物理计算 机械运动（功、功率） —2021年中考科学复习专题训练

中考冲刺：物理计算——功、功率 中考物理部分是占分比最大的一个模块，相对而言，物理的难除了对于运动过程的理解要透彻之外，对于各种物理量之间的相互关系以及公式的运用与各种变形都要非常的熟练；相对而言，物理的各种题型中对于计算的考核占分比是相当大的，而物理知识点很多，不少问题本身在三年的学习中，特别是初三最后阶段的复习阶段，淡忘、遗忘、能力削弱，都存在不少的问题。所以，要求学生在最后阶段，对于物理计算要进行着重强化训练。 本次专题，着重于有关机械运动相关的计算，希望能对于广大初三同学在中考冲刺中起到事半功倍的作用。 【例题详解】： 1、在学习了功与功率后，某同学想对自己骑自行车时的体能进行测试，若骑自行车行驶过程中消耗的化学能有 50%转化成机械能，他快速骑行时对自行车做功的平均功率是 150W。试回答： （1） 冬天在结冰的地面骑车容易滑倒，是因为________导致自行车受到摩擦力变小。 【分析】：当压力相同时，接触面粗糙，物体受到的摩擦越大； （【答案】：地面变光滑或接触面粗糙程度减小；） （2） 他骑行 10 分钟至少消耗了多少化学能？ 【分析】：已知功率和时间根据公式计算产生的机械能，然后根据计算消耗的化学能； ； ； （【答案】：；） （3） 他骑自行车时，自行车以平均功率在平直公路上行驶，获得了速度 v 随时间 t 变化的关系图像如图所示，则此过程中自行车受到的阻力是多大？ 【分析】：根据图像确定自行车的速度，然后根据公式计算自行车受到的阻力； 因为，因为做匀速直线运动，所以： ； （【答案】：25N；） （4） 若自行车一直以平均功率行驶，他（仍以原功率骑行）和爸爸分别骑着自行车匀速经过同一段平直公路都需要 20 分钟，爸爸骑车时受到的阻力是他骑车时的 1.5 倍，则爸爸骑车的平均功率是多少？ 【分析】：根据公式可知，当速度相同时，功率与阻力成正比，据此解答； 因为两人通过相同路程所用的时间相同，所以速度相同，根据题意可得： 爸爸汽车的平均功率：； （【答案】：225W；） 2、在探究动能影响因素实验时，常用如图实验装置(不计摩擦)。为了使小球到达水平位置时初始速度相同，需控制小球下落高度相同，这是为什么呢？查阅资料得：某处物体的重力势能的大小等于该物体从此处运动至水平位置时重力对物体所做的功。 （1） 质量为m的小球在A处静止时，所具有的重力势能大小Ep为 ________； 【分析】：重力势能等于重力做的功，根据； 质量为的小球在A处静止时，具有的重力势能为：； （【答案】：；） （2） 已知，刚进入水平面B点时，小球所具有的动能Ek可以表达为  ，v为此时的速度。则Ep________Ek(选填“大于”或“等于”或“小于”)； 【分析】：不及摩擦，即没有机械能的损失，那么由能量守恒可知：小球刚到水平面时减小的重力势能全部转化为动能； 已知，刚进入水平面B点时，小球具有的动能可表达为： 其中： ，为此时的速度。 则：； 即； （【答案】：等于；） （3） 请推导证明：小球在水平面上运动的初始速度v只与高度h有关。 【分析】：根据重力势能和动能的计算公式进行计算推导即可； 因为：，可得： ； 即：； 因此，小球在水平面上运动的初始速度只与高度有关； 3、如图为某型号中型履带式水路两栖突击车，它采用了轻质铝合金装甲车体，进一步增强了水中浮渡能力。该两栖车装配有输出功率为的发动机。 （1） 在海面训练过程中，发射多枚炮弹后，车体向上浮起来一些，车体底部受到水的压强将________（选填：“变大”、“变小”、“不变”)；在陆地上行驶，履带的作用是________。 【分析】：液体的压强与深度有关；当压力不变时，增大受力面积可以减小压强； 在海绵训练过程中，发射多枚炮弹后，车体由于自身重力减小而向上浮起一些，车体底部侵入的深度变小，根据可知底部受到水的压强变小；在路堵上行驶，由于履带宽大，增加受力面积，减小对地面的压强； （【答案】：变小；增大受力面积，减小对地面的压强；） （2） 两栖车的总质量约为30吨，在海水中漂浮时，它受到的浮力是多少牛? 【分析】：当物体漂浮时，它受到的浮力等于自身重力； 两栖车受到的浮力为：； （【答案】：；） （3） 两栖车在陆地上以30千米/时的速度匀速行驶90千米，若两栖发动机的输出功率全部用于做机械功，发动机做了多少焦耳的功? 【分析】：首先根据计算出两栖车行驶的时间，然后根据计算发动机做的功； ； ； （【答案】：；） 4、近期嘉兴的道路上多了一些模样迷你的绿色环保电动小汽车，该电动小汽车每次充电完成后可以跑 80 公里，最高时速为 80 公里/小时。某天，小明爸 爸开车带着小明出去游玩，途中这趟汽车在半小时的时间 内，在水平路面上匀速行驶了 36 千米，若已知该汽车蓄电 池供电