期末复习专题：功和机械能相关计算题-2024-2025学年物理八年级下册人教版（2024）（有解析）

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期末复习专题：功和机械能相关计算题-2024-2025学年物理八年级下册人教版（2024）
1．下图是一款扫地机器人，它的工作原理是通过电动机转动使内部压强减小，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，该扫地机器人动力所做的功。
(2)此过程中，该扫地机器人动力的功率。
2．快递服务提升了生活质量，为了提高快递配送效率，可使用物流机器人完成最后三公里的快递智能配送。若某物流机器人空载时质量为600kg，当该物流机器人完成所有配送任务返回服务站时，在某平直道路上匀速行驶了100s，牵引力做功为4.8×104J，已知机器人匀速行驶所受阻力是其重力的0.02，g取10N/kg。求此过程中：
(1)机器人匀速行驶的路程；
(2)机器人匀速行驶时牵引力的功率；
(3)机器人匀速行驶时的速度。
3．如图所示，小红参加植树时负责给树苗浇水。水桶和水的总重力为200N，小红将装有水的水桶提起0.5m后以0.8m/s的速度匀速走出16m远去给树苗浇水。（g取10N/kg）求：
(1)小红提着水桶走16m所用的时间；
(2)小红提起水桶去给树苗浇水的过程中对水桶所做的功。
4．搬运较重货物时一般要使用叉车，在水平地面上，使用叉车将的货物竖直抬起，再将货物沿水平方向缩回，整个过程叉车对货物做的功是多少 （取）
5．图甲是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景，相关参数如表所示。执行任务过程中，该舰以恒定最大推进功率航行。（g取10N/kg）
排水量 1220t
吃水深度 4m
最大航速 12.5m/s
最大推动功率 1250kW
(1)若十堰舰从静止出发，加速航行0.96km达到最大航速，图乙是本次航行的图像，求加速阶段的平均速度。
(2)十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时，求十堰舰所受的阻力。
6．图示为某公司研发的一款太阳能辅助电动汽车，车身上部铺满了太阳能电池薄膜，可实现太阳能和充电桩两种充电模式。使用前对该车进行测试，在其匀速直线行驶阶段，有关测试数据如下表所示。已知该车行驶过程所受的摩擦力为整车重力的0.03倍。（g取10N/kg）求该车本次测试过程中：
整车重力 8000N
行驶路程 54km
行驶时间 0.5h
每个轮胎与地面的接触面积
(1)静止在水平地面上时，对水平地面的压强；
(2)牵引力所做的功；
(3)牵引力做功的功率。
7．高速飞车大同（阳高）试验线一期全长2公里（动力段），其主体工程已经全部完工。如图是在试验基地进行高速飞车全尺寸试验线的首次超导航行试验，高速飞车在210米的水平线路上匀速直线行驶用时4s。若高速飞车质量为1500kg，静止时与水平轨道总接触面积为3m2，行驶中受到水平方向的阻力为1.8×105N，g取10N/kg。
(1)高速飞车静止时，对轨道的压强；
(2)高速飞车匀速直线行驶时牵引力所做的功；
(3)高速飞车匀速直线行驶时牵引力所做功的功率。
8．如图所示为安装有卸声波雾化器自动喷枪的5G智能机器人，工作时将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。表为智能机器人的部分参数。求：
自身重力 履带总触地面积
500N 200cm2
(1)未装消毒液的机器人静止时，对水平地面的压强；
(2)未装消毒液时，机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min，机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍，牵引力做功的功率。
9．2024年3月28日，小米汽车su7正式发布，如图18所示，由于其各项性能优越，引起汽车媒体和汽车爱好者的广泛关注。其MAX版本，整车质量为2200kg，车轮与地面的总接触面积为0.04m2，汽车测评人为测试其某项性能让其以自动驾驶模式在平直的公路上以108km/h匀速行驶了30min，匀速行驶时受到的阻力为车重的0.2倍。求：
(1)汽车水平静止停放时，其受到的支持力；
(2)汽车水平静止停放时，对地面的压强；
(3)小米汽车匀速行驶时的功率。
10．如图所示，质量为550kg的小型双轮压路机在一次压路作业中在平直路面上10min匀速行驶了120m，行驶过程中受到的平均阻力是总重的0.4倍。压路机静止在水平路面上时，与地面的总接触面积为0.02m2，求：
(1)压路机所受重力大小；
(2)压路机静止时对水平路面的压强；
(3)压路机行驶过程中牵引力的功率。
11．小贝同学暑期去张家界旅游，天门山索道惊险刺激，已知索道全长约7500m，最高处到最低处高度差约1280m，吊车质量为200kg，从索道最高处运行到最低处，需时约30分钟，吊车上端钢绳能承受的拉力不能超过5000N。（g取10N/kg）求：
(1)吊车运行的平均速度是多少；
(2)吊车载人的最大重力是多少；
(3)吊车满载时克服总重力做了多少功。
12．近年来，房车自驾游渐渐成为旅游的新趋势。这种旅游方式能让游客真正地回归自然、亲近自然,在旅途中享受自由。某房车（如图所示）的总质量为3×103kg，在一段平直公路上匀速行驶了56km，用时0.5h，且受到的阻力为车重的。（g取10N/kg）求：
(1)该房车牵引力所做的功。
(2)若将该房车改装成并联混合动力型,由汽油发动机与电动机同时提供动力，其功率分别为40kW和60kW，该房车以72km/h的速度匀速行驶，求此时该房车的牵引力。
(3)请从能的角度解释禁止车辆超速、超载的原因。
13．受强冷空气影响，2024年2月19日，荆州迎来强降雪。为保障道路畅通，市政府组织多台应急保障机械除雪。如图所示是某型号除雪车，正在平直路面上匀速行驶除雪，其额定功率为120kw，总质量为6103kg，车轮与地面的总接触面积为0.25m2，该除雪车用0.5h完成了9km的除雪任务，若它始终以额定功率工作。求该车：（g取10N/kg）
(1)静止在水平路面时对路面的压强；
(2)除雪过程中的速度；
(3)除雪过程中受到的阻力。
14．如图是一个学生参加中考跳绳测试的画面。一个中学生的质量是50kg，站立在水平地面上时两只脚与地面的接触面积为400cm2。在测试中，她1min内跳绳180次。每次跳离地面的高度为5cm。（g=10N/kg）求：
(1)学生的重力；
(2)学生双脚站立在地面时，对水平地面的压强；
(3)学生跳绳1min消耗的功率。
15．“芒种”前后是麦子成熟收割的时间，需要及时把麦子颗粒归仓，现在很多地方用收割机与卡车联合收割麦子，如图所示，某收割机的部分参数如下：（g取10N/kg）
履带接地总面积（m2） 4
工作时最大功率（kW） 60
工作时最大行驶速度（km/h） 9
(1)若收割机对水平地面的压强为 7.2×103Pa，则此时收割机的质量为多少？
(2)若收割机以最大功率、最大行驶速度工作0.5h，则收割机做了多少功？
(3)收割机工作时，若功率保持60kW不变，则收割过程中通常会减慢行驶速度。请通过分析说明这样做的目的。
《期末复习专题：功和机械能相关计算题-2024-2025学年物理八年级下册人教版（2024）》参考答案
1．(1)120J
(2)24W
【详解】（1）该扫地机器人沿直线匀速清扫地面，动力，此过程中，扫地机器人动力所做的功
（2）此过程中该扫地机器人动力的功率
2．(1)400m
(2)480W
(3)4m/s
【解析】【小题1】机器人空载时质量为600kg，g取10N/kg，机器人匀速行驶所受阻力是其重力的0.02，机器人受到的阻力
因为机器人做匀速直线运动，由二力平衡条件可知，机器人的牵引力
牵引力做功为4.8×104J，机器人匀速行驶的路程
【小题2】机器人匀速行驶了100s，牵引力的功率
【小题3】机根据器人匀速行驶时的速度
3．(1)20s
(2)100J
【详解】（1）小红提着水桶走16m所用的时间
（2）小红提起水桶去给树苗浇水的过程中，提起水桶时拉力对水桶做了功，提着水桶匀速走时水平方向移动的距离不在拉力的方向上，对水桶没有做功，所以该过程对水桶所做的功
4．1.5×10 J
【详解】叉车对货物有向上的支持力，叉车在抬起货物时需要克服货物的重力做功，将货叉沿水平方向缩回时对货物没有做功，故叉车对货物做的功=1500kg×10N/kg×1m=1.5×10 J
5．(1)8m/s
(2)
【详解】（1）由图乙知，十堰舰达到最大航速所用时间为120s，则加速阶段的平均速度
（2）根据得，十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时的牵引力
由于十堰舰匀速行驶，所以其受到的阻力等于牵引力，即
6．(1)1×105Pa
(2)1.296×107J
(3)7200W
【详解】（1）静止在水平地面上时，对水平地面压力
F=G=8000N
对水平地面的压强
（2）汽车匀速直线，且行驶过程所受的摩擦力为整车重力的0.03倍，此时牵引力与摩擦力平衡，大小相等，所以牵引力
F牵=f=0.03G=0.03×8000N=240N
牵引力所做功
W=F牵s=240N×54×1000m=1.296×107J
（3）牵引力做功的功率
7．(1)；
(2)
(3)
【详解】（1）高速飞车静止时，对轨道的压力
高速飞车静止时，对轨道的压强
（2）高速飞车匀速直线行驶时
牵引力所做的功
（3）牵引力的功率
8．(1)
(2)
【详解】（1）未装消毒液的机器人静止时，对水平地面的压强为
（2）机器人做匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力大小为
牵引力做功的功率为
9．(1)2.2×104N
(2)5.5×105pa
(3)1.32×105W
【详解】（1）汽车水平静止停放时，其受到的支持力
（2）汽车水平静止停放时，对地面的压强
（3）小米汽车匀速行驶时，受到的牵引力
小米汽车匀速行驶时的功率
10．(1)5500N
(2)2.75×105Pa
(3)440W
【详解】（1）压路机所受重力为
（2）压路机静止时处于平衡状态，受到的重力与水平路面对压路机的支持力是一对平衡力，大小相等，又因水平路面对压路机的支持力与压路机对水平路面的压力是一对相互作用力，大小相等，故压路机对水平路面的压力等于压路机的重力。压路机对水平路面的压强为
（3）压路机匀速行驶时，处于平衡状态，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，压路机行驶过程中牵引力的功率为
11．(1)15km/h
(2)3×103N
(3)6.4×106J
【详解】（1）吊车运行的平均速度为
（2）吊车自身所受的重力为
G车=m车g=200kg×10N/kg=2×103N
吊车上端钢绳能承受的拉力不能超过5000N，对吊车受力分析可知，吊车受到的总重力和钢绳的拉力，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以，吊车和人的最大重力等于钢绳能承受的最大拉力，吊车和人的最大重力为
G总= F =5×103N
所以，吊车载人的最大重力为
G人= G总- G车=5×103N-2×103N=3×103N
（3）吊车满载时克服总重力做功为
W总= G总h=5×103N×1280m=6.4×106J
12．(1)1.68×108J
(2)5000N
(3)见解析
【详解】【小问1】
该房车受到的重力
G=mg=3×103kg×10 N/kg=3×104N
在一段平直公路上匀速行驶时，牵引力等于阻力，为
F牵=f=0.1G=0.1×3×104N=3×103N
该房车牵引力所做的功
W=F牵s=3×103N×56×103m=1.68×108 J
【小问2】
此时的总功率
P总=40kW+60kW=100kW=1×105W
此时的速度
v′=72km/h=20m/s
由可知，此时该房车的牵引力
【小问3】
影响动能的因素是质量和速度，质量越大，速度越大，则车辆的动能就越大，行驶就越危险。
13．(1)2.4105pa
(2)5m/s
(3)2.4104N
【详解】（1）除雪车对路面的压强为
（2）除雪车在除雪过程中的速度为
（3）除雪车在平直路面上匀速行驶，处于平衡状态，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，则除雪车在除雪过程中受到的阻力为
14．(1)500N
(2)1.25×104Pa
(3)75W
【详解】（1）学生的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
（2）学生双脚站立在水平地面时，对地面的压力
F=G=500N
对地面的压强
（3）学生跳绳1min做的功
W=180Gh=180×500N×5×10-2m=4500J
学生跳绳1min消耗的功率
15．(1)2.88×103kg
(2)1.08×108J
(3)增大牵引力
【详解】（1）由得，收割机对水平地面的压力为
此时收割机的重力为
由得，收割机的质量为
（2）若收割机以最大功率、最大行驶速度工作0.5h，由得，收割机做的功
（3）收割机工作时，若功率保持60kW不变，由得，收割过程中通常会减慢行驶速度，是为了增大牵引力。
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