功和功率计算题

8、为应对日益短缺的石油危机，世界各国正加紧新能源汽车的研制和 生产。我国自主研发的“东光牌”油电混合动力汽车（具备内燃机、电动 机两种动力装置），每种动力装置的额定功率都是50kW，充电一次可 贮存电能100kW·h。 （1）若该车只由电动机提供动力，每次充电后，可正常工作多少h？ 【2h】 （2）目前车用乙醇汽油的热值约为4.0×107J/kg，汽车行驶消耗一次充 电的电能，相当于节约多少kg汽油？【9kg】 （3）如果该车动力装置的机械效率为75%，它正常工作1min所做的有 用功是多少J？ 【2.25×106J】
9、提高热机效率是“节能减排”的一个重要途径。如果汽油机的效率从 η1=30％提高到η2=36％，那么一辆轿车在汽油机效率为30％时，消耗一 定质量汽油，能够在平直道路士匀速行驶l0km；当效率变为36％后，在 相同道路情况下，以相同速度匀速行驶，并消耗相同质量汽油的情况 下，能够行驶多少千米?【12 km】
10、如图3所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内 匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0.2m，在这个过程中，已知铁明 克服摩擦做功为2800J，求在此过程中：
图3
（1）铁明竖直向上跳的平均速度是多大？【0.24m/s】 （2）铁明克服重力做功是多少？【1200J】 （3）铁明做功的总功率是多大？【400W
（2）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？
（3）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电
动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，蓄电池充
满一次电最多能连续电动行驶多远？【41472m】
6、一辆汽车以72km／h的速度匀速行驶10 min，消耗的汽油为1.2Kg。 汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2x103N，汽油的热值q=4.6 x107J／ Kg。问： (1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热 量)是多少? 【9.2×104W】 (2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少?【2.4×104W】 (3)比较(1)和(2)的结果，你有什么发现?简要分析原因(写出两条即可)。
11、2008年冬季，我国南方的大部分省都遭受特大的冰雪之灾，严重破 坏了交通、电力和通信。为了抗击这场冰雪之灾，国家号召大型煤矿伸 出援助之手，连夜采煤供给南方。广东煤矿用功率为10kW的电动机带 动卷扬机，在5min内将10t煤碳从20m深的矿井拉到地面。如图4所示， （g取10N/kg）。试问： （1）电动机做了多少有用功？【2×106J 】 （2）电动机做了多少总用功？【3×106J】 （3）电动机做功的机械效率是多少？【66.7% 】
3、小明的爸爸新买了一辆小汽车，小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km，用时2h，消耗汽油9kg，其发动机的功率为23kW。请运用所学的 知识解答下列问题。（汽油的热值为4.6×107J/kg） （1）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？【1150N】 （2）汽车发动机的效率是多少？【40﹪】 （3）观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时， 对地面压力哪一个大？为什么？
图4
12、在青海玉树的抗震救灾中，挖掘机发挥了重要作用。TY160型挖掘
机发动机额定功率为120kW，质量为1.5×104kg，挖掘机与地面的接触 面积为1.25m2。取g=10N/kg，求： ⑴挖掘机对水平地面的压强；【6×104Pa】 ⑵挖掘机以额定功率在平直的场地上以5.4km/h的速度匀速前进了15m， 挖掘机所做的功及受到的阻力。【1.2×106J】【80000N】 ⑶若挖掘机以额定功率经过10s把一块质量为6×103kg的石块抬高5m， 则挖掘机的效率为多少？【25﹪】
（3）轿车在1min内所行驶的路程。
汽油
【1500m】
热值
1.6L 50kw 93# 4.6×107J/kg
汽油 密度
0.71×103kg/m3
2、已知某型号的载重车在一段平直的高速公 路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全 燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW。若燃油的密度是 0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg，求： （1）汽车行驶速度是多少？【21m/s】 （2）汽车行驶过程的牵引力是多大？【3.0×103N 】 （3）汽车发动机的效率是多少？【40% 】
最大噪声 ≤62dB
5、电动自行 蓄电池 电压
48V
车是倍受人们
容量
12A.h
青睐的一种交 电动机 额定电压 48V
通工具。它可
额定功率 240W
以电动骑行，
亦可以脚踏骑行。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车
提供动力。下表是某型号电动自行车主要技术参数。
（1）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？
13、学校新近买了30套总质量为300 kg的物理实验器材，每套一箱。现 在，某实验员需要把这批实验器材搬运到14 m高的物理实验室。 （1）该实验员需要做多少功？（不考虑他克服自身重力所做的功，取g = 10 N/kg） 【4.2×104 J】 （2）假设他身体可以提供的功率P如图7那样取决于所搬运物体的质量 m。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的箱子数应为 个。【10】 （3）不考虑搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，求他搬运这批实验器 材的最短时间。
率匀速行驶时， 受到的平均阻力为
铅酸 48V 80Ah
40N。此时自行车的动力多大？【40N】
电池
（3）若行驶速度为7m/s，则1S内动力对自行 车所做的功 是多少？电动自行车的效率多大？【28J】 【70﹪】
整车 质量
外包 尺寸
84.4kg 1860×530×1050
整车质量 40kg 整 车 最高车速 ≤30km/h
4、电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费着青睐。某型号电动自
行车的主要技术参数如下表所示。
（1）若该车和人共重1600N，行驶时两轮胎 与地面的接触面积为1.0×10－2m2,那么车对 地面的压强多大？【1.6×105Pa】 （2）在某平直路段上，电动自行车以额定功
型号
无刷 电机
TDR0178Z 48V 400W
7、某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地 旅游，路程为300km．假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N．已 知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值为 4.6×107J/kg．求： （1）汽车到达目的地牵引力所做的功；【2.76×108 J】 （2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。【20kg＜32kg，不 需加油．】
【10 min】
图7
14、如图10所示，小明参加社会实践活动，帮助工人师傅用一块4.5m长 木板，将450N的货物拉到1.5m高的汽车车箱里。 （1）若不计摩擦时，所用的拉力是多大？【150 N】
（2）考虑摩擦，实际拉力是200N，机械效率是多少？【75﹪】
图10
功和功率计算题
1、随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进 排量
入我国普通百姓家中，小兵家买来一辆轿
车，轿车的参数如右表，如果轿车匀速行驶 发动
在平直的济青高速路上，受到的阻力是车重 机功
的1/10，g取10N/kg,求：
率Βιβλιοθήκη Baidu
（1）轿车的牵引力；【2×103 N】
使用
（2）轿车行驶的速度；【25m/s】
汽油