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2023年中考物理高频考点专题复习-机械能的计算
一、计算题
1.(2022秋·广东清远·九年级校联考期中)如图是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,其质量为500kg,履带与冰面总接触面积为0.4m2,机器人在水平冰面上匀速直线行驶1800m用时10min,受到的阻力是自身重力的0.1倍(g取10N/kg)。求:
(1)机器人受到的重力;
(2)机器人静止时对水平冰面的压强;
(3)机器人在行驶过程中的功率。
2.(2022秋·广东东莞·九年级校考期中)北京冬奥会通过“数字科技+美学创新”首次实现火炬水下接力。若水下机器人携带火炬以恒定功率20W沿水平方向直线运动,其v﹣t图象如图所示,求:
(1)机器人在10s~20s受到的阻力;
(2)机器人在0~20s做的功。
3.(2022秋·江西南昌·九年级南昌大学附属中学校考期中)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是22世纪最理想的能源,目前许多城市投放使用了氢燃料新能源公交车。【已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q氢=1.4×108J/kg】求:
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量全部被质量为200kg、温度为20℃的水吸收,求水升高的温度。
(3)某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶,如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得的热量和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间?
4.(2022·吉林长春·统考一模)如图是用动滑轮提升物体A的示意图,在竖直向上的拉力F的作用下,重为400N的物体A在30s的时间里,匀速竖直上升了6m。在此过程中,拉力F=250N,绳重、滑轮与轴的摩擦忽略不计。求:
(1)拉力F的功率P;
(2)动滑轮的机械效率η。
5.(2022春·安徽滁州·八年级校考期末)水平地面上放置重为300N、边长为0.2m正方体物块,如图甲所示。现用斜面将物块由底端匀速拉到顶端,如图乙所示。已知平行于斜面的拉力F为180N,物体移动的距离为5m,升高2m,用时5s。g取10N/kg。求:
(1)物块对水平地面的压强;
(2)拉力的功率;
(3)斜面的机械效率。
6.(2022秋·江苏南京·九年级南京市中华中学校考期中)某汽车发动机采用氢气和汽油两种燃料工作,可自由切换。氢气和汽油的热值分别取q氢气=1.5×108J/kg、q汽油=5×107J/kg。小明驾驶该车沿平直公路以75km/h的速度由甲地匀速行驶到乙地,设燃料在气缸内均完全燃烧,汽车行驶中所受阻力为1000N,发动机输出的能量全部用来驱动汽车行驶全程分两个阶段,如图所示:
阶段一:以汽油为燃料,汽车匀速行驶1h后到达丙地,此过程中消耗了5kg汽油。
阶段二:从丙地开始,小明切换氢气为燃料,汽车仍以75km/h的速度匀速行驶最终到达乙地,此过程中发动机的效率为60%,消耗了3kg的氢气。
(1)求阶段一中汽油燃烧释放的热量。
(2)求阶段一中汽车发动机的效率。
(3)求甲、乙两地之间的距离。
7.(2022秋·广东茂名·九年级统考期末)如图所示,重为40N的物体A在拉力F的作用下,5s内被匀速提高了0.5m,拉力F做的功随时间变化的图像如图所示。求:
(1)拉力F的功率?
(2)有用功的大小?
(3)机械效率是多少?
(4)如果不计绳重与摩擦,动滑轮重力是多少?
8.(2022春·安徽滁州·八年级校考期末)某电动观光车的技术参数如下表:
空车质量
1180kg
满载人员
12人
满载时轮胎与地接触面积
4×250cm2
最大车速
45km/h
根据以上技术参数,解答下列问题:(g取10N/kg)
(1)设乘员质量平均为60kg,求满载时车对水平路面的压强?
(2)若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×103N,求观光车匀速行驶5×103m过程中,牵引力所做的功和功率?
9.(2022秋·河北石家庄·九年级石家庄外国语学校校考期末)一辆载货汽车,在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶,匀速行驶180km消耗27kg汽油,汽车受到的阻力为2760N,(取g=10N/kg,汽油的热值为4.6×107J/kg)。求:
(1)完全燃烧27kg汽油放出的热量;
(2)汽车匀速行驶的功率;
(3)汽车发动机的效率。
10.(2020秋·江苏扬州·九年级统考期中)如图所示,工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图,某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s,工人拉力F的功率为90W,物体匀速上升6s,拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是36J,不计绳重,求:
(1)工人拉绳子的拉力;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)滑轮组中动滑轮的重力。
11.(2022·河南平顶山·统考一模)如图所示是警察骑两轮电动平衡车在天安门广场巡逻的情景