2023年中考物理二轮计算题训练 功和机械能

2023年初中物理功和机械能计算题训练

划重点

不做功的情况现象分析

搬石头而未动、推桌子而未虽然对物体施加了力，但物体没有在力的方

有力无距离

动、提着一桶水静止不动等向上通过距离，即S为零，因此W二Fs二0J

足球滚动过程中没有受到脚的"踢力"，此过

踢出的足球在草地上滚一段

程中人对足球做功为零；小球在光滑水平面

有距离无力距离、小球在光滑水平面上

上匀速运动的过程中水平方向上没有受到

匀速运动一段距离

力的作用，所以没有力对小球做功

物体(水桶或书包等)均受到竖直向上的力，

提着水桶在水平地面上走一

力与距离垂直但物体在水平方向上运动，在竖直方向上通

段距离、背着书包去上学等

过的距离为零，因此力对物体做功为零

应用W=Fs计算时的注意事项

(1)做功的多少只由F和s决定，与物体的质量大小、速度大小、运动的方向、物体是否做匀速运动、

是否受摩擦力等均无关。

(2)要明确是哪个力对哪个物体做功。

(3)公式中的F是作用在物体上的力，s是物体”在力F的方向上通过的距离“，这句话要引起重视，

否则在计算时容易出错。如图所示，重力为G的小物块从斜面顶端运动到底端的过程，在力F的方向上(沿

斜面方向)通过的距离为s,因此力F对物体做功为Fs；在重力G的方向上(竖直向下)通过的距离为h,

因此重力G对物体做功为Gho

(4)物体在力的方向上移动的距离应该是这个力作用在物体上时物体移动的距离，该力撤销后物体移

动的距离不能计算在内。

①汽车爬坡时为什么要用低速挡

由P=Fv可知在功率一定时，速度越小，汽车获得的牵引力越大，爬坡越容易。因此汽车爬坡时要用

低速挡。____________________________________

②应用功率的公式进行计算时应注意以下几点

W

A.P=—是功率的定义式，它表示做功的物体在一段时间内的平均功率，既适用于匀速直线运动，也

t

适用于非匀速直线运动。

W

B.运用P=—计算时，一定要注意P、W、t三个量的对应关系，功"【k’一定是对应时间"t"内完成的，

t

且各物理量的单位分别是瓦(W)、焦(J)、秒(s)o

C.P=Fv是功率的推导式，它是物体在恒力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时计算功率的公式，

因此拉力F必须是恒力，且物体做匀速直线运动。

D.运用P=Fv进行计算时，P、F、v的单位分别是瓦(W)、牛(N)、米每秒(m/s)。

③功率大小比较：一般采用下列三种办法比较大小：

A.在相同时间内，比较做功的多少,做功越多的物体，功率越大。

B.在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短,所用时间越短的物体，功率越大。

C.做功多少和所用时间都不同的情况下，通过公式P=JW计算,然后进行比较。

计算题(共15小题)

1.如图所示滑轮组的机械效率为80%,用拉力F拉动重1600N的物体G在4s内匀速上升了2m,

求：(1)拉力F做的功；

(2)拉力F的大小；

(3)拉力的功率。

2.如图所示，为陕汽重卡——德龙X5000,小锋收集了关于该型卡车的一些数据(如下表所示)。如果该车

满载货物后在平直的公路上以100km/h的速度匀速行驶2h,货车受到的阻力是车总重的0.015倍。那么

在此过程中：(g取10N/kg)

品牌型号陕汽重卡德轮胎数12个

龙X5000

2

每个轮胎与地面400cm空车质量12t

的接触面积

最高车速108km/h满载时载货量18t

空载百公里油耗12L燃油密度0.8X103kg/m3

满载百公里油耗30L燃油热值5X107J/kg

(1)空车停放在水平地面上时对地面的压强为Pa。

(2)该货车的牵引力是多大？牵引力所做的功是多少？

(3)燃油完全燃烧放出的热量是多少？

(4)该货车发动机的效率是多少？

3.小明准备用如图的滑轮组提升一个棱长为1m、质量为50kg的正方体木箱，他用200N的拉力将木箱匀速

提升了1m高度，g取10N/kg。求：

(1)木箱的重力为多少N?

(2)木箱静止在水平地面上时，地面受到木箱的压强为多少Pa?

(3)小明提升木箱时，拉力做的总功为多少J?

4.2021年5月22日，“祝融号”火星车安全到达火星表面。“祝融号”相较于国外的火星车移动能力更强

大，设计也更复杂。它的质量为240kg,采用主动悬架，6车轮独立驱动、独立转向，在火星的水平面上

静止时，每个轮子与火星的接触面积为160cm2。在某次观测时，“祝融号”用1h的时间在一段平直火星

面AB上匀速直线行驶了36m,这个过程共消耗了1.08X104的电能，“祝融号”将电能转化为机械能的效

率为60机已知物体在火星表面上的重力是地球表面上的0.4倍，地球表面上g取10N/kg。求：

(1)“祝融号”在AB段上运动的速度；

(2)“祝融号”静止时，对水平火星表面的压强；

(3)“祝融号”在AB面上匀速直线行驶时所受的阻力。

5.如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km

时，消耗汽油1.2kg。汽油机工作时，有30%的能量转为汽车行驶的机械能，那么，在这段运动过程中，

求：(已知：汽油的热值为4.5X10，J/kg)

(1)该汽车发动机做的有用功是多少？

(2)该汽车的输出功率为多少？

(3)该汽车在以此速度行驶的过程中，受到的阻力是多大？

6.用如图所示的滑轮组提升重360N货物，货物上升3m,上升速度是0.3m/s,拉力F的功率是180W(不计

绳重)，在此过程中克服摩擦所做的功为630J。

求：(1)做的有用功为多少？

(2)拉力F做的功为多少？

(3)动滑轮重为多少？

7.研究物理问题时，往往需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。如图所示，

需要把一重量为400N,边长为1m,质量分布均匀的实心立方体，利用翻滚的方法沿直线移动一段距离。

(已知我=1.414；计算结果保留一位小数)

求：(1)请在图甲中画出缓慢向右翻滚立方体时，使该立方体下底面刚刚离开水平地面所施加的最小力

F的示意图并计算出最小力F的大小；

(2)利用翻滚的方法使立方体翻滚一次(即使原下底面变为左侧面)，克服立方体的重力所做功的大小；

(3)如果利用翻滚的方法使该立方体沿水平地面直线缓慢翻滚了10m,用了20s,则在这一过程中克服

该立方体重力做功的功率大小是多少？

s/>、、

甲乙

8.在万物皆可外卖的时代，外卖拯救了无数人的胃和无数“出门困难户”。某骑手现接到一个订单，从商

家到顾客距离为3km,他用时10min将货送到了顾客手里，假设这个过程中电动车匀速直线行驶，受到

的阻力为40N,g取10N/kg,则：

(1)电动车做了多少功。

(2)电动车的功率是多少。

9.在探究“汽车的速度”的实验中，甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的s-t图象如

(1)由图可知，甲车的动能(选填“大于”、“小于”或“等于")乙车的动能；

(2)此时甲车受到60牛的摩擦力，求甲车的功率。

(3)求经过相同的时间，甲、乙两车牵引力做的功之比(空气阻力忽略不计)。

10.图甲是新冠灭活疫苗装送飞机时的情景：新冠灭活疫苗装箱后每箱重为200N,用长15m的传送带送入

高2m的飞机机舱口。请你综合应用所学知识解答下列问题：

(1)新冠灭活疫苗随传送带匀速上升，是由于受到传送带对它的力的作用，该过程中新冠灭活

疫苗的动能(选填“变大”或“变小”或“不变”)

(2)如果新冠灭活疫苗随传送带运动的s-t图像如图乙所示，则新冠灭活疫苗的速度是多少m/s?

(3)匀速送入飞机机舱口的过程中，传送带对每箱新冠灭活疫苗做的功是多少J?

(4)如果传送带在80s内把10箱新冠灭活疫苗匀速送到机舱口，则传送带对新冠灭活疫苗做功的功率

是多少W?

甲乙

11.做功的实质是将一种形式的能量转化为另一种形式的能量。运动的物体克服摩擦做功的实质是将机械

能转化为内能，若一个质量为m,初始速度为v的物块在水平面上沿直线滑行时，受到的摩擦力使物块

最终停下，测量出物块滑行的距离为s(动能的表达式为E=』mv?)。

____2

(1)试推导物块的初始速度v=/13。

(2)若一辆时速为20m/s,质量为1.8X1(Ag的小汽车紧急刹车距离为36m,求汽车在刹车过程中受到

的摩擦力大小。

12.做功的实质是将一种形式的能量转化为另一种形式的能量。运动的物体克服摩擦做功的实质是将机械

2

能转化为内能。已知运动物体具有的动能的大小段与物体的质量、速度大小的关系为巳=皿匚。若一

2

辆质量为1.5t的小汽车，开始以20m/s的速度行驶，遇到特殊情况，汽车紧急刹车，滑行25m后停止运

动。试求：

(1)汽车刹车前动能大小。

(2)汽车在刹车过程中受到摩擦力大小。

13.2020年12月17日凌晨，嫦娥五号带着月壤在内蒙古成功着陆，圆满完成了本次的探月任务。嫦娥5

号质量约为8吨，月球上引力约为地球的工(gH=1.6N/kg)o据此回答下列问题。

6

(1)嫦娥5号在绕月飞行时，从远月点飞向近月点的过程中，动能和重力势能如何转化：。

(2)嫦娥5号从距离月面约200米的空中开始匀速下落，20秒后实现软着陆，月球引力做功的功率是

多少？

(3)嫦娥5号的模型如图所示，假设嫦娥5