【备考2022】2021中考物理真题分类汇编80套 专项突破49 功和功率1（含答案或解析）

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【备考2022】2021中考物理真题分类汇编80套专项突破
功和功率
1、（2021湖北十堰）某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且v甲＜v乙，若不计空气阻力，则汽车受到的牵引力F甲和F乙以及牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系正确的是（
）
A．F甲＜F乙，W甲＜W乙
B．F甲＞F乙，W甲＞W乙
C．F甲＝F乙，W甲＜W乙
D．F甲＝F乙，W甲＝W乙
答案：C
解：（1）在水平方向上，甲、乙两辆汽车都受牵引力F与摩擦力f作用，两辆汽车都做匀速直线运动，处于平衡状态，所以F甲＝f甲，F乙＝f乙；
甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，两辆汽车对水平路面的压力相等，都等于汽车自身的重力；接触面的粗糙程度相同，所以两辆汽车所受的摩擦力大小相等，即f甲＝f乙，所以牵引力F甲＝F乙；
（2）v甲＜v乙，
所以在相同的时间内路程关系：
s甲＜s乙，F甲＝F乙。
根据W＝Fs可知，W甲＜W乙。
2、（2021湖南常德）下面四幅图中所描述的力，对物体做了功的是（
）
A．使小车向前运动了一段距离的推力
B．搬石头但没有搬动，手对石头的力
C．托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力
D．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力
答案：A
3、（2021黑龙江龙东）如图所示，一木块沿固定光滑斜面下滑，木块（不计大小）的重力为，所受支持力为，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为______，支持力做功为______。
答案：
①.
06
②.
0
4．（2021黑龙江齐齐哈尔）在水平地面上工人师傅沿水平方向推重的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在内木箱受到的推力恒为，则在这段时间（）内，本箱受到的推力的功率是__________，内木箱受到的摩擦力是__________（忽略空气阻力）。
答案：100
100
5、（2021黑龙江齐齐哈尔）日常生活中有很多现象都与我们学习过的物理知识有关。下列说法正确的是
（
）
A．自行车前后轮安装在滚动轴承上，可以增大摩擦
B．投掷出去的铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球做了功
C．短跑运动员在到达终点后不会立即停下来，是因为受到惯性的作用
D．高压锅是利用液体的沸点随液面上方气压增大而升高的原理工作的
答案：D
6、（2021河南）为迎接
2022
年北京冬奥会，运动员积极训练。关于图中的项目，下列说法正确的是（　　）
A.
跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功
B.
短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变
C.
花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性的作用
D.
掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
答案：A
解析：A．跳台滑雪运动员在下落过程中，受重力，并且在重力的方向上移动了距离，故重力对运动员做功，故A正确；
B．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，速度方向发生变化，故运动状态发生变化，故B错误；
C．花样滑冰运动员向前滑行，是由于惯性，惯性不是力，不能用作用，故C错误；
D．掷出后的冰壶对冰面的压力与地面对冰壶的支持力是相互作用力，故D错误。
7、（2021广西北部湾）篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时，下列分析正确的是（　　）
A.
篮球离手后，手还对篮球做功
B.
篮球离手后，上升过程机械能变大
C.
手对篮球施力，球才向篮筐运动，说明力是维持物体运动的原因
D.
假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
答案：D
8、（2021湖北宜昌）小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为______J，他所做总功的功率是______W。
答案：
(1).
360
(2).
24
解析：小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向，所以他背着书包在水平路面行走时，他对书包不做功，只在爬楼过程对书包做了功。所做的功
上楼时，小勇不仅要克服书包的重力做功，还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功
做的总功
整个过程所用时间
所做总功的功率
9、（2021湖南岳阳）小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼，比较两次搬书过程对书做功和做功的功率，判断正确的是（　　）
A.
用时少的做功多
B.
用时少的做功功率大
C.
用时多的做功多
D.
用时多的做功功率大
答案：B
10．（2021安徽）如图所示，小明在单杠上做引体向上运动，每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500N，握拳时手臂的长度为0.6m，完成4次引体向上所用的时间为10s。求：
（1）小明完成1次引体向上所做的功；
（2）10s内小明做引体向上的功率。
解析：（1）做引体向上时需要克服重力做功，已知小明体重：G＝500N，每次上升距离：h＝0.6m，
小明完成一次引体向上做的功为：W＝Gh＝500N×0.6m＝300J；
（2）小明10s内做的总功：W总＝4×300J＝1200J；
小明做功的功率：.
答：（1）小明完成1次引体向上所做的功为300J；（2）10s内小明做引体向上的功率为120W.
11、（2021安徽）中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳能电池翼，单翼的发电功率可达9kW，从能量转化的角度分析，“9kW”表示的物理意义是：　
　。
答案：1s可将9000J太阳能转化为电能。
解答：太阳能电池工作时，将太阳能转化为电能，“9kW”表示1s可将9000J太阳能转化为电能。
12、某物体在大小为
的水平拉力作用下，以2m/s的速度在粗糙水平桌面上做匀速直线运动，此时拉力的功率为___________W。若将水平拉力增大到18N，此时物体所受的摩擦力为___________N。
答案：
(1).
20
(2).
10
13、（2021四川成都）
“天府号”动车组在成绵乐城际高铁上投用，标志着成都、乐山、德阳、绵阳、眉山等城市铁路迎来公交化。一列“天府号”动车组（图）从成都东站驶出，用时54min抵达乐山站，成都东站到乐山站的路程是135km。求：
（1）该动车组从成都东站到乐山站的平均速度是多少km/h？
（2）该动车组在平直铁路上以
的牵引力匀速前进1.5km，牵引力做功为多少？
答案：（1）150km/h；（2）7
5
J
14、（2021昆明）采用功与时间比值的方法，得到“单位时间”内做的功，这样就方便比较做功的快慢了，这个比值叫做______。这种方法，实质上还是用______（选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”）来比较做功快慢的。
答案：
(1).
功率
(2).
时间相同比较功
15、（2021安徽）如图所示，小明在单杠上做引体向上运动，每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500N，握拳时手
臂的长度为0.6m，完成4次引体向上所用的时间为10s。求:
(1)小明完成1次引体向上所做的功:
(2)10s内小明做引体向上的功率。
答案：300J
120W
16
（2021安徽）中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳能电池翼，单翼的发电功率可达9KW，从能量转化的角度分析“9kW”表示的物理意义是:
。
答案：1
s可将9
kJ太阳能转化为电能
17.
（2021年浙江金华）金义东（金华—义乌—东阳）线是金华轻轨的首条线路，全长约108千米，该线路的建成有助于打造金义都市区“一小时通勤圈”。金义东线所用列车空载时的质量约为200吨，停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8平方米，最高设计速度为120千米/小时。
完成下列问题：
（1）若列车全程以最高设计速度行驶，途中不停靠，则从金华到东阳共需要多少小时？
（2）停靠时，空载列车对铁轨的压强为多少？
（3）若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时，所受阻力为车重的0.04倍，此时该列车的功率为多少瓦？
答案：（1）0.9h
（2）2.5×106Pa
（3）2.7×106W
18、（2021江苏连云港）小明用20N的水平推力，将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功__________J，支持力对购物车做功__________J。
解析：推力做功即推力与推力方向通过的距离的乘积：W=Fs=20N×10m=200J，由于支持力垂直于水平面向上，物体水平方向运动10m，垂直于水平面方向没有通过距离，故做功为0J。
答案：200
0
19、（2021江苏连云港）水枪是孩子们喜爱的玩具，如图所示是常见的气压式水枪储水罐。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口，扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。在水不断喷出的过程中，则（
）
A.气体对水做功
B.气体的压强变大
C.气体的压强不变
D.水喷出的速度不断增大
答案：A
解析：当水流喷出后，储水罐中水的体积变少，气体的体积变大，一定质量的气体，体积越大压强越小，故B和C选项错误，压强变小导致水喷出的速度变小，故D也错误；由于在气压的作用下，水流变少，水的重心下移，故气体对水做了功，A选项正确。
20.
（2021四川乐山）下列实例中，没有对物体做功的是
答案：C
解析：做功的两个必要条件：有力，在力的方向上通过一段距离。C选项有推力，而物体没有被推动，所以没有做功，故选C。
21、（2012浙江丽水）科技改变生活，某餐馆用智能送菜机器人(如图)替代人工送菜。
（1）该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前，用时________秒
；
（2）若机器人工作时牵引力恒为50牛，完成本次送菜，牵引力做功________焦。
答案：
（1）30
（2）1500
解析：（1）机器人送菜的时间；
（2）牵引力做功：W=Fs=50N×30m=1500J。
?
22、（2021四川内江）．如图所示，用20N的水平推力，经过2s时间，使重力为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。在这个过程中，重力做功为___________J，推力F的功率为___________W。
答案：0
5
解析：用水平推力使重力为100N的物体在水平桌面上移动0.5m，在这个过程中，物体在重力方向上没有移动一段距离，故重力不做功，为0J。
推力F做的功为W=Fs=20N×0.5m=10J
则功率为
P=5W
23、（2021江苏扬州）利用易拉罐做以下儿个小实验，
（1）如图1，向空易拉罐中插入透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱，把罐体放在热水中，可以看到油柱______，这是利用气体的______制作简易温度计；
（2）如图2，在易拉罐中放入盐和敲碎的冰，用筷子轻轻搅拌半分钟，可以看到罐底出现“白霜”这是空气中的水蒸气发生了______现象；
（3）如图3，将易拉罐底部开一圆孔倒出饮料，放入滴有酒精的小块脱脂棉花，轻轻晃动易拉罐，把电火花发生器紧紧塞进孔中，按动按钮，观察到罐子飞出去了，这个过程与汽油机的______冲程能量转化方式一致。
答案：
(1).
上升
(2).
热胀冷缩
(3).
凝华
(4).
做功
解析：
（1）空易拉罐中插入透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱，把罐体放在热水中，由于热胀冷缩，罐内气体受热体积会膨胀，使管内油柱上升。
（2）冰中加盐会降低冰的熔点，在易拉罐中放入盐和敲碎的冰，用筷子轻轻搅拌半分钟，罐内的冰会在0℃以下开始熔化，因熔化过程要吸收热量，所以使罐壁的温度降低且低于0℃，空气中的水蒸气遇到0℃以下的罐底发生凝华现象，由水蒸气直接变为小冰晶附着在罐壁上，所以出现“白霜”。
（3）按动电火花发生器按钮，会点燃罐内酒精，酒精燃烧产生高温高压的燃气而向外喷气做功，所以罐子飞出去。这一过程是酒精的化学能转化为内能，再由内能转化为罐子的机械能，与汽油机的做功冲程能量转化方式一致。
24、（2021四川泸州）
绵泸高铁内自泸段即将建成通车，据了解泸州乘高铁经内江到成都大约需要84min。其中泸州至内江约130km，按照设计速度250km/h运行，泸州到内江列车大约需要______h。内江至成都约150km，从泸州经内江到成都全程的平均速度约为______km/h。某牵引力为9×104N的动车组在一段平直轨道上匀速行驶时速度为216km/h，则该动车组的输出功率为______W。
答案：
(1).
0.52
(2).
200
(3).
5.4×106
25、（2021四川泸州）
如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为_______J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功_______J，此时箱子受到地面的摩擦力为_______N。
答案：
(1).
60
(2).
0
(3).
80
26、（2021黑龙江大庆）小明同学设计了如图甲所示滑轮组装置，当施加图乙所示随时间变化的水平拉力F时，重物的速度v随时间t变化的关系如图丙所示。不计绳与滑轮的重量及滑轮转动时的摩擦，绳对滑轮的拉力方向近似看成水平方向。在0-1s内，重物受到地面的摩擦力为______N，在2s-3s内，拉力F做功的功率为______W。
答案
：
①.
300
②.
300
27、（2021黑龙江大庆）
一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程（s）—时间（t）关系如图所示，下列正确的是（　　）
A.
物体20s时的速度大于8s时的速度
B.
0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力
C.
0~12s拉力做功大于12s~24s拉力做的功
D.
0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率
答案：C
28、（2021吉林）一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，50s内通过的路程是1000m，它的速度为______m/s，汽车受到的牵引力为3000N，牵引力做功的功率为______。
答案:
①.
20
②.
6×104
29、（2021四川达州）如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，，。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点，物体的机械能______
选填“增大”“减少”“不变”，若推力分别为、，功率分别为、，则
______
，
______
选填“”“”或“”。
答案：增大?
?
解析：物体匀速运动，物体的动能不变，物体的高度增加，物体的重力势能增大，机械能等于动能与势能的总和，则物体的机械能增大，，，由图可知斜面AC倾斜角度小于BC的倾角，所以物体沿AC运动时拉力较小，即；
由题知，AC和BC是两个光滑的斜面，额外功为0，根据可知拉力在两斜面上做功相同，即，所用时间相等，根据功率公式可知。物体匀速运动，物体的动能不变，物体的高度增加，物体的重力势能增大，机械能等于动能与势能的总和，则物体的机械能增大，斜面倾斜角度越大，越费力。斜面AC的倾斜角度小于斜面BC，所以斜面AC更省力，
30、（2021广东深圳）深圳麒麟舞被列为非物质文化遗产，两个师傅拿着舞狮在表演，下列说法正确的是（）
A．静止时，人受的力是平衡力
B.物体的运动需要力来维持
C．人受到的重力和人受到的支持力是一对相互作用力
D.当狮子向上跃起时，人对舞狮头做功
答案：AD
31、(2021广西贵港)
已知大山同学的质量为60kg，每只鞋底与地面的接触面积为0.015m2。大山在10s内用20N的水平拉力拉重为100N的物体沿拉力方向在水平地面上匀速前进了13m。（g取10N/kg）求：
（1）物体受到摩擦力的大小；
（2）大山前进的速度；
（3）拉力做功的功率；
（4）大山在水平地面上立正时对地面的压强。
答案：（1）20N；（2）；（3）；（4）
32、（2021昆明）“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。着陆火星的“祝融号”，质量为
，在牵引力的驱使下，
匀速运动了100m，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，已知
，火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，g取
。
求：
（1）祝融号所受
阻力；
（2）在这段时间内牵引力做的功；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比。
答案：（1）144N；（2）1
44×104J；（3）5000:19
33、（2021山西）2021年5月15日，“祝融号”火星车在火星上留下了属于中国的第一道印记，如图甲所示。发射前，火星车在水平地面上进行测试时，受到的摩擦力为200N，其速度v与时间t的关系图象如图乙所示。火星车的质量为240kg，车轮与地面接触的总面积约为0.2m^2。(空气阻力忽略不计，g取10N/kg)求：
(1)火星车静止时，对水平地面的压强。
(2)火星车做匀速直线运动时，牵引力做的功。
(1)火星车静止时，对水平地面的压强为1.2×104
Pa；
(2)火星车做匀速直线运动时，牵引力做的功为1.2×103
J。
解析：（1）火星车静止时，对水平地面的压力：
，
对水平地面的压强：
；
（2）因火星车做匀速直线运动时处于平衡状态，牵引力和受到的摩擦力是一对平衡力，
所以，牵引力，
由图乙可知，火星车做匀速直线运动时的速度，运动的时间，
由可得，火星车匀速直线运动的距离：
，
牵引力做的功：
。
答：（1）火星车静止时，对水平地面的压强为；
（2）火星车做匀速直线运动时，牵引力做的功为。
解析：（1）火星车静止时，对水平地面的压力和自身的重力相等，根据求出其大小，利用求出对水平地面的压强；
（2）火星车做匀速直线运动时处于平衡状态，牵引力和受到的摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，据此求出牵引力，根据图乙读出火星车做匀速直线运动时的速度和时间，根据求出火星车匀速直线运动的距离，利用求出牵引力做的功。
34、（2021湖北荆州）经过三年的紧张施工建设，荆州复兴大道主线于2020年12月31日贯通，如图甲，为荆州市居民出行带来极大的方便。图乙为复兴大道高架桥的部分路段示意图，水平路面AB长400m、斜坡BC长200m、坡高CD高4m。总质量m为1.5t的小汽车，每个轮胎与水平路面接触面积为0.1m，当它以大小不变的速度v通过AB段和BC段，共用时36s；小汽车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍，小汽车通过AB段时，牵引力的功率为P1，通过BC段时，牵引力的功率为P2，g=10N/kg。求：
（1）小汽车静止在水平地面时对地面的压强p是多大?
（2）小汽车的速度v是多少km/h?
（3）小汽车通过AB段时，牵引力的功率P1是多少?
（4）小汽车牵引力的功率P1与P2之比是多少?
答案：（1）；（2）；（3）；（4）
解析：（1）小汽车静止在水平地面时对地面的压力
F=G=mg=1.5103kg10N/kg=1.5104N
已知轮胎与水平路面总接触面积S=0.4m2，公交车静止在水平地面时对地面的压强
（2）小汽车的速度v是
（3）小汽车通过AB段时，牵引力
小汽车通过AB段时，牵引力的功率P1
（）通过BC段时，小汽车克服重力和摩擦了做功，BC段的摩擦力
通过BC段时，小汽车用的时间为12s，通过BC段时，牵引力的功率为P2等于重力做功的功率与阻力做功的功率之和
小汽车牵引力的功率P1与P2之比
答：（1）小汽车静止在水平地面时对地面的压强p是；
（2）小汽车的速度v是60km/h；
（3）小汽车通过AB段时，牵引力的功率P1是；
（4）小汽车牵引力的功率P1与P2之比是。
35、（2021广西贺州）随着科技的发展，低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天，小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的，电瓶车的牵引力恒为100N，从家到学校的路程是1.5km，用时5min。求：
（1）电瓶车行驶的速度是多少m/s；
（2）电瓶车受到地面的摩擦力；
（3）电瓶车牵引力的功率。
答案：（1）电瓶车的速度：
（2）因为电瓶车匀速行驶，由二力平衡可知：
（3）因为电瓶车匀速行驶，电瓶车牵引力的功率：.
36、（2021浙江舟山）健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向
　右　（选填“左”或“右”）移。
（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦？
（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题（2）中的握力动作？
解析：（1）弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小；
（2）已知握力大小F＝500N，移动的距离s＝6cm＝0.06m，
完成一个动作做的功：W＝Fs＝500N×0.06m＝30J.
（3）获得的总能量Q＝540×103J×10%＝5.4×104J，
完成一个动作需做功：W＝30J，
动作个数：.
答案：（1)向右移；
（2）完成一个握力动作需做功30J；
（3）消耗这些能量需要完成1800个题（2）中的握力动作。
37、（2021湖南岳阳）“绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们日常使用
重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车，满载时的总质量为1600Kg，在平直公路上匀速行驶1000m，用时50s，此过程中汽车牵引力做功1.5×106J，求满载时：
（1）汽车的总重力；
（2）汽车匀速行驶时的速度；
（3）汽车匀速行驶时所受的牵引力。
答案：（1）1.6×104N
（2）20m/s
(3)1500N
38、（2021江苏泰州）为响应国家提出的“节能减排，低碳生活”的号召。质量为60kg的小明同学每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为15kg，轮胎与水平地面的总接触面积为30cm2，在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍（g取10N/kg）。求：
（1）小明和自行车总重力；
（2）他骑行时自行车对地面的压强；
（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是多大。
答案：（1）750N；（2）；（3）75W
解析：（1）小明和自行车的总重力
G=(m1+m2)g=(60kg+15kg)×10N/kg=750N
（2）他骑行时自行车对地面的压强
（3）阻力为
f=0.02G=0.02×750N=15N
因为匀速，所以动力等于15N，速度为
他骑行时的功率是
P=Fv=15N×5m/s=75W
答：（1）小明和自行车的总重力750N；
（2）他骑行时自行车对地面的压强；
（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是75W。
39、（2021河南）电动清扫车以其环保高效等优点，在创建卫生城市中大显身手。图为一电动清扫车正在工作时的情景。
（1）电动清扫车的主要部件是电动机，其工作原理是______；清扫过程中，驾驶员相对于清扫车是______（选填“静止”或“运动”）的；
（2）清扫车停在水平路面上，总质量为800kg，清扫刷与路面不接触，轮胎与路面总接触面积为0.04m2，车对路面的压强为多少？g取10N/kg；（
）
（3）清扫车完成任务后，在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶，经10min到达垃圾处理站，行驶过程中车所受阻力大小恒为400N，则牵引力做的功为多少？（
）
答案：
①.
通电导体在磁场中受到力的作用
②.
静止
③.
④.
解析：（1）电动清扫车的主要部件是电动机，是将电能转化为机械能，通电导体在磁场中受到力的作用；驾驶员与清洁车一起运动，故相对于清洁车，驾驶员的位置没有发生变化，故相对于清洁车是静止的。
（2）车对路面的压强为
则车对路面的压强为。
（3）清扫车行驶的路程为
牵引力做的功为
则牵引力做的功为。
40、、（2021山东临沂）．2021年3月24日，临沂市获得2020年山东16地市经济社会发展综合考核一等奖，同时还获得打赢污染防治攻坚战等单项奖励。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1.5×104N，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。
答案：（1）180s；（2）4.05×107J；（3）
解：（1）所用的时间
（2）因为匀速，所以牵引力等于阻力为1.5×104N，牵引力所做的功
W=Fs=1.5×104N×2700m=4.05×107J
（3）水质量为
总质量为
（3）对水平地面的压强
答：（1）所用的时间180s；
（2）牵引力所做的功4.05×107J；
（3）对水平地面的压强。
41、（2021湖北武汉）如图甲所示，某款国产水陆两用挖掘机的机械臂可绕O点转动，这辆挖掘机有两条履带，每条履带内均有1个由合金材料制成的空心浮箱，每个浮箱（可视为长方体）宽为1.5m，高为2m，合金密度为8.0×103kg/m3。
（1）某次测试中，质量为60kg的驾驶员驾驶挖掘机，从6m高的平台沿斜坡向下缓慢行驶20m，到达水平地面。
①请在图乙中画出挖掘机沿斜坡向下缓慢行驶时，挖掘机对斜坡的压力的示意图；
②在上述过程中，驾驶员的重力做了多少功?
（2）如图甲所示，开始时机械臂伸直且静止，O、A、B三点在同一直线上，OA=10m，AB=0.5m，机械臂和斗铲整体的重心在A点；机械臂控制斗铲装取质量为1t的沙石后，机械臂、斗铲和伸缩杆缓慢运动到如图甲所示的位置时静止，这时机械臂、斗铲和沙石整体的重心在B点。已知伸缩杆先后两次对机械臂的支持力（支持力垂直于机械臂）之比为5:7，则机械臂和斗铲的总质量是多少?
（3）已知制作每个浮箱时所用合金的体积V与浮箱长度L的关系如图丙所示，不计履带排开水的体积和驾驶员的质量，除2个完全相同的浮箱外，挖掘机其余部分的质量为33t。若挖掘机漂浮在水中，2个浮箱浸入水中的深度均不超过1.5m，则每个浮箱的长度至少是多少?
答案：（1）①
，②3.
6×103J；（2）3t；（3）10m
解析：（1）①压力的作用点在接触面上，压力的方向垂直于接触面，如图所示：
。
②已知驾驶员的质量为60kg，下降的高度为6m，则驾驶员的重力做的功为
W=Fs=Gh=mgh=60kg×10N/kg×6m=3.6×103N
（2）根据杠杆平衡条件，当机械臂控制斗铲未装取砂石时，可得出
F1l1=GAlOA
机械臂控制斗铲装取质量为1t的沙石后，动力臂不变,动力变为F2，可得出
F2l1=(GA+G石)lOB
因为伸缩杆先后两次对机械臂的支持力（支持力垂直于机械臂）之比为5:7，则F1:F2=5:7,则可得
带入数据可得
解得GA=3×104N，则机械臂和斗铲的总质量为
（3）由图丙可得到的函数关系式为
V=0.07m2L+0.05m3
由题意知，挖掘机漂浮在水中，则
F浮=
G总=G排=ρ水gV排
挖掘机的总重力为
因为2个浮箱浸入水中的深度均不超过1.5m，则浮箱排开水的体积为
由以上各式联立可得
带入数据可得
解得L=10m。
答：（1）①挖掘机对斜坡的压力的示意图为
；
②在上述过程中，驾驶员的重力做了3.
6×103J的功；
（2）机械臂和斗铲的总质量是为3t；
（3）每个浮箱的长度至少为10m。
42、（2021云南）（8分）自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s。该过程中前后轮与地面的总接触面积为20cm2。若小明的质量为55kg，自行车重150N，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）求骑行时车对水平地面的压强；
（2）该压强相当于多高水柱产生的压强？
（3）求骑行过程中动力做的功及功率。
答案：（1）求骑行时车对水平地面的压强为3.5×105Pa；
（2）该压强相当于35m高水柱产生的压强；
（3）骑行过程中动力做的功为2100J，功率为105w。
分析：（1）小明和自行车对水平地面的压力等于他们的重力；由压强公式p＝可以求出自行车对地面的压强；
（2）根据液体压强公式p＝ρ液gh进行计算；
（3）自行车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据W＝Fs求出此过程中动力做的功；再根据功率公式P＝求出功率。
解析：（1）小明的重力为：G小明＝mg＝55kg×10N/kg＝550N，
小明和自行车对地面的压力为：F＝G小明+G自行车＝550N+150N＝700N，
自行车前后轮与地面的总接触面积为：S＝20cm2＝2×10﹣3m2；
骑行时自行车对地面的压强为：p＝＝＝3.5×105Pa；
（2）根据液体压强公式p＝ρ液gh可知：h＝＝＝35m；
（3）骑行时自行车受到的阻力为：f＝0.03（G小明+G自行车）＝0.03×700N＝21N，
由于自行车在做匀速直线运动，所以自行车受到的牵引力与阻力为一对平衡力，即：F＝f＝21N，
所以骑行过程中动力做的功为：W＝Fs＝21N×100m＝2100J，
骑行过程中动力做的功的功率为：P＝＝＝105w。
43、（2021重庆A卷）2020年12月8日，中尼两国共同宣布珠峰的最新高度为8848.86m。体重为500N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力，从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，然后坐汽车到达珠峰大本营。
（1）求火车的平均速度；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，求该过程中克服小海重力做的功。
解析：（1）从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，则火车的平均速度为：
v＝＝＝77km/h；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，该过程中克服小海重力做的功为：
W＝Gh＝500Nx1600m＝8×105J。
答：（1）求火车的平均速度为77km/h；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，该过程中克服小海重力做了8×105J的功。
44、（2021四川内江）现有一辆汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶，突然发现正前面有一辆因故障而停止的小货车，于是紧急刹车。汽车司机从发现这一情况到紧急刹车所需反应时间为0.5s，刹车后经过10s汽车停止，在刹车后汽车的平均速度为15m/s，g=10N/kg。求：
（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是多少？
（2）如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是多少？
答案：（1）165m；（2）
解析：（1）在发现到开始刹车的时间内，汽车做匀速运动，汽车前进的路程
在刹车的时间内，汽车前进的距离为
从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程
（2）汽车匀速行驶所受阻力
汽车牵引力等于阻力，即
牵引力做的功
=9×103N×15m=1.35×105J
答：（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是165m；
（2）汽车在反应时间内牵引力做的功是1.35×105J。
3题
4题
10题
42题
15题
17题
19题
21题
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25题
27题
29题
30题
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精品试卷·第
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