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 一、计算题 1．小车在大小为50牛的水平拉力作用下，2秒内沿水平地面前进10米，求此过程中拉力做的功W及功率P。 2．炎热的夏天，小致驾着一辆功率为120kW的小轿车，带着家人前往长白山避暑。在一段平直的高速公路上，以5min行驶了6km的速度匀速行驶，求： （1）5min内发动机做的功； （2）这段路程中小车受到的牵引力。 3．物体在100牛的水平拉力F作用下，沿拉力方向匀速前进了6米，求此过程中拉力F对物体做的功W。 4．近年来越来越多的人喜欢骑单车健身。某公司设计了一款轻便易用的USB发电机，主体部分为一个黑色盒子，内置电池及发电装置，只需将它固定在单车后轮并穿过车链，当踩动车链时，即可产生电能。该产品同时还附设一条USB线，将之固定在车把上，即可为手机等装置充电。请回答下列问题： 骑车速度/km•h﹣1 10 14 18 22 26 输出电流/mA 220 280 360 450 580 (1)该USB发电机内部电池和手机的初始电量都为0，输出电流与骑车速度之间的关系如上表。若某同学以22km/h的速度边骑单车边给手机充电，需将电池容量为1800mA•h的手机充电量达50%，至少需要骑车多少时间？ (2)如果该款单车及其它设备总质量为10kg，该同学（体重为60kg）在某一段水平路面上骑行时以3m/s的速度匀速行驶5分钟，此时受到的阻力为总重力的0.2倍，该过程中该同学由于骑车需要消耗的化学能至少是多少J？（假设人体消耗化学能转化为机械能的效率为80%） 5．据光明日报客户端报道，“东方电机有限公司研制的世界首台百万千瓦水电机组核心部件完工交付”入选2019年中国十大科技进展新闻。首台百万千瓦转轮由多个叶片组成，每个叶片重达11吨。叶片由钢质材料制成，一个叶片的质量为11吨，钢的密度为ρ=7.90×103kg/m3，常数g取10N/kg。求： (1)一个叶片的体积； (2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功。 6．小红买了一辆按新国标生产的电动自行车，部分参数如表所示。当小红在水平公路上骑行时，车轮与地面接触的总面积为50cm2，小红质量为60kg，阻力始终为总重的0.08倍。（g取10N/kg） 项目 参数 最高车速（km/h） 25 整车质量（kg） 40 电动自行车最大功率（W） 400 （1）在小红骑行时，求电动自行车对地面产生的压强。 （2）在车子匀速行驶10km的过程中，求电动自行车克服阻力做的功。 7．一辆挂有绿色号牌的四轮电动汽车，质量为，以的速度在水平地面沿直线匀速行驶了，行驶时所受阻力为自重的0.05倍（g取）求： （1）电动汽车在内通过的路程； （2）在水平地面匀速行驶的过程中，该电动汽车牵引力做的功。 8．如图所示，小华用大小为100的水平推力F推动木箱在10s内沿水平方向移动了5米．求： （1）推力所做的功． （2）推力的功率． 9．高速铁路的广泛应用，使人们的出行更加便捷，放假期间，小渝与家人乘坐高铁从重庆火车北站到成都游玩.如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车，如表所示是它的部分参数。 满载时总质量 1000t 车轮与铁轨接触总面积 0.8m2 最高时速 360km/h 列车在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的0.01倍，此过程中牵引力的功率是多少？ 10．2023年杭州亚运会是科技含量十足的一届亚运会，期间使用了大量的无人机。如图所示为一架质量为2.5kg的无人机，无人机四个支脚的总底面积为，航拍起飞前，电动机未转动，无人机静置于水平地面上。求：（g取10N/kg） （1）该无人机的重力； （2）该无人机对水平地面的压强； （3）该无人机以6m/s的速度上升时，克服重力做功的功率。 11．如图，小明在室内水平运动场试用一款扫地机器人。机器人刚开始静止在A点，后从A到B过程做加速运动，B到C过程做匀速直线运动，从B到C过程用时16s，若它在运动中所受阻力为10N沿水平方向，其它参数见下表。（g＝10N/kg）    高度 88mm 直径 320mm 轮与地接触面积 0.001m2 质量 3kg 求扫地机器人： （1）所受的重力； （2）在A点未启动时对地面的压强； （3）从B运动到C的过程中，其水平方向动力所做的功和功率。 12．一辆自重为3t的载重汽车，装载着5t的货物在水平路面上以90km/h的速度匀速行驶，行驶过程中所受的阻力为总重的0.15倍。（g=10N/kg）求： （1）汽车的牵引力大小； （2）牵引力做功的功率。 13．如图所示，是小熙陪奶奶去超市买的一桶食用油，奶奶说这桶里的油有10斤。已知食用油的密度为0.9×103kg/m3。小熙从超市采购归来，手提这桶食用油，站在匀速竖直上升的电梯内。 （1）请通过计算判断奶奶说的话是否正确？（1千克等于2斤） （2）若小熙及所带物品的总质量为70kg，在电梯上升10m的过程中，求电梯对他的支持力做的功？ （3）小熙用手提油时感觉到很勒手，请你提出一种解决该问题的方法，并简述其中所运用的物理知识。    14．引体向上是体育中考的自选项目，动作要求如图所示：两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下巴须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂，即为完成1次。小林质量为，正握单杠且两臂自然下垂伸直时，下巴与单杠的高度差是，他在某次测试中，内完成12次引体向上。（取） (1)小林上单杆前，静止站在地面上，双脚着地时的总接触面积为，求此时小林对地压强为多大？ (2)小林在整个测试过程中克服重力做功的平均功率至少是多少？ 15．如图所示，修建双月湖公园时某电动义车抬升石材的情景。电动叉车将1500kg石材完成一次最大起升高度，用时30s，其项目参数如下表。（g取10N/kg，） 项目 参数 额定载重（kg） 1500 最大起升高度（m） 3 空载行驶速度（km/h） 5 空载质量（kg） 720 轮胎接地总面积（m2） 0.08 （1）求石材被抬升的速度； （2）求电机对石材做的功及做功功率； （3）求空载的电动义车静止时对水平地面的压强； （4）施工过程中，体积为200cm3的小块实心石材跌入湖水中，小石块静止在水中受到的浮力。    16．如图，为响应国家“低碳环保，绿色出行”的号召，我县公交公司新添置了一批纯电动公交车，其质量为1.2104kg，静止时轮胎与地面的总接触面积为4000cm2。它在平直公路上匀速行驶10min，行驶路程是7.2km，所受阻力为车重的0.02倍。 （1）公交车匀速行驶过程中速度是多少？ （2）公交车静止时对水平地面的压强是多少？ （3）公交车匀速行驶过程中的功率是多少？    17．每天都会有许多全国各地的人民群众，来到天安门广场观看升国旗仪式。天安门广场上的国旗，每天都会随太阳一起升起，25000次零失误奇迹。天安门广场上的国旗总重为175N，升旗时（如图），国旗上升高度为30m，所使用时间46秒，求解下列问题： （1）国旗上升的平均速度是多少？（保留一位小数） （2）将国旗沿竖直方向匀速升高30m，拉力对国旗做的功率是多少？（保留一位小数） （3）若某持枪战士总重约为700N，估算该战士站立时对水平地面的压强。 18．一辆总质量为1.5t的汽车进行大桥通车测试，如图所示为汽车通过50km长的新建的平直大桥时的情景，汽车以最高限速90km/h的速度匀速通过大桥。已知车匀速行驶时受到的阻力是总重的0.08倍，通过大桥过程中： （1）汽车受到的牵引力？ （2）汽车通过大桥时牵引力所做的功？ （3）牵引力做功的功率为多少千瓦？                     19．某型号国产水陆两栖车如图所示，质量为0.8t，它在一段平直公路上用0.5分钟匀速行驶了0.6km，受到的阻力为车重的0.1倍（g＝10N/kg）。求： （1）该车这段时间行驶的速度； （2）该车牵引力所做的功； （3）该车在这段平直公路上匀速行驶时的功率； 20．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小） （3）电梯的配重有多重？ 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 1．500J， 250W 【详解】解：拉力做的功 W=Fs=50N×10m=500J 拉力的功率 答：拉力做的功为500J，功率为250W。 2．（1）3.6×107J；（2）6000N 【详解】解：（1）发动机做的功为 （2）小车的受到的牵引力为 答：（1）5min内发动机做的功为3.6×107J； （2）这段路程中小车受到的牵引力为6000N。 3．600焦 【详解】解：功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积，故 W=FS=100N×6m=600J 答：此过程中拉力F对物体做的功是600J。 4．(1)2h；(2)154350J 【详解】(1)当车速为22km/h时，查表可知，此时输出的电流为450mA， 则要将电池容量为1800mA•h的手机充电量达50%，至少需要的骑车时间 (2)人和车的总重力 此时受到的阻力为总重力的0.2倍 匀速行驶5分钟通过的距离 这个同学克服阻力做的功 该同学由于骑车需要消耗的化学能 答：(1)至少需要骑车； (2)该过程中该同学由于骑车需要消耗的化学能至少是。 5．(1)1.39m3；(2)4.4×105J 【详解】(1)一个叶片的体积 (2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功 答：(1)一个叶片的体积为1.39m3。 (2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功为4.4×105J。 6．（1）2×105Pa；（2）8×105J 【详解】解：（1）电动自行车行驶时，对地面的压力 受力面积 电动自行车行驶时对地面的压强 （2）因电动车在水平的路面上匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，电动车受到的牵引力 匀速行驶10km过程中克服阻力做的功 答：（1）在小红骑行时，电动自行车对地面产生的压强2×105Pa； （2）在车子匀速行驶10km的过程中，电动自行车克服阻力做的功8×105J。 7．（1）9000m；（2）4.32×106J 【详解】解：（1）电动汽车在10min内通过的路程为 （2）行驶时所受阻力为自重的0.05倍 汽车水平地面沿直线匀速行驶，受力平衡，牵引力等于阻力，故所做的功为 答：（1）电动汽车在10min内通过的路程为; （2）在水平地面匀速行驶的过程中，该电动汽车牵引力做的功。 8．（1）500J（2）50W 【详解】（1）．推力做的功： W=Fs=100N×5m=500J； （2）．t=5s，推力的功率为： 9．107W 【详解】解：列车行驶的最大速度为 v=360km/h=100m/s 因列车以最高时速做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，列车的牵引力为 F=f=0.01G=0.01mg=0.01×106kg×10N/kg=105N 此程中列车牵引力的功率为 P=Fv=105N×100m/s=107W 答：此程中牵引力的功率是107W。 10．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）该无人机的重力是 （2）无人机静置于水平地面上时，对水平地面的压强为 （3）因为无人机的重力为25N，以6m/s的速度上升，根据 可知，克服重力做功的功率 答：（1）该无人机的重力； （2）该无人机对水平地面的压强； （3）该无人机以6m/s的速度上升时，克服重力做功的功率。 11．（1）；（2）；（3）， 【详解】解：（1）如表可知，机器人质量为3kg，则所受重力为 （2）机器人未启动时对地面的压力等于自身重力为30N，则在A点对地面的压强为 （3）如图，从B到C过程做匀速直线运动，则受到的动力等于阻力为10N，距离为8m，动力所做的功为 动力的功率为 答：（1）机器人所受的重力为30N； （2）在A点未启动时对地面的压强为； （3）从B运动到C的过程中，其水平方向动力所做的功为，功率为。 12．（1）；（2） 【详解】解：（1）自重为3t=3000kg的载重汽车，装载着5t=5000kg的货物，总重力为 汽车匀速行驶时的牵引力等于阻力为 （2）汽车牵引力做功的功率为 答：（1）汽车的牵引力大小为； （2）牵引力做功的功率为。 13．（1）桶内油为9斤，奶奶的话不正确；（2）7000J；（3）在手上垫上毛巾，利用在压力一定时，增大受力面积从而减小压强 【详解】解：（1）由图知，一桶食用油的体积 由得，一桶食用油的质量 所以奶奶的话不正确。 （2）小熙及所带物品的总重为 电梯匀速上升，电梯对他的支持力等于小熙及所带物品的总重力，电梯对他的支持力做的功 （3）提油时感觉到很勒手，说明油桶对手的压强大，在压力一定时，可以在手上垫上毛巾，增大受力面积，从而减小对手的压强。 答：（1）桶内油为9斤，奶奶的话不正确； （2）电梯对他的支持力做的功为7000J； （3）在手上垫上毛巾，利用在压力一定时，增大受力面积从而减小压强。 14．(1) (2) 【详解】（1）小林对地面的压强为 （2）小林在整个测试过程中克服重力做功的平均功率 15．（1）0.1m/s；（2），；（3）；（4）2N 【详解】解：（1）石材被抬升的速度 （2）电机对石材做的功 做功功率 （3）空载的电动义车静止时对水平地面的压强 （4）因为石材的密度大于湖水的密度，因此小石材掉入水中后会沉底，小石材静止在水中受到的浮力 答：（1）石材被抬升的速度为； （2）电机对石材做的功为，做功功率为； （3）空载的电动叉车静止时对水平地面的压强为； （4）施工过程中，体积为200cm3的小块实心石材跌入湖水中，小石块静止在水中受到的浮力为2N。 16．（1）12m/s；（2）3×105Pa；（3）2.88×104W 【详解】解：（1）公交车匀速行驶过程中的速度 （2）公交车的重力 G=mg=1.2104kg10N/kg=1.2105N 公交车静止时对水平地面的压力 F=G=1.2105N 公交车静止时对水平地面的压强 （3）公交车行驶时受到的阻力 f=0.02G=0.021.2105N=2400N 公交车匀速行驶过程中，处于平衡状态，牵引力 F牵引力=f=2400N 功率为 答：（1）公交车匀速行驶过程中速度是12m/s； （2）公交车静止时对水平地面的压强是3×105Pa； （3）公交车匀速行驶过程中的功率是2.88×104W。 17．（1）0.7m/s；（2）114.1W；（3）1.4×104Pa 【详解】解：（1）国旗上升的平均速度为 （2）将国旗沿竖直方向匀速升高30m，拉力对国旗做的功为 拉力对国旗做的功率为 （3）战士双脚站立时与地面的接触面积约为 该战士站立时对水平地面的压力为 该战士站立时对水平地面的压强为 答：（1）国旗上升的平均速度是； （2）将国旗沿竖直方向匀速升高30m，拉力对国旗做的功率是； （3）该战士站立时对水平地面的压强为。 18．（1）1.2×103N；（2）6×107J；（3）30kW 【详解】解：（1）汽车所受重力 当汽车匀速行驶时牵引力 （2）由已知得桥长 牵引力所做的功 （3）汽车的速度为 汽车牵引力做功的功率 答：（1）汽车受到的牵引力为1.2×103N； （2）汽车通过大桥时牵引力所做的功为6×107J； （3）牵引力做功的功率为30kW。 19．（1）20m/s；（2）4.8×105J；（3）1.6×104W 【详解】解：（1）已知该车行驶的路程 s=0.6km=600m 所用时间 t=0.5min=30s 该车这段时间行驶的速度 （2）已知该车的质量 m=0.8t=800kg 由题知该车受到的阻力为 f=0.1G=0.1mg=0.1×800kg×10N/kg=800N 由于该车做匀速直线运动，处于平衡状态，受到牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡的条件可知该车牵引力为 F=f=800N 则该车牵引力所做的功为 W=Fs=800N×600m=4.8×105J （3）该车在这段公路上行驶时的功率为 答：（1）该车这段时间行驶的速度为20m/s； （2）该车牵引力所做的功为4.8×105J； （3）该车在这段平直公路上匀速行驶时的功率为1.6×104W。 20．(1)14000Pa；（2)58750J；(3)6500N 【详解】（1）当该乘客站立在静止的轿厢内时，对轿厢的压力等于自身的重，双脚的受力面积为500cm2． 对轿厢的压力为： 压强为： （2）根据题意，如图前2s做的功，即前2s时，图像与时间轴围成的三角形面积为： ， 2s到12s做的功为： 电梯启动上升12s内，消耗的电能是： 根据得消耗的电能为： （3）根据图像知，第2后，轿厢做匀速直线运动，10s内轿厢升高的高度为20m． 则上升的速度为： 根据得，电动机产生的拉力为： ， 匀速直线运动时，为平衡状态，所以轿厢与人的总重，等于电动机产生的拉力与配重产生的拉力之和． 即： 得： 点睛：综合考查了压强的计算、电功的计算以及平衡状态的受力分析，注意最后一问中，轿厢匀速上升时，实质是三个力平衡，即向下的力为轿厢和人的总重，向上的力为电动机的拉力及配重产生的拉力，根据三个力平衡计算配重的重． 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 $$