1、2023年中考物理一轮复习:机械功和机械能计算 专项练习题1.(2022上海)用大小为5牛的水平方向的拉力 F 使重力为 20 牛的物体在 10 秒内匀速运动 10 米,求这段时间里物体拉力 F做的功 W 和功率 P。2.(2022深圳)一校车质量为30t,车轮与地面总接触面积为0.5m2,水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍,校车匀速行驶200米,问:(1)求车对地面的压强;(2)校车2小时内行驶了150km,问平均速度超不超过限速(限速80km/h);(3)整个过程牵引力做功多少?3.(2022沈阳)周末小雨在家通过举哑铃来锻炼身体。小雨的质量为50kg,他双脚站立在水平地面上,
2、两鞋底与地面的受力面积为400cm2。单臂举起2kg哑铃,每次举起的高度为0.4m,所用时间为2s。(g取10N/kg)求:(1)小雨的重力;(2)小雨举着哑铃静止不动时,他对水平地面的压强;(3)哑铃被匀速举起一次,克服哑铃重力做的功及其功率。4.(2022绍兴)长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块,当F为3牛时,木块静止;当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推木块B使其仍做勾速直线运动直到掉落。(1)推力为3牛时,AB整体受到摩擦力为_牛。(2)木块A在桌面上匀速运动的速度大小为_米/秒。(3)从开始推动到木块B掉落
3、的过程中,推力共做功_焦。5.(2022北部湾)第十二届中国(南宁)国际园林博览会为打造“智慧园博”,引入纯电动无人驾驶观光车,供市民免费乘坐游览,如图所示。若观光车与乘客总质量为600kg,轮胎与地面的总接触面积为0.02m2,在园内某段平直路面上匀速行驶30m,用时10s,牵引力为2103N,求:(1)观光车行驶的速度;(2)牵引力做的功;(3)观光车静止在水平地面上时对地面的压强。6.(2022重庆A)“共建卫生城市,构建美好家园”,如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情段。某次喷酒完后,该车在的牵引力作用下,匀速通过200m的平直道路用时20s。求:(1)此过程中该车的速度;(2)
4、此过程中该车牵引力的功率。7.(2022济宁)为支援上海疫情防控、保障民生,蔬菜运输车(如图所示)从山东寿光出发,历经9小时15分钟,行程777公里,于4月18日上午8点抵达上海徐汇区。该蔬菜运输车总质量为31t,轮子与地面的总接触面积为6200cm2。(g取10N/kg)求:(1)运输车全程的平均速度;(2)运输车对水平路面的压强;(3)在某段平直公路上,运输车匀速行驶9km用时6min,受到的阻力为2.6103N,则运输车牵引力做功的功率。8.(2022湖南怀化)2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车(如图所示),该车排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发
5、展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5103kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍,在0.5h内行驶了28km的路程,消耗的氢能源为0.4kg(不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响)。求该测试过程中氢燃料电池车:(已知q氢=1.4108J,g取10N/kg)(1)行驶的平均速度为多少km/h;(2)牵引力做功;(3)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。9.(2022益阳)为了实现节能减排,我市很多出租车都换成了燃气汽车。一辆出租车气罐中充有的压缩天然气,天然气的热值为,若天然气完全燃烧后产生的热量有30%用于出租车牵引力做功,出租车行驶过程中受到的平均阻力为。求:(1
6、)出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q;(2)气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s。10.(2022山东泰安)电动车是人们便捷出行的交通工具。某人骑着电动车在水平路面上沿直线行驶了,已知他和电动车的总重力为,轮胎和地面的总接触面积为。假定骑行过程中电动车的牵引力恒为,在此骑行过程中,求:(1)牵引力做的功;(2)电动车对水平路面的压强。11.(2022聊城)食物也是一种“燃料”,释放化学能的过程不断地发生在人体内,提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。(1)某种油炸食品,每可提供的能量约为,假设这些能量全部被质量为、温度为的水吸收
7、,可使这些水的温度升高到多少摄氏度?(2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则能把多少千克的物体提升?(取)12.(2022黑龙江牡丹江、鸡西地区)如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物,现将质量为1t的货物匀速提高1.5m用时5s。试求:(1)货物上升的速度是多少?(2)货物所受到重力是多少?(3)叉车提升货物时对货物所做的功是多少?(4)叉车提升货物的功率是多少?13.(2022贵州黔东南)据新华社报道,5月31日上午,贵阳至黄平高速公路全线通车。贵黄高速的通车,将极大地方便沿线群众出行,提升贵阳市、黔南州、黔东南州至长江三角洲、长株潭城市群通道运输能力,对完善全省高速公路网络、推动沿线资
8、源开发、振兴乡村经济提供强有力的交通支撑。贵黄高速主线全长120.6公里,设计时速100公里。周末,小明与他爸爸从黄平开着小汽车到贵阳游玩,人和车的总质量为1.5t,四轮与地面接触总面积为200cm2。若小汽车在行驶过程中受到的阻力是人和车总重力的0.04倍(取g=10N/kg),求:(1)因车发生故障,当车停在水平的应急道上(人未下车)时,车对水平地面的压强;(2)若该车在某平直路段以72km/h的速度匀速行驶了25s,此过程小汽车牵引力的功率。14.(2022河南)小明在科技博览会上参加义务劳动,需要把一个质量为12kg的展品从地面搬到高1.2m的展台上,如图所示。g取10N/kg。(1)
9、要把展品从地面搬到展台上,他至少需要对展品做多少功?(2)展台台面承受的压强不能超过40kPa,如果把展品放到水平台面上,展品与台面的接触面积是40cm2,台面会不会被压坏?请通过计算说明。(3)展品展示时,要求台面水平。请你简述一种检验台面是否水平的操作方法。15.(2022湘潭)如图1,从深井中匀速提取泥土,动滑轮和筐总重力为30N。图2是某次拉力做的功W随绳自由端拉下的长度s变化的关系。不计绳重和摩擦,求:(1)当s为10m时,由图2可知拉力做了_J的功,筐和泥土上升了_m;(2)拉力为_N,筐中泥土的重力是_N;(3)本次利用该装置提升泥土的机械效率_。16.(2022江苏泰州)如图,
10、工人用动滑轮提升重为800N的物体,所用拉力为F,物体以0.2m/s的速度匀速上升,此时动滑轮的机械效率为80%,不计绳重和摩擦。求:(1)物体在10s内上升的高度;(2)工人对绳端的拉力;(3)当被提升的物重增大为1000N时,工人对绳端的拉力。17.(2022江苏扬州)某同学锻炼时,双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手掌支撑在竖直墙壁上,手臂水平,A为人体重心所在位置。此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示,不计墙壁对手掌的摩擦力。(1)以O为支点,请在图中作出动力F的力臂l;( )(2)该同学质量为50kg,则墙壁对人的支撑力约为_N;(3)若增大脚尖与墙壁的距离,手臂仍然水平支撑在墙壁上,支
11、撑力F如何变化?_,并说明理由_。18.(2022天津)图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠杆,若动力F1为200N,动力臂l1为1.2m(图中未画出),阻力臂l2为0.06m,不计道钉撬自身重力。(1)在图中画出动力臂l1;(2)求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。19.(2022湖北宜昌)如图甲,宜昌市某中学学生在课外实践活动中对滑轮组进行了探究。他们自制滑轮组的简化图如图乙所示,小华利用此滑轮组用时10s将小军匀速提升了50cm,称得小军的质量为54kg,动滑轮组的质量为6kg。g=10N/kg,不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦,求:(1)小华的拉力是多少?(2)小华拉力的功率是
12、多少?(3)此过程中滑轮组的机械效率是多少?20.(2022毕节)如图,一辆货车匀速从山底A开到山顶B。货车重为5.0104N,发动机的功率50kW保持不变,山坡AB长2000m,高h为300m,牵引力保持2.5104N不变,不计空气阻力。求:(1)汽车从山底开到山顶所做的有用功。(2)山坡的机械效率。(3)汽车在山坡上行驶时的摩擦力。21.(2022常州)2022年4月,一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅,被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中,利用如图所示的滑轮组,在40s时间内,救援人员用500N的拉力拉动绳端,把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg,问,
13、此过程中:(1)滑轮组对海豚做的有用功有多大?(2)拉力做功的功率有多大?(3)滑轮组的机械效率有多大?22.(2022大连)如图所示,某工人利用滑轮组将一个重为900N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中,绳子自由端所受的拉力为F,滑轮组的机械效率为75%,试求:(1)货箱上升的速度是多少?(2)有用功是多少?(3)拉力F是多少?23.(2022宿迁)如图小明拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长度、高度的斜坡路面,用时10s,若此过程拉力F方向沿斜面向上,大小为125N。行李箱放在水平地面时与地面接触面积为,()。求:(1)行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强;(2)小明
14、对行李箱做的有用功和斜面的机械效率;(3)拉力F做功的功率。24.(2022荆州)某项目建设中,工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m,用时10s。电动机的输出功率恒定为600W,不计绳重和摩擦,g=10N/kg。求:(1)建筑材料上升的速度;(2)10s内电动机输出的总功;(3)动滑轮所受的重力;(4)若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时,机械效率是90%,则该建筑材料上升的速度。25.(2022玉林)如图所示,质量为200g的小车从斜面顶端由静止下滑,图中显示小车到达A、B、C三处的时刻(数字分别表示“时:分:秒”)。问:(1)小车通过段、段的路程分别为多少m?(2)
15、小车通过段的平均速度为多少m/s?(3)小车重力在段所做的功比在段所做的功多几分之几?26.(2022毕节)图甲是“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验装置图,小宇用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,弹簧测力计的示数如图乙,木块在01s做加速运动,在13s以速度0.2m/s做匀速直线运动。(1)在01s内木块受到的滑动摩擦力为 N。(2)在13s内,拉力的功率为 W。(3)3s钟后,物体不受拉力,也不会立即停止运动,是因为物体具有 。27.(2022山东临沂)为保障今年夏粮丰收增产,我市部分县区利用植保无人机对小麦开展“一喷三防”喷洒作业。如图所示。某品牌植保无人机,加满农药和汽油后总质量为20
16、kg,底部支架与水平地面的接触面积为50cm2。在某次喷洒作业中,该无人机以5m/s的水平速度匀速喷洒3min,消耗汽油100mL。已知汽油的密度为0.71103kg/m3,其热值为4.6107J/kg,g取10N/kg,求无人机:(1)起飞前对水平地面的压强;(2)3min内飞行的水平路程;(3)3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量。28.(2022杭州)为弘扬红军长征精神,铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像。为确保运输与安装的安全,需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方法如图乙所示,将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上,测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175cm
17、。用数据线分别连接两边支架上的压力传感器,测出A处和B处受到的压力FA和FB(可通过显示器直接读取压力大小),其测量值如表所示。(1)雕像受到的重力为多少?(2)雕像重心距脚后跟B处的距离是多少?压力显示器读数/NFA3200FB240029. (2022北京)俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图23甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,她的身体与地面平行,可抽象成如图23乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,对手的力作用在B点,小京的重心在A点。已知小京的体重为750N,OA长为1m,OB长为1.5m。(1)图23乙中,地面对手的力F1与
18、身体垂直,求F1的大小;(2)图24所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时她的身体姿态与图23甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F2与他的身体垂直,且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。30.(2022福建)如图是一款能自动浮沉的潜水玩具,正方体潜水器内装有智能电磁铁,将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中,容器放置在水平铁板上,不计容器的重力。潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离l,自动调节电磁铁电流大小,改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。闭合开关前,潜水器处于漂浮状态。闭合开关,潜水器启动后先匀速下沉,完全浸入水中后,变为加速下沉直至容器底部,下
19、沉全过程F随l变化的关系保持不变,水深变化的影响忽略不计。已知潜水器的边长为10cm,重为5N,容器的底面积为1000cm2,水深为25cm。求:(1)潜水器漂浮时受到的浮力;(2)下沉全过程潜水器重力所做的功;(3)潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。31.(2022内蒙古包头)如图所示,5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1h能够雾化消毒液的体积。(g取10N/kg)水箱容积额定雾化量自身重力履带总触地面积20L10L/h500N200cm2(1)求机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压
20、强;(2)未装消毒液,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,求牵引力做的功;(3)装满消毒液,机器人总重力增加了160N,以额定雾化量消毒一段时间后,机器人对水平地面的压强减小了2103Pa,求此次消毒所用的时间。32.(2022通辽)一辆5G无人环卫车,质量为460kg,车与地面的总接触面积为200cm2,在水平路面上匀速直线行驶过程中阻力为车所受重力的,g取10N/kg。(1)该车静止时对水平路面的压强是多大?(2)该车在水平路面上沿直线匀速行驶3000m时,牵引力做了多少功?若功率相同的燃油汽车以相同的速度行驶相同的路程,消耗的汽
21、油为0.6kg,此燃油汽车的效率是多少?(q汽=4.6107J/kg)33.(2022黔西南)某电动汽车的一些性能参数如表所示。载上总质量为210kg的司乘人员后,汽车轮胎与地面的总接触面积为6.4dm2。若电动机以50kW功率驱动汽车在平直道路上以90km/h的速度匀速行驶25km,驱动效率为80%。求:性能参数整车质量1390kg最高时速130km/h续驶里程150200km电动机最大功率70kW电池容量45kWh(1)载上司乘人员后,汽车静止时轮胎对水平地面的压强。(2)电动机在这段时间内所做的功。(3)汽车在这段道路上行驶时受到的阻力。34.(2022广安)某校科技小组,设计了如图所示
22、的一套从水中打捞物体的简单滑轮组装置,动滑轮的重力为50N,物体A的密度为1.5103kg/m3,体积为0.04m3;通过滑轮组把A从水中匀速提升(A始终未露出水面),不计绳重、摩擦及水的阻力,水=1103kg/m3,g=10N/kg。求:(1)A浸没在水中所受浮力;(2)A露出水面前,滑轮组的机械效率;(3)若人的重力为625N,与水平地面的接触面积为500cm2,人对地面的压强。35.(2022大庆)如图所示,容积很大的长方形水银槽,上方竖直放置一个足够长且两端开口的细玻璃管。管内壁光滑,初始状态管内紧贴水银面有一质量不计、横截面积S=1.0cm2的活塞,活塞不漏气,现用力将活塞缓慢匀速提
23、升(忽略槽内水银液面高度变化)。已知水银密度=13.6103kg/m3,当地大气压p=1.0105Pa,g=10N/kg。求:(1)细玻璃管内水银面上升的最大高度h0(结果保留两位小数);(2)活塞上升高度为40cm时,作用在活塞上的拉力大小;(3)活塞上升高度为100cm时,作用在活塞上的拉力大小。36.(2022娄底)如图所示为大疆航拍无人机,由于体积小,操控安全方便,拍摄效果好,深受摄影爱好者喜欢,下表是它的部分技术参数。总质量(含电池及桨)900g四脚着地总面积5cm2最大上升速度8m/s电池容量5000mAh最大水平飞行速度21m/s正常工作电压15V最大上升高度8000m飞行时间约
24、46min(1)该无人机重为多少牛顿;(2)无人机四脚着地平放在地面上时,对地面的压强为多少;(3)无人机以最大水平飞行速度匀速飞行420米所用时间是多少;(4)电池充满后储存的电能是多少焦耳;(5)某次航拍过程中,无人机以8m/s的速度匀速竖直上升,正常工作时它将电能转化为机械能的效率为80%,则该过程中无人机电池工作电流多大。(不计空气阻力)37.(2022丽水)如图甲是清代的手持消防水枪,它在消防灭火中发挥过一定作用,其部分结构如图乙:枪身由内外两个套筒组成,外筒底部是进水口,内筒顶端是喷水口、底部有活塞。使用时将进水口浸没在水中,先向上提内筒吸水,再向下压内筒喷水,如此反复。(1)原理
25、分析使用消防水枪吸水时,主要是利用了_。(2)方案设计如图丙和丁是小丽设计的消防水枪进水口的两种结构,合理的是_。(3)尝试实践为了解消防水枪的使用效果,小丽和小科仿制了消防水枪并进行演示,用30秒将20千克水喷到15米高处,求他们对水做功的功率。_。38.(2022齐齐哈尔)如图所示是我国研发生产某型号航拍无人机。无人机起飞前,放在地面上要确保四脚着地。启动后,利用遥控器可对它进行控制。无人机的参数如下表:机身总质量/kg3.6四脚着地总面积/12电池充调电后储存的电能108000最大水平速度/()6机身尺寸/mm400300200最大上升速度/()1.5求:(1)无人机所受重力是多少?(2
26、)无人机启动前,四脚着地静止停放在水平地面上,此时无人机对地面的压强是多少?(3)无人机以最大上升速度匀速竖直升高30米,要飞行多长时间?(4)无人机从50米高空降落到地面,重力做功是多少?39.(2022四川达州)某兴趣小组设计了一个水塔水位监测装置,图甲是该装置的部分简化模型,轻质硬杆AB能绕O点无摩擦转动,AOOB=23,物体N是一个不吸水的柱体,打开阀门,假定水的流量相同,物体M对压力传感器的压强p与水流时间t的关系如图乙所示,t2时刻装置自动报警,t3时刻塔内水流完,杠杆始终在水平位置平衡。已知正方体M的密度为6103kg/m3,棱长为0.1m,悬挂物体M、N的轻质细绳不可伸长,g取
27、10N/kg,水=1.0103kg/m3,单位时间内水通过阀门处管道横截面的体积为水的流量,求:(1)物体M的重力大小;(2)t1时刻杠杆A端所受拉力大小;(3)物体N的密度。40.(2022湖南衡阳)小王同学学习了压强和浮力的知识后,自己设计了一个体验实验装置,该装置的轴剖面图如图甲所示。放在水平桌面上的薄壁容器由上下两个柱状体组合而成,下部分容器横截面积,高度,上部分容器横截面积,高度,容器的质量为0.1kg,图乙是容器的立体图。另有一圆柱形实心铁棒,铁棒横截面积,长度l=0.1m。用细绳绕过定滑轮连接铁棒,细绳另一端有一控制铁棒缓慢升降和暂停装置(图中未画出),铁棒置于容器口的上方,向容
28、器内注入深度的水,缓慢计铁棒下降,直至完全浸没后铁棒停止下降,铁棒始终保持竖直且未与容器底部接触。()。求:(1)注入的水质量是多少kg;(2)铁棒所受浮力的大小;(3)桌面所受的压力的大小;(4)水对容器底部的压力,通过计算比较与的大小。41.(2022潍坊)图甲是某卫生间马桶水箱的进水调节装置,图乙为其结构示意图,浮臂AB可视为绕点转动的杠杆,A端通过细连接杆AC与柱状浮筒连接,浮筒质量为,端通过细连接杆BD与圆饼状止水阀连接,止水阀上下表面积与进水管口面积均为。当水箱中无水或水量较少时,止水阀打开,水从进水管流进水箱。水位达到一定高度时,浮筒推动杠杆,使止水阀刚好堵住进水管,停止进水,此
29、时AB处于水平位置,连接杆竖直,大气压强,进水管中水压。除浮筒外其它装置所受重力不计,忽略所有摩擦,g取,水的密度。刚停止进水时,求:(1)浮筒所受重力;(2)进水管中的水对止水阀的压力;(3)连接杆BD对止水阀的压力;(4)浮筒排开水的体积。42.(2022广州)如图1,工人将重500N的货物推入静止的货柜中(忽略空气阻力,g取10Nkg)。(1)在斜面上货物受到沿斜面向上250N的推力F。从P点匀速运动到Q点用时4s。求此过程F的功率;( )斜面的机械效率。( )(2)在货柜的同一水平底面上,货物受到水平向右100N的推力F,从A点匀速运动到B点用时1s,在B点撤去F,货物持续运动0.5s
30、停在D点;用“”表示货物,在方框中画出货物在O点的受力示意图;( )货物到A点时为计时起点,在图2中面出01.2s货物所受摩擦力大小随时间变化的图象;( )(3)图3中的尾板等效成图4中以O为支点的杠杆,处于水平静止,尾板自重为G、受到绳的拉力为F(忽略绳重):在图4中画出F的力臂l;( )绳长一定,绳按图5方式悬挂,尾板仍处于水平静止,则此时尾板受到绳的拉力F4_ F3(选填“”、“=”、“”)。参考答案1.(2022上海)用大小为5牛的水平方向的拉力 F 使重力为 20 牛的物体在 10 秒内匀速运动 10 米,求这段时间里物体拉力 F做的功 W 和功率 P。【答案】50J;5W2.(20
31、22深圳)一校车质量为30t,车轮与地面总接触面积为0.5m2,水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍,校车匀速行驶200米,问:(1)求车对地面的压强;(2)校车2小时内行驶了150km,问平均速度超不超过限速(限速80km/h);(3)整个过程牵引力做功多少?【答案】(1)6105Pa;(2)不超过;(3)1.8106J3.(2022沈阳)周末小雨在家通过举哑铃来锻炼身体。小雨的质量为50kg,他双脚站立在水平地面上,两鞋底与地面的受力面积为400cm2。单臂举起2kg哑铃,每次举起的高度为0.4m,所用时间为2s。(g取10N/kg)求:(1)小雨的重力;(2)小雨举着哑铃静止不
32、动时,他对水平地面的压强;(3)哑铃被匀速举起一次,克服哑铃重力做的功及其功率。【答案】(1)500N;(2)1.3104Pa;(3)8J,4W4.(2022绍兴)长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块,当F为3牛时,木块静止;当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推木块B使其仍做勾速直线运动直到掉落。(1)推力为3牛时,AB整体受到摩擦力为_牛。(2)木块A在桌面上匀速运动的速度大小为_米/秒。(3)从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功_焦。【答案】 . 3 . 0.05 . 1.25.(2022北部湾)第十二届中国
33、(南宁)国际园林博览会为打造“智慧园博”,引入纯电动无人驾驶观光车,供市民免费乘坐游览,如图所示。若观光车与乘客总质量为600kg,轮胎与地面的总接触面积为0.02m2,在园内某段平直路面上匀速行驶30m,用时10s,牵引力为2103N,求:(1)观光车行驶的速度;(2)牵引力做的功;(3)观光车静止在水平地面上时对地面的压强。【答案】(1)3m/s;(2)6104J;(3)3105Pa6.(2022重庆A)“共建卫生城市,构建美好家园”,如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情段。某次喷酒完后,该车在的牵引力作用下,匀速通过200m的平直道路用时20s。求:(1)此过程中该车的速度;(2)
34、此过程中该车牵引力的功率。【答案】(1)10m/s;(2)4104W7.(2022济宁)为支援上海疫情防控、保障民生,蔬菜运输车(如图所示)从山东寿光出发,历经9小时15分钟,行程777公里,于4月18日上午8点抵达上海徐汇区。该蔬菜运输车总质量为31t,轮子与地面的总接触面积为6200cm2。(g取10N/kg)求:(1)运输车全程的平均速度;(2)运输车对水平路面的压强;(3)在某段平直公路上,运输车匀速行驶9km用时6min,受到的阻力为2.6103N,则运输车牵引力做功的功率。【答案】解:(1)蔬菜运输车的运行时间为t9小时15分钟9.25h,运输车全程的平均速度为:v84km/h;(
35、2)蔬菜运输车满载时车对水平路面的压力:FG总m总g31103kg10N/kg3.1105N;满载时车对地面的压强;p5105Pa;(3)蔬菜运输车做匀速直线运动,F牵F阻2.6103N,蔬菜运输车牵引力做的功为:WF牵s2.6103N9103m2.34107J;运输车牵引力做功的功率为:P6.5104W。答:(1)运输车全程的平均速度为84km/h;(2)运输车对水平路面的压强为5105Pa;(3)在某段平直公路上,运输车匀速行驶9km用时6min,受到的阻力为2.6103N,则运输车牵引力做功的功率为6.5104W。8.(2022湖南怀化)2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池
36、车(如图所示),该车排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5103kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍,在0.5h内行驶了28km的路程,消耗的氢能源为0.4kg(不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响)。求该测试过程中氢燃料电池车:(已知q氢=1.4108J,g取10N/kg)(1)行驶的平均速度为多少km/h;(2)牵引力做功;(3)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。【答案】(1)56km/h;(2)2.8107J;(3)50%9.(2022益阳)为了实现节能减排,我市很多出租车都换成了燃气汽车。一辆出租车
37、气罐中充有的压缩天然气,天然气的热值为,若天然气完全燃烧后产生的热量有30%用于出租车牵引力做功,出租车行驶过程中受到的平均阻力为。求:(1)出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q;(2)气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s。【答案】(1);(2)10.(2022山东泰安)电动车是人们便捷出行的交通工具。某人骑着电动车在水平路面上沿直线行驶了,已知他和电动车的总重力为,轮胎和地面的总接触面积为。假定骑行过程中电动车的牵引力恒为,在此骑行过程中,求:(1)牵引力做的功;(2)电动车对水平路面的压强。【答案】(1);(2)11.(2022聊城)食物也是一种“燃料”,释放化学能的过程不
38、断地发生在人体内,提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。(1)某种油炸食品,每可提供的能量约为,假设这些能量全部被质量为、温度为的水吸收,可使这些水的温度升高到多少摄氏度?(2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则能把多少千克的物体提升?(取)【答案】(1);(2)12.(2022黑龙江牡丹江、鸡西地区)如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物,现将质量为1t的货物匀速提高1.5m用时5s。试求:(1)货物上升的速度是多少?(2)货物所受到重力是多少?(3)叉车提升货物时对货物所做的功是多少?(4)叉车提升货物的功率是多少?【答案】(1)0.3m/
39、s;(2)104N;(3)1.5104J;(4)3103W13.(2022贵州黔东南)据新华社报道,5月31日上午,贵阳至黄平高速公路全线通车。贵黄高速的通车,将极大地方便沿线群众出行,提升贵阳市、黔南州、黔东南州至长江三角洲、长株潭城市群通道运输能力,对完善全省高速公路网络、推动沿线资源开发、振兴乡村经济提供强有力的交通支撑。贵黄高速主线全长120.6公里,设计时速100公里。周末,小明与他爸爸从黄平开着小汽车到贵阳游玩,人和车的总质量为1.5t,四轮与地面接触总面积为200cm2。若小汽车在行驶过程中受到的阻力是人和车总重力的0.04倍(取g=10N/kg),求:(1)因车发生故障,当车停
40、在水平的应急道上(人未下车)时,车对水平地面的压强;(2)若该车在某平直路段以72km/h的速度匀速行驶了25s,此过程小汽车牵引力的功率。【答案】(1);(2)14.(2022河南)小明在科技博览会上参加义务劳动,需要把一个质量为12kg的展品从地面搬到高1.2m的展台上,如图所示。g取10N/kg。(1)要把展品从地面搬到展台上,他至少需要对展品做多少功?(2)展台台面承受的压强不能超过40kPa,如果把展品放到水平台面上,展品与台面的接触面积是40cm2,台面会不会被压坏?请通过计算说明。(3)展品展示时,要求台面水平。请你简述一种检验台面是否水平的操作方法。【答案】(1)144J;(2
41、)台面不会被压坏;(3)利用水平仪检测平面是否水平15.(2022湘潭)如图1,从深井中匀速提取泥土,动滑轮和筐总重力为30N。图2是某次拉力做的功W随绳自由端拉下的长度s变化的关系。不计绳重和摩擦,求:(1)当s为10m时,由图2可知拉力做了_J的功,筐和泥土上升了_m;(2)拉力为_N,筐中泥土的重力是_N;(3)本次利用该装置提升泥土的机械效率_。【答案】 . 1250 . 5 . 125 . 220 . 88%16.(2022江苏泰州)如图,工人用动滑轮提升重为800N的物体,所用拉力为F,物体以0.2m/s的速度匀速上升,此时动滑轮的机械效率为80%,不计绳重和摩擦。求:(1)物体在
42、10s内上升的高度;(2)工人对绳端的拉力;(3)当被提升的物重增大为1000N时,工人对绳端的拉力。【答案】(1);(2);(3)17.(2022江苏扬州)某同学锻炼时,双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手掌支撑在竖直墙壁上,手臂水平,A为人体重心所在位置。此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示,不计墙壁对手掌的摩擦力。(1)以O为支点,请在图中作出动力F的力臂l;( )(2)该同学质量为50kg,则墙壁对人的支撑力约为_N;(3)若增大脚尖与墙壁的距离,手臂仍然水平支撑在墙壁上,支撑力F如何变化?_,并说明理由_。【答案】 . . 187.5 . 支撑力F变大 . 动力臂变小,阻力臂边长,阻力大
43、小不变18.(2022天津)图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠杆,若动力F1为200N,动力臂l1为1.2m(图中未画出),阻力臂l2为0.06m,不计道钉撬自身重力。(1)在图中画出动力臂l1;(2)求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。【答案】(1) ;(2)4103N19.(2022湖北宜昌)如图甲,宜昌市某中学学生在课外实践活动中对滑轮组进行了探究。他们自制滑轮组的简化图如图乙所示,小华利用此滑轮组用时10s将小军匀速提升了50cm,称得小军的质量为54kg,动滑轮组的质量为6kg。g=10N/kg,不计绳重和滑轮与绳之间的摩擦,求:(1)小华的拉力是多少?(2)小华拉力的
44、功率是多少?(3)此过程中滑轮组的机械效率是多少?【答案】(1)100N;(2)30W;(3)90%20.(2022毕节)如图,一辆货车匀速从山底A开到山顶B。货车重为5.0104N,发动机的功率50kW保持不变,山坡AB长2000m,高h为300m,牵引力保持2.5104N不变,不计空气阻力。求:(1)汽车从山底开到山顶所做的有用功。(2)山坡的机械效率。(3)汽车在山坡上行驶时的摩擦力。【答案】解:(1)牵引力做的有用功:W有用Gh5.0104N300m1.5107J;(2)汽车从山底开到山顶所做的总功为:W总Fs2.5104N2000m5107J;山坡的机械效率为:100%30%;(3)
45、额外功为:W额W总W有用5107J1.5107J3.5107J,由W额fs可得汽车在山坡上行驶时的摩擦力:f1.75104N。答:(1)汽车从山底开到山顶所做的有用功为1.5107J;(2)山坡的机械效率为30%;(3)汽车在山坡上行驶时的摩擦力为1.75104N。21.(2022常州)2022年4月,一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅,被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中,利用如图所示的滑轮组,在40s时间内,救援人员用500N的拉力拉动绳端,把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg,问,此过程中:(1)滑轮组对海豚做的有用功有多大?(2)拉力做功的功率有多大?(3)滑轮组的机械效率有多大?【答案】(1)3.6103J;(2)100W;(3)90%22.(2022大连)如图所示,某工人利用滑轮组将一个重为900N的货箱在6s内匀速提升
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