2024中考物理真题汇编：功和功率计算问题 课时练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024中考物理真题汇编：功和功率计算问题 课时练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 458.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-12-16 19:49:55 | ||
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文档简介
2024中考物理真题汇编：功和功率计算问题
1．（2024 枣庄）在节能减排的今天，油电混合动力汽车（以下称“油电汽车”）已走进普通百姓家庭，油电汽车安装了一台内燃机和一台电机，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电。该油电汽车空车质量1120kg，电池容量44kW h，汽车行驶时所受阻力与汽车总重的比值为0.1，g取10N/kg。
（1）当该油电汽车需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，给汽车提供动力，并通过“电机”给蓄电池充电，从能量转化的角度来看，该“电机”是将 能转化为 能。
（2）该油电汽车空车静止在水平地面上时，车胎与地面总接触面积约为1000cm2，则汽车对地面的压强是多少？
（3）小明爸爸的体重为80kg，小明爸爸独自驾驶该油电汽车匀速行驶时，汽车受到的牵引力是多少？
（4）小明爸爸独自驾驶该油电汽车行驶，其的速度随时间的变化图像如图所示，则该油电汽车在第10min到第40min时间内牵引力做的功及功率各是多少？
2．（2024 重庆）为推动成渝双城经济圈建设，重庆金凤隧道主城区段于2024年4月28日正式通车。隧道全长约6km，设计最高时速60km/h。（不计车身长度）求：
（1）汽车通过隧道至少需要的时间；
（2）若一辆功率为100kW的货车匀速通过该隧道用时8min，货车的牵引力是多大。
3．（2024 黑龙江）如图某厂家开发的汽车，其质量为1500kg，车轮与地面接触的总面积为0.075m2，该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km，用时10min，这一过程中汽车发动机的输出功率为4.6×104W。
（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（2）汽车牵引力所做的功是多少？
（3）行驶过程中汽车受到的阻力是多少？
4．（2024 济南）如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装运快递后的总重为6000N，在某小区的平直道路上匀速行驶了60m，用时40s，此过程中受到的牵引力为600N，轮胎与地面接触的总面积为800cm2。通过计算回答：该无人配送车在40s的时间里
（1）对水平地面的压强是多少？
（2）牵引力做功是多少？
（3）牵引力做功的功率是多少？
5．（2024 威海）共享电动自行车满足了人们对短途出行的需求。某型号电动自行车的部分参数如表所示，厂家在电动自行车出厂前在水平路面上进行骑行测试。（g取10N/kg）
整车质量：50kg 电池容量：12Ah
最高时速：6m/s 电池额定电压：50V
轮胎能承受的最大压强：2×105Pa 电机最大功率：400W
压强最大时轮胎与地面接触的总面积：1×10﹣2m2
请解答下列问题：
（1）轮胎能承受的最大压力是多少？
（2）实际测试者质量为70kg，以最高时速匀速骑行时所受阻力为人、车总重力的0.03倍，则骑行100s牵引力做功的功率为多少？
（3）电池充满电后，该测试者始终以最高时速骑行，电池能量的80%用于牵引力做功，则骑行的路程为多少？
6．（2024 云南）AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款人形机器人身高1.65m，质量55kg。某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m。求：
（1）机器人所受的重力；
（2）2s内机器人对箱子所做的功；
（3）2s内机器人对箱子做功的功率。
7．（2024 甘肃）如图所示，电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆平衡车做礼物，平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了3min。若小东的质量为45kg，求：
（1）小东3min骑行的距离；
（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强；（g＝10N/kg，车对地面的压力等于人和车受到的总重力）
（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率。
平衡车参数
净重 10kg含电池组
最高车速 18km/h
轮胎接地面积 5cm2
8．（2024 大庆）如图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。接收太阳能的电池板面积为6m2。某次试车过程中，该车在水平路面上以恒定功率P做直线运动，v﹣t图象如图乙所示。已知，汽车（包括司乘人员）的总质量为480kg，汽车行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，取g＝10N/kg。求：
（1）汽车的功率P；
（2）在0～15s内汽车牵引力做的功；
（3）若电池板吸收的太阳能转化为汽车的机械能的效率为20%，则太阳光照射到电池板单位面积上的功率为多少瓦？（假设汽车运动过程中太阳光照情况不变）
9．（2024 齐齐哈尔）如图所示为我国研制的四座氢燃料内燃机飞机验证机。该飞机使用氢为燃料，高压储氢罐可储氢4kg，最大起飞质量可达1.2×103kg。已知飞机静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为0.2m2；在空中以180km/h的速度匀速直线巡航时，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力为2×103N。已知氢的热值为1.4×108J/kg。求：
（1）发动机未工作前，飞机静止在水平地面上，达到最大起飞质量时对地面的压强为多少？
（2）高压储氢罐内4kg的氢完全燃烧放出的热量为多少？
（3）飞机以180km/h的速度匀速直线巡航0.5h，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为多少？
10．（2024 广西）一艘货轮在长江某河段行驶，50s内匀速通过200m的路程，其牵引力为5×105N，求：
（1）货轮行驶的速度；
（2）牵引力做的功；
（3）牵引力的功率。
11．（2024 内江）在某届机器人与人工智能国际会议中，图甲为某款静止在水平地面上的智能机器人，重力为400N。它在某次引领接待工作中，沿水平直线匀速运动，受到的水平阻力为机器人自重的0.02倍，运动路程s随时间t变化的图像如图乙所示。则：
（1）静止时，地面对智能机器人的支持力大小为多少N？
（2）在0～4s内，动力对机器人做的功为多少J？
12．（2024 成都）2024年1月，“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器，其最大航程可达300km。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际机场，航程为68km，仅耗时15min，g取10N/kg，求：
（1）该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少km/h？
（2）若飞行汽车载着质量为70kg的乘客竖直匀速上升500m，汽车对该乘客做功为多少J？
13．（2024 凉山州）电动自行车是常见的交通工具，某型号的电动自行车质量为48kg，输出电压48V，电动机的额定功率240W，电池最大储能能量E＝3×106J。
（1）如图所示停放，若整车与水平地面的接触总面积为4×10﹣3m2，求车对水平地面的压强；
（2）若电动自行车以额定功率行驶，求通过电动机的电流；
（3）若电动自行车匀速行驶时受到的阻力为80N，能量转化率为80%，求充满电后能行驶的最远路程。
14．（2024 广安）周末，小成同学骑自行车前往离家较近的邓小平图书馆研修学习。在某段平直的公路上，其运动的v﹣t图象如图所示。已知小成和自行车总重力为600N，运动时所受阻力大小恒为总重力的0.2倍。
（1）求自行车在匀速直线运动时所通过的路程。
（2）如果自行车在前10s内所通过的路程为30m，那么自行车在0～50s内克服阻力所做的功为多少？
15．（2023 南通）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求：
（1）小明所受重力的大小；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功；
（3）30s内克服重力做功的功率。
2024中考物理真题汇编：功和功率计算问题
参考答案与试题解析
1．【解答】解：（1）“电机”给蓄电池充电时将机械能转化为电能；
（2）汽车空车静止在水平地面上时，汽车对地面的压力等于其重力：F＝G＝mg＝1120kg×10N/kg＝11200N，
汽车对地面的压强为：p1.12×105Pa；
（3）汽车受到牵引力大小：F′＝f＝0.1G总＝0.1m总g＝0.1（m+m'）g＝0.1×（1120kg+80kg）×10N/kg＝1200N；
（4）汽车行驶的时间：t＝（40﹣10）×60s＝1800s，
汽车行驶的路程：s＝vt＝15m/s×1800s＝2.7×104m，
牵引力做的功：W＝Fs＝1200N×2.7×104m＝3.24×107J，
牵引力的功率：P1.8×104W。
答：（1）机械能；电能；
（2）汽车对地面的压强是1.12×105Pa；
（3）汽车受到的牵引力是1200N；
（4）该油电汽车在第10min到第40min时间内牵引力做的功及功率各是3.24×107J、1.8×104W。
2．【解答】解：（1）汽车通过隧道至少需要的时间：t0.1h；
（2）货车匀速通过隧道做的功：W＝Pt′＝100×103W×8×60s＝4.8×107J，
货车的牵引力：F8000N。
答：（1）汽车通过隧道至少需要0.1h的时间；
（2）货车的牵引力为8000N。
3．【解答】解：（1）该汽车静止在水平路面上时，对地面的压力：F压＝G＝mg＝1500kg×10N/kg＝1.5×104N，
对地面的压强：p2×105Pa；
（2）汽车牵引力所做的功：W＝Pt＝4.6×104W×10×60s＝2.76×107J；
（3）汽车受到的牵引力：F2×103N，
汽车匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力，阻力：f＝F＝2×103N。
答：（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是2×105Pa；
（2）汽车牵引力所做的功是2.76×107J；
（3）行驶过程中汽车受到的阻力是2×103N。
4．【解答】解：（1）无人配送车对水平地面的压力等于车的总重，即：F压＝G总＝6000N，
配送车对水平地面的压强：p7.5×104Pa；
（2）牵引力做的功：W＝Fs＝600N×60m＝36000J；
（3）牵引力做功的功率：P900W。
答：（1）对水平地面的压强是7.5×104Pa；
（2）牵引力做功是36000J；
（3）牵引力做功的功率是900W。
5．【解答】解：（1）根据p可知，轮胎能承受的最大压力为：
F压＝pS＝2×105Pa×1×10﹣2m2＝2000N；
（2）最高时速匀速骑行时所受阻力为人、车总重力的0.03倍，则阻力为f＝0.03（G人+G车）＝0.03（m人+m车）g＝0.03×（70kg+50kg）×10N/kg＝36N，因车匀速行驶，故F＝f＝36N，
则骑行100s牵引力做功的功率为：
PFv＝36N×6m/s＝216W；
（3）蓄电池储存的电能：
W＝UIt＝UQ＝50V×12A×3600s＝2160000J，
电动自行车牵引力做功为：
W有＝ηW＝80%×2160000J＝1728000J，
电动自行车行驶的路程为：
s48000m。
答：（1）轮胎能承受的最大压力是2000N；
（2）实际测试者质量为70kg，以最高时速匀速骑行时所受阻力为人、车总重力的0.03倍，则骑行100s牵引力做功的功率为216W；
（3）电池充满电后，该测试者始终以最高时速骑行，电池能量的80%用于牵引力做功，则骑行的路程为48000m。
6．【解答】解：（1）机器人所受的重力G＝mg＝55kg×10N/kg＝550N；
（2）2s内机器人对箱子所做的功W＝Fs＝100N×1m＝100J；
（3）2s内机器人对箱子做功的功率P50W。
答：（1）机器人所受的重力为550N；
（2）2s内机器人对箱子所做的功为100J；
（3）2s内机器人对箱子做功的功率为50W。
7．【解答】解：（1）由参数表可知最高车速：v＝18km/h＝5m/s，
小东3min骑行的距离：s＝vt＝5m/s×3×60s＝900m；
（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压力：F＝G＝mg＝（45kg+10kg）×10N/kg＝550N，
轮胎接地面积，即地面的受力面积：S＝5cm2＝5×10﹣4m2，
车对地面的压强：p1.1×106Pa；
（3）车匀速直线行驶时，车的牵引力与所受阻力平衡，大小相等，即：F牵＝f＝0.1G＝0.1×550N＝55N，
小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率：P＝F牵v＝55N×5m/s＝275W。
答：（1）小东3min骑行的距离为900m；
（2）车对地面的压强为1.1×106Pa；
（3）小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率为275W。
8．【解答】解：（1）汽车的总重力：G＝mg＝480kg×10N/kg＝4800N，
汽车行驶过程中所受的阻力：f＝0.02G＝0.02×4800N＝96N，
汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知汽车的牵引力：F＝f＝96N，
由图乙可知，汽车匀速行驶时的速度v＝10m/s，
则汽车的功率：P＝Fv＝96N×10m/s＝960W；
（2）由P可知，0～15s内汽车牵引力做的功：W＝Pt＝960W×15s＝14400J；
（3）由η可知，太阳照射在地面的辐射总功率：P总4800W，
太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率：P800W/m2。
答：（1）汽车的功率P为960W；
（2）在0～15s内汽车牵引力做的功为14400J；
（3）太阳光照射到电池板单位面积上的功率为800W。
9．【解答】解：（1）飞机对水平地面的压力：
F＝G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N。
飞机对水平地面的压强：
p6×104Pa；
（2）氢气完全燃烧放出的热量为：
Q放＝m氢气q氢气＝4kg×1.4×108J/kg＝5.6×108J；
（3）由v可得，飞机航行0.5h的距离为：
s＝vt＝180km/h×0.5h＝90km＝9×104m，
牵引力做的功为：W＝Fs＝2×103N×9×104m＝1.8×108J。
答：（1）发动机未工作前，飞机静止在水平地面上，达到最大起飞质量时对地面的压强为6×104Pa；
（2）高压储氢罐内4kg的氢完全燃烧放出的热量为5.6×108J。
（3）飞机以180km/h的速度匀速直线巡航0.5h，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为1.8×108J。
10．【解答】解：（1）货轮的速度：v4m/s；
（2）牵引力做的功：W＝Fs＝5×105N×200m＝1×108J；
（3）牵引力的功率：P2×106W。
答：（1）货轮行驶的速度是4m/s；
（2）牵引力做的功是1×108J；
（3）牵引力的功率是2×106W。
11．【解答】解：（1）机器人静止，在竖直方向上受到的是平衡力F支＝G＝400N；
（2）由图像可知机器人沿动力方向运动的距离s＝2m，
机器人匀速运动，F＝f＝0.02G＝0.02×400N＝8N，
动力做功为：
W＝Fs＝8N×2m＝16J。
答：（1）静止时，地面对智能机器人的支持力大小为400N；
（2）在0～4s内，动力对机器人做的功为16J。
12．【解答】解：（1）汽车飞行时间 t＝15min＝0.25h，航程为s＝68km，
平均速度 v272km/h
（2）乘客的重力 G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N
汽车对乘客做功 W＝Fs＝Gh＝700N×500m＝3.5×105J。
答：（1）该飞行汽车的平均速度是272km/h；
（2）汽车对该乘客做功为3.5×105J。
13．【解答】解：（1）车对水平地面的压力：F＝G＝mg＝48kg×10N/kg＝480N，
车对水平地面的压强：p1.2×105Pa；
（2）电动自行车以额定功率行驶时，通过电动机的电流：I5A；
（3）电动自行车匀速行驶时，获得的机械能：W＝80%E＝80%×3×106J＝2.4×106J，
电动自行车匀速行驶时受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，即F牵＝f＝80N，
则充满电后能行驶的最远路程：s3×104m。
答：（1）车对水平地面的压强为1.2×105Pa；
（2）通过电动机的电流为5A；
（3）充满电后能行驶的最远路程为3×104m。
14．【解答】解：（1）根据图像知，从10s﹣50s内做匀速直线运动，t＝50s﹣10s＝40s，速度v＝5m/s；
匀速直线运动时所通过的路程s＝vt＝5m/s×40s＝200m；
（2）自行车受到的阻力：f＝0.2G＝0.2×600N＝120N；
运动的路程为s'＝200m+30m＝230m；
在0～50s内克服阻力所做的功W＝fs＝120N×230m＝27600J。
答：（1）自行车在匀速直线运动时所通过的路程是200m。
（2）自行车在0～50s内克服阻力所做的功为27600J。
15．【解答】解：（1）小明所受的重力为G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功W0＝Gh＝600N×0.5m＝300J；
（3）30s内克服重力做的功W总＝10×W0＝10×300J＝3000J，
30s内克服重力做功的功率P100W。
答：（1）小明所受重力为600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功为300J；
（3）30s内克服重力做功的功率为100W。
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1．（2024 枣庄）在节能减排的今天，油电混合动力汽车（以下称“油电汽车”）已走进普通百姓家庭，油电汽车安装了一台内燃机和一台电机，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电。该油电汽车空车质量1120kg，电池容量44kW h，汽车行驶时所受阻力与汽车总重的比值为0.1，g取10N/kg。
（1）当该油电汽车需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，给汽车提供动力，并通过“电机”给蓄电池充电，从能量转化的角度来看，该“电机”是将 能转化为 能。
（2）该油电汽车空车静止在水平地面上时，车胎与地面总接触面积约为1000cm2，则汽车对地面的压强是多少？
（3）小明爸爸的体重为80kg，小明爸爸独自驾驶该油电汽车匀速行驶时，汽车受到的牵引力是多少？
（4）小明爸爸独自驾驶该油电汽车行驶，其的速度随时间的变化图像如图所示，则该油电汽车在第10min到第40min时间内牵引力做的功及功率各是多少？
2．（2024 重庆）为推动成渝双城经济圈建设，重庆金凤隧道主城区段于2024年4月28日正式通车。隧道全长约6km，设计最高时速60km/h。（不计车身长度）求：
（1）汽车通过隧道至少需要的时间；
（2）若一辆功率为100kW的货车匀速通过该隧道用时8min，货车的牵引力是多大。
3．（2024 黑龙江）如图某厂家开发的汽车，其质量为1500kg，车轮与地面接触的总面积为0.075m2，该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km，用时10min，这一过程中汽车发动机的输出功率为4.6×104W。
（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（2）汽车牵引力所做的功是多少？
（3）行驶过程中汽车受到的阻力是多少？
4．（2024 济南）如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装运快递后的总重为6000N，在某小区的平直道路上匀速行驶了60m，用时40s，此过程中受到的牵引力为600N，轮胎与地面接触的总面积为800cm2。通过计算回答：该无人配送车在40s的时间里
（1）对水平地面的压强是多少？
（2）牵引力做功是多少？
（3）牵引力做功的功率是多少？
5．（2024 威海）共享电动自行车满足了人们对短途出行的需求。某型号电动自行车的部分参数如表所示，厂家在电动自行车出厂前在水平路面上进行骑行测试。（g取10N/kg）
整车质量：50kg 电池容量：12Ah
最高时速：6m/s 电池额定电压：50V
轮胎能承受的最大压强：2×105Pa 电机最大功率：400W
压强最大时轮胎与地面接触的总面积：1×10﹣2m2
请解答下列问题：
（1）轮胎能承受的最大压力是多少？
（2）实际测试者质量为70kg，以最高时速匀速骑行时所受阻力为人、车总重力的0.03倍，则骑行100s牵引力做功的功率为多少？
（3）电池充满电后，该测试者始终以最高时速骑行，电池能量的80%用于牵引力做功，则骑行的路程为多少？
6．（2024 云南）AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款人形机器人身高1.65m，质量55kg。某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m。求：
（1）机器人所受的重力；
（2）2s内机器人对箱子所做的功；
（3）2s内机器人对箱子做功的功率。
7．（2024 甘肃）如图所示，电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆平衡车做礼物，平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了3min。若小东的质量为45kg，求：
（1）小东3min骑行的距离；
（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强；（g＝10N/kg，车对地面的压力等于人和车受到的总重力）
（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率。
平衡车参数
净重 10kg含电池组
最高车速 18km/h
轮胎接地面积 5cm2
8．（2024 大庆）如图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。接收太阳能的电池板面积为6m2。某次试车过程中，该车在水平路面上以恒定功率P做直线运动，v﹣t图象如图乙所示。已知，汽车（包括司乘人员）的总质量为480kg，汽车行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，取g＝10N/kg。求：
（1）汽车的功率P；
（2）在0～15s内汽车牵引力做的功；
（3）若电池板吸收的太阳能转化为汽车的机械能的效率为20%，则太阳光照射到电池板单位面积上的功率为多少瓦？（假设汽车运动过程中太阳光照情况不变）
9．（2024 齐齐哈尔）如图所示为我国研制的四座氢燃料内燃机飞机验证机。该飞机使用氢为燃料，高压储氢罐可储氢4kg，最大起飞质量可达1.2×103kg。已知飞机静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为0.2m2；在空中以180km/h的速度匀速直线巡航时，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力为2×103N。已知氢的热值为1.4×108J/kg。求：
（1）发动机未工作前，飞机静止在水平地面上，达到最大起飞质量时对地面的压强为多少？
（2）高压储氢罐内4kg的氢完全燃烧放出的热量为多少？
（3）飞机以180km/h的速度匀速直线巡航0.5h，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为多少？
10．（2024 广西）一艘货轮在长江某河段行驶，50s内匀速通过200m的路程，其牵引力为5×105N，求：
（1）货轮行驶的速度；
（2）牵引力做的功；
（3）牵引力的功率。
11．（2024 内江）在某届机器人与人工智能国际会议中，图甲为某款静止在水平地面上的智能机器人，重力为400N。它在某次引领接待工作中，沿水平直线匀速运动，受到的水平阻力为机器人自重的0.02倍，运动路程s随时间t变化的图像如图乙所示。则：
（1）静止时，地面对智能机器人的支持力大小为多少N？
（2）在0～4s内，动力对机器人做的功为多少J？
12．（2024 成都）2024年1月，“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器，其最大航程可达300km。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际机场，航程为68km，仅耗时15min，g取10N/kg，求：
（1）该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少km/h？
（2）若飞行汽车载着质量为70kg的乘客竖直匀速上升500m，汽车对该乘客做功为多少J？
13．（2024 凉山州）电动自行车是常见的交通工具，某型号的电动自行车质量为48kg，输出电压48V，电动机的额定功率240W，电池最大储能能量E＝3×106J。
（1）如图所示停放，若整车与水平地面的接触总面积为4×10﹣3m2，求车对水平地面的压强；
（2）若电动自行车以额定功率行驶，求通过电动机的电流；
（3）若电动自行车匀速行驶时受到的阻力为80N，能量转化率为80%，求充满电后能行驶的最远路程。
14．（2024 广安）周末，小成同学骑自行车前往离家较近的邓小平图书馆研修学习。在某段平直的公路上，其运动的v﹣t图象如图所示。已知小成和自行车总重力为600N，运动时所受阻力大小恒为总重力的0.2倍。
（1）求自行车在匀速直线运动时所通过的路程。
（2）如果自行车在前10s内所通过的路程为30m，那么自行车在0～50s内克服阻力所做的功为多少？
15．（2023 南通）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求：
（1）小明所受重力的大小；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功；
（3）30s内克服重力做功的功率。
2024中考物理真题汇编：功和功率计算问题
参考答案与试题解析
1．【解答】解：（1）“电机”给蓄电池充电时将机械能转化为电能；
（2）汽车空车静止在水平地面上时，汽车对地面的压力等于其重力：F＝G＝mg＝1120kg×10N/kg＝11200N，
汽车对地面的压强为：p1.12×105Pa；
（3）汽车受到牵引力大小：F′＝f＝0.1G总＝0.1m总g＝0.1（m+m'）g＝0.1×（1120kg+80kg）×10N/kg＝1200N；
（4）汽车行驶的时间：t＝（40﹣10）×60s＝1800s，
汽车行驶的路程：s＝vt＝15m/s×1800s＝2.7×104m，
牵引力做的功：W＝Fs＝1200N×2.7×104m＝3.24×107J，
牵引力的功率：P1.8×104W。
答：（1）机械能；电能；
（2）汽车对地面的压强是1.12×105Pa；
（3）汽车受到的牵引力是1200N；
（4）该油电汽车在第10min到第40min时间内牵引力做的功及功率各是3.24×107J、1.8×104W。
2．【解答】解：（1）汽车通过隧道至少需要的时间：t0.1h；
（2）货车匀速通过隧道做的功：W＝Pt′＝100×103W×8×60s＝4.8×107J，
货车的牵引力：F8000N。
答：（1）汽车通过隧道至少需要0.1h的时间；
（2）货车的牵引力为8000N。
3．【解答】解：（1）该汽车静止在水平路面上时，对地面的压力：F压＝G＝mg＝1500kg×10N/kg＝1.5×104N，
对地面的压强：p2×105Pa；
（2）汽车牵引力所做的功：W＝Pt＝4.6×104W×10×60s＝2.76×107J；
（3）汽车受到的牵引力：F2×103N，
汽车匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力，阻力：f＝F＝2×103N。
答：（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是2×105Pa；
（2）汽车牵引力所做的功是2.76×107J；
（3）行驶过程中汽车受到的阻力是2×103N。
4．【解答】解：（1）无人配送车对水平地面的压力等于车的总重，即：F压＝G总＝6000N，
配送车对水平地面的压强：p7.5×104Pa；
（2）牵引力做的功：W＝Fs＝600N×60m＝36000J；
（3）牵引力做功的功率：P900W。
答：（1）对水平地面的压强是7.5×104Pa；
（2）牵引力做功是36000J；
（3）牵引力做功的功率是900W。
5．【解答】解：（1）根据p可知，轮胎能承受的最大压力为：
F压＝pS＝2×105Pa×1×10﹣2m2＝2000N；
（2）最高时速匀速骑行时所受阻力为人、车总重力的0.03倍，则阻力为f＝0.03（G人+G车）＝0.03（m人+m车）g＝0.03×（70kg+50kg）×10N/kg＝36N，因车匀速行驶，故F＝f＝36N，
则骑行100s牵引力做功的功率为：
PFv＝36N×6m/s＝216W；
（3）蓄电池储存的电能：
W＝UIt＝UQ＝50V×12A×3600s＝2160000J，
电动自行车牵引力做功为：
W有＝ηW＝80%×2160000J＝1728000J，
电动自行车行驶的路程为：
s48000m。
答：（1）轮胎能承受的最大压力是2000N；
（2）实际测试者质量为70kg，以最高时速匀速骑行时所受阻力为人、车总重力的0.03倍，则骑行100s牵引力做功的功率为216W；
（3）电池充满电后，该测试者始终以最高时速骑行，电池能量的80%用于牵引力做功，则骑行的路程为48000m。
6．【解答】解：（1）机器人所受的重力G＝mg＝55kg×10N/kg＝550N；
（2）2s内机器人对箱子所做的功W＝Fs＝100N×1m＝100J；
（3）2s内机器人对箱子做功的功率P50W。
答：（1）机器人所受的重力为550N；
（2）2s内机器人对箱子所做的功为100J；
（3）2s内机器人对箱子做功的功率为50W。
7．【解答】解：（1）由参数表可知最高车速：v＝18km/h＝5m/s，
小东3min骑行的距离：s＝vt＝5m/s×3×60s＝900m；
（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压力：F＝G＝mg＝（45kg+10kg）×10N/kg＝550N，
轮胎接地面积，即地面的受力面积：S＝5cm2＝5×10﹣4m2，
车对地面的压强：p1.1×106Pa；
（3）车匀速直线行驶时，车的牵引力与所受阻力平衡，大小相等，即：F牵＝f＝0.1G＝0.1×550N＝55N，
小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率：P＝F牵v＝55N×5m/s＝275W。
答：（1）小东3min骑行的距离为900m；
（2）车对地面的压强为1.1×106Pa；
（3）小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率为275W。
8．【解答】解：（1）汽车的总重力：G＝mg＝480kg×10N/kg＝4800N，
汽车行驶过程中所受的阻力：f＝0.02G＝0.02×4800N＝96N，
汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知汽车的牵引力：F＝f＝96N，
由图乙可知，汽车匀速行驶时的速度v＝10m/s，
则汽车的功率：P＝Fv＝96N×10m/s＝960W；
（2）由P可知，0～15s内汽车牵引力做的功：W＝Pt＝960W×15s＝14400J；
（3）由η可知，太阳照射在地面的辐射总功率：P总4800W，
太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率：P800W/m2。
答：（1）汽车的功率P为960W；
（2）在0～15s内汽车牵引力做的功为14400J；
（3）太阳光照射到电池板单位面积上的功率为800W。
9．【解答】解：（1）飞机对水平地面的压力：
F＝G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N。
飞机对水平地面的压强：
p6×104Pa；
（2）氢气完全燃烧放出的热量为：
Q放＝m氢气q氢气＝4kg×1.4×108J/kg＝5.6×108J；
（3）由v可得，飞机航行0.5h的距离为：
s＝vt＝180km/h×0.5h＝90km＝9×104m，
牵引力做的功为：W＝Fs＝2×103N×9×104m＝1.8×108J。
答：（1）发动机未工作前，飞机静止在水平地面上，达到最大起飞质量时对地面的压强为6×104Pa；
（2）高压储氢罐内4kg的氢完全燃烧放出的热量为5.6×108J。
（3）飞机以180km/h的速度匀速直线巡航0.5h，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为1.8×108J。
10．【解答】解：（1）货轮的速度：v4m/s；
（2）牵引力做的功：W＝Fs＝5×105N×200m＝1×108J；
（3）牵引力的功率：P2×106W。
答：（1）货轮行驶的速度是4m/s；
（2）牵引力做的功是1×108J；
（3）牵引力的功率是2×106W。
11．【解答】解：（1）机器人静止，在竖直方向上受到的是平衡力F支＝G＝400N；
（2）由图像可知机器人沿动力方向运动的距离s＝2m，
机器人匀速运动，F＝f＝0.02G＝0.02×400N＝8N，
动力做功为：
W＝Fs＝8N×2m＝16J。
答：（1）静止时，地面对智能机器人的支持力大小为400N；
（2）在0～4s内，动力对机器人做的功为16J。
12．【解答】解：（1）汽车飞行时间 t＝15min＝0.25h，航程为s＝68km，
平均速度 v272km/h
（2）乘客的重力 G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N
汽车对乘客做功 W＝Fs＝Gh＝700N×500m＝3.5×105J。
答：（1）该飞行汽车的平均速度是272km/h；
（2）汽车对该乘客做功为3.5×105J。
13．【解答】解：（1）车对水平地面的压力：F＝G＝mg＝48kg×10N/kg＝480N，
车对水平地面的压强：p1.2×105Pa；
（2）电动自行车以额定功率行驶时，通过电动机的电流：I5A；
（3）电动自行车匀速行驶时，获得的机械能：W＝80%E＝80%×3×106J＝2.4×106J，
电动自行车匀速行驶时受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，即F牵＝f＝80N，
则充满电后能行驶的最远路程：s3×104m。
答：（1）车对水平地面的压强为1.2×105Pa；
（2）通过电动机的电流为5A；
（3）充满电后能行驶的最远路程为3×104m。
14．【解答】解：（1）根据图像知，从10s﹣50s内做匀速直线运动，t＝50s﹣10s＝40s，速度v＝5m/s；
匀速直线运动时所通过的路程s＝vt＝5m/s×40s＝200m；
（2）自行车受到的阻力：f＝0.2G＝0.2×600N＝120N；
运动的路程为s'＝200m+30m＝230m；
在0～50s内克服阻力所做的功W＝fs＝120N×230m＝27600J。
答：（1）自行车在匀速直线运动时所通过的路程是200m。
（2）自行车在0～50s内克服阻力所做的功为27600J。
15．【解答】解：（1）小明所受的重力为G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功W0＝Gh＝600N×0.5m＝300J；
（3）30s内克服重力做的功W总＝10×W0＝10×300J＝3000J，
30s内克服重力做功的功率P100W。
答：（1）小明所受重力为600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功为300J；
（3）30s内克服重力做功的功率为100W。
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