2024年中考物理专题训练功和功率的综合计算含答案

2024年中考物理专题训练——功和功率的综合计算1．现有一辆小轿车发动机排气量为VL，最大功率为PkW，当该发动机以最大功率工作时，曲轴的转速为nr/min，汽油机工作时的最佳空燃比（即空气和燃油的质量比）为K：1，若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为ρkg/m3，汽油的热值为，qJ/kg请计算：这台发动机在最大功率时的热机效率。2．如图所示，一块重为200N的质地均匀水泥杆AB放在水平地面上，杆长4m。用始终与水泥杆垂直的拉力F将杆的一端缓慢抬起，杆围绕B点转动。当水泥杆被抬起角度为30°时，用时100s。水泥杆粗细忽略，忽略杆被抬起过程中摩擦的影响。求：（1）水泥杆A端即将脱离地面时拉力F的大小；（2）拉力F做功的功率。

3．如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m。当物体质量为2kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。（g取10N/kg）求：（1）物体质量为2kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力；（2）动滑轮的重力；（3）物体质量为10kg，以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率。4．如图所示，当用滑轮组匀速提升重为500N的物体时，绳子自由端受到竖直向下F的拉力为300N．若物体被提升2m(不计摩擦和绳重)时，求:（1）绳子自由端的拉力所做的功;（2）滑轮组的机械效率;（3）若用此滑轮组以0.3m/s匀速提升重为800N的物体，则绳子自由端拉力的功率．5．发动机的效率是汽车的经济性能指标之一，厂家提供的某汽车出厂的单缸四冲程汽油机如图的部分参数如下：①基本数据：汽缸活塞面积为Scm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是Lmm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为pPa，飞轮转速为Nr/min；②测试数据：汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶时，百公里耗油量为V0(L)；③使用燃料：95#汽油热值为q0(J/kg)、密度为ρ0(kg/m3)请用以上参数推算出在测试条件下：(1)汽油机的功率为多少？(2)该汽车发动机的效率．6．如图所示为某新能源汽车测试，该汽车以甲醇为燃料．质量为1.8×103kg的轿车以1.2×104W的功率先以v1＝20m/s的速度匀速行驶一段水平路面，再以相同的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行．已知斜坡的机械效率为80%，甲醇燃烧值2.7×107J/kg，g＝10N/kg．试求：①水平路面对汽车的阻力的大小；②汽车爬坡时的牵引力和速度的大小；③设汽车的效率为45%，行驶坡路与平路的路程之比为1：9，该车每100km理论上要燃烧甲醇的质量为多少？7．某记者报道：他在植物园内，看到一位老人伸手抱起一根长约3m，横切面积为0.1m2的木头轻轻地举在头顶尽情玩耍，如图甲，该木头就是地球上最轻的木料——轻木，其密度为0.2g/cm3。(g=10N/kg)⑴请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实。(2)若小华用图乙所示滑轮组匀速提升该木头至1m高的车上，所用拉力F为250N，时间为10秒，求小华做功的功率。(3)用此滑轮组匀速提升900N的物体的机械效率。(不计摩擦和绳重)8．如图，建筑工人用400N的拉力，将重1000N的物体匀速提升3m，所用时间是18s，忽略绳重和摩擦，求：（1）工人做功的功率．（2）滑轮组的机械效率．（3）提升的物体重为1400N时，滑轮组的机械效率．9．如图由长安汽车重庆总部设计的无人驾驶汽车正在上路进行测试，它的发动机是汽油机，为了避免发动机过热影响对外做功，有水箱通过水的循环吸热为发动机降温．此轿车以10m/s的速度在一段平直的路上匀速行驶3min，消耗汽油0.15kg．该汽车行驶过程中遇到的阻力为1150N，同时水箱内6kg水由30℃升高到90℃，已知热值q汽油=4.6×107J/kg．求：（1）水箱中水吸收的热量？（2）该汽车发动机的输出功率？（3）发动机的效率为多大？10．随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道，如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780kg．电梯某次搭载一位质量为70kg的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系（s﹣t）如图乙所示，电动机的输出功率与时间关系（P﹣t）如图丙所示，电动机的工作效率为80%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，求：（1）当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500cm2，则乘客对轿厢的压强为多少帕？（2）电动机的电梯启动上升12s内，消耗的电能是多少焦？（已知电动机对轿厢所做的功等于其P﹣t图象与时间轴所围成的阴影部分面积大小）（3）电梯的配重有多重？11．如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像如图乙所示。A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为8×103N，滑轮组的机械效率为75%，A上升的速度始终为0.1m/s（g取10N/kg，不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响）。求：（1）长方体A未露出水面时受到的浮力；（2）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率；（3）把长方体A按图甲中方式放在水平地面上，它对地面的压强。12．一名体重为560N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，用如图所示的滑轮组，在20s内将600N的重物匀速提升1m（绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）．（1）若匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是75%，拉力的功率多大？（2）当这名学生提起重物时，他对地面的压强是多大？（3）若用该滑轮组将800N的重物匀速提起1m，机械效率又是多大？13．如图所示，是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N，连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N。圆柱体M高为3m，底面积为0.02m2，密度为4.5×103kg/m3。在绳端拉力F作用下，圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min，在这个过程中，拉力F的功率为160W，滑轮组的机械效率为η，钢架对定滑轮的拉力为T。在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M的下表面受到水的压强为p。不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力。(1)拉力F的大小；(2)滑轮组的机械效率；(3)压强p的最小值14．某国产自主品牌小汽车，排量为1．8L，当行驶速度为100km/h时，100km的耗油量约为6kg，此车效率为35%．同型号的另一款汽车为1．8T（为涡轮增压汽车：采用涡轮增压器增加内燃机每次吸气进入的空气量），当行驶速度仍为100km/h且做相同的有用功时，效率可提高至45%，使用的汽油的热值约为q=4．5×107J/kg，试求：（1）该1．8L小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少；（2）该1．8L小汽车的功率;（3）1．8T小汽车以同样的速度行驶100km比1．8L小汽车节约多少kg的汽油；（结果保留一位小数）15．在“大力士”比赛中，需要把一质量m＝400kg，边长l＝1m，质量分布均匀的立方体，利用翻滚的方法沿直线移动一段距离，如图所示。g取10N/kg.求：（1）立方体静止时对水平地面的压强；（2）翻滚立方体时，使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力F的大小；（3）“大力士”用翻滚的方法使立方体沿直线移动了10m，用时20s，“大力士”克服立方体重力做功的功率。16．如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体．已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m．当物体质量为2kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求：（1）物体质量为2kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力；（2）动滑轮的重力；（3）物体质量为10kg，以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率。17．如图，建筑工人用400N的拉力，将重900N的物体匀速提升3m，所用时间是18s，求：（1）有用功（2）工人做功的功率（3）滑轮组的机械效率（