2022年中考物理一轮复习：功、功率 综合计算题精选汇编（word版，含答案）

2022年中考物理一轮复习：功、功率综合计算题精选汇编1．（2021长沙模拟）如图所示，小明在跑步机上锻炼身体。设他在跑步机上以5m/s的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为50N。求：（1）他在这段时间内相当于跑了多少路程？（2）他在这段时间内做了多少功？（3）他做功的功率是多少？2．（2021营口模拟）如图所示的小轿车，车轮与地面的总接触面积为0.15m2，人与车总重为1.55×104N．该车以72km/h的速度在某段水平路面上匀速直线行驶了5min，共消耗汽油0.8kg，其输出功率是40kW．问：（1）该车在这段路程中所受的阻力是多少？（2）这段路程汽车发动机的效率是多少？（q汽油＝4.6×107J/kg）（3）轿车在平直路面上高速行驶时，由于车身上下表面空气流速不同，对车身产生压力差。压力差△F与车速v的关系如表所示。当轿车以100km/h的速度匀速行驶时，车对平直路面产生的压强是多少？第32页共32页 3．（2021遵义模拟）2015年6月10日上午，第十七届中国•重庆国际汽车工业展正式开幕，坐镇重庆的中国自主品牌车企龙头﹣﹣﹣﹣﹣长安汽车也推出了其旗舰SUV车型长安CS75四驱版。如图所示，车静止于水平地面，整车质量为1600kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2，展览当天由长安工作人员驾驶行进路程约3Km时，用时20min。求：（1）该车行驶的平均速度；（2）该车对水平地面的压强；（3）若该车在南滨路某水平路段匀速直线行驶了500m耗时2min，受到水平方向的阻力为自重的0.1倍，求牵引力在此路段所做的功。第32页共32页 4．（2021泸州模拟）某型号挖掘机的实物图甲和作业范围图乙以及部分相关数据（如表）。求：（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时（如图甲），对地面的压强是多少？（2）挖掘机在4s内将装满铲斗的泥土（密度为2.5×103kg/m3），从最大挖掘深度处送到位于最大卸料高度的装载车上。则铲斗内泥土的质量为多少？在此次移送泥土的过程中，挖掘机的功率为多大？第32页共32页 5．（2021普宁模拟）新的《电动自行车安全技术规范》正式实施要求：最大速度≤25km/h，电动机输出功率≤400W。质检员小华对某款电动自行车进行测试，沿水平直路面从A出发骑行至D结束，测试情况如表格所示。（1）测试过程中，在AB段，小华看到路旁的树木在后退，她是以　　（选填“电动自行车”或“地面”）为参照物；（2）在BC段，电动自行车速度为　　km/h，动力做功　　J，电动机的输出功率为　　W，　　（选填“符合”或“不符合”）新《规范》关于电动机输出功率的要求；（3）在CD段，电动自行车受　　（填“平衡”或“非平衡”）力的作用；（4）从A到D全程，电动自行车的平均速度为　　km/h。第32页共32页 6．（2021烟台模拟）学习了机械能的转化和守恒之后，老师让同学们观察日常生活中有关的能量转化现象，并从中发现问题。小明说：有资料显示，气象站要每日放飞探空气球，气球下吊有测量仪器，气球和仪器一起匀速上升。（1）探空气球和测量仪器上升时，阻力不可忽略，它们所受的重力　　（填“大于”“等于”或“小于”）空气浮力；它们的机械能　　（填“增大”或“减小”）。（2）液体和气体具有很多相似的性质。浸没在水中的木块上浮后，一部分水沉下填补木块原来占据的位置，水面下降，水的重力势能　　（填“增加”或“减少”），转化为木块的机械能。同样的道理可知探空气球和测量仪器变化的机械能是由　　转化而来的。（3）阿基米德原理同样适合于空气中，某个探空气球带着测量仪器以15m/s的速度匀速上升，总质量为2kg，总体积为5m3，那么它们受到的空气阻力为　　N，空气浮力做功的功率为　　W．（取ρ气＝1.3kg/m3，g＝10N/kg）第32页共32页 7．（2021南京模拟）“绿色出行，低碳生活”的理念使城市里共享单车快速出现，极大地方便了人们的短途出行。现在流行的“摩拜”共享单车缔造了“无桩单车共享”新模式，用户只要打开手机上的摩拜APP，就可查看附近可租用摩拜单车的分布图，也可以进行15分钟预约。找到车后，用手机扫描车上二维码即可自动开锁（如图1所示），若打开手机蓝牙，开锁更快，解锁成功率更高。新车型设计更贴近传统自行车，增加了车筐，自充电体系也改为由太阳能发电，如图2所示。假日期间，小强和爸爸决定骑共享单车外出游玩，他们骑着自行车在平直的水平路面上以速度v匀速行驶，已知小强同学的质量为60kg，自行车质量为10kg，前后轮胎和地面总接触面积为2×10﹣3m2，g取10N/kg。则：（1）使用共享单车时，用手机扫描单车的二维码，单车信息便会通过　　波传输到服务器，进而获取解锁密码开锁；新款中利用的太阳能属于　　（选填“可”或“不可”）再生能源。（2）在小强骑行的过程中，自行车对水平路面的压强；（3）假设小强在骑行的过程中，人和车受到的阻力恒为f，小强对自行车做功的功率；（4）小强估计其车架所用材料体积为2000cm3，车架质量为6kg，该车架的密度是多少？8．（2021上海模拟）某校学生乘校车到校外参加活动。该校车在某段平直公路上匀速行驶9km，用时15min．若发动机的功率为60kW．求：（1）校车行驶速度。（2）发动机的牵引力所做的功。第32页共32页 （3）发动机的牵引力大小。9．（2021陕西模拟）为了减少拥堵和污染，电动自行车在现代社会应用非常广泛，如图所示甲所示。（1）如表乙是某品牌电动自行车的部分技术参数，从物理学的角度看，表中有一个物理量的名称与单位不一致，请你指出错误为：　　，改正为　　。（2）电动自行车运用了许多物理知识，观察如图甲所示电动自行车的结构图，填写表格。（3）若电动自行车的效率为80%，一个质量80kg的成年人骑车匀速行驶过程中所受阻力为总重的0.06倍，求车以4m/s的速度在平直公路上匀速行驶时的工作电流。（g取10N/kg）第32页共32页 10．（2021连云港模拟）一底部带有出水口的柱形薄壁空容器放在水平桌面上，一个体积和质量均忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和柱状物体底面的中心。现向容器中加入密度为ρ0的水，直到物体上表面与液面相平，此时弹簧长度与其没有发生形变时相比变化了l0，弹簧受力的大小为F0，如图所示。打开出水口，缓慢向外放水，当弹簧对物体作用力的大小与放水前相等时，关闭出水口，此时物体有的体积浸在水中。求：（1）物体受到的最大浮力和物体的重力；（2）在整个放水的过程中，物体重力做的功。第32页共32页 11．（2021山西模拟分）平衡车是一种新兴的代步工具，深受年轻人的喜爱。周末，质量为62kg的小文同学骑平衡车去距家3.6km的公园游玩，经过18min到达公园。当她站立在平衡车上保持静止时，车轮与水平地面的总接触面积为4×10﹣3m2．下表为某品牌平衡车的主要参数。（g取10N/kg）求：（1）她从家到公园的平均速度是多少千米每小时？（2）她站立在平衡车上静止时对水平地面的压强是多少？（3）返程时，小文以最高车速从公园行驶到家，电动机提供的牵引力为120N，则牵引力的功率是多少？13．（2021涟水模拟）新能源公交汽车在淮安市正式投入使用。它即可以用充电桩充电，也可以用车辆顶部的太阳能电池板为车辆提供辅助充电，还可以使用天然气。当蓄电池电力储存不够时，就用燃气发动机为汽车提供动力，太阳能电池板每天能向蓄电池充入20kW•h﹣30kW•h的电能。已知蓄电池消耗的电能有90%转化为汽车前进所做的功，天然气完全燃烧产生的内能有30%转化为汽车前进所做的功，天然气热值为4.5×107J/kg，该车行驶时受到的阻力为7.2×103N。新能源公交汽车总质量为4×103kg，轮胎与地面总接触面积为0.4m2。（取g＝10N/kg，忽略司机的质量）（1）当车辆以36km/h匀速行驶时，牵引力的功率为多少？第32页共32页 （2）新能源公交汽车静止时对水平地面的压强是多少？（3）若汽车使用太阳能电池板提供电能，则每天最多可以节约天然气的质量为多少？14．（2021锦州模拟）电动平衡车，又叫体感车。市场上有独轮和双轮两类。双轮电动平衡车因其体积小，操控新颖方便，越来越受到人们的喜爱。下表是某双轮电动平衡车的部分技术参数。（1）充满电后，电动平衡车最少能行驶多长时间？（2）李明体重为55kg，站在该双轮电动平衡车上时，则地面受到的压强是多大？（3）该双轮电动平衡车充满电后，若电动平衡车行驶时受到的阻力为总重的0.2倍，李明骑着它在水平路面上匀速行驶10km。则李明需要行驶多长时间？（g取10N/kg）第32页共32页 15．（2021铁岭模拟）小宇同学家新买的小轿车重2×104N，静止在水平路面时轮胎与地面接触的总面积为0.2m2。该轿车在水平高速公路上匀速直线行驶时，20min内行驶了30km，行驶过程中轿车受到的阻力为车重的0.05倍。（汽油的热值为4.6×107J/kg）求：（1）轿车在高速公路上行驶的速度；（2）轿车静止时对水平地面的压强；（3）轿车在高速公路上匀速行驶时，牵引力在20min内做的功；（4）若轿车发动机的效率为30%，该过程中轿车消耗汽油的质量。（结果保留1位小数）16．（2021广州模拟）如图所示是一款新型的负压救护车。该车由于配置了负压装置，使得负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，从而有效避免了病毒的传播。在抗击新冠肺炎疫情期间发挥了重要作用。已知某次转运病人时，救护车以90kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶54km，用时30min。请解答下列问题：（1）救护车在这段时间内的速度。第32页共32页 （2）救护车匀速行驶54km动力做的功。（3）救护车所受的阻力。（4）按照卫生部标准，负压仓内外气压差应在10~38Pa之间。经测量发现，该车负压仓0.9m2的面积上内外气体压力差为1.8N，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。17．（2021株洲模拟）随着科技的发展，未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离，如图甲所示，航空母舰的水平跑道总长L＝180m，其中电磁弹射器是一种长度为L1＝120m的直线电机，该电机可在弹射时提供一个恒定的牵引力F牵＝5×105N．求：（1）弹射器对舰载机所做的功。（2）该舰载机加速起飞后掠海匀速直线飞行至目标地执行任务。图乙是该过程中舰载机的速度和时间图象，请计算出目标地离航母的距离。（3）为了获得更大的升力，起飞时应让飞机逆风起飞。请用物理知识简要说明理由。第32页共32页 18．（2021宁波模拟）按照规定，货车车辆对路面的压力不能超过2.5×105N．某型号货车自重0.5×105N，车厢容积10m3．司机师傅在一次运输任务中，开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶了8km，所用时间6min，该路段限速60km/h．（g＝10N/kg，ρ沙＝2.5×103kg/m3）（1）车厢内所装沙子的重力是多少？（2）货车的速度为多少km/h？（3）货车在行驶时的阻力为车重的0.03倍，这段时间内货车牵引力所做的功和功率分别是多大？（4）根据你的分析，指出该车存在的一条违规行为并说出其危害。第32页共32页 2022年中考物理考点专题复习：功、功率综合计算题精选汇编参考答案1．（2021长沙模拟）如图所示，小明在跑步机上锻炼身体。设他在跑步机上以5m/s的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为50N。求：（1）他在这段时间内相当于跑了多少路程？（2）他在这段时间内做了多少功？（3）他做功的功率是多少？【答案】解：（1）t＝30min＝30×60s＝1800s，则根据v＝可得，跑步的路程：s＝vt＝5m/s×1800s＝9000m＝9km；（2）他在这段时间内做的功：W＝Fs＝50N×9000m＝450000J＝4.5×105J；（3）他做功的功率：P＝＝＝250W。答：（1）他在这段时间内相当于跑了9km路程；（2）他在这段时间内做了4.5×105J功；（3）他做功的功率是250W。2．（2021营口模拟）如图所示的小轿车，车轮与地面的总接触面积为0.15m2，人与车总重为1.55×104N．该车以72km/h的速度在某段水平路面上匀速直线行驶了5min，共消耗汽油0.8kg，其输出功率是40kW．问：（1）该车在这段路程中所受的阻力是多少？第32页共32页 （2）这段路程汽车发动机的效率是多少？（q汽油＝4.6×107J/kg）（3）轿车在平直路面上高速行驶时，由于车身上下表面空气流速不同，对车身产生压力差。压力差△F与车速v的关系如表所示。当轿车以100km/h的速度匀速行驶时，车对平直路面产生的压强是多少？【答案】解：（1）汽车的输出功率P＝40kW＝4×104W，汽车的速度v＝72km/h＝20m/s，由P＝＝＝Fv得，汽车发动机的牵引力：F＝＝＝2×103N，由于汽车在水平路面匀速直线行驶，根据二力平衡可知，该车在这段路程中所受的阻力：f＝F＝2×103N。（2）行驶时间t＝5min＝300s，则发动机牵引力做的功：W＝Pt＝4×104W×300s＝1.2×107J，汽油完全燃烧放出的热量：Q＝m汽油q汽油＝0.8kg×4.6×107J/kg＝3.68×107J，则这段路程汽车发动机的效率：η＝×100%＝×100%≈32.6%。（3）由表可知：当轿车以100km/h的速度匀速行驶时，压力差△F＝500N，则车对平直路面的压力：第32页共32页 F压＝G﹣△F＝1.55×104N﹣500N＝1.5×104N，则车对平直路面的压强：p＝＝＝1.0×105Pa。答：（1）该车在这段路程中所受的阻力是2×103N；（2）这段路程汽车发动机的效率是32.6%；（3）当轿车以100km/h的速度匀速行驶时，车对平直路面产生的压强是1.0×105Pa。3．（2021遵义模拟）2015年6月10日上午，第十七届中国•重庆国际汽车工业展正式开幕，坐镇重庆的中国自主品牌车企龙头﹣﹣﹣﹣﹣长安汽车也推出了其旗舰SUV车型长安CS75四驱版。如图所示，车静止于水平地面，整车质量为1600kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2，展览当天由长安工作人员驾驶行进路程约3Km时，用时20min。求：（1）该车行驶的平均速度；（2）该车对水平地面的压强；（3）若该车在南滨路某水平路段匀速直线行驶了500m耗时2min，受到水平方向的阻力为自重的0.1倍，求牵引力在此路段所做的功。【答案】解：（1）路程s＝3km，时间t＝20min＝h，则该车行驶的平均速度v＝＝＝9km/h。（2）车的重力G＝mg＝1600kg×10N/kg＝1.6×104N，车对水平地面的压力F＝G＝1.6×104N，第32页共32页 受力面积S＝4S1＝4×200cm2＝800cm2＝0.08m2，则该车对水平地面的压强p＝＝＝2×105Pa。（3）车在水平方向上所受的阻力f＝0.1G＝0.1×1.6×104N＝1.6×103N，因为汽车匀速直线行驶时，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以F牵＝f＝1.6×103N，在牵引力方向上行驶的距离s′＝500m，则牵引力在此路段所做的功W＝F牵s′＝1.6×103N×500m＝8×105J。答：（1）该车行驶的平均速度为9km/h；（2）该车对水平地面的压强为2×105Pa；（3）牵引力在此路段所做的功为8×105J。4．（2021泸州模拟）某型号挖掘机的实物图甲和作业范围图乙以及部分相关数据（如表）。求：（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时（如图甲），对地面的压强是多少？（2）挖掘机在4s内将装满铲斗的泥土（密度为2.5×103kg/m3），从最大挖掘深度处送到位于最大卸料高度的装载车上。则铲斗内泥土的质量为多少？在此次移送泥土的过程中，挖掘机的功率为多大？【答案】解：（1）挖掘机静止在水平地面上不工作，对地面产生的压力：F＝G＝5000N，第32页共32页 对地面的压强：p＝＝＝1.25×103Pa；（2）由ρ＝可得，泥土的质量：m泥＝ρ泥V＝2.5×103kg/m3×0.5m3＝1250kg；一次移送泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功：W有＝G泥h＝m泥gh＝1250kg×10N/kg×（3m+5m）＝105J；挖掘机的发动机4s内的功率：P＝＝＝2.5×104W。答：（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时（如图甲），对地面的压强是1.25×103Pa；（2）铲斗内泥土的质量为1250kg；在此次移送泥土的过程中，挖掘机的功率为2.5×104W。5．（2021普宁模拟）新的《电动自行车安全技术规范》正式实施要求：最大速度≤25km/h，电动机输出功率≤400W。质检员小华对某款电动自行车进行测试，沿水平直路面从A出发骑行至D结束，测试情况如表格所示。（1）测试过程中，在AB段，小华看到路旁的树木在后退，她是以　　（选填“电动自行车”或“地面”）为参照物；（2）在BC段，电动自行车速度为　　km/h，动力做功　　J，电动机的输出功率为　　W，　　（选填“符合”或“不符合”）新《规范》关于电动机输出功率的要求；（3）在CD段，电动自行车受　　（填“平衡”或“非平衡”）力的作用；（4）从A到D全程，电动自行车的平均速度为　　km/h。【答案】（1）电动自行车；（2）24；2.88×105；400；符合；（3）非平衡；（4）20。第32页共32页 6．（2021烟台模拟）学习了机械能的转化和守恒之后，老师让同学们观察日常生活中有关的能量转化现象，并从中发现问题。小明说：有资料显示，气象站要每日放飞探空气球，气球下吊有测量仪器，气球和仪器一起匀速上升。（1）探空气球和测量仪器上升时，阻力不可忽略，它们所受的重力　　（填“大于”“等于”或“小于”）空气浮力；它们的机械能　　（填“增大”或“减小”）。（2）液体和气体具有很多相似的性质。浸没在水中的木块上浮后，一部分水沉下填补木块原来占据的位置，水面下降，水的重力势能　　（填“增加”或“减少”），转化为木块的机械能。同样的道理可知探空气球和测量仪器变化的机械能是由　　转化而来的。（3）阿基米德原理同样适合于空气中，某个探空气球带着测量仪器以15m/s的速度匀速上升，总质量为2kg，总体积为5m3，那么它们受到的空气阻力为　　N，空气浮力做功的功率为　　W．（取ρ气＝1.3kg/m3，g＝10N/kg）【答案】（1）小于；增大；（2）减少；重力势能；（3）45；975。7．（2021南京模拟）“绿色出行，低碳生活”的理念使城市里共享单车快速出现，极大地方便了人们的短途出行。现在流行的“摩拜”共享单车缔造了“无桩单车共享”新模式，用户只要打开手机上的摩拜APP，就可查看附近可租用摩拜单车的分布图，也可以进行15分钟预约。找到车后，用手机扫描车上二维码即可自动开锁（如图1所示），若打开手机蓝牙，开锁更快，解锁成功率更高。新车型设计更贴近传统自行车，增加了车筐，自充电体系也改为由太阳能发电，如图2所示。假日期间，小强和爸爸决定骑共享单车外出游玩，他们骑着自行车在平直的水平路面上以速度v匀速行驶，已知小强同学的质量为60kg，自行车质量为10kg，前后轮胎和地面总接触面积为2×10﹣3m2，g取10N/kg。则：第32页共32页 （1）使用共享单车时，用手机扫描单车的二维码，单车信息便会通过　　波传输到服务器，进而获取解锁密码开锁；新款中利用的太阳能属于　　（选填“可”或“不可”）再生能源。（2）在小强骑行的过程中，自行车对水平路面的压强；（3）假设小强在骑行的过程中，人和车受到的阻力恒为f，小强对自行车做功的功率；（4）小强估计其车架所用材料体积为2000cm3，车架质量为6kg，该车架的密度是多少？【答案】解：（1）手机是利用电磁波传递信号的，所以人们使用共享单车时，使用手机扫描单车的二维码，单车信息便会通过电磁波传输到服务器，进而获取解锁密码开锁。太阳能可以从自然界源源不断得到，属于可再生能源；（2）自行车对水平路面的压力：F＝G总＝（m人+m车）g＝（60kg+10kg）×10N/kg＝700N；自行车对水平路面的压强：p＝＝＝3.5×105Pa；（3）小强骑着自行车在平直的水平路面上匀速行驶，则动力：F＝f，小强做功的功率：P＝＝＝Fv；（4）该车架的密度：ρ＝＝＝3×103kg/m3。答：（1）电磁（无线电）；可；第32页共32页 （2）自行车对水平路面的压强为3.5×105Pa；（3）小强做功的功率为P＝fv；（4）该车架的密度是3×103kg/m3。8．（2021上海模拟）某校学生乘校车到校外参加活动。该校车在某段平直公路上匀速行驶9km，用时15min．若发动机的功率为60kW．求：（1）校车行驶速度。（2）发动机的牵引力所做的功。（3）发动机的牵引力大小。【答案】解：（1）15min＝h，校车行驶速度v＝＝＝36km/h；（2）∵P＝，∴汽车发动机做的功W＝Pt＝60×1000W×15×60s＝5.4×107J。（3）∵W＝Fs，∴牵引力F＝＝＝6×103N，因为汽车做匀速直线运动，由二力平衡条件知：f＝F＝6×103N。答：（1）校车行驶的速度是36km/h；（2）发动机的牵引力做功为5.4×107J。（3）发动机的牵引力是6×103N。9．（2021陕西模拟）为了减少拥堵和污染，电动自行车在现代社会应用非常广泛，如图所示甲所示。（1）如表乙是某品牌电动自行车的部分技术参数，从物理学的角度看，表中有一个物理量的名称与单位不一致，请你指出错误为：　　，改正为　　。（2）电动自行车运用了许多物理知识，观察如图甲所示电动自行车的结构图，填写表格。第32页共32页 （3）若电动自行车的效率为80%，一个质量80kg的成年人骑车匀速行驶过程中所受阻力为总重的0.06倍，求车以4m/s的速度在平直公路上匀速行驶时的工作电流。（g取10N/kg）【答案】解：（1）经分析，铭牌中质量、电能、电压、噪声、车速等单位均正确，只有压强单位应该为Pa，不是P，所以2×105P改为2×105Pa。（2）①电动车尾灯能使入射光平行反向射回，这是利用直角反射器的原理。如图，从右上方射来的方向，经直角反射器之后，又反射回右上方。②车座设计成马鞍状是为了在压力一定时，增大受力面积来减小车座对臀部的压强，人感到比较舒服。（2）人车总重G＝（m车+m人）g＝（80kg+80kg）×10N/kg＝1600N，自行车匀速行驶，则F＝f＝0.06G＝0.06×1600N＝96N因为P电＝UI，P车＝Fv第32页共32页 所以UI×80%＝Fv，则I＝＝＝10A。故答案为（1）2×105P；2×105Pa；（2）直角反射器；增大受力面积来减小压强；（3）车以4m/s的速度在平直公路上匀速行驶时的工作电流为10A。10．（2021连云港模拟）一底部带有出水口的柱形薄壁空容器放在水平桌面上，一个体积和质量均忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和柱状物体底面的中心。现向容器中加入密度为ρ0的水，直到物体上表面与液面相平，此时弹簧长度与其没有发生形变时相比变化了l0，弹簧受力的大小为F0，如图所示。打开出水口，缓慢向外放水，当弹簧对物体作用力的大小与放水前相等时，关闭出水口，此时物体有的体积浸在水中。求：（1）物体受到的最大浮力和物体的重力；（2）在整个放水的过程中，物体重力做的功。【答案】（1）当物体浸没在水中时，所受浮力F浮1最大，此时物体在水中受到竖直向上的浮力，竖直向下的重力以及弹簧竖直向下的拉力三个力，则F浮1＝G物+F0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当物体有的体积浸在水中时，所受浮力为F浮2，此时物体在水中受到竖直向上的浮力，竖直向下的重力以及弹簧竖直向上的弹力三个力，则F浮2＝G物﹣F0﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①、②可得物体在水中受到的浮力的变化量为：△F浮＝2F0，根据阿基米德原理可得，物体在水中受到的浮力的变化量为：：△F浮＝ρ0g△V排＝ρ0g（1﹣）V物＝ρ0gV物，物体受到的最大浮力为：F浮1＝ρ0gV物＝3△F浮＝3×2F0＝6F0；第32页共32页 由F浮1＝G物+F0得，物体的重力为：G物＝F浮1﹣F0＝6F0﹣F0＝5F0；（2）由题意可知，物体向下移动的距离为2l0，在整个放水的过程中，物体重力做的功为：W＝G物h＝5F0×2l0＝10F0l0。答：（1）物体受到的最大浮力为6F0；物体的重力为5F0；（2）在整个放水的过程中，物体重力做的功为10F0l0。11．（2021山西模拟分）平衡车是一种新兴的代步工具，深受年轻人的喜爱。周末，质量为62kg的小文同学骑平衡车去距家3.6km的公园游玩，经过18min到达公园。当她站立在平衡车上保持静止时，车轮与水平地面的总接触面积为4×10﹣3m2．下表为某品牌平衡车的主要参数。（g取10N/kg）求：（1）她从家到公园的平均速度是多少千米每小时？（2）她站立在平衡车上静止时对水平地面的压强是多少？（3）返程时，小文以最高车速从公园行驶到家，电动机提供的牵引力为120N，则牵引力的功率是多少？【答案】解：（1）从家到公园需要的时间t＝18min＝0.3h；则从家到公园的平均速度v＝＝＝12km/h；（2）该车静止时对水平地面的压力：F＝G总＝（m人+m车）g＝（62kg+14kg）×10N/kg＝760N，对水平地面的压强：p＝＝＝1.9×105Pa；（3）最高车速v＝18km/h＝5m/s，第32页共32页 牵引力的功率P＝＝＝Fv＝120N×5m/s＝600W。答：（1）她从家到公园的平均速度是12km/h；（2）她站立在平衡车上静止时对水平地面的压强是1.9×105Pa；（3）牵引力的功率是600W。13．（2021涟水模拟）新能源公交汽车在淮安市正式投入使用。它即可以用充电桩充电，也可以用车辆顶部的太阳能电池板为车辆提供辅助充电，还可以使用天然气。当蓄电池电力储存不够时，就用燃气发动机为汽车提供动力，太阳能电池板每天能向蓄电池充入20kW•h﹣30kW•h的电能。已知蓄电池消耗的电能有90%转化为汽车前进所做的功，天然气完全燃烧产生的内能有30%转化为汽车前进所做的功，天然气热值为4.5×107J/kg，该车行驶时受到的阻力为7.2×103N。新能源公交汽车总质量为4×103kg，轮胎与地面总接触面积为0.4m2。（取g＝10N/kg，忽略司机的质量）（1）当车辆以36km/h匀速行驶时，牵引力的功率为多少？（2）新能源公交汽车静止时对水平地面的压强是多少？（3）若汽车使用太阳能电池板提供电能，则每天最多可以节约天然气的质量为多少？【答案】解：（1）汽车的速度v＝36km/h＝10m/s，因为汽车匀速行驶，所以汽车牵引力F＝f＝7.2×103N，则牵引力的功率P＝＝＝Fv＝7.2×103N×10m/s＝7.2×104W。（2）汽车的总重力G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N，汽车静止时对地面的压力F＝G＝4×104N，新能源公交汽车静止时对水平地面的压强第32页共32页 p＝＝＝＝1×105Pa。（3）由题意可知，太阳能电池板每天充入的最多电能W最多＝30kW•h＝30×3.6×106J＝1.08×108J，此时电能转化的有用功W有1＝W最多×η1＝1.08×108J×90%＝9.72×107J，由题可知天然气完全燃烧时产生的内能转化为汽车前进所做的功的效率η2＝30%，假设天然气完全燃烧时放出的热量为Q放，若这些有用功由燃气发动机来提供，则Q放×η2＝W有1，即Q放＝＝＝3.24×108J，根据Q放＝mq可得，需要天然气的质量m＝＝＝7.2kg。答：（1）当车辆以36km/h匀速行驶时，牵引力的功率为7.2×104W。（2）新能源公交汽车静止时对水平地面的压强是1×105Pa。（3）每天最多可以节约天然气的质量为7.2kg。14．（2021锦州模拟）电动平衡车，又叫体感车。市场上有独轮和双轮两类。双轮电动平衡车因其体积小，操控新颖方便，越来越受到人们的喜爱。下表是某双轮电动平衡车的部分技术参数。（1）充满电后，电动平衡车最少能行驶多长时间？第32页共32页 （2）李明体重为55kg，站在该双轮电动平衡车上时，则地面受到的压强是多大？（3）该双轮电动平衡车充满电后，若电动平衡车行驶时受到的阻力为总重的0.2倍，李明骑着它在水平路面上匀速行驶10km。则李明需要行驶多长时间？（g取10N/kg）【答案】解：（1）充满电后，行驶的距离为s＝20km，行驶的最大速度为v＝18km/h＝5m/s，根据速度公式v＝得，电动平衡车最少能行驶的时间：t＝＝＝4000s；（2）该平衡车静止时对水平地面的压力：F＝G＝mg＝（55kg+25kg）×10N/kg＝800N，对水平地面的压强：p＝＝＝2×105Pa；（3）电动平衡车行驶时受到的阻力为总重的0.2倍，所以f＝0.2G＝0.2×800N＝160N，因为平衡车的匀速直线行驶时处于平衡状态，平衡车的动力和所受的阻力是一对平衡力，根据F＝f＝160N，根据P＝＝＝Fv得，平衡车的速度为：v′＝＝＝3.125m/s，行驶10km李明需要的时间为：t′＝＝＝3200s。第32页共32页 答：（1）充满电后，电动平衡车最少能行驶4000s；（2）李明体重为55kg，站在该双轮电动平衡车上时，则地面受到的压强是2×105Pa；（3）该双轮电动平衡车充满电后，若电动平衡车行驶时受到的阻力为总重的0.2倍，李明骑着它在水平路面上匀速行驶10km。则李明需要行驶3200s。15．（2021铁岭模拟）小宇同学家新买的小轿车重2×104N，静止在水平路面时轮胎与地面接触的总面积为0.2m2。该轿车在水平高速公路上匀速直线行驶时，20min内行驶了30km，行驶过程中轿车受到的阻力为车重的0.05倍。（汽油的热值为4.6×107J/kg）求：（1）轿车在高速公路上行驶的速度；（2）轿车静止时对水平地面的压强；（3）轿车在高速公路上匀速行驶时，牵引力在20min内做的功；（4）若轿车发动机的效率为30%，该过程中轿车消耗汽油的质量。（结果保留1位小数）【答案】解：（1）轿车在高速公路上行驶的速度：v＝＝＝90km/h；（2）轿车静止时对水平地面的压力：F＝G＝2×104N，对水平地面的压强：p＝＝＝1×105Pa；（3）因轿车在高速公路上匀速行驶时时处于平衡状态，牵引力和受到的阻力是一对平衡力，所以，轿车的牵引力：F′＝f＝0.05G＝0.05×2×104N＝1000N，则牵引力在20min内做的功：W＝F′s＝1000N×30×103m＝3×107J；（4）由η＝×100%可得，轿车消耗汽油完全燃烧释放的热量：Q放＝＝＝1×108J，第32页共32页 由Q放＝mq可得，该过程中轿车消耗汽油的质量：m＝＝≈2.2kg。答：（1）轿车在高速公路上行驶的速度为90km/h；（2）轿车静止时对水平地面的压强为1×105Pa；（3）轿车在高速公路上匀速行驶时，牵引力在20min内做的功为3×107J；（4）若轿车发动机的效率为30%，该过程中轿车消耗汽油的质量为2.2kg。16．（2021广州模拟）如图所示是一款新型的负压救护车。该车由于配置了负压装置，使得负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，从而有效避免了病毒的传播。在抗击新冠肺炎疫情期间发挥了重要作用。已知某次转运病人时，救护车以90kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶54km，用时30min。请解答下列问题：（1）救护车在这段时间内的速度。（2）救护车匀速行驶54km动力做的功。（3）救护车所受的阻力。（4）按照卫生部标准，负压仓内外气压差应在10~38Pa之间。经测量发现，该车负压仓0.9m2的面积上内外气体压力差为1.8N，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。【答案】（1）30m/s；（2）1.62×108J；（3）3000N；（4）符合标准【解析】解：（1）救护车在平直公路上30min内匀速行驶的路程54km=5.4×104m则救护车匀速行驶的速度第32页共32页 （2）救护车的恒定功率90kW=9×104W由可得救护车匀速行驶54km动力做的功W=Pt=9×104W×30×60s=1.62×108J（3）救护车在平直公路上匀速行驶，牵引力和阻力是一对大小相等的平衡力，由可得救护车所受的阻力（4）根据压强公式计算可知内外气压差按照卫生部标准，负压仓内外气压差应在10-38Pa之间，故该负压仓内外气压差不符合标准。答：（1）救护车在这段时间内的速度是30m/s；（2）救护车匀速行驶54km动力做的功是1.62×108J；（3）救护车所受的阻力是3000N；（4）按照卫生部标准，负压仓内外气压差应在10~38Pa之间。经测量发现，该车负压仓0.9m2的面积上内外气体压力差为1.8N，负压仓内外气压差不符合标准。17．（2021株洲模拟）随着科技的发展，未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离，如图甲所示，航空母舰的水平跑道总长L＝180m，其中电磁弹射器是一种长度为L1＝120m的直线电机，该电机可在弹射时提供一个恒定的牵引力F牵＝5×105N．求：（1）弹射器对舰载机所做的功。第32页共32页 （2）该舰载机加速起飞后掠海匀速直线飞行至目标地执行任务。图乙是该过程中舰载机的速度和时间图象，请计算出目标地离航母的距离。（3）为了获得更大的升力，起飞时应让飞机逆风起飞。请用物理知识简要说明理由。【答案】解：（1）弹射器对舰载机所做的功：W＝F牵L1＝5×105N×120m＝6×107J；（2）由题知，舰载机加速起飞后掠海匀速直线飞行，由图乙可知v＝300m/s，t＝15min﹣0.5min＝14.5min＝870s，由v＝得：s＝vt＝300m/s×870s＝2.61×105m；（3）因为飞机起飞时流过机翼上方的空气速度快，流过机翼下方的空气流速慢。机翼上下方所受空气的压力差形成向上的升力。当飞机逆风起飞时飞机的速度不需要加速到很大，飞机就可相对空气有一个较大的相对速度，从而获得足够的升力。答：（1）弹射器对舰载机所做的功为6×107J。（2）目标地离航母的距离为2.61×105m。（3）飞机逆风起飞时飞机的速度不需要加速到很大，飞机就可相对空气有一个较大的相对速度，从而获得足够的升力。18．（2021宁波模拟）按照规定，货车车辆对路面的压力不能超过2.5×105N．某型号货车自重0.5×105N，车厢容积10m3．司机师傅在一次运输任务中，开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶了8km，所用时间6min，该路段限速60km/h．（g＝10N/kg，ρ沙＝2.5×103kg/m3）（1）车厢内所装沙子的重力是多少？（2）货车的速度为多少km/h？（3）货车在行驶时的阻力为车重的0.03倍，这段时间内货车牵引力所做的功和功率分别是多大？（4）根据你的分析，指出该车存在的一条违规行为并说出其危害。【答案】解：第32页共32页 （1）根据ρ＝可得，车厢内所装沙子的质量：m沙＝ρ沙V＝2.5×103kg/m3×10m3＝2.5×104kg；车厢内所装沙子的重力：G沙＝m沙g＝2.5×104kg×10N/kg＝2.5×105N；（2）货车行驶路程s＝8km，行驶时间t＝6min＝0.1h，则货车的速度：v＝＝＝80km/h；（3）货车的总重力：G总＝G沙+G车＝2.5×105N+0.5×105N＝3×105N，货车匀速行驶，则货车受到的牵引力：F＝f＝0.03G总＝0.03×3×105N＝9×103N；这段时间内货车牵引力所做的功：W＝Fs＝9×103N×8×103m＝7.2×107J；牵引力的功率：P＝＝＝2×105W；（4）通过上面的计算可知，货车对路面的压力F＝G总＝3×105N＞2.5×105N，即存在超载的违规行为，超载容易压坏路面；货车的速度v＝80km/h＞60km/h，还存在超速的违规行为，容易造成交通事故。答：（1）车厢内所装沙子的重力是2.5×105N；（2）货车的速度为80km/h；（3）这段时间内货车牵引力所做的功和功率分别是7.2×107J、2×105W；（4）该车存在的违规行为是超载（或超速），其危害是容易压坏路面（或容易造成交通事故）。第32页共32页