2025年中考物理一轮复习提升训练：做功与机械能计算题

2025年中考物理一轮复习提升训练：做功与机械能计算题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．如图所示，物体A的质量m=12kg，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长，求。 （1）物体A与水平面间摩擦力f的大小； （2）拉力F的大小； （3）物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功。 2．某汽车质量为5×103kg，在一段平直公路上用0.5h匀速行驶了54km，车受到的阻力为车重的0.1倍，（假设燃油完全燃烧，燃油密度ρ为0.8×103kg/m3，燃油热值q为4.5×107J/kg，g取10N/kg）求： （1）该汽车的行驶速度； （2）该汽车牵引力所做的功； （3）已知这一过程消耗燃油3×10-2m3，求该汽车的效率。 3．抗洪抢险时，有一辆自身质量为4t的汽车，装有救灾物资在水平路面上15min匀速行驶15km，汽车受到的阻力为重力的0.06倍。已知这辆汽车所装的救灾物资质量为16t，试求： (1)汽车的牵引力是多大？ (2)汽车的牵引力做的功是多大？ (3)汽车牵引力做功的功率是多大？ 4．某单缸汽油机的飞轮每分钟转600转，设做功冲程中燃气对活塞的压强保持在5×105 Pa不变，活塞行程为0.2 m，活塞的面积为100 cm2，求汽油机的功率． 5．用动滑轮提升货物，如图所示，不计滑轮的重力和摩擦，货物重200牛，被匀速提升5米，求： （1）拉力F的大小； （2）拉力F做的功； （3）货物以1米/秒匀速上升时，拉力F移动的速度． 6．张家界风景区内的“百龙天梯”是世界上最高、载重量最大、运行速度最快的全景户外观光电梯。该电梯运行高度约为330m，从地面向上运行到最高点的过程中，电梯速度与时间的关系图象如图所示。游客小明质量为60kg，每只脚与电梯水平地板的接触面积约为250cm2，g取10N/kg。求： (1)“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度； (2)当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强； (3)向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功。 7．由于地球和月球、太阳相互产生的能量，一日两次，日称潮，夜称汐．世界上潮汐能蕴藏量为10亿kW，我国为1.1亿kW．我国东南沿海某海湾经测量面积为1.0×107m2时，涨潮时水深为20m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20m不变，退潮时，坝外水位降至18m．假如利用此水坝建成潮沙水力发电站，水的势能变为电能的效率是10%，每天有2次涨潮，问该电站一天能发的电能是多少焦？（g=10N/kg） 8．小新乘出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为，请你根据他乘车到达目的地的车票发票，求： ⑴出租车行驶的时间； ⑵出租车行驶的速度； ⑶出租车在这段时间所做的功。 9．如图所示，滑轮组机械效率为60%,在拉力F的作用下，使物体A以1米／秒的速度在水平面上做匀速直线运动，运动时间为5秒．物体A重60牛，受到地面摩擦力是物重的0.2倍． 求∶（1）拉力F的大小； （2）拉力F做功的功率． 10．黑匣子是飞行记录仪的俗称，通过分析黑匣子中的数据，可以判断造成事故的原因，同时也能监控飞行员驾驶情况，监测飞机运行状态，排除事故隐患。一般情况下，黑匣子是长约40cm、宽与高分别约20cm的长方体，重约30kg。黑匣子的外壳很坚硬，能承受的最大压力为自身重力的3400倍。（g取10N/kg）求： （1）黑匣子的外壳能承受的最大压力是多少？ （2）若黑匣子掉入6000m深的海中，则黑匣子表面受到海水的压强是多少？将它打捞上来，至少要做多少焦耳的功？（海水的密度取1.0×103kg/m3） 11．2015年5月30日，中国运动员苏炳添在国际田联钻石联赛中以9.99s的成绩获得百米比赛季军，成为第一位突破“百米十秒”大关的亚洲本土选手．     （1）求苏炳添在比赛全程的平均速度 （计算结果精确到个位）．     （2）设苏炳添奔跑过程受到的平均阻力与平均速度的关系是f=kv， 若k=15N/（m•s-1），求比赛全程苏炳添克服阻力所做的功 ． 12．图为一款新型机器人，内置智能系统，可以给孩子讲故事，可以陪老人聊天，散步，且具有净化空气等功能，其质量为50kg，与地面的接触面积为200cm2，匀速运动时所受阻力为重力的0.1倍。（g取10N/kg） (1)求机器人静立时对地面的压强。 (2)若机器人在60s内匀速行驶30m，求此过程中牵引力做功的功率。 13．【山东省潍坊市2015年中考物理试题】建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的装置，斜面的倾角为300且固定在水平面上．运送货物时，工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物在20s内沿斜面匀速运动6m，求此过程中 （1）重物的速度大小； （2）工人提升重物做的有用功； （3）该装置的机械效率． 14．家用太阳能热水器式发电机在不久的将来会深受广大用户的青睐，图是雅典牌太阳能热水器式发电机．它利用太阳能将水变为水蒸气,由气轮机带动发电机发明,同时的液化水循环利用或作家用热水.问： （1）这种太阳能热水器兼发电机具有哪些优点？（写出两点即可) （2）该热水器注满水时，水的总质量是140kg，如果这些水吸收了5.88×107J的太阳能，它可使0℃的水温度升高多少摄氏度？(c水= 4.2×103 J/（kg·℃） （3）如果吸收太阳能的五分之一将水变为水蒸气来发电,且发电效率只有50%,它能家里的40W的一只日光灯正常工作多少小时? 15．十天建成的武汉火神山医院正式交付使用，勇敢智慧的中国建设者们再一次让世界看到了中国速度。在建造的过程中，需要用混凝土搅拌运输车（如图所示）运送混凝土到火神山医院建设工地。混凝土搅拌运输车的相关参数如下表（g取10N/kg，柴油的热值q=4.3×107J/kg）。求： (1)当搅拌车满载并静止在水平地面时，车轮与地面的总接触面积为0.8m2，它对地面的压强为多大? (2)搅拌车满载时在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为其总重的0.03倍，当它以最高时速匀速行驶时，此搅拌车发动机的输出功率为多少? (3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km共消耗燃油3kg，搅拌车发动机的效率为多少?（计算结果精确到0.1%） 混凝土搅拌运输车相关参数 满载时总质量 14t 最高时速 90km/h 燃油类型 柴油 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提升训练：做功与机械能计算题》参考答案 1．（1）12N；（2）24N；（3）12J 【详解】解：（1）弹簧测力计的示数为12N，即绳子上的拉力F拉=12N，因物体A做匀速直线运动，绳子上的拉力和摩擦力是平衡力，物体A与水平面间摩擦力 f=F拉=12N （2）如图所示，作用在动滑轮轴上的拉力 （3）物体A运动10s的距离 s=vt=0.1m/s×10s=1m 因拉力F作用在动滑轮轴上，费力但省一半的距离，拉力端移动的距离 拉力F所做的功 W=Fs′=24N×0.5m=12J 答：（1）摩擦力f为12N； （2）拉力F为24N； （3）拉力F做的功为12J。 2．（1）108km/h；（2）2.7×108J；（3）25% 【详解】解：（1）汽车的行驶速度 （2）车受到的阻力 f=0.1G=0.1mg=0.1×5×103kg×10N/kg=5×103N 运动路程 s=54km=5.4×104m 因为匀速行驶，牵引力和阻力是平衡力，所以牵引力 F=f=5×103N 该汽车牵引力所做的功 W=Fs=5×103N×5.4×104m=2.7×108J （3）燃油的质量 m=ρV=0.8×103kg/m3×3×10-2m3=24kg 这一过程中消耗的总能量 Q放=mq=24kg×4.5×107J/kg=1.08×109J 该汽车的效率 答：（1）该汽车的行驶速度为108km/h； （2）该汽车牵引力所做的功为2.7×108J； （3）该汽车的效率为25%。 3．(1)1.2×104N；(2)1.8×108J；(3)2×105W 【详解】解：(1)汽车和救灾物资所受总重力 汽车匀速直线行驶时，所受牵引力与阻力为一对平衡力，大小相等，即牵引力 (2)汽车的牵引力做的功 (3)汽车牵引力做功的功率 答：(1)汽车的牵引力是1.2×104N； (2)汽车的牵引力做的功是1.8×108J； (3)汽车牵引力做功的功率是2×105W。 4．5 kW 【详解】解答：p＝5.0×l05Pa,S＝100cm2＝1×10−2m2，由p＝得：燃气对活塞的平均压力为：F＝pS＝5.0×l05Pa×1×10−2m2＝5000N.一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W＝Fs＝5000N×0.2m＝1000J.飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动600r，要对外做功300次，所以燃气对活塞做的总功为：W总＝W×300＝1000J×300＝3×l05J， 而t＝1min＝60s，则汽油机的功率为：P＝＝5000W. 点睛：（1）知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式计算出平均压力的大小． （2）知道活塞在汽缸中移动的距离，可利用公式W＝Fs计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功．（3）飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动600r对外做功的次数，已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功，从而可以计算出燃气对活塞做的总功，又知道做功的时间，可利用公计算出汽油机的功率． 5．(1)100N  (2)1000J  (3)2m/s 【详解】(1)动滑轮绳子的有效股数为2，不计滑轮和绳的重力及其他摩擦，则拉力F的大小： ； (2)绳端移动的距离： s=2h=2×5m=10m， 拉力所做的功： W=Fs=100N×10m=1000J； (3)拉力F移动的速度为： v绳=2v物=2×1m/s=2m/s． 答：(1)拉力F的大小为100N； (2)拉力所做的功为1000J； (3)拉力F移动的速度为2m/s． 6．(1) 2.75m/s；(2) 1.2×104Pa；(3) 1.8×105J 【详解】(1)由题意可知，该电梯运行高度h＝330m，由图乙可知，电梯运行的总时间t＝120s，“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度 v==2.75m/s (2)当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压力 F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N 受力面积 S＝2×250cm2＝500cm2＝0.05m2 对电梯的压强 p==1.2×104Pa (3)由图乙可知，向上匀速运行的速度v′＝3m/s，运行的时间t′＝100s，电梯运行的高度 h′＝v′t′＝3m/s×100s＝300m 电梯对小明做的功 W＝Gh′＝600N×300m＝1.8×105J 答：(1)“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度为2.75m/s； (2)当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强为1.2×104Pa； (3)向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功为1.8×105J。 7．4×1010J． 【详解】一次涨潮时海湾内水减少的重力： 每天有2次退潮，水的重心下降的高度为，则一天中水的重力势能减少量： ， 水的势能变为电能是10%，则一天能发的电能为： ． 点睛：难点是水位下降时，下降高度不能按水面下降的高度计算，而应作为一个整体考虑，水的重心高度下降了水位差的一半，这是个容易出错的地方． 8．(1)5min(2)72km/h(3)1.8×107J 【分析】由车费发票可知，出租车行驶的时间应为下车时间减去上车时间；要求行驶的速度，应找到行驶的路程即票面上的里程和行驶的时间；而出租车在这段时间内做的功W=Fs，因车匀速行驶，牵引力F题目中已给出，利用票中的里程s，代入公式即可算得。 【详解】⑴出租车行驶的时间 t＝10：05-10：00=5min ⑵出租车行驶的速度 ⑶出租车在这段时间所做的功 W＝Fs＝3×103N×6000m＝1.8×107J 答：⑴出租车行驶的时间5min。 ⑵出租车行驶的速度20m/s。 ⑶出租车在这段时间所做的功1.8×107J。 【点睛】本题考查了速度的计算、功的计算，能从车票发票上得出相关信息是本题的关键，计算时注意单位统一。 9．（1）拉力F的大小为N； （2）拉力F做功的功率为 20W． 【详解】试题分析：拉力克服摩擦做功为总功，可先求W有用，再根据W总=W有用÷η算出总功后利用公式变形F=W总÷S计算拉力F，最后用公式P=W总÷t求功率． 解：（1）f=0.2G=0.2×60N=12N s=vt=1m/s×5s=5m W有用=f×s=12N×5m=60J W总=W有用÷η=60J÷60%=100J F=W总÷S=100J÷15m=N； （2）P=W÷t=100J÷5s=20W； 答：（1）拉力F的大小为N； （2）拉力F做功的功率为 20W． 考点：滑轮组绳子拉力的计算；二力平衡条件的应用；功率的计算． 点评：本题关键是理解拉力克服摩擦做功为总功，而且要熟练掌握公式的变形．第二问中功率计算也可用P=F×v计算． 10．（1）1.02×106N；（2）6×107Pa，8.4×105J 【详解】解：（1）黑匣子的重力为 则黑匣子的外壳能承受的最大压力为 （2）若黑匣子掉入6000m深的海中，黑匣子表面受到海水的压强 黑匣子在海水中排开水的体积 黑匣子受的浮力 黑匣子在海水中匀速上升时所受拉力 则将黑匣子拉出水面过程中拉力所做的功 答：（1）黑匣子的外壳能承受的最大压力是1.02×106N； （2）若黑匣子掉入6000m深的海中，则黑匣子表面受到海水的压强是6×107Pa，将它打捞上来，至少要做8.4×105J的功。 11． 10m/s 1.5×104J 【详解】试题分析：（1）根据速度公式； （2）根据题意知道f=kv=15N/（m•s-1）×10m/s=150N，克服阻力做功W=fs=150N×100m=15000J 【考点定位】速度 功的计算 12．(1)2.5×104Pa；(2) 25W 【详解】(1)机器人对地面的压力 F=G=mg=50kg×10N/kg=500N 与地面的受力面积 S=200cm2=2×10-2m2 它对地面的压强 =2.5×104Pa (2)因为机器人做匀速直线运动，所以牵引力 F=f=0.1G=0.1×500N=50N 牵引力做功 W=Fs=50N×30m=1500J 牵引力做功的功率 答：(1)机器人静立时对地面的压强为2.5×104Pa； (2)此过程中牵引力做功的功率为25W。 13．（1）0.3m/s；（2）1500J；（3）31.25% 【详解】试题分析：（1）重物的速度大小； （2）重物上升的高度，所做的有用功； （3）绳子自由端移动的距离，人做的总功， 该装置的机械效率． 【考点定位】简单机械；机械效率 14．（1）清洁 安全（2）100℃（3）40.8h 【详解】(1) 太阳能热水器兼发电机的优点为：无污染，清洁，安全，环保，方便，经济等； (2)水升高的温度为： (3)获得的电能为： 日光灯正常工作的时间为： ． 答：(1)太阳能热水器兼发电机的优点为：无污染，清洁，安全，环保，方便，经济等； (2)它可使0℃的水温度升高100℃； (3)它能家里的40W的一只日光灯正常工作40.8h． 15．(1)；(2)；(3)32.6% 【详解】(1)当搅拌车满载时总质量为14t，静止在水平地面时对地面的压力等于重力，即 则它对地面的压强为 (2)搅拌车满载时在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为其总重的0.03倍，此时牵引力大小等于阻力，即 当它以最高时速v=90km/h=25m/s匀速行驶时，此搅拌车发动机的输出功率为 (3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km时，用时为 搅拌车发动机做功为 消耗燃油产生的热量为 则搅拌车发动机的效率为 答：(1)它对地面的压强为； (2)当它以最高时速匀速行驶时，此搅拌车发动机的输出功率为； (3)搅拌车发动机的效率为32.6%。 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 $$