专题07 功与功率的综合计算专题-决胜2021年中考物理压轴题全揭秘

专题07—功与功率的综合计算专题 考点01：力的作用效果及功与功率的综合计算： 此考点主要是在正确分析物体受的的前题利用功与功率的计算公式对某些物理量进行正确的计算。 一：常见求有用功的计算公式： （1）水平移动型：W=FS。 （2）竖直移动型：W=FS=Gh；或W=Pt。 二：常见功率的计算公式：P=W/t=FV.; 例1：（2020·四川雅安）一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示，在第10s时速度达到15m/s，通过的路程为80m。求∶ (1)在0—10s内汽车的平均速度； (2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N，则汽车匀速行驶时的功率； (3)在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。 【答案】(1)8m/s；(2)；(3)。 【解析】(1)由题知，在0~10s内汽车通过的路程s=80m，则在0~10s内汽车的平均速度：. (2)由图可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度v=15m/s，此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力：F=f=4000N，汽车行驶时的功率为：. (3)因为汽车的功率不变，所以在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功： . 【变式1—1】（2018山西中考）每天都会有许多全国各地的人民群众，来到天安门广场观看升国旗仪式。天安门广场上的国旗，每天都会准时同太阳一起升起，25000次零失误。这是护卫国旗的战士们，一天一个两万步，两年一个新长征的训练缔造的奇迹。天安门广场上的国旗总重为175N，升旗时(如图)，国旗上升高度为30m，所用时间为2分07秒。求解下列问题：(1)国旗上升的平均速度是多少(保留一位小数)。 (2)将国旗沿竖直方向匀速升高30m，拉力对国旗做的功是多少。 (3)若某持枪战士总重约为700N，估算该战士站立时对水平地面的压强。 【答案】（1）0.2m/s (2)5250J (3)10000Pa. 【解析】(1)国旗上升的时间为2分07秒，即t =127s ，则国旗上升的平均速度 。 (2)国旗匀速上升过程中拉力做的功 (3)战士双脚与地面的接触面积约 则战士对水平地面的压强：。 例2：（2020·四川乐山）如图所示，一款新型无人驾驶电动汽车，总质量为1.5×103kg，在性能测试中，沿平直的公路匀速行驶，行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的0.1倍，（g取10N/kg）求： (1)汽车匀速行驶的速度； (2)汽车受到的牵引力； (3)此过程中汽车牵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)汽车行驶的路程：，汽车行驶的时间： 汽车匀速行驶的速度：。 (2)由于汽车匀速行驶，所以汽车受到的牵引力等于阻力： (3)此过程中汽车牵引力做功： 汽车牵引力做功的功率：。 【变式2-1】（2019承德中考模拟试题）一辆在水平路面上沿直线行驶的货车，行驶时所受的阻力为总车重的0.1倍，货车（含驾驶员）重为6×104N，货车车轮与地面的接触面积为0.05m2,货车以72km/h的速度在水平路面上匀速行 （1）求货车对地面的压强。 （2）求货车行驶10min运动的路程。 （3）求货车的功率。 【答案】（1）1.2×106Pa，（2）12km (3)1.2×105W. 【解析】(1)货车对地面的压强P=F/S=G/S=6×104N/0.05m2=1.2×106Pa. (2)10min=1h/6，货车行驶10min运动的路程S=Vt=72km/h×(1/6)h=12km. (3)72km/h=20m/s，货车的功率P=F×V=fV=0.1G×V=0.1×6×104N×20m/s=1.2×105W。 考点02：简单机械类功与功率的综合计算： 此考点主要是将功与功率的计算与杠杆、滑轮组、斜面等各种简单机械整合在一起，根据各种简单机械特点并运用功与功率的知识去求解某些物理量。 例1：（2016河北中考）如图所示是某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置，将重为1 600 N的建材由斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面倾角为30°，斜面高为4.5 m，建材移动的速度为0.4 m/s，电动机的输出功率为400 W，斜面的效率与整个装置的效率之比η1：η2=10：9。(忽略定滑轮处摩擦及绳重)求： (1)对建材做的有用功。 (2)斜面的效率。 (3)电动机做功多少。 【答案】（1）7200J （2）80% （3）104J。 【解析】（1）由题意利用图中装置对建材做的有用功W有=G物h=1600N×4.5m=7200J. (2) 由题意，电动机的输出功率为400 W，根据P=W/t=FV可得：电动机对绳子产生的拉力：F=P/V=400W/