2023年中考物理高频考点突破——功和功率的计算

2023年中考物理高频考点突破——功和功率的计算 1．太阳能汽车是靠太阳能电池提供动力，若某太阳能汽车质量是500kg，在平直路面上行驶速度最大可达15m/s，行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍，一个轮胎接触地面的面积是50cm2，则该汽车在平直路面上以最高速度行驶5min时。（g取10N/kg） （1）太阳能汽车的重力是多少？驱动电机提供的牵引力是多少？ （2）太阳能汽车克服阻力做了多少功？驱动电机的输出功率是多少？ 2．跳绳比赛的要求是采用单摇跳形式（如图所示）：选手跳起一次，双手摇绳，绳跃过头顶通过脚下绕身体一周，记次数1次。可以用双脚跳也可以用单脚交替跳，但不能双飞或三飞，在1min内累积计次数作为比赛成绩。吴丽的质量为50kg，她的成绩为120次/min，每次离地的高度约0.06m。 （1）她每跳一次克服自身重力做功多少焦耳？跳绳时克服重力做功的平均功率为多大？（g=10N/kg） （2）在运动中测得她的心率为140次/min，平均血压为1.8×104Pa，已知心跳一次输送8×10-5m3的血液。那么，在跳绳中她心脏工作时的平均功率为多少？ 3．小华参加社区实践活动，需要将重100N的沙子从一楼运到三楼。他采用如图所示的两种方案，已知桶重20N，动滑轮重10N，小华的体重是100N，方案一中小华从一楼到三楼所用的时间是15s。求： （1）方案一中小华所做有用功的功率； （2）方案二中动滑轮的机械效率（精确到1%）。 4．如图所示，小明用牵引装置来锻炼关节的功能。已知重物的质量为3kg，小腿每次拉绳使重物匀速上升30cm，完成10次拉伸动作所用的时间为30s。不计绳重和一切摩擦，g取10N/kg。 （1）若把重物看成一个有质量的点A，请在A点上画出重物匀速上升时的受力示意图； （2）求小明30s内对重物做功的功率。 5．某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶，行驶20min，汽车发动机产生的牵引力为2×103N，消耗汽油2kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取q=5×107J/kg，g=10N/kg）。针对这一过程，求： （1）汽车行驶的路程是多少m？ （2）汽车发动机牵引力做的功是多少J？ 2kg汽油完全燃烧放出的热量是多少J？ （3）汽车发动机的效率是多少？ 6．人工智能已融入我们的生活，如图所示为某款地面清扫机器人。该机器人的重力为30N，在30s内沿水平直线匀速清扫的距离为12m，假设该机器人扫地时所受阻力为100N。求： （1）机器人运动的速度； （2）机器人牵引力做的功； （3）机器人牵引力做功的功率。 7．东东买了一部电动车，他从家骑该电动车上学，以15km/h的速度匀速行驶，用12min到达了学校。东东的质量为45kg，g取10N/kg，求： 电动车参数 材质 镁合金高弹性车架 净重 15kg（含电池组） 最高车速 18km/h 充电时间 约3.5小时 轮胎个数 2 轮胎总触地面积 5cm2 （1）东东家到学校的距离是多少？ （2）东东在学校大门口水平路面上骑行时，电动车对地面的压强是多少？ （3）若骑行电动车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则东东以最高速度骑行时，电动车动力的功率是多少？ 8．如图①所示，质量分布不均匀的木条AB两端分别悬挂在两个竖直弹簧秤甲乙下方，O、C是木条上的两个点，AO=BO，AC=OC，弹簧测力计甲、乙的示数分别是3N、9N。 （1）求木条AB的质量； （2）现将弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点（弹簧测力计始终竖直），此时弹簧测力计乙的示数是为多少； （3）如图②，将甲弹簧秤下端系住A端，手提甲上端，在保证乙弹簧测力计始终竖直悬挂的前提下，竖直并缓慢地将A点向上提了6厘米，这个过程中，甲弹簧秤的读数如何变化？A点上的拉力克服木条的重力做了多少功？ 9．如图所示，工人用斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点。已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m。试求： （1）货物在水平面上运动的速度； （2）水平推力做功的功率； （3）斜面的机械效率。 10．长安汽车SUV车型长安CS75四驱版是国产车的代表。如图所示，车静止于水平地面，整车质量为1600kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2，在测试时由长安工作人员驾驶行进路程约3km时，用时20min。求： （1）该车行驶的平均速度； （2）该车静止时对水平地面的压强； （3）若该车在某水平路段匀速直线行驶了500m耗时2min，受到水平方向的阻力为自重的0.1倍，求牵引力在此路段所做的功。 11．如图体重为600N的小明，双脚与地面的接触面积为0.04m2，用滑轮组在12s内