125W/m2
63.(2020天门,21)如图甲,用电动叉车搬运重为5000N的货物,从A点水平移动到B点,用时20s;然后从B点匀速提升到C点,又用时5s,搬运过程中货物始终水平放置,各点间距离如图乙所示。求
(1)叉车在AB段的平均速度。
(2)叉车在AB段对货物的支持力做的功。
(3)叉车在BC段对货物做功的功率。
【答案】(1)2m/s;(2)0J;(3)1500W
64.(2020湘潭,32)车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因,因此限制车辆超载有着重要意义。某物理兴趣小组设计了一个模拟超载报警装置,如图1所示。为了增大检测重量,他们使用了一个水平杠杆OAB,O为支点,OB长120cm,AB:AO=5:1,模拟车辆放置在托盘内。已知电源电压恒定不变,报警器的阻值R0恒为10Ω,压敏电阻R固定放置,压敏电阻R的阻值与所受到的压力F变化的关系如图2所示。闭合开关S,托盘空载时,电流表的示数为0.2A;当模拟车辆重量逐渐增大,电流表示数达到0.5A时,报警器开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量及压杆的大小均忽略不计。求:
(1)由图2可知,压敏电阻R的阻值随着所受到的压力F增大而 ;检测时,杠杆A点受到的压力与杠杆B端受到的支持力大小之比为 ;
(2)托盘空载时压敏电阻的阻值为 Ω,电源电压为 V;
(3)报警器刚好开始报警时,压敏电阻的阻值为 Ω,设定的托盘限载重量为 N,电路消耗的总功率为 W。
(4)若换用15V的电源,为保证报警器仍在原设定的托盘限载重量时报警,应在杠杆上水平调节托盘底部触点A的位置。试计算说明触点A应调节至距O点多少cm处?
【答案】(1)由图2可知,压敏电阻R的阻值随着所受到的压力F增大而减小;
根据杠杆的平衡条件:FA×OA=FB×OB,
所以=,
因为AB:AO=5:1,
所以OB:OA=6:1,
所以==;
(2)由2图数据可知,当踏板空载时(F=0N),压力传感器的电阻为R=40Ω,已知R0=10Ω,
电源电压为:U=I(R+R0)=0.2A×(40Ω+10Ω)=10V;
(3)电流表示数达到0.5A时,报警器开始发出报警信号,
根据欧姆定律I=知,
总电阻为:R总===20Ω,
此时压力传感器的电阻为:
R′=R总﹣R0=20Ω﹣10Ω=10Ω;
由图象2知所受到的压力F为30N;
由题知,ABO为一水平杠杆,O为支点,AB:AO=5:1,则OA=OB=×120cm=20cm,
根据杠杆平衡条件可得:F压×OB=F踏×OA,即30N×6=F踏×1,
解得F踏=180N,即踏板设定的最大压力值为180N;
电路消耗的总功率为:P=UI=10V×0.5A=5W;
(4)若电源电压变为15V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,电路中的电流仍为0.5A,
此时的总电阻为:R总′===30Ω,
此时压力传感器的电阻为:R″=R总′﹣R0=30Ω﹣10Ω=20Ω;
由图象可知,当传感器的阻值为20Ω时,对应的压力为F压′=12N,
根据杠杆平衡条件可得:F踏×OA′=F压′×OB,即180N×OA′=12N×1.2m,[来源:学科网]
解得OA′=0.08m=8cm。
答:(1)减小;6:1;(2)40;10;(3)10;180;5;
(4)触点A应调节至距O点8cm处。
65.(2020扬州,31)阅读短文,回答问题。
2019年12月17日,我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。据公开资料显示,“山东舰”舰身长315米,舰宽约75米,满载排水量在6万吨左右,至少可以搭载36架歼﹣﹣15舰载机。航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞的飞行仰角为14°。
“山东舰”是典型的常规动力航母,采用了全新的动力组,“山东舰”的燃料储备量达到了13000吨,若以20节航速航行,每天大约消耗1100吨燃料。
如表为歼﹣﹣15主要参数(g取10N/kg)
空重
17500kg
空载起飞距离
105m
正常起飞重量
27000kg
满载起飞距离
195m
最大起飞重量
32500kg
发动机
2×WS﹣10加力涡扇发动机
爬升率
325米/秒
正常起飞推力
2×117600N
最大速度
2.4马赫
应急起飞最大推力
2×125400N
(1)若航母正常航行时发动机的功率为1.5×105kW,速度为36km/h,则牵引力为 N,经过2h航行距离为 m。
(2)歼15空载正常起飞时,从启动到离开飞行甲板的过程中,飞机的动能 、重力势能 ,该过程中飞机发动机推力所做的功为 J。
(3)航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞时飞行仰角约为14°,这样设计的目的是 。
(4)若你是航母设计师,请你对国产航母提出一条改进意见: 。
【答案】(1)1.5×107;7.2×104;(2)增大;增大;2.4696×107;(3)舰载机在较短的距离内获得较大的升力便于起飞;(4)常规动力航母改建成核动力航母。
1.(2020枣庄,11)一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F,如图甲所示;F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是( )
A. 当t=1s时,木块受到的摩擦力是0
B. 当t在2~4s内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为5N
C. 当t在4~6s内,拉力F的功率为6W
D. 当t在2~6s内,木块的机械能保持不变
2.(2020荆门,6)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力所做的功为( )
A. 10J B. 30J C. 50J D. 80J
3.(2020随州,7)物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N,则以下判断正确的是( )
A.该物块在CD段的惯性比AB段大
B.该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C.拉力F在AB段所做的功为20J
D.拉力F在CD段做功的功率为10W
4.(2020泸州,12)如图所示,已知固定斜面长5m、倾角为30°,木箱重150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,关于木箱所受的力对木箱做的功,下列判断正确的是( )
A. 木箱克服重力做功的大小为500J
B. 木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J
C. 推力做功的大小为500J
D. 斜面支持力做功的大小为375J
5.(2020荆门,7)如图所示,置于水平地面上的容器中盛有密度为0.8×103kg/m3的液体,质量为0.3kg、边长为5cm的正方体用细绳悬挂在容器上方的位置A,已知正方体底部距液面的高度为0.4m,剪断细绳后该正方体沿竖直方向下落,最终停在容器底部B点,此时液体的深度为0.8m。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. 正方体静止在位置A时拉力的大小为0.3N
B. 正方体在液体中受到的浮力为3N
C. 正方体从开始下落至其底部刚与液面接触的过程中重力做功为2.4J
D. 正方体静止在容器底部B时,水对正方体底面的压力为16N
6.(2020西宁,9)如图甲所示,用弹簧测力计水平拉一木块,使它在水平长木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的两段图象,下列说法正确的是( )
A. 图甲中木块受到的拉力为3.8N
B. 木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1∶2
C. AB段和BC段拉力做功的功率之比为2∶1
D. AB段和BC段木块速度之比1∶2
7.(2020湘潭,24)用20N的水平推力,将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了5m。在此过程中,购物车的重力做功 J,水平推力对购物车做功 J。
8.(2020天津,18)小明在超市购物时,用10N的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进10m,用时10s,则推力做的功等于______J,推力的功率等于______W。
9.(2020广安,17)放在水平地面上的物体,质量为5kg,在30N的水平拉力作用下,沿水平方向运动了10m,所用时间为20s,那么重力做功______J,拉力的功率是______W(g=10N/kg)。
10.(2020遂宁,13)2020年6月23日9时43分,我国在四川西昌卫早发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射了北斗导航系统最后一颗组网卫星,标志着北斗导航卫星全球组网成功,能够为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航和授时服务。长征三号乙运载火箭发动机用的是偏二甲肼作为燃料,其热值是4.25×107J/kg,若完全燃烧2吨偏二甲肼,共放出 ▲ J热量;火箭加速上升时,火箭的机械能 ▲ (选填 “增大”、“减小”或“不变”)。
11.(2020毕节,13)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,则0~3sF对物体做的功为_____J,3~6s物体受摩擦力大小为______N.6~9s F对物体做的功为_______J.
12.(2020咸宁,16)如图所示,质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的3/5,则她上半身的重力约为___N。她在一段时间内做了40个仰卧起坐,每次时起上半身重心上升的距离均为0.3m,则她在这段时间克服重力做的功约为_____J。
13.(2020恩施,19)国产雪龙2号极地科考破冰船配备15000kW总动力,能以2~3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行。2019年11月23日,雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。若此次破冰所用功率为6000kW,向前破冰行驶速度是3.6km/h,则破冰船产生的向前推力大约是______N。
14.(2020益阳,19)一辆重型卡车正在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶,卡车的牵引力为1.0×104N。卡车行驶1min后发动机做的功是_______J,发动机做功的功率为________W。
15.(2020绵阳,17)宽握距引体向上要求:两手用宽握距正握(掌心向前)单杠,略宽于肩,两脚离地,两臂自然下垂伸直,用力将身体往上拉起,下巴超过单杠时稍作停顿,然后回复完全下垂,即为完成1次,小明同学体重600N,正握单杠且两臂自然下垂伸直时,下巴与单杠的高度差是0.4m,他在某次测试中, 1min内完成了10次引体向上,则他完成1次引体向上至少做功_______J, 整个测试过程中做功的平均功率最小是______W。
16.(2020云南,13)我国自主创新研发成功的全磁悬浮人工心脏为心衰患者带来重获新生的希望,被医学界亲切地称为“中国心”。若人工心脏推动血液流动的功率为1.6W,则每分钟心脏对血液做功____ J。 医生利用听诊器检查心脏的工作情况,说明声音可以传递______。
17.(2020湘西,19)某型号起重机在10s内将大石块沿竖直方向匀速提升,做了5×104J的功,则该起重机提升大石块的功率为 W。
18.(2020天水,13)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示(g=10N/kg),则:当t=140s时,物块M在水中处于 (选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态;当t=140s时,水对容器底部的压力大小是 ;图乙中a的值是 ;40~140s时段,浮力对物体做功是 。
19.(2020襄阳,17)如图所示,斜面长5m,高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为150N,绳重不计。则木块与斜面间的摩擦力为______N(g取10N/kg)。
20.(2020贵港,18)如图所示,在3N的拉力F作用下,重为20N的物体A以0.2的速度匀速移动了0.4m,不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦,则拉力所做的功是______J,功率是______W。
21.(2020黔东南,11)浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为2N、10N,该金属块受到的浮力为 N,金属块的体积为 m3。若上表面距离水面的深度为0.4m,现用3N的力把金属块提升0.1m,则此力对物体做的功为 J,此时金属块受到的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)。
22.(2020通辽,16)假期,小明坐客车去旅游。当客车行驶到高速公路保持车距标识牌“0m”处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁,此时客车上速度计显示为“80km/h”。当客车匀速行驶到标识牌“100m”处时,小汽车匀速行驶到了标识牌“200m”处,小汽车______(选填“已经”或“没有”)超速;若此时小汽车的功率为80kW,它受到的阻力为______N。(此高速路段限定小汽车最高速度为“120km/h”)
23.(2020遵义,19)自2020年6月1日起在全国开展“一盔一带”安全守护行动,“盔”指的是头盔,“带”则是安全带。汽车行驶过程中安全带是人们生命安全的保障之一、如图是某品牌汽车,该款汽车质量为1.6t,汽车静止时轮胎与水平地面总接触面积为0.08m2。(g取10N/kg)
(1)系安全带是为了减小汽车紧急刹车时乘客由于______带来的伤害;
(2)求该汽车静止在水平地面上时对地面的压强______;
(3)若该汽车以20m/s的速度匀速行驶10min,此时汽车所受阻力为车重力的0.1倍,求牵引力做的功______。
24.(2020朝阳,27)某旅行车满载时总质量为8t, 车轮与地面接触的总面积为0.4m2。求:
(1)旅行车满载静止在水平地面上,对地面的压强是多少?
(2)如果在某路段,旅行车牵引力的功率恒定为72kW,当它以的速度匀速行驶时,受到的阻力是多少?
(3) 2020年的年底,朝阳至北京的高铁将开通,该段铁路线长约450km,若高铁列车全程以360km/h的最高设计速度行驶时,受到的阻力为1.4×105N,则列车从朝阳到北京需要多少小时?列车要克服阻力做多少功?
25.(2020孝感,16)如图所示,水平地面上M点有一质量为60kg的箱子,现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点,所用时间30s,MN间的距离为15m(g=10N/kg)。求:
(1)箱子所受的重力;
(2)箱子运动的速度;
(3)若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍,则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。
26.(2020本溪,26)如图中是一辆满载防疫物资的货车,货车满载时,车轮与水平地面接触的总面积为1m2,对地面的压强为5×105Pa。货车到送货地点要经过一座路面平直的桥梁,这座桥限重55t。(g取10N/kg,柴油的热值q=4.3×107J/kg)
(1)请通过计算货车满载时车和货物的总质量,判断货车是否允许通过这座桥;
(2)货车以20m/s的速度在平直公路行驶,发动机的输出功率为200kW,求货车受到的阻力;
(3)若货车发动机的效率为40%,以20m/s的速度在该平直公路上行驶17.2km,消耗柴油的质量是多少?
27.(2020黄冈,17)如图所示是某款用于临床治疗的微量注射泵,通过其智能微推进系统,可以给病人实施高精度、小流量的药液注射。某次注射时使用的薄壁注射器横截面积为5.55cm2,内有44.4mL的药液,注射速度v0为5.55mL/h。求∶
(1)若药液的密度为1g/cm3,则注射器内药液的质量是多少?
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度。
(3)若注射器内药液的质量为m,密度为,匀速推注完这些药液注射泵对水平注射器芯杆做的功为W。已知薄壁注射器横截面积为S,活塞与内壁之间摩擦力为f,活塞对药液推力不变,请推导活塞对药液压强的表达式(用字母表示)。
28.(2020恩施,28)如图所示,在一池泥塘里试验,发现质量为5kg、底面积为0.01m2的B石块竖直地轻放在软泥中,刚好被承载住。求:
(1)若将石块B抬高0.6m,对它至少应做多少功?(不计泥重、摩擦等因素的影响)
(2)一位质量为60kg的人,要想在这种软泥中不陷落,应踩在面积至少为多大的木板上?(木板重以50N计算)
29.(2020十堰,24)某款汽车质量为1600kg,车轮与地面总接触面积为0.05m2。某次在水平高速公路上以72km/h速度匀速行驶了23min, 所受阻力为汽车重力的0.2倍。燃油的热值为4.6×107J/kg,g 取10N/kg。求:
(1)汽车静止时,对水平地面的压强。
(2)牵引力做功的功率。
(3)若燃油完全燃烧,内燃机的效率是40%,至少消耗多少kg燃油?
30.(2020南京,29)如图所示为一辆无人驾驶清扫车,空车质量为400kg,它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体,可自主作业。
(1)激光是一种电磁波,它在真空中的传播速度为______m/s;
(2)空车停在水平地面上,若地面总受力面积为200cm2,则车对地面的压强为多少帕?( )(g取10N/kg)
(3)空车行驶时牵引力的功率为810W,在10s内匀速行驶12m,车受到的阻力为多少牛?( )
31.(2020安徽,21)在车站广场上,常常看见人们将旅行包B平放在拉杆箱A上,如图甲所示。假设作用在箱子上的水平推力,F推=20N,A、B一起做匀速直线运动。
(1)将旅行包B看成一个有质量的点,如图乙所示。请在图乙中画出运动过程中B的受力示意图;
(2)若10s内箱子运动的距离为8m ,求力F推做功的功率。
32.(2020广州,20)装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动,图甲为容器三段运动的示意图,F的方向始终沿着容器运动方向,OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段,容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。
(1)求F在OP段做的功______;
(2)求F在QR段的功率______;
(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分別为、,则______(选填“>”“=”“<”)。
33.(2020镇江,26)如图1所示,质量为20kg的重物放在水平地面上,重物与地面间的接触面积为0.1m2。利用图2所示的滑轮组,小明在20s内将重物匀速提高5m,他对绳子自由端施加的拉力为150N。不计绳重和轮轴处摩擦,g取10N/kg
(1)求图1中重物对地面的压强;
(2)在图2所述过程中,求∶
①小明所做的额外功。
②小明做功的功率。
34.(2020武威,22)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12km/h的速度匀速行驶,用15min到达了市民广场。小林的质量为40kg,g取10N/kg,求:
平衡车参数
材质
镁合金高弹性车架
净重
10kg(含电池组)
最高车速
18km/h
充电时间
约4小时
轮胎个数
2
轮胎总触地面积
5cm2
(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?
35.(2020宜昌,25)为解决乡村快递派送的交通不便问题,某快递公司采用无人机(如图所示)将包裹送达每个村子的派送员,自动卸货后随即返航,继续其他配送。某次派送包裹质量12kg,飞行高度120m,10min内水平飞行里程6.5km。
(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h?
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中,拉力对包裹做的功是多少?(g=10N/kg)
36.(2020威海,26)采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为70kg,摩托车质量为150kg(g=10N/kg)。
(1)小明买食品时,将摩托车停在超市门前的水平地面上,摩托车与地面接触面积为150cm2,求摩托车对地面的压强;
(2)采购食品后,小明将80kg的食品装上车,在限速为80km/h的水平路面上以72km/h的速度匀速行驶50s,行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍,若消耗的汽油完全燃烧放出1×106J的热量,求摩托车发动机的实际输出功率和效率。
37.(2020金昌,29)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?
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
38.(2020泰安,24)利用叉车运送货物,已知货物质量为500kg、底面积为5m2,货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8m2,g取10N/kg。
(1)叉车托着货物匀速水平移动,求货物对叉车水平叉臂的压强;
(2)叉车在20s内将货物匀速举高1.8m,求叉车支持力对货物做功的功率。
39.(2020乐山,39)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。
40.(2020德州,26)救援队用吊绳打捞沉到水池底部的实心长方体沉箱,如图甲所示,提升过程中始终以0.15m/s的速度竖直向上匀速提起,图乙是吊绳的拉力F随时间t变化的图象,整个提起过程用时80s,g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3,不计水的阻力及水面高度的变化。
求:(1)开始提起(t=0)时,沉箱下表面受到水的压强(不计大气压);
(2)0~40s内拉力的功率;
(3)沉箱的密度为多大。
41.(2020黔东南,23)为减少新型冠状病毒的滋生蔓延,武汉市城管部门在夜间对城区道路集中开展了雾炮车喷洒消毒作业(如图所示)。某型号雾炮车空载时的质量为10t,它配备了一个体积为10m3的水箱。为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,排水孔盖子面积约为100cm2。
(1)雾炮车匀速前进喷洒过程中,在2.4km的路段上用时20min,则雾炮车的速度是多少?
(2)消毒液喷洒完后空载匀速返回时,若雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的 0.05倍,则行驶 2.4km的水平路面上,牵引力所做的功为多大?(g取10N/kg)
(3)当水箱中消毒液的深度为 1m 时,排水孔盖子受到消毒液的压力约为多大? (消毒液的密度为0.8×103kg/m3)
42.(2020临沂,32)新冠肺炎肆虐,武汉封城,全国各地纷纷伸出援助之手。2020年1月29日,我市兰陵县捐赠的首批200t优质大蒜由10辆货车运往武汉(如图),其中一辆货车装满大蒜后总重为3.0×103N,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,该货车在某段平直高速公路上以108km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为5.0×103N,30min内消耗柴油24L,已知柴油的密度ρ=0.85×103kg/m3.热值q=4.3×103J/kg,求:
(1)该货车静止时对水平路面的压强;
(2)24L柴油完全燃烧放出的热量;
(3)30min内该货车牵引力所做的功。
43.(2020黔南州,20)小聪的体重是500N,家住19楼(楼的层高为3m),家里用燃气灶烧水、做饭。如果他从1楼步行上楼到家里(走了18层楼),用时3 min.已知天然气的热值3.0x107J/m3,水的比热容是4.2x103J/(kg·C)。问:
(1)他上楼克服重力做的功是多少?做功的功率是多少?
(2)完全燃烧多少立方米天然气放出的热量与小聪做的功相等?如果这些热量有35%被水吸收,能使0.5 kg水的温度升高多少?
44.(2020东营,17)我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克,如图所示,它即可像普通坦克一样在陆地上高速行驶,又能像船一样在水中航行。该坦克的质量为22t,配备发动机的最大功率为420kW,若在水中匀速航行时,最大速度为18km/h,此时受到的阻力为_____。
45.(2020盘锦,14)科技小组设计了一款消毒机器人,如图所示。使用前对机器人进行测试:将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,相关数据如下表。(消毒液密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求
(1)装满消毒液的机器人受到的总重力。
(2)装满消毒液的机器人静止时对水平地面的压强。
(3)该次测试中消毒机器人在行驶时所受的牵引力。
设备参数
空载质量/kg
50
储液箱容积/L
20
履带着地总面积/m2
0.2
测试数据
行驶时间/min
1
行驶路程/m
60
行驶功率/W
120
46.(2020上海,20)物体在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,10 秒内前进了20米。求此过程中拉力所做的功W和功率P。
47.(2020鞍山,28)十天建成的武汉火神山医院正式交付使用,勇敢智慧的中国建设者们再一次让世界看到了中国速度。在建造的过程中,需要用混凝土搅拌运输车(如图所示)运送混凝土到火神山医院建设工地。混凝土搅拌运输车的相关参数如下表(g取10N/kg,柴油的热值q=4.3×107J/kg)。求:
(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时,车轮与地面的总接触面积为0.8m2,它对地面的压强为多大?
(2)搅拌车满载时在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为其总重的0.03倍,当它以最高时速匀速行驶时,此搅拌车发动机的输出功率为多少?
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km共消耗燃油3kg,搅拌车发动机的效率为多少?(计算结果精确到0.1%)
混凝土搅拌运输车相关参数
满载时总质量
14t
最高时速
90km/h
燃油类型
柴油
48.(2020南宁,29)无人机从某一高处开始竖直下降,下过程的s-t图像如图所示。若该无人机整机质量是1.6kg,求∶
(1)无人机所受的重力;
(2)0-1s内无人机受到重力做的功;
(3)0-4s内无人机下降的平均速度。
49.(2020雅安,22)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图所示,在第10s时速度达到15m/s,通过的路程为80m。求∶
(1)在0~10s内汽车的平均速度;
(2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,则汽车匀速行驶时的功率;
(3)在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。
50.(2020内江,25)如图所示是高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆总质量为1500kg的轿车(车长忽略不计),正以36km/h的速度驶向ETC通道,轿车通过ETC通道时,需要在收费站中心线前方10m处减速到18km/h,然后,保持匀速运动到达收费站中心线后,再加速离开收费站中心线。取g=10N/kg。则
(1)轿车通过ETC通道的匀速行驶区间所用的时间是多少s?
(2)如果轿车在匀速运动时,受到的阻力是车重的0.4倍,那么,轿车在匀速运动过程中牵引力做功的功率是多少W?
51.(2020陕西,23)海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。如图所示为一艘满载时排水量为5×104t的海洋科学钻探船。甲板上装有很高的钻塔,可以安装并控制钻杆进行拉升作业,使钻头和钻杆最深可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。(ρ水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)该钻探船满载时受到海水的浮力是多少?
(2)满载时,该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,钻探船排开海水的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是多少?
(4)该钻探船以36km/h的速度匀速航行时,动力推进系统的输出功率为4×107W,则船受到的牵引力是多少?
52.(2020呼和浩特,12)质量1.3t功率为100kW的汽车,在平直的公路上以120km/h的速度匀速行驶,求:
(1)汽车匀速行驶15min所通过的路程;
(2)汽车牵引力在15min内所做的功。
53.(2020锦州,21)平衡车是一种新兴的代步工具,深受年轻人的喜爱。周末,质量为62kg的小文同学骑平衡车去距家3.6km的公园游玩,经过18min到达公园当她站立在平衡车上保持静止时,车轮与水平地面的总接触面积为4×10-3m2,下表为某品牌平衡车的主要参数。(g取10N/kg)求
(1)她从家到公园的平均速度是多少千米每小时?
(2)她站立在平衡车上静止时对水平地面的压强是多少?
(3)返程时,小文以最高车速从公园行驶到家,电动机提供的牵引力为120N,则牵引力的功率是多少?
平衡车
电动机额定功率
700W
净重
14kg
最高车速
18km/h
54.(2020齐齐哈尔,29)防疫期间,小慧的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车,为社区运送物资,如图所示,小慧通过查阅资料了解到:当该车满载货物时,总质量为4×103kg,发动机的牵引力为3×103N.若该车在平直公路上以20m/s的速度匀速直线行驶3600m。在此过程中,求:
(1)货车行驶所用的时间是多少?
(2)该车满载货物时,所受到的重力是多少?
(3)牵引力所做的功是多少?
55.(2020百色,27)某辆新能源汽车重为1.5×104N,驾驶员驾驶该车在一段平直公路上行驶,从A点以10m/s的速度匀速行驶60s到B点,紧接着加速行驶150s到达C点,已知在AB段汽车牵引力的功率为40kW,BC段距离为3600m。求:
(1)在AC段汽车的平均速度;
(2)在AB段汽车牵引力做的功;
(3)在AB段汽车受到的阻力。
56.(2020连云港,23)随着科技的发展,无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2t的无人驾驶汽车,静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12m2,在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶,受到的牵引力大小为4×103N。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号,经3×10-7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号(该时间内汽车行驶的距离忽略不计)。已知光速为3×108m/s,g取10N/kg。求该汽车。
(1)静止时对水平地面的压强大小;
(2)此刻车头到障碍物的距离;
(3)以36km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率。
57.(2020济南,17)(1)“遍地秀色花似锦,春风捷报凯歌旋。”2020年3月17日,伴随着武汉方舱医院的“休舱大吉",山东援助湖北的300余名“逆行英雄”乘坐专机从武汉抵达济南,历时1.5小时。已知武汉至济南的航程是864km,求该专机的平均速度。
(2 )下图是浙江大学机器人研究团队研发的新一代“绝影”四足机器狗,其身体长度85cm,站立时高65cm,体重40kg。若它站立时与地面的总接触面积为0.02m,取g=10Nkg,通过计算回答:
①“绝影”机器狗站立在水平地面上,对地面的压强为多少帕?
②“绝影”机器狗负重200N爬上3m高的台阶时,对重物做了多少焦的功?
58.(2020柳州,25)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。
59.(2020广东,24)某轿车在平直公路上行驶的45s内,其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。已知前10s轿车运动的路程为100m。求:
(1)前10s轿车运动的平均速度;
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程;
(3)动力F做的总功。
60.(2020 阜新,22)如图所示,客车和车内人员的总质量为 1.8×10 4kg,汽车轮胎与地面接触总面积是0.4m2,若这辆客车从高速口以标志牌的速度, 沿平直公路匀速行驶 15min 到达市内,客车发动机的功率是 240 kW。(g=10N/kg)求:
(1)这辆客车启动前对地面的压强是多少?
(2)高速口距离市内的路程大约是多少?
(3)发动机提供的牵引力是多少?
61.(2020宿迁,19)下图为一款新型机器人,内置智能系统,可以给孩子讲故事,可以陪老人聊天,散步,且具有净化空气等功能,其质量为50kg,与地面的接触面积为200cm2,匀速运动时所受阻力为重力的0.1倍。(g取10N/kg)
(1)求机器人静立时对地面的压强。
(2)若机器人在60s内匀速行驶30m,求此过程中牵引力做功的功率。
62.(2020鄂尔多斯,24)如图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车(包括司乘人员)的质量为1.2t,接收太阳能电池板的面积为8m2,在水平路面上以恒定功率做直线运动的v-t图象如图乙(取g=10N/kg)。
(1)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,则汽车牵引力为多大?
(2)求汽车在0~20s内牵引力做的功。
(3)若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%,则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少?
63.(2020天门,21)如图甲,用电动叉车搬运重为5000N的货物,从A点水平移动到B点,用时20s;然后从B点匀速提升到C点,又用时5s,搬运过程中货物始终水平放置,各点间距离如图乙所示。求
(1)叉车在AB段的平均速度。
(2)叉车在AB段对货物的支持力做的功。
(3)叉车在BC段对货物做功的功率。
64.(2020湘潭,32)车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因,因此限制车辆超载有着重要意义。某物理兴趣小组设计了一个模拟超载报警装置,如图1所示。为了增大检测重量,他们使用了一个水平杠杆OAB,O为支点,OB长120cm,AB:AO=5:1,模拟车辆放置在托盘内。已知电源电压恒定不变,报警器的阻值R0恒为10Ω,压敏电阻R固定放置,压敏电阻R的阻值与所受到的压力F变化的关系如图2所示。闭合开关S,托盘空载时,电流表的示数为0.2A;当模拟车辆重量逐渐增大,电流表示数达到0.5A时,报警器开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量及压杆的大小均忽略不计。求:
(1)由图2可知,压敏电阻R的阻值随着所受到的压力F增大而 ;检测时,杠杆A点受到的压力与杠杆B端受到的支持力大小之比为 ;
(2)托盘空载时压敏电阻的阻值为 Ω,电源电压为 V;
(3)报警器刚好开始报警时,压敏电阻的阻值为 Ω,设定的托盘限载重量为 N,电路消耗的总功率为 W。
(4)若换用15V的电源,为保证报警器仍在原设定的托盘限载重量时报警,应在杠杆上水平调节托盘底部触点A的位置。试计算说明触点A应调节至距O点多少cm处?
65.(2020扬州,31)阅读短文,回答问题。
2019年12月17日,我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。据公开资料显示,“山东舰”舰身长315米,舰宽约75米,满载排水量在6万吨左右,至少可以搭载36架歼﹣﹣15舰载机。航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞的飞行仰角为14°。
“山东舰”是典型的常规动力航母,采用了全新的动力组,“山东舰”的燃料储备量达到了13000吨,若以20节航速航行,每天大约消耗1100吨燃料。
如表为歼﹣﹣15主要参数(g取10N/kg)
空重
17500kg
空载起飞距离
105m
正常起飞重量
27000kg
满载起飞距离
195m
最大起飞重量
32500kg
发动机
2×WS﹣10加力涡扇发动机
爬升率
325米/秒
正常起飞推力
2×117600N
最大速度
2.4马赫
应急起飞最大推力
2×125400N
(1)若航母正常航行时发动机的功率为1.5×105kW,速度为36km/h,则牵引力为 N,经过2h航行距离为 m。
(2)歼15空载正常起飞时,从启动到离开飞行甲板的过程中,飞机的动能 、重力势能 ,该过程中飞机发动机推力所做的功为 J。
(3)航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞时飞行仰角约为14°,这样设计的目的是 。
(4)若你是航母设计师,请你对国产航母提出一条改进意见: 。
2020年中考物理真题集锦——专题五十二:功、功率综合计算参考答案
1.(2020枣庄,11)一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F,如图甲所示;F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是( )
A. 当t=1s时,木块受到的摩擦力是0
B. 当t在2~4s内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为5N
C. 当t在4~6s内,拉力F的功率为6W
D. 当t在2~6s内,木块的机械能保持不变
【答案】C
2.(2020荆门,6)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力所做的功为( )
A. 10J B. 30J C. 50J D. 80J
【答案】B
3.(2020随州,7)物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N,则以下判断正确的是( )
A.该物块在CD段的惯性比AB段大
B.该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C.拉力F在AB段所做的功为20J
D.拉力F在CD段做功的功率为10W
【答案】D
4.(2020泸州,12)如图所示,已知固定斜面长5m、倾角为30°,木箱重150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,关于木箱所受的力对木箱做的功,下列判断正确的是( )
A. 木箱克服重力做功的大小为500J
B. 木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J
C. 推力做功的大小为500J
D. 斜面支持力做功的大小为375J
【答案】BC
5.(2020荆门,7)如图所示,置于水平地面上的容器中盛有密度为0.8×103kg/m3的液体,质量为0.3kg、边长为5cm的正方体用细绳悬挂在容器上方的位置A,已知正方体底部距液面的高度为0.4m,剪断细绳后该正方体沿竖直方向下落,最终停在容器底部B点,此时液体的深度为0.8m。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. 正方体静止在位置A时拉力的大小为0.3N
B. 正方体在液体中受到的浮力为3N
C. 正方体从开始下落至其底部刚与液面接触的过程中重力做功为2.4J
D. 正方体静止在容器底部B时,水对正方体底面的压力为16N
【答案】D
6.(2020西宁,9)如图甲所示,用弹簧测力计水平拉一木块,使它在水平长木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的两段图象,下列说法正确的是( )
A. 图甲中木块受到的拉力为3.8N
B. 木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1∶2
C. AB段和BC段拉力做功的功率之比为2∶1
D. AB段和BC段木块速度之比1∶2
【答案】C
7.(2020湘潭,24)用20N的水平推力,将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了5m。在此过程中,购物车的重力做功 J,水平推力对购物车做功 J。
【答案】0;100。
8.(2020天津,18)小明在超市购物时,用10N的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进10m,用时10s,则推力做的功等于______J,推力的功率等于______W。
【答案】 (1). 100 (2). 10
9.(2020广安,17)放在水平地面上的物体,质量为5kg,在30N的水平拉力作用下,沿水平方向运动了10m,所用时间为20s,那么重力做功______J,拉力的功率是______W(g=10N/kg)。
【答案】 (1). 0 (2). 15
10.(2020遂宁,13)2020年6月23日9时43分,我国在四川西昌卫早发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射了北斗导航系统最后一颗组网卫星,标志着北斗导航卫星全球组网成功,能够为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航和授时服务。长征三号乙运载火箭发动机用的是偏二甲肼作为燃料,其热值是4.25×107J/kg,若完全燃烧2吨偏二甲肼,共放出 ▲ J热量;火箭加速上升时,火箭的机械能 ▲ (选填 “增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】8.5×1010J 增大
11.(2020毕节,13)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,则0~3sF对物体做的功为_____J,3~6s物体受摩擦力大小为______N.6~9s F对物体做的功为_______J.
【答案】 (1). 0 (2). 4 (3). 24
12.(2020咸宁,16)如图所示,质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的3/5,则她上半身的重力约为___N。她在一段时间内做了40个仰卧起坐,每次时起上半身重心上升的距离均为0.3m,则她在这段时间克服重力做的功约为_____J。
【答案】 (1)300 (2)3600
13.(2020恩施,19)国产雪龙2号极地科考破冰船配备15000kW总动力,能以2~3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行。2019年11月23日,雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。若此次破冰所用功率为6000kW,向前破冰行驶速度是3.6km/h,则破冰船产生的向前推力大约是______N。
【答案】6×106
14.(2020益阳,19)一辆重型卡车正在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶,卡车的牵引力为1.0×104N。卡车行驶1min后发动机做的功是_______J,发动机做功的功率为________W。
【答案】 1.2×107 2×105
15.(2020绵阳,17)宽握距引体向上要求:两手用宽握距正握(掌心向前)单杠,略宽于肩,两脚离地,两臂自然下垂伸直,用力将身体往上拉起,下巴超过单杠时稍作停顿,然后回复完全下垂,即为完成1次,小明同学体重600N,正握单杠且两臂自然下垂伸直时,下巴与单杠的高度差是0.4m,他在某次测试中, 1min内完成了10次引体向上,则他完成1次引体向上至少做功_______J, 整个测试过程中做功的平均功率最小是______W。
【答案】 (1). 240 (2). 40
16.(2020云南,13)我国自主创新研发成功的全磁悬浮人工心脏为心衰患者带来重获新生的希望,被医学界亲切地称为“中国心”。若人工心脏推动血液流动的功率为1.6W,则每分钟心脏对血液做功____ J。 医生利用听诊器检查心脏的工作情况,说明声音可以传递______。
【答案】 (1). 96 (2). 信息
17.(2020湘西,19)某型号起重机在10s内将大石块沿竖直方向匀速提升,做了5×104J的功,则该起重机提升大石块的功率为 W。
【答案】5×103。
18.(2020天水,13)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示(g=10N/kg),则:当t=140s时,物块M在水中处于 (选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态;当t=140s时,水对容器底部的压力大小是 ;图乙中a的值是 ;40~140s时段,浮力对物体做功是 。
【答案】漂浮;15N;8cm;0.32J。
19.(2020襄阳,17)如图所示,斜面长5m,高3m。小强用绳子沿斜面将质量为20kg的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为150N,绳重不计。则木块与斜面间的摩擦力为______N(g取10N/kg)。
【答案】30
20.(2020贵港,18)如图所示,在3N的拉力F作用下,重为20N的物体A以0.2的速度匀速移动了0.4m,不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦,则拉力所做的功是______J,功率是______W。
【答案】 (1). 2.4 (2). 1.2
21.(2020黔东南,11)浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为2N、10N,该金属块受到的浮力为 N,金属块的体积为 m3。若上表面距离水面的深度为0.4m,现用3N的力把金属块提升0.1m,则此力对物体做的功为 J,此时金属块受到的浮力将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)。
【答案】8; 8×10-4 ; 0.3;不变
22.(2020通辽,16)假期,小明坐客车去旅游。当客车行驶到高速公路保持车距标识牌“0m”处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁,此时客车上速度计显示为“80km/h”。当客车匀速行驶到标识牌“100m”处时,小汽车匀速行驶到了标识牌“200m”处,小汽车______(选填“已经”或“没有”)超速;若此时小汽车的功率为80kW,它受到的阻力为______N。(此高速路段限定小汽车最高速度为“120km/h”)
【答案】 (1). 已经 (2). 1.8×103N
23.(2020遵义,19)自2020年6月1日起在全国开展“一盔一带”安全守护行动,“盔”指的是头盔,“带”则是安全带。汽车行驶过程中安全带是人们生命安全的保障之一、如图是某品牌汽车,该款汽车质量为1.6t,汽车静止时轮胎与水平地面总接触面积为0.08m2。(g取10N/kg)
(1)系安全带是为了减小汽车紧急刹车时乘客由于______带来的伤害;
(2)求该汽车静止在水平地面上时对地面的压强______;
(3)若该汽车以20m/s的速度匀速行驶10min,此时汽车所受阻力为车重力的0.1倍,求牵引力做的功______。
【答案】 (1). 惯性 (2). (3).
24.(2020朝阳,27)某旅行车满载时总质量为8t, 车轮与地面接触的总面积为0.4m2。求:
(1)旅行车满载静止在水平地面上,对地面的压强是多少?
(2)如果在某路段,旅行车牵引力的功率恒定为72kW,当它以的速度匀速行驶时,受到的阻力是多少?
(3) 2020年的年底,朝阳至北京的高铁将开通,该段铁路线长约450km,若高铁列车全程以360km/h的最高设计速度行驶时,受到的阻力为1.4×105N,则列车从朝阳到北京需要多少小时?列车要克服阻力做多少功?
【答案】(1);(2);(3),
25.(2020孝感,16)如图所示,水平地面上M点有一质量为60kg的箱子,现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点,所用时间30s,MN间的距离为15m(g=10N/kg)。求:
(1)箱子所受的重力;
(2)箱子运动的速度;
(3)若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍,则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。
【答案】(1);(2);(3)60W
26.(2020本溪,26)如图中是一辆满载防疫物资的货车,货车满载时,车轮与水平地面接触的总面积为1m2,对地面的压强为5×105Pa。货车到送货地点要经过一座路面平直的桥梁,这座桥限重55t。(g取10N/kg,柴油的热值q=4.3×107J/kg)
(1)请通过计算货车满载时车和货物的总质量,判断货车是否允许通过这座桥;
(2)货车以20m/s的速度在平直公路行驶,发动机的输出功率为200kW,求货车受到的阻力;
(3)若货车发动机的效率为40%,以20m/s的速度在该平直公路上行驶17.2km,消耗柴油的质量是多少?
【答案】(1)允许;(2)1×104N;(3)10kg
27.(2020黄冈,17)如图所示是某款用于临床治疗的微量注射泵,通过其智能微推进系统,可以给病人实施高精度、小流量的药液注射。某次注射时使用的薄壁注射器横截面积为5.55cm2,内有44.4mL的药液,注射速度v0为5.55mL/h。求∶
(1)若药液的密度为1g/cm3,则注射器内药液的质量是多少?
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度。
(3)若注射器内药液的质量为m,密度为,匀速推注完这些药液注射泵对水平注射器芯杆做的功为W。已知薄壁注射器横截面积为S,活塞与内壁之间摩擦力为f,活塞对药液推力不变,请推导活塞对药液压强的表达式(用字母表示)。
【答案】(1)44.4g;(2);(3)
28.(2020恩施,28)如图所示,在一池泥塘里试验,发现质量为5kg、底面积为0.01m2的B石块竖直地轻放在软泥中,刚好被承载住。求:
(1)若将石块B抬高0.6m,对它至少应做多少功?(不计泥重、摩擦等因素的影响)
(2)一位质量为60kg的人,要想在这种软泥中不陷落,应踩在面积至少为多大的木板上?(木板重以50N计算)
【答案】(1)30J;(2) 0.13m2
29.(2020十堰,24)某款汽车质量为1600kg,车轮与地面总接触面积为0.05m2。某次在水平高速公路上以72km/h速度匀速行驶了23min, 所受阻力为汽车重力的0.2倍。燃油的热值为4.6×107J/kg,g 取10N/kg。求:
(1)汽车静止时,对水平地面的压强。
(2)牵引力做功的功率。
(3)若燃油完全燃烧,内燃机的效率是40%,至少消耗多少kg燃油?
【答案】(1);(2) ;(3)
30.(2020南京,29)如图所示为一辆无人驾驶清扫车,空车质量为400kg,它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体,可自主作业。
(1)激光是一种电磁波,它在真空中的传播速度为______m/s;
(2)空车停在水平地面上,若地面总受力面积为200cm2,则车对地面的压强为多少帕?( )(g取10N/kg)
(3)空车行驶时牵引力的功率为810W,在10s内匀速行驶12m,车受到的阻力为多少牛?( )
【答案】(1)[1]电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s,所以激光在真空中的传播速度是3×108m/s。
(2)[2]车对地面的压力
F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N
车对地面的压强
=2×105Pa
(3)[3]车的速度
v=
空车行驶时牵引力的功率
牵引力
由于车做匀速运动,受到的牵引力和阻力是平衡力,所以车受到的阻力为
f=F=675N
31.(2020安徽,21)在车站广场上,常常看见人们将旅行包B平放在拉杆箱A上,如图甲所示。假设作用在箱子上的水平推力,F推=20N,A、B一起做匀速直线运动。
(1)将旅行包B看成一个有质量的点,如图乙所示。请在图乙中画出运动过程中B的受力示意图;
(2)若10s内箱子运动的距离为8m ,求力F推做功的功率。
【答案】解:(1)如图所示:
(2)推力做功:W=Fs=160J
推力做功的功率P=W
32.(2020广州,20)装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动,图甲为容器三段运动的示意图,F的方向始终沿着容器运动方向,OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段,容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。
(1)求F在OP段做的功______;
(2)求F在QR段的功率______;
(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分別为、,则______(选填“>”“=”“<”)。
【答案】 (1). 40J (2). 5W (3). =
33.(2020镇江,26)如图1所示,质量为20kg的重物放在水平地面上,重物与地面间的接触面积为0.1m2。利用图2所示的滑轮组,小明在20s内将重物匀速提高5m,他对绳子自由端施加的拉力为150N。不计绳重和轮轴处摩擦,g取10N/kg
(1)求图1中重物对地面的压强;
(2)在图2所述过程中,求∶
①小明所做的额外功。
②小明做功的功率。
【答案】(1)2000Pa;(2)500J;75W
34.(2020武威,22)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12km/h的速度匀速行驶,用15min到达了市民广场。小林的质量为40kg,g取10N/kg,求:
平衡车参数
材质
镁合金高弹性车架
净重
10kg(含电池组)
最高车速
18km/h
充电时间
约4小时
轮胎个数
2
轮胎总触地面积
5cm2
(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
35.(2020宜昌,25)为解决乡村快递派送的交通不便问题,某快递公司采用无人机(如图所示)将包裹送达每个村子的派送员,自动卸货后随即返航,继续其他配送。某次派送包裹质量12kg,飞行高度120m,10min内水平飞行里程6.5km。
(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h?
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中,拉力对包裹做的功是多少?(g=10N/kg)
【答案】(1) 无人机水平飞行的平均速度
v===39km/h
无人机水平飞行的平均速度是39km/h。
(2)匀速上升二力平衡,拉力F=G,拉力对包裹做功
W=Fh=Gh=mgh=12kg10N/kg120m=14400J
拉力对包裹做功144400J。
答:(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是39km/h;
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中,拉力对包裹做的功是14400J。
36.(2020威海,26)采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为70kg,摩托车质量为150kg(g=10N/kg)。
(1)小明买食品时,将摩托车停在超市门前的水平地面上,摩托车与地面接触面积为150cm2,求摩托车对地面的压强;
(2)采购食品后,小明将80kg的食品装上车,在限速为80km/h的水平路面上以72km/h的速度匀速行驶50s,行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍,若消耗的汽油完全燃烧放出1×106J的热量,求摩托车发动机的实际输出功率和效率。
【答案】(1) 1×105Pa;(2)6000W;30%
37.(2020金昌,29)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?
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
【答案】(1)3km;(2)1×106Pa;(3)250W
38.(2020泰安,24)利用叉车运送货物,已知货物质量为500kg、底面积为5m2,货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8m2,g取10N/kg。
(1)叉车托着货物匀速水平移动,求货物对叉车水平叉臂的压强;
(2)叉车在20s内将货物匀速举高1.8m,求叉车支持力对货物做功的功率。
【答案】解:(1)货物对叉臂的压力:F=G=mg=500kg×10N/kg=5×103N
p===6.25×103 Pa
(2)叉车对货物的支持力F/=G
W=F/s=5×103N×1.8m=9×103J
P===450W
39.(2020乐山,39)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。
【答案】(1)10m/s (2)1.5×103 N (3)2.7×106J 1.5×104w
【解析】(1)汽车匀速行驶的速度:
,
(2)汽车受到的牵引力:
由于汽车匀速行驶,二力平衡,所以受到的牵引力等于阻力
(3)此过程中汽车牵引力做功及功率:
40.(2020德州,26)救援队用吊绳打捞沉到水池底部的实心长方体沉箱,如图甲所示,提升过程中始终以0.15m/s的速度竖直向上匀速提起,图乙是吊绳的拉力F随时间t变化的图象,整个提起过程用时80s,g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3,不计水的阻力及水面高度的变化。
求:(1)开始提起(t=0)时,沉箱下表面受到水的压强(不计大气压);
(2)0~40s内拉力的功率;
(3)沉箱的密度为多大。
【解答】解:(1)开始提起(r=0)时,沉箱下表面与水面的距离:h=s=vt=0.15m/s×50s=7.5m;
沉箱下表面受到水的压强:P=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×7.5m=7.5×104Pa;
(2)由图可知0~40s内拉力为5.1×104N,提升过程中的速度0.15m/s,
0﹣40s内拉力的功率:P===Fv=5.1×104N×0.15m/s=7.65×103w;
(3)由图可知:沉箱的重力为8.1×104N,则质量为:m===8.1×103kg;
浮力为:F浮═G﹣F拉=8.1×104N﹣5.1×104N=3×104N;
则:V物=V排===3m3
沉箱的密度为:ρ箱===2.7×103kg/m3。
答::(1)开始提起(t=0)时,沉箱下表面受到水的压强为7.5×104Pa;
(2)0~40s内拉力的功率7.65×103w;
(3)沉箱的密度为2.7×103kg/m3。
41.(2020黔东南,23)为减少新型冠状病毒的滋生蔓延,武汉市城管部门在夜间对城区道路集中开展了雾炮车喷洒消毒作业(如图所示)。某型号雾炮车空载时的质量为10t,它配备了一个体积为10m3的水箱。为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,排水孔盖子面积约为100cm2。
(1)雾炮车匀速前进喷洒过程中,在2.4km的路段上用时20min,则雾炮车的速度是多少?
(2)消毒液喷洒完后空载匀速返回时,若雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的 0.05倍,则行驶 2.4km的水平路面上,牵引力所做的功为多大?(g取10N/kg)
(3)当水箱中消毒液的深度为 1m 时,排水孔盖子受到消毒液的压力约为多大? (消毒液的密度为0.8×103kg/m3)
【答案】
42.(2020临沂,32)新冠肺炎肆虐,武汉封城,全国各地纷纷伸出援助之手。2020年1月29日,我市兰陵县捐赠的首批200t优质大蒜由10辆货车运往武汉(如图),其中一辆货车装满大蒜后总重为3.0×103N,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,该货车在某段平直高速公路上以108km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为5.0×103N,30min内消耗柴油24L,已知柴油的密度ρ=0.85×103kg/m3.热值q=4.3×103J/kg,求:
(1)该货车静止时对水平路面的压强;
(2)24L柴油完全燃烧放出的热量;
(3)30min内该货车牵引力所做的功。
【解答】解:
(1)一辆货车装满大蒜后总重为3.0×103N,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,
该货车静止时对水平路面的压强:
p===6×105Pa;
(2)消耗柴油的体积:
V=24L=24dm3=0.024m3,
由ρ=可得,消耗柴油的质量:
m柴油=ρV=0.85×103kg/m3×0.024m3=20.4kg,
这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量:
Q放=m柴油q=20.4kg×4.3×107J/kg=8.772×108J;
(3)30min通过的距离:s=vt=108km/h×0.5h=54km=5.4×104m;
该货车在某段平直高速公路上以108km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为5.0×103N,因该校车在某段平直公路上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,汽车的牵引力:
F=f=5.0×103N,
这段路程内牵引力做的功:
W=Fs=5.0×103N×5.4×104m=2.7×108J。
答:(1)该货车静止时对水平路面的压强为6×105Pa;
(2)24L柴油完全燃烧放出的热量为8.772×108J;
(3)30min内该货车牵引力所做的功为2.7×108J。
43.(2020黔南州,20)小聪的体重是500N,家住19楼(楼的层高为3m),家里用燃气灶烧水、做饭。如果他从1楼步行上楼到家里(走了18层楼),用时3 min.已知天然气的热值3.0x107J/m3,水的比热容是4.2x103J/(kg·C)。问:
(1)他上楼克服重力做的功是多少?做功的功率是多少?
(2)完全燃烧多少立方米天然气放出的热量与小聪做的功相等?如果这些热量有35%被水吸收,能使0.5 kg水的温度升高多少?
【答案】(1)W=Gh=500Nx18x3m=2.7x104J
==150w
答:他上楼克服重力做的功是2.7x104J。做功的功率是150w。
(2)∵Q放=W=2.7x104J
∴m== = 0.0009m3
∵Q放= Q吸
∴△t= = 4.5℃
答:完全燃烧0.0009立方米天然气放出的热量与小聪做的功相等。如果这些热量有35%被水吸收,能使0.5 kg水的温度升高4.5℃。
44.(2020东营,17)我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克,如图所示,它即可像普通坦克一样在陆地上高速行驶,又能像船一样在水中航行。该坦克的质量为22t,配备发动机的最大功率为420kW,若在水中匀速航行时,最大速度为18km/h,此时受到的阻力为_____。
【答案】
45.(2020盘锦,14)科技小组设计了一款消毒机器人,如图所示。使用前对机器人进行测试:将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,相关数据如下表。(消毒液密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求
(1)装满消毒液的机器人受到的总重力。
(2)装满消毒液的机器人静止时对水平地面的压强。
(3)该次测试中消毒机器人在行驶时所受的牵引力。
设备参数
空载质量/kg
50
储液箱容积/L
20
履带着地总面积/m2
0.2
测试数据
行驶时间/min
1
行驶路程/m
60
行驶功率/W
120
【答案】(1)700N;(2)3500Pa;(3)120N
46.(2020上海,20)物体在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,10 秒内前进了20米。求此过程中拉力所做的功W和功率P。
【答案】200J,20W
47.(2020鞍山,28)十天建成的武汉火神山医院正式交付使用,勇敢智慧的中国建设者们再一次让世界看到了中国速度。在建造的过程中,需要用混凝土搅拌运输车(如图所示)运送混凝土到火神山医院建设工地。混凝土搅拌运输车的相关参数如下表(g取10N/kg,柴油的热值q=4.3×107J/kg)。求:
(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时,车轮与地面的总接触面积为0.8m2,它对地面的压强为多大?
(2)搅拌车满载时在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为其总重的0.03倍,当它以最高时速匀速行驶时,此搅拌车发动机的输出功率为多少?
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km共消耗燃油3kg,搅拌车发动机的效率为多少?(计算结果精确到0.1%)
混凝土搅拌运输车相关参数
满载时总质量
14t
最高时速
90km/h
燃油类型
柴油
【答案】(1);(2);(3)32.6%
48.(2020南宁,29)无人机从某一高处开始竖直下降,下过程的s-t图像如图所示。若该无人机整机质量是1.6kg,求∶
(1)无人机所受的重力;
(2)0-1s内无人机受到重力做的功;
(3)0-4s内无人机下降的平均速度。
【答案】(1) 16N;(2)96J;(3)3m/s
49.(2020雅安,22)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图所示,在第10s时速度达到15m/s,通过的路程为80m。求∶
(1)在0~10s内汽车的平均速度;
(2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,则汽车匀速行驶时的功率;
(3)在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。
【答案】(1)8m/s;(2);(3)
50.(2020内江,25)如图所示是高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆总质量为1500kg的轿车(车长忽略不计),正以36km/h的速度驶向ETC通道,轿车通过ETC通道时,需要在收费站中心线前方10m处减速到18km/h,然后,保持匀速运动到达收费站中心线后,再加速离开收费站中心线。取g=10N/kg。则
(1)轿车通过ETC通道的匀速行驶区间所用的时间是多少s?
(2)如果轿车在匀速运动时,受到的阻力是车重的0.4倍,那么,轿车在匀速运动过程中牵引力做功的功率是多少W?
【答案】(1)2s;(2)3×104W
51.(2020陕西,23)海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。如图所示为一艘满载时排水量为5×104t的海洋科学钻探船。甲板上装有很高的钻塔,可以安装并控制钻杆进行拉升作业,使钻头和钻杆最深可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。(ρ水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)该钻探船满载时受到海水的浮力是多少?
(2)满载时,该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,钻探船排开海水的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是多少?
(4)该钻探船以36km/h的速度匀速航行时,动力推进系统的输出功率为4×107W,则船受到的牵引力是多少?
【解答】解:
(1)钻探船满载时受到海水的浮力:
F浮=G排=m排g=5×104×103kg×10N/kg=5×108N;
(2)满载时,该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,都处于漂浮状态,受到的浮力不变,都等于船的重力,
由F浮=ρ液gV排可知,排开海水的体积变小;
(3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强:
p=ρ水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×4000m=4.12×107Pa;
(4)钻探船匀速航行的速度:v=36km/h=36×m/s=10m/s,
由P===Fv可得,船受到的牵引力:
F===4×106N。
答:(1)该钻探船满载时受到海水的浮力是5×108N;
(2)变小;
(3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是4.12×107Pa;
(4)船受到的牵引力是4×106N。
52.(2020呼和浩特,12)质量1.3t功率为100kW的汽车,在平直的公路上以120km/h的速度匀速行驶,求:
(1)汽车匀速行驶15min所通过的路程;
(2)汽车牵引力在15min内所做的功。
【答案】(1)30km;(2)9×107J
53.(2020锦州,21)平衡车是一种新兴的代步工具,深受年轻人的喜爱。周末,质量为62kg的小文同学骑平衡车去距家3.6km的公园游玩,经过18min到达公园当她站立在平衡车上保持静止时,车轮与水平地面的总接触面积为4×10-3m2,下表为某品牌平衡车的主要参数。(g取10N/kg)求
(1)她从家到公园的平均速度是多少千米每小时?
(2)她站立在平衡车上静止时对水平地面的压强是多少?
(3)返程时,小文以最高车速从公园行驶到家,电动机提供的牵引力为120N,则牵引力的功率是多少?
平衡车
电动机额定功率
700W
净重
14kg
最高车速
18km/h
【答案】(1)12;(2);(3)600W
54.(2020齐齐哈尔,29)防疫期间,小慧的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车,为社区运送物资,如图所示,小慧通过查阅资料了解到:当该车满载货物时,总质量为4×103kg,发动机的牵引力为3×103N.若该车在平直公路上以20m/s的速度匀速直线行驶3600m。在此过程中,求:
(1)货车行驶所用的时间是多少?
(2)该车满载货物时,所受到的重力是多少?
(3)牵引力所做的功是多少?
【解答】解:(1)由v=可得,货车行驶所用的时间为:
t===180s;
(2)当该车满载货物时,总质量为4×103kg,受到的重力为:
G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N;
(3)牵引力所做的功为:
W=Fs=3×103N×3600m=1.08×107J。
答:(1)货车行驶所用的时间是180s;
(2)该车满载货物时,所受到的重力是4×104N;
(3)牵引力所做的功是1.08×107J。
55.(2020百色,27)某辆新能源汽车重为1.5×104N,驾驶员驾驶该车在一段平直公路上行驶,从A点以10m/s的速度匀速行驶60s到B点,紧接着加速行驶150s到达C点,已知在AB段汽车牵引力的功率为40kW,BC段距离为3600m。求:
(1)在AC段汽车的平均速度;
(2)在AB段汽车牵引力做的功;
(3)在AB段汽车受到的阻力。
【答案】(1)20m/s;(2)2.4×106J;(3)4×103N
56.(2020连云港,23)随着科技的发展,无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2t的无人驾驶汽车,静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12m2,在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶,受到的牵引力大小为4×103N。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号,经3×10-7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号(该时间内汽车行驶的距离忽略不计)。已知光速为3×108m/s,g取10N/kg。求该汽车。
(1)静止时对水平地面的压强大小;
(2)此刻车头到障碍物的距离;
(3)以36km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率。
【答案】(1);(2)45m;(3)
57.(2020济南,17)(1)“遍地秀色花似锦,春风捷报凯歌旋。”2020年3月17日,伴随着武汉方舱医院的“休舱大吉",山东援助湖北的300余名“逆行英雄”乘坐专机从武汉抵达济南,历时1.5小时。已知武汉至济南的航程是864km,求该专机的平均速度。
(2 )下图是浙江大学机器人研究团队研发的新一代“绝影”四足机器狗,其身体长度85cm,站立时高65cm,体重40kg。若它站立时与地面的总接触面积为0.02m,取g=10Nkg,通过计算回答:
①“绝影”机器狗站立在水平地面上,对地面的压强为多少帕?
②“绝影”机器狗负重200N爬上3m高的台阶时,对重物做了多少焦的功?
【答案】160m/s 2×104Pa 600J
58.(2020柳州,25)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。
【答案】(1);(2);(3)
59.(2020广东,24)某轿车在平直公路上行驶的45s内,其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。已知前10s轿车运动的路程为100m。求:
(1)前10s轿车运动的平均速度;
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程;
(3)动力F做的总功。
【答案】(1)10m/s;(2)700m;(3)1.1×106J
60.(2020 阜新,22)如图所示,客车和车内人员的总质量为 1.8×10 4kg,汽车轮胎与地面接触总面积是0.4m2,若这辆客车从高速口以标志牌的速度, 沿平直公路匀速行驶 15min 到达市内,客车发动机的功率是 240 kW。(g=10N/kg)求:
(1)这辆客车启动前对地面的压强是多少?
(2)高速口距离市内的路程大约是多少?
(3)发动机提供的牵引力是多少?
【答案】(1)4×105;(2)15km;(3)1.44×104N
61.(2020宿迁,19)下图为一款新型机器人,内置智能系统,可以给孩子讲故事,可以陪老人聊天,散步,且具有净化空气等功能,其质量为50kg,与地面的接触面积为200cm2,匀速运动时所受阻力为重力的0.1倍。(g取10N/kg)
(1)求机器人静立时对地面的压强。
(2)若机器人在60s内匀速行驶30m,求此过程中牵引力做功的功率。
【答案】解:
(1)机器人对地面的压力:
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,
与地面的接触面积、受力面积S=200cm2=2×10﹣2m2,
它对地面的压强:
p===2.5×104Pa;
(2)因为机器人做匀速直线运动,所以牵引力:
F=f=0.1G=0.1×500N=50N,
牵引力做功:
W=Fs=50N×30m=1500J,
牵引力做功的功率:
P===25W。
答:(1)机器人静立时对地面的压强为2.5×104Pa。
(2)此过程中牵引力做功的功率为25W。
62.(2020鄂尔多斯,24)如图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车(包括司乘人员)的质量为1.2t,接收太阳能电池板的面积为8m2,在水平路面上以恒定功率做直线运动的v-t图象如图乙(取g=10N/kg)。
(1)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,则汽车牵引力为多大?
(2)求汽车在0~20s内牵引力做的功。
(3)若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%,则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少?
【答案】(1)240N;(2)7.2×104J;(3)1125W/m2
63.(2020天门,21)如图甲,用电动叉车搬运重为5000N的货物,从A点水平移动到B点,用时20s;然后从B点匀速提升到C点,又用时5s,搬运过程中货物始终水平放置,各点间距离如图乙所示。求
(1)叉车在AB段的平均速度。
(2)叉车在AB段对货物的支持力做的功。
(3)叉车在BC段对货物做功的功率。
【答案】(1)2m/s;(2)0J;(3)1500W
64.(2020湘潭,32)车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因,因此限制车辆超载有着重要意义。某物理兴趣小组设计了一个模拟超载报警装置,如图1所示。为了增大检测重量,他们使用了一个水平杠杆OAB,O为支点,OB长120cm,AB:AO=5:1,模拟车辆放置在托盘内。已知电源电压恒定不变,报警器的阻值R0恒为10Ω,压敏电阻R固定放置,压敏电阻R的阻值与所受到的压力F变化的关系如图2所示。闭合开关S,托盘空载时,电流表的示数为0.2A;当模拟车辆重量逐渐增大,电流表示数达到0.5A时,报警器开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量及压杆的大小均忽略不计。求:
(1)由图2可知,压敏电阻R的阻值随着所受到的压力F增大而 ;检测时,杠杆A点受到的压力与杠杆B端受到的支持力大小之比为 ;
(2)托盘空载时压敏电阻的阻值为 Ω,电源电压为 V;
(3)报警器刚好开始报警时,压敏电阻的阻值为 Ω,设定的托盘限载重量为 N,电路消耗的总功率为 W。
(4)若换用15V的电源,为保证报警器仍在原设定的托盘限载重量时报警,应在杠杆上水平调节托盘底部触点A的位置。试计算说明触点A应调节至距O点多少cm处?
【答案】(1)由图2可知,压敏电阻R的阻值随着所受到的压力F增大而减小;
根据杠杆的平衡条件:FA×OA=FB×OB,
所以=,
因为AB:AO=5:1,
所以OB:OA=6:1,
所以==;
(2)由2图数据可知,当踏板空载时(F=0N),压力传感器的电阻为R=40Ω,已知R0=10Ω,
电源电压为:U=I(R+R0)=0.2A×(40Ω+10Ω)=10V;
(3)电流表示数达到0.5A时,报警器开始发出报警信号,
根据欧姆定律I=知,
总电阻为:R总===20Ω,
此时压力传感器的电阻为:
R′=R总﹣R0=20Ω﹣10Ω=10Ω;
由图象2知所受到的压力F为30N;
由题知,ABO为一水平杠杆,O为支点,AB:AO=5:1,则OA=OB=×120cm=20cm,
根据杠杆平衡条件可得:F压×OB=F踏×OA,即30N×6=F踏×1,
解得F踏=180N,即踏板设定的最大压力值为180N;
电路消耗的总功率为:P=UI=10V×0.5A=5W;
(4)若电源电压变为15V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,电路中的电流仍为0.5A,
此时的总电阻为:R总′===30Ω,
此时压力传感器的电阻为:R″=R总′﹣R0=30Ω﹣10Ω=20Ω;
由图象可知,当传感器的阻值为20Ω时,对应的压力为F压′=12N,
根据杠杆平衡条件可得:F踏×OA′=F压′×OB,即180N×OA′=12N×1.2m,[来源:学科网]
解得OA′=0.08m=8cm。
答:(1)减小;6:1;(2)40;10;(3)10;180;5;
(4)触点A应调节至距O点8cm处。
65.(2020扬州,31)阅读短文,回答问题。
2019年12月17日,我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。据公开资料显示,“山东舰”舰身长315米,舰宽约75米,满载排水量在6万吨左右,至少可以搭载36架歼﹣﹣15舰载机。航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞的飞行仰角为14°。
“山东舰”是典型的常规动力航母,采用了全新的动力组,“山东舰”的燃料储备量达到了13000吨,若以20节航速航行,每天大约消耗1100吨燃料。
如表为歼﹣﹣15主要参数(g取10N/kg)
空重
17500kg
空载起飞距离
105m
正常起飞重量
27000kg
满载起飞距离
195m
最大起飞重量
32500kg
发动机
2×WS﹣10加力涡扇发动机
爬升率
325米/秒
正常起飞推力
2×117600N
最大速度
2.4马赫
应急起飞最大推力
2×125400N
(1)若航母正常航行时发动机的功率为1.5×105kW,速度为36km/h,则牵引力为 N,经过2h航行距离为 m。
(2)歼15空载正常起飞时,从启动到离开飞行甲板的过程中,飞机的动能 、重力势能 ,该过程中飞机发动机推力所做的功为 J。
(3)航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞时飞行仰角约为14°,这样设计的目的是 。
(4)若你是航母设计师,请你对国产航母提出一条改进意见: 。
【答案】(1)1.5×107;7.2×104;(2)增大;增大;2.4696×107;(3)舰载机在较短的距离内获得较大的升力便于起飞;(4)常规动力航母改建成核动力航母。