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期末提分练案 第4讲 功和机械能 功和功率计算的常见类型 专项训练 人教 八年级下 1.汽车爬坡时要调为低速的原因:由P=Fv知,功率一定时,降低速度,可增大牵引力。 2.分析物体机械能间的相互转化,只需先看物体具有的不同机械能大小的变化情况,再分析机械能间的相互转化情况。 牵引力做功 1.【2023 重庆】某品牌国产电动汽车匀速通过长约1 800 m的朝天门长江大桥用时120 s,整个过程中汽车牵引力的功率恒为9.0 103 W。求: (1)整个过程中汽车行驶的速度; 解:(1)由题知,电动汽车匀速通过的路程为1 800 m,用时120 s,整个过程中汽车行驶的速度v===15 m/s。 (2)整个过程中汽车牵引力所做的功。 解:(2)牵引力的功率恒为9.0 103 W,由P=可得,整个过程中汽车牵引力所做的功W=Pt=9.0 103 W 120 s=1.08 106 J。 2. 【2023 石狮二模 新背景 科技创新】如图所示,这是一款氢燃料电池车,该车排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设国产氢燃料电池车总质量为5 103 kg,g取10 N/kg,车轮与水平地面的总接触面积为500 cm2。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍,在0.5 h内行驶了27 km的路程。求测试过程中该氢燃料电池车: (1)行驶的平均速度; 解:(1)行驶的平均速度v===54 km/h=15 m/s。 (2)车对水平地面的压强; 解:(2)车对水平地面的压力F=G=mg=5 103 kg 10 N/kg=5 104 N,车对水平地面的压强p===1 106 Pa。 (3)牵引力的功率。 解:(3)在某次测试中该车匀速行驶时,处于平衡状态,所受的牵引力F'=f=0.02 G=0.02 5 104 N=1 000 N,牵引力的功率P=F'v=1 000 N 15 m/s=15 000 W。 2. 【2023 石狮二模 新背景 科技创新】如图所示,这是一款氢燃料电池车,该车排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设国产氢燃料电池车总质量为5 103 kg,g取10 N/kg,车轮与水平地面的总接触面积为500 cm2。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍,在0.5 h内行驶了27 km的路程。求测试过程中该氢燃料电池车: 重力做功和克服重力做功 3.【2023 曲靖模拟】为了尽量避免病毒交叉感染,减少人工服务费用,很多酒店利用如图所示的机器人进行送餐服务,该机器人的质量为100 kg,机器人与地面的接触面积为250 cm2,该机器人最多可负载30 kg的重物。该机器人从一楼到十五楼需要3分30秒,每层楼高3 m,该机器人的速度大约是2 m/s,g取10 N/kg。求: (1)机器人受到的重力; 解:(1)机器人受到的重力G机器人=m机器人g=100 kg 10 N/kg=1 000 N。 (2)机器人从一楼到十五楼的平均速度; 解:(2)该机器人从一楼到十五楼需要的时间t=3分30秒=210 s,从一楼到十五楼的距离s=3 m (15-1)=42 m,机器人从一楼到十五楼的平均速度v===0.2 m/s。 (3)机器人不负重时对地面的压强; 解:(3)机器人与地面的接触面积S=250 cm2=0.025 m2,机器人不负重时对地面的压力F=G机器人=1 000 N,机器人不负重时对地面的压强p===40 000 Pa。 3.【2023 曲靖模拟】为了尽量避免病毒交叉感染,减少人工服务费用,很多酒店利用如图所示的机器人进行送餐服务,该机器人的质量为100 kg,机器人与地面的接触面积为250 cm2,该机器人最多可负载30 kg的重物。该机器人从一楼到十五楼需要3分30秒,每层楼高3 m,该机器人的速度大约是2 m/s,g取10 N/kg。求: (4)机器人最大负重时从一楼到十五楼克服重力做的功。 解:(4)机器人最大负重时的总重力G总=m总g=(100 kg+30 kg) 10 N/kg=1 300 N,机器人最大负重时从一楼到十五楼克服重力做的功W=G总h=1 300 N 42 m=54 600 J。 3.【2023 曲靖模拟】为了尽量避免病毒交叉感染,减少人工服务费用,很多酒店利用如图所示的机器人进行送餐服务,该机器人的质量为100 kg,机器人与地面的接触面积为250 cm2,该机器人最多可负载30 kg的重物。该机器人从一楼到十五楼需要3分30秒,每层楼高3 m,该机器人的速度大约是2 m/s,g取10 N/kg。求: 克服阻力做功W=fs 4.【2023 临汾一模】新能源汽车因环保、节能等优势,给人们的出行带来了极大