?必刷06 功和功率

功
例33．（2019·德陽）汽車尾氣是大氣的重要污染源，而動車組可實現(xiàn)零排放。假設(shè)德陽與成都相距60km，一動車組從德陽站由靜止啟動后做直線運動，先加速運動2min，然后以恒定速度勻速運動21min，最后做減速運動2min到達成都站停住。
（1）動車組從德陽站到成都站的平均速度是多少m/s?
（2）若動車組的平均牽引力為2.8×105N，則從德陽到成都動車組的牽引力的平均功率是多少W?
（3）如果燃油公共汽車與動車組從德陽站到成都站牽引力所做的功相同，則公共汽車排放氣體污染物的質(zhì)量是多少kg。（燃油公共汽車每做1J功排放氣體污染物3×10-6g）
【答案】（1）40m/s；（2）1.12×107W；（3）50.4kg。
【解析】（1）已知路程和運動時間，根據(jù)平均速度公式可求平均速度； （2）根據(jù)P=Fv可求動車組的牽引力的平均功率； （3）根據(jù)W=Fs可求牽引力所做的功，再根據(jù)燃油公共汽車每做1J功排放氣體污染物3×10-6g，乘以所做的功可得公共汽車排放氣體污染物的質(zhì)量。
（1）動車的平均速度：v== =40m/s；
（2）動車的平均功率：P=Fv=2.8×105N×40m/s=1.12×107W；
（3）動車組從德陽站到成都站牽引力所做的功：W=Fs=2.8×105N×60×1000m=1.68×1010J，
燃油公共汽車與動車組從德陽站到成都站牽引力所做的功相同，則公共汽車排放氣體污染物的質(zhì)量：m=1.68×1010×3×10-6g=5.04×104g=50.4kg。
故答案為：（1）動車組從德陽站到成都站的平均速度是40m/s；（2）若動車組的平均牽引力為2.8×105N，則從德陽到成都動車組的牽引力的平均功率是1.12×107W；（3）如果燃油公共汽車與動車組從德陽站到成都站牽引力所做的功相同，則公共汽車排放氣體污染物的質(zhì)量是50.4kg。
【點評】本題主要考查平均速度、功率、功的計算，是一道綜合題。

功率
例34．（2019·長沙）如圖所示為洋湖濕地公園的“河道保潔船”清理水面垃圾時的情景，保潔船的質(zhì)量為2.5t，收集寬度為3.4m。它某次工作時以1m/s的速度做勻速直線運動，其牽引力為5×104N，保潔船工作50s，求這段時間內(nèi)：

（1）保潔船行駛的路程；
（2）牽引力做的功；
（3）牽引力的功率。
【答案】（1）50m；（2）2.5×106J；（3）5×104W。
【解析】（1）根據(jù)v=可得，保潔船行駛的路程：s＝vt＝1m/s×50s＝50m；
（2）牽引力做的功：W＝Fs＝5×104N×50m＝2.5×106J；
（3）牽引力的功率：P＝＝＝Fv＝5×104N×1m/s＝5×104W。
例35．(2019·江西)如圖所示，是根據(jù)王爺爺駕駛汽車在某段平直高速公路上行駛時記錄的數(shù)據(jù)，描繪出的s-t圖象，請你根據(jù)圖象，求：

(1)20min～40min時間段內(nèi)汽車的速度；
(2)0～50min時間段內(nèi)汽車的平均速度；
(3)若汽車以速度v勻速行駛時間t，已知汽車總重為G，勻速行駛時受到的阻力為汽車總重的1/n，求汽車在這段時間內(nèi)的功率。(溫馨提示:本問計算結(jié)果請用字母表示)
【答案】（1）80km/h（2）96km/h（3）P=Gv/n
【解析】（1）20min～40min時間段內(nèi)汽車做勻速直線運動v=== 80km/h
（2）0min～50min時間段內(nèi)汽車做變速直線運動平均速度v′===96km/h
（3）勻速直線運動 F牽=F阻= P= F牽v=v

功、功率與壓強組合
例36．(2019·德州)2018年10月24日，港珠澳大橋正式建成通車。如圖所示，一輛汽車行駛在其中一段長15km的直橋上，已知：汽車的總質(zhì)量為1.5t（包括車、車上的人和物品等），輪胎與地面的總接觸面積為0.2m2，汽車以90km/h的速度勻速通過大橋的這一段路段，行駛過程中受到的阻力為900N。（g取10N/kg），求：
（1）汽車靜止在水平地面時對地面的壓強；
（2）此過程中汽車牽引力所做的功；
（3）此過程中汽車牽引力做功的功率。

【答案】（1）7.5×104Pa（2）1.35×107J（3）2.25×104W
【解析】（1）知道汽車質(zhì)量，利用G＝mg求其重力，汽車靜止時對地面的壓力等于其重力，知道受力面積，利用p＝求汽車靜止時對地面的壓強；
（2）利用二力平衡的條件求出牽引力的大小，然后利用W＝Fs可求得牽引力所做的功；
（3）利用P=Fv算出汽車牽引力做功的功率。
解：（1）汽車質(zhì)量m＝1.5t＝1.5×103kg，
其重力：G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，
汽車靜止時對地面的壓力：F＝G＝1.5×104N，
汽車靜止時對地面的壓強：p＝= =7.5×104Pa；
（2）因為勻速通過大橋，所以牽引力F＝f＝900N，
牽引力所做的功：W＝Fs＝900N×15×103m＝1.35×107J；
（3）汽車牽引力做功的功率：P=Fv＝900N×90×m/s＝2.25×104W。


1．(2019·內(nèi)江)發(fā)生意外的民航客機緊急著陸后，打開緊急出口，狹長的氣裝會自動充氣，生成一條連接出口與地面的斜面，如圖所示，人員可沿著斜面滑行到地上。機艙口下沿距地面高度為3m，氣囊長為6m。一個質(zhì)量為50kg的人沿氣囊從出口處下滑到地面的平均速度為4m/s，g＝10N/kg求：
（1）他從出口滑到地面，需要的時間是多少？
（2）他從出口滑到地面，重力做功是多少？

【答案】（1）1.5s（2）1500J
【解析】（1）由v＝可得，他從出口滑到地面需要的時間：t＝＝＝1.5s；
（2）人的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，他從出口滑到地面，重力做功：W＝Gh＝500N×3m＝1500J。
2．（2019·玉林）如圖所示，質(zhì)量為2.5t的汽車在平直的公路上勻速行駛，在其前方有一固定的測速儀向汽車發(fā)出兩次短促的超聲波信號，第一次發(fā)出信號到接收到信號用時0.6s，第二次發(fā)出信號到接收到信號用時0.4s，測出汽車的速度為34m/s。已知汽車在公路上勻速行駛時受到的阻力是車重的0.02倍，超聲波的速度為340m/s。（g取10N/kg）

求：
（1）汽車勻速行駛時受到的牽引力；
（2）汽車勻速行駛10s內(nèi)牽引力做的功；
（3）測速儀兩次發(fā)出信號的時間間隔。
【答案】（1）500N（2）1.7×105J（3）1.1s
【解析】（1）汽車的重力：G=mg=2.5×103kg×10N/kg=2.5×104N，汽車受到的阻力：F阻=0.02G=0.02×2.5×104N=500N，汽車勻速直線行駛時，汽車受到的阻力和牽引力是平衡力：F=F阻=500N；
（2）汽車10s內(nèi)行駛的距離：s=v車t=34m/s×10s=340m，牽引力做功：W=Fs=500N×340m=1.7×105J
（3）由v=得：汽車接收到第一次信號時，汽車距測速儀：s1=v聲t1=340m/s×=102m，
則汽車接收到第二次信號時，汽車距測速儀：s2=v聲t2=340m/s×=68m，
因此汽車在兩次信號的間隔過程中行駛：s'=s1－s2=102m－68m=34m，
設(shè)測速器發(fā)出兩次信號時間差為△t，
汽車行駛34m共用時間：t=△t－t1 +t2=△t－+ =△t－0.1s
汽車的車速：v'===34m/s
解得測速儀兩次發(fā)出信號的時間間隔：△t=1.1s
答：（1）汽車勻速行駛時受到的牽引力500N；（2）汽車勻速行駛105內(nèi)牽引力做的功1.7×105J；（3）測速儀兩次發(fā)出信號的時間間隔1.1s。
3．（2019·株洲）喝飲料時，將橫截面積為S的吸管豎直插入飲料中，在大氣壓作用下，管中液面緩慢上升，如圖甲所示。設(shè)飲料密度為ρ，g為已知常量，忽略杯中液面變化，當(dāng)管內(nèi)液面上升h時（如圖乙所示）。
（1）管內(nèi)氣壓比管外氣壓　 ?。ㄌ睢案摺被颉暗汀保?br /> （2）吸入管內(nèi)的飲料質(zhì)量為　 ?。?br /> （3）對飲料做了多少功？

甲 乙
【答案】（1）低；（2）ρSh；（3）對飲料做了ρSgh2的功
【解析】（1）吸飲料時，排出了管內(nèi)部分空氣，管內(nèi)氣壓就變小了，管外飲料在大氣壓作用下，進入管內(nèi)。
（2）吸入管內(nèi)飲料體積V＝Sh，由ρ＝可得，吸入管內(nèi)的飲料質(zhì)量m＝ρV＝ρSh；
（3）由題意可知，對飲料做功即為克服吸管中飲料的重力而做功，由圖可知，管中飲料重心上升的高度△h＝h，對飲料做了功：W＝G△h＝mg△h＝ρVg×h＝ρShg×h＝ρSgh2。

4．（2019·廣州）運動員從高空豎直向下跳傘，人（包括裝備）的質(zhì)量為80kg。只考慮人受到重力和空氣阻力。下落時的速度－時間圖線如圖26所示。
（1）人在前50s內(nèi)下落了2100m，求這段時間內(nèi)人的平均速度。
（2）人在前30s內(nèi)下落了1500m，求這段時間內(nèi)人所受重力做的功和功率（g=10N/kg）。
（3）從第10s到第30s這個過程中，人的動能、重力勢能、機械能是如何變化的？
（4）人在第30s時所受空氣阻力_______第50s時所受空氣阻力（選填“大于”、“等于”或“小于”）。

【答案】（1）42m/s （2）1.2×106J 4×104W （3）人的動能先增大后不變，人的重力勢能一直減小，人的機械能一直減小 （4）等于
【解析】（1）人在前50s內(nèi)的平均速度為：v1===42m/s
（2）人在前30s內(nèi)所受重力做的功為：W=Gh=mgh=80kg×10N/kg×1500m=1.2×106J
人在前30s內(nèi)所受重力的功率為：P=== 4×104W
（3）由圖26知，人的速度在第10s到第30s這個過程中的變化情況是：先變大后不變。因此，人的動能的變化情況是：先增大后不變。由于人一直在下落，則人的高度越來越小，所以人的重力勢能的變化情況是：一直減小。而人在下落過程需要克服空氣阻力做功，使機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以人的機械能的變化情況是：一直減小。
（4）設(shè)人在第30s時和在第50s時所受空氣阻力分別為f1、f2，因為人在第30s時和第50s時均處于勻速狀態(tài)，得f1=G人、f2=G人，可見f1=f2。
5．（2019·桂林）一輛質(zhì)量為l50kg的摩托車，發(fā)動機功率為32kW，摩托車在此功率下以60km/h的速度勻速行駛了0.5h。
（1）求摩托車受到的重力是多大？
（2）求這段時間摩托車發(fā)動機對摩托車所做的功？
（3）求摩托車這段時間通過的路程？
【答案】（l）1.5×103N（2）5.76×107J（3）30km
【解析】（l）摩托車的重力為G=mg=150kg×l0/kg=1.5×103N
（2）所做的功由P=得W=Pt=32×103W×0.5×3600s=5.76×107J
（3）通過的路程s=vt=60km/h×0.5h =30km
6．(2019·安徽)如圖，水平地面上一個重為50N的物體，在大小為10N的水平拉力下作用下，向左做勻速直線運動，在5s的時間內(nèi)通過的距離為2m。求物體運動過程中：

（1）所受摩擦力的大小；
（2）拉力F做功的功率。
【答案】 （1）用10N的水平拉力，拉著物體向左做勻速直線運動，物體處于平衡狀態(tài)，則地面對物體的摩擦力與拉力是一對平衡力，大小相等，故f＝F＝10N
（2）拉力F做的功：W＝Fs＝10N×2m＝20J，
拉力F做功的功率：P＝＝＝4W
【解析】（1）結(jié)合物體的運動狀態(tài)進行受力分析，利用二力平衡的條件求得摩擦力大小.
（2）根據(jù)W=Fs和 P＝算出拉力F做的功和功率.
7．（2019·北部灣）我們在超市購物時，常常使用購物車，已知購物車的質(zhì)量為10kg，小明用10N的水平推力推著購物車沿水平地面運動了4m，用時4s，求：
（1）購物車的重力；
（2）推力所做的功；
（3）推力的功率。
【答案】（1）100N（2）40J（3）10W。
【解析】（1）已知購物車的質(zhì)量，根據(jù)G=mg即可求出購物車的重力；（2）欲要計算推力所做的功，根據(jù)功的計算公式W=FS，需要知道推力的大小和在推力作用方向上購物車運動的距離，而題意已給出這兩個條件，故代入相關(guān)數(shù)據(jù)即可求出推力所做的功；（3）由（2）求出了推力的功，題意又給出了推力的作用時間，所以根據(jù)P=可求出推力的功率。
解：（1）購物車的重力為：G=mg=10kg×10N/kg=100N
（2）推力所做的功為： W=FS=10N×4m=40J
（3）推力的功率為：P===10W
答：（1）購物車的重力為100N；（2）推力所做的功為40J；（3）推力的功率為10W。
8．(2019·呼倫貝爾)一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運動，其v-t圖象如圖所示，前10s通過的路程為120m，第10s時速度達到20m/s。求：
（1）前10s內(nèi)汽車的平均速度；
（2）設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變，大小為F阻=4000N，那么在10~20s內(nèi)汽車發(fā)動機牽引力的功率是多大？

【答案】（1）12m/s（2）8×104W
【解析】（1）由題知，前10s內(nèi)汽車的平均速度：…………（2分）
（2）由圖象可知，10～20s汽車做勻速直線運動， F牽= F阻 =4000N
牽引力的功率：4000N×20m/s=8×104W……………（2分）
9．(2019·紹興)如圖是浙江大學(xué)機器人研究團隊研發(fā)的名為“絕影”的四足機器狗，它能穩(wěn)健地爬陡坡。它的出現(xiàn)，讓我國四足機器人技術(shù)達到國際一流水平。機器狗質(zhì)量為70千克，每只腳與地面接觸面積為50平方厘米。

（1）以行走的機器狗為參照物，旁邊的臺階是________（選填“靜止”或“運動”）的
（2）機器狗行走時（兩腳著地），它對地面的壓強為多少帕?
（3）機器狗爬上3米高的陡坡時，克服自身重力做功為多少焦?
【答案】 （1）運動；（2）7×104Pa；（3）2100J
【解析】（1）物體相對于參照物的距離發(fā)生變化，它就是運動的；否則，它就是靜止的；
（2）機器狗對地面的壓力等于自身重力，即F=G；然后根據(jù)公式p＝計算對地面的壓強：F=G=mg=70千克×10牛/千克=700牛，p＝＝=7×104帕
（3）已知機器狗的重力和上升高度根據(jù)公式W=Gh計算克服重力所做的功。W=Gh=700牛×3米=2100焦
10．（2019·宜昌）隨著電動自行車的大量普及，涉及電動自行車的交通事故也逐年上升，為此國家制定了《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》），宜昌市公安局宣布，從2019年5月1日起，凡違反《規(guī)范》規(guī)定的車輛不允許生產(chǎn)和銷售?！兑?guī)范》對電動自行車的最大質(zhì)量、最高速度、電池電壓及電機功率作出了限制。小明家電動自行車的電機額定輸出功率為380W，質(zhì)量為50kg。
（1）《規(guī)范》中對整車質(zhì)量及最高車速作出限制，是因為這兩個因素直接影響電動自行車的
　 　能。
（2）小明自身質(zhì)量也為50kg，當(dāng)他騎著家里的電動自行車在水平路面上行駛時，輪胎接地總面積為50cm2，則車輪對地面的壓強是多大？（g＝10N/kg）
（3）小明日常騎行要經(jīng)過一段上坡路面，在一次騎行經(jīng)過該路段時，小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)電機滿負荷運轉(zhuǎn)時（額定輸出功率為380W），速度表顯示的數(shù)據(jù)是9km/h，從坡底到達坡頂用時剛好1分鐘，則該上坡路面的長度是多少？此時電機產(chǎn)生的向前的牽引力是多少？
【答案】（1）動；（2）2×105Pa；（3）150m， 152N。
【解析】（1）影響動能的因素是質(zhì)量和速度；
（2）根據(jù)在水平面上壓力等于重力，即F＝G＝mg算出壓力，根據(jù)p=算出壓強；
（3）由v=的變形公式算出路程s，由P=Fv算出牽引力。
解：（1）因為影響動能的因素是質(zhì)量和速度，所以要想限制電動自行車的動能，需要對電動自行車的質(zhì)量及最高車速作出限制；
（2）在水平面上壓力等于重力，
即F＝G＝mg＝（50kg+50kg）×10N/kg＝1000N；
車輪對地面的壓強：p= ==2×105Pa；
（3）由v=得，
該上坡路面的長度是：s＝vt＝9km/h×h＝0.15km＝150m，
由P=Fv得，牽引力為：F== =152N。
11．（2019·阜新）一輛掛有綠色號牌的四輪電動汽車，以54km/h的速度在水平地面沿直線勻速行駛了6min，行駛時所受阻力為自重的0.05倍（g取10N/kg）求：
（1）電動汽車在6min內(nèi)通過的路程。
（2）已知該車靜止時對地面的壓強是1.5×106Pa，每個輪胎與地面的接觸面積為20cm2，求空車的質(zhì)量。
（3）在水平地面勻速行駛的過程中，該電動汽車牽引力做功的功率。
【答案】（1）5.4km（2）1200kg（3）9000W
【解析】（1）由v=可得，電動汽車在6min內(nèi)通過的路程s=vt=54km×h =5.4km；
（2）由p=可得，車靜止時對地面的壓力F=pS=1.5×106Pa×4×20×10-4m2=12000N，水平面上的物體，對水平面的壓力大小與物體本身的重力相等，則G車=F=12000N，
空車的質(zhì)量m===1200kg；
（3）勻速行駛的速度v=54km/h=15m/s，因為電動汽車做勻速直線運動，所以車的牽引力：F=f=0.05G車=0.05×12000N=600N，電動汽車牽引力做功的功率：
P==＝Fv=600N×15m/s=9000W.
12．（2019· 日照）如圖，為迎賓路高架橋的部分路段示意圖，水平路面AB=200m 、斜坡BC=120m、坡高CD=6m。搭載乘客后總重力G=1.5×105N的公交車，輪胎與水平路面總接觸面積為0.4m2。當(dāng)它以恒定功率P1勻速通過AB段時，用時t1 =20s；以恒定功率P2勻速通過BC段時，用時t2=16s。公交車在AB段和BC段行駛時受到的阻力始終是車總重的0.01倍。請完成下列問題：

（1）求出公交車靜止在水平地面時對地面的壓強，以及通過BC段時的速度？
（2）公交車通過AB段時，牽引力的功率P1是多少瓦特？
（3）公交車通過BC段時，牽引力的大小為多少牛頓？
【答案】（1）3.75×105Pa 7.5m/s （2）1.5×104瓦特 （3）9×103N
【解答】（1）公交車靜止在水平地面時對地面的壓力F=G=1.5×105N，已知輪胎與水平路面總接觸面積S =0.4m2。
公交車靜止在水平地面時對地面的壓強：p＝== 3.75×105 Pa；
BC段時的速度 vBC== =7.5m/s；
（2）AB段時的速度vAB== =10m/s；
公交車在AB段和BC段行駛時受到的阻力f=0.01G=0.01×1.5×105N=1.5×103N，
因為勻速行駛，所以牽引力F1=f=1.5×103N，則牽引力的功率：
P1== = F1vAB=1.5×103N×10m/s=1.5×104W
（3）已知P1=P2=1.5×104W；由P== = Fv可得公交車通過BC段時，牽引力的大小： F2== = 2×103N
答：（1）公交車靜止在水平地面時對地面的壓強為3.75×105Pa；通過BC段時的速度為7.5m/s；
（2）公交車通過AB段時，牽引力的功率P為1.5× 104W；
（3）公交車通過BC段時，牽引力的大小為2×103N。
13．（2019·武威）“節(jié)能減排，低碳生活”旨在倡導(dǎo)節(jié)約能源和減少二氧化碳排放。李明同學(xué)堅持騎自行車上下學(xué)，他的質(zhì)量為50kg，所騎自行車質(zhì)量為15kg。（g=10N/kg）求：
（1）若他在平直公路上5min內(nèi)勻速行駛了1500m，則這段時間他騎行的速度是多大？
（2）若他騎行時的牽引力恒為60N，則他騎行這5min內(nèi)克服阻力做了多少功？
（3）若他騎行時自行車兩輪與地面總的接觸面積為25cm2，則他騎行時自行車對地面的壓強為多少？
【答案】（1）5m/s；（2）9×104J；（3）2.6×105Pa。
【解析】（1）已知時間和路程，利用速度公式計算這段時間他騎行的速度；
（2）根據(jù)二力平衡條件求出阻力，然后利用W=fs計算他騎行這5min內(nèi)克服阻力做的功；
（3）他騎行時自行車對地面的壓力等于人和車的重力之和，已知壓力和接觸面積，利用公式p=得到對地面的壓強。
解：（1）他騎行的速度是：v===5m/s。
（2）他在平直公路上5min內(nèi)勻速行駛，受力平衡，則阻力f=F=60N，
所以他騎行這5min內(nèi)克服阻力做的功：
W=fs=60N×1500m=9×104J。
（3）騎行過程中地面受到的壓力為：
F壓=G總=（m人+m車）g=（50kg+15kg）×10N/kg=650N，
則他騎行時自行車對地面的壓強為：
p= = =2.6×105Pa。
答：（1）這段時間他騎行的速度是5m/s；
（2）若他騎行時的牽引力恒為60N，則他騎行這5min內(nèi)克服阻力做了9×104J功；
（3）若他騎行時自行車兩輪與地面總的接觸面積為25cm2，則他騎行時自行車對地面的壓強為2.6×105Pa。
此題是一道力學(xué)綜合題，考查了速度、功和壓強的計算，以及二力平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道他騎行時自行車對地面的壓力等于人和車的重力之和。
14．(2019·麗水)2019年4月15日起正式實施電動自行車新國家標(biāo)準(zhǔn)，小金買了一輛按新國標(biāo)生產(chǎn)的電動自行車（如圖），部分參數(shù)如表所示，已知小金質(zhì)量為60千克，假定電動自行車在水平騎行過程中受到的阻力始終為總重的0.08倍。
項目
參數(shù)
最高車速（千來/小時）
25
整車質(zhì)量（千克）
40
電動自行車最大功率（瓦）
400

（1）車輪上刻花紋的目的是______；
（2）小金在水平地面騎行時，車輪與地面的總接觸面積為50厘米2，則騎行的電動自行車對地面產(chǎn)生的壓強是多少帕？
（3）小金在水平公路上騎電動自行車，勻速行駛10千米過程中克服阻力做了多少功？
（4）若小金騎行過程中電動車以最大功率輸出，勻速行駛時的車速為多少？
【答案】增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦力
【解析】（1）車輪上刻花紋，能增大接觸面的粗糙度，可以增大摩擦；
（2）電動自行車行駛時，對地面的壓力：
F=G總=（m車+m人）g=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N，
受力面積：S=50cm2=0.005m2，電動自行車行駛時對地面的壓強：
p＝= =2×104Pa；
（3）因電動車在水平的路面上勻速行駛時，處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以，電動車受到的牽引力：F′=f=0.08G=0.08×1000N=80N，
勻速行駛10千米過程中克服阻力做的功：W=F′s=80N×10×103m=8×105J；
（4）根據(jù)P= = =Fv知，勻速行駛時的車速：v= ==5m/s。
答：（1）增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦力；
（2）小金在水平地面騎行時，車輪與地面的總接觸面積為50厘米2，則騎行的電動自行車對地面產(chǎn)生的壓強是2×104Pa；
（3）小金在水平公路上騎電動自行車，勻速行駛10千米過程中克服阻力做了8×105J的功；
（4）若小金騎行過程中電動車以最大功率輸出，勻速行駛時的車速為5m/s。
（1）根據(jù)增大摩擦力的方法分析；
（2）利用G=mg求出總重力，此時重力即為壓力，然后利用即可求出地面受到的壓強；
（3）電動車在水平的路面上勻速行駛時，處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，根據(jù)F=f=0.08G=0.08mg求出電動車受到的牽引力，根據(jù)W=Fs算出克服阻力做的功；
（4）根據(jù)P= = =Fv算出勻速行駛時的車速。
15．(2019·海南)如圖所示是正在航拍的無人機。起飛前，放在地面上要確保四腳著地：啟動后，利用遙控器可控制它運動和工作。無人機的參數(shù)如下表，求：（g取10/kg）

機身質(zhì)量/kg
2.4
四腳著地總面積/cm2
10
電池充滿后儲存電能/J
36000
最大水平速度/(m·s-1)
5
機身尺寸/mm
400×300×200
最大上升速度/(m·s-1)
1



（1）無人機從地面飛到離地20m高處，至少要多長時間？
（2）無人機從20m高處降落到地面，重力做功是多少？
（3）無人機停放在水平地面上時對地面的壓強是多少？
（4）無人機的突出問題是飛行時間短，請?zhí)岢鲆粋€解決問題的合理建議。
【答案】（1）20s （2）480J （3）2.4×104Pa
【解析】（1）由表知：無人機最大上升速度v=1m/s，最短上升路程s=20m
至少需要時間t===20s
（2）無人機受到的重力大小G=mg=2.4kg×10N/kg=24N
無人機從20m高處降落到地面重力做的功 W=Gh=24N×20m=480J
（3）無人機停放水平面時，對地面的壓力大小F=G=24N
此時無人機對地面的壓強p===2.4×104Pa
16．(2019·荊門)隨著社會的發(fā)展，家庭汽車越來越普及。已知某型號小汽車總質(zhì)量m=1200kg，四個車輪與地面接觸面積約為6×10-2m2，在水平路面上勻速行駛時所受阻力恒為重力的0.1倍。求：
（1）小汽車對路面的壓強；
（2）小汽車以20m/s的速度在水平路面上勻速行駛時牽引力的功率；
（3）為了保障道路交通安全，交警常常用超聲波測速儀來監(jiān)測車輛的速度。固定在平直道路上的超聲波測速儀對著迎面勻速駛來的車輛發(fā)出第一個超聲波信號后，經(jīng)過時間t1=0.10s接收到車輛反射回來的信號；測速儀發(fā)出第二個超聲波信號后，經(jīng)過時間t2=0.06s接收到車輛反射回來的信號。已知超聲波在空氣中傳播的速度為v0=340m/s，測速儀連續(xù)發(fā)出兩個信號的時間間隔為t0=0.20s，則車輛勻速行駛的速度v是多少?（結(jié)果保留到小數(shù)點后一位）
【答案】（1）2×105Pa （2）2.4×104W （3）37.8m/s
【解析】（1）汽車對地面的壓強p＝== = 2×105Pa
（2）汽車勻速行駛，牽引力F=0.1mg=0.1×1200kg ×10N/kg = 1.2×103N
發(fā)動機功率P=Fv= 1.2×103N ×20m/s =2.4×104W
（3）車輛第一次遇到超聲波信號時距離測速儀s1=v0t1= ×340m/s ×0.10s=17.0m
車輛第二次遇到超聲波信號時距離測速儀s2=v0t2= ×340m/s ×0.06s=10.2m
車輛走過的路程s=s1-s2=6.8m
車輛先后遇到超聲波信號經(jīng)歷的時間為
t=t0+t2－t1=0.20s+×0.06s－× 0.10s =0.18s
車輛勻速行駛的速度v== =37.8m/s
17．(2019·十堰)近年來，十堰市委、政府十分重視精神文明建設(shè)，倡導(dǎo)“綠色出行，低碳生活”的生活理念。全市主要公園、游樂場都配備了旅游觀光自行車（如圖）。小華一行四人在農(nóng)業(yè)觀光園游玩時，租借了一輛四人騎聯(lián)排自行車騎行觀光，在某一段平直路面上，他們用時50s勻速騎行了150m。已知他們每個人的質(zhì)量均為50kg，該自行車自重為400N，繞觀光園一圈的路程是5.4km，假定在勻速騎行過程中人和車受到的阻力始終為總重的0.05倍，求：（g＝10N/kg）
（1）若他們繞觀光園騎行的平均速度與平直路面上的速度相同，則繞觀光園騎行一圈需要多長時間？
（2）假若騎行時前后輪胎和地面的總接觸面積為120cm2，他們騎行時車對水平地面壓強。
（3）平直路面上騎行時的功率。

【答案】（1）30min（2）2×105Pa（3）360W
【解析】（1）騎行的平均速度v＝＝＝3m/s；
根據(jù)v＝得：繞觀光園騎行一圈需要的時間t＝＝＝1.8×10s3＝30min；
（2）G總＝m人總g+G車＝4×50kg×10N/kg+400N＝2400N；
自行車對水平路面的壓力：F壓＝G總＝2400N；
自行車對水平路面的壓強：p＝＝＝2×105Pa；
（3）由題意可知，阻力f＝0.05G總＝0.05×2400N＝120N，
自行車在平直的水平路面上勻速行駛，則動力：F＝f＝120N，
該市民做功的功率：P＝＝＝Fv＝120N×3m/s＝360W
18．(2019·鹽城)小明提著質(zhì)量為3kg的書包,從1樓走到3樓用了15的時間書包帶與手的接觸面積為10cm2.，g取10N/kg
(1)求書包的重力
(2)求包帶對手的壓強
(3)估算小明上樓過程中對書包做功的功率
【答案】(1)30N (2)3×104Pa (3)12W
【解析】（1）書包的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N；
（2）書包帶對手的壓力等于書包的重力，則包帶對手的壓強為：p＝＝＝＝3×104Pa；
（3）每層樓高大約為3m，從1樓走到3樓的高度為6m，則小明上樓過程中對書包做的功約為W=Gh=30N×6m=180J，所以小明上樓過程中對書包做功的功率為P＝＝＝12W。
19．(2019·濟南)近年來，濟南市城鄉(xiāng)綠化部門圍繞城市生態(tài)綠化的提升，在小區(qū)門口、街邊路口新建了很多小巧精致、環(huán)境優(yōu)美的“口袋公園”。如圖所示的“口袋公園”里，一塊體積為3m3的花崗巖雕塑放置在水平地面上，雕塑與地面的接觸面積為1.5m2。已知花崗巖的密度ρ＝2.6×103kg/m3，取g=10N/kg，求：

（1）這塊花崗巖雕塑的質(zhì)量是多少千克？
（2）這塊花崗巖雕塑對地面的壓強是多少帕？
（3）為放置這塊花崗巖雕塑，工作人員用吊車把它從運輸車上勻速提高1m后，放置在指定位置。吊車把花崗巖雕塑提起的過程中，對它做了多少焦的功？
【答案】（1）7.8×103kg（2）5.2×104Pa （3）7.8×104J
【解析】（1）由公式ρ＝得：這塊花崗巖雕塑的質(zhì)量m=ρV=2.6×103kg/m3×3m3=7.8×103kg
（2）G=mg=7.8×103kg×10N/kg=7.8×104N 因為在水平地面上，所以F=G=7.8×104N
這塊花崗巖雕塑對地面的壓強 p＝== 5.2×104Pa
（3）用吊車把花崗巖雕塑勻速提起的過程中，吊車對它做的功
W=Gh=7.8×104N×1m=7.8×104J

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