2025年中考物理一轮复习专题功和机械能计算

2025年中考物理一轮复习专题功和机械能计算 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．如图是某科技小组设计的打捞装置示意图，已知被打捞的合金块密度为4×103kg/m3，体积为0.01m3。每个滑轮重100N，绳重和摩擦均忽略不计。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）合金块未露出水面时，求合金块受到的浮力； （2）完全露出水面后，合金块在5s内匀速上升了2m，求人的拉力及其功率。    2．如图甲所示，重的小车受到的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图像如图乙所示。 （1）小车运动的速度多大？ （2）内人对小车做多少功？功率是多大？ 3．利用轮船上的电动机和缆绳从水库底竖直打捞出一长方体物体，下图P-t图像中表示了电动机输出的机械功率P与物体上升时间t的关系．已知0～80s时间内，物体始终以的速度匀速上升，当时，物体底部恰好平稳的放在轮船的水平甲板上．已知电动机的电压是200V，物体上升过程中的摩擦阻力不计，g取10N/kg．求： （1）湖水的深度h1，甲板离水面距离h2 ． （2）物体的质量m，长度，体积V ． （3）若电动机电能转换为机械能的效率为80%，求在0～50s内，电动机线圈中电流的大小． 4．钓鱼岛自古以来就是中国国有领土，早在明朝1373年我国渔民就已经发现了钓鱼岛．如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在钓鱼岛巡航的示意图（海水密度取1.02×103kg/m3，g取10N/kg） （1）若该船的声呐探头距海面深度为8m，则该声呐探头受到海水的压强是多少？ （2）该船满载时排水量为3400t，则船受到的重力和浮力各为多少？ （3）当该公务船以45km/h的速度匀速航行6h，若航行时受到阻力为船重的0.05倍，则这一过程中动力所做的功是多少？ 5．如图所示是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为600kg，以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min，行驶时所受阻力为自重的0.02倍（g取10N/kg）。求： （1）消防机器人在1min内通过的路程； （2）消防机器人所受的重力； （3）消防机器人牵引力做功的功率。 6．“运”飞机是我国国产新一代大型运输机，年月日，空军首次出动“运”为湖北武汉运送医疗人员和疫情防控物资，如图所示，其中一架飞机总质量为，轮胎与地面的接触总面积为。该飞机从成都飞抵武汉，飞行距离约，飞行速度为，起飞秒后达到飞行高度。求： （1）估算飞机飞行的时间； （2）飞机从地面爬升到飞行高度克服重力所做的功； （3）飞机发动机的功率至少是多少？ （4）飞机静止在水平面时对地面的压强。 7．拉杆箱因其使用方便，得到出差旅游人士的青睐，如图所示。如果拉杆箱质量（包含箱内物品）为20kg，四个轮子总的着地面积为。（g取） （1）求此拉杆箱在地面上水平静止时对地面的压强； （2）小红同学的家距离车站720m，放假回家的小红同学拉着该箱子从车站到家用了15min，求小红同学的平均速度；如果小红同学用水平方向的力拉着箱子匀速行走时，对箱子的拉力是箱子所受重力的，求拉力做功的功率。 8．如图是某厂家新研制生产的小型全自动混凝土搅拌运输一体车，其部分参数如下表所示。该车可以自动上料、计量、搅拌、卸料，操作方便，省时省力。求： 容积 2.4m3 发动机额定功率 78kW 整车质量 5550kg 外形尺寸 6350*2510*2850mm 离地间隙 50 mm 时速 27 km/h 罐体旋转角度 180° 工作周期 600s (1)根据行业标准，1m3c20混凝土配方为：水泥335kg、河砂655kg、碎石1250kg、水190kg。那么c20混凝土的密度是多少？ (2)若该车与地面的总接触面积是0.4m2，则该车按照设计要求装满c20混凝土静止在水平地面上时，它对地面的压强是多少？ (3)该车在水平公路上以额定功率和最大时速运送混凝土时，受到的阻力是多大？ 9．航天迷小伟利用自制降落伞模拟返回舱的降落过程．将带有降落伞的重物从高处释放，速度增大至10m/s时打开降落伞，重物开始减速下落．重物从释放到落地共用时4s，其v-t图像如图，落地前最后2s重物的运动可视为匀速运动．打开降落山后，降落伞和重物受到的空气阻力f与速度满足关系f=kv2，k为定值．降落伞和重物的总质量为7.5kg，g取10N/kg．求： （1）落地前最后2s降落伞和重物的总重力的功率； （2）刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力的大小． 10．在抗击新冠肺炎疫情期间，我市借助多功能雾炮车可喷雾、功力强、射程远、可调节、覆盖面积大的优点，将其运用到城市消毒杀菌工作中来，使之成为成为抗击疫情、奋战一线的“防疫战士”。如图所示，如表是某雾炮车的相关数据，g取10N/kg，请根据题意回答下列问题： 空车质量 水罐容积 装满水时车轮与地面的总接触面积 额定功率 5t 4m3 0.6m2 120kW (1)水罐最多能装多少千克的水？ (2)该车装满水静止在水平地面上时对地面的压强为多少？ (3)该车在完成消毒杀菌工作后返回环卫处，在水平路面上以额定功率匀速行驶3000m用时10min，求此过程该车所受到的阻力大小？ 11．如图甲所示是某种升降电梯的工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成。电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的重量为4000N，空轿厢的重量为5000N，额定载重量是10000N。某次电梯满载上升时的v﹣t图像如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。求： （1）电梯匀速上升的速度和高度各是多少？ （2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做功是多少？ （3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢的拉力是多少？这个拉力的功率是多少？    12．某汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，在水平路面上以恒定功率做直线运动的v—t图像如图所示，在前10s汽车通过的路程为100m。（g取10N/kg） （1）求汽车在20s内的平均速度； （2）如果汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.03倍，求汽车的牵引力； （3）求汽车在0~20s内牵引力做的功。 13．为迎接 2008 年北京奥运会，我国体育健儿在紧张地备战，如图所示，该运动员在一次训练中，用0. 7s的时间将140kg 的杠铃举高1.7m ，请你算一算，该运动员 （l）举起杠铃的平均速度是多少 ？(保留小数点后1位) （2）杠铃所受的重力为多少 N? （g取10N/kg) （3）这一次举起杠铃的过程中至少做了多少J的功 ？ （4）举起杠铃的功率至少是多少W ? 14．如图所示，为我国自主研发的新一代智能汽车，该汽车具有自动加速、刹车和避障等功能，已知汽车空载质量为1000kg，最大载重为500kg，静止时轮胎与水平地面的总接触面积为0.1m2，不考虑外界因素影响，汽车行驶时受到的阻力为汽车总重的0.05倍，如图所示，是汽车满载并以恒定功率行驶时的速度与时间图像，g取10N/kg，求： （1）汽车在10~20s内通过的路程； （2）空载的汽车静止在水平地面时对地面的压强； （3）汽车满载时行驶的恒定功率。 15．如图所示，是某景区为游客服务的观光车，方便快捷。下表为观光车铭牌上的部分参数：（取g=10N/kg） 观光车质量 1000kg 核定载客人数 12 电动机额定功率 4.2kg 电动机额定电压 48V 电池容量 145Ah (1)该车受到的重力为多少N？ (2)若观光车上乘客的总质量是500kg，轮胎与地面的接触总面积0.12m²，则观光车满载乘客静止时对水平地面的压强是多少Pa？ (3)若观光车以5m/s的速度在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力是500N，则5min钟内观光车牵引力所做的功是多少J？ (4)该过程电动机的效率是多少？ 16．我国自主研制的096型核弹潜艇采用新一代核动力系统和船壳降噪技术，具备更高的潜航深度和更长的航程，还装备了多种先进的电子设备和通信系统，主要用于海上核威慑、打击敌方舰船和陆上目标等任务。主要技术参数如表。（海水的密度近似为1.0×103 kg/m3，g取10N/kg） 排水量 水上105000t，水下140000t 最大潜水深度 600m 最大航速 水上，水下 最大输出功率 （水下） 3000kW （1）潜艇在水下航行时受到的浮力是多少？ （2）潜艇的体积是多少？ （3）潜艇在最大潜水深度处受到的压强是多少？此时潜艇上一个面积是400cm2的观察口受到海水的压力是多少？ （4）潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶2h，求发动机输出的能量是多少？ 17．一辆汽车以20m/s的速度在平直的公路上匀速行驶50m，在此过程中牵引力恒为1000N。求： （1）汽车受到的阻力； （2）牵引力的功率； （3）牵引力做的功。 18．手推车在50牛的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动．若10秒内，拉力做功300焦，求此过程中拉力的功率P和物体通过的路程s． 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理一轮复习专题功和机械能计算》参考答案 1．（1）100N；（2）250N，200W 【详解】解：（1）因为合金块浸没水中，所以合金块排开水的体积为 合金块所受的浮力为 （2）由可得，合金块的质量为 合金块的重力为 完全露出水面后，绳重和摩擦均忽略不计，人所用拉力为 绳子自由端移动的距离为 人的拉力做功为 拉力的功率为 答：（1）合金块受到的浮力为100N。 （2）人的拉力为250N，其功率为200W。 2．（1）1.2m/s；（2）960J，96W 【详解】解：（1）由图像可知，小车在推力的作用下做匀速直线运动，当时，，小车的速度为 （2）由图可知，内小车通过的路程为12m，则人对小车做功为 人对小车做功功率为 答：（1）小车运动的速度为1.2m/s； （2）内人对小车做功960J，功率是96W。 3．（1） （2） （3） 【详解】试题分析：（1）物体从湖底至完全露出水面的时间t1=60s，∵， ∴； 因为当t=80s时，物体底部恰好平稳的放在轮船的水平甲板上．由图可知，t2=80s-60s=20s， 所以：h2=vt2=0.1m/s×20s=2m； （2）由可得：， 由图象可知，P1=1×103W，P2=2×103W，因此， ， ， 物体的质量为：； 由图象可知物体底部恰好平稳的放在轮船的水平甲板上所用时间10s， 因此物体的长度为：l=vt3=0.1m/s×10s=1m； 因为， 所以物体的体积为：； （3）由电动机电能转换为机械能的效率为80%，即，因此：P电×80%=P1， ∵P=UI，∴电动机中的电流为：． 考点：速度；浮力；阿基米德原理；机械效率；电功；电功率； 4．（1）8.16×104Pa；（2）3.4×107N；（3）4.59×1011J 【详解】试题分析：（1）已知海水的密度和船底所在的深度，利用p=ρgh计算船底受到的压强． （2）因为船漂浮所以船所受的重力等于浮力等于排开的水重；已知轮船的排水量，可以得到排开的水重，也就得到了轮船受到的浮力； （3）已知轮船行驶的速度和时间，可以得到行驶是路程； 因为轮船匀速航行，所以推进力等于海水阻力；已知推进力和行驶的路程，利用公式W=Fs计算推进力做的功． 解：（1）该声呐探头受到海水的压强： p海水=ρ海水gh=1.02×103kg/m3×10N/kg×8m=8.16×104Pa． （2）已知m排=3400t=3.4×106kg； 公务船所受到的浮力： F浮=G排=m排g=3.4×106kg×10N/kg=3.4×107N； 由于船处于漂浮，则G=F浮=3.4×107N； （3）由v=得：船的路程为： s=vt=45km/h×6h=270km=2.7×105m， 由于船匀速行驶，则船受到的动力F=f=0.05G=0.05×3.4×107N=1.7×106N， 动力所做的功： W=Fs=1.7×106N×2.7×105m=4.59×1011J； 答：（1）该声呐探头受到海水的压强是8.16×104Pa； （2）船受到的重力和浮力都是3.4×107N； （3）这一过程中动力所做的功是4.59×1011J． 【点评】本题考查功的计算、浮力大小的计算、液体压强的计算和阿基米德原理公式的理解和应用，理解排水量的含义是本题的关键． 5．（1）180m；（2）6000N；（3）360W 【详解】解：（1）消防机器人在1min内通过的路程 （2）消防机器人所受的重力 （3）行驶时所受阻力为 由于消防机器人是匀速运动，故牵引力为 消防机器人牵引力做功的功率 答：（1）消防机器人在1min内通过的路程为180m； （2）消防机器人所受的重力为6000N； （3）消防机器人牵引力做功的功率为360W。 6．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】解：（1）由题可知，飞行距离，飞行速度，由得飞机飞行的时间 （2）飞机的总质量 飞机的总重力 克服重力所做的功 （3）发动机做功等于等于克服重力做功，发动机功率 （4）飞机轮胎与地面的接触总面积，飞机对地面的压力 F=G=1.6×106N 飞机静止在水平面时对地面的压强 答：（1）飞机飞行1.5h。 （2）飞机从地面爬升到飞行高度克服重力所做的功为。 （3）飞机发动机的功率至少是kW。 （4）飞机静止在水平面时对地面的压强为。 7．（1）1×105Pa；（2）0.8m/s，32W 【详解】解：（1）拉杆箱质量为20kg，拉杆箱的重力 拉杆箱在地面上水平静止时对地面的压强 （2）小红同学的家距离车站720m，从车站到家用了15min，小红同学的平均速度 对箱子的拉力是箱子所受重力的，拉力做功的功率 答：（1）拉杆箱在地面上水平静止时对地面的压强为1×105Pa； （2）小红同学的平均速度为0.8m/s；拉力做功的功率为32W。 8．(1)2.43×103kg/m3；(2)；(3)1.04×104N 【详解】(1)1m3c20混凝土质量为 由可得，混凝土的密度 (2)由可得，装混凝土的质量 车对地面的压力为 由可得，车对地面的压强 (3)该车在水平公路上以额定功率和最大时速运送混凝土时，车的牵引力 该车在水平公路上以额定功率和最大时速匀速行驶时，阻力与牵引力相互平衡，大小相等，则阻力 答：(1)c20混凝土的密度是； (2)它对地面的压强是； (3)受到的阻力是。 9．见解析所示 【详解】解:(1)降落伞和重物的总重力 落地前最后2s降落伞和重物下降高度 降落伞和重物所做的功 则落地前最后2s降落伞和重物的总重力的功率 (2)匀速下落时 刚开始减速时 降落伞和重物受到的合外力大小 答：(1)落地前最后2s降落伞和重物的总重力的功率为375W； (2)刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小为225N； 10．(1) 4×103kg；(2) 1.5×105Pa；(3) 2.4×104N 【详解】解：(1)由可得，水罐最多能装水的质量 (2)该车装满水静止在水平地面上对地面的压力 该车装满水静止在水平地面上对地面的压强 (3)水罐车的速度 由二力平衡条件和可得，该车匀速行驶时受到的阻力 答：(1)水罐最多能装4×103kg的水； (2)该车装满水静止在水平地面上时对地面的压强为1.5×105Pa； (3)该车所受到的阻力为2.4×104N。 11．（1）2m/s，12m；（2）4.8×104J；（3）1.1×104N，2.2×104W 【详解】解：（1）由图像可知，电梯匀速上升的速度 匀速运动的时间 由得，电梯匀速上升的高度 （2）匀速运动阶段，对重的重力做的功 （3）电梯匀速运动时，由力的平衡条件可知 故电动机钢丝绳对轿厢的拉力 电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率 答：（1）电梯匀速上升的速度和高度各是2m/s、12m； （2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做功是4.8×104J； （3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是2.2×104W。 12．（1）12.5m/s；（2）360N；（3）1.08×105J 【详解】解：（1）汽车在10s~20s内做匀速直线运动，行驶路程 s2=v2t2=15m/s×（20-10）s=150m 汽车20s内通过的总路程 s=s1+s2=100m+150m=250m 汽车在20s内的平均速度 （2）由题可知汽车的质量 m=1.2t=1.2×103kg 汽车所受的重力 G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N 汽车所受阻力 f=0.03G=0.03×1.2×104N=360N 因为汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力 F=f=360N （3）由图可知，汽车匀速行驶时，速度 v=15m/s 则汽车的恒定功率 汽车在0~20s内牵引力做的功 W=Pt=5400W×20s=1.08×105J 答：（1）汽车在20s内的平均速度为12.5m/s； （2）汽车牵引力为360N； （3）汽车在0~20s内牵引力做的功为1.08×105J。 13． 2.4 m/s 1400N 2380 J 3400W 【详解】解：（1）举起杠铃的平均速度是 （2）杠铃所受的重力 G＝mg＝140kg×10N/kg＝1400N （3）该运动员这一次举起杠铃的过程中至少做的功 W＝Gh＝1400N×1.7m＝2380J （4）运动员举起杠铃的功率 答：（1）举起杠铃的平均速度是2.4m/s； （2）杠铃所受的重力为1400N； （3）这一次举起杠铃的过程中至少做了2380J的功； （4）举起杠铃的功率至少是3400W。 14．（1）200m；（2）1×105Pa；（3）1.5×104W 【详解】解：（1）由图可知，汽车在10~20s内匀速直线运动，通过的路程 s=vt=20m/s×10s=200m （2）空载的汽车静止在水平地面时对地面的压力 F1=G车=m车g=1000kg×10N/kg=10000N 空载的汽车静止在水平地面时对地面的压强 =1×105Pa （3）汽车满载时总重力 G总=m总g=(1000kg+500kg)×10N/kg=1.5×104N 汽车行驶时受到的阻力为 f=0.05 G总=0.05×1.5×104N=750N 汽车匀速运动时受到的牵引力和阻力是平衡力，牵引力 F=f=750N 汽车满载时行驶的恒定功率 =Fv=750N×20m/s=1.5×104W 答：（1）汽车在10~20s内通过的路程是200m； （2）空载的汽车静止在水平地面时对地面的压强是1×105Pa； （3）汽车满载时行驶的恒定功率是1.5×104W。 15．(1)；(2)；(3)；(4) 【详解】(1)由可得该车所受的重力 (2)观光车对地面的压力为 观光车对地面的压强为 (3)因观光车在水平地面做匀速直线运动，所以 牵引力所做的功为 (4)该过程电动机的效率为 答：(1)该车受到的重力为； (2)观光车满载乘客静止时对水平地面的压强是； (3)则5min钟内观光车牵引力所做的功是； (4)该过程电动机的效率是。 16．（1）1.4×109 N；（2）1.4×105 m3；（3）6×106 Pa； 2.4×105 N；（4）2.16×1010 J 【详解】解：（1）潜艇在水下航行时受到的浮力 （2）根据公式可得，潜艇的体积 （3）潜艇在最大潜水深度处受到的压强 潜艇上观察口受到海水的压力 （4）潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶2h发动机输出的能量 答：（1）潜艇在水下航行时受到的浮力是1.4×109 N； （2）潜艇的体积是1.4×105 m3； （3）潜艇在最大潜水深度处受到的压强是，观察口受到海水的压力是； （4）潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶2h，发动机输出的能量是。 17．（1）1000N；（2）20000W；（3）50000J 【详解】解：（1）因为汽车匀速行驶时，汽车处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以受到的阻力为 （2）根据 可得，牵引力的功率为 （3）根据W=Fs可得，牵引力做的功为 答：（1）汽车受到的阻力为1000N； （2）牵引力的功率为20000W； （3）牵引力做的功为50000J。 18．30W； 6m 【详解】拉力的功率P＝＝30W；由W＝Fs可得，物体通过的路程s＝＝6m． 答：此过程中拉力的功率为30W；物体通过的路程s为6m。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$