2020年中考物理计算题解题攻略(一)专题2.5 功与功率

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1、专题2.5 功与功率知识回顾 1.功的公式:WFs2.功率的公式: 3.功的单位换算:1J=1Nm4.功率的单位换算: 1kW=103W 1MW=106W 1W=103mW5.利用功的公式求解计算题策略利用W=Fs进行计算时,一定要注意力F和距离S的一 一对应的关系,即距离S是在力F作用下且沿力的方向上移动的距离。其次,一定要注意F和S的同时性,即在计算做功多少时,一定要搞清S是否是F始终作用下运动的距离。比如用60N的力将一重为8N的物体踢出20m远,这20m不是在脚的力的始终作用下运动的,在求脚对物体做功时,不能表示为W=Fs=60N20m=1200J。类型与典例突破 类型1.直接求机械功

2、【例题1】(2019湖南省邵阳)一物体在水平拉力F的作用下,沿力的方向以0.2m/s的速度匀速运动了4s,拉力F大小为5N,4s内拉力F做的功为()A1JB3JC2JD4J【答案】D【解析】已知物体沿力的方向以0.2m/s的速度匀速运动了4s,可求得物体移动的距离,已知拉力F大小为5N,利用WFs可求得4s内拉力F做的功。由v可得,物体移动的距离svt0.2m/s4s0.8m,拉力F做的功WFs5N0.8m4J。类型2.直接求机械功率【例题2】(2018临沂)新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km,用时10min。已知该车的总质量为1.

3、6103kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功J,功率为kW(g=10N/kg)【答案】9.6106;16。【解析】根据行驶中阻力为车重的0.05倍求出阻力;由于车做匀速直线运动,则牵引力等于阻力;根据W=Fs求出功的大小,根据P=求出功率。由于车做匀速直线运动,则牵引力等于阻力,则牵引力:F=f=0.05G=0.05mg=0.051.6103kg10N/kg=800N;汽车做的功为:W=Fs=800N12000m=9.6106J;汽车的功率为:P=16000W=16kW。类型3.利用机械为素材,求解功与功率问题【例题3】(2018四川南充)如图所示,动滑轮重4N,所吊重物

4、B重20N,物体A重240N,此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。求:(1)水平面对物体A的摩擦力是多大?(2)要使物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升,则要对物体A施加水平向右拉力F的功率为多大?【答案】(1)水平面对物体A的摩擦力是12N;(2)要使物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升,则要对物体A施加水平向右拉力F的功率为9.6W。【解析】(1)由图知,n=2,不计绳重和滑轮组内部的摩擦,当物体B匀速下降时,物体A受到水平向右滑动摩擦力的大小:f=F=(G物+G动)/2=(20N+4N)/2=12N:(2)当物体B匀速上升时,绳子的拉力

5、F不变,物体A受到的摩擦力大小不变,由力的平衡条件可得,对物体A施加水平向右的拉力:F=f+F=12N+12N=24N,物体A向右运动的速度:v=2VB=20.2m/s=0.4m/s,拉力F的功率:p=W/t =Fs/t =Fv=24N0.4m/5=9.6W.类型4.含图像的综合题结合压强的大小计算、二力平衡条件及其应用、功率推导公式的应用,关键是各种公式的灵活运用,并知道该汽车静止时对水平路面的压力等于车和物品的总重力。【例题4】(2017泰安)随着人们生活水平的提高,小汽车已经逐步进入家庭。某品牌小汽车质量是1600kg,车上载有人和物品质量共为200kg,车轮与地面的总接触面积为2.01

6、02m2若小汽车以输出功率60kW在市区外水平路面上做匀速直线运动,运动速度v1=72km/h;当汽车将要进入市区时,司机减小了油门,使汽车的输出功率立即减小为24kW并保持该功率继续直线行驶,汽车的速度与时间的关系如图所示,设运动过程中汽车所受阻力不变,g取10N/kg求:(1)该汽车静止时对水平路面的压强。(2)汽车运动过程中受到的阻力;(3)t2时间后汽车运动的速度v2的大小。【答案】(1)该汽车静止时对水平路面的压强为9105Pa。(2)汽车运动过程中受到的阻力为3000N;(3)t2时间后汽车运动的速度v2的大小为8m/s。【解析】(1)该汽车静止时对水平路面的压力等于车和物品的总重

7、力,又知受力面积,利用p=可求压强。该汽车静止时对水平路面的压力:F=G总=m总g=(m车+m物)g=(1600kg+200kg)10N/kg=1.8104N,对水平路面的压强:p=9105Pa;(2)根据P=Fv求出汽车以v1速度匀速行驶时牵引力的大小,然后根据二力平衡的条件求出受到的阻力;因为P=Fv,所以,当汽车以v1速度匀速行驶时,汽车受到的牵引力:F1=3000N,因为汽车做匀速直线运动,所以汽车受到的阻力:F阻=F1=3000N;(3)阻力已经求出,然后根据P=Fv计算t2时间后汽车运动的速度v2的大小。当汽车以v2速度匀速行驶时,汽车受到的牵引力F2=F阻=3000N,则t2时间

8、后汽车运动的速度:v2=8m/s。中考达标训练题 一、选择题1(2018枣庄)妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是()AW1:W2=2:1 P1:P2=6:1 BW1:W2=2:3 P1:P2=2:1CW1:W2=2:1 P1:P2=3:2 DW1:W2=2:1 P1:P2=2:3【答案】D【解析】(1)爬山比赛过程中,两人爬山的高度相同,根据W=Gh求出做功之比;(2)根据P=求出功率之比。由题可知,妈

9、妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,由W=Gh可得,妈妈和小明克服重力做功之比:=;由P=可得,妈妈和小明克服重力做功的功率之比:=,故D正确。2(2018德州)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其Ft和vt图象分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是()A当t=2s时,物体处于静止状态,摩擦力是0 B当t=3s时,物体受到摩擦力是7NC46s内,拉力F做的功是20J D24s内,物体的机械能保持不变【答案】C【解析】(1)当物体静止时,静摩擦力与推力二力平衡,大小相等;(2)当物体运动时,动摩擦力是不受推力大小影响的,只有匀

10、速直线运动时,摩擦力与推力二力平衡,大小相等,当物体受到的推力变大或变小时,摩擦力都不变。(3)根据图丙得出物体的速度,然后利用速度公式计算物体通过的距离,根据图乙读出拉力大小,再利用公的计算公式计算做的功;(4)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析。A.由丙图可知,前2s物体速度为零,仍处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力;由乙图可知,物体所受拉力为3N,则可知摩擦力也为3N;故A错误;B.在t=3s时,由乙图可知物体受到的拉力为7

11、N,由丙图可知物体正在做加速运动,此时摩擦力与拉力不平衡,物体受到的摩擦力一定不等于7N故B错误;C.由丙图可知,4s6s内,物体做匀速直线运动,速度为v=2m/s,则4s6s内通过的距离s=vt=2m/s2s=4m,由图乙知,4s6s时拉力F=5N,所以做的功为W=Fs=5N4m=20J,故C正确。D.由丙图可知,24s内物体正在做加速运动,其质量不变,高度不变,速度变大,则重力势能不变,动能变大,所以物体的机械能变大。故D错误。3.(经典题)如图甲所示,建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶,动滑轮重为15N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中,水泥桶上升的高

12、度h随时间t变化的关系如图乙所示。由此可知( )甲h/mt/s0123424681012乙A水泥桶匀速上升的速度为3m/sB010s内建筑工人对绳的拉力做的功为900JC08s内建筑工人对水泥桶做的功为684JD建筑工人对绳的拉力的功率为30W【答案】BC【解析】(1)从图像可以看出,10s时间,水泥桶上升的高度为3m,水泥桶匀速上升的速度为v=3m/10s=0.3m/s(2)3F=G+G动3F=G+G动=285N+15N=300N F=100N 010s拉力移动的距离为 s=3h=9m 010s内建筑工人对绳的拉力做的功为W总=Fs=100N 9m=900J (3)08s内建筑工人对水泥桶做

13、的功为W有=Gh=285N 0.3m/s8s=684J(4)建筑工人对绳的拉力的功率为P= W总/t=900J /10S=90W4.(经典题)如图所示,印刷厂新进一批纸张,每包纸受到的重力是5100N,体积是0.6m3,利用叉车运送纸包,将纸包放在叉托上,纸包与叉托的接触面积是0.1m2,每次叉车将一包纸匀速向上举高1m,需要20sg=10N/kg,则下列结论正确的是( ) 叉托 A.每包纸的质量是510kg B.纸的密度是0.85103kg/m3C.每包纸受到叉托的支持力为5100N D.叉托对纸包做功的功率为255W【答案】ABCD 【解析】A. 每包纸受到的重力是5100N,即G=510

14、0N,g=10N/kg则每包纸的质量是m=G/g=510kgB. 每包纸的体积是0.6m3则纸的密度是=m/V= 510kg/0.6m3=0.85103kg/m3C.每包纸受到的重力是5100N,受到叉托的支持力为5100ND.叉托对纸包做功的功率为P=FV=5100N0.05m/s=255W5.(综合题)如图所示是某一型号的汽车,其质量为6000kg,轮胎与地面接触面积为4250cm2,在一段平直公路上用1小时匀速行驶了108km,车受到的阻力为车重的0.2倍g取10N/kg. 则下列结论错误的是( ) A.该汽车的行驶速度108km/h B.该汽车对地面的压强6105PaC.该汽车在1小时

15、内牵引力所做的功6.0108J D.车受到的阻力为1.2104N 【答案】C 【解析】(1)根据速度公式v=s/t可求汽车的行驶速度为:v=s/t=108km/1h=108km/h,所以选项A结论正确;(2)汽车对地面压力F=G=mg=6103kg10N/kg=6104N 地面受力面积已知,S=4250cm2=0.1 m2根据压强公式P=F/S可求汽车对地面的压强为P=F/S=6104N/0.1m2=6105Pa所以选项B结论正确;(3)汽车匀速行驶,牵引力等于阻力,即牵引力F牵=f=0.2G=1.2104N行驶的路程已知s=108km,根据公式W=Fs可求汽车牵引力所做的功为:W=F牵s=1

16、.2104N108103m=1296109J,所以选项C结论错误;(4)汽车匀速行驶,车受到的阻力等于牵引力。F牵=f=0.2G=1.2104N,所以选项D结论正确。经过上述分析求解,可以得出本题答案是C。二、填空题6(2019山西)小明利用“3D”打印机,打印出和自己大小一样的“自己”模型,但质量只有自己的1/10,这个模型的密度是小明密度的。小明把模型从一楼搬到二楼教室克服模型重力做功 J。【答案】;150。【解析】(1)和自己大小一样的“自己”模型是与自己体积相同,质量只有自己的,由此可知这个模型的密度;(2)估计小明的重力大约为500N,一层楼的高度大约为3m,由WGh可求得小明把模型

17、从一楼搬到二楼教室克服模型重力做功。因为模型和和自己大小一样,即体积V相同,已知质量只有自己的,则这个模型的密度是小明密度的;小明的重力G500N,一层楼的高度大约为3m,则模型的重力GG500N50N,一层楼的高度h3m,把模型从一楼搬到二楼教室克服模型重力做功WGh50N3m150J。7.(2019四川南充)将物体A放在水平面上,在水平拉力F1作用下,以V14m/s的速度向右匀速运动,在同一水平面上,物体A受到水平拉力F2作用时,以V26m/s的速度向右匀速运动两次移动的距离相同,则两次拉力做功W1W2(填“”、“”或“”),两次拉力的功率P1P2(填“”、“”或“”)。【答案】;。【解析

18、】将物体A放在水平面上,在水平拉力作用下,以一定的速度向右匀速运动,在同一水平面上,压力与接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,根据二力平衡条件可知水平拉力都等于摩擦力,再根据WFs可求功的大小,由PFv可得功率的大小。将物体A放在水平面上,在水平拉力作用下,以一定的速度向右匀速运动;同一物体在同一水平面上,压力的大小与接触面的粗糙程度均不变,则摩擦力大小不变,根据二力平衡条件可知,水平拉力都等于摩擦力,即F1F2f;两次拉力相等,两次移动的距离也相同,根据WFs可知,拉力做的功相等,即W1W2;两次拉力相等,v14m/s,v26m/s,由PFv可知,两次拉力的功率P1P2。8.(创新题)如图

19、甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2s末前,物体处于_状态,物体在第6s到第9s末期间,推力F做功是_J。【答案】静止,24。【解析】从物体速度v与时间t的关系图像可知,第2s末前,物体速度为0,处于静止状态,物体在第6s到第9s末期间,物体做匀速直线运动,速度为2m/s,这3s时间内运动的路程为s=vt=2m/s3s=6m推力F=4N 做功是W=Fs=4N6m=24J 三、综合计算题9(2018德州)我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图所示,该飞机蓄满水后总质量53.5t。为检测飞机性能,先

20、后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中:飞机盘悬在火场上方150m处,将所蓄水分次投下,每次投水200kg,用时20s到达地面。在水面滑行测试中:飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s,若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5106W(水=1.0103kg/m3,g=10N/kg),求:(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积;(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率;(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力。【答案】(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积为53.5m3;(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率为1.5104W;(3)飞机在

21、水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力为2.5105N。【解析】(1)因为AG600蓄满水后静止在水面上,所以飞机受到的浮力:F浮=G=mg=53.5103kg10N/kg=5.35105N,由水gV排可得,排开水的体积:V排=53.5m3;(2)每次投下的水在下落过程中重力做功:W=Gh=m水gh=200kg10N/kg150m=3105J,重力做功的平均功率:P=1.5104W;(3)飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5106W,因为P=Fv,所以,飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力:F=2.5105N。10(2018菏泽)小东积极投入到“绿色环保、低碳出行”的新潮流中,他尽量

22、减少驾驶机动车辆外出,坚持骑自行车上下班。小东和自行车的总质量是80kg。当小东以5m/s的速度在平直的公路上骑行时,自行车着地面积为0.01m2,所受阻力是其总重的0.02倍(g=10N/kg)。求:(1)正常行驶的自行车对路面的压强;(2)自行车行驶1000米动力所做的功;(3)自行车行驶的功率。【答案】(1)正常行驶的自行车对路面的压强为8104Pa;(2)自行车行驶1000米动力所做的功为1.6104J;(3)自行车行驶的功率为80W。【解析】本题考查了压强、功和功率的计算,要用好公式p=、W=Fs、P=Fv,分析时注意水平路面上,压力与重力相等,匀速行驶,动力与阻力相等。(1)自行车

23、对水平路面的压力为:F压=G=mg=80kg10N/kg=800N;自行车对路面的压强为:p=8104Pa;(2)因为自行车匀速行驶,所以动力与阻力平衡,则F=f=0.02G=0.02800N=16N;自行车行驶1000m动力做的功为:W=Fs=16N1000m=1.6104J;(3)由P=Fv得,自行车行驶的功率为:P=Fv=16N5m/s=80W。11.(2018山东德州)我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图所示,该飞机蓄满水后总质量53.5t。为检测飞机性能,先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中:飞机盘悬在火场上方150m处,将所蓄水分次投下,每次投水200kg,用时

24、20s到达地面。在水面滑行测试中:飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s,若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5106W(水=1.0103kg/m3,g=10N/kg)求(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积;(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率;(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力。【答案】(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积为53.5m3;(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率为1.5104W;(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力为2.5105N。【解析】(1)因为AG600蓄满水后静止在水面上,所以飞机受到的浮

25、力:F浮=G=mg=53.5103kg10N/kg=5.35105N,由F浮=水gV排可得,排开水的体积:V排= F浮/水g =53.5m3;(2)每次投下的水在下落过程中重力做功:W=Gh=m水gh=200kg10N/kg150m=3105J,重力做功的平均功率:P=W/t=1.5104W;(3)飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5106W,因为P=W/t=Fv,所以,飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力:F= P总/v =2.5106W /10m/s =2.5105N。12.(2018四川绵阳)如图所示,长L1=1m的薄壁正方体容器A放置在水平地面上,顶部有小孔C与空气相通,长L

26、2=0.2m的正方体木块B静止在容器A底面。通过细管D缓慢向容器A内注水,直到注满容器A,木块B上浮过程中上下表面始终水平,木块B与容器A底面和顶部都不会紧密接触。已知水的密度水=1.0103kg/m3,木块的密度木=0.5103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)注水前,木块B对容器A底面的压强(2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,容器A内水的深度(3)水注满容器后,容器A顶部对木块B的压力大小(4)整个过程,浮力对木块所做的功 【答案】(1)注水前,木块B对容器A底面的压强为1000Pa;(2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,容器A内水的深度为0.1m;(3)水注满容器后,容器A顶

27、部对木块B的压力大小为40N;(4)整个过程,浮力对木块所做的功为32J。【解析】(1)木块的质量为:m=V=0.5103kg/m3(0.2m)3=4kg;木块B对容器A底面的压强为:P=F/S=G/S=mg/S=1000Pa;(2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,木块恰好处于漂浮状态,此时受到的浮力为:F浮=G=mg=4kg10N/kg=40N;根据阿基米德原理可知,木块排开的水的体积为:V排=F浮/水g =4103m3,则木块浸入水中的深度即水的深度为:h=V/S= 4103m3/0.2m0.2m=0.1m;(3)水注满容器后,木块全部浸入水中,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖

28、直向上的浮力的共同作用;由阿基米德原理可知,此时木块受到的浮力为:F浮=gV排=1.0103kg/m310N/kg(0.2m)3=80N;物体处于静止状态,受力平衡,则容器A顶部对木块B的压力大小为:F=F浮G=80N40N=40N;(4)整个过程中,木块上升的高度为:s=L1L2=1m0.2m=0.8m;则浮力所做的功为:W=F浮s=40N0.8m=32J。13.(2018湖南滨州)“沙场点兵,扬我军威”。2017年8月1日,习近平总书记在朱日和军事基地乘坐检阅车对三军将士进行检阅。某检阅车质量为2400kg,在600s内沿水平方向匀速前进了3000m,牵引力大小为2000N求(1)检阅车的

29、重力(g=10N/kg)(2)检阅车的速度(3)牵引力的功率 【答案】(1)检阅车的重力为24000N;(2)检阅车的速度为5m/s;(3)牵引力的功率10kW。【解析】考查了重力公式、速度公式和功率公式的应用,第三问也可以分步计算:先利用W=Fs求检阅车牵引力做的功,再利用P=W/t求牵引力的功率。知道检阅车的质量,利用G=mg求其重力;利用速度公式v=s/t求检阅车的速度;利用P=W/t=Fv求牵引力的功率。(1)检阅车的重力:G=mg=2400kg10N/kg=24000N;(2)检阅车的速度:v=s/t=5m/s;(3)牵引力的功率:P=W/t=Fv=2000N5m/s=10000W=

30、10kW。14.(2018福建)航天迷小伟利用自降落伞模拟返回舱的降落过程。将带有降落伞的重物从高处释放,速度增大至10m/s时打开降落伞,重物开始减速下落。重物从释放到落地共用时4s,其vt图象如图所示,落地前最后2s重物的运动可视为匀速运动。打开降落伞后,降落伞和重物受到的空气阻力f与速度V满足关系f=kv2,k为定值。降落伞和重物的总质量为7.5kg,g取10N/kg:求:(1)落地前最后2s降落伞和重物的总重力的功率;(2)刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小。 【答案】(1)落地前最后2s降落伞和重物的总重力的功率为375W;(2)刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小为225

31、N。【解析】(1)降落伞和重物的总重力:G=mg=7.5kg10N/kg=75N;由图象可知,落地前最后2s处于匀速直线运动,速度为5m/s,落地前最后2s降落伞和重物的总重力的功率:P=W/t=Fv=Gv=75N5m/s=375W;(2)匀速直线下落时,处于平衡状态,所受重力和阻力是一对平衡力,大小相等,即f=G=75N;又因为f=kv2,所以f1=kv12=G=75N,则k= f1/v12=3Ns2/m2;刚开始减速时,降落伞和重物受到的阻力:f2=kv22=3Ns2/m2(10m/s)2=300N;因阻力f2和重力G的方向相反,所以,刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小:F=f2G=

32、300N75N=225N。15.(2018广西南宁)如图是一款新研发的机器人。若机器人重为15N,与地面的接触面积是1103m2,牵引力大小是I0N、机器人在水平地面上沿直线行走l0m,用时100s。求:(1)机器人行走的平均速度;(2)机器人牵引力做的功;(3)机器人静止时对水平面的压强。【答案】(1)机器人行走的平均速度为0.1m/s;(2)机器人牵引力做的功为100J;(3)机器人静止时对水平面的压强为1.5104Pa。【解析】(1)机器人行走的平均速度:v=s/t=10m/100s=0.1m/s;(2)机器人牵引力做的功:W=Fs=10N10m=100J;(3)机器人静止时对水平面的压

33、力:F=G=15N,受力面积S=1103m2,对地面的压强:p=F/S=1.5104Pa。16.(2018湖北荆门)一辆质量2t的汽车,在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动,经l5s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动25s关闭发动机,滑行100m停下。其t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍,求:(1)整个过程中发动机做的功;(2)汽车的最大速度最大(3)全程中汽车的平均速度。 【答案】(1)整个过程中发动机做的功为3.2106J;(2)汽车的最大速度为20m/s;(3)全程中汽车的平均速度为16m/s。【解析】(1)由题意可知,整个过程中发动机的工作

34、时间:t=15s+25s=40s,由P=W/t可得,整个过程中发动机做的功:W=Pt=80103W40s=3.2106J;(2)汽车的重力:G=mg=2000kg10N/kg=2104N,由题意和图象可知,1540s汽车的速度最大且做匀速直线运动,根据二力平衡条件和题意可得,汽车匀速运动时的牵引力:F=f=0.2G=0.22104N=4000N,由P=Fv可得,汽车的最大速度:v最大=P/F=20m/s;(3)由v=s/t可得,匀速运动的路程:s2=最大t2=20m/s25s=500m,由图象可知,滑行100m用的时间t3=10s,则全程中汽车的平均速度:=s总/t总=(s1+ s2+ s3)

35、/(t1+ t2+ t3)=(200m+ 500m+ 100m)/(15s+ 25s+ 10s)=16m/s。17.(2018重庆)如图所示,是我市著名民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1 min所通过的路程为720 m已知轿车总质量m 600 kg受到的阻力f大小恒为轿车总重的0.1倍,轮胎与路面接触的总面积S310-2m2求:(1)轿车行驶的速度大小(2)轿车对路面产生的压强(3)牵引力对轿车做功的功率【答案】(1)轿车行驶的速度大小为12m/s(2)轿车对路面产生的压强为2105Pa。(3)牵引力对轿车做功的功率为7200W【解析】(1)根据公式

36、v=s/t,求出轿车行驶的速度大小。轿车行驶的速度:;(2)根据公式G=mg,求出轿车的总重力,轿车对地面的压力等于轿车的总重力,再根据公式P=F/S,求出轿车对路面产生的压强。轿车总重力:,轿车对路面的压力:,轿车对路面产生的压强:;(3)根据轿车在水平公路上做匀速直线运动,所受阻力和牵引力是平衡力,求出轿车受到的牵引力,根据公式P=W/t=FV,求出牵引力对轿车做功的功率轿车在水平公路上做匀速直线运动,所受阻力和牵引力是平衡力,轿车受到的牵引力:,牵引力对轿车做功的功率:18.(2017沈阳模拟题)如图甲是某种型号的轿车,车的质量为600kg。一次该车在一段平直的公路上匀速行驶,遇到车速监

37、控检测点。检测点的距离传感器从向车发出超声波信号到接收到信号共用了0.6s。在连接距离传感器的计算机屏幕上显示的该车运动的st图像如图乙所示(g=10N/kg,超声波在空气中传播速度为340m/s)。求: 甲 乙 (1)该小轿车空载时对地面的压力。(2)超声波信号遇到小车时,小车与检测监控点的距离。(3)若小车在运动中所受阻力大小为3000N,则小车在20s内牵引力所做的功。【答案】(1)该小轿车空载时对地面的压力为6000N。(2)超声波信号遇到小车时,小车与检测监控点的距离为102m。(3)小车在20s内牵引力所做的功为1.2106J。【解析】(1)m=600kg g=10N/kg小轿车空

38、载时重力G=mg=600kg10N/kg=6000N小轿车空载时对地面的压力等于小轿车空载时重力F=G=6000N(2)s=vt=340m/s0.6s=204m s=s/2=102m(3)从图像可以获得信息是小轿车在2s内运动了40m,可以求出其速度v 1= S1/t 1=40m/2s=20m/s小车在20s内运动的路程为S2=v 2t 2=20m/s20s=400mf=F=3000N小车在20s内牵引力所做的功为W=Fs=3000N400m=1.2106J。19.(2019安徽省)如图,水平地面上一个重为50N的物体,在大小为10N的水平拉力下作用下,向左做匀速直线运动,在5s的时间内通过的

39、距离为2m。求物体运动过程中: (1)所受摩擦力的大小; (2)拉力F做功的功率。 【答案】(1)10N (2)4W【解析】(1)用10N的水平拉力,拉着物体向左做匀速直线运动,物体处于平衡状态,则地面对物体的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,故fF10N 所受摩擦力的大小为10N(2)拉力F做的功:WFs10N2m20J, 拉力F做功的功率:PW/t20J/5s 4W拉力F做功的功率为4W20.(2019四川内江)发生意外的民航客机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气装会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,如图所示,人员可沿着斜面滑行到地上。机舱口下沿距地面高度为3m,气囊长为6m。一个质量为50kg的人沿气囊从出口处下滑到地面的平均速度为4m/s,g10N/kg。求:(1)他从出口滑到地面,需要的时间是多少?(2)他从出口滑到地面,重力做功是多少?【答案】(1)他从出口滑到地面,需要的时间是1.5s;(2)他从出口滑到地面,重力做功是1500J。【解答】(1)由v可得,他从出口滑到地面需要的时间:t1.5s;(2)人的重力:Gmg50kg10N/kg500N,他从出口滑到地面,重力做功:WGh500N3m1500J。19

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