功率计算题与杠杆力臂的画法

①要画重力的示意图首先要找力的作用点，即重心，从力的作用点起沿重力的方向画一条带箭头的线段，在线段的末尾标上力的大小．
②力臂的画法是：从支点向力的作用线做垂线．
12.
【答案】
如解答图所示．
【解析】
使用杠杆时，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力；因此只需找出使动力臂最长的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可。
（2）该小汽车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度多大？
（3）该小汽车将电能转化为机械能的效率多大？（结果保留一位小数）
8.小陈开着一辆质量为 小车从水平路面驶入西湖大道，再从高架入口驶入引桥。引桥长度为 ，高为 。
（1）当汽车在水平路面行驶时，发动机输出功率恒为 ，此时汽车以 的最大速度匀速行驶，求汽车受到的阻力多大？
14.请在图中画出动力臂和阻力臂。
15.如图所示，用杠杆绕固定点 撬起地面上的石头，请画出石头所受重力的示意图和动力 的力臂。
参考答案与试题解析
功率计算题与杠杆力臂的画法
一、 解答题 （本题共计 15 小题 ，每题 10 分 ，共计150分 ）
1.
【答案】
汽车牵引力在这段路程中做的功是 ；
汽车牵引力为 。
15.
【答案】
【解析】
（1）过物体的重心，用一条带箭头的线段表示出重力的作用点和方向，注意重力的方向竖直向下；
（2）先确定动力的方向，然后过支点作力的作用线的垂线段就得到动力臂。
（2）根据 ＝ 求出在引桥上行驶时汽车做的（输出）总功；
（3）根据 ＝ ＝ 求出有用功，进而求出额外功，然后根据 ＝ 求出汽车在引桥上受到的阻力，
又知道汽车在引桥上受到的阻力与水平路面受到阻力的关系，最后推导出 的表达式。
9.
【答案】
小汽车过桥的时间是 ；
小汽车受到的阻力约为 ；
小汽车过桥约要燃烧掉 汽油。
支点到阻力作用线的垂直距离是阻力臂。
13.
【答案】
【解析】
要解决此题需要掌握力臂的画法：支点到力的作用线的距离。
同时越省力。所以要找最小的力，应该首先确定最长的力臂。
14.
【答案】
【解析】
掌握力臂的概念：从支点到力的作用线的距离；
力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线。③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。④用字母 或 标出。
（2）静止在平直路面的中巴车对路面的压力等于其重力，知道受力面积，利用 求中巴车对路面的压强；
（3）知道中巴车的功率和时间，利用 可求牵引力所做的功，再利用 求牵引力；由于中巴车是在平直路面上匀速行驶，中巴车受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，可求中巴车所受阻力。
11.
【答案】
如解答图所示．
【解析】
功率计算题与杠杆力臂的画法
学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________
1.某汽车以 的速度匀速行驶时，汽车牵引力的功率是 ．汽车以该速度匀速行驶了 ．求：
（1）汽车牵引力在这段路程中做的功是多少 ？
（2）汽车牵引力为多少 ？
2.如图所示是一次研学活动中，某校师生乘坐的一辆新能源汽车。汽车和师生的总质量为 ，汽车轮胎与地面总接触面积是 ．这辆汽车从学校出发，沿平直公路以 的速度匀速行驶了 到达研学基地，汽车发动机的功率是 ．取 ＝ 。通过计算回答：
（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度看，汽油是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；发动机工作时，________冲程将内能转化为机械能。
（2）若汽车油箱的容积为 ，内装密度为 、热值为 的汽油，则油箱最多可以装多少千克的汽油？
（3）若轿车以 的恒定功率启动做匀速直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动速度 与时间 的关系如图所示，则在 时间内，轿车发动机所做的功为多少？轿车在运动过程中受到的阻力为多少？
【解析】
（1）知道汽车匀速的行驶的速度和行驶距离，利用速度公式求行驶时间；又知道汽车牵引力的功率，利用 求汽车牵引力做的功。
（2）已知汽车牵引力做的功和行驶的量程，根据 的变形式求出牵引力的大小。
2.
【答案】
这辆汽车对地面的压强 ；
这次的研学基地离学校 ；
这辆汽车从学校到研学基地途中，发动机做了 。
【解析】
（1）运用速度公式变形可求时间 ；
（2）根据功率公式 变形可求牵引力，再根据平衡力知识求出阻力；
（3）先求出牵引力做的功 ，再根据效率 的公式变形，求出放出的热量，再根据热值求出质量 。
10.
【答案】
中巴车所受的重力是 ；
静止在平直路面的中巴车对路面的压强是 ；
中巴车所受阻力是 。
【解析】
（1）知道中巴车的质量，利用 求所受的重力；
（2）当汽车驶入高架引桥，发动机输出功率恒定为 ，已知汽车从引桥底部行驶到顶部所用时间为 ，那么在引桥上行驶时汽车做的（输出）总功是多少？
（3）在第（2）问的基础上，试推导汽车在引桥上受到的阻力是水平路面受到阻力的 倍，证明： 。
9.安溪三安大桥及连接线的建成通车，既构建了城市快速通道“主动脉”，极大地方便了群众出行；又进一步密切了新老城区之间的互动联系，有力地促进了经济繁荣发展；同时，也进一步刷新了大美安溪的“颜值”，成为茶乡大地上又一道靓丽的风景线。安溪三安大桥全长 ，一辆总质量是 ，速度为 的小汽车通过大桥，如果发动机的功率是 ，效率是 ，汽油热值是 ；则：
【解析】
（1）汽车静止时对水平地面的压力和自身的重力相等，根据 ＝ 求出其大小，再根据 求出对地面的压强；
（2）根据 的变形公式算出这次的研学基地离学校的距离；
（3）根据 算出发动机做的功。
3.
【答案】
无人驾驶汽车对平直公路的压力为 ；
无人驾驶汽车行驶的距离为 ；
无人驾驶汽车的牵引力为 。
【解析】
（1）水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力；
（1）列车所花的时间为多少秒？
（2）列车电动机做的功为多少焦耳？
7.汕头启动了新能源汽车充电站、充电桩的规划编制，第一批新能源汽车充电桩已建成投运。若每个充电桩可使质量为 、额定输出功率为 的新能源小汽车匀速直线行驶 。设汽车行驶过程中受到的阻力是车重的 倍，发动机的总功为 取
（1）小汽车静止在水平地面上，轮胎与地面的接触总面积为 ，汽车对地面的压强多大？
（1）这辆汽车对地面的压强多大？
（2）这次的研学基地离学校多远？
（3）这辆汽车从学校到研学基地途中，发动机做了多少功？
3.无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示，一款质量为 的无人驾驶汽车以 的速度在平直公路上匀速行驶了 ，无人驾驶汽车在这个过程中的功率为 ．求在这段时间内 取 ：
（3）中巴车在 之内匀速行驶了 ，此时它的输出功率为 ．则中巴车所受阻力是多少？
11.画出图中拉力 的力臂 和重物 所受重力的示意图．
12.为使轻质杠杆 在如图所示位置静止，请你在杠杆上画出所施加最小动力 的示意图，并作出阻力 的力臂．
13.乘务员需要把如图的手推车前轮推上台阶，请画出他施加在 处的最小力 和其力臂 。
6.
【答案】
列车所花的时间为 ；
列车电动机做的功为 。
【解析】
（1）列车穿过居民楼的路程等于车长加上居民楼的长度，又知道列车行驶的速度，根据 求出列车穿过居民楼的时间；
（2）知道电动机的功率和工作时间，根据 求出列车电动机做的功。
7.
【答案】
汽车对地面的压强 ；
在平直公路上匀速行驶时速度 ；
小汽车将电能转化为机械能的效率 。
【解析】
（1）汽车对地面的压力等于其重力，根据 求出压强；
（2）根据题意求出汽车行驶过程中受到的阻力，即牵引力，根据 求出行驶速度；
（3）根据 求出牵引力做的功，即为有用功，总功已知，根据 求出转化效率。
8.
【答案】
汽车受到的阻力为 ；
在引桥上行驶时汽车做的（输出）总功是 ；
见解答。
【解析】
（1）汽车在水平路面匀速行驶时，牵引力大小等于受到的阻力，根据公式 ＝ 可求牵引力的大小即可得出阻力；
5.如图所示，用水平向右的拉力 拉动物体，使其沿直线匀速运动了 ，时间为 ， 做功的功率是 ，求这段时间内：
（1）拉力 做的功；
（2）物体受到的摩擦力。
6.如图所示，重庆轨道 号线在李子坝站“穿”居民楼而过，山城的复杂地形造就了全国绝无仅有的震撼景象。若列车电动机功率为 ，长度为 ，行驶速度为 ，该居民楼长度为 ，则在列车穿过居民楼的过程中，求
（1）无人驾驶汽车对平直公路的压力；
（2）无人驾驶汽车行驶的距离；
（3）无人驾驶汽车的牵引力。
4.汽车已经走进了很多普通农村家庭，最近方文同学也购买了一辆小汽车，方文同学十分高兴，将汽车里里外外看了个遍，并且进行了认真地思考，发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面就是他思考的问题，请你和他一起解答。
（2）已知容积和密度，根据密度公式的变形， 可求质量；
（3）已知功率，利用公式 可求功，有图象可知，汽车做匀速直线运动的速度，汽车二力平衡，牵引力和阻力大小相等，由公式 可求。
5.
【答案】
拉力 做的功为 ；
物体受到的摩擦力为 。
【解析】
（1）知道拉力的功率和物体运动的时间，根据 求出拉力 做的功；
（2）物体做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，二力大小相等。
（2）根据速度公式求出距离；
（3）根据公式 ＝ 求出牵引力。
4.
【答案】
不可再生,做功
油箱最多装的汽油的质量为 ；