2023年中考物理高频考点训练-功的计算.docx

1、2023年中考物理高频考点训练功的计算1一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图象如图所示，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。求：（1）在010s内汽车的平均速度；（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f4000N，那么在1020s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？2目前“节能减排”已引起全球的关注。如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视，大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶。发动机的效率是汽车的经济性能指标之一，厂家提供的汽车部分参数如下。测试数据：

2、汽车质量1.5t，四个轮胎与地面接触的总面积为0.1m2，在平直公路上以100km/h的速度匀速行驶时，百公里耗油量为10L，发动机输出功率为28kW，使用的92号汽油的热值为4.5107J/kg，密度为0.7103kg/m3。（g取10N/kg）求：（1）汽车静止时对水平地面的压强是多少?（2）在测试条件下，该汽车发动机的效率是多少?3周末李青和爸爸一早驾车去郑州，上午910在高速路上（假设高速路平直）行驶时看见路边立有如图甲所示的标志牌，此时小招手表时间如图乙所示。已知小轿车和人的总质量为1.8103kg，匀速行驶时受到的阻力是人和车重的0.2 倍，g 取10 N/kg。（1）在遵守交通规

3、则的前提下，轿车最快什么时间能到达郑州？（2）轿车到达郑州时，牵引力做的功是多少？4“一分钟仰卧起坐”是中考体育选考（女生）项目之一，满分为52个。某同学质量为50kg，她上半身的质量约为全身质量的，仰卧起坐时上半身重心上升距离均为0.3m，取g=10N/kg。某同学要想取得满分，试计算：（1）克服重力做功至少为多少J？（2）做功的功率至少为多少W？5如图所示是疫情期间推出的一款消毒机器人。使用前对机器人进行测试，在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，相关数据如表。（消毒液密度取1.0103kg/m3）求：设备参数空载质量/kg50储液箱容积L20测试数据行驶

4、时间/min1行驶路程/m30行驶功率/W180（1）该机器人在水平地面做匀速直线运动时，受到的牵引力为多少牛？（2）若装满消毒液的机器人乘坐电梯上升10m，克服重力做功多少焦？6春天来了，如图所示，小莉同学用水桶给刚刚栽上的树苗浇水。桶装满水时，水桶、水和漂浮在水面上的水勺的总重为120N，水面距桶底高度h=0.3m。（g取10N/kg，水=1.0103kg/m3）问：（1）桶装满水时，求水对桶底的压强；（2）小莉将水桶提离地面0.2m后，用时40s沿平地行走50m到栽树处，求提离地面0.2m这个过程中人对水桶所做的功，求行走的平均速度；（3）若水勺的质量为0.5kg，漂浮在水面上，求水勺受

5、到的浮力大小。7如图所示是一辆满载防疫物资的货车，质量为30t，静止时对水平地面的压强为3105Pa。货车以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶9km，消耗柴油10kg，发动机的输出功率为225kW。（g取10N/kg，柴油的热值q=4.0107J/kg）求：（1）货车车轮与水平地面接触的总面积是多少？（2）货车受到的阻力是多少？（3）货车发动机的效率是多少？8如图为某国产新能源汽车，深受广大市民喜爱。司机与车的总质量为700 kg，在平直公路上匀速行驶过程中受到的阻力是总重的0.1倍，匀速行驶18 km，所用时间0.5h。求：（1）该车匀速行驶的速度；（2）司机和车的总重力；（3）车匀速行驶

6、18 km过程中牵引力做功。9“天问一号”火星探测器是中国人民的骄傲，因为它是我国首次登陆火星的探测器，它将祝融号火星车降落到火星表面。火星距离地球约3.9亿千米，表面气压大约是地球大气压1 %，“祝融号”身高约1.85 m，质量为240kg，在火星上它受到的重力是其在地球上所受重力的；截至8月30日，火星车累计行驶1072m。假设祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，火星车是匀速直线行驶的。求：（1）一束光从地球到达火星的时间；（2）作用在祝融号火星车1cm2 表面上的火星大气压力；（3）祝融号火星车在这段时间里牵引力做的功。102018年4月，太平洋某海域，“蛟龙号”完

7、成了下潜前的准备，腹部挂好压载铁块；内科考队员均就位，舱门封闭如图所示，此时“蛟龙号”的工作参数如表格所示（g取10N/kg，海水密度=1.1103kg/m3）。问：（1）在海水中1.8km深处完成科考任务后，发现液压系统故障，无法抛掉压载铁块，只得启动“蛟龙号”两侧的螺旋桨，两侧螺旋桨共同作用使“蛟龙号”获得竖直向上的推力F推，帮助“蛟龙号”匀速上升，不计海水对“蛟龙号”的阻力，匀速上升过程中，F推有多大？（2）上升过程耗时2h，F推做功的功率多大？（3）为保障电动机驱动螺旋桨用电，舱内其他用电器都被关闭，电池完好。上升过程中仪表显示刚开始上升电池电量是80%，最后出水时电池电量是75%。此

8、过程中，电能转化为F推做功的效率有多大？状态满载整体体积22m3整体质量24.6t海水密度1.1103kg/m3电池电压200V电池容量400Ah电动机额定功率1200W11无人驾驶汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通路况。某款无人驾驶车以一定速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油，此过程该汽车牵引力做功为。求在该过程中：【，】（1）汽油完全燃烧放出的热量；（2）汽油机的效率；（3）若汽油机损失的能量用于在竖直方向提升重物，最多可将多重的物体提升？12我国自主研制生产一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量，当高速行驶或蓄

9、电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。测试人员驾驶质量为1t该车，在平直公路上以80km/h的速度匀速行驶1h，汽车在地面上受到的摩擦力恒为2000N。观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大容量的35%增大至最大容量的85%（已知：蓄电池最大容量为2108J燃油的热值为4.0107J/kg）（1）求10kg燃油完全燃烧放出的热量；（2）求该汽车测试过程中的能量利用效率；（3）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标，指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积

10、的比值，其单位可用“J/(kmkg)”表示。求该车在测试过程中的吨百公里能耗。13绿化喷洒车对城区道路的卫生清洁保持工作功不可没。如图所示的绿化喷洒车空载时的质量为6t，罐体有效容积为8m3 ，该喷洒车从水源地装满水后，沿平直公路以15m/s的速度匀速驶向距离2.7km的目的地，行驶过程中喷洒车受到的阻力为1.5104 N，车轮与地面的总接触面积为0.4m2，g取10N/kg。求喷洒车从水源地到目的地：（1）所用的时间；（2）牵引力所做的功；（3）对水平地面的压强。14一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶2.3km，轿车上的速度表如图所示。在此过程中：（1）轿车速度为多少km/h？合多少m/s？

11、（2）若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力；（3）若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率（q=4.6107J/kg）。15一辆小货车运货，满载后总质量是6103kg，轮胎与地面总接触面积为0.5m2。在平直的公路上以60km/h的速度匀速行驶10min，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，（g=10N/kg）。求：（1）满载后小货车的总重；（2）满载后小货车静止时对路面的压强；（3）小货车匀速行驶过程中牵引力做的功。16电动汽车是正在大力推广的新型交通工具，它具有节能、环保的特点，如图，是一辆停放在水平地面上的电动汽车，质量为1.6t，每个轮胎和地面的接触面积为0.02m2，

12、g取10N/kg，求：（1）车对地面的压力；（2）车对路面的压强是多少？（3）若它匀速行驶时，动力是它的重力的0.1倍，则它向前匀速行驶100米，动力对他做的功是多少？17在某建筑工地有一块质量为43.2kg的长方体重物，竖立在水平地面上（如图甲所示），高1.6m，底面边长均为1.2m，（重物重心在几何中心位置，g取10N/kg）求：（1）重物所受重力的大小；（2）欲将重物沿着一条底边向右推倒，我们可将图甲简化为图乙所示的杠杆，请在图乙中画出最小推力的示意图，并求出最小推力的大小；（3）用力将重物推到图丙虚线位置的过程中，克服重物重力做功为多少？18为保障消防救援人员的人身安全，科技强消、机器

13、换人刻不容缓。如图所示是一台消防机器人，其质量为 600kg，在水平地面上沿直线匀速前进了 270m，用时 1.5min，行驶所受阻力为 300N，消防机器人静止在水平地面时，履带与地面接触的总面积为 0.5m2。求：（g 取 10N/kg）（1）消防机器人在水平地面上前进的速度；（2）消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强；（3）在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力所做的功。 19研究物理问题时，往往需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。如图所示，需要把一重量为400N，边长为1m，质量分布均匀的实心立方体，利用翻滚的方法沿直线移动一段距离（已知；计

14、算结果保留一位小数）。求：（1）请在图甲中画出缓慢向右翻滚立方体时，使该立方体下底面刚刚离开水平地面所施加的最小力F的示意图，并计算出最小力F的大小；（2）利用翻滚的方法使立方体翻滚一次（即使原下底面变为左侧面）克服立方体的重力所做功的大小；（3）如果利用翻滚的方法使该立方体沿水平地面直线缓慢翻滚了10m，用了20s，则在这一过程中克服该立方体重力做功的功率大小是多少？202021年武汉长青路改造跨铁路工程转体钢箱梁经历75min，成功跨越京广线上行、汉丹货线下行京广线下行，安全平稳地实现了90零误差“转体”后，与汉江大道长青路高架完美连接。修建时为不影响火车通行，该桥梁体先在顺铁路方向浇筑，

15、浇筑完成后，再通过转体装置完美“转身”横跨铁路。（1）跨铁高架桥为非对称转体，跨铁路侧转体箱梁BC长度大约是非跨铁路侧转体箱梁AC长度的2倍，其简化模型如图甲所示，已知高架桥箱梁长AB=78m，宽24.1m，厚度1.5m，桥墩高15.5m。高架桥箱梁在浇筑时需要在A、B两侧搭建支架，“转体”时拆除全部支架但需在A端施加520t配重（配重体积忽略不计）达到水平平衡才能转体。假设高架桥箱梁可视为质量分布均匀的长方体，g取10N/kg。求：将520t的配重从地面吊起来平放在高架桥箱梁的A端所做的功；高架桥箱梁的实际质量；（2）桥墩下的转体装置由如图乙所示的上转盘和下转盘组成。上转盘上有两根钢索，每根

16、钢索由一台牵引器通过传动装置牵引。已知上转盘的周长为36m，每台牵引器的功率3kW，牵引器牵引钢索的效率为80%，求每根钢索拉动上转盘缓慢匀速转动时的牵引力多少？参考答案：1（1）12m/s；（2）8105 J解：（1）根据题意知，汽车在10s内通过的路程是120m，所以，由知道，在010 s内汽车的平均速度（2）由图象知道，1020 s内汽车做匀速直线运动，速度是v20 m/s，所以，在1020 s内汽车通过的路程s v t 20 m/s(20s 10s) 200 m由平衡条件知道，此时汽车受到的牵引力等于阻力，即F f 4000N所以，在1020 s内牵引力所做的功W=Fs4000N 20

17、0m 8105J答：（1）在010s内汽车的平均速度是12m/s；（2）在1020s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是8105J。2（1）；（2）31.25%解：（1）汽车的质量汽车对水平地面的压力汽车对水平地面的压强（2）百公里耗油量由得，汽车行百公里耗油的质量为汽车行百公里燃烧汽油放出的热量汽车行百公里的路程由得，汽车行百公里所用的时间为由得，汽车行驶百公里做的有用功为在测试条件下，该汽车发动机的效率是答：（1）汽车静止时对水平地面的压强是；（2）在测试条件下，该汽车发动机的效率是31.25%。3（1）1010；（2）3.6108J解：（1）由图可知，此地距郑州100km，最高速度不能超过

18、100km/h，在遵守交通规则的前提下，轿车最快能到达郑州所用的时间为轿车最快到达郑州的时间为（2）匀速行驶时受到的阻力轿车到达郑州时，牵引力做的功为答：（1）在遵守交通规则的前提下，轿车最快1010能到达郑州；（2）轿车到达郑州时，牵引力做的功是3.6108J。4（1）4680J；（2）78W解：（1）该同学的重力G=mg=50kg10N/kg=500N她上半身的重力做一次仰卧起坐克服重力做的功W=G上h=300N0.3m=90J满分为52个，做了52个仰卧起坐克服重力做的功W=52W=5290J=4680J（2）做功的功率至少为答：（1）克服重力做功至少为4680J；（2）做功的功率至少为

19、78W。5（1）360N；（2）7000J（1）由表中数据可知，机器人在1min内匀速行驶的路程为30m，则机器人匀速行驶时的速度0.5m/s由可得，机器人所受的牵引力（2）装满消毒液时消毒液的体积V=V容=20L=20dm3=0.02m3由可得，装满消毒液时消毒液的质量m液=V=1.0103kg/m30.02m3=20kg装满消毒液的机器人受到的总重力G总=m总g=(m液+m空载)g=(20kg+50kg)10N/kg=700N克服重力所做的功为W=G总h=700N10m=7000J答：（1）受到的牵引力为360N；（2）克服重力所做的功为7000J。6（1）3000Pa；（2）24J，1.

20、25m/s；（3）5N。解：（1）桶装满水时，水对桶底压强p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.3m=3000Pa（2）提离地面0.2m这个过程中人对水桶所做的功W=G总h=120N0.2m=24J行走的平均速度（3）水勺受到的重力G勺=m勺g=0.5kg10N/kg=5N因水勺漂浮，所以，水勺受到水的浮力F浮=G勺=5N答：（1）桶装满水时，水对桶底的压强是3000Pa；（2）提离地面0.2m这个过程中人对水桶所做的功是24J，行走的平均速度是1.25m/s；（3）水勺受到的浮力大小是5N。7（1）1m2；（2）1.5104N；（3）33.75%解：（1）货车的质量m=30t=31

21、04kg货车受到的重力G=mg=3104kg10N/kg=3105N货车静止在水平地面上，对地面的压力大小等于它所受的重力，即F压=G=3105N货车车轮与水平地面接触的总面积（2）发动机的输出功率P=225kW=2.25105W由得牵引力由于货车做匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力，所以阻力f=F=1.5104N（3）货车匀速行驶的路程s=9km=9103m牵引力做功放出的热量发动机的效率答：（1）货车车轮与水平地面接触的总面积是1m2；（2）货车受到的阻力是1.5104N；（3）货车发动机的效率是33.75%。8（1）36 km/h；（2）7000N；（3）1.26 107J解：（1）该车

22、匀速行驶的速度（2）司机和车的总重力G=mg=700kg10N/kg=7000N（3）在平直公路上匀速行驶过程中，汽车的牵引力大小等于阻力大小，故F牵=f=0.1G=0.17000N=700N车匀速行驶18 km过程中牵引力做功W=F牵s=700N18103m=1.26 107J答：（1）该车匀速行驶的速度为36 km/h；（2）司机和车的总重力为7000N；（3）车匀速行驶18 km过程中牵引力做功为1.26 107J。9（1）；（2）0.1N；（3）57888J解：（1）一束光从地球到达火星的时间（2）火星表面气压p火=1% p0=1%1105Pa=1103Pa作用在祝融号火星车1cm2

23、表面上的火星大气压力F气= p火S=1103Pa110-4m2=0.1N（3）火星车的重力G=mg=240kg10N/kg=2400N在火星上所受重力祝融号在火星上受到的阻力f=0.06G火=0.06900N=54N火星车是匀速直线行驶的，受到牵引力和阻力是平衡力，牵引力F= f=54N祝融号火星车在这段时间里牵引力做的功W=Fs=54N1072m=57888J答：（1）一束光从地球到达火星的时间是；（2）作用在祝融号火星车1cm2 表面上的火星大气压力是0.1N；（3）祝融号火星车在这段时间里牵引力做的功是57888J。10（1）4103N；（2）1000W；（3）50%解：（1）“蛟龙号”

24、的重力G=mg=24.6103kg10N/kg=2.46105N浸没在水中，所受的浮力F浮=gV排=1.1103kg/m310N/kg22m3=2.42105N匀速上升过程中，受力平衡，可得G=F浮+F推蛟龙号受到的推力为F推=G-F浮=2.46105N-2.42105N=4103N（2）由题知，上升的距离s=1.8km=1800m则推力做的功W=F推s=4103N1.8103m=7.2106J推力做功的功率（3）电池储存的电能W0=UIt=200V400A3600s=2.88108J上升过程消耗的电能W1=W0(80%-75%)=2.88108J5%=1.44107J电能转化的效率答：（1）

25、匀速上升过程，F推为4105N；（2）F推做功的功率为1000W；（3）电能转化为F推做功的效率为50%。11（1）；（2）；（3）解：（1）消耗汽油的质量，放出的热量（2）汽车牵引力做功，汽油机的效率（3）汽油机损失的能量提升重物所做的功由可知，提升的物重答：（1）汽油完全燃烧放出的热量为1.932108J；（2）汽油机的效率为25%；（3）最多可将1.449106N重的物体提升100m。12（1）4108J；（2）65%；（3）5103J/(kmkg)解：（1）10kg燃油完全燃烧放出的热量Q放=mq=10kg4.0107J/kg=4.0108J（2）汽车匀速行驶1h通过的路程s=vt=8

26、0km/h1h=80km汽车匀速运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡的条件得到牵引力F=f=2000N牵引力做的功W=Fs=2000N80103m=1.6108J由于汽车行驶时，蓄电池储存的能量由最大值的35%增大至最大值的85%，所以蓄电池增加储存的电能W电=(85%-35%)2108J=1108J该汽车测试过程中的能量利用效率（3）汽车在测试过程中的吨百公里能耗答：（1）10kg燃油完全燃烧放出的热量是4108J；（2）该汽车测试过程中的能量利用效率是65%；（3）该车在测试过程中的吨百公里能耗是5000J/(kmkg)。13（1）180s；（2）4.05107 J；（3）解：（1

27、）由得，所用的时间（2）因为匀速，所以牵引力等于阻力为1.5104 N，牵引力所做的功（3）由得，水质量为 ；喷洒车载满水时的总质量为喷洒车载满水时的总重力为对水平地面的压强 。答：（1）所用的时间180s；（2）牵引力所做的功4.05107 J；（3）对水平地面的压强3.5105Pa。14（1）90km/h，25m/s；（2）1600N；（3）32%解：（1）由图中可知，速度表上的示数为（2）因轿车做匀速直线运动，故由力的平衡可知，轿车所受牵引力等于阻力，由P=Fv可得，轿车所受阻力为（3）轿车消耗0.25kg汽油放出的热量为Q=mq=0.25kg4.6107J/kg=1.15107J轿车牵

28、引力所做的功为W=Fs=1600N2300m=3.68106J则发动机的效率为答：（1）轿车速度为90km/h，合25m/s；（2）若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力为1600N；（3）若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率为32%。15（1）6104N；（2）1.2105Pa；（3）3107J解：（1）满载后小货车的总重为G=mg=6103kg10N/kg=6104N（2）满载后小货车静止时对路面的压强为（3）小货车匀速行驶过程中牵引力为F=f=0.05G=0.05mg=0.056104N=3000N小车在平直的公路上行驶的路程小货车匀速行驶过程中牵引力做的功为W=Fs=

29、3000N1104m=3107J答：（1）满载后小货车的总重6104N；（2）满载后小货车静止时对路面的压强1.2105Pa；（3）小货车匀速行驶过程中牵引力做的功为3107J。16（1）；（2）；（3）解：（1）电动汽车的质量车所受的重力为:车对地面的压力与车所受的重力大小相等，由此可得:车对地面的压力为（2）电动汽车和地面的接触面积车对地面的压强为（3）动力对他做的功答：（1）车对地面的压力为；（2）车对路面的压强是；（3）若它匀速行驶时，动力是它的重力的0.1倍，则它向前匀速行驶100米，动力对他做的功是。17（1）432N；（2）；129.6N；（3）86.4J解：（1）重物的重力（2

30、）在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小，由图示可知，使物体向右翻转时，物体右下端与地面的接触点C是支点，AC是最大动力臂，当推力作用在A点时，推力最小，如图所示：将重物看做以C为支点的杠杆，当力臂最长即为斜边长时，推力最小，推力F的力臂重力G的力臂为底边的一半根据杠杆的平衡条件可得，则最小推力（3）如图所示推倒重物过程中，重物重心上升的高度所以克服重力做的功答：（1）重物所受重力的大小是432N；（2）如上图所示，最小推力的大小是129.6N；（3）用力将重物推到图丙虚线位置的过程中，克服重物重力做功为86.4J。18（1）3m/s；（2）1.2104Pa；（3）8.1104J解：

31、（1）消防机器人在水平地面上前进的速度（2）消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压力消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强为（3）因为在水平地面上匀速直线运动，据二力平衡原理可知消防机器人牵引力所做的功答：（1）消防机器人在水平地面上前进的速度为3m/s；（2）消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强为1.2104Pa；（3）在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力所做的功为8.1104J。19（1），141.4N；（2）82.8J；（3）41.4W解：（1）翻滚时，以正方体的一条边为支点，以一个面的对角线为动力臂时，施加的力最小。阻力是物体的重力，边长的一半为阻力臂，如

32、图所示：由图可知阻力臂动力臂由杠杠平衡条件可得施加的最小力为（2）开始时，重心离地面高度为边长一半，翻滚到最高点，重心离地面高度为一个面的对角线的一半，所以翻滚一次，物体重心升高所以翻滚一次克服立方体的重力所做功（3）翻滚10m，则需要翻滚10次，所以整个过程中克服重力做功为整个过程中克服重力做功功率为答：（1）翻滚立方体时，下底面刚刚离开水平地面所施加的最小力F的示意图如图所示：最小力为141.4N；（2）翻滚一次克服立方体的重力所做功82.8J；（3）翻滚10m，用了20s，克服该立方体重力做功的功率是41.4W。20（1），1040t；（2）解：（1）配重的重力为由题意和图示可知将配重举起的高度为将520t的配重从地面吊起来平放在高架桥箱梁的A端所做的功设箱梁的重力为G0，箱梁重心O离支点C点的距离为，如图因为跨铁路侧转体箱梁长度大约是非跨铁路侧转体箱梁长度的2倍，所以由杠杆平衡条件得所以高架桥箱梁的实际重力为则高架桥箱梁的实际质量为（2）转盘转动的时间为已知周长 ，则上转盘转动90，钢索移动距离每台牵引器做的总功由 可得有用功由可得牵引力答：（1）将520t的配重从地面吊起来平放在高架桥箱梁的A端至少做功；以C点为支点，则高架桥箱梁的实际质量是1040t；（2）每根钢索拉动上转盘缓慢匀速转动时的牵引力为。24