培优：中考物理功、功率计算题(全国精选)及答案

培优：中考物理专项复习—功、功率计算参考答案
1.（2021哈尔滨模拟）平衡车作为一种新兴的代步工具，深得年轻人的喜欢。

小华最近购入一台平衡车，他仔细阅读此款平衡车的说明书，主要参数如下：
（1）小华的质量为60kg，当他站立在平衡车上静止时，车轮与水平地面的接触总面积为4×10-3m2，则此时平衡车对水平地面的压强有多大?（g取10N/kg）
（2）小华家距公园1.6km，他骑着此款平衡车以最高车速从家到公园，需要多长时间? （3）若平衡车正常工作时，发动机提供的牵引力为180N，则小华以最高车速从家行驶到公园，牵引力的功率为多少?（假设小华从家到公园做匀速直线运动）
【答案】（1）该车静止时对水平地面的压力F=G总=(m1+m2）g=（60kg+12kg)×10N/kg=720N 对水平地面的压强p=F/S=720N/4×10-3m2=1.8×105Pa
（2）由v=s/t可得，以最高车速从家到公园，需要的时间t=s/v=16km/16km/h=0.1h （3）最高车速v=16km/h=40/9（m/s）
牵引力的功率P=W/t=Fs/t=Fv=180N×40/9（m/s）=800W
2. （2021宜兴外国语学校模拟）某品牌小汽车质量是1600kg，车上载有人和物品质量共为200kg，车轮与地面的总接触面积为2.0×1．若小汽车以输出功率60kW在市区外水平路面上做匀速直线运动，运动速度=72km/h；当汽车将要进入市区时，司机减小了油门，使汽车的输出功率立即减小为24kW并保持该功率继续直线行驶，汽车的速度与时间的关系如图所示，设运动过程中汽车所受阻力不变，g取10N/kg。

求：
（1）该汽车静止时对水平路面的压强。

（2）汽车运动过程中受到的阻力；
（3）时间后汽车运动的速度的大小。

【答案】（1）该汽车静止时对水平路面的压强为9×105Pa。

（2）汽车运动过程中受到的阻力为3000N；（3）t2时间后汽车运动的速度v2的大小为8m/s 3.（2021江西模拟）小明在水平面上用50N的水平推力，推着一辆重20N的小车，在5s内前进了10m。

求：
(1)小明的推力对小车做了多少功?
(2)推力的功率是多少?
【答案】(1)500J；(2)100W
4.（2021阿坝州模拟）(12分)质量为2 t的汽车，在平直公路上以额定功率80 kW从静止开始运动，经15 s运动200 m恰好达到最大速度，接着匀速运动25 s关闭发动机，滑行100 m
停下．整个过程中的v－t图象如图所示．已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的1 5，
求：(g取10 N/kg)
(1)全程中汽车所受阻力大小．
(2)整个过程中发动机做的功．
(3)汽车的最大速度v m.
【答案】(1)全程中汽车所受阻力f ＝15G ＝15mg ＝15
×2×103 kg ×10 N/kg ＝4×103 N ． (2)由题意可知，整个过程中发动机的工作时间t ＝15 s ＋25 s ＝40 s ，且在这段时间内发动机的功率不变，由P ＝W t
可得，整个过程中发动机做的功W ＝Pt ＝80×103 W ×40 s ＝3.2×106 J.
(3)因汽车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，汽车匀速
行驶时的牵引力F ＝f ＝4×103 N ，由P ＝W t ＝Fs t ＝Fv 可得，汽车的最大速度v m ＝P F ＝80×103 W 4×103 N ＝20 m/s.
5．（2021汕头新溪一中模拟）如图所示，质量为48kg 的小明同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500m ，所用时间为100s 。

自行车在匀速行驶过程中受到的阻力如图10所示。

求：（1）自行车行驶的速度；
（2）在这段过程中，小明同学所做的功；（3分）
（3）若自行车质量为12kg ，车胎与地面总的接触面积为40cm 2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（取g ＝10N/kg ）（3分）
【答案】（1）v=s/t=500m/100s=5m/s
（2）因为匀速运动，所以小明的动力F 等于阻力f ，即F=40N
由W=FS=40N ×500m=2×104 J
（3）由F=G=mg=（48kg+12kg ）×10N/kg=600N
P=F/S=600N/（40×10-4 m 2）=1．5×105Pa
6．（2021福州模拟）庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行，图中093改进型攻击核潜艇于2019年4月27日公开亮相，进行了战略巡航。

该潜艇最大核动力功率为2.8×104kW，完全下潜到海面下后的排水量为6.8×103t（取海水密度ρ＝1×103kg/m3、g＝10N/kg）。

问：
（1）该潜艇悬浮时，其上一面积为0.05m2的整流罩距海面深度为200m，此时整流罩受到海水的压力为多少？
（2）若最大核动力功率转化为水平推力功率的效率为80%，该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡航时，受到的水平推力为1.6×106N，此时潜艇的巡航速度为多少？
（3）该潜艇浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为1.5×103m3，此时潜艇的总重量是多少？
【答案】（1）潜艇下潜到200m深处时，h＝200m；
此时整流罩所受海水的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200m＝2×106Pa。

整流罩的面积：S＝0.05m2，
由p＝变形得，整流罩所受压力为：F＝pS＝2×106Pa×0.05m2＝1×105N。

（2）最大核动力功率：P总＝2.8×104kW＝2.8×107W；
根据η＝可得：
有用功率：P有用＝ηP总＝80%×2.8×107W＝2.24×107W；
由P＝Fv得潜艇的巡航速度：
v＝＝＝14m/s；
（3）完全下潜到海面下后的排水量为6.8×103t，则V＝V排＝
＝＝6.8×103m3。

潜艇浮出海面处于漂浮时，排开水的体积V排′＝V﹣V露＝6.8×103m3﹣1.5×103m3
＝5.3×103m3，
根据漂浮条件和F浮＝ρ液gV排可得，此时潜艇的总重量：
G＝F浮＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5.3×103m3＝5.3×107N。

答：（1）整流罩受到海水的压力为1×105N；
（2）潜艇的巡航速度为14m/s；
（3）该潜艇浮出海面处于漂浮时，潜艇的总重量是5.3×107N。

7.(2021遵义模拟)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．如图所示是某品牌汽车，该款汽车质量为1.6 t，汽车静止时轮胎与水平地面总接触面积为0.08 m2.(g 取10 N/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20 m/s的速度匀速行驶10 min，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）汽车的重力G＝mg＝1.6×103 kg×10 N/kg＝1.6×104 N，汽车静止在水平地面上时，
对水平地面的压力等于汽车的重力，汽车对水平地面的压强
p ＝F S ＝G S ＝1.6×104 N 0.08 m 2＝2×105 Pa. （3）汽车行驶的距离s ＝vt ＝20 m/s ×10×60 s ＝1.2×104 m ．汽车所受阻力为车重力的 0.1倍，汽车受到的阻力f ＝0.1G ＝0.1×1.6×104 N ＝1.6×103 N ，汽车匀速行驶，牵引力等于阻力，牵引力做的功W ＝F 牵s ＝fs ＝1.6×103 N ×1.2×104 m ＝1.92×107 J.
8．（2021天津河西区模拟）如图所示，大石头质量为6000kg ，起重机的吊钩15s 内将大石头沿竖直方向匀速提升1m ，起重机提升大石头的功率是多少？（g 取10N/kg ）
【答案】解：起重机对石头做的功：
W ＝Gh ＝mgh ＝6×103kg ×10N/kg ×1m ＝6×104J ，
起重机提升大石头的功率：
P ＝＝＝4000W 。

答：起重机提升大石头的功率是4000W 。

9.(2021广西模拟)小勇同学用100 N 的水平推力推动重500 N 的木箱，使木箱沿推力方向做匀速直线运动，1 min 内前进了12 m 。

求：(1)木箱前进的速度；
(2)小勇对木箱做的功。

【答案】解：(1)1 min ＝60 s
木箱前进的速度：v ＝s t ＝12 m 60 s
＝0.2 m/s(3分) (2)小勇对木箱做的功：W ＝Fs ＝100 N ×12 m ＝1 200 J(3分)
10.（2021江西模拟）如图是爸爸给小林买的一部电动平衡车。

小林从家骑电动平衡车以
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，平衡车净重10kg，最高车速可达18km/h，轮胎总触地面积为5cm2，骑行时所受阻力恒为人车总重的0.1倍，g 取10N/kg。

求：
（1）家到广场的距离
（2）小林骑行时车对水平地面的压强
（3）保持最高车速骑行时平衡车动力的功率
【答案】（1）3km；（2）106Pa；（3）250W
11.（2021华中师大海南附中模拟）如图所示，是科学家新开发的一种便携式汽车Walk Car，它小到可以放入背包中携带，这款小汽车靠电力驱动，最高时速18km/h，质量仅2kg。

(g 取10N/kg)
（1）Walk Car与以汽油为燃料的汽车相比，其优点是：(写出一条即可)；（2）Walk Car与地面的接触面积为0.001m2，则质量为58kg的人站在车上，静止时地面受到的压强是多少？
（3）匀速行驶时它与地面间的摩擦力为9N，则Walk Car以最高时速行驶10min，克服摩擦力所做的功是多少？
（4）该过程Walk Car的功率是多大？
【答案】(1). 环保(2). 6×105Pa (3). 2.7×104J (4). 45W
12.（2021陕西模拟）多功能抑尘车利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾，除去
空气中过多的尘埃.某环卫部门购置的抑尘车空车重力为10 t，它配备了一个容积为10 m3的水箱.（g 取10 N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求∶
（1）满载时，该抑尘车水箱内所装水的质量是多少?
（2）满载时，若抑尘车车轮与地面的总接触面积为0.4 m²，则它静止时对水平地面的压强为多大?
（3）满载时，若抑尘车在水平路面上以25 m/s的速度匀速行驶10 min，所受阻力是它总重力的0.2 倍，这一过程中牵引力做的功是多少?
（4）如图所示，当抑尘车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷水时，抑尘车发动机的输出功率将选填"增大""减小"或"不变"）
【答案】。