中考物理专题复习《功和功率的综合计算》测试卷-附带答案

中考物理专题复习《功和功率的综合计算》测试卷-附带答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________
1．小明用如图所示的滑轮组提升400N的重物，在绳子自由端施加的拉力为250N，4s内重物匀速上升1m，不计绳重和轮、轴间摩擦。

求这段时间内：
（1）拉力做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率。

2．建筑材料放在地面上，工人们用如图所示的滑轮组，对绳子自由端施加的力F为1000N，在20s内拉力F竖直向下匀速运动9m ，滑轮组的机械效率是80% 。

试求：
（1）拉力所做的总功是多少？拉力的功率是多少？
（2）建筑材料的重力为多少？
3．一辆汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为25m/s。

求：
（1）牵引力在1min内所做的功是多少？
（2）汽车发动机的功率是多大？
4．两栖突击车是登陆作战的重要装备，如图甲是我国某型号的两栖突击车，它的总质量22吨，发动机的功率420kW，水上最大速度4m/s，陆地最大速度15m/s，请你解答下列问题（g=10 N/kg）
（1）两栖突击车静止浮在水面时，排开水的体积是多少？（ρ=1.0×103kg/m3）
（2）该车停在水平地面上时，履带着地总面积为4m²，它对地面的压强是多少？
（3）该车在水中以最大速度匀速前进时（发动机正常工作），受到的阻力是多大？
5．送餐机器人是智能商务电器的一种，正逐渐进入我们的生活，如图所示是某餐厅出现的一款送餐机器人。

该机器人送餐服务时在1min内沿直线匀速移动的距离为18m，若它在移动过程中所受到的阻力为200N，其他部分参数如下表。

（g=10N/kg）
求：（1）此机器人在送餐服务时运动的速度是多少m/s？
（2）当机器人没有送餐，处于静止状态时，它对水平地面的压强；
（3）此机器人在1min送餐服务过程中克服阻力所做功的功率。

6．在青岛附近海空域举行海军建军70周年海上阅兵仪式上，护卫舰群首先接受检阅的是重力为7
⨯N
4.010
的“临沂”舰，如图所示。

它以40km/h的速度向前匀速航行4km在匀速航行时受到的阻力为6
⨯N。

求：
0.910
（1）该舰静止在海面上时所受的浮力；
（2）匀速航行4km过程中动力做的功；
（3）匀速航行4km过程中动力所做功的功率。

7．如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇。

它的排水量为300t，底面积为500m2。

求：（g取10N/kg）（1）当它静泊在海面上等待抢滩登陆时，受到的浮力是多少？
（2）登陆艇冲上滩头，静止在水平海滩上时，对海滩的压强是多少？
（3）若登陆艇用3.0×105N的推力，以20m/s的航速匀速行驶10min，完成抢滩登陆的战术设定，则登陆艇的功率是多少？
8．已知物块总重30N，如图甲匀速向前拖动物块时，测力计示数为6N，换用如图乙所示滑轮组匀速拖动物块时，绳子自由端拉力F=2.5N。

现用滑轮组将物块向前匀速拖动了20cm，所用时间为10s，求：
（1）物块的重力对物块所做的功；
（2）用滑轮组拖动物块时的机械效率；
（3）拉动绳子自由端做功的功率。

9．跳绳是我省体育与健康考试的选考项目之一。

如图所示为某次跳绳模拟测试中，身高158cm、质量45kg 的小禾重心高度随时间变化的情况。

小禾每只鞋底与地面的接触面积为180cm2（g取10N/kg）。

请完成下列问题：
（1）小禾1min跳绳次。

（2）小禾静止站立在水平地面上做跳绳测试前的准备，她对地面的压强是多大？
（3）小禾每跳一次克服重力所做的功是多少？在1min内克服重力做功的功率为多大？
10．如图为一款内置智能系统的新型机器人，可以给孩子讲故事，陪老人聊天、散步，并具有净化空气等功能；已知其质量为50kg，与地面的接触面积为0.02m2，若机器人在水平地面以0.5m/s的速度匀速行驶60s，所受阻力为所受重力的0.1倍；求机器人：
（1）静立时对水平地面的压力；
（2）静立时对水平地面的压强；
（3）匀速行驶时的功率。

11．如图所示为安装有超声波雾化器自动喷枪的5G智能机器人，工作时将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。

表为智能机器人的部分参数。

求：（g取10N/kg）
（1）未装消毒液的机器人静止时，对水平地面的压强；
（2）未装消毒液时，机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min，机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍，牵引力做功的功率；
（3）在机器人自身重力不变的情况下，改进机器人的性能，使其能漂浮在水面并运动到消毒地点。

当机器人装有重20N的消毒液漂浮在水面时，此时机器人排开水的体积。

12．“节能减排，低碳生活”已成为人们日常生活中的理念，其中电动汽车是种节能环保的交通工具。

某电动汽车满载时，车和人的总质量为2.0t，静止时车轮与水平地面接触的总面积为0.02m2，匀速行驶时受到的阻力为车和人总重力的0.1倍，取g=10N/kg。

（1）若该汽车从相距27km的甲地到乙地用时0.5h，则它行驶的平均速度为多少m/s?
（2）该汽车满载时静止在水平地面，则汽车对水平地面的压强是多少Pa?
（3）若汽车在某段时间内，以10m/s的速度匀速直线行驶，牵引力的功率为多少W?
13．体重为600N的小聪用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A。

当A以0.1m/s的速度匀速上升时，小聪对绳子的拉力F为400N，滑轮组的机械效率为80%。

求：
（1）拉力F的功率；
（2）物体A受到的重力；
（3）若绳能承受的最大拉力为500N，小明用此滑轮组竖直向下匀速拉物体时所能达到的最大机械效率为多少？（不计摩擦及绳重）
14．如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。

求：
（1）小明所受重力的大小；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功；
（3）30s内克服重力做功的功率。

15．如图是两轮电动平衡车，其自身质量为10kg，每只车轮与地面的接触面积始终为20cm2，质量为70kg 的小明驾驶平衡车在1min内匀速直线运动300m，行驶过程中受到的阻力为40N，求：
（1）平衡车自身的重力；
（2）小明站在平衡车上，平衡车静止时车轮对地面的压强；
（3）小明驾驶平衡车匀速行驶过程中，克服摩擦力做功的功率。

16．如图是目前世界上最大的“升船电梯”三峡升船机。

游轮从上游江面驶入升船机的承船厢（游轮底部与承船厢底部不接触），升船机历时8 min将游轮竖直下降96 m到达下游江面。

（ρ江水=1.0×103 kg/m3）求：（1）游轮下降的平均速度。

（2）游轮排开江水的体积为3×103 m3，游轮受到的浮力。

（3）游轮随承船厢下降过程中，游轮重力做的功及其功率。

17．如图所示是百度在全球的首款无人驾驶巴士“阿波龙”，其空车质量为3000kg，静止时轮胎与地面接触的总面积为0.2m2。

车满载时以36km/h的速度匀速直线行驶时，发动机的输出功率为13.8kW求：（q汽油＝4.6×107J/kg，g取10N/kg）
（1）“阿波龙”空车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？
（2）客车前行过程中受到的阻力是多少？
（3）若该车用效率为30%的汽油机提供动力工作，且以36km/h 的速度满载匀速直线行驶了1km ，则需消耗多少千克汽油？
18．如图，一平底茶壶的质量是400 g ，底面积是50 cm 2，内盛0.6 kg 的水，水深为10 cm ，放在面积为1.5 m 2的水平桌面的中央。

（g 取10 N/kg ）
（1）小华2s 内将其与水平夹角30˚朝右上方匀速直线移动了60cm ，对它做的功和功率是多少？
（2）当小明将200 g 的玻璃球放入茶壶内，水面上升了1 cm 后又溢出了50 g 的水，此时水对茶壶底部的压力为多大？
（3）此时茶壶对桌面的压强为多少？
参考答案：
1．（1）125W ；（2）80%
【详解】解：（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n =2， 则绳子自由端移动的距离
s =nh =2×1m=2m
拉力做的总功
W 总=Fs =250N×2m=500J
拉力做功的功率
500J 125W 4s
W P t ===总 （2）拉力做的有用功
W 有=Gh =400N×1m=400J
滑轮组的机械效率
400J 100%100%80%500J
W W η=⨯=⨯=有
总
答：（1）拉力做功的功率为125W ；
（2）滑轮组的机械效率为80%。

2．（1）9000J ；450W ；（2）2400N
【详解】解：（1）拉力所做的总功
1000N 9m 9000J W Fs ==⨯=总
拉力的功率是
9000J 450W 20s
W P t ===总 （2）滑轮组绳子的有效股数3n =，由s nh =知道
9m =3m 3
s h n =
= 对建筑材料做的有用功 9000J 80%7200J W W η==⨯=有总
由W Gh =可得，建筑材料的重力
7200J 2400N 3W G h m
===有 答：（1）拉力所做的总功是9000J ，拉力的功率是450W ；
（2）建筑材料的重力为2400N 。

3．（1）3×106J ；（1）5×104W
【详解】解：（1）由s v t
=得，在1min 内发动机运动的距离为 =25m/s 60s=1500m s vt =⨯
牵引力在1min 内所做的功是
62000N 1500m 3J 10W Fs ⨯==⨯=
（2）汽车发动机的功率是
42000N 25m/s=510W W Fs P Fv t t
====⨯⨯ 答：（1）牵引力在1min 内所做的功是3×106J ；
（2）汽车发动机的功率是5×104W 。

4．（1）22m 3；（2）5.5×104Pa ；（3）1.05×105N
【详解】解：（1）由于突击车漂浮在水面上，则突击车受到的浮力
F G mg ==浮
由
F gV ρ=浮水排
可得排开水的体积
33332210kg 22m 110kg/m
F G mg m V g g g ρρρρ⨯======⨯浮排水水水水 （2）突击车受到的重力
352210kg 10N/kg 2.210N G mg ==⨯⨯=⨯
突击车在水平地面上，突击车对地面的压力
52.210N F G =⨯=
突击车对地面的压强为
5422.210N 5.510Pa 4m
F p S ⨯===⨯ （3）由
W Fs P Fv t t
=== 可得突击车受到的牵引力
554.210 1.0510N 4m/s
W P F v ⨯===⨯牵 由于两栖突击车匀速行驶，故突击车受到的阻力
51.0510N f F ==⨯牵
答：（1）两栖突击车静止浮在水面时，排开水的体积是22m 3；
（2）该车停在水平地面上时，履带着地总面积为4m²， 它对地面的压强是5.5×104Pa ； （3）该车在水中以最大速度匀速前进时（发动机正常工作），受到的阻力是1.05×105N 。

5．（1）0.3m/s ；（2）5×104Pa ；（3）60W
【详解】解：（1）机器人在送餐服务时运动的速度为
18m 0.3m /s 60s
s v t === （2）机器人静止时压力为
50kg 10N /kg 500N F G mg ===⨯=
所以对地面的压强为
422500N 510Pa 10m
F p S -===⨯
（3）机器人送餐服务过程中克服阻力所做的功为
3200N 18m 3.610J W fs ==⨯=⨯
所以做功功率为
33.610J 60W 60s
W P t ⨯=== 答：（1）此机器人在送餐服务时运动的速度是0.3m /s ；
（2）当机器人没有送餐，处于静止状态时，它对水平地面的压强45a 10P ⨯； （3）此机器人在1min 送餐服务过程中克服阻力所做功的功率为60W 。

6．（1）74.010N ⨯；（2）93.610J ⨯ ；（3）710W
【详解】解：（1）该舰静止在海面上时，所受的浮力等于自身的重力，所以有
74.010N F G ==⨯浮
（2）航行4km 过程中，做匀速直线运动，所受的动力等于阻力为
60.910N F f ==⨯
此过程做的功
690.910N 4000m 3.610J W Fs ==⨯⨯=⨯
（3）匀速航行4km 过程中动力所做的功的功率
6710.910N 40m/s 10W 3.6
P Fv ==⨯⨯⨯= 答：（1）该舰静止在海面上时所受的浮力为74.010N ⨯；
（2）匀速航行4km 过程中动力做的功为93.610J ⨯；
（3）匀速航行4km 过程中动力所做功的功率为710W 。

7．（1）3.0×106N ；（2）6×103Pa ；（3）6×106W
【详解】解：（1）登陆艇漂浮在海面上，根据沉浮条件，受到的浮力为
F 浮＝
G ＝mg ＝3.0×105kg×10N/kg =3.0×106N
（2）登陆艇对海滩的压强为
632
310N 610Pa 500m F p S ⨯===⨯ （3）登陆艇的功率为
P =Fv =3.0×105N×20m/s=6×106W
答：（1）当它静泊在海面上等待抢滩登陆时，受到的浮力是3.0×106N ； （2）登陆艇冲上滩头，静止在水平海滩上时，对海滩的压强是6×103Pa ；
（3）若登陆艇用3.0×105N 的推力，以20m/s 的航速匀速行驶10min ，完成抢滩登陆的战术设定，则登陆艇的功率是6×106W 。

8．（1）0；（2）80%；（3）0.15W
【详解】解：（1）物块受到的重力方向竖直向下，运动方向水平向左，重力方向与运动方向垂直，物块在重力的方向上没有移动距离，所以重力对物块不做功，即重力对物块做功为0。

（2）甲图中，物块在水平方向匀速前进，水平方向测力计拉力与物块受到的摩擦力是一对平衡力，则物块所受摩擦力
f =F 甲=6N
乙图中拉动物块仍在水平方向匀速运动，物块受到的摩擦力大小不变，图中动滑轮上绳子的段数n =3，滑轮组拖动物块的机械效率
6N 80%3 2.5N
W fs f W Fs nF η=====⨯有
物总
（3）物块移动速度
0.2m 0.02m /s 10s
s v t ===物物
绳端移动速度
v =nv 物=3×0.02m/s=0.06m/s
拉动绳端做功的功率
2.5N 0.06m /s 0.15W W Fs P Fv t t
====⨯=
答：（1）物块的重力对物块所做功为0；
（2）用滑轮组拖动物块时的机械效率为80%；
（3）拉动绳子自由端做功的功率为0.15W 。

9． 180 1.25×104Pa 22.5J 67.5W
【详解】解：（1）读图象可以知道，每跳一次绳及间歇时间为1s 3
，则一分钟内跳绳的次数是 1min 60s 18011s s 33
n ===
（2）小禾站在水平地面上，对地面的压力等于自身重力，她对地面的压强为
4224510N /450N 1.251021800.036m
F G mg kg kg p Pa S S S cm ⨯======⨯⨯
（3）跳高的过程，对人做功增加了人的重力势能，做功的大小等于人增加的重力势能，则做的功为
4510N /0.05m 22.5J W mgh kg kg ==⨯⨯=
功率为
'22.5J 18022.5J 18067.5W 1min 60s
W P t ⨯⨯====
答（1）1min 跳绳180次；
（2）对地面的压强为1.25×104Pa ；
（3）跳绳一次做功22.5J ，功率为67.5W 。

10．（1）500N ；（2）2.5×104Pa ；（3）25W
【详解】解：（1）由重力的计算公式可知，机器人受到的重力为
G =mg =50kg×10N/kg=500N
机器人对地面的压力大小
F =
G =500N
（2）根据压强的计算公式可得，静立时对，水平地面的压强为
42500N 2.510Pa 0.02m
F p S =
==⨯ （3）机器人受到的阻力为 f =0.1G =0.1×500N=50N
当机器人匀速行驶时
F ′=f =50N
匀速行驶时的功率为
P =F ′v =50N×0.5m/s=25W
答：（1）机器人静立时对水平地面的压力为500N ；
（2）机器人静立时对水平地面的压强为2.5×104Pa ；
（3）匀速行驶时的功率为25W 。

11．（1）2.5×104Pa ；（2）25W ；（3）0.052m 3
【详解】解：（1）机器人未装消毒液时，自身的重力
G ＝500N
机器人静止时，机器人对水平路面的压力大小等于其重力大小
F ＝
G ＝500N
受力面积
S ＝200cm 2＝0.02m 2
对水平地面的压强
42500N 2.510Pa 0.02m
F p S =
==⨯ （2）机器人受到的阻力为 f ＝0.1G ＝0.1×500N ＝50N
因为机器人在水平方向做匀速直线运动，所以牵引力等于阻力，即
F ＝f ＝50N
牵引力做功的功率为
50N 0.5m/s 25W W Fs P Fv t t
====⨯= （3）当机器人装有重20N 的消毒液漂浮在水面时受到的浮力为
F 浮＝
G +G ′＝500N+20N ＝520N
根据F 浮＝ρ液gV 排可得此时机器人排开水的体积为
33
3520N 0.052m 1.010kg/m 10N/kg F V g ρ===⨯⨯浮排水 答：（1）未装消毒液的机器人静止时，对水平地面的压强为2.5×104Pa ；
（2）牵引力做功的功率为25W ；
（3）此时机器人排开水的体积为0.052m 3。

12．（1）15；（2）6110⨯；（3）2×104
【详解】解：（1）汽车行驶的平均速度为
27km 54km /h=15m/s 0.5h
s v t === （2）汽车满载时，对水平面的压力
34210kg 10N/kg 210N F G mg ===⨯⨯=⨯
对水平面的压强
462210N =110Pa 0.02m
F p S ⨯==⨯ （3）匀速运动时，牵引力大小和阻力相等，即
30.1210N F G ==⨯牵
牵引力的功率
34210N 10m/s 210W P Fv ==⨯⨯=⨯
答:（1）若该汽车从相距27km 的甲地到乙地用时0.5h ，则它行驶的平均速度为15m/s ；
（2）该汽车满载时静止在水平地面，则汽车对水平地面的压强是6110⨯Pa ；
（3）若汽车在某段时间内，以10m/s 的速度匀速直线行驶，牵引力的功率为2×104W 。

13．（1）120W ；（2）960N ；（3）84%
【详解】解：（1）由图可知，与动滑轮相连的绳子股数n =3，所以绳端移动的速度为
v 绳=nv 物=3×0.1m/s=0.3m/s
拉力F 的功率为
P =Fv =400N×0.3m/s=120W
（2）滑轮组的机械效率为
100%100%100%100%W Gh Gh G W Fs Fnh nF
η=
⨯=⨯=⨯=⨯有用总 代入数据，得 80%100%3400N G =
⨯⨯ 解得G =960N 。

（3）不计摩擦及绳重，绳端的拉力为
()11(960N 400N 3
F G G G n =+=⨯+=动动） 解得G 动=240N 。

若绳能承受的最大拉力为500N ，用此滑轮组提起最大的物体重力为
G′=nF 大-G 动=3×500N -240N=1260N
滑轮组的最大效率为
1260N 84%1260N+240N
W W G h G W W W G h G h G G η''======+'+'+有用
有用总额动动有用 答：（1）拉力F 的功率为120W ；
（2）物体A 受到的重力为960N ；
（3）此滑轮组最大机械效率为84%。

14．（1）600N ；（2）300J ；（3）100W
【详解】解：（1）小明所受的重力为
G =mg =60kg×10N/kg=600N
（2）完成一个引体向上克服重力做的功为
W =Gh =600N×0.5m=300J
（3）30s 内克服重力做的功为
W 总=10W =10×300J=3000J
30s 内克服重力做功的功率为
3000J =100W 30s
W P t ==总 答：（1）小明所受重力为600N ；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功为300J ；
（3）30s 内克服重力做功的功率为100W 。

15．（1）100N ；（2）5210Pa ⨯；（3）200W
【详解】解：（1）平衡车自身重力
G=mg =10kg×10N/kg=100N
（2）平衡车对地面的压力等于小明和平衡车的总重力，车轮对地面的压强
()()1254270kg 10kg 10N/kg 210Pa 22010m
m m g G F p S S S -++⨯=====⨯⨯⨯总 （3）平衡车克服摩擦力做功
W f =fs =40N×300m=1.2×104J
克服摩擦力做功的功率
f 41.210J 200W 60s
W P t ⨯=== 答：（1）平衡车自身的重力为100N ；
（2）平衡车静止时车轮对地面的压强为2×105Pa ；
（3）克服摩擦力做功的功率为200W 。

16．（1）0.2m/s ；（2）3×107N ；（3）6×106W
【详解】解：（1）时间
8min=480s
则游轮下降的平均速度为
96m 0.2m /s 480s
s v t ===
（2）游轮受到的浮力为
F 浮=ρgV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×3×103m 3=3×107N
（3）游轮漂浮，游轮的重力为
G =F 浮=3×107N
重力做的功为
W =Gh =3×107N×96m=2.88×109J
重力做功的功率为
962.8810J 610W 480s
W P t ⨯===⨯
答：（1）游轮下降的平均速度为0.2m/s ；
（2）浮力为3×107N ；
（3）重力做功为2.88×109J ，重力做功的功率为6×106W 。

17．（1）1.5×105Pa ；（2）1380N ；（3）0.1千克
【详解】解：（1）空车的重力
G =mg =3000kg×10N/kg=3×104N
因为车在水平地面上，所以对地的压力
F 压=
G =3×104N
对路面的压强
452310N 1.510Pa 0.2m
F p S ⨯===⨯压 （2）由于
36km/h=10m/s
W Fs P Fv t t
=== 所以，牵引力
313.810W =1380N 10m/s
P F v ⨯=＝ 因为车匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以牵引力
F 牵=f =1380N
（3）以36km/h 的速度满载匀速直线行驶了1km 做的功
W =Fs =1380N×1000m=1.38×106J 根据W Q η=放
知道，汽油完全燃烧释放的热量 661.3810J 4.610J 30%W
Q η⨯===⨯放 由Q 放＝mq 知道，需要消耗汽油的质量
674.610J 0.1kg 4.610J/kg Q m q ⨯===⨯放
答：（1）“阿波龙”空车静止在水平路面上时，对路面的压强是1.5×105Pa ；
（2）该车满载时以36km/h 的速度做匀速直线运动，阻力是1380N ；
（3）若该车用效率为30%的汽油机提供动力工作，且以36km/h 的速度满载匀速直线行驶了1km ，则需消耗0.1千克汽油；
18．（1）3J ，1.5W ；（2）5.5N ；（3）2300Pa
【详解】解：（1）将其与水平夹角30˚朝右上方匀速直线移动了60cm ，则物体上升高度为
1160cm 30cm 0.3m 22
h s =
=⨯== 茶壶的总重力为 ()
340010kg 0.6kg 10N/kg 10N G mg -==⨯+⨯= 对茶壶做的功为
10N 0.3m 3J W Gh ==⨯=
功率为
3J 1.5W 2s
W P t =
== （2）水面上升了1 cm 后液面总高度为 10cm 1cm 11cm 0.11m h =+==总
此时水对茶壶底部的压强为
331.010kg/m 10N/kg 0.11m 1100Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=水总
水对茶壶底部的压力为
421100Pa 5010m 5.5N F pS -==⨯⨯=
（3）将200 g 的玻璃球放入茶壶内，最终茶壶内液体的总重力为
()33340010kg 0.6kg 20010kg 5010kg 10N/kg 11.5N G m g ---==⨯++⨯-⨯⨯=总总
水平面上茶壶对水平桌的压力等于总重力，所以压力为
'11.5N F G ==总
茶壶对水平桌的压强为
''
4211.5N 2300Pa 5010m F p S -===⨯ 答：（1）小华2s 内将其与水平夹角30˚朝右上方匀速直线移动了60cm ，对它做的功为3J ，功率是1.5W ； （2）当小明将200 g 的玻璃球放入茶壶内，水面上升了1 cm 后又溢出了50 g 的水，此时水对茶壶底部的压力为5.5N ；
（3）此时茶壶对桌面的压强为2300Pa 。