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．随着人们生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，成为普通家庭的一部分。李明的爸爸驾驶一辆汽车在平直的公路上匀速行驶了23km，受到的阻力恒为3×103N，已知汽车牵引力做功的效率为30%。求汽车在这段路程中：（假设汽油完全燃烧，汽油的热值q＝4.6×107J/kg） （1）牵引力做的功； （2）消耗汽油的质量。 2．“运-20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，若“运-20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力F的作用下，以900km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧航空煤油5000kg，已知飞机发动机提供的恒定推力为1.6×105N，航空煤油的热值为q=4.0×107J/kg。则在这1h内： （1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）飞机发动机做的功是多少？ （3）该发动机的热机效率是多大？ 3．2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算。[，天然气的热值]求： （1）体积为的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？ （2）若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？ （3）若这些热量的60%用来对小轿车做功，以1000N的动力进行牵引，可使小轿车行驶多远？ 4．科技的进步推动着汽车产业的发展，提高汽车燃油效率成为各汽车厂商的核心竞争力之一。某品牌国产汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶100km，消耗了汽油6L，汽车发动机功率为18kW。（q汽油＝3.5×107J/L）求： （1）6L汽油完全燃烧所放出的热量； （2）发动机所做的功； （3）发动机的效率（百分号前保留整数）。 5．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图；汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况；该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.2kg；假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求： （1）1.2kg汽油完全燃烧放出的热量？ （2）在行驶的8km过程中该汽车发动机做的功是多少？ （3）该汽车在行驶过程中受到的阻力为多少？（已知：汽油的热值为4.5×107J/kg） 6．如图所示，用滑轮组拉动重7500N的物体在水平支持面上以0.2m/s的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2倍，问： （1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大？ （2）若滑轮组的机械效率是75%，则F′的大小是多大？ （3）在第（2）问中，拉力F′的功率是多少？ 7．美丽乡村建设中，工人利用如图所示的装置将装有健身器材的箱子运到10m高处，工人每次只提升一只箱子，箱子匀速上升的速度为0.6m/s，绳子自由端拉力为500N，已知每箱器材重500N，每个滑轮重150N，不计绳重。求： （1）每次提升的有用功的功率； （2）该装置的机械效率； （3）每次提升克服摩擦做的功。 8．2020年7月26日，我国自主研制的大型灭火水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在山东青岛附近海域，成功实现海上首飞，为下一步飞机进行海上试飞科目训练及验证飞机相关性能奠定了基础。如图所示，若“鲲龙”AG600以270km/h的速度匀速直线滑行10min，消耗航空煤油675kg，飞机发动机的功率为2.25×107W（航空煤油的热值为4×107J/kg），求： （1）“鲲龙”AG600在10min内飞行的路程； （2）飞机在滑行过程中受到的阻力； （3）发动机的效率。 9．某厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶4km，受到的阻力恒为，消耗燃油。假设燃油完全燃烧。燃油的密度，燃油热值，求： （1）专用车牵引力所做的功； （2）燃油放出的热量； （3）该专用车的热机效率。 10．某家用轿车，重为1.5×104N，当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h，消耗汽油3kg，期间车受到的阻力为车重的0.08倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg，在此过程中，求： （1）车所受牵引力； （2）牵引力做功的功率； （3）汽车发动机的效率。 11．如图所示，小明在单杠上做引体向上运动，每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的质量为50kg，握拳时手臂的长度为0.6m，完成4次引体向上所用的时间为10s。求： （1）小明所受的重力； （2）小明完成1次引体向上所做的功； （3）10s内小明做引体向上的功率。 12．蓬溪县城内将