2025年中考物理专题训练——功和功率的综合计算

2025年中考物理专题训练——功和功率的综合计算 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路面受到3000N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9km。求： （1）汽车受到水平方向的阻力大小f； （2）汽车牵引力做功的功率P。 2．春季到来，为减小扬尘的影响，哈尔滨每天定时为路面洒水，已知一辆洒水车满载时的总质量为16t，该洒水车从水源地装满水后，沿平直的公路以的速度匀速直线行驶到了目的地，行驶过程中该洒水车受到的阻力为，车轮与地面的总接触面积为，求（g取） （1）洒水车满载时，对水平地面的压强； （2）洒水车从水源地到目的地牵引力所做功的功率 3．大力发展清洁能源来替代传统能源，实现低碳减排是全人类的任务。重庆钢铁投用20台氢燃料牵引车用于厂区物流配送，如图所示。氢燃料牵引车总重25t，某次作业时，牵引车拖挂着总重为15t的拖挂车，在厂区内的平直路面以18km/h的速度匀速行驶了5min，牵引车受到的阻力为总重的0.08倍。求： (1)此过程中牵引车行驶的距离； (2)此过程中牵引车的牵引力做的功。 4．在劳动实践活动中，小明在平直的道路上用推车运送小麦。他用60N的水平推力推着总重600N的推车，以1m/s的速度匀速前进了一段距离，所用时间为20s，求： （1）推车通过的路程； （2）推车受到的阻力； （3）推力做功的功率。 5．为了适应微重力环境，宇航员在地面用浮力水槽通过增减配重和漂浮器，使宇航员悬浮在水中，获得模拟失重的感觉和效应如图。某次训练中，航天员和所带配重及所着模拟宇航服总重为。求： （1）航天员悬浮在水中时受到的浮力； （2）航天员从水面匀速下潜到深度处，重力做功； （3）宇航员服手腕处有一块面积为小镜子，航天员可以通过它随时察看自己身上的各种开关。当小镜子处于水面下处受到水的压力。 6．2021年3月23日，台湾长荣集团旗下巴拿马籍货轮“长赐号”在苏伊士运河搁浅。该船长达400米，宽近80米，满载时排水量达22万吨，满载时吃水深度20米。本次事故中船身几乎完全侧停在运河中，导致欧亚之间最重要的航道之一苏伊士运河被切断。3月29日，“长赐号”成功重新上浮，恢复了“正常航行”。请完成如下计算。（取） （1）该轮船满载时底部受到水的压强是多少？ （2）该轮船满载时浮力和排开水的体积各是多少？ （3）该轮船满载复航后，若以的速度匀速航行5h，航行时受到的阻力为船重的倍，则这一过程中动力所做的功及功率分别是多少？    7．巴南区乡镇正如火如荼的创建卫生城镇。如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情景。某次喷洒完后，匀速行驶了3000m，已知该车质量为5×103kg，匀速行驶时阻力为车重的0.1倍。求： （1）该车受的重力； （2）该车在匀速行驶过程中牵引力做的功。 8．2022北京冬奥会大跳台自由比赛，谷爱凌获得冠军，如图为比赛时的情景，她从90m高的跳台上起步，在空中滑翔时速度能达108km/h，降落于着陆坡后，继续滑行至水平停止区结束动作。若谷爱凌和滑雪装备的总质量为60kg，滑雪板总接地面积为600cm2，g取10N/kg，求谷爱凌： （1）从起步到着陆，重力所做的功。 （2）在空中以最大速度飞行0.3s的距离。 （3）站在水平停止区时对雪地的压强。    9．如图所示，小红参加植树时负责给树苗浇水。她在水桶内装入0.4m深的水，水桶和水的总重为200N，小红将装有水的水桶提起0.5m后以0.8m/s的速度匀速走出16m远去给树苗浇水。（，）求： （1）小红提着水桶走16m所用时间； （2）水对桶底的压强； （3）小红提起水桶去给树苗浇水的过程中对水桶所做的功。 10．如图所示，2021年5月22日，“祝融号”火星车安全到达火星表面，在某次观测时，“祝融号”的质量为240kg，先用50s时间将车体重心升高1m，然后用1h的时间在一段平直火星面AB上匀速直线行驶了36m，在AB上行驶消耗了1.08×104J的电能。已知“祝融号”将电能转化为机械能的效率为60%；物体在火星表面上的重力是地球表面上的，地球表面上g取10N/kg。求： （1）“祝融号”在AB段上运动的速度； （2）车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功和功率； （3）“祝融号”在AB上匀速直线行驶时所受的阻力。 11．如图甲所示，为我国自主研发的新一代智能四轮汽车，该汽车具有自动加速、刹车和避障等功能。已知汽车总重为1.5×104N，静止时轮胎与水平地面的接触总面积为0.05m2。不考虑外界因素影响，汽车匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的0.06倍。如图乙所示，是汽车以恒定功率行驶时的速度v与时间t图像，g取10N/kg。求： （1）汽车静止在水平地面时对地面的压强； （2）汽车匀速行驶时的功率； （3）0~20s汽车牵引力做的功。    12．如图所示是小明家的新能源汽车。假期小明一家驾驶汽车出行，在某段公路上匀速直线行驶行驶了。已知车和人的总质量为，轮胎与地面的总接触面积为，匀速行驶过程中汽车的牵引力为总重的。（g取）求此过程中： （1）汽车匀速行驶的速度； （2）汽车牵引力做功的功率； （3）汽车停下后，静止时对水平地面的压强。 13．随着科学技术的不断发展，无人机的应用领域愈发广泛。如图是某公司的送餐无人机。某次送货过程中，该无人机搭载重50N的货物，在20s内沿竖直方向匀速上升100m后到达目的地。 （1）该无人机上升过程中的平均速度是多少？ （2）该无人机搭载货物上升过程中，拉力对货物做的功是多少？ 14．跳伞是一项极具挑战性的运动，越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练时，一位体重为600N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m，然后开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s。求： （1）运动员前15s下落过程中重力做功的平均功率。 （2）运动员后15s匀速下落时重力做功的平均功率。 15．我们在超市购物时，常常使用购物车，已知购物车的质量为10kg，小明用10N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4m，用时4s（），求： （1）购物车的重力； （2）推力所做的功； （3）推力的功率。 16．如图所示我国自行设计制造的新一代破冰船“海冰722”号正式加入人民海军序列，将承担以黄、渤海海域为主的冰情调查、破冰和海上冰区捜救任务。如下图所示，该船满载时总质量约5000t，在1m厚的冰层海域破冰前行时所受的阻力为1.5×107N（g取l0N/kg）。求： （1）该船满载时受到海水的浮力为多大？ （2）该船在1m厚冰层海域破冰前行1800m，用时25min，则该船破冰时克服阻力所做功的功率是多少？ 17．服务机器人的开发利用极大地方便了人们的生活，如图所示为某酒店的机器人，它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作。（g取10N/kg）求： （1）该机器人正常运行的速度约为1.2m/s，它去距离餐厅水平距离0.12km的客房需要多少时间？ （2）如果机器人的总质量为20kg，匀速直线运动时受到的摩擦力是重力的0.1倍，则这次送餐的功率是多少？    18．（1）排水量是轮船装满货物时排开水的质量。一艘排水量为2000t的轮船，装满货物在河水中航行。（g取10N/kg）求：装满货物时，轮船和货物受到的浮力； （2）如图所示，疫情居家期间，为增进亲子关系，爸爸给上幼儿园的儿子做了一辆简易玩具车，孩子非常喜欢。在一次游戏过程中，爸爸利用这辆玩具车给正在读初三的女儿出了一道题：小车在水平拉力F的作用下，小车在水平地面上向右做匀速直线运动，1min行进了6m，已知小车受到地面对它的摩擦力f是6N。请你帮她求解： ①小车运动的速度； ②拉力做的功； ③拉力做功的功率。 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年中考物理专题训练——功和功率的综合计算》参考答案 1．（1）3000N；（2） 【详解】解：（1）汽车做匀速直线运动时，汽车受到水平方向的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，阻大小为 f=F=3000N （2）汽车牵引力做功的功率为 答：（1）汽车受到水平方向的阻力大小为3000N ； （2）汽车牵引力做功的功率为 。 2．（1）；（2） 【详解】解：（1）洒水车满载时，对水平地面的压强 （2）该洒水车从水源地装满水后，沿平直的公路以的速度匀速直线行驶，牵引力等于洒水车受到的阻力 洒水车从水源地到目的地牵引力所做功的功率 答：（1）洒水车满载时，对水平地面的压强为； （2）洒水车从水源地到目的地牵引力所做功的功率为。 3．(1)1500m (2)4.8×107J 【详解】（1）牵引车在厂区内的平直路面以18km/h的速度匀速行驶了5min，则牵引车行驶的距离 （2）氢燃料牵引车总重25t，牵引车拖挂着总重为15t的拖挂车，则牵引车和拖挂车的总重力 牵引车受到的阻力为总重的0.08倍，匀速行驶时，牵引车的牵引力 行驶的距离1500m，牵引车的牵引力做的功 4．（1）20m；（2）60N；（3）60W 【详解】解：（1）推车通过的路程 （2）推车匀速前进，处于平衡状态，受到的阻力与推力相等，故 （3）推力做的功 推力做功的功率 答：（1）推车通过的路程为20m； （2）推车受到的阻力为60N； （3）推力做功的功率为60W。 5．（1）1000N；（2）1×104J；（3）100N 【详解】解：（1）因为航天员悬浮在水中，所以受到的浮力 F浮=G总=1000N （2）航天员从水面匀速下潜到10m深度处，重力做功 W=G总h=1000N×10m=1×104J （3）小镜子在5m深度处受到的压强 p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa 小镜子处于水面下处受到水的压力 F=pS=5×104Pa×20×10-4m2=100N 答：（1）航天员悬浮在水中时受到的浮力为1000N； （2）航天员从水面匀速下潜到10m深度处，重力做功为1×104J； （3）当小镜子处于水面下处受到水的压力是100N。 6．（1）；（2）、；（3）、 【详解】解：（1）由题知，轮船满载时吃水深度，该轮船满载时底部受到水的压强为 （2）轮船满载时排水量为 此时轮船受到的浮力为 轮船排开水的体积为 （3）轮船航行时受到的阻力为 因为轮船匀速航行，所以轮船的动力、阻力是一对平衡力，大小相等，轮船受到的动力为 轮船行驶的距离为 这一过程中动力所做的功为 功率为 答：（1）该轮船满载时底部受到水的压强是； （2）该轮船满载时的浮力和排开水的体积分别是、； （3）这一过程中动力所做的功和功率分别是、。 7．（1）；（2） 【详解】解：（1）该车受的重力为 （2）该车在匀速行驶过程中，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力大小为 牵引力做的功为 答：（1）该车受的重力为； （2）该车在匀速行驶过程中牵引力做的功为。 8．（1）5.4×104 J；（2）9m；（3）104 Pa 【详解】解：（1）谷爱凌和滑雪装备的总重力 从起步到着陆，重力所做的功 （2）谷爱凌在空中的最大速度为 根据速得在空中以最大速度飞行0.3s的距离为 （3）谷爱凌对水平雪地的压力 此时谷爱凌对水平雪地的压强    答：（1）从起步到着陆，重力所做的功为； （2）在空中以最大速度飞行0.3s的距离为9m； （3）站在水平停止区时对雪地的压强为104Pa。 9．（1）20s；（2）4000Pa；（3）100J 【详解】解：（1）小红走路所用时间为 （2）水对桶底压强为 （3）小红提起水桶去给树苗浇水的过程中提起水桶做功，提着水桶匀速走出过程，拉力与通过的距离垂直不做功，所以该过程所做的功为 答：（1）小红提着水桶走16m所用时间是20s； （2）水对桶底的压强是4000Pa； （3）小红提起水桶去给树苗浇水的过程中对水桶所做的功是100J。 10．（1）；（2），；（3）180N 【详解】解：（1）“祝融号”在AB段上运动的速度 （2）车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功为 克服重力做的功率为 （3）有用的机械能为 “祝融号”在AB上匀速直线行驶时牵引力为 由于匀速行驶，所受的阻力 答：（1）“祝融号”在AB段上运动的速度为； （2）车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功为，克服重力做的功率为； （3）“祝融号”在AB上匀速直线行驶时所受的阻力为180N。 11．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）汽车对水平地面的压力大小 汽车静止时对水平地面的压强 （2）由图乙可知，汽车匀速行驶时的速度，汽车匀速行驶时受到的阻力 因为汽车做匀速直线运动，由二力平衡条件可知，汽车的牵引力为 汽车匀速行驶时的功率 （3）汽车功率恒定，0~20s内汽车牵引力做的功 答：（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强为； （2）汽车匀速行驶时的功率为； （3）0~20s汽车牵引力做的功为。 12．（1）20m/s；（2）3.6×104W；（3）2×105Pa 【详解】解：（1）由可得，汽车匀速行驶的速度为 （2）由题意知，车和人的总质量为1.8×103kg，则车和人受到的总重力为 其中匀速行驶过程中汽车的牵引力为总重的，即 由可得，汽车匀速行驶时，牵引力所做功的功率为 （3）汽车静止在水平地面时，其对地面的压力等于其受到的总重力，即 由可得，汽车对地面的压强为 答：（1）汽车匀速行驶的速度20m/s； （2）汽车牵引力做功的功率为3.6×104W； （3）汽车停下后，静止时对水平地面的压强为2×105Pa。 13．（1）5m/s；（2）5000J 【详解】解：（1）该无人机上升过程中的平均速度是 （2）该无人机搭载重50N的货物，拉力的方向竖直向上，沿竖直方向匀速上升，则拉力等于重力，拉力对货物做的功是 答：（1）该无人机上升过程中的平均速度是5m/s； （2）该无人机搭载货物上升过程中，拉力对货物做的功是5000J。 14．（1）；（2） 【详解】（1） （2）由图可知，后15s运动员下落时的速度 则 15．（1）98N；（2）40J；（3）10W 【详解】解：（1）购物车的重力 （2）推力所做的功 （3）推力的功率 答：（1）购物车的重力为98N； （2）推力所做的功为40J； （3）推力的功率为10W。 16．（1）5×107N；（2）1.8×107W 【详解】解：（1）破冰船满载时总重力为 G=mg=5×106kg×10N/kg=5×107N 由于船漂浮在水面上，所以该船满载时受到海水的浮力为 F浮=G=5×107N （2）根据二力平衡条件可知，发动机的牵引力为 F=f=1.5×107N 该船破冰克服阻力所做的功为 W=Fs=fs=1.5×107N×1800m=2.7×1010J 则该船破冰时克服阻力所做功的功率为 答：（1）该船满载时受到海水的浮力为5×107N； （2）该船破冰时克服阻力所做功的功率为1.8×107W。 17．（1）100s；（2）24W 【详解】解：（1）需要时间为 （2）机器人的总质量为20kg，所以重力为 因为做匀速直线运动，二力平衡，所以动力为 所以送餐的功率为 答：（1）需要的时间为100s； （2）送餐的功率为24W。 18．（1）2×107N；（2）①0.1m/s；②36J；③0.6W 【详解】解：（1）轮船的排水量 m排=2000t=2×106kg 装满货物时，轮船排开水的重力 G排=m排g=2×106kg×10N/kg=2×107N 轮船所受的浮力等于其排开水的重力，所以轮船和货物受到的浮力 F浮=G排=2×107N （2）①小车运动的速度 ②小车做匀速直线运动，所受的拉力与摩擦力是一对平衡力，所以拉力 F=f=6N 拉力所做的功 W=Fs=6N×6m=36J ③拉力做功的功率 答：（1）装满货物时，轮船和货物受到的浮力是2×107N； （2）①小车运动的速度是0.1m/s； ②拉力做的功为36J； ③拉力做功的功率是0.6W。 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 $$