2024年中考物理专题训练——做功和机械能的综合计算

2024年中考物理专题训练——做功和机械能的综合计算 1．为响应国家提出的“节能减排，低碳生活”的号召。质量为60kg的小明同学每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为15kg，轮胎与水平地面的总接触面积为，在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的倍。若他在水平路面上内匀速骑行了1500m。（取）求： （1）小明骑行做功多少？ （2）小明骑车功率是多大？ 2．国产某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为50cm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离为50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为8.0×105 Pa，飞轮转速为1800r/min。当汽油机满负荷工作时（不计摩擦损失，汽油的热值为4.5×107 J/kg），求： （1）汽油机的功率多少W？ （2）若汽油机每分钟消耗汽油10g，该汽油机的效率为多少？ 3．如图所示，某汽车重1.8×104N，在水平路面上以108km/h的速度匀速直线行驶5min的过程中受到的阻力是车重的。求： （1）汽车通过的路程； （2）牵引力所做的功。 4．如图所示，是我国093改进型攻击核潜艇。该潜艇完全下潜到海面下的排水量为6.8×103 t，在海面下某深度处，以36km/h的速度匀速巡航时，受到的海水阻力为1.0×106N，g取10N/kg，求： （1）核潜艇在海面下受到的浮力； （2）在海面下匀速巡航30min，潜艇行驶的路程和受到的水平推力做的功。 5．如图所示的无人机，它的“智能跟随”功能可以精确识别目标并跟随飞行，“智能跟随”的平行模式，会让无人机始终与目标保持相对稳定的距离。无人机起飞前，放在地面上要确保四脚着地。已知该无人机的质量为3.6kg。单脚与水平地面的接触面积为3cm2，求： （1）无人机启动前，四脚着地静止停放在水平地面时，无人机对水平地面的压强是多少？ （2）小明使用无人机的平行模式跟拍自己走路时的场景拍摄时，若他以1m/s的速度走路，此时无人机的牵引力为180N，则无人机牵引力做功的功率是多少？ 6．新冠疫情期间，新款5G智能机器人被运用到校园疫情防控中，该机器人可行进到指定地点进行红外智能测温，也可在校园内匀速行驶，携带消毒液，进行校园消毒。表为该款智能机器人的部分参数（电池满电电能指：该机器人的电池充满电后，所能提供的最大电量）（g取10N/kg） 额定工作电压 25V 额定喷洒功率 100W 电池满电电能 3.6×106J 满电最大续航里程 4320m 满载质量 120kg 轮胎与地面总接触面积 0.02m2 （1）该机器人满载静止在水平地面上时，对地面的压强是多少； （2）该机器人总电量的20%用于喷洒消毒液，则该机器人可以额定功率喷洒消毒液的最长时间是多少； （3）经测算，该机器人在校园匀速行进时平均阻力为400N，充满电后电池电量的60%用于行进，且恰能行驶达最大续航里程，若该不考虑其他能量损失，该机器人行进电机的效率是多少？ 7．如图甲所示，可变速电动卷扬机通过滑轮组提升重物，卷扬机加在绳子自由端的拉力F随时间 变化的关系如图乙所示，重物上升高度随时间变化的关系如图丙所示，不计钢丝绳重和摩擦力大小。求： （1）0〜2s卷扬机所做的功是多少？ （2）假设2〜4s卷扬机将电能全部转化为机械能，则这段时间内卷扬机需要的电功率多大？ （3）如果2〜4s提升重物G的过程，滑轮组机械效率为80%，则重物重力大小为多少？    8．如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇起飞前没有充气体时的质量约为8t，着地面积4m2，气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3，形状像一个巨大的橄榄。这年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。 （1）这艘飞艇起飞前没有充气体时对地面的压强是多少？ （2）充满氢气后气囊受到的浮力是多少？（空气密度取1.29kg/m3 ） （3）这次飞行蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少？    9．在一次研学活动中，某校师生乘坐了一辆如图所示的电动公交车。公交车和师生的总质量为，公交车轮胎与水平地面总接触面积是0.3m2。这辆公交车从学校出发，沿平直公路以15m/s的速度匀速行驶了40min到达研学基地。行驶过程中，公交车所受的阻力为车重的0.1倍。 （1）这次的研学基地离学校多远？ （2）这辆公交车对水平地面的压强多大？（g取10N/kg） （3）公交车所受的牵引力做功的功率是多少？    10．高考期间，各县市开展了“爱心助考车”活动，考生出示高考准考证或相关证件可免费乘车。如图所示，该“爱心助考车”整车质量为1.5t，四轮与地面接触总面积为120cm2该车以54km/h的速度沿水平