2024年中考物理专题训练——功和功率的综合计算

2024年中考物理专题训练——功和功率的综合计算 1.现有一辆小轿车发动机排气量为VL,最大功率为PkW,当该发动机以最大功率工作时,曲轴的转速为nr/min,汽油机工作时的最佳空燃比(即空气和燃油的质量比)为K:1,若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为 kg/m3,汽油的热值为,qJ/kg请计算:这台发动机在最大功率时的热机效率。 2.如图所示,一块重为200N的质地均匀水泥杆AB放在水平地面上,杆长4m。用始终与水泥杆垂直的拉力F将杆的一端缓慢抬起,杆围绕B点转动。当水泥杆被抬起角度为30 时,用时100s。水泥杆粗细忽略,忽略杆被抬起过程中摩擦的影响。求: (1)水泥杆A端即将脱离地面时拉力F的大小; (2)拉力F做功的功率。 3.如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍,物体被匀速拉动的距离为1m。当物体质量为2kg时,滑轮组的机械效率为50%,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。(g取10N/kg)求: (1)物体质量为2kg时,在水平面上受到的滑动摩擦力; (2)动滑轮的重力; (3)物体质量为10kg,以0.1m/s的速度匀速运动时,拉力F的功率。 4.如图所示,当用滑轮组匀速提升重为500N的物体时,绳子自由端受到竖直向下F的拉力为300N.若物体被提升2m(不计摩擦和绳重)时,求: (1)绳子自由端的拉力所做的功; (2)滑轮组的机械效率; (3)若用此滑轮组以0.3m/s匀速提升重为800N的物体,则绳子自由端拉力的功率. 5.发动机的效率是汽车的经济性能指标之一,厂家提供的某汽车出厂的单缸四冲程汽油机如图的部分参数如下: ①基本数据:汽缸活塞面积为Scm2,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是Lmm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为pPa,飞轮转速为Nr/min; ②测试数据:汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶时,百公里耗油量为V0(L); ③使用燃料:95#汽油热值为q0(J/kg )、密度为 0(kg/m3) 请用以上参数推算出在测试条件下: (1)汽油机的功率为多少? (2)该汽车发动机的效率. 6.如图所示为某新能源汽车测试,该汽车以甲醇为燃料.质量为1.8 103kg的轿车以1.2 104W的功率先以v1=20 m/s的速度匀速行驶一段水平路面,再以相同的功率沿与水平地面成30 角的斜坡匀速向上爬行.已知斜坡的机械效率为80%,甲醇燃烧值2.7 107J/kg,g=10 N/kg.试求: ①水平路面对汽车的阻力的大小; ②汽车爬坡时的牵引力和速度的大小; ③设汽车的效率为45%,行驶坡路与平路的路程之比为1:9,该车每100 km理论上要燃烧甲醇的质量为多少? 7.某记者报道:他在植物园内,看到一位老人伸手抱起一根长约3m,横切面积为0.1 m2的木头轻轻地举在头顶尽情玩耍,如图甲,该木头就是地球上最轻的木料——轻木,其密度为0.2g/cm3。(g=10N/kg) ⑴请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实。 (2)若小华用图乙所示滑轮组匀速提升该木头至1 m高的车上,所用拉力F为250N,时间为10秒,求小华做功的功率。 (3)用此滑轮组匀速提升900 N的物体的机械效率。(不计摩擦和绳重) 8.如图,建筑工人用400N的拉力,将重1000N的物体匀速提升3m,所用时间是18s,忽略绳重和摩擦,求: (1)工人做功的功率. (2)滑轮组的机械效率. (3)提升的物体重为1400N时,滑轮组的机械效率. 9.如图由长安汽车重庆总部设计的无人驾驶汽车正在上路进行测试,它的发动机是汽油机,为了避免发动机过热影响对外做功,有水箱通过水的循环吸热为发动机降温.此轿车以10m/s的速度在一段平直的路上匀速行驶3min,消耗汽油0.15kg.该汽车行驶过程中遇到的阻力为1150N,同时水箱内6kg水由30 升高到90 ,已知热值q汽油=4.6 107J/kg. 求:(1)水箱中水吸收的热量? (2)该汽车发动机的输出功率? (3)发动机的效率为多大? 10.随着高层建筑的大量兴建,人们经常要与电梯打交道,如图甲所示是某种升降电梯的简化模型,它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成,其中轿厢的质量为780kg.电梯某次搭载一位质量为70kg的乘客上楼,轿厢启动上升的路程与时间关系(s﹣t)如图乙所示,电动机的输出功率与时间关系(P﹣t)如图丙所示,电动机的工作效率为80%,不计钢丝绳的重力和一切摩擦,求: (1)当该乘客站立在静止的轿厢内时,双脚的受力面积为500cm2,则乘客对轿厢的压强为多少帕? (2)电动机的电梯启动上升12s内,消耗的电能是多少焦?(已知电动机对轿厢所做的功等于其P﹣t图象与时间轴所围成的阴影部分面积大