物理中考以題型精煉攻克難點(diǎn)亮點(diǎn)專(zhuān)題30機(jī)械功與功率綜合難題應(yīng)用題(原卷版+解析)

這是一份物理中考以題型精煉攻克難點(diǎn)亮點(diǎn)專(zhuān)題30機(jī)械功與功率綜合難題應(yīng)用題(原卷版+解析)，共39頁(yè)。試卷主要包含了 求等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1. 如圖所示，水平地面上M點(diǎn)有一質(zhì)量為60kg的箱子，現(xiàn)用水平向左的推力將箱子沿直線(xiàn)勻速推至N點(diǎn)，所用時(shí)間30s，MN間的距離為15m（g=10N/kg）。求：
(1)箱子所受的重力；
(2)箱子運(yùn)動(dòng)的速度；
(3)若箱子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力為自身重力的0.2倍，則從M點(diǎn)推至N點(diǎn)的過(guò)程中推力對(duì)箱子做功的功率。
2. （2023江蘇宿遷）如圖是一款爬繩機(jī)，這款爬繩機(jī)可以不消耗人的體能，輕松攀爬、下降，可用于消防救援、礦井救援及橋梁檢測(cè)維修等等。爬繩機(jī)的質(zhì)量為10kg，靜止在水平地面上時(shí)與地面的接觸面積為0.1m2。在某次爬升中，將一個(gè)質(zhì)量為70kg的工人從地面勻速提升12m高，用時(shí)1min。（g取10N/kg）求：
（1）爬繩機(jī)上升的速度為多少m/s？
（2）爬繩機(jī)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)大小。
（3）爬繩機(jī)對(duì)工人做功的功率大小。
3. 張家界風(fēng)景區(qū)內(nèi)的“百龍?zhí)焯荨笔鞘澜缟献罡摺⑤d重量最大、運(yùn)行速度最快的全景戶(hù)外觀(guān)光電梯。該電梯運(yùn)行高度約為330m，從地面向上運(yùn)行到最高點(diǎn)的過(guò)程中，電梯速度與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖所示。游客小明質(zhì)量為60kg，每只腳與電梯水平地板的接觸面積約為250cm2，g取10N/kg。求：
(1)“百龍?zhí)焯荨毕蛏线\(yùn)行時(shí)全程的平均速度；
(2)當(dāng)電梯勻速運(yùn)行時(shí)，雙腳站立的小明對(duì)電梯的壓強(qiáng)；
(3)向上勻速運(yùn)行的過(guò)程中，電梯對(duì)小明做的功。
4. 如圖所示是我國(guó)研發(fā)生產(chǎn)的某型號(hào)航拍無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)起飛前，放在地面上要確保四腳著地。啟動(dòng)后，利用遙控器可對(duì)它進(jìn)行控制。無(wú)人機(jī)的參數(shù)如下表：
求：
（1）無(wú)人機(jī)所受重力是多少？
（2）無(wú)人機(jī)啟動(dòng)前，四腳著地靜止停放在水平地面上，此時(shí)無(wú)人機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）無(wú)人機(jī)以最大上升速度勻速豎直升高30米，要飛行多長(zhǎng)時(shí)間？
（4）無(wú)人機(jī)從50米高空降落到地面，重力做功是多少？
5．為了增強(qiáng)體質(zhì)，小星定期的進(jìn)行跳繩訓(xùn)練。如圖所示，在一次訓(xùn)練中，小星跳繩時(shí)所穿運(yùn)動(dòng)鞋的總質(zhì)量為0.2kg，平均每分鐘他跳繩120次，若每次雙腳把運(yùn)動(dòng)鞋抬離地面的高度均為0.06m，則：
（1）運(yùn)動(dòng)鞋的總重力的大小是多少？
（2）每上升一次他對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋做的功為多少？
（3）他跳繩時(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋做功的平均功率為多少W？
（4）在參加中考體育考試時(shí)，小星認(rèn)為跳繩時(shí)每次跳的高度不宜太高，這可節(jié)省體力更好的參加體考的其它項(xiàng)目。你同意他的觀(guān)點(diǎn)嗎？請(qǐng)寫(xiě)出你的判斷理由。
6. 如圖所示，我國(guó)的“奮斗者”號(hào)載人潛水器是目前人類(lèi)下潛深度最大，也是國(guó)際上唯一能同時(shí)攜帶3人多次往返全海深作業(yè)的載人深潛裝備。2020年11月10日，“奮斗者”號(hào)成功坐底馬里亞納海溝，下潛深度達(dá)10909米，前部的兩個(gè)機(jī)械手從海底抓取了一塊質(zhì)量為8.4kg，體積為3dm3的深海巖石，固定在采樣籃上帶出了水面。問(wèn)：
（1）“奮斗者”號(hào)配備的水聲通信系統(tǒng)可以在萬(wàn)米海底將文字、語(yǔ)音和圖像實(shí)時(shí)傳輸給海面上的母船，這種信息傳遞是通過(guò)______（選填“超聲波”或“電磁波”）實(shí)現(xiàn)的；
（2）“奮斗者”坐底時(shí)受到的海水壓強(qiáng)是多少？（海水密度近似為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）___________
（3）帶回巖石密度是多少kg/m3？將它從海底勻速提升至水面，不計(jì)水的阻力，采樣籃對(duì)它做的功是多少J？
7. （2023山西）圖是小偉同學(xué)在單杠上做引體向上時(shí)的情景，每次引體向上身體上升的高度為0.6m，求解下列問(wèn)題。（小偉的質(zhì)量為50kg，g取10N/kg）
（1）引體向上前小偉先進(jìn)行了熱身訓(xùn)練，他繞操場(chǎng)跑了600m用時(shí)5分鐘，他熱身運(yùn)動(dòng)的平均速度；
（2）小偉完成1次引體向上克服重力做的功；
（3）小偉做完引體向上運(yùn)動(dòng)后，雙腳穩(wěn)穩(wěn)地站在水平地面上，請(qǐng)你估算他此時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。
8. （2023河北）一輛四輪家庭轎車(chē)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。一次旅行時(shí)，司機(jī)駕駛該汽車(chē)沿一平直公路持續(xù)行駛至A市的過(guò)程中，先后通過(guò)如圖所示的甲、乙、丙三個(gè)標(biāo)志牌，牌上的地址和數(shù)字表示從該標(biāo)志牌處沿這一公路到達(dá)牌上地址的路程。途經(jīng)甲時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到達(dá)乙時(shí)恰好用時(shí)25min，從乙運(yùn)動(dòng)到丙的過(guò)程中，儀表盤(pán)顯示汽車(chē)一直以108km/h的速度勻速行駛。g取10N/kg。
旅行中汽車(chē)部分?jǐn)?shù)據(jù)表
甲
乙
丙
（1）求這輛車(chē)（包括人員及物品）停放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）求汽車(chē)從標(biāo)志牌甲運(yùn)動(dòng)到丙這一過(guò)程中的平均速度；
（3）通過(guò)儀表盤(pán)顯示的數(shù)據(jù)可知，從標(biāo)志牌乙到丙的過(guò)程中，汽車(chē)消耗0.7L汽油，求這一過(guò)程中牽引力做功的功率。
9. （2023黑龍江龍東）如圖是目前一些學(xué)校為中小學(xué)生提供的校車(chē)，方便學(xué)生的上下學(xué)同時(shí)也保證了學(xué)生的安全。小明同學(xué)家距離學(xué)校12km，他乘校車(chē)到學(xué)校用時(shí)30min。問(wèn)：
（1）校車(chē)從小明家到學(xué)校的平均速度是多少km/h？
（2）若校車(chē)和人的總質(zhì)量為4.5t，當(dāng)校車(chē)靜止時(shí)與水平地面的總接觸面積為0.15m2，此時(shí)校車(chē)對(duì)地面壓強(qiáng)是多少？
（3）若校車(chē)以36km/h的速度在水平地面上勻速行駛一段距離，校車(chē)受到的阻力是車(chē)和人總重力的0.1倍，此時(shí)該校車(chē)牽引力的功率是多少？
10. 課間，小冰為班級(jí)換礦泉水，他把剛抬回來(lái)的滿(mǎn)桶礦泉水立放到水平地面上。若桶與水的總質(zhì)量為16kg，桶與地面的接觸面積為100cm2，課桌高為0.8m。求：
（1）立放時(shí)，這桶礦泉水對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）小冰將這桶礦泉水勻速抬到課桌上，對(duì)這桶水做的功是多少？
11. 如圖所示工人師傅正在用叉車(chē)搬運(yùn)貨物，現(xiàn)將質(zhì)量為1t的貨物勻速提高1.5m用時(shí)5s。試求：
（1）貨物上升的速度是多少?
（2）貨物所受到重力是多少?
（3）叉車(chē)提升貨物時(shí)對(duì)貨物所做的功是多少?
（4）叉車(chē)提升貨物的功率是多少?
12. 綠色環(huán)保已成為人們生活中重要的理念。電動(dòng)汽車(chē)是一種節(jié)能環(huán)保的交通工具，某電動(dòng)汽車(chē)部分參數(shù)如下。若某次車(chē)滿(mǎn)載時(shí)，車(chē)和人的總質(zhì)量為1.8噸，四個(gè)車(chē)輪與水平地面接觸面積分別為50cm2（g=10N/kg）。求：
（1）滿(mǎn)載時(shí)汽車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）若汽車(chē)以108km/h的速度在平直高速公路勻速行駛20分鐘，行駛的距離是多少；
（3）若汽車(chē)在額定功率下沿平直公路以10m/s的速度勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)效率為80%，則汽車(chē)在行駛過(guò)程中受到的阻力大小。
13. 據(jù)新華社報(bào)道，5月31日上午，貴陽(yáng)至黃平高速公路全線(xiàn)通車(chē)。貴黃高速的通車(chē)，將極大地方便沿線(xiàn)群眾出行，提升貴陽(yáng)市、黔南州、黔東南州至長(zhǎng)江三角洲、長(zhǎng)株潭城市群通道運(yùn)輸能力，對(duì)完善全省高速公路網(wǎng)絡(luò)、推動(dòng)沿線(xiàn)資源開(kāi)發(fā)、振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)提供強(qiáng)有力的交通支撐。貴黃高速主線(xiàn)全長(zhǎng)120.6公里，設(shè)計(jì)時(shí)速100公里。周末，小明與他爸爸從黃平開(kāi)著小汽車(chē)到貴陽(yáng)游玩，人和車(chē)的總質(zhì)量為1.5t，四輪與地面接觸總面積為200cm2。若小汽車(chē)在行駛過(guò)程中受到的阻力是人和車(chē)總重力的0.04倍（取g=10N/kg），求：
（1）因車(chē)發(fā)生故障，當(dāng)車(chē)停在水平應(yīng)急道上（人未下車(chē)）時(shí)，車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）若該車(chē)在某平直路段以72km/h的速度勻速行駛了25s，此過(guò)程小汽車(chē)牽引力的功率。
14. 小明在科技博覽會(huì)上參加義務(wù)勞動(dòng)，需要把一個(gè)質(zhì)量為12kg的展品從地面搬到高1.2m的展臺(tái)上，如圖所示。g取10N/kg。
（1）要把展品從地面搬到展臺(tái)上，他至少需要對(duì)展品做多少功？
（2）展臺(tái)臺(tái)面承受的壓強(qiáng)不能超過(guò)40kPa，如果把展品放到水平臺(tái)面上，展品與臺(tái)面的接觸面積是40cm2，臺(tái)面會(huì)不會(huì)被壓壞？請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。
（3）展品展示時(shí)，要求臺(tái)面水平。請(qǐng)你簡(jiǎn)述一種檢驗(yàn)臺(tái)面是否水平的操作方法。
15. 電動(dòng)車(chē)是人們便捷出行的交通工具。某人騎著電動(dòng)車(chē)在水平路面上沿直線(xiàn)行駛了，已知他和電動(dòng)車(chē)的總重力為，輪胎和地面的總接觸面積為。假定騎行過(guò)程中電動(dòng)車(chē)的牽引力恒為，在此騎行過(guò)程中，求：
（1）牽引力做的功；
（2）電動(dòng)車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)。
16. 某品牌國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)勻速通過(guò)長(zhǎng)約1800m的朝天門(mén)長(zhǎng)江大橋用時(shí)120s，整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)牽引力的功率恒為9.0×103W。求：
(1)整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)行駛的速度；
(2)整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)牽引力所做的功。
17. 如圖所示，5G智能機(jī)器人安裝有超聲波霧化器自動(dòng)噴槍?zhuān)ぷ鲿r(shí)，將消毒液均勻霧化到空氣中進(jìn)行消毒。下表為智能機(jī)器人的部分參數(shù)，其中額定霧化量是指霧化器工作1h能夠霧化消毒液的體積。（g取10N/kg）
（1）求機(jī)器人未裝消毒液且靜止時(shí)，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）未裝消毒液，機(jī)器人在水平地面以0.5m/s速度勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)10min，機(jī)器人受到的阻力為自身重力的0.1倍，求牽引力做的功；
（3）裝滿(mǎn)消毒液，機(jī)器人總重力增加了160N，以額定霧化量消毒一段時(shí)間后，機(jī)器人對(duì)水平地面的壓強(qiáng)減小了2×103Pa，求此次消毒所用的時(shí)間。
18. 小楊同學(xué)品學(xué)兼優(yōu)，全面發(fā)展，熱愛(ài)勞動(dòng)，周末，他從超市采購(gòu)歸來(lái)，手提一袋大米，站在勻速豎直上升的電梯內(nèi)。
（1）若小楊及所帶物品的總重為700N，在電梯上升10m的過(guò)程中，求電梯對(duì)他的支持力做的功；
（2）若這袋大米總質(zhì)量為5kg，手的受力面積為2cm2，g取10N/kg，求他的手受到的壓強(qiáng)。
19. 在泉城濟(jì)南，游客乘坐畫(huà)舫游船穿行其間，可以盡享“不出城郭而獲山水之怡，身居鬧市而有林泉之致”的都市休閑意趣。如圖所示，若畫(huà)舫游船質(zhì)量為3t，從黑虎泉站出發(fā)以的速度勻速行駛到泉城廣場(chǎng)站，所用時(shí)間約為，牽引力是。取，通過(guò)計(jì)算回答：
（1）黑虎泉站到泉城廣場(chǎng)站河段大約多長(zhǎng)？
（2）游船在護(hù)城河中受到的浮力多大？
（3）這次水上航行中，牽引力對(duì)游船做了多少功？
（4）這次水上航行中，牽引力對(duì)游船做功的功率多大？
20. 太陽(yáng)能將成為全球未來(lái)供電的主要能源。某學(xué)校開(kāi)展了“制作太陽(yáng)能動(dòng)力小車(chē)”的項(xiàng)目活動(dòng)。小科制作的小車(chē)已經(jīng)完成測(cè)定的參數(shù)如下：小車(chē)的質(zhì)量為100g，車(chē)長(zhǎng)8cm、寬6.5cm、高3cm，輪胎與地面的總接觸面積為2cm2完成下列問(wèn)題：
（1）小車(chē)靜止在水平地面時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少？
（2）某次測(cè)試中，小車(chē)在陽(yáng)光照射下行駛40米用時(shí)1分20秒，該次測(cè)試中小車(chē)的速度為多少？
（3）測(cè)試中，小車(chē)以最快速度0.8m/s在水平地面上勻速直線(xiàn)行駛，若受到的阻力為重力的0.1倍，此時(shí)小車(chē)的功率為多少瓦？
21. 頻閃拍攝是研究物體運(yùn)動(dòng)的最好方式之一、如圖所示，是小亮用相機(jī)每隔0.5s曝光一次，拍攝的汽車(chē)在平直公路上行駛時(shí)的頻閃照片。拍攝過(guò)程中汽車(chē)的總質(zhì)量約為1.6t，所受阻力約為車(chē)重的0.3倍。搜集汽車(chē)信息得知車(chē)身長(zhǎng)3m，靜止時(shí)車(chē)輪與地面的總接觸面積為.求：（g取10N/kg）
（1）汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）拍攝過(guò)程中汽車(chē)的輸出功率。
22. （2023湖北恩施）一桶沙總重200N，工人在高處用繩在30s內(nèi)將其勻速提升了6m。求：
（1）工人做功的功率為多大？
（2）若徒手提著這桶沙，沿著樓梯爬高6m，比較工人兩次做功的機(jī)械效率大小，并簡(jiǎn)述理由。
23．在一次勞動(dòng)課中，小剛同學(xué)用100N的力水平推一輛質(zhì)量為20kg的推車(chē)沿著平直路面勻速前進(jìn)10m，所用時(shí)間為10s。求：
（1）推車(chē)的速度；
（2）推力所做的功；
（3）推力的功率。
24．防疫期間，小慧的爸爸駕駛一輛東風(fēng)牌的廂式貨車(chē)，為社區(qū)運(yùn)送物資，如圖所示，小慧通過(guò)查閱資料了解到：當(dāng)該車(chē)滿(mǎn)載貨物時(shí)，總質(zhì)量為4×103kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為3×103N．若該車(chē)在平直公路上以20m/s的速度勻速直線(xiàn)行駛3600m。在此過(guò)程中，求：
（1）貨車(chē)行駛所用的時(shí)間是多少？
（2）該車(chē)滿(mǎn)載貨物時(shí)，所受到的重力是多少？
（3）牽引力所做的功是多少？
25.（2023甘肅威武） 隨著人們生活水平的提高，房車(chē)旅游受到了大眾的青睞，某公司推出了如圖所示的小型房車(chē)，小林和父母參觀(guān)車(chē)展時(shí)試駕了該車(chē)，該車(chē)在平直公路上以54km/h的速度勻速行駛了3600m，已知車(chē)輪與水平地面總接觸面積為0.4m2，試駕時(shí)車(chē)和人總質(zhì)量為4×103kg，阻力是車(chē)重的0.1倍。（假定汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)地面的壓力大小等于汽車(chē)總重力，汽車(chē)勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力，g取10N/kg。）求：
（1）該房車(chē)勻速行駛了多長(zhǎng)時(shí)間？
（2）該房車(chē)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）該房車(chē)勻速行駛時(shí)牽引力做功的功率是多大？
26. （2023湖北恩施）一桶沙總重200N，工人在高處用繩在30s內(nèi)將其勻速提升了6m。求：
（1）工人做功的功率為多大？
（2）若徒手提著這桶沙，沿著樓梯爬高6m，比較工人兩次做功的機(jī)械效率大小，并簡(jiǎn)述理由。
27. （2023江蘇泰州）新能源電動(dòng)汽車(chē)具有節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)。如圖所示，一輛電動(dòng)汽車(chē)停放在水平地面上，滿(mǎn)載時(shí)整車(chē)質(zhì)量為1.5t，輪胎與地面的總接觸面積為600cm2。在某段平直路面上，該車(chē)滿(mǎn)載時(shí)90s內(nèi)勻速行駛了1.8km，電動(dòng)汽車(chē)受到的阻力為2500N，求：
（1）汽車(chē)行駛的速度；
（2）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率；
（3）汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。（g取10N/kg）
28. （2023四川德陽(yáng)）電動(dòng)自行車(chē)在城市生活中有著廣泛的應(yīng)用。某外賣(mài)員騎行如圖甲所示的電動(dòng)自行車(chē)為顧客送貨，假設(shè)他駕駛電動(dòng)自行車(chē)的運(yùn)動(dòng)為勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，行駛的路程-時(shí)間圖像如圖乙所示，外賣(mài)員的質(zhì)量為60kg，電動(dòng)自行車(chē)及貨物的總質(zhì)量為55kg，電動(dòng)自行車(chē)的功率為400W，電動(dòng)自行車(chē)的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為65%，電動(dòng)自行車(chē)前后輪與地面的接觸總面積為5×10-3m2。求：
（1）外賣(mài)員騎行電動(dòng)自行車(chē)的速度和此時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）電動(dòng)自行車(chē)行駛過(guò)程中牽引力的大小。
29. 2023年5月，世界智能大會(huì)在天津的成功舉辦，將進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)人工智能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。圖甲為某款智能機(jī)器人，質(zhì)量為30kg，底部輪與地面接觸總面積為150cm2，它在某次引領(lǐng)接待工作中沿直線(xiàn)行走的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。（g取10N/kg）
（1）求智能機(jī)器人靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)；
（2）求智能機(jī)器人在0~6s內(nèi)行走的距離和0~10s內(nèi)的平均速度；
（3）在0~6s內(nèi)，智能機(jī)器人受到的水平阻力為重力的0.05倍，求此段時(shí)間內(nèi)智能機(jī)器人牽引力做功的功率。
30.如圖所示為一輛無(wú)人駕駛清掃車(chē)，空車(chē)質(zhì)量為400kg，它集激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波雷達(dá)等傳感器于一體，可自主作業(yè)。
(1)激光是一種電磁波，它在真空中的傳播速度為_(kāi)_____m/s；
(2)空車(chē)停在水平地面上，若地面總受力面積為200cm2，則車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少帕？（g取10N/kg）
(3)空車(chē)行駛時(shí)牽引力的功率為810W，在10s內(nèi)勻速行駛12m，車(chē)受到的阻力為多少牛？
31.如圖所示，一款新型無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車(chē)，總質(zhì)量為1.5×103kg，在性能測(cè)試中，沿平直的公路勻速行駛，行駛過(guò)程中汽車(chē)受到的阻力為總重力的0.1倍，（g取10N/kg）求：
(1)汽車(chē)勻速行駛的速度；
(2)汽車(chē)受到的牽引力；
(3)此過(guò)程中汽車(chē)牽引力所做的功和做功功率。
32．運(yùn)動(dòng)員從高空豎直向下跳傘，人(包括裝各)的質(zhì)量為80kg，只考慮人受到的重力和空氣阻力，下落時(shí)的速度----時(shí)間圖線(xiàn)如圖所示
(1)人在前50s內(nèi)下落了2100m，求這段時(shí)間內(nèi)人的平均速度．
(2)人在前30s內(nèi)下落了1500m，求這段時(shí)間內(nèi)人所受重力做的功和功率 (g=10N/kg)
(3)從第10到第30s這個(gè)過(guò)程中，人的動(dòng)能、重力勢(shì)能、機(jī)械能是如何變化的?
(4)人在第30s時(shí)所受空氣阻力第50s時(shí)所受空氣阻力(選填“大于”、“等于”、“小于”).
機(jī)身總質(zhì)量/kg
3.6
四腳著地總面積/
12
電池充調(diào)電后儲(chǔ)存的電能
108000
最大水平速度/（）
6
機(jī)身尺寸/mm
400×300×200
最大上升速度/（）
1.5
汽車(chē)（包括人員及物品）總質(zhì)量/kg
2000
停放時(shí)每個(gè)輪胎與地面的接觸面積/cm2
250
汽油的熱值/
3.6107
汽油機(jī)效率
25%
A市47km
A市11km
A市2km
額定乘客人數(shù)
5
電動(dòng)機(jī)額定電壓
500V
電動(dòng)機(jī)額定功率
100kW
電池容量
500Ah
水箱容積
額定霧化量
自身重力
履帶總觸地面積
20L
10L/h
500N
200cm2
2024年物理中考二輪復(fù)習(xí)以題型精煉攻克難點(diǎn)亮點(diǎn)的60個(gè)小微專(zhuān)題
專(zhuān)題30 機(jī)械功與功率綜合難題應(yīng)用題
1. 如圖所示，水平地面上M點(diǎn)有一質(zhì)量為60kg的箱子，現(xiàn)用水平向左的推力將箱子沿直線(xiàn)勻速推至N點(diǎn)，所用時(shí)間30s，MN間的距離為15m（g=10N/kg）。求：
(1)箱子所受的重力；
(2)箱子運(yùn)動(dòng)的速度；
(3)若箱子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力為自身重力的0.2倍，則從M點(diǎn)推至N點(diǎn)的過(guò)程中推力對(duì)箱子做功的功率。
【答案】（1）；（2）；（3）60W
【解析】(1)箱子受到的重力
(2)箱子運(yùn)動(dòng)的速度
(3)箱子所受阻力
箱子向左勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由二力平衡可得推力的大小
推力做的功
推力做功的功率
2. （2023江蘇宿遷）如圖是一款爬繩機(jī)，這款爬繩機(jī)可以不消耗人的體能，輕松攀爬、下降，可用于消防救援、礦井救援及橋梁檢測(cè)維修等等。爬繩機(jī)的質(zhì)量為10kg，靜止在水平地面上時(shí)與地面的接觸面積為0.1m2。在某次爬升中，將一個(gè)質(zhì)量為70kg的工人從地面勻速提升12m高，用時(shí)1min。（g取10N/kg）求：
（1）爬繩機(jī)上升的速度為多少m/s？
（2）爬繩機(jī)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)大小。
（3）爬繩機(jī)對(duì)工人做功的功率大小。
【答案】（1）0.2m/s；（2）1000Pa；（3）140W
【解析】（1）爬繩機(jī)上升高度h=12m，用時(shí)
爬繩機(jī)上升的速度
（2）爬繩機(jī)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力
靜止在水平地面上時(shí)與地面的接觸面積為0.1m2，則對(duì)地面的壓強(qiáng)
（3）爬繩機(jī)對(duì)工人的作用力
由于工人與爬繩機(jī)相對(duì)靜止，故爬升的速度相同，所以爬繩機(jī)對(duì)工人做功的功率
答：（1）爬繩機(jī)上升的速度為0.2m/s；
（2）爬繩機(jī)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為1000Pa；
（3）爬繩機(jī)對(duì)工人做功的功率為140W。
3. 張家界風(fēng)景區(qū)內(nèi)的“百龍?zhí)焯荨笔鞘澜缟献罡?、載重量最大、運(yùn)行速度最快的全景戶(hù)外觀(guān)光電梯。該電梯運(yùn)行高度約為330m，從地面向上運(yùn)行到最高點(diǎn)的過(guò)程中，電梯速度與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖所示。游客小明質(zhì)量為60kg，每只腳與電梯水平地板的接觸面積約為250cm2，g取10N/kg。求：
(1)“百龍?zhí)焯荨毕蛏线\(yùn)行時(shí)全程的平均速度；
(2)當(dāng)電梯勻速運(yùn)行時(shí)，雙腳站立的小明對(duì)電梯的壓強(qiáng)；
(3)向上勻速運(yùn)行的過(guò)程中，電梯對(duì)小明做的功。
【答案】(1) 2.75m/s；(2) 1.2×104Pa；(3) 1.8×105J
【解析】(1)由題意可知，該電梯運(yùn)行高度h＝330m，由圖乙可知，電梯運(yùn)行的總時(shí)間t＝120s，“百龍?zhí)焯荨毕蛏线\(yùn)行時(shí)全程的平均速度
v==2.75m/s
(2)當(dāng)電梯勻速運(yùn)行時(shí)，雙腳站立的小明對(duì)電梯的壓力
F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N
受力面積
S＝2×250cm2＝500cm2＝0.05m2
對(duì)電梯的壓強(qiáng)
p==1.2×104Pa
(3)由圖乙可知，向上勻速運(yùn)行的速度v′＝3m/s，運(yùn)行的時(shí)間t′＝100s，電梯運(yùn)行的高度
h′＝v′t′＝3m/s×100s＝300m
電梯對(duì)小明做的功
W＝Gh′＝600N×300m＝1.8×105J
答：(1)“百龍?zhí)焯荨毕蛏线\(yùn)行時(shí)全程的平均速度為2.75m/s；
(2)當(dāng)電梯勻速運(yùn)行時(shí)，雙腳站立的小明對(duì)電梯的壓強(qiáng)為1.2×104Pa；
(3)向上勻速運(yùn)行的過(guò)程中，電梯對(duì)小明做的功為1.8×105J。
4. 如圖所示是我國(guó)研發(fā)生產(chǎn)的某型號(hào)航拍無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)起飛前，放在地面上要確保四腳著地。啟動(dòng)后，利用遙控器可對(duì)它進(jìn)行控制。無(wú)人機(jī)的參數(shù)如下表：
求：
（1）無(wú)人機(jī)所受重力是多少？
（2）無(wú)人機(jī)啟動(dòng)前，四腳著地靜止停放在水平地面上，此時(shí)無(wú)人機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）無(wú)人機(jī)以最大上升速度勻速豎直升高30米，要飛行多長(zhǎng)時(shí)間？
（4）無(wú)人機(jī)從50米高空降落到地面，重力做功是多少？
【答案】（1）36N；（2）3×104Pa；（3）20s；（4）1800J
【解析】（1）無(wú)人機(jī)重力為
（2）因?yàn)闊o(wú)人機(jī)停放在水平地面上，故其對(duì)地面的壓力為
對(duì)地面的壓強(qiáng)為
（3）由得，以最大上升速度勻速豎直升高30米，要飛行時(shí)間為
（4）無(wú)人機(jī)從50米高空降落到地面，重力做功
5．為了增強(qiáng)體質(zhì)，小星定期的進(jìn)行跳繩訓(xùn)練。如圖所示，在一次訓(xùn)練中，小星跳繩時(shí)所穿運(yùn)動(dòng)鞋的總質(zhì)量為0.2kg，平均每分鐘他跳繩120次，若每次雙腳把運(yùn)動(dòng)鞋抬離地面的高度均為0.06m，則：
（1）運(yùn)動(dòng)鞋的總重力的大小是多少？
（2）每上升一次他對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋做的功為多少？
（3）他跳繩時(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋做功的平均功率為多少W？
（4）在參加中考體育考試時(shí)，小星認(rèn)為跳繩時(shí)每次跳的高度不宜太高，這可節(jié)省體力更好的參加體考的其它項(xiàng)目。你同意他的觀(guān)點(diǎn)嗎？請(qǐng)寫(xiě)出你的判斷理由。
【答案】（1）2N；（2）0.12J；（3）0.24W；（4）見(jiàn)解析
【解析】（1）運(yùn)動(dòng)鞋的總重力為
（2）每上升一次他對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋做的功為
（3）平均每分鐘他跳繩120次，則跳一次所用的時(shí)間為
平均功率為
（4）同意，因?yàn)槊看翁母叨忍?，則每次對(duì)自己以及運(yùn)動(dòng)鞋所需做功也較多，根據(jù)做功實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，所以當(dāng)做功越多則導(dǎo)致被轉(zhuǎn)化的體能也越多。
6. 如圖所示，我國(guó)的“奮斗者”號(hào)載人潛水器是目前人類(lèi)下潛深度最大，也是國(guó)際上唯一能同時(shí)攜帶3人多次往返全海深作業(yè)的載人深潛裝備。2020年11月10日，“奮斗者”號(hào)成功坐底馬里亞納海溝，下潛深度達(dá)10909米，前部的兩個(gè)機(jī)械手從海底抓取了一塊質(zhì)量為8.4kg，體積為3dm3的深海巖石，固定在采樣籃上帶出了水面。問(wèn)：
（1）“奮斗者”號(hào)配備的水聲通信系統(tǒng)可以在萬(wàn)米海底將文字、語(yǔ)音和圖像實(shí)時(shí)傳輸給海面上的母船，這種信息傳遞是通過(guò)______（選填“超聲波”或“電磁波”）實(shí)現(xiàn)的；
（2）“奮斗者”坐底時(shí)受到的海水壓強(qiáng)是多少？（海水密度近似為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）___________
（3）帶回巖石密度是多少kg/m3？將它從海底勻速提升至水面，不計(jì)水的阻力，采樣籃對(duì)它做的功是多少J？
【答案】 （1）超聲波 （2）（3）
【解析】（1）超聲波具有方向好、在水中傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，“奮斗者”號(hào)配備的水聲通信系統(tǒng)可以在萬(wàn)米海底將文字、語(yǔ)音和圖像實(shí)時(shí)傳輸給海面上的母船，這種信息傳遞是通過(guò)超聲波實(shí)現(xiàn)的。
（2）“奮斗者”坐底時(shí)受到的海水壓強(qiáng)
（3）巖石的密度
[4]巖石受到的浮力
巖石的重力
巖石受到的支持力
支持力做的功
7. （2023山西）圖是小偉同學(xué)在單杠上做引體向上時(shí)的情景，每次引體向上身體上升的高度為0.6m，求解下列問(wèn)題。（小偉的質(zhì)量為50kg，g取10N/kg）
（1）引體向上前小偉先進(jìn)行了熱身訓(xùn)練，他繞操場(chǎng)跑了600m用時(shí)5分鐘，他熱身運(yùn)動(dòng)的平均速度；
（2）小偉完成1次引體向上克服重力做的功；
（3）小偉做完引體向上運(yùn)動(dòng)后，雙腳穩(wěn)穩(wěn)地站在水平地面上，請(qǐng)你估算他此時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。
【答案】（1）2m/s；（2）300J；（3）
【解析】（1）小偉熱身運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間
小偉熱身運(yùn)動(dòng)的平均速度
（2）小偉所受的重力
小偉完成1次引體向上克服重力做的功
（3）小偉雙腳鞋底與地面的接觸面積約
小偉雙腳站立時(shí)對(duì)水平地面的壓力
小偉雙腳站立時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)
8. （2023河北）一輛四輪家庭轎車(chē)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。一次旅行時(shí)，司機(jī)駕駛該汽車(chē)沿一平直公路持續(xù)行駛至A市的過(guò)程中，先后通過(guò)如圖所示的甲、乙、丙三個(gè)標(biāo)志牌，牌上的地址和數(shù)字表示從該標(biāo)志牌處沿這一公路到達(dá)牌上地址的路程。途經(jīng)甲時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到達(dá)乙時(shí)恰好用時(shí)25min，從乙運(yùn)動(dòng)到丙的過(guò)程中，儀表盤(pán)顯示汽車(chē)一直以108km/h的速度勻速行駛。g取10N/kg。
旅行中汽車(chē)部分?jǐn)?shù)據(jù)表
甲
乙
丙
（1）求這輛車(chē)（包括人員及物品）停放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）求汽車(chē)從標(biāo)志牌甲運(yùn)動(dòng)到丙這一過(guò)程中的平均速度；
（3）通過(guò)儀表盤(pán)顯示的數(shù)據(jù)可知，從標(biāo)志牌乙到丙的過(guò)程中，汽車(chē)消耗0.7L汽油，求這一過(guò)程中牽引力做功的功率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）這輛車(chē)（包括人員及物品）停放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓力等于汽車(chē)（包括人員及物品）總重力
F=G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N
這輛車(chē)（包括人員及物品）停放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)
（2）從乙運(yùn)動(dòng)到丙的過(guò)程中，通過(guò)的距離為
s=11km-2km=9km
儀表盤(pán)顯示汽車(chē)一直以108km/h的速度勻速行駛，由速度公式從乙運(yùn)動(dòng)到丙所用的時(shí)間為
汽車(chē)從標(biāo)志牌甲運(yùn)動(dòng)到丙通過(guò)的距離為
s′=47km-2km=45km
所用的時(shí)間為
這一過(guò)程中的平均速度
（3）汽油機(jī)效率
則牽引力做的功為
這一過(guò)程中牽引力做功的功率
9. （2023黑龍江龍東）如圖是目前一些學(xué)校為中小學(xué)生提供的校車(chē)，方便學(xué)生的上下學(xué)同時(shí)也保證了學(xué)生的安全。小明同學(xué)家距離學(xué)校12km，他乘校車(chē)到學(xué)校用時(shí)30min。問(wèn)：
（1）校車(chē)從小明家到學(xué)校的平均速度是多少km/h？
（2）若校車(chē)和人的總質(zhì)量為4.5t，當(dāng)校車(chē)靜止時(shí)與水平地面的總接觸面積為0.15m2，此時(shí)校車(chē)對(duì)地面壓強(qiáng)是多少？
（3）若校車(chē)以36km/h的速度在水平地面上勻速行駛一段距離，校車(chē)受到的阻力是車(chē)和人總重力的0.1倍，此時(shí)該校車(chē)牽引力的功率是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）校車(chē)從小明家到學(xué)校需要的時(shí)間
t=30min=0.5h
校車(chē)從小明家到學(xué)校的平均速度
（2）校車(chē)對(duì)地面的壓力
校車(chē)對(duì)地面壓強(qiáng)
（3）校車(chē)的速度
v=36km/h=10m/s
校車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，受到的牽引力和阻力是平衡力，牽引力
此時(shí)該校車(chē)牽引力的功率
10. 課間，小冰為班級(jí)換礦泉水，他把剛抬回來(lái)的滿(mǎn)桶礦泉水立放到水平地面上。若桶與水的總質(zhì)量為16kg，桶與地面的接觸面積為100cm2，課桌高為0.8m。求：
（1）立放時(shí)，這桶礦泉水對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）小冰將這桶礦泉水勻速抬到課桌上，對(duì)這桶水做的功是多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）桶與水的總質(zhì)量為16kg，則桶和水的總重力
因?yàn)榈V泉水放在水平地面上，則地面受到的壓力等于桶和水的總重力，即
則立放時(shí)，這桶礦泉水對(duì)水平地面的壓強(qiáng)
（2）將這桶礦泉水勻速抬到課桌上，則對(duì)這桶水做的功
11. 如圖所示工人師傅正在用叉車(chē)搬運(yùn)貨物，現(xiàn)將質(zhì)量為1t的貨物勻速提高1.5m用時(shí)5s。試求：
（1）貨物上升的速度是多少?
（2）貨物所受到重力是多少?
（3）叉車(chē)提升貨物時(shí)對(duì)貨物所做的功是多少?
（4）叉車(chē)提升貨物的功率是多少?
【答案】（1）0.3m/s；（2）104N；（3）1.5×104J；（4）3×103W
【解析】（1）貨物上升的速度
（2）貨物所受的重力
G=mg=1000kg×10N/kg=104N
（3）叉車(chē)提升貨物時(shí)對(duì)貨物所做的功
W=Fs=104N×1.5m=1.5×104J
（4）叉車(chē)提升貨物的功率
12. 綠色環(huán)保已成為人們生活中重要的理念。電動(dòng)汽車(chē)是一種節(jié)能環(huán)保的交通工具，某電動(dòng)汽車(chē)部分參數(shù)如下。若某次車(chē)滿(mǎn)載時(shí)，車(chē)和人的總質(zhì)量為1.8噸，四個(gè)車(chē)輪與水平地面接觸面積分別為50cm2（g=10N/kg）。求：
（1）滿(mǎn)載時(shí)汽車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）若汽車(chē)以108km/h的速度在平直高速公路勻速行駛20分鐘，行駛的距離是多少；
（3）若汽車(chē)在額定功率下沿平直公路以10m/s的速度勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)效率為80%，則汽車(chē)在行駛過(guò)程中受到的阻力大小。
【答案】（1）；（2）36km；（3）
【解析】（1）滿(mǎn)載時(shí)汽車(chē)對(duì)水平地面的壓力為
滿(mǎn)載時(shí)汽車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)
（2）行駛的距離是
（3）若汽車(chē)在額定功率下輸出有用的功率為
汽車(chē)在勻速行駛過(guò)程中牽引力為
汽車(chē)是勻速行駛的，牽引力與阻力是平衡力，故汽車(chē)在行駛過(guò)程中受到的阻力大小為
答：（1）滿(mǎn)載時(shí)汽車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）若汽車(chē)以108km/h的速度在平直高速公路勻速行駛20分鐘，行駛的距離是36km；
（3）汽車(chē)在行駛過(guò)程中受到的阻力大小為。
13. 據(jù)新華社報(bào)道，5月31日上午，貴陽(yáng)至黃平高速公路全線(xiàn)通車(chē)。貴黃高速的通車(chē)，將極大地方便沿線(xiàn)群眾出行，提升貴陽(yáng)市、黔南州、黔東南州至長(zhǎng)江三角洲、長(zhǎng)株潭城市群通道運(yùn)輸能力，對(duì)完善全省高速公路網(wǎng)絡(luò)、推動(dòng)沿線(xiàn)資源開(kāi)發(fā)、振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)提供強(qiáng)有力的交通支撐。貴黃高速主線(xiàn)全長(zhǎng)120.6公里，設(shè)計(jì)時(shí)速100公里。周末，小明與他爸爸從黃平開(kāi)著小汽車(chē)到貴陽(yáng)游玩，人和車(chē)的總質(zhì)量為1.5t，四輪與地面接觸總面積為200cm2。若小汽車(chē)在行駛過(guò)程中受到的阻力是人和車(chē)總重力的0.04倍（取g=10N/kg），求：
（1）因車(chē)發(fā)生故障，當(dāng)車(chē)停在水平應(yīng)急道上（人未下車(chē)）時(shí)，車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）若該車(chē)在某平直路段以72km/h的速度勻速行駛了25s，此過(guò)程小汽車(chē)牽引力的功率。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）汽車(chē)和人的總質(zhì)量
汽車(chē)和人對(duì)地面的壓力等于人和車(chē)的總重力
汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)
（2）車(chē)在某平直路段勻速行駛，牽引力等于摩擦阻力
此過(guò)程小汽車(chē)牽引力的功
汽車(chē)牽引力做功的功率
答：（1）汽車(chē)靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為7.5x10 Pa；
（2）此過(guò)程中汽車(chē)牽引力所做的功。
14. 小明在科技博覽會(huì)上參加義務(wù)勞動(dòng)，需要把一個(gè)質(zhì)量為12kg的展品從地面搬到高1.2m的展臺(tái)上，如圖所示。g取10N/kg。
（1）要把展品從地面搬到展臺(tái)上，他至少需要對(duì)展品做多少功？
（2）展臺(tái)臺(tái)面承受的壓強(qiáng)不能超過(guò)40kPa，如果把展品放到水平臺(tái)面上，展品與臺(tái)面的接觸面積是40cm2，臺(tái)面會(huì)不會(huì)被壓壞？請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。
（3）展品展示時(shí)，要求臺(tái)面水平。請(qǐng)你簡(jiǎn)述一種檢驗(yàn)臺(tái)面是否水平的操作方法。
【答案】（1）144J；（2）臺(tái)面不會(huì)被壓壞；（3）利用水平儀檢測(cè)平面是否水平
【解析】（1）由 知道，展品的重力
把此產(chǎn)品抬上展臺(tái)做的功為
W=Gh=120N×1.2m=144J
（2）由 知道，展品的臺(tái)面的壓強(qiáng)
展品對(duì)展臺(tái)的壓強(qiáng)小于展臺(tái)所能承受的壓強(qiáng)，所以，臺(tái)面會(huì)不會(huì)被壓壞。
（3）利用水平儀檢測(cè)平面是否水平。
15. 電動(dòng)車(chē)是人們便捷出行的交通工具。某人騎著電動(dòng)車(chē)在水平路面上沿直線(xiàn)行駛了，已知他和電動(dòng)車(chē)的總重力為，輪胎和地面的總接觸面積為。假定騎行過(guò)程中電動(dòng)車(chē)的牽引力恒為，在此騎行過(guò)程中，求：
（1）牽引力做的功；
（2）電動(dòng)車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由題意可知，電動(dòng)車(chē)的牽引力恒為，這個(gè)過(guò)程行駛了，則可知牽引力做的功
牽引力做的功為。
（2）由題意可知，他和電動(dòng)車(chē)的總重力為，則他和電動(dòng)車(chē)對(duì)地面的壓力為，輪胎和地面的總接觸面積為
則電動(dòng)車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)
電動(dòng)車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為。
16. 某品牌國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)勻速通過(guò)長(zhǎng)約1800m的朝天門(mén)長(zhǎng)江大橋用時(shí)120s，整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)牽引力的功率恒為9.0×103W。求：
(1)整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)行駛的速度；
(2)整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)牽引力所做的功。
【答案】(1)整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)行駛的速度為15m/s；
(2)整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)牽引力所做的功為1.08×106J。
【解析】(1)由題知，電動(dòng)汽車(chē)勻速通過(guò)的路程1800m，用時(shí)120s，
整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)行駛的速度v=st=1800m120s=15m/s；
(2)牽引力的功率恒為9.0×103W，
由P=Wt可得，整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)牽引力所做的功：
W=Pt=9.0×103W×120s=1.08×106J。
17. 如圖所示，5G智能機(jī)器人安裝有超聲波霧化器自動(dòng)噴槍?zhuān)ぷ鲿r(shí)，將消毒液均勻霧化到空氣中進(jìn)行消毒。下表為智能機(jī)器人的部分參數(shù)，其中額定霧化量是指霧化器工作1h能夠霧化消毒液的體積。（g取10N/kg）
（1）求機(jī)器人未裝消毒液且靜止時(shí)，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）未裝消毒液，機(jī)器人在水平地面以0.5m/s速度勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)10min，機(jī)器人受到的阻力為自身重力的0.1倍，求牽引力做的功；
（3）裝滿(mǎn)消毒液，機(jī)器人總重力增加了160N，以額定霧化量消毒一段時(shí)間后，機(jī)器人對(duì)水平地面的壓強(qiáng)減小了2×103Pa，求此次消毒所用的時(shí)間。
【答案】（1）2.5×104Pa；（2）1.5×104J；（3）0.5h
【解析】（1）機(jī)器人未裝消毒液且靜止時(shí)，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)
（2）機(jī)器人運(yùn)動(dòng)10min行駛的路程
機(jī)器人在水平地面勻速運(yùn)動(dòng)，所受阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，大小相等，則機(jī)器人的牽引力
牽引力做的功
（3）裝滿(mǎn)消毒液的質(zhì)量
消毒液的密度
消毒后機(jī)器人對(duì)地面減小的壓力
消毒液減小質(zhì)量
消毒液減小的體積
消毒所用時(shí)間
18. 小楊同學(xué)品學(xué)兼優(yōu)，全面發(fā)展，熱愛(ài)勞動(dòng)，周末，他從超市采購(gòu)歸來(lái)，手提一袋大米，站在勻速豎直上升的電梯內(nèi)。
（1）若小楊及所帶物品的總重為700N，在電梯上升10m的過(guò)程中，求電梯對(duì)他的支持力做的功；
（2）若這袋大米總質(zhì)量為5kg，手的受力面積為2cm2，g取10N/kg，求他的手受到的壓強(qiáng)。
【答案】（1）7×103J；（2）25×105Pa
【解析】（1）由題意可知，電梯對(duì)小楊的支持力F等于小楊的總重力G總，即
F=G總=700N
電梯上升的高度為h=10m，故由W=Fs可得，電梯對(duì)他的支持力做的功為
W=Fs=G總h=700N×10m=7×103J
（2）由受力分析可知，大米對(duì)手的壓力F壓大小等于大米的重力G大小，即
F壓=G=mg=5kg×10N/kg=50N
由可得，手受到的壓強(qiáng)為
答：（1）電梯對(duì)他的支持力做的功為7×103J；
（2）他的手受到的壓強(qiáng)為2.5×105Pa。
19. 在泉城濟(jì)南，游客乘坐畫(huà)舫游船穿行其間，可以盡享“不出城郭而獲山水之怡，身居鬧市而有林泉之致”的都市休閑意趣。如圖所示，若畫(huà)舫游船質(zhì)量為3t，從黑虎泉站出發(fā)以的速度勻速行駛到泉城廣場(chǎng)站，所用時(shí)間約為，牽引力是。取，通過(guò)計(jì)算回答：
（1）黑虎泉站到泉城廣場(chǎng)站河段大約多長(zhǎng)？
（2）游船在護(hù)城河中受到的浮力多大？
（3）這次水上航行中，牽引力對(duì)游船做了多少功？
（4）這次水上航行中，牽引力對(duì)游船做功的功率多大？
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】（1）所用時(shí)間約為
由公式得，黑虎泉站到泉城廣場(chǎng)站河段的長(zhǎng)度
（2）畫(huà)舫游船質(zhì)量為
畫(huà)舫游船重力為
因?yàn)橛未≡谒?，根?jù)漂浮條件得，游船在護(hù)城河中受到的浮力
（3）牽引力對(duì)游船做的功
（4）牽引力對(duì)游船做功的功率
20. 太陽(yáng)能將成為全球未來(lái)供電的主要能源。某學(xué)校開(kāi)展了“制作太陽(yáng)能動(dòng)力小車(chē)”的項(xiàng)目活動(dòng)。小科制作的小車(chē)已經(jīng)完成測(cè)定的參數(shù)如下：小車(chē)的質(zhì)量為100g，車(chē)長(zhǎng)8cm、寬6.5cm、高3cm，輪胎與地面的總接觸面積為2cm2完成下列問(wèn)題：
（1）小車(chē)靜止在水平地面時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少？
（2）某次測(cè)試中，小車(chē)在陽(yáng)光照射下行駛40米用時(shí)1分20秒，該次測(cè)試中小車(chē)的速度為多少？
（3）測(cè)試中，小車(chē)以最快速度0.8m/s在水平地面上勻速直線(xiàn)行駛，若受到的阻力為重力的0.1倍，此時(shí)小車(chē)的功率為多少瓦？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）小車(chē)的重力
小車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)
（2）測(cè)試過(guò)程中小車(chē)行駛的時(shí)間t=1min20s=80s
則該次測(cè)試中小車(chē)的速度
（3）小車(chē)受到的阻力
因?yàn)樾≤?chē)在水平地面上勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以小車(chē)的牽引力
則此時(shí)小車(chē)的功率
21. 頻閃拍攝是研究物體運(yùn)動(dòng)的最好方式之一、如圖所示，是小亮用相機(jī)每隔0.5s曝光一次，拍攝的汽車(chē)在平直公路上行駛時(shí)的頻閃照片。拍攝過(guò)程中汽車(chē)的總質(zhì)量約為1.6t，所受阻力約為車(chē)重的0.3倍。搜集汽車(chē)信息得知車(chē)身長(zhǎng)3m，靜止時(shí)車(chē)輪與地面的總接觸面積為.求：（g取10N/kg）
（1）汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）拍攝過(guò)程中汽車(chē)的輸出功率。
【答案】（1） ；（2）
【解析】（1）汽車(chē)靜止在水平地面，對(duì)地面的壓力
汽車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)
（2）如圖，由汽車(chē)長(zhǎng)3m可知，每個(gè)小格表示1m，汽車(chē)在平直公路上每0.5s通過(guò)的路程均為6m，在拍攝過(guò)程中做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)在拍攝過(guò)程中受到的牽引力
拍攝過(guò)程中汽車(chē)輸出功率
22. （2023湖北恩施）一桶沙總重200N，工人在高處用繩在30s內(nèi)將其勻速提升了6m。求：
（1）工人做功的功率為多大？
（2）若徒手提著這桶沙，沿著樓梯爬高6m，比較工人兩次做功的機(jī)械效率大小，并簡(jiǎn)述理由。
【答案】（1）40W；（2）工人第一次做功的機(jī)械效率大于第二次做功的機(jī)械效率
【解析】（1）工人勻速提升物體，拉力和重力是平衡力，拉力
F=G=200N
拉力所做的總功
W總=Fs=200N×6m=1200J
工人做功的功率
（2）工人在高處用繩提升一桶沙，有用功是克服沙子重力做的功，額外功是克服桶和繩子重力做的功，若徒手提著這桶沙，沿著樓梯爬高6m，除了克服桶和繩子重力做功，還要克服自身重力做功，額外功會(huì)增大，有用功不變，由
可知機(jī)械效率會(huì)減小。
答：（1）工人做功的功率為40W；
（2）工人第一次做功的機(jī)械效率大于第二次做功的機(jī)械效率。
23．在一次勞動(dòng)課中，小剛同學(xué)用100N的力水平推一輛質(zhì)量為20kg的推車(chē)沿著平直路面勻速前進(jìn)10m，所用時(shí)間為10s。求：
（1）推車(chē)的速度；
（2）推力所做的功；
（3）推力的功率。
【答案】（1）1m/s；（2）1000J；（3）100W。
【解析】（1）推車(chē)的速度：
v＝＝＝1m/s；
（2）推力所做的功：
W＝Fs＝100N×10m＝1000J；
（3）推力的功率：
P＝＝＝100W。
24．防疫期間，小慧的爸爸駕駛一輛東風(fēng)牌的廂式貨車(chē)，為社區(qū)運(yùn)送物資，如圖所示，小慧通過(guò)查閱資料了解到：當(dāng)該車(chē)滿(mǎn)載貨物時(shí)，總質(zhì)量為4×103kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為3×103N．若該車(chē)在平直公路上以20m/s的速度勻速直線(xiàn)行駛3600m。在此過(guò)程中，求：
（1）貨車(chē)行駛所用的時(shí)間是多少？
（2）該車(chē)滿(mǎn)載貨物時(shí)，所受到的重力是多少？
（3）牽引力所做的功是多少？
【答案】（1）貨車(chē)行駛所用的時(shí)間是180s；
（2）該車(chē)滿(mǎn)載貨物時(shí)，所受到的重力是4×104N；
（3）牽引力所做的功是1.08×107J。
【解析】（1）由v＝可得，貨車(chē)行駛所用的時(shí)間為：
t＝＝＝180s；
（2）當(dāng)該車(chē)滿(mǎn)載貨物時(shí)，總質(zhì)量為4×103kg，受到的重力為：
G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N；
（3）牽引力所做的功為：
W＝Fs＝3×103N×3600m＝1.08×107J。
25.（2023甘肅威武） 隨著人們生活水平的提高，房車(chē)旅游受到了大眾的青睞，某公司推出了如圖所示的小型房車(chē)，小林和父母參觀(guān)車(chē)展時(shí)試駕了該車(chē)，該車(chē)在平直公路上以54km/h的速度勻速行駛了3600m，已知車(chē)輪與水平地面總接觸面積為0.4m2，試駕時(shí)車(chē)和人總質(zhì)量為4×103kg，阻力是車(chē)重的0.1倍。（假定汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)地面的壓力大小等于汽車(chē)總重力，汽車(chē)勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力，g取10N/kg。）求：
（1）該房車(chē)勻速行駛了多長(zhǎng)時(shí)間？
（2）該房車(chē)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）該房車(chē)勻速行駛時(shí)牽引力做功的功率是多大？
【答案】（1）240s；（2）1×105Pa；（3）6×104W
【解析】（1）由題意可知，試駕的路程為s=3600m，試駕時(shí)的速度為
v=54km/h=15m/s
故由可得，試駕所用的時(shí)間為
（2）房車(chē)的總質(zhì)量為m=4×103kg，故房車(chē)的重力為
G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
由可得，房車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為
（3）由題意可得，房車(chē)所受阻力為
f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N
房車(chē)在水平路面勻速行駛，處于受力平衡狀態(tài)，故由二力平衡可得，房車(chē)所受牽引力大小
F牽=f=4×103N
由P=Fv可得，牽引力的功率為
P=F牽v=4×103N×15m/s=6×104W
答：（1）該房車(chē)勻速行駛了240s；
（2）該房車(chē)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為1×105Pa；
（3）該房車(chē)勻速行駛時(shí)牽引力做功的功率為6×104W。
26. （2023湖北恩施）一桶沙總重200N，工人在高處用繩在30s內(nèi)將其勻速提升了6m。求：
（1）工人做功的功率為多大？
（2）若徒手提著這桶沙，沿著樓梯爬高6m，比較工人兩次做功的機(jī)械效率大小，并簡(jiǎn)述理由。
【答案】（1）40W；（2）工人第一次做功的機(jī)械效率大于第二次做功的機(jī)械效率
【解析】（1）工人勻速提升物體，拉力和重力是平衡力，拉力
F=G=200N
拉力所做的總功
W總=Fs=200N×6m=1200J
工人做功的功率
（2）工人在高處用繩提升一桶沙，有用功是克服沙子重力做的功，額外功是克服桶和繩子重力做的功，若徒手提著這桶沙，沿著樓梯爬高6m，除了克服桶和繩子重力做功，還要克服自身重力做功，額外功會(huì)增大，有用功不變，由
可知機(jī)械效率會(huì)減小。
答：（1）工人做功的功率為40W；
（2）工人第一次做功的機(jī)械效率大于第二次做功的機(jī)械效率。
27. （2023江蘇泰州）新能源電動(dòng)汽車(chē)具有節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)。如圖所示，一輛電動(dòng)汽車(chē)停放在水平地面上，滿(mǎn)載時(shí)整車(chē)質(zhì)量為1.5t，輪胎與地面的總接觸面積為600cm2。在某段平直路面上，該車(chē)滿(mǎn)載時(shí)90s內(nèi)勻速行駛了1.8km，電動(dòng)汽車(chē)受到的阻力為2500N，求：
（1）汽車(chē)行駛的速度；
（2）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率；
（3）汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。（g取10N/kg）
【答案】（1）20m/s；（2）50kW；（3）
【解析】（1）在某段平直路面上，該車(chē)滿(mǎn)載時(shí)90s內(nèi)勻速行駛了1.8km，則汽車(chē)行駛的速度
（2）由題意知，汽車(chē)在做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，受到的牽引力等于阻力，即
根據(jù)
可得汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率
（3）汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力
則汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)
28. （2023四川德陽(yáng)）電動(dòng)自行車(chē)在城市生活中有著廣泛的應(yīng)用。某外賣(mài)員騎行如圖甲所示的電動(dòng)自行車(chē)為顧客送貨，假設(shè)他駕駛電動(dòng)自行車(chē)的運(yùn)動(dòng)為勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，行駛的路程-時(shí)間圖像如圖乙所示，外賣(mài)員的質(zhì)量為60kg，電動(dòng)自行車(chē)及貨物的總質(zhì)量為55kg，電動(dòng)自行車(chē)的功率為400W，電動(dòng)自行車(chē)的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為65%，電動(dòng)自行車(chē)前后輪與地面的接觸總面積為5×10-3m2。求：
（1）外賣(mài)員騎行電動(dòng)自行車(chē)的速度和此時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）電動(dòng)自行車(chē)行駛過(guò)程中牽引力的大小。
【答案】（1）5m/s，2.3×105Pa；（2）52N
【解析】（1）外賣(mài)員騎行電動(dòng)自行車(chē)的速度
外賣(mài)員騎行電動(dòng)車(chē)，電動(dòng)車(chē)對(duì)地面壓力為
此時(shí)電動(dòng)車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)
（2）依題意得，電動(dòng)車(chē)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為
由得，電動(dòng)自行車(chē)行駛過(guò)程中牽引力的大小為
答：（1）外賣(mài)員騎行電動(dòng)自行車(chē)的速度和此時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為5m/s，2.3×105Pa；
（2）電動(dòng)自行車(chē)行駛過(guò)程中牽引力的大小52N。
29. 2023年5月，世界智能大會(huì)在天津的成功舉辦，將進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)人工智能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。圖甲為某款智能機(jī)器人，質(zhì)量為30kg，底部輪與地面接觸總面積為150cm2，它在某次引領(lǐng)接待工作中沿直線(xiàn)行走的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。（g取10N/kg）
（1）求智能機(jī)器人靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)；
（2）求智能機(jī)器人在0~6s內(nèi)行走的距離和0~10s內(nèi)的平均速度；
（3）在0~6s內(nèi)，智能機(jī)器人受到的水平阻力為重力的0.05倍，求此段時(shí)間內(nèi)智能機(jī)器人牽引力做功的功率。
【答案】（1）2×104Pa；（2）7.2m，1.12m/s；（3）18W
【解析】（1）智能機(jī)器人靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面產(chǎn)生的壓力
F=G=mg=30kg×10N/kg=300N
智能機(jī)器人靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)
（2）由圖像可知，0~6s機(jī)器人勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1=1.2m/s，則在0~6s內(nèi)行走的距離
由圖像知，6~10s內(nèi)物體勻速運(yùn)動(dòng)的速度v2=1.0m/s，則在6~10s內(nèi)行走的距離
0~10s內(nèi)的平均速度
（3）在0~6s內(nèi)機(jī)器人受到的阻力
f=0.05G=0.05×300N=15N
機(jī)器人勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向上牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，則此過(guò)程機(jī)器人牽引力
F'=f=15N
此段時(shí)間內(nèi)牽引力做功的功率
答：（1）智能機(jī)器人對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為2×104Pa；
（2）智能機(jī)器人在0~6s內(nèi)行走的距離為7.2m，0~10s內(nèi)的平均速度為1.12m/s；
（3）在0~6s內(nèi)智能機(jī)器人牽引力做功的功率為18W。
30.如圖所示為一輛無(wú)人駕駛清掃車(chē)，空車(chē)質(zhì)量為400kg，它集激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波雷達(dá)等傳感器于一體，可自主作業(yè)。
(1)激光是一種電磁波，它在真空中的傳播速度為_(kāi)_____m/s；
(2)空車(chē)停在水平地面上，若地面總受力面積為200cm2，則車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少帕？（g取10N/kg）
(3)空車(chē)行駛時(shí)牽引力的功率為810W，在10s內(nèi)勻速行駛12m，車(chē)受到的阻力為多少牛？
【答案】 (1) (2) (3)
【解析】(1)電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s，所以激光在真空中的傳播速度是3×108m/s。
(2)車(chē)對(duì)地面的壓力F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N
車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)
=2×105Pa
(3)車(chē)的速度
v=
空車(chē)行駛時(shí)牽引力的功率
牽引力
由于車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，受到的牽引力和阻力是平衡力，所以車(chē)受到的阻力為f=F=675N
31.如圖所示，一款新型無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車(chē)，總質(zhì)量為1.5×103kg，在性能測(cè)試中，沿平直的公路勻速行駛，行駛過(guò)程中汽車(chē)受到的阻力為總重力的0.1倍，（g取10N/kg）求：
(1)汽車(chē)勻速行駛的速度；
(2)汽車(chē)受到的牽引力；
(3)此過(guò)程中汽車(chē)牽引力所做的功和做功功率。
【答案】(1)10m/s (2)1.5×103N (3)2.7×106J，1.5×104W
【解析】(1)汽車(chē)行駛的路程
汽車(chē)行駛的時(shí)間
汽車(chē)勻速行駛的速度
(2)由于汽車(chē)勻速行駛，所以汽車(chē)受到的牽引力等于阻力
(3)此過(guò)程中汽車(chē)牽引力做功
汽車(chē)牽引力做功的功率
32．運(yùn)動(dòng)員從高空豎直向下跳傘，人(包括裝各)的質(zhì)量為80kg，只考慮人受到的重力和空氣阻力，下落時(shí)的速度----時(shí)間圖線(xiàn)如圖所示
(1)人在前50s內(nèi)下落了2100m，求這段時(shí)間內(nèi)人的平均速度．
(2)人在前30s內(nèi)下落了1500m，求這段時(shí)間內(nèi)人所受重力做的功和功率 (g=10N/kg)
(3)從第10到第30s這個(gè)過(guò)程中，人的動(dòng)能、重力勢(shì)能、機(jī)械能是如何變化的?
(4)人在第30s時(shí)所受空氣阻力第50s時(shí)所受空氣阻力(選填“大于”、“等于”、“小于”).
【答案】 42m/s 1.2×106J；4×104W 10~30s內(nèi)，前一段，人的動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減??；后一段，人的動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減?。? 等于
【解析】(1)人在前50s內(nèi)下落了2100m，則這段時(shí)間內(nèi)人的平均速度：；
(2)人在前30s內(nèi)下落了1500m，這段時(shí)間內(nèi)人所受重力做的功：W=mgh=80kg×10N/kg×1500m=1.2×106J，
功率：
；
(3)由圖像可得，從第10到第30s這個(gè)過(guò)程中，前一段，人的速度增加，動(dòng)能增大，人下落，重力勢(shì)能減小，速度雖然在增加，但增加的越來(lái)越慢，所以人下落時(shí)，需要克服阻力做功，機(jī)械能減小，后一段，人勻速下落，動(dòng)能不變，勢(shì)能減小，機(jī)械能減?。?br>(4)人在第30s時(shí)，做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，受力平衡，所受空氣阻力等于人的重力，在50s時(shí)，也做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所受空氣阻力仍然等于人的重力，所以這兩個(gè)時(shí)刻受到的空氣阻力相等．
機(jī)身總質(zhì)量/kg
3.6
四腳著地總面積/
12
電池充調(diào)電后儲(chǔ)存的電能
108000
最大水平速度/（）
6
機(jī)身尺寸/mm
400×300×200
最大上升速度/（）
1.5
汽車(chē)（包括人員及物品）總質(zhì)量/kg
2000
停放時(shí)每個(gè)輪胎與地面的接觸面積/cm2
250
汽油的熱值/
3.6107
汽油機(jī)效率
25%
A市47km
A市11km
A市2km
額定乘客人數(shù)
5
電動(dòng)機(jī)額定電壓
500V
電動(dòng)機(jī)額定功率
100kW
電池容量
500Ah
水箱容積
額定霧化量
自身重力
履帶總觸地面積
20L
10L/h
500N
200cm2