2025年中考物理二轮复习解答题专项集训：功与机械能

第36页（共36页）2025年中考物理复习解答题专项集训之功与机械能一．解答题（共21小题）1．（2024•冷水滩区校级模拟）木块在两端开口且足够长的竖直筒中自由释放可向下做匀速直线运动；若木块在其右侧质量为5千克的物体牵引下则可向上做匀速直线运动（绳子质量及滑轮与转轴、绳子间的摩擦均忽略不计），如图所示。问：（g取10N/kg）（1）当右侧物体刚落地时木块所受到的摩擦为的方向为。（2）若右侧物体下落20厘米时其重力做的功为J。2．（2024•江宁区校级三模）如图所示是世界最长的跨海大桥——港珠澳大桥。它是世界总体跨度最大、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的跨海大桥。（1）图中右上角为货车限速标志，标有数字“80”，它表示的含义是；若某货车匀速行驶了9km，耗时10min，则该货车行驶的速度为多少米每秒？（2）该货车停在水平地面上缴费时，若车的总质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2，则它对地面的压强是多少？（3）若该货车在公路上以70kW的功率行驶10min，它的发动机做了多少功？3．（2024•阎良区校级二模）随着夏天的到来气温的升高，天气越来越热，相关部门采取以洒水车在全市各主次干道不间断洒水作业，洒水能一定程度上降低外面地面温度，给外面世界带来一丝凉意。如图﹣1所示为一辆洒水车，其空载时的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱。水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子面积约为100cm2。（，g取10N/kg）（1）空载时，洒水车对水平路面的压力多大？（2）当水箱中水的深度为1m时，排水孔盖子受到的压力约为多大？（3）洒水车空车直线行驶时，某段时间内的s﹣t图象如图﹣2所示，这段时间内其所受阻力为800N，则这段时间内洒水车牵引力的功率多大？（4）如图﹣1所示，当洒水车在水平路面上匀速行驶并不断向外洒水时，洒水车发动机的输出功率如何变化？为什么？4．（2024•定远县校级模拟）在济阳区开展的全民健身运动中，某同学利用如图所示装置来锻炼关节功能，重物的质量为3kg，若小腿拉绳使重物在3s内匀速上升0.5m，试求：（g＝10N/kg）（1）小腿对重物的拉力？（2）小腿对重物做的功？（3）小腿拉重物的功率？5．（2024•肥东县校级三模）杂技表演在我国具有悠久的历史。如图1所示为杂技“顶竿”表演，甲站在地面上，肩上顶着一根竖直竹竿，在某段表演过程中，质量为55kg的乙先用5s的时间沿竹竿匀速向上爬4m，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢行走2m（已知在行走过程中，乙相对于竹竿静止且高度不变）。求：（1）在图2中画出乙沿竹竿上爬时在竖直方向的受力示意图；（2）这段表演过程中，乙克服重力所做的功和功率。6．（2024•琅琊区校级二模）健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体贴近水平地面，然后回收归位，反复操作，如图甲所示。（1）体重500N的人，身体从状态1到状态2的过程中，其重心下降20cm，则重力做功为多少？（2）小丽每分钟可以做30个这样的运动，每次重心上升和下降的高度相同，完成一个运动要做功两次，则她每分钟健身时做功的平均功率是多少？（3）在身体从状态1到状态2的过程中，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，在从状态2恢复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合图中信息进行分析，体重较大的人更适合安装（选填“A”或“B”）型钢圈。7．（2024•沂南县一模）智能机器正在进入我们的生活，为人们提供高效、精准的服务。全自动扫拖一体机器人既可以扫地，也可以拖地。在某公司大厅内，小明用手机中的秒表记录了该款扫拖一体机匀速直线行驶20m距离所用的时间为100s。（1）该款扫拖一体机匀速直线行驶的速度是多少m/s？（2）机器人扫地过程中，若在1×103s内总共做了2.4×104J的功，则机器人做功的功率是多少W？（3）机器人底部构造如图所示，两块面积均为1.8×102cm2的抹布在升降模组控制下，下降并压迫地面，利用两块抹布旋转擦洗和加压拖地。机器人在瓷砖地面上拖地时，两块抹布对瓷砖地面的压力为12N，两块抹布对瓷砖地面的压强是多少Pa？8．（2024•中山市校级模拟）如图所示是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰——福建舰。该航母满载时的排水量约8.4×104t，可搭载60架舰载机。航母的动力是由蒸汽轮机提供，航母以15m/s的速度匀速直线航行54km，蒸汽轮机的功率为1.0×105kW，g取10N/kg，求该航母：（1）航行的时间是多少？（2）满载时所受重力的大小？所受浮力的大小和方向？（3）在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是多少？9．（2024•溆浦县校级模拟）2023年10月11日，我国首艘氢燃料电池动力示范船“三峡氢舟1”号，在湖北宜昌三峡游客中心（九码头）完成首航，这标志着氢燃料电池技术在内河船舶应用实现零的突破。“三峡氢舟1”号为钢铝复合结构，全长49.9米、型宽10.4米、型深3.2米，最大排水量达到490吨。氢燃料电池额定输出功率可达500千瓦，最高航速可达到28千米每小时。交付投用后，该船将用于三峡库区和三峡大坝至葛洲坝两坝间的交通、巡查、应急等工作，全程零排放、零污染。（1）此次自主研发的“三峡氢舟1”号，通过绿色氢能技术，对长江大保护及内河航运绿色低碳发展具有重要示范意义、与传统的燃油工作船相比，使用氢气为燃料的优点有。（写出一种即可）（2）“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力有多大？（3）“三峡氢舟1”以500kW为恒定功率，按最高航速匀速行驶84km，所做的功是多少？（不考虑水流速度）10．（2024•龙亭区校级一模）如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，爬绳机将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求：（1）工人利用爬绳机匀速上升的过程中，机械能（选填“变大”“变小”或“不变”）；（2）爬绳机上升的速度；（3）爬绳机对工人做功的功率大小；（4）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。11．（2024•紫阳县三模）周末，小明在家和扫地机器人“配合”，完成了一次大扫除。项目指标参数工作电压15V电池容量2000mA•h（1）图中，小明提着水桶在水平地面前行时对水桶（选填“做”或“不做”）功。（2）水桶装有5kg水，则水的体积是多大？（3）用水桶提水过程中，小明发现距水桶水面0.2m处的侧壁出现一个1cm2的小洞，小明想用面积为2cm2的胶块从内侧堵住小洞，此时水对小洞的压强和水对胶块的压力各为多大？（g取10N/kg）（4）小明家的扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等诸多功能，其铭牌上的部分参数如图﹣2所示。扫地机器人在水平地面上打扫的过程中，某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，当扫地机器人的供电系统检测到电池容量低至10%，扫地机器人开始自动返回充电。若返回过程中，所剩余电池容量的40%用于克服阻力做功。（扫地机器人在水平地面上运动的过程中，所受的阻力恒为20N）①机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，该段时间内牵引力的功率是多大？②为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远距离为多少？12．（2024•礼泉县二模）电动清扫车以其环保、高效等优点，在创建卫生城市中大显身手。如图为一电动清扫车正在工作时的情景。（1）清扫车工作过程中，车内的驾驶员认为自己是静止的，选择的参照物是；清扫车匀速转弯时，处于（选填“平衡”或“非平衡”）状态。（2）清扫车停在水平路面上，总质量为800kg，清扫刷与路面不接触，轮胎与路面总接触面积为0.04m2，车对路面的压强为多少？（g取10N/kg）（3）清扫车完成任务后（总质量为800kg），在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶，经10min到达垃圾处理站，行驶过程中车所受阻力大小恒为总重的0.05倍，则清扫车牵引力做的功为多少？13．（2024•来安县二模）2024年4月7日，中国民航局在广州正式颁发全球首张无人驾驶载人航空器生产许可证。如图所示，该飞行器最大设计速度为130km/h，最大航程30km，最大起飞重量600kg，O为其重心位置，g取10N/kg。（1）请你画出该飞行器悬浮在空中时的受力示意图；（2）若该飞行器以最大起飞重量竖直上升10km，求其克服重力做的功。14．（2024•东方二模）多功能抑尘车利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾，除去空气中过多的尘埃。东方市环卫部门购置的抑尘车空车质量为10t，它配备了一个容积为10m3的水箱，（，g＝10N/kg）求（1）抑尘车自重多少？（2）满载时，若抑尘车车轮与地面的总接触面积为0.4m2，则它静止时对水平地面的压强为多大？（3）如图所示，当抑尘车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷水时，抑尘车的动能如何变化？为什么？15．（2024•秦都区二模）如图所示是中国迄今研制的最大直径盾构机“京华号”，整机长度150m，总质量4300t，最大开挖直径达16.07m。它的工作原理类似于穿山甲挖洞，顶端装有巨型刀盘，相当于穿山甲锋利的前爪用于挖土、粉碎石块。（1）盾构机前部的刀盘上有很多刀片，转动时能轻易切入泥土、岩石，且各刀片都呈尖利的形状，这是通过的方法来增大压强。（2）已知“京华号”掘进速度约为8.3×10﹣4km/h，距离一天收工时间还剩1h15min，通过计算请你判断盾构机当天剩余时间里不停地工作，还能前进多少米？（结果保留小数点后两位）（3）根据相关资料显示，“京华号”盾构机推进效率达60%左右，该参数是指发动机传递给盾构机的推进功率与其产生的总机械功率之比。已知“京华号”的总功率为11000kW，若该盾构机每天24h不停地工作，则“京华号”盾构机的最大推进力是多少时才能满足每天挖掘20m的要求？16．（2024•江西模拟）如图所示，这是我国自主研发的一款水陆两栖车，它是一种结合了车与船的双重性能的特种车辆，既可以像汽车一样在陆地上行驶，又可以像船一样在水上浮渡。该车满载质量为3t。（g取10N/kg，）（1）该车满载行驶时对水平地面的压强为1.5×105Pa，求车轮与地面接触的总面积；（2）求该车满载在水中浮渡时车体浸入水中的体积；（3）当该车满载在水上匀速直线行驶2km时，受到的阻力恒为3600N，求此过程牵引力做的功；（4）该车为什么要有这么多车轮？请你分析其中的物理原理。17．（2024•商水县三模）老君山位于河南省洛阳市栾川县，原名景室山，是国家5A级旅游景区。老君山风景区内中灵索道全长约2700m，高差约900m，乘坐这条索道，从灵官殿直达中天门服务区，可尽情领略老君山的自然风光。假设单个缆车满载时所受的总重力为3000N。（1）游客乘坐中灵索道缆车匀速上山的过程中，缆车的动能，重力势能，机械能。（选填“增大”“减小”或“不变”）（2）若单个缆车与索道的接触面积为0.0025m2，则单个缆车满载时，索道上挂缆车处的钢索承受的压强是多少？（3）若单个缆车满载时从索道最高处运行到最低处，用时10min，则单个缆车满载时所受的总重力做功的功率是多少？18．（2024•合阳县一模）如图所示是一种电动平衡车，其质量为10kg，在水平地面上静止时轮胎与地面总的接触面积为40cm2，小明站立在车上通过身体的前倾和后仰实现驾驶。（g取10N/kg）（1）以平衡车为参照物，驾驶平衡车前进的小明是（选填“静止”或“运动”）的。（2）平衡车静止放置在水平地面时对水平地面的压强是多少？（3）小明驾驶平衡车在水平路面以5m/s的速度沿直线匀速行驶了1min，若该车受到的牵引力恒为100N，求此过程中平衡车牵引力做的功和功率是多少？19．（2024•安徽模拟）如图所示，甲为某商场中的阶梯式电梯，已知电梯斜面的倾角θ为30°，斜面长度为10m，质量为60kg的小明随电梯一起匀速从一楼上升到二楼（不计空气阻力）。（1）将小明看成一个有质量的点，如图乙所示。请在图乙中画出小明随电梯一起匀速从一楼上升到二楼的过程中受力示意图。（2）若电梯沿斜面方向匀速运动的速度为0.5m/s，求10s内电梯对小明所做功的大小。（g取10N/kg）20．（2024•驻马店三模）如图所示，现代物流舱内，多台“地狼”智能机器人头顶整组货架旋转、前进．运送货物。已知每个“地狼”机器人的质量为25kg，其车轮与地面接触的总面积为100cm2，当它以最大承重静止在水平地面上时，对水平地面的压强为1.25×105Pa。（g取10N/kg）（1）机器人底部的轮子做得很宽大，主要是为了（选填“增大”或“减小”）压强；（2）该机器人能装载货物的最大质量是多少？（3）若某次机器人顶着最大承重的货物，在水面地面上以2m/s的速度做匀速直线运动时所受的阻力是其总重力的0.2倍，则2min内牵引力做的功为多少？功率为多少？21．（2024•贵州模拟）如图甲所示水平面AB段光滑，B点右侧粗糙，一轻质弹簧左端固定于竖直墙面，用一质量为m1的小木块P压缩弹簧至A点时由静止释放，木块离开弹簧后，在粗糙面上移动的距离为s1。若换另一相同底面，质量为m2的小木块Q（m2＞m1），将弹簧同样压缩至A点时由静止释放，在粗糙面上移动的距离为s2，弹簧形变均在弹性限度内。试判断s1和s2的大小关系，并结合功能关系说明理由。

2025年中考物理复习解答题专项集训之功与机械能参考答案与试题解析一．解答题（共21小题）1．（2024•冷水滩区校级模拟）木块在两端开口且足够长的竖直筒中自由释放可向下做匀速直线运动；若木块在其右侧质量为5千克的物体牵引下则可向上做匀速直线运动（绳子质量及滑轮与转轴、绳子间的摩擦均忽略不计），如图所示。问：（g取10N/kg）（1）当右侧物体刚落地时木块所受到的摩擦为的方向为竖直向下。（2）若右侧物体下落20厘米时其重力做的功为10J。【考点】功的简单计算；摩擦力的方向．【专题】应用题；重力、弹力、摩擦力；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】（1）竖直向下；（2）10。【分析】（1）物体由于惯性要保持原来的运动状态；两个相互接触的物体间，要发生或已经发生相对运动时，在接触面上产生一种阻碍物体相对运动的力，这个力是摩擦力。摩擦力方向与物体相对运动方向相反。（2）知道右侧物体的质量求出重力，根据W＝Gh求出做功多少。【解答】解：（1）木块在其右侧质量为5千克的物体牵引下向上做匀速直线运动，当右侧物体刚落地时，木块由于惯性还会继续竖直向上运动，所以此时木块受到容器壁竖直向下的摩擦力作用。（2）右侧物体的重力：G右＝m右g＝5kg×10N/kg＝50N；右侧物体下落20厘米时其重力做的功为：W＝G右h＝50N×0.2m＝10J。故答案为：（1）竖直向下；（2）10。【点评】本题考查摩擦力方向的判断、功的计算，正确理解题意是解题的关键。2．（2024•江宁区校级三模）如图所示是世界最长的跨海大桥——港珠澳大桥。它是世界总体跨度最大、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的跨海大桥。（1）图中右上角为货车限速标志，标有数字“80”，它表示的含义是货车行驶速度不能超过80km/h；若某货车匀速行驶了9km，耗时10min，则该货车行驶的速度为多少米每秒？（2）该货车停在水平地面上缴费时，若车的总质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2，则它对地面的压强是多少？（3）若该货车在公路上以70kW的功率行驶10min，它的发动机做了多少功？【考点】功率的计算；交通标志牌、速度仪盘表问题；压强的公式的应用．【专题】压强、液体的压强；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】（1）货车行驶速度不能超过80km/h；该货车行驶的速度为15m/s；（2）它对地面的压强是2.5×105Pa；（3）发动机做的功是4.2×107J。【分析】（1）货车限速标志表示货车行驶最大速度；根据v＝得到该货车行驶的速度；（2）根据F＝G＝mg得到对地面的压力，根据p＝得到它对地面的压强；（3）根据W＝Pt得到它的发动机做的功。【解答】解：（1）货车限速标志，标有数字80，它表示的含义是：货车行驶速度不能超过80km/h，则货车行驶的速度；（2）货车对地面的压力F＝G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，轮胎与地面的总接触面积S＝600cm2＝0.06m2，则它对地面的压强；（3）由可得，发动机做的功W＝Pt＝70×103W×10×60s＝4.2×107J。故答案为：（1）货车行驶速度不能超过80km/h；该货车行驶的速度为15m/s；（2）它对地面的压强是2.5×105Pa；（3）发动机做的功是4.2×107J。【点评】本题考查速度、压强和功的计算，属于综合题。3．（2024•阎良区校级二模）随着夏天的到来气温的升高，天气越来越热，相关部门采取以洒水车在全市各主次干道不间断洒水作业，洒水能一定程度上降低外面地面温度，给外面世界带来一丝凉意。如图﹣1所示为一辆洒水车，其空载时的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱。水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子面积约为100cm2。（，g取10N/kg）（1）空载时，洒水车对水平路面的压力多大？（2）当水箱中水的深度为1m时，排水孔盖子受到的压力约为多大？（3）洒水车空车直线行驶时，某段时间内的s﹣t图象如图﹣2所示，这段时间内其所受阻力为800N，则这段时间内洒水车牵引力的功率多大？（4）如图﹣1所示，当洒水车在水平路面上匀速行驶并不断向外洒水时，洒水车发动机的输出功率如何变化？为什么？【考点】功率的计算；根据重力公式计算压力大小；根据F＝ps求压力大小．【专题】压强、液体的压强；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】（1）空载时，洒水车对水平路面的压力为1×105N；（2）当水箱中水的深度为1m时，排水孔盖子受到的压力约为100N；（3）这段时间内洒水车牵引力的功率为8000W；（4）当洒水车在水平路面上匀速行驶并不断向外洒水时，洒水车发动机的输出功率减小，因为洒水车匀速运动，速度不变，但是洒水过程质量减小，重力减小，所受的阻力减小，则牵引力减小，功率减小。【分析】（1）根据F＝G＝mg得到空载时，洒水车对水平路面的压力；（2）根据p＝ρ水gh得出水对箱底的压强，根据F＝pS得出排水孔盖子受到的压力；（3）由图可知汽车做匀速直线运动，由此可知F牵＝F阻＝800N，由s﹣t图象可知洒水车速度，利用P＝＝Fv可求得这段时间内洒水车牵引力的功率；（4）利用P＝＝Fv分析当洒水车在水平路面上匀速行驶并不断向外洒水时，洒水车发动机的输出功率变化。【解答】解：（1）空载时，洒水车对水平路面的压力F＝G＝mg＝10×103kg×10N/kg＝1×105N；（2）当水箱中水的深度为1m时，水对箱底的压强为，排水孔盖子受到的压力约为；（3）由图可知汽车做匀速直线运动，且速度为，由于车水平方向受到的牵引力和阻力是一对平衡力，牵引力大小为F牵＝F阻＝800N，这段时间内速度则这段时间内洒水车牵引力的功率为（4）根据因为洒水车匀速运动，速度不变，但是洒水过程质量减小，重力减小，对路面压力减小，所受的阻力减小，则牵引力减小，功率减小。答：（1）空载时，洒水车对水平路面的压力为1×105N；（2）当水箱中水的深度为1m时，排水孔盖子受到的压力约为100N；（3）这段时间内洒水车牵引力的功率为8000W；（4）当洒水车在水平路面上匀速行驶并不断向外洒水时，洒水车发动机的输出功率减小，因为洒水车匀速运动，速度不变，但是洒水过程质量减小，重力减小，所受的阻力减小，则牵引力减小，功率减小。【点评】本题考查了重力公式、液体压强公式以及功率公式的应用，属于综合题。4．（2024•定远县校级模拟）在济阳区开展的全民健身运动中，某同学利用如图所示装置来锻炼关节功能，重物的质量为3kg，若小腿拉绳使重物在3s内匀速上升0.5m，试求：（g＝10N/kg）（1）小腿对重物的拉力？（2）小腿对重物做的功？（3）小腿拉重物的功率？【考点】功率的计算；根据运动状态件判断物体的受力情况；功的简单计算．【专题】计算题；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】（1）小腿对重物的拉力为30N；（2）小腿对重物做的功为15J；（3）小腿拉重物的功率为5W。【分析】（1）因为图中滑轮是定滑轮，不省力，小腿拉绳的力与物体重力相等；（2）已知重物在3s内匀速上升了0.5m，由W＝Gh可求小腿对重物做的功；（3）根据P＝可求出小腿拉绳的功率。【解答】解：（1）由定滑轮的特点可知：小腿对重物的拉力F＝G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N；（2）小腿对重物做的功W＝Fs＝30N×0.5m＝15J；（3）小腿对重物做功的功率P＝＝＝5W。答：（1）小腿对重物的拉力为30N；（2）小腿对重物做的功为15J；（3）小腿拉重物的功率为5W。【点评】本题考查了功、功率的计算，属于基本内容，比较简单。5．（2024•肥东县校级三模）杂技表演在我国具有悠久的历史。如图1所示为杂技“顶竿”表演，甲站在地面上，肩上顶着一根竖直竹竿，在某段表演过程中，质量为55kg的乙先用5s的时间沿竹竿匀速向上爬4m，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢行走2m（已知在行走过程中，乙相对于竹竿静止且高度不变）。求：（1）在图2中画出乙沿竹竿上爬时在竖直方向的受力示意图；（2）这段表演过程中，乙克服重力所做的功和功率。【考点】功率的计算；画力的示意图；功的简单计算．【专题】功、功率、机械效率；应用能力．【答案】（1）见上图；（2）这段表演过程中，乙克服重力所做的功和功率分别为2200J和440W。【分析】（1）对乙受力分析，然后作出受力示意图。（2）根据G＝mg求得乙的重力，根据W＝Gh求出乙克服重力所做的功，根据P＝得到乙克服重力做功的功率。【解答】解：（1）乙沿竹竿匀速向上爬，受到竖直向下的重力与竖直向上的摩擦力，重力和摩擦力是平衡力，摩擦力f＝G＝55kg×10N/kg＝550N，乙受力示意图如图所示：（2）甲顶着乙在水平地面上缓慢行走2m，乙的重力不做功，在此过程中，乙克服重力做的功：W＝Gh＝550N×4m＝2200J，乙克服重力做功的功率为：P＝＝＝440W。故答案为：（1）见上图；（2）这段表演过程中，乙克服重力所做的功和功率分别为2200J和440W。【点评】本题考查了力的示意图、功和功率公式的应用，属于中档题。6．（2024•琅琊区校级二模）健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体贴近水平地面，然后回收归位，反复操作，如图甲所示。（1）体重500N的人，身体从状态1到状态2的过程中，其重心下降20cm，则重力做功为多少？（2）小丽每分钟可以做30个这样的运动，每次重心上升和下降的高度相同，完成一个运动要做功两次，则她每分钟健身时做功的平均功率是多少？（3）在身体从状态1到状态2的过程中，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，在从状态2恢复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合图中信息进行分析，体重较大的人更适合安装A（选填“A”或“B”）型钢圈。【考点】弹性势能的影响因素；功的简单计算；功率的计算．【专题】功、功率、机械效率；分析、综合能力．【答案】（1）重力做功为100J；（2）她每分钟健身时做功的平均功率是100W；（3）A。【分析】（1）根据W＝Gh求出重力所做的功；（2）求得运动员每分钟做的总功，利用P＝求得运动员每分钟健身时做功的平均功率；（3）由图乙比较AB的弹性势能的变化图即可得出结论。【解答】解：（1）身重为500N的人身体从状态1到状态2的过程中重力所做的功W＝Gh＝500N×0.2m＝100J重力所做的功为100J。（2）运动员每分钟做的总功W总＝2×30×100J＝6000J运动员每分钟健身时做功的平均功率（3）由图乙中的弹性势能的变化图可知，形变时A型钢圈弹性势能更大，具有更强的做功能力，所以在健腹轮中安装A型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能，故体重较大的人更适合安装A型钢圈。答：（1）重力做功为100J；（2）她每分钟健身时做功的平均功率是100W；（3）A。【点评】本题考查了功、功率的计算，这是一道结合学生实际的题目，要学会分析题目所给的图形，从图形上找到解题的信息。7．（2024•沂南县一模）智能机器正在进入我们的生活，为人们提供高效、精准的服务。全自动扫拖一体机器人既可以扫地，也可以拖地。在某公司大厅内，小明用手机中的秒表记录了该款扫拖一体机匀速直线行驶20m距离所用的时间为100s。（1）该款扫拖一体机匀速直线行驶的速度是多少m/s？（2）机器人扫地过程中，若在1×103s内总共做了2.4×104J的功，则机器人做功的功率是多少W？（3）机器人底部构造如图所示，两块面积均为1.8×102cm2的抹布在升降模组控制下，下降并压迫地面，利用两块抹布旋转擦洗和加压拖地。机器人在瓷砖地面上拖地时，两块抹布对瓷砖地面的压力为12N，两块抹布对瓷砖地面的压强是多少Pa？【考点】功率的计算；速度公式的简单计算；压强的公式的应用．【专题】功、功率、机械效率；应用能力．【答案】（1）该款扫拖一体机匀速直线行驶的速度是0.2m/s；（2）机器人做功的功率是24W；（3）两块抹布对瓷砖地面的压强是333.3Pa。【分析】（1）根据v＝得到该款扫拖一体机匀速直线行驶的速度；（2）根据P＝得到机器人做功的功率；（3）根据p＝得到两块抹布对瓷砖地面的压强。【解答】解：（1）该款扫拖一体机匀速直线行驶的速度是；（2）机器人扫地过程中，若在1×103s内总共做了2.4×104J的功，则机器人做功的功率是；（3）机器人在瓷砖地面上拖地时，两块抹布对瓷砖地面的压强是。答：（1）该款扫拖一体机匀速直线行驶的速度是0.2m/s；（2）机器人做功的功率是24W；（3）两块抹布对瓷砖地面的压强是333.3Pa。【点评】本题考查速度、功率和压强的计算，属于综合题。8．（2024•中山市校级模拟）如图所示是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰——福建舰。该航母满载时的排水量约8.4×104t，可搭载60架舰载机。航母的动力是由蒸汽轮机提供，航母以15m/s的速度匀速直线航行54km，蒸汽轮机的功率为1.0×105kW，g取10N/kg，求该航母：（1）航行的时间是多少？（2）满载时所受重力的大小？所受浮力的大小和方向？（3）在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是多少？【考点】功的简单计算；速度公式的简单计算；浮力的方向；利用物体的浮沉条件求浮力的大小．【专题】浮沉的应用；功、功率、机械效率；分析、综合能力．【答案】（1）航行的时间是1h；（2）满载时所受重力为8.4×108N，所受浮力为8.4×108N，方向竖直向上；（3）在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是3.6×1011J。【分析】（1）根据速度公式求出航母航行的时间；（2）福建舰处于漂浮状态，所受浮力等于重力；（3）根据W＝Pt求出在该航行时间内蒸汽轮机做的功。【解答】解：（1）航行的时间是（2）满载时所受重力为G＝mg＝8.4×104×103kg×10N/kg＝8.4×108N福建舰处于漂浮状态，所受浮力的大小为它受到的浮力等于对水对向上和向下的压力差，方向竖直向上。（3）在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是W＝Pt＝1.0×105×103W×3600s＝3.6×1011J答：（1）航行的时间是1h；（2）满载时所受重力为8.4×108N，所受浮力为8.4×108N，方向竖直向上；（3）在该航行的时间内，蒸汽轮机做的功是3.6×1011J。【点评】本题考查了浮沉条件、速度公式和功率公式的应用，难度不大。9．（2024•溆浦县校级模拟）2023年10月11日，我国首艘氢燃料电池动力示范船“三峡氢舟1”号，在湖北宜昌三峡游客中心（九码头）完成首航，这标志着氢燃料电池技术在内河船舶应用实现零的突破。“三峡氢舟1”号为钢铝复合结构，全长49.9米、型宽10.4米、型深3.2米，最大排水量达到490吨。氢燃料电池额定输出功率可达500千瓦，最高航速可达到28千米每小时。交付投用后，该船将用于三峡库区和三峡大坝至葛洲坝两坝间的交通、巡查、应急等工作，全程零排放、零污染。（1）此次自主研发的“三峡氢舟1”号，通过绿色氢能技术，对长江大保护及内河航运绿色低碳发展具有重要示范意义、与传统的燃油工作船相比，使用氢气为燃料的优点有清洁无污染。（写出一种即可）（2）“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力有多大？（3）“三峡氢舟1”以500kW为恒定功率，按最高航速匀速行驶84km，所做的功是多少？（不考虑水流速度）【考点】功的简单计算；利用阿基米德原理进行简单计算．【专题】长度、时间、速度；浮力；功、功率、机械效率；分析、综合能力．【答案】（1）清洁无污染；（2）“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力为4.9×106N；（3）“三峡氢舟1”以500kW为恒定功率，按最高航速匀速行驶84km，所做的功是1500kW•h。【分析】（1）氢燃料清洁、环保、无污染；（2）根据阿基米德原理求出“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力；（3）根据速度公式求出行驶时间，根据W＝Pt求出所做的功。【解答】解：（1）氢气与氧气反应后只生成水，对环境没有污染，因此，“氢舟1号”的优点是清洁无污染；（2）“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，根据阿基米德原理可知，“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力：（3）最高航速可达到28km/h，按最高航速匀速行驶84km，由v＝可知，所用时间：，所做的功：W＝Pt＝500kW×3h＝1500kW•h。答：（1）清洁无污染；（2）“三峡氢舟1”航行于水面，达到最大排水量时，受到的浮力为4.9×106N；（3）“三峡氢舟1”以500kW为恒定功率，按最高航速匀速行驶84km，所做的功是1500kW•h。【点评】本题考查阿基米德原理、速度公式以及功的计算公式的应用，难度不大。10．（2024•龙亭区校级一模）如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，爬绳机将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求：（1）工人利用爬绳机匀速上升的过程中，机械能变大（选填“变大”“变小”或“不变”）；（2）爬绳机上升的速度；（3）爬绳机对工人做功的功率大小；（4）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。【考点】机械能的概念；速度公式的简单计算；压强的公式的应用；功率的计算．【专题】功、功率、机械效率；机械能及其转化；分析、综合能力．【答案】（1）变大；（2）爬绳机上升的速度为0.2m/s；（3）爬绳机对工人做功的功率为140W；（4）对地面的压强大小为1000Pa。【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能＝动能+势能；（2）已知爬绳机上升的高度和时间，根据速度公式求爬绳机上升的速度；（3）根据F＝G＝mg计算爬绳机对工人的作用力，工人与爬绳机相对静止，上升的速度等于爬绳机的速度，根据P＝＝＝Fv计算爬绳机对工人做功的功率；（4）爬绳机静止时对水平地面的压力等于爬绳机的重力，根据F＝G＝mg计算爬绳机对地面的压力，根据压强公式计算爬绳机对水平地面的压强。【解答】解：（1）工人利用爬绳机匀速上升的过程中，工人的质量不变，速度不变时，所以动能不变，高度升高，所以重力势能变大，故机械能变大。（2）爬绳机上升高度h＝12m，用时t＝1min＝60s爬绳机上升的速度（3）爬绳机对工人的作用力F＝G工人＝m工人g＝70kg×10N/kg＝700N由于工人与爬绳机相对静止，故爬升的速度相同，所以爬绳机对工人做功的功率（4）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压力F压＝G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N爬绳机与地面的接触面积为0.1m2，则爬绳机对地面的压强答：（1）变大；（2）爬绳机上升的速度为0.2m/s；（3）爬绳机对工人做功的功率为140W；（4）对地面的压强大小为1000Pa。【点评】本题考查速度、压强和功率的计算，知道物体对水平面的压力等于物体的重力是关键之一，难度适中。11．（2024•紫阳县三模）周末，小明在家和扫地机器人“配合”，完成了一次大扫除。项目指标参数工作电压15V电池容量2000mA•h（1）图中，小明提着水桶在水平地面前行时对水桶不做（选填“做”或“不做”）功。（2）水桶装有5kg水，则水的体积是多大？（3）用水桶提水过程中，小明发现距水桶水面0.2m处的侧壁出现一个1cm2的小洞，小明想用面积为2cm2的胶块从内侧堵住小洞，此时水对小洞的压强和水对胶块的压力各为多大？（g取10N/kg）（4）小明家的扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等诸多功能，其铭牌上的部分参数如图﹣2所示。扫地机器人在水平地面上打扫的过程中，某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，当扫地机器人的供电系统检测到电池容量低至10%，扫地机器人开始自动返回充电。若返回过程中，所剩余电池容量的40%用于克服阻力做功。（扫地机器人在水平地面上运动的过程中，所受的阻力恒为20N）①机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，该段时间内牵引力的功率是多大？②为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远距离为多少？【考点】功率的计算；密度公式的变形运用计算质量和体积；根据F＝ps求压力大小；液体压强的公式及计算；力是否做功的判断．【专题】定量思想；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】（1）不做；（2）水桶装有5kg水，则水的体积是5×10﹣3m3；（3）水对小洞的压强为2×103Pa、水对胶块的压力为0.2N；（4）①机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，该段时间内牵引力的功率是10W；②为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远距离为216m。【分析】（1）功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过了距离；（2）利用V＝求水的体积；（3）根据公式p＝ρgh求出水对小洞的压强，根据p＝再求出压力；（4）①根据公式P＝＝＝Fv计算牵引力的功率；②先计算电源用来克服阻力提供的能量，由克服阻力做的功，求出可以行驶的距离。【解答】解：（1）用力提着水桶沿水平路面向前走，手给水桶一个向上的力，而水桶是在水平方向上通过了距离，不是在力的方向上通过了距离，所以这种情况没有做功；（2）根据ρ＝得水的体积是：V＝＝＝5×10﹣3m3；（3）水对小洞的压强：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2×103Pa；根据p＝得水对胶块的压力：F＝pS＝2×103Pa×1×10﹣4m2＝0.2N；（4）因为机器人做匀速直线运动，所以牵引力与阻力平衡，则F牵＝f＝20N；由P＝＝＝Fv可得机器人牵引力的功率为：P＝F牵v＝20N×0.5m/s＝10W；克服摩擦力做的功为：W＝UIt＝15V×2A×3600s×10%×40%＝4320J；根据W＝Fs得需要充电时离充电座最远距离为：s＝＝＝216m。答：（1）不做；（2）水桶装有5kg水，则水的体积是5×10﹣3m3；（3）水对小洞的压强为2×103Pa、水对胶块的压力为0.2N；（4）①机器人某段时间以0.5m/s的速度做匀速直线运动，该段时间内牵引力的功率是10W；②为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远距离为216m。【点评】本题考查了平均速度、压强及功率的计算，在计算平均速度时，注意s和t都表示总路程和总时间；对于功率的推导公式P＝Fv也是经常用到的。12．（2024•礼泉县二模）电动清扫车以其环保、高效等优点，在创建卫生城市中大显身手。如图为一电动清扫车正在工作时的情景。（1）清扫车工作过程中，车内的驾驶员认为自己是静止的，选择的参照物是清扫车；清扫车匀速转弯时，处于非平衡（选填“平衡”或“非平衡”）状态。（2）清扫车停在水平路面上，总质量为800kg，清扫刷与路面不接触，轮胎与路面总接触面积为0.04m2，车对路面的压强为多少？（g取10N/kg）（3）清扫车完成任务后（总质量为800kg），在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶，经10min到达垃圾处理站，行驶过程中车所受阻力大小恒为总重的0.05倍，则清扫车牵引力做的功为多少？【考点】功的简单计算；参照物的选择；平衡状态的判断；压强的公式的应用．【专题】运动和力；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；分析、综合能力．【答案】（1）清扫车；非平衡；（2）车对路面的压强为2×105Pa；（3）清扫车牵引力做的功为1.2×106J。【分析】（1）判断物体的运动情况关键是判断物体与参照物之间是否发生位置的变化；物体处于静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态；（2）清扫车完成任务后，总质量为800kg，根据G＝mg得出所受的总重力，清扫车停在水平路面上，对水平路面的压力等于总重力，利用p＝求得车对路面的压强；（3）清扫车匀速行驶过程中，处于平衡状态，地面对清扫车的阻力大小等于牵引力大小，根据f＝F得出阻力大小，根据W＝Fs得出地面对清扫车的阻力做的功。【解答】解：（1）清扫过程中，驾驶员相对于清扫车的位置没有发生改变，因此驾驶员相对于清扫车是静止的；清扫车匀速转弯时，速度方向改变，处于非平衡状态；（2）清扫车停在水平路面上，对水平路面的压力：，车对路面的压强：；（3）由于清扫车做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是一对平衡力，牵引力大小为：F＝f＝0.05G＝0.05×8×103N＝400N，由可得，清扫车10min内通过的路程：s＝vt＝5m/s×10×60s＝3×103m，牵引力做功为：W＝Fs＝400N×3×103m＝1.2×106J。答：（1）清扫车；非平衡；（2）车对路面的压强为2×105Pa；（3）清扫车牵引力做的功为1.2×106J。【点评】本题考查重力、功的计算，以及运动和静止的相对性等知识，难度不大。13．（2024•来安县二模）2024年4月7日，中国民航局在广州正式颁发全球首张无人驾驶载人航空器生产许可证。如图所示，该飞行器最大设计速度为130km/h，最大航程30km，最大起飞重量600kg，O为其重心位置，g取10N/kg。（1）请你画出该飞行器悬浮在空中时的受力示意图；（2）若该飞行器以最大起飞重量竖直上升10km，求其克服重力做的功。【考点】功的简单计算；画力的示意图．【专题】功、功率、机械效率；分析、综合能力．【答案】（1）；（2）若该飞行器以最大起飞重量竖直上升10km，求其克服重力做的功为6×107J。【分析】（1）该飞行器悬浮在空中时，受力平衡，受到重力和升力；（2）利用W＝Gh＝mgh得到飞行器克服重力所做的功。【解答】解：（1）该飞行器悬浮在空中时，受到重力和升力，重力方向竖直向下，升力方向竖直向上，这两个力是一对平衡力，大小相等，故作图如下：（2）若该飞行器以最大起飞重量竖直上升10km，其克服重力做的功为W＝Gh＝mgh＝600kg×10N/kg×10×103m＝6×107J答：（1）；（2）若该飞行器以最大起飞重量竖直上升10km，求其克服重力做的功为6×107J。【点评】本题考查功的公式和二力平衡，属于基础内容，难度中等。14．（2024•东方二模）多功能抑尘车利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾，除去空气中过多的尘埃。东方市环卫部门购置的抑尘车空车质量为10t，它配备了一个容积为10m3的水箱，（，g＝10N/kg）求（1）抑尘车自重多少？（2）满载时，若抑尘车车轮与地面的总接触面积为0.4m2，则它静止时对水平地面的压强为多大？（3）如图所示，当抑尘车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷水时，抑尘车的动能如何变化？为什么？【考点】动能大小与质量的关系；重力的计算；压强的公式的应用．【专题】压强、液体的压强；机械能及其转化；分析、综合能力．【答案】（1）抑尘车自重105N；（2）它静止时对水平地面的压强为5×105Pa；（3）当抑尘车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷水时速度不变，质量减小，动能减小。【分析】（1）知道抑尘车空车质量，利用G＝mg求其自重；（2）利用m＝ρV求满载时装水的质量，再利用G＝mg求其重力，抑尘车静止时对水平地面的压力等于空车重力加上水的重力，知道受力面积，利用p＝求抑尘车静止时对水平地面的压强；（3）物体的动能与物体的质量、速度大小有关。质量越大、速度越大，物体的动能越大。【解答】解：（1）抑尘车自重为（2）车内水的重力为满载时车总重为静止时对水平地面的压强为（3）当抑尘车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷水时速度不变，质量减小，动能减小。答：（1）抑尘车自重105N；（2）它静止时对水平地面的压强为5×105Pa；（3）当抑尘车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷水时速度不变，质量减小，动能减小。【点评】本题考查了重力公式、密度公式、压强公式的应用以及物体动能大小变化分析，属于基础题目。15．（2024•秦都区二模）如图所示是中国迄今研制的最大直径盾构机“京华号”，整机长度150m，总质量4300t，最大开挖直径达16.07m。它的工作原理类似于穿山甲挖洞，顶端装有巨型刀盘，相当于穿山甲锋利的前爪用于挖土、粉碎石块。（1）盾构机前部的刀盘上有很多刀片，转动时能轻易切入泥土、岩石，且各刀片都呈尖利的形状，这是通过减小受力面积的方法来增大压强。（2）已知“京华号”掘进速度约为8.3×10﹣4km/h，距离一天收工时间还剩1h15min，通过计算请你判断盾构机当天剩余时间里不停地工作，还能前进多少米？（结果保留小数点后两位）（3）根据相关资料显示，“京华号”盾构机推进效率达60%左右，该参数是指发动机传递给盾构机的推进功率与其产生的总机械功率之比。已知“京华号”的总功率为11000kW，若该盾构机每天24h不停地工作，则“京华号”盾构机的最大推进力是多少时才能满足每天挖掘20m的要求？【考点】功的简单计算；功率的计算；速度公式的简单计算；增大压强．【专题】压强、液体的压强；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】（1）减小受力面积；（2）盾构机还能前进的距离s＝vt＝8.3×10﹣4km/h×1.25h≈1.04m；（3）盾构机的最大推进力为2.8512×1010N。【分析】（1）在压力不变时，减小受力面积可增大压强；（2）根据速度公式计算出盾构机还能前进的距离；（3）“京华号”盾构机推进效率达60%左右，由此计算出“京华号”盾构机推进功率；知道功率和时间计算出该盾构机每天24h盾构机所做的推进功；再利用功的公式计算出盾构机的最大推进力。【解答】解：（1）盾构机前部的刀盘上有很多刀片，转动时能轻易切入泥土、岩石。各刀片都呈尖利的形状，这是利用减小受力面积的方法来增大压强；（2）由题意得，盾构机当天剩余工作时间1h15min＝1.25h；则盾构机还能前进的距离s＝vt＝8.3×10﹣4km/h×1.25h≈1.04m；（3）盾构机所做的推进功率%＝6.6×106W；盾构机所做的推进功1011J；盾构机的最大推进力。答：（1）减小受力面积；（2）盾构机还能前进的距离s＝vt＝8.3×10﹣4km/h×1.25h≈1.04m；（3）盾构机的最大推进力为2.8512×1010N。【点评】本题考查压强、功率和效率公式的应用，难度较大。16．（2024•江西模拟）如图所示，这是我国自主研发的一款水陆两栖车，它是一种结合了车与船的双重性能的特种车辆，既可以像汽车一样在陆地上行驶，又可以像船一样在水上浮渡。该车满载质量为3t。（g取10N/kg，）（1）该车满载行驶时对水平地面的压强为1.5×105Pa，求车轮与地面接触的总面积；（2）求该车满载在水中浮渡时车体浸入水中的体积；（3）当该车满载在水上匀速直线行驶2km时，受到的阻力恒为3600N，求此过程牵引力做的功；（4）该车为什么要有这么多车轮？请你分析其中的物理原理。【考点】功的简单计算；压强的公式的应用；减小压强；利用阿基米德原理进行简单计算；物体浮沉条件．【专题】其他综合题；应用能力．【答案】（1）车轮与地面接触的总面积为0.2m2；（2）该车满载在水中浮渡时车体浸入水中的体积为3m3；（3）当该车满载在水上匀速直线行驶2km时，受到的阻力恒为3600N，此过程牵引力做的功为7.2×106J；（4）该车有多个车轮，能增大与地面的接触面积，可以减小该车对地面的压强。【分析】（1）已知该车满载时额定质量，由重力公式可求出该车满载时的重力；该车满载时对水平地面的压力大小等于该车满载时的重力；已知压力、压强，由压强公式可求出车轮与地面接触的总面积；（2）该车满载在水中浮渡时，处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知：该车满载漂浮时受到的浮力大小等于该车满载时的重力；已知浮力、水的密度，由阿基米德原理可求出车满载在水中浮渡时车体浸入水中的体积；（3）该车匀速直线行驶，在水平方向上受到牵引力和阻力，处于平衡状态，根据二力平衡知识可知：该车在水平方向受到的阻力等于牵引力；已知牵引力、移动距离，由功的公式可求出此过程牵引力做的功；（4）由题意可知：该车满载时对地面的压力一定，有多个车轮，增大了与地面的接触面积，由压强公式可知：这样能减小该车对地面的压强。【解答】解：（1）由重力公式可知：该车满载时的重力G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N；该车满载行驶时对水平地面的压力大小等于该车满载时的重力，即压力F＝G＝3×104N；由压强公式可知：车轮与地面接触的总面积；（2）该车满载在水中浮渡时处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知：该车满载漂浮时受到的浮力大小等于该车满载时的重力，即F浮＝G＝3×104N；由阿基米德原理可知：该车满载在水中浮渡时车体浸入水中的体积；（3）该车满载在水上匀速直线行驶时，对该车在水平方向上进行受力分析可知：该车受到阻力、牵引力，因此时该车处于平衡状态，根据二力平衡知识可知：牵引力F牵＝f阻＝3600N；由功的公式W＝Fs可知：此过程牵引力做的功W＝F牵s＝3600N×2×103m＝7.2×106J；（4）该车满载行驶时对水平地面的压力一定，该车有多个车轮，能增大与地面的接触面积，由压强公式可知：可以减小该车对地面的压强。答：（1）车轮与地面接触的总面积为0.2m2；（2）该车满载在水中浮渡时车体浸入水中的体积为3m3；（3）当该车满载在水上匀速直线行驶2km时，受到的阻力恒为3600N，此过程牵引力做的功为7.2×106J；（4）该车有多个车轮，能增大与地面的接触面积，可以减小该车对地面的压强。【点评】本题考查压强公式的应用、物体的浮沉条件、利用阿基米德原理进行简单计算、功的简单计算、减小压强的方法，是一道简单的综合题。解题关键是掌握基础的物理知识，熟练运用力学公式。17．（2024•商水县三模）老君山位于河南省洛阳市栾川县，原名景室山，是国家5A级旅游景区。老君山风景区内中灵索道全长约2700m，高差约900m，乘坐这条索道，从灵官殿直达中天门服务区，可尽情领略老君山的自然风光。假设单个缆车满载时所受的总重力为3000N。（1）游客乘坐中灵索道缆车匀速上山的过程中，缆车的动能不变，重力势能增大，机械能增大。（选填“增大”“减小”或“不变”）（2）若单个缆车与索道的接触面积为0.0025m2，则单个缆车满载时，索道上挂缆车处的钢索承受的压强是多少？（3）若单个缆车满载时从索道最高处运行到最低处，用时10min，则单个缆车满载时所受的总重力做功的功率是多少？【考点】功率的计算；动能大小与速度的关系；重力势能大小与高度的关系；机械能的概念；压强的公式的应用．【专题】功、功率、机械效率；应用能力．【答案】（1）不变；增大；增大；（2）单个缆车满载时，索道上挂缆车处的钢索承受的压强是1.2×106Pa；（3）单个缆车满载时所受的总重力做功的功率是4500W。【分析】（1）动能大小与物体的速度和质量有关，重力势能与物体的质量和举高的高度有关；（2）单个缆车对钢索的压力等于其重力，已知缆车与索道的接触面积，根据p＝求承道上挂缆车处的钢索承受的压强；（3）根据P＝＝得到缆车和人所受总重力做功的功率。【解答】解：（1）游客乘坐中灵索道缆车匀速上山的过程中，缆车质量不变，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大，机械能增大。（2）索道上挂缆车处的钢索承受的压强：；（3）单个缆车满载时所受的总重力做功的功率：。答：（1）不变；增大；增大；（2）单个缆车满载时，索道上挂缆车处的钢索承受的压强是1.2×106Pa；（3）单个缆车满载时所受的总重力做功的功率是4500W。【点评】本题考查影响动能和重力势能大小的因素、压强及功、功率公式的运用。18．（2024•合阳县一模）如图所示是一种电动平衡车，其质量为10kg，在水平地面上静止时轮胎与地面总的接触面积为40cm2，小明站立在车上通过身体的前倾和后仰实现驾驶。（g取10N/kg）（1）以平衡车为参照物，驾驶平衡车前进的小明是静止（选填“静止”或“运动”）的。（2）平衡车静止放置在水平地面时对水平地面的压强是多少？（3）小明驾驶平衡车在水平路面以5m/s的速度沿直线匀速行驶了1min，若该车受到的牵引力恒为100N，求此过程中平衡车牵引力做的功和功率是多少？【考点】功率的计算；运动和静止的相对性；压强的公式的应用；功的简单计算．【专题】定量思想；功、功率、机械效率；应用能力．【答案】（1）静止；（2）平衡车对水平地面的压强是2.5×104Pa；（3）平衡车牵引力做的功是30000J，平衡车此时牵引力的功率是500W。【分析】（1）物体相对于参照物的位置发生了变化，则物体是运动的；物体相对于参照物的位置没有发生变化，则物体是静止的；（2）利用G＝mg求出人和电动平衡车的总重力，平衡车对水平地面的压力等于人和车的总重力，又知受力面积，利用p＝得到平衡车对水平地面的压强；（3）根据速度公式求出平衡车行驶的路程，根据W＝Fs求出平衡车牵引力所做的功；由P＝＝＝Fv计算牵引力的功率。【解答】解：（1）人驾驶该车在水平路面匀速前进时，人与平衡车之间没有发生位置的变化，所以以平衡车为参照物，小明是静止的；（2）车受到的重力：G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N，平衡车对水平地面的压力：F＝G＝100N，平衡车对水平地面的压强：p＝＝＝2.5×104Pa；（3）平衡车运动的路程：s＝vt＝5m/s×60s＝300m，此过程中平衡车牵引力做的功：W＝F牵s＝100N×300m＝30000J，由P＝＝＝Fv得到牵引力的功率：P＝F牵v＝100N×5m/s＝500W。答：（1）静止；（2）平衡车对水平地面的压强是2.5×104Pa；（3）平衡车牵引力做的功是30000J，平衡车此时牵引力的功率是500W。【点评】本题考查运动和静止的相对性、功率计算、压强的大小计算，是一道综合性较强的题目，关键是知道车对水平地面的压力等于人和车的总重力。19