2019年中考物理试题分类汇编——功、功率计算专题版含答案.doc

2019年中考物理试题专题训练功、功率计算专题1.（2019广东，25）如图所示，质量为960kg、底面积为0.5m2的石材A放在水平地面上，利用滑轮组水平拉动A，使其在20s的时间内匀速向墙靠近了4m，水平拉力F500N，不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦，g取10N/kg。求：（1）A对水平地面的压强；（2）A在运动过程中受到摩擦力的大小：（3）拉力F的功率。2.（2019北部湾，28）我们在超市购物时，常常使用购物车，已知购物车的质量为10kg，小明用10N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4m，用时4s，求：（1）购物车的重力；（2）推力所做的功；（3）推力的功率。3.（2019安顺，19）如图所示，水平桌面上放置一圆柱形容器，其内底面积为200cm2，容器侧面称近底部的位置有一个由阀门K控制的出水口，均匀物体A是边长为10cm的正方体，用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止，此时物体A有的体积露出水面，细线受到的拉力为12N，容器中水深为18cm。已知细线能承受的最大拉力为15N，打开阀门K，使水缓慢流出，当细线断裂时立即关闭阀门K，关闭阀门K时水流损失不计，细线断裂后物体A下落过程中不翻转，物体A不吸水。（1）从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中，求重力对物体A所做的功。（2）物体A下落到容器底部稳定后，求水对容器底部的压强。（3）阅读后解答：当细线断裂后，物体A所受重力与浮力将不平衡，物体A所受重力与浮力之差称为物体A所受的合外力F（不计水对物体A的阻力），由牛顿第二定律可知：所受的合外力会使物体产生运动的加速度a，并且合外力与加速度之间关系式为：Fma（式中的F单位为N，a的单位为m/s2，m为物体的质量，其单位为kg）通过阅读以上材料，求物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中加速度a的大小。4.（2019黄石，21）圆柱形容器内有未知液体，一个边长为10cm的实心正方体金属块，用绳子系住，静止在容器底部，此时容器底部液体压强为6400Pa，液面距底部高度h为40cm，如图所示，用力竖直向上以2cm/s的速度匀速提起金属块。（g取10N/kg不计液体阻力）（1）未知液体的密度？（2）金属块未露出液面前，金属块所受浮力。（3）若金属块重66N，在匀速提升5s过程中拉力所做的功。5.（2019孝感，16）一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50kW（油的热值是5.0107J/kg，g10N/kg），求：（1）货车受到的牵引力；（2）货车匀速行驶的速度；（3）货车发动机的效率。6.（2019绵阳，22）为减少碳排放，国家鼓励发展电动车。综合续航里程是电动车性能的重要指标，我国目前测试综合续航里程的标准是：电动车充满电后，重复以下一套循环，将电能耗尽后实际行驶的里程就是综合续航里程。一套循环：由4个市区工况与1个市郊工况组成。市区工况是模拟在市区速度较低的情况，每1个市区工况平均时速18km/h，行驶时间200s；市郊工况是模拟交通畅通的情况，每1个市郊工况平均时速64.8km/h，行驶时间400s。国产某型号的电动汽车有四个相同的轮胎，空载整车质量2400kg，在水平地面上时每个轮胎与地面的接触面积是0.06m2，使用的液冷恒温电池包充满电后蓄电池电能是70kWh。某次测试，在市区工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是480N，在市郊工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是600N，测得的综合续航里程是336km。g 取10N/kg。求：（1）空载时轮胎对地面的压强。（2）本次测试中，完成1个市区工况，电动汽车牵引力做的功。（3）本次测试中，完成一套循环，电动汽车平均消耗多少kWh的电能。7.（2019阜新，22）一辆挂有绿色号牌的四轮电动汽车，以54km/h的速度在水平地面沿直线匀速行驶了6min，行驶时所受阻力为自重的0.05倍（g取10N/kg）求：（1）电动汽车在6min内通过的路程。（2）已知该车静止时对地面的压强是1.5106Pa，每个轮胎与地面的接触面积为20cm2，求空车的质量。（3）在水平地面匀速行驶的过程中，该电动汽车牵引力做功的功率。8.（2019德阳，21）汽车尾气是大气的重要污染源，而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距60km，一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动，先加速运动2min，然后以恒定速度匀速运动21min，最后做减速运动2min到达成都站停住。（1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少m/s?（2）若动车组的平均牵引力为2.8105N，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少W?（3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是多少kg。（燃油公共汽车每做1J功排放气体污染物310-6g）9.（2019常德，28）(7分)如图甲所示，柳叶湖大桥让常德市区交通变得便捷的同时也成为了一道亮丽的风景。小洋暑假里在常德欢乐水世界游玩后乘小汽车返回市区，需要从平直的道路驶上柳叶湖大桥。已知小汽车(含乘客)总质量为2.5103kg，以18m/s的速度在的引桥上匀速行驶，如图乙所示，此过程中小汽车的功率为36kW，可以将引桥近似看成一个倾角较小的斜面，此斜面的长度为400m，高度为12m。（1）如果小汽车与地面的接触面积为0.05m2，它静止在水平路面上对地面的压强为多大?（2）大桥引桥的机械效率为多大?（3）小汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力(空气阻力忽略不计)为多大?10.（2019安徽，21）如图所示，水平地面上一个重为50 N 的物体，在大小为10 N 的水平拉力下作用下 ， 向左做匀速直线运动 ， 在 5 s 的时间内通过的距离为2 m。求物体运动过程中：( 1 ) 所受摩擦力的大小 ( 2 ) 拉力F做功的功率11.（2019包头，13）圆柱形容器置于水平地面（容器重忽略不计），容器的底面积为0.2，内盛30cm深的水。现将一个底面积400、体积4000均匀实心圆柱体放入其中。如图甲所示，物体漂浮在水面，其浸入水中的深度为5cm；当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力F以后，物体最终恰好浸没于水中静止，如图乙所示。（，g取10N/kg）则：（1）物体受到的重力是多少？（2）物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少？（3）从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力F做了多少功？12.（2019贵阳，29）体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远，这是什么原因呢？小明向老师请教，老师说：这是常见的一种抛体运动，将足球以一定的速度向斜上方踢出，足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图甲所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做抛射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若不计空气阻力，请回答下列问题：（1）足球的质量是0.4kg，它受到的重力是多少？（取g = 10N/kg）（2）若足球从地面踢出时具有的动能是120J，踢出后能达至的最大高度是5m，足球在最高点时具有的动能是多少？（3）若足球的射程x与抛出速度v、抛射角之间满足公式x=，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45o角踢出，足球的射程是多少？（取g=10N/kg）（4）足球以30o抛射角踢出，其动能Ek随水平位置S变化关系的图像如图乙所示。若该球在同一位置以60o抛射角且与前次大小相同的速度踢出，请你在答题卡的同一坐标中画出此次足球的动能随水平位置变化关系的大致图像。13.（2019鸡西，35）平衡车作为一种新兴的代步工具，深得年轻人的喜欢，小华最近购入一台平衡车，他仔细阅读此款平衡车的说明书，主要参数如下：（1）小华的质量为60kg，当他站立在平衡车上静止时，车轮与水平地面的接触总面积为4103m2，则此时平衡车对水平地面的压强有多大？（2）小华家距公园1.6km，他骑行此款平衡车以最高车速从家到公园，需要多长时间？（3）若平衡车正常工作时，发动机提供的牵引力为180N，则小华以最高车速从家行驶到公园，牵引力的功率为多少？（假设小华从家到公园做匀速直线运动）14.（2019内江，25）发生意外的民航客机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气装会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，如图所示，人员可沿着斜面滑行到地上。机舱口下沿距地面高度为3m，气囊长为6m。一个质量为50kg的人沿气囊从出口处下滑到地面的平均速度为4m/s，g10N/kg求：（1）他从出口滑到地面，需要的时间是多少？（2）他从出口滑到地面，重力做功是多少？15.（2019北海，29）我们在超市购物时，常常使用购物车，己知购物车的质量为10kg，小明用10N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4m，用时4s，求：（1）购物车的重力（2）推力所做的功：（3）推力的功率16.（2019宿迁，17）如图所示，工人利用滑轮组提升重物，在30s内将静止在水平地面上质量为90kg，底面积为200cm2的长方体物块匀速提升5m，此时工人的拉力为400N（g=10N/kg）。求：（1）提升前物块对水平地面的压强；（2）工人拉力做功的功率；（3）滑轮组提升该物块的机械效率。2019年中考物理试题专题训练功、功率计算专题答案1.（2019广东，25）如图所示，质量为960kg、底面积为0.5m2的石材A放在水平地面上，利用滑轮组水平拉动A，使其在20s的时间内匀速向墙靠近了4m，水平拉力F500N，不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦，g取10N/kg。求：（1）A对水平地面的压强；（2）A在运动过程中受到摩擦力的大小：（3）拉力F的功率。解：（1）A对水平地面的压力：FGmg960kg10N/kg9.6103N，A的受力面积S0.5m2，A对水平地面的压强：p1.92104Pa；（2）石材A做匀速直线运动，由图可知，动滑轮上绳子的段数n2，所以，A在运动过程中受到摩擦力：fnF2500N1000N。（3）拉力移动的距离：sFns24m8m，拉力做的总功：W总FsF500N8m4000J，拉力的功率：P200W。答：（1）A对水平地面的压强为1.92104Pa；（2）A在运动过程中受到摩擦力的大小为1000N：（3）拉力F的功率为200W。2.（2019北部湾，28）我们在超市购物时，常常使用购物车，已知购物车的质量为10kg，小明用10N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4m，用时4s，求：（1）购物车的重力；（2）推力所做的功；（3）推力的功率。解：（1）购物车的重力为： G=mg=10kg10N/kg=100N （2）推力所做的功为 （3）推力的功率为 答：（1）购物车的重力为100N；（2）推力所做的功为40J；（3）推力的功率为10W。3.（2019安顺，19）如图所示，水平桌面上放置一圆柱形容器，其内底面积为200cm2，容器侧面称近底部的位置有一个由阀门K控制的出水口，均匀物体A是边长为10cm的正方体，用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止，此时物体A有的体积露出水面，细线受到的拉力为12N，容器中水深为18cm。已知细线能承受的最大拉力为15N，打开阀门K，使水缓慢流出，当细线断裂时立即关闭阀门K，关闭阀门K时水流损失不计，细线断裂后物体A下落过程中不翻转，物体A不吸水。（1）从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中，求重力对物体A所做的功。（2）物体A下落到容器底部稳定后，求水对容器底部的压强。（3）阅读后解答：当细线断裂后，物体A所受重力与浮力将不平衡，物体A所受重力与浮力之差称为物体A所受的合外力F（不计水对物体A的阻力），由牛顿第二定律可知：所受的合外力会使物体产生运动的加速度a，并且合外力与加速度之间关系式为：Fma（式中的F单位为N，a的单位为m/s2，m为物体的质量，其单位为kg）通过阅读以上材料，求物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中加速度a的大小。解：（1）正方体的体积：V（0.1m）31103m3，由于用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，则V排（1）V1103m38104m3，正方体受到的浮力：F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg8104m38N，此时正方体受到竖直向上的浮力和绳子的拉力、竖直向下的重力处于平衡状态，则物体A的重力：GF+F浮12N+8N20N；物体A原来浸入水的深度：h（1）0.1m0.08m，细线断裂后，物体A下落的高度：h下落0.18m0.08m0.1m，则重力对物体A所做的功：WGh下落20N0.1m2J；（2）细线刚好断裂时，物体受到的浮力：F浮GF20N15N5N，此时物体排开水的体积：V排5104m3，则此时物体浸入水中的深度：h0.05m，水下降的深度：h下降hh0.08m0.05m0.03m，则细线刚好断裂时，露出水面的体积为：V露VV排1103m35104m35104m3，细线断裂后，物体A下落到容器底部稳定后，液面上升的高度：h上升0.025m，物体A下落到容器底部稳定后水深：h水hh下降+h上升0.18m0.03m+0.025m0.175m，此时水对容器底部的压强：p水gh水1.0103kg/m310N/kg0.175m1.75103Pa；（3）物体全部浸没时受到的浮力：F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg1103m310N，物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中受到的合力：F合GF浮20N10N10N，物体A的质量：m2kg，由牛顿第二定律可得，该过程中的加速度：a5m/s2。答：（1）从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中，重力对物体A所做的功为2J；（2）物体A下落到容器底部稳定后，水对容器底部的压强为1.75103Pa；（3）物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中加速度为5m/s2。4.（2019黄石，21）圆柱形容器内有未知液体，一个边长为10cm的实心正方体金属块，用绳子系住，静止在容器底部，此时容器底部液体压强为6400Pa，液面距底部高度h为40cm，如图所示，用力竖直向上以2cm/s的速度匀速提起金属块。（g取10N/kg不计液体阻力）（1）未知液体的密度？（2）金属块未露出液面前，金属块所受浮力。（3）若金属块重66N，在匀速提升5s过程中拉力所做的功。解：（1）由pgh可得，未知液体的密度1.6103kg/m3；（2）正方体金属块边长V10cm10cm10cm1000cm31103m3，金属块未露出液面前，V排V1103m3，金属块所受浮力F浮gV排1.6103kg/m310N/kg1103m316N；（3）匀速提升5s上升的高度hvt2cm/s5s10cm0.1m，因10cm40cm，所以可知金属块仍然浸没在液体中，绳子的拉力：FGF浮66N16N50N，拉力所做的功WFh50N0.1m5J。答：（1）未知液体的密度为1.6103kg/m3；（2）金属块未露出液面前，金属块所受浮力为16N。（3）若金属块重66N，在匀速提升5s过程中拉力所做的功为5J。5.（2019孝感，16）一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50kW（油的热值是5.0107J/kg，g10N/kg），求：（1）货车受到的牵引力；（2）货车匀速行驶的速度；（3）货车发动机的效率。解：（1）货车受到的重力：Gmg5.0103kg10N/kg5.0104N，货车做匀速运动，所以货车受的牵引力：Ff0.05G0.055.0104N2500N；（2）由PFv得，货车匀速行驶的速度：v20m/s；（3）牵引力做的功：WFs2500N1105m2.5108J，燃油燃烧放出的总能量：Qmq10kg5.0107J/kg5.0108J，货车发动机的效率：100%100%50%。答：（1）货车受到的牵引力为2500N；（2）货车匀速行驶的速度为20m/s；（3）货车发动机的效率为50%。6.（2019绵阳，22）为减少碳排放，国家鼓励发展电动车。综合续航里程是电动车性能的重要指标，我国目前测试综合续航里程的标准是：电动车充满电后，重复以下一套循环，将电能耗尽后实际行驶的里程就是综合续航里程。一套循环：由4个市区工况与1个市郊工况组成。市区工况是模拟在市区速度较低的情况，每1个市区工况平均时速18km/h，行驶时间200s；市郊工况是模拟交通畅通的情况，每1个市郊工况平均时速64.8km/h，行驶时间400s。国产某型号的电动汽车有四个相同的轮胎，空载整车质量2400kg，在水平地面上时每个轮胎与地面的接触面积是0.06m2，使用的液冷恒温电池包充满电后蓄电池电能是70kWh。某次测试，在市区工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是480N，在市郊工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是600N，测得的综合续航里程是336km。g 取10N/kg。求：（1）空载时轮胎对地面的压强。（2）本次测试中，完成1个市区工况，电动汽车牵引力做的功。（3）本次测试中，完成一套循环，电动汽车平均消耗多少kWh的电能。解：（1）空载时整车对水平地面的压力为F=G车=m车g=2400kg10N/kg=24000N，则轮胎对地面的压强为p=1105Pa。（2）完成1个市区工况，v1=18km/h=5m/s，t1=200s，行驶的路程为s1=v1t1=5m/s200s=1000m。牵引力大小F牵=480N，则电动汽车牵引力做的功为W= F牵s1=480N1000m=4.8105J。（3）完成1个市郊工况，v2=64.8km/h=18m/s，t2=400s，行驶的路程为s2=v2t2=18m/s400s=7200m。完成一套循环，电动汽车行驶的路程为s= 4s1+s2=41000m+7200m=11200m=11.2km。因电动车将电能耗尽能行驶s总=336km，则电动车所有电能能完成的循环套数为n=30。又因电动车所有电能为W总=70kWh，则完成一套循环，平均消耗的电能为W=2.33 kWh。7.（2019阜新，22）一辆挂有绿色号牌的四轮电动汽车，以54km/h的速度在水平地面沿直线匀速行驶了6min，行驶时所受阻力为自重的0.05倍（g取10N/kg）求：（1）电动汽车在6min内通过的路程。（2）已知该车静止时对地面的压强是1.5106Pa，每个轮胎与地面的接触面积为20cm2，求空车的质量。（3）在水平地面匀速行驶的过程中，该电动汽车牵引力做功的功率。【答案】（1）电动汽车在6min内通过的路程为5.4km。（2）空车的质量为1200kg。（3）在水平地面匀速行驶的过程中，该电动汽车牵引力做功的功率为9000W。8.（2019德阳，21）汽车尾气是大气的重要污染源，而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距60km，一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动，先加速运动2min，然后以恒定速度匀速运动21min，最后做减速运动2min到达成都站停住。（1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少m/s?（2）若动车组的平均牵引力为2.8105N，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少W?（3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是多少kg。（燃油公共汽车每做1J功排放气体污染物310-6g）解：（1）根据题意知道，德阳与成都间的距离是：s=60km=601000m=6104m，从德阳到成都的时间是：t=(2+21+2)60s=1500s，故动车的平均速度是： =40m/s；（2） 若动车组的平均牵引力为2.8105N，则动车的平均功率是：P=Fv=2.8105 N40m/s=1.12107 W；（3） 动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功是：W=Fs=2.8105 N601000m=1.681010 J；由于燃油公共汽车每做1J功排放气体污染物310-6g，若燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是：m=1.681010 310-6 g=5.04104 g=50.4kg。9.（2019常德，28）(7分)如图甲所示，柳叶湖大桥让常德市区交通变得便捷的同时也成为了一道亮丽的风景。小洋暑假里在常德欢乐水世界游玩后乘小汽车返回市区，需要从平直的道路驶上柳叶湖大桥。已知小汽车(含乘客)总质量为2.5103kg，以18m/s的速度在的引桥上匀速行驶，如图乙所示，此过程中小汽车的功率为36kW，可以将引桥近似看成一个倾角较小的斜面，此斜面的长度为400m，高度为12m。（1）如果小汽车与地面的接触面积为0.05m2，它静止在水平路面上对地面的压强为多大?（2）大桥引桥的机械效率为多大?（3）小汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力(空气阻力忽略不计)为多大?解：（1）水平路面上，小汽车对地面的压力等于小汽车(含乘客)的重力小汽车对地面的压强（2）汽车从引桥底部行驶到引桥顶部时由P=F v有 大桥引桥的机械效率（3）小汽车在引桥上行驶时克服路面摩擦力做功小汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力有W摩=f s知 10.（2019安徽，21）如图所示，水平地面上一个重为50 N 的物体，在大小为10 N 的水平拉力下作用下 ， 向左做匀速直线运动 ， 在 5 s 的时间内通过的距离为2 m。求物体运动过程中：( 1 ) 所受摩擦力的大小 ( 2 ) 拉力F做功的功率11.（2019包头，13）圆柱形容器置于水平地面（容器重忽略不计），容器的底面积为0.2，内盛30cm深的水。现将一个底面积400、体积4000均匀实心圆柱体放入其中。如图甲所示，物体漂浮在水面，其浸入水中的深度为5cm；当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力F以后，物体最终恰好浸没于水中静止，如图乙所示。（，g取10N/kg）则：（1）物体受到的重力是多少？（2）物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少？（3）从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力F做了多少功？【答案】（1）20N（2）3200Pa（3）0.8J12.（2019贵阳，29）体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远，这是什么原因呢？小明向老师请教，老师说：这是常见的一种抛体运动，将足球以一定的速度向斜上方踢出，足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图甲所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做抛射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若不计空气阻力，请回答下列问题：（1）足球的质量是0.4kg，它受到的重力是多少？（取g = 10N/kg）（2）若足球从地面踢出时具有的动能是120J，踢出后能达至的最大高度是5m，足球在最高点时具有的动能是多少？（3）若足球的射程x与抛出速度v、抛射角之间满足公式x=，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45o角踢出，足球的射程是多少？（取g=10N/kg）（4）足球以30o抛射角踢出，其动能Ek随水平位置S变化关系的图像如图乙所示。若该球在同一位置以60o抛射角且与前次大小相同的速度踢出，请你在答题卡的同一坐标中画出此次足球的动能随水平位置变化关系的大致图像。解：13.（2019鸡西，35）平衡车作为一种新兴的代步工具，深得年轻人的喜欢，小华最近购入一台平衡车，他仔细阅读此款平衡车的说明书，主要参数如下：（1）小华的质量为60kg，当他站立在平衡车上静止时，车轮与水平地面的接触总面积为4103m2，则此时平衡车对水平地面的压强有多大？（2）小华家距公园1.6km，他骑行此款平衡车以最高车速从家到公园，需要多长时间？（3）若平衡车正常工作时，发动机提供的牵引力为180N，则小华以最高车速从家行驶到公园，牵引力的功率为多少？（假设小华从家到公园做匀速直线运动）解：（1）该车静止时对水平地面的压力：F