2024年中考物理专题训练——功和功率的综合计算（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024年中考物理专题训练——功和功率的综合计算（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-04-06 09:22:10 | ||
图片预览
文档简介
2024年中考物理专题训练——功和功率的综合计算
1．为了践行“绿色低碳”理念，我市公交车全部使用电动汽车。已知电动汽车以蓄电池为驱动能源，驱动电机的输入电压为600V。一次测试，电动汽车以48km/h的速度在平直公路上匀速行驶16km，汽车受到的阻力是7200N，汽车驱动电机将电能转化为机械能的效率为80%，试求：
（1）驱动电机提供的牵引力做功的功率是多大；
（2）驱动电机的输入电流I是多大？
2．如图是小林舅舅家建设新房时吊起建筑装修材料的情形，工人用如图所示的定滑轮吊起重为的建筑材料，提高所用时间为。（不计绳重和摩擦）求：
（1）工人做的功；
（2）工人做功的功率。
3．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力始终为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为。求：
（1）货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；
（2）当货车装载的货物以20km/h的速度匀速行驶时，货车牵引力的功率。
4．一汽车沿平直公路匀速行驶了9km，所用时间为5min，汽车在行驶过程中所受牵引力恒为1000N。求：
（1）牵引力所做的功；
（2）牵引力的功率。
5．近年来，LNG（液化天然气的简称）重卡发展迅猛。的液化天然气可汽化得到的气态天然气，如图是我国某品牌自主研发制造的LNG重卡，其储气罐可储存的液化天然气，加满一次燃料，该LNG重卡发动机能以恒定不变的输出功率匀速行驶（气态天然气的热值）请根据上述信息，求：
（1）的LNG完全汽化为气态天然气后，完全燃烧可放出的热量；
（2）该LNG重卡发动机的效率；
（3）请你对热机效率提出自己的看法（写出一条即可）。
6．周末，小惠一家人驾车出门旅行，已知该汽油小汽车以20m/s的速度匀速行驶时，发动机的功率为，发动机的效率为30%。若汽车以此速度行驶，求：
（1）行驶时间是多少？
（2）牵引力做的功是多少？
（3）消耗汽油的质量是多少？（汽油的热值）
7．扫地机器人是智能家用电器的一种，正逐渐进入我们的生活。扫地机器人，它的工作原理是通过电动机转动使内部气体压强减小，从而使杂物进入吸尘器。若该扫地机器人工作时所受阻力恒为60N，它在5s内沿直线匀速清扫地面的距离为2m（忽略灰尘质量和气流的影响），求：
（1）此过程中，该扫地机器人动力是多少；
（2）此过程中，该扫地机器人动力所做的功；
（3）此过程中，该扫地机器人动力的功率。
8．如题图所示是质量为50kg的小伟在单杠上做引体向上时的情景，他连续做5次引体向上花时间为12s，每次身体上升的高度为0.6m，用时约1s。g取10N/kg，求小伟：
（1）每次身体上升时平均速度；
（2）受到的重力：
（3）完成5次引体向上克服重力做功的功率。
9．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志，如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液体氢作为燃料，液态氧作为助燃剂，液态氢的热值为。
（1）某火箭发射时携带液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是多少J？
（2）若第一问放出的热量只有20%被水吸收，能将、初温为30℃的的水加热至多少℃？【c水=4.2×103J/(kg ℃)，已知当地大气压为1标准大气压】
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧，某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶20min，消耗了1. 5kg燃料，求该发动机的效率。
10．如图所示是一款履带运输车.一次运送中，运输车在3min内沿水平路面匀速直线行驶900m，行驶中受到的阻力为，（燃料热值）求：
（1）这次运送中，运输车发动机做的功；
（2）发动机的功率；
（3）若行驶中受到的阻力不变，发动机的效率是30％，则10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是多少千米？
11．2022年11月8日至13日，第十四届中国航展在珠海国际航展中心举行。我国具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机已完成首次航展试飞，若以的速度匀速直线航行，消耗航空燃油，飞机发动机的功率为。（航空燃油的热值为）求：
（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）飞机航行牵引力做功是多少？
（3）发动机的效率是多少？
12．一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时速度达到最大20m/s，其间通过的路程为120m。求：
（1）在0~10s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f=4000N，那么在0~20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳；
（3）若发动机的转化效率为40%，则0~20s内需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功。（已知汽油的热值为）
13．新型电动汽车，其动力主要来源于电动机，它的优点是噪声小、无废气排放。如图所示是某景区电动观光车，该电动汽车内部的电池电压为48V，额定输出电流为50A。
（1）电动机是利用 的原理工作的；
（2）观光车的电动机以额定输出功率匀速直线行驶10min消耗多少电能 ？
（3）观光车以额定输出功率匀速行驶时，若速度为36km/h，所受平均阻力为192N，则电动机的效率是多少 ？
14．小明家买了一辆以汽油为 料的小汽车。细心的小明发现，当小汽车以25m/s的速度匀速行驶时最省油。此时发动机的功率为，发动机的效率为30%。若小汽车以最省油的速度行驶，（汽油的热值）求：
（1）这段时间内发动机牵引力做的功是多少？
（2）汽油燃烧放出的热量是多少？
（3）消耗汽油的质量是多少？
15．如图所示，用沿斜面向上F=1.8N的拉力，将一个质量m=0.45kg的物体，从底端匀速拉到顶端，所用时间t=5s。已知斜面长度s=1m，斜面高度h=0.3m。g取10N/kg。求：
（1）该物体所受的摩擦力；
（2）拉力F的功率；
（3）此斜面的机械效率。
16．如图所示为我国自主研发的无人驾驶矿车，这标志着我国成为世界上第三个掌握矿用车无人驾驶技术的国家，该车自重10t、轮子与地面总接触面积为，最大载重110t。某次矿车试运行时，装矿达到最大载重后匀速行驶，经4min沿平直路面行驶了2.4km，矿车在行驶过程中受到的阻力为车总重的0.05倍，g取。求：
（1）该矿车满载静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）牵引力做功的功率；
（3）若矿车柴油发动机的效率为30%，求试运行过程中矿车消耗柴油的质量。（柴油热值取）
17．新能源汽车是指以电池为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。某汽车品牌的新能源汽车有关数据如表所示，在一次测试过程中，该车以最大功率在水平地面上3分钟内匀速读线行驶了4千米。求：
车辆类型 新能源汽车
电池类型 磷酸铁锂电池
续航里程 XX千米
最大功率 100kW
（1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功是多少J？
（2）若该新能源汽车换由效率为20%的汽油机提供相同大小的牵引力，在上述过程中以相同速度行驶相同距离需要消耗多少kg的汽油？（）
（3）若（2）中汽油完全燃烧放出热量的20%被质量为120kg、温度为30℃的水吸收，求水升高的温度？（在1个标准大气压下，水的比热容是（）
18．如图所示，中考体育测试中，小宇同学正在测试自己的仰卧起坐的成绩。小宇同学质量为50kg，她上半身（肚脐以上）质量约为全身质量的60%；若一分钟内她做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的高度均为0.3m，（g取10N/kg）
（1）小宇所受到的重力？
（2）小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功？
（3）这段时间内她克服重力做功的功率？
参考答案：
1．（1）；（2）200A
【详解】解：（1）汽车匀速行驶时受到的阻力与牵引力相平衡，故电机提供的牵引力为
牵引力做功的功率为
（2）由和得，驱动电机的输入功率为
驱动电机的输入电流为
答：（1）驱动电机提供的牵引力做功的功率是；
（2）驱动电机的输入电流I是200A。
2．（1）2000J；（2）100W
【详解】解：（1）因为使用的是定滑轮，即不省距离也不省力，所以
工人做的功为
（2）工人做功的功率
答：（1）工人做的功为2000J；
（2）工人做功的功率100W。
3．（1）2.5×105J；（2）2×104W
【详解】解：（1）根据题意知道，货车匀速行驶过程中受到的阻力为
货车匀速行驶时受到平衡力作用，由二力平衡的条件知道，货车的牵引力为
F=f=2500N
行驶速度
货车10s内行驶的路程为
则货车牵引力做的功为
（2）货车装载1.1×104N的货物时货车总重力
此时货车受到的牵引力
牵引力做功的功率为
答：（1）货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功为2.5×105J；
（2）当货车装载1.1×104N的货物以20km/h的速度匀速行驶时，货车牵引力的功率为2×104W。
4．（1）；（2）
【详解】解：（1）牵引力所做的功为
（2）牵引力的功率为
答：（1）牵引力所做的功为；
（2）牵引力的功率为。
5．（1）2.5×1010J；（2）48%；（3）见解析
【详解】解：（1）的液化天然气可汽化得到的气态天然气，气态天然气完全燃烧可放出的热量
Q放=q天然气V=4×107J/m3×625m3=2.5×1010J
（2）重卡发动机做的功
W=Pt=3×105W×4×104s=1.2×1010J
重卡发动机的效率
（3）提高热机效率的方法：①尽量让燃料充分燃烧；②设法利用废气的能量；③减少能量损失；④保证良好的润滑。
答：（1）的LNG完全汽化为气态天然气后，完全燃烧可放出的热量是2.5×1010J；
（2）该LNG重卡发动机的效率是48%；
（3）见解析。
6．（1）22.5min；（2）；（3）2kg
【详解】解：（1）由可得，小汽车以20m/s的速度匀速行驶2.7×104m时，行驶的时间为
（2）由P=Fv可得，汽车牵引力大小为
由W=Fs可得，牵引力做的功为
（3）由题意知，发动机的效率为30%，则汽油燃烧放出的热量为
由Q=mq可得，消耗汽油的质量为
答：（1）汽车行驶时间为22.5min；
（2）牵引力做的功为；
（3）消耗汽油的质量为2kg。
7．（1）60N；（2）120J；（3）24W
【详解】解：（1）扫地机器人匀速直线行驶，受力平衡，工作时所受阻力恒为60N，此时的动力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以动力为
（2）扫地机器人动力所做的功为
（3）扫地机器人动力的功率为
答：（1）此过程中，该扫地机器人动力为60N；
（2）此过程中，该扫地机器人动力所做的功为120J；
（3）此过程中，该扫地机器人动力的功率为24W。
8．（1）0.6m/s；（2）500N：（3）125W
【详解】解：（1）每次身体上升时平均速度
（2）小伟受到的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
（3）完成5次引体向上做的功为
W=5Gh=5×500N×0.6m=1500J
完成5次引体向上克服重力做功的功率
答：（1）每次身体上升时平均速度是0.6m/s；
（2）受到的重力是500N：
（3）完成5次引体向上克服重力做功的功率是125W。
9．（1）8.4×1012；（2）100；（3）40％
【详解】解：（1）某火箭发射时携带液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是
（2）若第一问放出的热量只有20%被水吸收，水吸收的热量为
由得，这些热量能使、初温为30℃的水温度升高
水的末温为
而1标准大气压下水的沸点为100℃，则水的末温为100℃。
（3）1. 5kg氢燃料释放的热量为
由得，氢能源车的牵引力做的功为
该发动机的效率
答：（1）某火箭发射时携带液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是8.4×1012J；
（2）若第一问放出的热量只有20%被水吸收，能将、初温为30℃的的水加热至100℃；
（3）该发动机的效率40％。
10．（1）9×106J； （2）5×104W；（3）13.5km
【详解】解：（1）因为运输车匀速直线行驶，受力平衡，所以发动机的牵引力
F牵=f=104N
这次运送中，运输车发动机做的功
W=F牵s=104N×900m=9×106J
（2）发动机的功率
（3）10kg的燃料完全燃烧放出的热量
Q放=m燃料q=10kg×4.5×107J/kg=4.5×108J
发动机做的有用功
W有用=Q放η=4.5×108J×30%=1.35×108J
该车沿水平路面匀速直线行驶的距离
答：（1）运输车发动机做的功是9×106J；
（2）发动机的功率是5×104W；
（3）10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是13.5km。
11．（1）1.4×1011J；（2）9.8×1010J；（3）70%
【详解】解：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为
（2）飞机航行100s牵引力做功为
（3）发动机的效率为
答：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是1.4×1011J；
（2）飞机航行100s牵引力做功是9.8×1010J；
（3）发动机的效率是70%。
12．（1）12m/s；（2）；（3）0.08kg
【详解】解：（1）在0~10s内，汽车的平均速度
（2）匀速直线运动时，汽车所受的牵引力等于阻力为4000N，汽车的功率
0~20s，牵引力做的功
（3）燃烧汽油放出的热量
燃烧汽油的质量
答：（1）在0~10s内汽车的平均速度为12m/s；
（2）在0~20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是；
（3）0~20s内需要燃烧0.08kg汽油才能使发动机做这么多功。
13． 通电线圈在磁场中受到力的作用转动 80%
【详解】解：（1）[1]电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动。
（2）[2]电动机的功率
电动机消耗的电能
（3）[3]由题意知道，电动车做机械功的功率
电动机的效率
答：（1）电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的；
（2）观光车的电动机以额定输出功率匀速直线行驶10min消耗电能；
（3）观光车以额定输出功率匀速行驶时，若速度为36km/h，所受平均阻力为192N，则电动机的效率是80%。
14．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）这段时间内小汽车行驶的时间为
发动机牵引力做的功是
（2）汽油燃烧放出的热量是
（3）消耗汽油的质量是
答：（1）这段时间内发动机牵引力做的功是；
（2）汽油燃烧放出的热量是；
（3）消耗汽油的质量是。
15．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）物体所受的重力为
此过程所做有用功为
拉力所做总功为
额外功为
物体所受的摩擦力
（2）拉力功率为
（3）此斜面的机械效率为
答：（1）该物体所受的摩擦力为；
（2）拉力F的功率为0.36W；
（3）此斜面的机械效率为75%。
16．（1）；（2）；（3）12kg
【详解】解：（1）矿车满载时的总重力
矿车满载静止在水平地面上时对地面的压力
该矿车满载静止在水平地面上时对地面的压强
（2）矿车受到的阻力
矿车匀速行驶过程中，牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，矿车的牵引力
矿车牵引力所做的功
牵引力做功的功率
（3）由可知，柴油完全燃烧放出的热量
由可知，试运行过程中矿车消耗柴油的质量
答：（1）该矿车满载静止在水平地面上时对地面的压强为；
（2）牵引力做功的功率为；
（3）试运行过程中矿车消耗柴油的质量为12kg。
17．（1）；（2）2kg；（3）35.7°C
【详解】解：（1）由表格数据可知，该车的最大功率
该车在这次测试过程中牵引力所做的功
（2）根据可知，相同的牵引力行驶相同的距离，车所做的有用功相等，即汽油机所做的有用功为，消耗的汽油完全燃烧放出的热量
由可知，消耗汽油的质量
（3）由题知，水吸收的热量
根据可知
答：（1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功是；
（2）在上述过程中以相同速度行驶相同距离需要消耗2kg的汽油；
（3）（2）题中汽油完全燃烧放出热量的20%被质量为120kg、温度为30°C的水吸收，水升高的温度为35.7°C。
18．（1）500N；（2）90J；（3）60W
【详解】解：（1）小宇所受的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
（2）仰卧起坐1次克服自身重力做功
W=60%Gh=60%×500N×0.3m=90J
（3）1min内完成40个仰卧起坐，所做的总功
W总=40W=40×90J=3600J
这段时间做功的功率
答：（1）小宇受到的重力为500N；
（2）小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功为90J；
（3）这段时间内她克服重力做功的功率为60W。
1．为了践行“绿色低碳”理念，我市公交车全部使用电动汽车。已知电动汽车以蓄电池为驱动能源，驱动电机的输入电压为600V。一次测试，电动汽车以48km/h的速度在平直公路上匀速行驶16km，汽车受到的阻力是7200N，汽车驱动电机将电能转化为机械能的效率为80%，试求：
（1）驱动电机提供的牵引力做功的功率是多大；
（2）驱动电机的输入电流I是多大？
2．如图是小林舅舅家建设新房时吊起建筑装修材料的情形，工人用如图所示的定滑轮吊起重为的建筑材料，提高所用时间为。（不计绳重和摩擦）求：
（1）工人做的功；
（2）工人做功的功率。
3．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力始终为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为。求：
（1）货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；
（2）当货车装载的货物以20km/h的速度匀速行驶时，货车牵引力的功率。
4．一汽车沿平直公路匀速行驶了9km，所用时间为5min，汽车在行驶过程中所受牵引力恒为1000N。求：
（1）牵引力所做的功；
（2）牵引力的功率。
5．近年来，LNG（液化天然气的简称）重卡发展迅猛。的液化天然气可汽化得到的气态天然气，如图是我国某品牌自主研发制造的LNG重卡，其储气罐可储存的液化天然气，加满一次燃料，该LNG重卡发动机能以恒定不变的输出功率匀速行驶（气态天然气的热值）请根据上述信息，求：
（1）的LNG完全汽化为气态天然气后，完全燃烧可放出的热量；
（2）该LNG重卡发动机的效率；
（3）请你对热机效率提出自己的看法（写出一条即可）。
6．周末，小惠一家人驾车出门旅行，已知该汽油小汽车以20m/s的速度匀速行驶时，发动机的功率为，发动机的效率为30%。若汽车以此速度行驶，求：
（1）行驶时间是多少？
（2）牵引力做的功是多少？
（3）消耗汽油的质量是多少？（汽油的热值）
7．扫地机器人是智能家用电器的一种，正逐渐进入我们的生活。扫地机器人，它的工作原理是通过电动机转动使内部气体压强减小，从而使杂物进入吸尘器。若该扫地机器人工作时所受阻力恒为60N，它在5s内沿直线匀速清扫地面的距离为2m（忽略灰尘质量和气流的影响），求：
（1）此过程中，该扫地机器人动力是多少；
（2）此过程中，该扫地机器人动力所做的功；
（3）此过程中，该扫地机器人动力的功率。
8．如题图所示是质量为50kg的小伟在单杠上做引体向上时的情景，他连续做5次引体向上花时间为12s，每次身体上升的高度为0.6m，用时约1s。g取10N/kg，求小伟：
（1）每次身体上升时平均速度；
（2）受到的重力：
（3）完成5次引体向上克服重力做功的功率。
9．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志，如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液体氢作为燃料，液态氧作为助燃剂，液态氢的热值为。
（1）某火箭发射时携带液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是多少J？
（2）若第一问放出的热量只有20%被水吸收，能将、初温为30℃的的水加热至多少℃？【c水=4.2×103J/(kg ℃)，已知当地大气压为1标准大气压】
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧，某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶20min，消耗了1. 5kg燃料，求该发动机的效率。
10．如图所示是一款履带运输车.一次运送中，运输车在3min内沿水平路面匀速直线行驶900m，行驶中受到的阻力为，（燃料热值）求：
（1）这次运送中，运输车发动机做的功；
（2）发动机的功率；
（3）若行驶中受到的阻力不变，发动机的效率是30％，则10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是多少千米？
11．2022年11月8日至13日，第十四届中国航展在珠海国际航展中心举行。我国具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机已完成首次航展试飞，若以的速度匀速直线航行，消耗航空燃油，飞机发动机的功率为。（航空燃油的热值为）求：
（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）飞机航行牵引力做功是多少？
（3）发动机的效率是多少？
12．一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时速度达到最大20m/s，其间通过的路程为120m。求：
（1）在0~10s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f=4000N，那么在0~20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳；
（3）若发动机的转化效率为40%，则0~20s内需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功。（已知汽油的热值为）
13．新型电动汽车，其动力主要来源于电动机，它的优点是噪声小、无废气排放。如图所示是某景区电动观光车，该电动汽车内部的电池电压为48V，额定输出电流为50A。
（1）电动机是利用 的原理工作的；
（2）观光车的电动机以额定输出功率匀速直线行驶10min消耗多少电能 ？
（3）观光车以额定输出功率匀速行驶时，若速度为36km/h，所受平均阻力为192N，则电动机的效率是多少 ？
14．小明家买了一辆以汽油为 料的小汽车。细心的小明发现，当小汽车以25m/s的速度匀速行驶时最省油。此时发动机的功率为，发动机的效率为30%。若小汽车以最省油的速度行驶，（汽油的热值）求：
（1）这段时间内发动机牵引力做的功是多少？
（2）汽油燃烧放出的热量是多少？
（3）消耗汽油的质量是多少？
15．如图所示，用沿斜面向上F=1.8N的拉力，将一个质量m=0.45kg的物体，从底端匀速拉到顶端，所用时间t=5s。已知斜面长度s=1m，斜面高度h=0.3m。g取10N/kg。求：
（1）该物体所受的摩擦力；
（2）拉力F的功率；
（3）此斜面的机械效率。
16．如图所示为我国自主研发的无人驾驶矿车，这标志着我国成为世界上第三个掌握矿用车无人驾驶技术的国家，该车自重10t、轮子与地面总接触面积为，最大载重110t。某次矿车试运行时，装矿达到最大载重后匀速行驶，经4min沿平直路面行驶了2.4km，矿车在行驶过程中受到的阻力为车总重的0.05倍，g取。求：
（1）该矿车满载静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）牵引力做功的功率；
（3）若矿车柴油发动机的效率为30%，求试运行过程中矿车消耗柴油的质量。（柴油热值取）
17．新能源汽车是指以电池为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。某汽车品牌的新能源汽车有关数据如表所示，在一次测试过程中，该车以最大功率在水平地面上3分钟内匀速读线行驶了4千米。求：
车辆类型 新能源汽车
电池类型 磷酸铁锂电池
续航里程 XX千米
最大功率 100kW
（1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功是多少J？
（2）若该新能源汽车换由效率为20%的汽油机提供相同大小的牵引力，在上述过程中以相同速度行驶相同距离需要消耗多少kg的汽油？（）
（3）若（2）中汽油完全燃烧放出热量的20%被质量为120kg、温度为30℃的水吸收，求水升高的温度？（在1个标准大气压下，水的比热容是（）
18．如图所示，中考体育测试中，小宇同学正在测试自己的仰卧起坐的成绩。小宇同学质量为50kg，她上半身（肚脐以上）质量约为全身质量的60%；若一分钟内她做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的高度均为0.3m，（g取10N/kg）
（1）小宇所受到的重力？
（2）小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功？
（3）这段时间内她克服重力做功的功率？
参考答案：
1．（1）；（2）200A
【详解】解：（1）汽车匀速行驶时受到的阻力与牵引力相平衡，故电机提供的牵引力为
牵引力做功的功率为
（2）由和得，驱动电机的输入功率为
驱动电机的输入电流为
答：（1）驱动电机提供的牵引力做功的功率是；
（2）驱动电机的输入电流I是200A。
2．（1）2000J；（2）100W
【详解】解：（1）因为使用的是定滑轮，即不省距离也不省力，所以
工人做的功为
（2）工人做功的功率
答：（1）工人做的功为2000J；
（2）工人做功的功率100W。
3．（1）2.5×105J；（2）2×104W
【详解】解：（1）根据题意知道，货车匀速行驶过程中受到的阻力为
货车匀速行驶时受到平衡力作用，由二力平衡的条件知道，货车的牵引力为
F=f=2500N
行驶速度
货车10s内行驶的路程为
则货车牵引力做的功为
（2）货车装载1.1×104N的货物时货车总重力
此时货车受到的牵引力
牵引力做功的功率为
答：（1）货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功为2.5×105J；
（2）当货车装载1.1×104N的货物以20km/h的速度匀速行驶时，货车牵引力的功率为2×104W。
4．（1）；（2）
【详解】解：（1）牵引力所做的功为
（2）牵引力的功率为
答：（1）牵引力所做的功为；
（2）牵引力的功率为。
5．（1）2.5×1010J；（2）48%；（3）见解析
【详解】解：（1）的液化天然气可汽化得到的气态天然气，气态天然气完全燃烧可放出的热量
Q放=q天然气V=4×107J/m3×625m3=2.5×1010J
（2）重卡发动机做的功
W=Pt=3×105W×4×104s=1.2×1010J
重卡发动机的效率
（3）提高热机效率的方法：①尽量让燃料充分燃烧；②设法利用废气的能量；③减少能量损失；④保证良好的润滑。
答：（1）的LNG完全汽化为气态天然气后，完全燃烧可放出的热量是2.5×1010J；
（2）该LNG重卡发动机的效率是48%；
（3）见解析。
6．（1）22.5min；（2）；（3）2kg
【详解】解：（1）由可得，小汽车以20m/s的速度匀速行驶2.7×104m时，行驶的时间为
（2）由P=Fv可得，汽车牵引力大小为
由W=Fs可得，牵引力做的功为
（3）由题意知，发动机的效率为30%，则汽油燃烧放出的热量为
由Q=mq可得，消耗汽油的质量为
答：（1）汽车行驶时间为22.5min；
（2）牵引力做的功为；
（3）消耗汽油的质量为2kg。
7．（1）60N；（2）120J；（3）24W
【详解】解：（1）扫地机器人匀速直线行驶，受力平衡，工作时所受阻力恒为60N，此时的动力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以动力为
（2）扫地机器人动力所做的功为
（3）扫地机器人动力的功率为
答：（1）此过程中，该扫地机器人动力为60N；
（2）此过程中，该扫地机器人动力所做的功为120J；
（3）此过程中，该扫地机器人动力的功率为24W。
8．（1）0.6m/s；（2）500N：（3）125W
【详解】解：（1）每次身体上升时平均速度
（2）小伟受到的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
（3）完成5次引体向上做的功为
W=5Gh=5×500N×0.6m=1500J
完成5次引体向上克服重力做功的功率
答：（1）每次身体上升时平均速度是0.6m/s；
（2）受到的重力是500N：
（3）完成5次引体向上克服重力做功的功率是125W。
9．（1）8.4×1012；（2）100；（3）40％
【详解】解：（1）某火箭发射时携带液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是
（2）若第一问放出的热量只有20%被水吸收，水吸收的热量为
由得，这些热量能使、初温为30℃的水温度升高
水的末温为
而1标准大气压下水的沸点为100℃，则水的末温为100℃。
（3）1. 5kg氢燃料释放的热量为
由得，氢能源车的牵引力做的功为
该发动机的效率
答：（1）某火箭发射时携带液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是8.4×1012J；
（2）若第一问放出的热量只有20%被水吸收，能将、初温为30℃的的水加热至100℃；
（3）该发动机的效率40％。
10．（1）9×106J； （2）5×104W；（3）13.5km
【详解】解：（1）因为运输车匀速直线行驶，受力平衡，所以发动机的牵引力
F牵=f=104N
这次运送中，运输车发动机做的功
W=F牵s=104N×900m=9×106J
（2）发动机的功率
（3）10kg的燃料完全燃烧放出的热量
Q放=m燃料q=10kg×4.5×107J/kg=4.5×108J
发动机做的有用功
W有用=Q放η=4.5×108J×30%=1.35×108J
该车沿水平路面匀速直线行驶的距离
答：（1）运输车发动机做的功是9×106J；
（2）发动机的功率是5×104W；
（3）10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是13.5km。
11．（1）1.4×1011J；（2）9.8×1010J；（3）70%
【详解】解：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为
（2）飞机航行100s牵引力做功为
（3）发动机的效率为
答：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是1.4×1011J；
（2）飞机航行100s牵引力做功是9.8×1010J；
（3）发动机的效率是70%。
12．（1）12m/s；（2）；（3）0.08kg
【详解】解：（1）在0~10s内，汽车的平均速度
（2）匀速直线运动时，汽车所受的牵引力等于阻力为4000N，汽车的功率
0~20s，牵引力做的功
（3）燃烧汽油放出的热量
燃烧汽油的质量
答：（1）在0~10s内汽车的平均速度为12m/s；
（2）在0~20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是；
（3）0~20s内需要燃烧0.08kg汽油才能使发动机做这么多功。
13． 通电线圈在磁场中受到力的作用转动 80%
【详解】解：（1）[1]电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动。
（2）[2]电动机的功率
电动机消耗的电能
（3）[3]由题意知道，电动车做机械功的功率
电动机的效率
答：（1）电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的；
（2）观光车的电动机以额定输出功率匀速直线行驶10min消耗电能；
（3）观光车以额定输出功率匀速行驶时，若速度为36km/h，所受平均阻力为192N，则电动机的效率是80%。
14．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）这段时间内小汽车行驶的时间为
发动机牵引力做的功是
（2）汽油燃烧放出的热量是
（3）消耗汽油的质量是
答：（1）这段时间内发动机牵引力做的功是；
（2）汽油燃烧放出的热量是；
（3）消耗汽油的质量是。
15．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）物体所受的重力为
此过程所做有用功为
拉力所做总功为
额外功为
物体所受的摩擦力
（2）拉力功率为
（3）此斜面的机械效率为
答：（1）该物体所受的摩擦力为；
（2）拉力F的功率为0.36W；
（3）此斜面的机械效率为75%。
16．（1）；（2）；（3）12kg
【详解】解：（1）矿车满载时的总重力
矿车满载静止在水平地面上时对地面的压力
该矿车满载静止在水平地面上时对地面的压强
（2）矿车受到的阻力
矿车匀速行驶过程中，牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，矿车的牵引力
矿车牵引力所做的功
牵引力做功的功率
（3）由可知，柴油完全燃烧放出的热量
由可知，试运行过程中矿车消耗柴油的质量
答：（1）该矿车满载静止在水平地面上时对地面的压强为；
（2）牵引力做功的功率为；
（3）试运行过程中矿车消耗柴油的质量为12kg。
17．（1）；（2）2kg；（3）35.7°C
【详解】解：（1）由表格数据可知，该车的最大功率
该车在这次测试过程中牵引力所做的功
（2）根据可知，相同的牵引力行驶相同的距离，车所做的有用功相等，即汽油机所做的有用功为，消耗的汽油完全燃烧放出的热量
由可知，消耗汽油的质量
（3）由题知，水吸收的热量
根据可知
答：（1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功是；
（2）在上述过程中以相同速度行驶相同距离需要消耗2kg的汽油；
（3）（2）题中汽油完全燃烧放出热量的20%被质量为120kg、温度为30°C的水吸收，水升高的温度为35.7°C。
18．（1）500N；（2）90J；（3）60W
【详解】解：（1）小宇所受的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
（2）仰卧起坐1次克服自身重力做功
W=60%Gh=60%×500N×0.3m=90J
（3）1min内完成40个仰卧起坐，所做的总功
W总=40W=40×90J=3600J
这段时间做功的功率
答：（1）小宇受到的重力为500N；
（2）小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功为90J；
（3）这段时间内她克服重力做功的功率为60W。
同课章节目录