考点九 功和功率计算—2026年中考物理二轮复习高频考点突破试卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 考点九 功和功率计算—2026年中考物理二轮复习高频考点突破试卷（含解析） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 534.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-01-23 00:00:00 | ||
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文档简介
考点九 功和功率计算—2026年中考物理二轮复习高频考点突破试卷
一、计算题
1．深圳“东进战略”重大工程春风隧道即将建成通车，隧道长 4.8km；汽车限速 60km/h。某燃油车匀速通过隧道时的牵引力为 2x10 N，牵引力做的功可认为是发动机输出的有用功，汽车屏幕显示通过隧道消耗汽油 0.5kg，(汽油热值 q=4.8x107J/kg)求：
（1）按交通规则行驶，汽车通过隧道至少需要的时间：
（2）汽车匀速通过隧道，牵引力做的功；
（3）汽车的汽油机效率。
2．在水平地面上，用60N的水平拉力拉重为100N的木箱，使木箱沿拉力方向前进3m，拉力所做的功等于多少？
3．2022北京冬奥会开幕式中高科技的应用让全世界欣赏了一部梦幻大片。开幕式中质量约3t的奥运五环拥有跟火箭一样的抗倾斜能力，在25s内上升了10m的高度，如图所示，g＝10N/kg。求：
（1）奥运五环上升过程中的平均速度；
（2）在此过程中奥运五环克服重力所做的功。
4．小明用30N的水平推力使重为200N超市购物车在水平路面上前进了20m，所用时间为40s，g取10N/kg。求：
（1）此过程中推力做的功；
（2）推力做功的功率。
5． 中国第三艘国产航空母舰命名为“福建舰”，该舰满载排水量达到了，吃水深度为，正常航行速度为。（海水密度取，）求：
（1）航母以正常航行速度匀速直线航行的航行距离。
（2）航母航行至某海域时，底部受到的海水压强为，此时航母底部所处的深度；
（3）航母满载时受到的浮力；
（4）航母以最大航速匀速前进，其所受阻力是，则航母发动机的功率。
6．一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为2×105W，速度为20m/s，汽车行驶3600s，求：
（1）发动机所做的功是多少？
（2）卡车的牵引力是多少？
7．一辆受重力为6×104N的小轿车，在平直的公路上匀速直线行驶了3km，该车在匀速直线行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍，轮胎与地面的总接触面积为0.2m2，求：
（1）小轿车对地面的压强；
（2）轿车匀速直线行驶的3km内牵引力做的功。
8．一人借助绳子用桶从井里取水，已知桶的容积是5L，空桶的质量是1.2kg，忽略绳子的重力。（ρ水＝1.0×103kg/m3、g＝10N/kg）求：
（1）桶装满水后里面水的质量；
（2）将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m，这过程中绳子的拉力做的功？
9．电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具。某款国产电动自行车重为400N，质量为60kg的小明爸爸骑该电动自行车在水平公路上匀速直线行驶6km用时10min，电动自行车在行驶过程中受到阻力大小为总重的0.03倍，在此过程中，求：
（1）小明爸爸骑行的速度；
（2）电动自行车的牵引力；
（3）牵引力做功的功率。
10．如图是我国研究制造的新一代战略军用大型运输机Y﹣20．Y﹣20轮胎与地面接触总面积为1.5m2，某次试飞时，总质量为210t，在空中以720km/h的速度水平匀速飞行，受到的平均阻力为5×105N．求：
（1）当飞机静止在机场的水平地面上时，对地面的压强；
（2）当飞机以720km/h的速度匀速飞行时，发动机的功率。
11．2011年2月21日，“雪龙”号极地考察船抵近南极中山站，考察船与中山站之间是一层海冰。科考队员打算驾驶履带车驶过冰层前往中山站，载人履带车的质量为25t，每条履带与冰面的接触面积为2m2。为探测冰层的承受极限，科考队员把质量为280kg、底面积为400cm2的钢锭压在水平冰层上，冰层恰好处于极限状态（有微小裂缝但无明显破裂）。问：
（1）冰层能承受的极限压强是多少？（g取10N/kg）
（2）通过计算判断履带车能否安全驶过冰层？
（3）若载人履带车在水平面上匀速直线行驶，在4s内行驶距离为8m，载人履带车受到的阻力为总重力的0.1倍，求行驶时牵引力的功率？
12．某景区索道全长3000m，最高处到最低处高度差为600m，吊车质量为200kg，从索道最高处运行到最低处，需时25min，求：
①吊车运行的平均速度是多少；
②吊车的重力是多少；
③吊车的重力做了多少功．
13．如图所示，2021年5月22日，“祝融号”火星车安全到达火星表面，在某次观测时，“祝融号”的质量为240kg，先用50s时间将车体重心升高1m，然后用1h的时间在一段平直火星面AB上匀速直线行驶了36m，在AB上行驶消耗了1.08×104J的电能。已知“祝融号”将电能转化为机械能的效率为60%；物体在火星表面上的重力是地球表面上的，地球表面上g取10N/kg。求：
（1）“祝融号”在AB段上运动的速度；
（2）车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功和功率；
（3）“祝融号”在AB上匀速直线行驶时所受的阻力。
14．如图所示，质量为50kg的小明骑着一辆质量为10kg自行车在平直公路上匀速行驶，在4min内行驶了1200m的路程。求：
（1）小明骑自行车行驶的速度为多少；
（2）若小明骑车时受到的阻力为50N，该同学骑车行驶4min克服阻力做了多少焦耳的功；
（3）小明骑自行车与地面总的接触面积为15cm2，则该同学骑车行驶时对地面的压强为多少？（取g=10N/kg）
15．如图是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇，它质量约为，底面积约为600m2，求：（g取10N/kg）
（1）登陆艇所受重力的大小是多少？它漂浮在海面时的浮力是多少？
（2）登陆艇静止在水平海滩上时对海滩的压强是多少？
（3）若登陆艇用的推进力以20m/s的速度行驶，则10min做了多少功？它的功率是多少？
16．如图，货车满载防疫物资时，经过一座路面平直的桥梁，这个桥梁限重55t，车轮与水平地面接触面积为1m2。对地面压强是5×105Pa。（g=10N/kg）
（1）货车满载时车和货物的总重力；
（2）请通过计算货车满载时车和货物的总质量，判断货车是否允许通过这座桥梁？
（3）货车以20m/s的速度在平直的公路上行驶20km，发动机的输出功率为200kW，求货车受到的阻力和发动机对货车所做的功。
17．如图所示，足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上；容器底面积为200cm2，容器内水的质量为4kg。实心正方体A重为6N，边长为10cm。实心圆柱体B质量为m0（m0取值不确定，单位为克），底面积为50cm2，高度为12cm。A和B均不吸水，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3。求：
（1）容器中未放物体时，水对容器底的压强；
（2）若将正方体A竖直放入圆柱形容器里，待A静止后，在A上表面中心处施加竖直向下的压力，使其缓慢向下运动，直到恰好完全浸没在水中，A从漂浮到完全浸没在水中的过程中重力所做的功。
（3）若将圆柱体B竖直放入容器内，静止时水对容器底部的压强p2与m0的函数关系式。
答案解析部分
1．【答案】（1）解：已知隧道长s=4.8km，限速v=60km/h，则汽车通过隧道至少需要的时间为：
答：按交通规则行驶，汽车通过隧道至少需要的时间288s。
（2）解：已知牵引力F=2×103N ，隧道长 s=4.8km=4800m，牵引力做的功为：
W=Fs=2×103N×4800m=9.6×106 J
答：汽车匀速通过隧道，牵引力做的功为 9.6×106 J 。
（3）解： 已知消耗汽油质量m=0.5kg ，汽油热值q=4.8×107J/kg ，汽油完全燃烧放出的热量为：
Q放=mq=0.5kg x 4.8×107J/kg =2.4×107J
由（2）知 W=9.6×106J ， 可得汽车的汽油机效率为：
答：汽车的汽油机效率为40%。
【解析】【分析】（1）已知汽车行驶的路程和速度，根据求出汽车运动的时间。
（2）已知汽车匀速行驶时的牵引力和通过的路程，根据W=Fs求出牵引力所做的功。
（3） 已知消耗汽油的质量和汽油的热值，根据Q放=mq求出汽油完全燃烧放出的热量，根据求出汽油机的机械效率。
2．【答案】解：拉力做功W=Fs=60N×3m=180J
拉力做功180J。
答：拉力所做的功为180J。
【解析】【分析】根据力和力的方向上移动的距离的乘积计算做功多少。
3．【答案】（1）解：奥运五环上升过程中的平均速度为：v＝ ＝ ＝0.4m/s；
答：奥运五环上升过程中的平均速度是0.4 m/s；
（2）解：奥运五环的重力为：G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N，
奥运五环上升过程中克服重力做的功为：W＝Gh＝3×104N×10m＝3×105J。
答：在此过程中奥运五环克服重力所做的功是3×105J。
【解析】【分析】（1）根据速度公式 v＝ 直接将数据代入计算；
（2）根据重力公式G=mg算出奥运五环的重力，克服重力做功就为W=Gh代入计算。
本题考察速度公式和做功公式。
4．【答案】（1）解：推力做的功为W=Fs=30N×20m=600J
答：推力做的功600J；
（2）解：推力做功的功率为
答：推力做功的功率15W。
【解析】【分析】（1）根据拉力和距离的乘积，计算做功多少；
（2）根据功和时间的比值，计算功率。
5．【答案】（1）解：由得，航行的航行距离
答：航母以正常航行速度匀速直线航行的航行距离为；
（2）解：根据得航母底部所处的深度
答：航母航行至某海域时，底部受到的海水压强为，此时航母底部所处的深度为9.2m；
（3）解：航母满载时受到的浮力
答：航母满载时受到的浮力为；
（4）解：航母匀速航行时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，即
航母的速度为
航母发动机的功率
答：航母以最大航速匀速前进，其所受阻力是，则航母发动机的功率是。
【解析】【分析】1）据题可知 正常航行速度为 ，运行2h，根据速度公式s=vt计算 航母以正常航行速度匀速直线航行的航行距离
2）根据题可知 底部受到的海水压强为， 根据压强公式得航母底部所处的深度
3）由阿基米德原理可知，物体所受浮力等于排水的重力，据题可知 载排水量达到了 ，根据重力公式G=mg计算排水重力
4） 正常航行速度为 =15m/s，根据匀速行驶时牵引力等于阻力，所以F= ，根据P=FV计算 航母发动机的功率 。
6．【答案】（1）由 可得，发动机做的功
W＝Pt＝2×105W×3600s＝7.2×108J
答：发动机做的功是7.2×108J；
（2）由 可得，汽车牵引力
答：卡车的牵引力是1×104N。
【解析】【分析】（1）求解机械功，利用公式W=Pt即可，其中P是外力做功的功率，
（2）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
7．【答案】（1）解：小轿车静止在水平地面上时对地面的压力
小轿车对水平地面的压强
答：小轿车对地面的压强是
（2）解：轿车做匀速直线运动，由二力平衡原理得，受到的牵引力跟受到的阻力相等，即
轿车匀速直线行驶的3km内牵引力做的功
答：轿车匀速直线行驶的3km内牵引力做的功是 。
【解析】【分析】（1）处在水平面上的物体，物体对桌面的压力等于重力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积；
（2）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs。
8．【答案】（1）由密度公式可得，装满水后水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5×10-3m3＝5kg
答：装满水后水的质量是5kg；
（2）绳子的拉力做的功W＝G总h＝(m桶+m)gh＝(1.2kg+5kg)×10N/kg×5m＝310J
答：将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m，绳子的拉力做的功是310J。
【解析】【分析】（1）已知水体的体积和密度，利用密度公式求解水的质量； （2）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs。
9．【答案】（1）解： 小明爸爸骑行的速度：
（2）解： 小明爸爸受到的重力：
电动自行车在水平路面匀速直线行驶，则牵引力等于阻力，牵引力
（3）解：牵引力做功的功率：
【解析】【分析】1）据题可知， 爸爸骑该电动自行车在水平公路上匀速直线行驶6km用时10min， 根据速度公式V=s/t计算爸爸的速度
2）由题可知 电动自行车在水平路面匀速直线行驶，则牵引力等于阻力，根据重力公式G=mg计算重力，根据f=0.04G计算阻力
3）根据P=Fv计算牵引力做功的功率
10．【答案】（1）解：飞机停在水平地面上，对地面的压力：
F压＝G＝mg＝210×1000kg×10N/kg＝2.1×106N，
飞机对地面的压强：
p＝ ＝ ＝1.4×106Pa；
答：当飞机静止在机场的水平地面上时，对地面的压强为1.4×106Pa；
（2）解：飞机飞行速度v＝720km/h＝200m/s，
飞机水平匀速飞行，则飞机受到的牵引力：F＝f＝5×105N，
此时发动机的功率：
P＝ ＝ ＝Fv＝5×105N×200m/s＝1×108W；
答：当飞机以720km/h的速度匀速飞行时，发动机的功率为1×108W。
【解析】【分析】（1）利用
p＝ 求得
飞机对地面的压强 .
（2） 飞机水平匀速飞行， 受平衡力作用，利用二力平衡的条件求得牵引力大小，利用 P＝ ＝ ＝Fv 求得 此时发动机的功率 .
11．【答案】（1）解：由题意可知，冰层能承受的极限压强
答：冰层能承受的极限压强是
（2）解：履带车对冰层的压强
由于 ，则履带车能安全驶过冰层。
答：履带车能安全驶过冰层；
（3）解：根据速度计算公式可得履带车在水平面上的运动速度为
根据二力平衡条件，牵引力大小与载人履带车受到的阻力相等，即
根据功率的计算公式可知
答：行驶时牵引力的功率为5×104W。
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，利用压力和受力面积的比值计算压强；（2）利用压力和受力面积计算压强的大小；（3）根据路程和时间的比值计算速度，利用力和速度的乘积计算功率的大小。
12．【答案】①吊车运行的平均速度：
v= = =0.4m/s；
②吊车的重力：
G=mg=200kg×10N/kg=2000N；
③吊车的重力做的功：
W=Gh=2000N×600m=1.2×106J．
答：①吊车运行的平均速度是0.4m/s；②吊车的重力是2000N；③吊车的重力做功为1.2×106J．
【解析】【分析】①已知最高处到最低处高度差和吊车从索道最高处运行到最低处所用时间，利用v= 计算吊车运行的平均速度；②利用G=mg计算吊车的重力；③利用G=Gh计算吊车的重力做了多少功．
本题综合性较强，考查速度、重力、功的计算，做题时要熟练掌握相关的计算公式，注意单位统一，难度不大．
13．【答案】（1）解：“祝融号”在AB段上运动的速度
答：“祝融号”在AB段上运动的速度为
（2）解：车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功为
克服重力做的功率为
答：车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功为，克服重力做的功率为；
（3）解：有用的机械能为
“祝融号”在AB上匀速直线行驶时牵引力为
由于匀速行驶，所受的阻力
答：“祝融号”在AB上匀速直线行驶时所受的阻力为180N。
【解析】【分析】（1）根据速度公式可求出其运动的速度。
（2）根据G=mg可求出其在地球上的重力大小，再根据题意求出其在火星上的重力大小；利用W=Gh求出车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功，利用P=求出克服重力做功的功率。
（3）根据η=可求出“祝融号”在AB段产生的机械能，再根据W=Fs求出“祝融号”在AB段的牵引力，最后根据二力平衡的条件得出所受的阻力。
14．【答案】（1）解：小明骑自行车行驶的时间为
小明骑自行车行驶的速度
答：小明骑自行车行驶的速度为5m/s；
（2）解：小明骑车行驶4min克服阻力所做的功
答：若小明骑车时受到的阻力为50N，该同学骑车行驶4min克服阻力做了6×104J的功；
（3）解：小明骑车行驶时对地面的压力
小明骑车行驶时对地面的压强
答：小明骑自行车与地面总的接触面积为15cm2，则该同学骑车行驶时对地面的压强为4×105Pa。
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出速度；
（2）根据公式W=fs，可求出克服阻力做的功；
（3）根据公式，可求出压强。
15．【答案】解：（1）登陆艇的质量m=1.2×105kg，
登陆艇的重力G=mg=1.2×105kg×10N/kg=1.2×106N；
因为登陆艇漂浮在海面上，
所以登陆艇受到的浮力F浮=G=1.2×106N；
（2）登陆艇静止在水平海滩上，
登陆艇对水平海滩的压力：F压=G=1.2×106N，
登陆艇对水平海滩的压强：；（3）已知推进力F=3.0×105N，速度v=20m/s，
登陆艇的功率：。
时间t=10min=10×60s=600s，
该过程所做的功：W=Pt=6×106W×600s=3.6×109J。
答：（1）登陆艇受到的重力是1.2×106N；它漂浮在海面上时，受到的浮力是1.2×106N；
（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是2×103Pa；
（3）登陆艇则10min做的功是3.6×109J；它的功率是6×106W。
【解析】【分析】（1）知道两栖的登陆艇质量，根据公式G=mg求出登陆艇受到的重力；根据物体的浮沉条件可知当两栖登陆艇在海面上漂浮时受到的浮力F浮=G；
（2）知道登陆艇着地总面积（地面受力面积），利用压强公式求登陆艇对海滩的压强；
（3）知道登陆艇的推进力和航行速度，根据公式P=Fv求出登陆艇的功率，而后根据W=Pt计算10min做的功。
16．【答案】（1）解：货车满载时对地面的压力F压=p压S面=5×105Pa×1m2=5×105N
货车在水平地面行驶，车和货物的总重力为G=F压=5×105N
答：货车满载时车和货物的总重力为5×105N；
（2）货车满载时的总质量 <55t
故允许通过这座桥梁。
答：50t<55t，货车允许通过这座桥梁；
（3）货车以20m/s的速度在平直的公路上行驶20km，所受牵引力
货车做匀速直线运动，此时，阻力与牵引力二力平衡f=F=104N
发动机对货车所做的功W=Fs=104N×20×103m=2×108J
答：货车受到的阻力为104N，发动机对货车所做的功为2×108J。
【解析】【分析】（1）已知压强的大小，结合压强的变形公式F=pS求解压力；
（2）结合物体的重力和g，相除求解物体的质量；
（3）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs。
17．【答案】（1）解：根据密度公式可知，水的体积为
由V=Sh可知，水柱的高度为
容器中未放物体时，水对容器底的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
答：容器中未放物体时，水对容器底的压强2000Pa；
（2）解：木块漂浮时F浮=G=6N
则浸入水的体积为
正方体A的边长为10cm，漂浮时，露出的木块高度为
木块从漂浮到完全浸没在水中的过程中，木块下降的距离
该过程中重力做的功W=Gh=6N×0.02m=0.12J
答：A从漂浮到完全浸没在水中的过程中重力所做的功为0.12J；
（3）解：①当ρB≥ρ水时，B竖直放入容器内，假设B浸没在水中，且水深度为h2，由体积关系得h2S容-VB=4000cm3
代入数据得h2×200cm2-50cm2×12cm=4000cm3
解得h2=23cm，因为h2>hB，所以假设成立，水对容器底部的压强p'=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.23m=2.3×103Pa
因为ρB≥ρ水，两边同时乘以圆柱体B的体积可得mB=ρBVB≥ρ水VB=1g/cm3×50cm2×12cm=600g
所以当m0≥600g时，压强p=2.3×103Pa。
②当0<ρB<ρ水时，B竖直放入容器内会漂浮，由体积关系得h2S容-V排=4000cm3
代入数据可得①
物体B漂浮，物体B受到的浮力和重力相等，设mB的单位是g，所以ρ水gV排=GB=mB×10-3kg×g
解得②
此时水对容器底的压强p=ρ水gh2③
把②代入①，再把①代入③，可得p=(2000+0.5mB)Pa
因为实心圆柱体B质量为m0g，所以p=(2000+0.5m0)Pa
所以当0答：当0【解析】【分析】（1）根据密度公式求出水的体积，根据V=Sh算出水的深度，由p=ρgh算出圆柱体未放进去前，容器中水的压强。
（2）根据木块漂浮时F浮1=G以及阿基米德原理算出木块浸入水的体积，根据算出木块露出的木块高度，由算出木块从漂浮到完全浸没在水中的过程中木块下降的距离，根据W=Gh算出该过程中重力做的功。
（3）当物体B的密度大于或等于水的密度时，物体放在水中会下沉，假设完全浸没求出水的深度，如果水深小于B的高度，说明假设错误，否则假设正确。求出水的深度，根据液体压强公式求出容器底受到的压强。当物体B的密度小于水的密度时，物体放在水中会漂浮，求出水的深度，根据二力平衡求出物体排开水的体积，利用液体压强公式，联立方程求解压强和质量的关系。
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一、计算题
1．深圳“东进战略”重大工程春风隧道即将建成通车，隧道长 4.8km；汽车限速 60km/h。某燃油车匀速通过隧道时的牵引力为 2x10 N，牵引力做的功可认为是发动机输出的有用功，汽车屏幕显示通过隧道消耗汽油 0.5kg，(汽油热值 q=4.8x107J/kg)求：
（1）按交通规则行驶，汽车通过隧道至少需要的时间：
（2）汽车匀速通过隧道，牵引力做的功；
（3）汽车的汽油机效率。
2．在水平地面上，用60N的水平拉力拉重为100N的木箱，使木箱沿拉力方向前进3m，拉力所做的功等于多少？
3．2022北京冬奥会开幕式中高科技的应用让全世界欣赏了一部梦幻大片。开幕式中质量约3t的奥运五环拥有跟火箭一样的抗倾斜能力，在25s内上升了10m的高度，如图所示，g＝10N/kg。求：
（1）奥运五环上升过程中的平均速度；
（2）在此过程中奥运五环克服重力所做的功。
4．小明用30N的水平推力使重为200N超市购物车在水平路面上前进了20m，所用时间为40s，g取10N/kg。求：
（1）此过程中推力做的功；
（2）推力做功的功率。
5． 中国第三艘国产航空母舰命名为“福建舰”，该舰满载排水量达到了，吃水深度为，正常航行速度为。（海水密度取，）求：
（1）航母以正常航行速度匀速直线航行的航行距离。
（2）航母航行至某海域时，底部受到的海水压强为，此时航母底部所处的深度；
（3）航母满载时受到的浮力；
（4）航母以最大航速匀速前进，其所受阻力是，则航母发动机的功率。
6．一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为2×105W，速度为20m/s，汽车行驶3600s，求：
（1）发动机所做的功是多少？
（2）卡车的牵引力是多少？
7．一辆受重力为6×104N的小轿车，在平直的公路上匀速直线行驶了3km，该车在匀速直线行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍，轮胎与地面的总接触面积为0.2m2，求：
（1）小轿车对地面的压强；
（2）轿车匀速直线行驶的3km内牵引力做的功。
8．一人借助绳子用桶从井里取水，已知桶的容积是5L，空桶的质量是1.2kg，忽略绳子的重力。（ρ水＝1.0×103kg/m3、g＝10N/kg）求：
（1）桶装满水后里面水的质量；
（2）将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m，这过程中绳子的拉力做的功？
9．电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具。某款国产电动自行车重为400N，质量为60kg的小明爸爸骑该电动自行车在水平公路上匀速直线行驶6km用时10min，电动自行车在行驶过程中受到阻力大小为总重的0.03倍，在此过程中，求：
（1）小明爸爸骑行的速度；
（2）电动自行车的牵引力；
（3）牵引力做功的功率。
10．如图是我国研究制造的新一代战略军用大型运输机Y﹣20．Y﹣20轮胎与地面接触总面积为1.5m2，某次试飞时，总质量为210t，在空中以720km/h的速度水平匀速飞行，受到的平均阻力为5×105N．求：
（1）当飞机静止在机场的水平地面上时，对地面的压强；
（2）当飞机以720km/h的速度匀速飞行时，发动机的功率。
11．2011年2月21日，“雪龙”号极地考察船抵近南极中山站，考察船与中山站之间是一层海冰。科考队员打算驾驶履带车驶过冰层前往中山站，载人履带车的质量为25t，每条履带与冰面的接触面积为2m2。为探测冰层的承受极限，科考队员把质量为280kg、底面积为400cm2的钢锭压在水平冰层上，冰层恰好处于极限状态（有微小裂缝但无明显破裂）。问：
（1）冰层能承受的极限压强是多少？（g取10N/kg）
（2）通过计算判断履带车能否安全驶过冰层？
（3）若载人履带车在水平面上匀速直线行驶，在4s内行驶距离为8m，载人履带车受到的阻力为总重力的0.1倍，求行驶时牵引力的功率？
12．某景区索道全长3000m，最高处到最低处高度差为600m，吊车质量为200kg，从索道最高处运行到最低处，需时25min，求：
①吊车运行的平均速度是多少；
②吊车的重力是多少；
③吊车的重力做了多少功．
13．如图所示，2021年5月22日，“祝融号”火星车安全到达火星表面，在某次观测时，“祝融号”的质量为240kg，先用50s时间将车体重心升高1m，然后用1h的时间在一段平直火星面AB上匀速直线行驶了36m，在AB上行驶消耗了1.08×104J的电能。已知“祝融号”将电能转化为机械能的效率为60%；物体在火星表面上的重力是地球表面上的，地球表面上g取10N/kg。求：
（1）“祝融号”在AB段上运动的速度；
（2）车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功和功率；
（3）“祝融号”在AB上匀速直线行驶时所受的阻力。
14．如图所示，质量为50kg的小明骑着一辆质量为10kg自行车在平直公路上匀速行驶，在4min内行驶了1200m的路程。求：
（1）小明骑自行车行驶的速度为多少；
（2）若小明骑车时受到的阻力为50N，该同学骑车行驶4min克服阻力做了多少焦耳的功；
（3）小明骑自行车与地面总的接触面积为15cm2，则该同学骑车行驶时对地面的压强为多少？（取g=10N/kg）
15．如图是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇，它质量约为，底面积约为600m2，求：（g取10N/kg）
（1）登陆艇所受重力的大小是多少？它漂浮在海面时的浮力是多少？
（2）登陆艇静止在水平海滩上时对海滩的压强是多少？
（3）若登陆艇用的推进力以20m/s的速度行驶，则10min做了多少功？它的功率是多少？
16．如图，货车满载防疫物资时，经过一座路面平直的桥梁，这个桥梁限重55t，车轮与水平地面接触面积为1m2。对地面压强是5×105Pa。（g=10N/kg）
（1）货车满载时车和货物的总重力；
（2）请通过计算货车满载时车和货物的总质量，判断货车是否允许通过这座桥梁？
（3）货车以20m/s的速度在平直的公路上行驶20km，发动机的输出功率为200kW，求货车受到的阻力和发动机对货车所做的功。
17．如图所示，足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上；容器底面积为200cm2，容器内水的质量为4kg。实心正方体A重为6N，边长为10cm。实心圆柱体B质量为m0（m0取值不确定，单位为克），底面积为50cm2，高度为12cm。A和B均不吸水，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3。求：
（1）容器中未放物体时，水对容器底的压强；
（2）若将正方体A竖直放入圆柱形容器里，待A静止后，在A上表面中心处施加竖直向下的压力，使其缓慢向下运动，直到恰好完全浸没在水中，A从漂浮到完全浸没在水中的过程中重力所做的功。
（3）若将圆柱体B竖直放入容器内，静止时水对容器底部的压强p2与m0的函数关系式。
答案解析部分
1．【答案】（1）解：已知隧道长s=4.8km，限速v=60km/h，则汽车通过隧道至少需要的时间为：
答：按交通规则行驶，汽车通过隧道至少需要的时间288s。
（2）解：已知牵引力F=2×103N ，隧道长 s=4.8km=4800m，牵引力做的功为：
W=Fs=2×103N×4800m=9.6×106 J
答：汽车匀速通过隧道，牵引力做的功为 9.6×106 J 。
（3）解： 已知消耗汽油质量m=0.5kg ，汽油热值q=4.8×107J/kg ，汽油完全燃烧放出的热量为：
Q放=mq=0.5kg x 4.8×107J/kg =2.4×107J
由（2）知 W=9.6×106J ， 可得汽车的汽油机效率为：
答：汽车的汽油机效率为40%。
【解析】【分析】（1）已知汽车行驶的路程和速度，根据求出汽车运动的时间。
（2）已知汽车匀速行驶时的牵引力和通过的路程，根据W=Fs求出牵引力所做的功。
（3） 已知消耗汽油的质量和汽油的热值，根据Q放=mq求出汽油完全燃烧放出的热量，根据求出汽油机的机械效率。
2．【答案】解：拉力做功W=Fs=60N×3m=180J
拉力做功180J。
答：拉力所做的功为180J。
【解析】【分析】根据力和力的方向上移动的距离的乘积计算做功多少。
3．【答案】（1）解：奥运五环上升过程中的平均速度为：v＝ ＝ ＝0.4m/s；
答：奥运五环上升过程中的平均速度是0.4 m/s；
（2）解：奥运五环的重力为：G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N，
奥运五环上升过程中克服重力做的功为：W＝Gh＝3×104N×10m＝3×105J。
答：在此过程中奥运五环克服重力所做的功是3×105J。
【解析】【分析】（1）根据速度公式 v＝ 直接将数据代入计算；
（2）根据重力公式G=mg算出奥运五环的重力，克服重力做功就为W=Gh代入计算。
本题考察速度公式和做功公式。
4．【答案】（1）解：推力做的功为W=Fs=30N×20m=600J
答：推力做的功600J；
（2）解：推力做功的功率为
答：推力做功的功率15W。
【解析】【分析】（1）根据拉力和距离的乘积，计算做功多少；
（2）根据功和时间的比值，计算功率。
5．【答案】（1）解：由得，航行的航行距离
答：航母以正常航行速度匀速直线航行的航行距离为；
（2）解：根据得航母底部所处的深度
答：航母航行至某海域时，底部受到的海水压强为，此时航母底部所处的深度为9.2m；
（3）解：航母满载时受到的浮力
答：航母满载时受到的浮力为；
（4）解：航母匀速航行时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，即
航母的速度为
航母发动机的功率
答：航母以最大航速匀速前进，其所受阻力是，则航母发动机的功率是。
【解析】【分析】1）据题可知 正常航行速度为 ，运行2h，根据速度公式s=vt计算 航母以正常航行速度匀速直线航行的航行距离
2）根据题可知 底部受到的海水压强为， 根据压强公式得航母底部所处的深度
3）由阿基米德原理可知，物体所受浮力等于排水的重力，据题可知 载排水量达到了 ，根据重力公式G=mg计算排水重力
4） 正常航行速度为 =15m/s，根据匀速行驶时牵引力等于阻力，所以F= ，根据P=FV计算 航母发动机的功率 。
6．【答案】（1）由 可得，发动机做的功
W＝Pt＝2×105W×3600s＝7.2×108J
答：发动机做的功是7.2×108J；
（2）由 可得，汽车牵引力
答：卡车的牵引力是1×104N。
【解析】【分析】（1）求解机械功，利用公式W=Pt即可，其中P是外力做功的功率，
（2）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
7．【答案】（1）解：小轿车静止在水平地面上时对地面的压力
小轿车对水平地面的压强
答：小轿车对地面的压强是
（2）解：轿车做匀速直线运动，由二力平衡原理得，受到的牵引力跟受到的阻力相等，即
轿车匀速直线行驶的3km内牵引力做的功
答：轿车匀速直线行驶的3km内牵引力做的功是 。
【解析】【分析】（1）处在水平面上的物体，物体对桌面的压力等于重力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积；
（2）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs。
8．【答案】（1）由密度公式可得，装满水后水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5×10-3m3＝5kg
答：装满水后水的质量是5kg；
（2）绳子的拉力做的功W＝G总h＝(m桶+m)gh＝(1.2kg+5kg)×10N/kg×5m＝310J
答：将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高5m，绳子的拉力做的功是310J。
【解析】【分析】（1）已知水体的体积和密度，利用密度公式求解水的质量； （2）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs。
9．【答案】（1）解： 小明爸爸骑行的速度：
（2）解： 小明爸爸受到的重力：
电动自行车在水平路面匀速直线行驶，则牵引力等于阻力，牵引力
（3）解：牵引力做功的功率：
【解析】【分析】1）据题可知， 爸爸骑该电动自行车在水平公路上匀速直线行驶6km用时10min， 根据速度公式V=s/t计算爸爸的速度
2）由题可知 电动自行车在水平路面匀速直线行驶，则牵引力等于阻力，根据重力公式G=mg计算重力，根据f=0.04G计算阻力
3）根据P=Fv计算牵引力做功的功率
10．【答案】（1）解：飞机停在水平地面上，对地面的压力：
F压＝G＝mg＝210×1000kg×10N/kg＝2.1×106N，
飞机对地面的压强：
p＝ ＝ ＝1.4×106Pa；
答：当飞机静止在机场的水平地面上时，对地面的压强为1.4×106Pa；
（2）解：飞机飞行速度v＝720km/h＝200m/s，
飞机水平匀速飞行，则飞机受到的牵引力：F＝f＝5×105N，
此时发动机的功率：
P＝ ＝ ＝Fv＝5×105N×200m/s＝1×108W；
答：当飞机以720km/h的速度匀速飞行时，发动机的功率为1×108W。
【解析】【分析】（1）利用
p＝ 求得
飞机对地面的压强 .
（2） 飞机水平匀速飞行， 受平衡力作用，利用二力平衡的条件求得牵引力大小，利用 P＝ ＝ ＝Fv 求得 此时发动机的功率 .
11．【答案】（1）解：由题意可知，冰层能承受的极限压强
答：冰层能承受的极限压强是
（2）解：履带车对冰层的压强
由于 ，则履带车能安全驶过冰层。
答：履带车能安全驶过冰层；
（3）解：根据速度计算公式可得履带车在水平面上的运动速度为
根据二力平衡条件，牵引力大小与载人履带车受到的阻力相等，即
根据功率的计算公式可知
答：行驶时牵引力的功率为5×104W。
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，利用压力和受力面积的比值计算压强；（2）利用压力和受力面积计算压强的大小；（3）根据路程和时间的比值计算速度，利用力和速度的乘积计算功率的大小。
12．【答案】①吊车运行的平均速度：
v= = =0.4m/s；
②吊车的重力：
G=mg=200kg×10N/kg=2000N；
③吊车的重力做的功：
W=Gh=2000N×600m=1.2×106J．
答：①吊车运行的平均速度是0.4m/s；②吊车的重力是2000N；③吊车的重力做功为1.2×106J．
【解析】【分析】①已知最高处到最低处高度差和吊车从索道最高处运行到最低处所用时间，利用v= 计算吊车运行的平均速度；②利用G=mg计算吊车的重力；③利用G=Gh计算吊车的重力做了多少功．
本题综合性较强，考查速度、重力、功的计算，做题时要熟练掌握相关的计算公式，注意单位统一，难度不大．
13．【答案】（1）解：“祝融号”在AB段上运动的速度
答：“祝融号”在AB段上运动的速度为
（2）解：车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功为
克服重力做的功率为
答：车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功为，克服重力做的功率为；
（3）解：有用的机械能为
“祝融号”在AB上匀速直线行驶时牵引力为
由于匀速行驶，所受的阻力
答：“祝融号”在AB上匀速直线行驶时所受的阻力为180N。
【解析】【分析】（1）根据速度公式可求出其运动的速度。
（2）根据G=mg可求出其在地球上的重力大小，再根据题意求出其在火星上的重力大小；利用W=Gh求出车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功，利用P=求出克服重力做功的功率。
（3）根据η=可求出“祝融号”在AB段产生的机械能，再根据W=Fs求出“祝融号”在AB段的牵引力，最后根据二力平衡的条件得出所受的阻力。
14．【答案】（1）解：小明骑自行车行驶的时间为
小明骑自行车行驶的速度
答：小明骑自行车行驶的速度为5m/s；
（2）解：小明骑车行驶4min克服阻力所做的功
答：若小明骑车时受到的阻力为50N，该同学骑车行驶4min克服阻力做了6×104J的功；
（3）解：小明骑车行驶时对地面的压力
小明骑车行驶时对地面的压强
答：小明骑自行车与地面总的接触面积为15cm2，则该同学骑车行驶时对地面的压强为4×105Pa。
【解析】【分析】（1）根据公式，可求出速度；
（2）根据公式W=fs，可求出克服阻力做的功；
（3）根据公式，可求出压强。
15．【答案】解：（1）登陆艇的质量m=1.2×105kg，
登陆艇的重力G=mg=1.2×105kg×10N/kg=1.2×106N；
因为登陆艇漂浮在海面上，
所以登陆艇受到的浮力F浮=G=1.2×106N；
（2）登陆艇静止在水平海滩上，
登陆艇对水平海滩的压力：F压=G=1.2×106N，
登陆艇对水平海滩的压强：；（3）已知推进力F=3.0×105N，速度v=20m/s，
登陆艇的功率：。
时间t=10min=10×60s=600s，
该过程所做的功：W=Pt=6×106W×600s=3.6×109J。
答：（1）登陆艇受到的重力是1.2×106N；它漂浮在海面上时，受到的浮力是1.2×106N；
（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是2×103Pa；
（3）登陆艇则10min做的功是3.6×109J；它的功率是6×106W。
【解析】【分析】（1）知道两栖的登陆艇质量，根据公式G=mg求出登陆艇受到的重力；根据物体的浮沉条件可知当两栖登陆艇在海面上漂浮时受到的浮力F浮=G；
（2）知道登陆艇着地总面积（地面受力面积），利用压强公式求登陆艇对海滩的压强；
（3）知道登陆艇的推进力和航行速度，根据公式P=Fv求出登陆艇的功率，而后根据W=Pt计算10min做的功。
16．【答案】（1）解：货车满载时对地面的压力F压=p压S面=5×105Pa×1m2=5×105N
货车在水平地面行驶，车和货物的总重力为G=F压=5×105N
答：货车满载时车和货物的总重力为5×105N；
（2）货车满载时的总质量 <55t
故允许通过这座桥梁。
答：50t<55t，货车允许通过这座桥梁；
（3）货车以20m/s的速度在平直的公路上行驶20km，所受牵引力
货车做匀速直线运动，此时，阻力与牵引力二力平衡f=F=104N
发动机对货车所做的功W=Fs=104N×20×103m=2×108J
答：货车受到的阻力为104N，发动机对货车所做的功为2×108J。
【解析】【分析】（1）已知压强的大小，结合压强的变形公式F=pS求解压力；
（2）结合物体的重力和g，相除求解物体的质量；
（3）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs。
17．【答案】（1）解：根据密度公式可知，水的体积为
由V=Sh可知，水柱的高度为
容器中未放物体时，水对容器底的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
答：容器中未放物体时，水对容器底的压强2000Pa；
（2）解：木块漂浮时F浮=G=6N
则浸入水的体积为
正方体A的边长为10cm，漂浮时，露出的木块高度为
木块从漂浮到完全浸没在水中的过程中，木块下降的距离
该过程中重力做的功W=Gh=6N×0.02m=0.12J
答：A从漂浮到完全浸没在水中的过程中重力所做的功为0.12J；
（3）解：①当ρB≥ρ水时，B竖直放入容器内，假设B浸没在水中，且水深度为h2，由体积关系得h2S容-VB=4000cm3
代入数据得h2×200cm2-50cm2×12cm=4000cm3
解得h2=23cm，因为h2>hB，所以假设成立，水对容器底部的压强p'=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.23m=2.3×103Pa
因为ρB≥ρ水，两边同时乘以圆柱体B的体积可得mB=ρBVB≥ρ水VB=1g/cm3×50cm2×12cm=600g
所以当m0≥600g时，压强p=2.3×103Pa。
②当0<ρB<ρ水时，B竖直放入容器内会漂浮，由体积关系得h2S容-V排=4000cm3
代入数据可得①
物体B漂浮，物体B受到的浮力和重力相等，设mB的单位是g，所以ρ水gV排=GB=mB×10-3kg×g
解得②
此时水对容器底的压强p=ρ水gh2③
把②代入①，再把①代入③，可得p=(2000+0.5mB)Pa
因为实心圆柱体B质量为m0g，所以p=(2000+0.5m0)Pa
所以当0
（2）根据木块漂浮时F浮1=G以及阿基米德原理算出木块浸入水的体积，根据算出木块露出的木块高度，由算出木块从漂浮到完全浸没在水中的过程中木块下降的距离，根据W=Gh算出该过程中重力做的功。
（3）当物体B的密度大于或等于水的密度时，物体放在水中会下沉，假设完全浸没求出水的深度，如果水深小于B的高度，说明假设错误，否则假设正确。求出水的深度，根据液体压强公式求出容器底受到的压强。当物体B的密度小于水的密度时，物体放在水中会漂浮，求出水的深度，根据二力平衡求出物体排开水的体积，利用液体压强公式，联立方程求解压强和质量的关系。
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