第十一章 功和机械能（计算题30道）-【刷好题】2024-2025学年八年级物理下册热点题型专练（2024人教版）

第11章 功和机械能（计算题30道） 1．用图所示装置匀速提起重为50牛的物体，5秒内，绳子自由端向下移动3米（忽略滑轮重力及摩擦）。求： （1）手对绳的拉力F； （2）绳拉重物所做的功W； （3）拉力F的功率P。 【答案】（1）50N；（2）150J；（3）30W 【详解】解：（1）如图定滑轮，忽略滑轮重力及摩擦，手对绳子的拉力等于重物的重力为50N。 （2）绳子做的功为 （3）拉力的功率为 答：（1）手对绳的拉力F为50N； （2）绳拉重物所做的功W为150J； （3）拉力F的功率P为30W。 2．科学技术发展迅速，智能机器人已经在很多领域得到了应用。如图所示，一款物流机器人正在进行智能配送测试，该机器人在某平直道路上匀速行驶了400m，用时100s，已知其所受阻力为120N。 (1)这段时间内牵引力做的功是多少? (2)这段时间内牵引力做功的功率是多少? 【答案】(1) (2)480W 【详解】（1）因为机器人在某平直道路上匀速行驶，所以牵引力 这段时间内牵引力做的功 （2）这段时间内牵引力做功的功率 3．如图所示为一款号称最轻便的可折叠的空气电动自行车，它由尼龙材料通过3D打印制作而成，它的质量为1.2kg。当一个骑手骑着该自行车在平直道路上匀速行驶，在100s内前进的路程是200m，牵引力做功，求： （1）匀速行驶时牵引力做功的功率为多少W？ （2）匀速行驶时，牵引力为多少N？ 【答案】（1）400W；（2）200N 【详解】解：（1）匀速行驶时牵引力做功的功率 （2）由W=Fs得，牵引力 答：（1）匀速行驶时牵引力做功的功率为400W； （2）匀速行驶时，牵引力为200N。 4．如图所示，质量为10kg的物体在水平地面上，受到一沿水平方向大小为12N的拉力F的作用，使物体在6s内从A点移到B点，移动距离为8m。求： （1）物体的重力对物体做的功； （2）拉力对物体做的功； （3）拉力做功的功率。 【答案】（1）0；（2）96J；（3）16W 【详解】解：（1）因为重力方向竖直向下，物体沿水平方向移动，重力方向和移动的距离方向垂直，所以重力不做功，即重力做功为0。 （2）拉力方向和移动的距离方向相同，所以拉力做的功为 （3）拉力做功的功率 答：（1）物体的重力对物体做的功为0； （2）拉力对物体做的功96J； （3）拉力做功的功率16W。 5．如图所示，用滑轮拉动物体在5s内匀速升高0.2m，绳子自由端所用的拉力F为6N。（忽略绳重和摩擦）求： （1）物体的重力； （2）拉力F所做的功； （3）绳子自由端移动的速度。 【答案】（1）6N；（2）1.2J；（3）0.04m/s 【详解】解：（1）如图为定滑轮，忽略绳重和摩擦时，物体的重力等于绳子的拉力为6N。 （2）绳子自由端移动的距离等于物体上升的高度为0.2m，拉力做功为 （3）绳子自由端移动的速度为 答：（1）物体的重力为6N； （2）拉力F所做的功为1.2J； （3）绳子自由端移动的速度为0.04m/s。 6．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。已知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2分07秒。 （1）求国旗上升的平均速度；（速度单位使用m/s，结果保留一位小数） （2）将国旗沿竖直方向匀速升高30m，求国旗克服自身重力做的功。 【答案】（1）0.2m/s；（2）5250J 【详解】解：（1）国旗上升的平均速度 （2）将国旗沿竖直方向匀速升高30m，国旗克服自身重力做功 W=Gh=175N×30m=5250J 答：（1）国旗上升的平均速度0.2m/s； （2）将国旗沿竖直方向匀速升高30m，国旗克服自身重力做功5250J。 7．暑假期间，爸爸开车带着小明去旅游。汽车（包括车上的人和物品）质量为1.8t，汽车以108km/h的速度在平直公路上匀速行驶230km，所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍，汽车发动机的效率为25%，汽油的热值是4.6×107J/kg（假设汽油完全燃烧，g取10N/kg）。求： （1）汽车以108km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力是多少？ （2）汽车行驶230km牵引力做了多少功？ （3）汽车全程消耗汽油多少千克？ 【答案】（1）900 N；（2）2.07×108 J；（3）18kg 【详解】解：（1）汽车总重力 G=mg=1.8×103 kg×10 N/kg=1.8×104N 汽车行驶时受到的阻力 f=0.05G=0.05×1.8×104 N=900N 因汽车在平直公路上匀速行驶，所以，汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则 F=f=900N （2）汽车匀速行驶的距离 s=230 km=2.3×105m 牵引力做功 W=Fs=900 N×2.3×105m=2.07×108J （3）由得 又由Q放=mq得，汽车全程消耗汽油的质量 答：（1）汽车以108km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力是900 N； （2）汽车行驶230km牵引力做功2.07×108 J； （3）汽车全程消耗汽油18kg。 8．一艘货轮在长江某河段行驶，50s内匀速通过200m的路程，其牵引力为5×105N，求： (1)牵引力做的功； (2)牵引力的功率。 【答案】(1)1×108J (2)2×106W 【详解】（1）牵引力做的功为 （2）牵引力的功率为 9．2005年，中国首辆城市无人驾驶汽车在上海交通大学研制成功。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车在一段平直的公路上匀速行驶了12km。汽车的牵引力为1500N。假设燃油完全燃烧，汽车发动机的效率高达40%，那么，在这段运动过程中，求（该车所用汽油的热值为q=4.5×107J/kg） （1）牵引力对汽车做的功是多少？ （2）整个过程燃料燃烧释放的热量是多少J？ （3）整个过程消耗多少kg的汽油？ 【答案】（1）；（2）；（3）1kg 【详解】解：（1）牵引力对汽车做的功 （2）整个过程燃料燃烧释放的热量 （3）整个过程消耗汽油的质量 答：（1）牵引力对汽车做的功是； （2）整个过程燃料燃烧释放的热量是； （3）整个过程消耗1kg的汽油。 10．一辆汽车牵引力是2000N，行驶10km消耗1kg汽油，这辆汽车的效率是多少？如将损失的热量用来对多少千克20℃的冷水加热到50℃的热水可供人们使用？[已知汽油的热值大约为，水的比热容约为] 【答案】40%；250kg 【详解】汽车行驶的路程 汽车牵引力所做的功 汽油完全燃烧放出的热量 这辆汽车的效率 损失的热量 水的质量 答：这辆汽车的效率是40%，损失的热量可将250千克20℃的冷水加热到50℃的热水可供人们使用。 11．2020年2月13日，一批增援武汉的军队医护人员乘坐6架国产“运20”运输机抵达武汉天河机场（如图所示）。本次航程1200km、匀速飞行过程中受到的平均阻力是，发动机的效率是40%（航空煤油的热值是 ，g取10N/kg）。求本次航程： (1)每架飞机发动机牵引力所做的功是多少？ (2)每架飞机需要航空煤油的质量是多少kg？ 【答案】(1) ；(2) 6000kg 【详解】解：(1)飞机匀速直线飞行时，受力平衡，则牵引力 F牵=f=9104N 本次航程，每架飞机发动机牵引力所做的功 W=F牵s=9 (2)若飞机发动机的效率是40%，即 则每架飞机需要航空煤油的质量 m=6000kg 答：(1)每架飞机发动机牵引力所做的功是； (2)每架飞机需要航空煤油的质量是6000kg。 12．氢能源汽车具有零排放的环保优势，某款氢能源汽车总重力为，在水平公路上以的速度匀速行驶时受到的阻力为，行驶消耗氢，已知氢的热值为，取。求汽车： (1)牵引力做的功； (2)利用氢能的效率。 【答案】(1)4.2×107J (2)50% 【解析】【小题1】汽车行驶0.5h的路程为 匀速直线运动时，汽车受到的牵引力大小等于阻力大小，牵引力做的功 【小题2】利用氢能的效率 13．用的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动，内小车前进了，则在这段时间内： (1)推力做功是多少？ (2)推力的功率是多大？ 【答案】(1)1000J； (2)200W 【详解】（1）推力做功为 （2）推力的功率为 14．如图所示是某型号的纯电电动汽车，若该车和车内乘客的总重力为1.6×104N，该车在水平路面上匀速直线行驶50km，用时0.5h，它受到的阻力为车和车内乘客的总重力的0.1倍。求： (1)该纯电电动汽车的牵引力； (2)该纯电电动汽车行驶0.5h牵引力所做的功； (3)该纯电电动汽车行驶过程中牵引力做功的功率。 【答案】(1)1.6×103N (2)8×107J (3)4.4×104W 【详解】（1）由题意知，纯电电动汽车在水平路面上匀速直线，处于平衡状态，根据二力平衡可知，汽车受到的牵引力等于阻力 F=f=0.1G=0.1×1.6×104N=1.6×103N （2）电动汽车行驶的路程 s=50km=5×104m 牵引力所做的功 W=Fs=1.6×103N×5×104m=8×107J （3）行驶时间 t=0.5h=1800s 牵引力做功的功率 15．如图所示小李用力将重100 牛的货物在5秒内匀速提升2米，不计滑轮和绳子的重力，求： （1）拉力大小 F； （2）绳子的自由端移动的距离； （3）这段时间内拉力所做的功 W ； （4）拉力的功率。 【答案】（1）50N；（2）4m；（3）200J；（4）40W 【详解】解：（1）不计滑轮和绳子的重力，动滑轮省一半的力，拉力大小 （2）动滑轮费一倍距离，绳子的自由端移动的距离 （3）这段时间内拉力所做的功 （4）拉力的功率 答：（1）拉力大小为50N； （2）绳子的自由端移动的距离为4m； （3）这段时间内拉力所做的功为200J； （4）拉力的功率为40W。 16．小明用如图所示的滑轮组提升物体，已知动滑轮重120N，小明重600N，他的最大臂力为800N。 (1)若他用500N的拉力将重为830N的物体匀速提升2m，所用时间2s，求此过程中： ①他做的额外功是多少? ②拉力做功的功率是多少? (2)假设克服绳重和摩擦对应的额外功占总功的比值5%近似保持不变，则小明使用此滑轮组提升重物的机械效率最高为多少? 【答案】(1)①340J；②1000 (2)85% 【详解】（1）①由图知道，n=2，则绳端移动的距离 有用功 总功 则他做的额外功 ②拉力做功的功率 （2）当作用在绳子上的拉力最大时，滑轮组的机械效率最大，小明体重为600N，则绳子受到的最大拉力 设物体上升的高度为h，则拉力做的总功 克服动滑轮重力做的额外功 由题知道，提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功 滑轮组做的有用功 滑轮组的最大机械效率 17．发动机的效率是汽车经济性能指标之一、某品牌汽车厂家提供一款轿车的部分出厂参数如下：①汽车在平直公路匀速行驶100km过程中速度表如图所示，百公里耗油量为12L；②发动机输出功率为 30 kW。（q=5.0×107J/kg、ρ油=0.75×10³kg/m3）。根据以上参数计算： (1)发动机所做的有用功； (2)汽车发动机的效率。 【答案】(1)；(2) 【详解】解：(1)由图可知汽车的速度由得汽车行驶所用时间 测试过程中发动机所做的有用功 (2)由得消耗汽油的质量 汽油完全燃烧释放的热量 汽车发动机的效率 答：(1)发动机所做的有用功是； (2)汽车发动机的效率是。 18．在一次跳伞表演中，运动员在5s的时间内竖直向下匀速降落了30m。若运动员和降落伞作为整体受到的重力为500N，求这个整体在该过程中： (1)所受阻力的大小； (2)所受重力做功和功率大小。 【答案】(1) (2)， 【详解】（1）运动员在做匀速直线运动，故受到的阻力与重力是一对平衡力，故阻力为 （2）重力做的功为 重力做功的功率为 19．爸爸开着满载质量为1.8×103kg的小轿车带小明去旅行，如图所示，汽车在整个过程中以恒定的功率行驶，受到的阻力为车重的0.1倍且保持不变，从启动到匀速运动之前行驶的路程为150m，运动的速度v与时间t的关系如图所示（g=10N/kg） （1）小轿车匀速行驶时发动机牵引力的大小； （2）小轿车匀速行驶时，牵引力的功率； （3）10s内小轿车牵引力做的功。 【答案】（1）1.8×103N；（2）5.4×104W；（3）5.4×105J 【详解】解：（1）汽车的重力为 G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N 由汽车受到的阻力为车重的0.1倍可知，汽车受到的阻力为 f=0.1G=0.1×1.8×104N=1.8×103N 因为汽车做匀速运动，所以，汽车匀速运动时的牵引力为 F=f=1.8×103N （2）由图像可知，汽车做匀速行驶时的速度为30m/s，牵引力的功率为 P=Fv=1.8×103N×30m/s=5.4×104W （3）因为汽车在整个过程中以恒定的功率行驶，所以10s内汽车引力的功率也为5.4×104W，10s内汽车牵引力做的功为 W=Pt=5.4×104W×10s=5.4×105J 答：（1）小轿车匀速行驶时发动机牵引力的大小是1.8×103N； （2）小轿车匀速运动时，牵引力功率是5.4×104W； （3）10s内汽车牵引力做的功是5.4×105J。 20．一列质量为1×103t的火车，以180km/h的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是8×103N。求： （1）火车的牵引力； （2）火车行驶1min时间内，机车牵引力所做的功； （3）牵引力的功率。 【答案】（1）8×103N；（2）2.4×107J；（3）4×105W 【详解】（1）由于火车在平直轨道上匀速行驶，所以，水平方向的阻力和牵引力是一对平衡力，即 F牵=f=8×103N （2）根据题意知道，火车速度 v=180km/h=50m/s 火车在水平方向移动的距离 s=vt=50m/s×60s=3×103m 机车牵引力做的功为 W牵=F牵s=8×103N×3×103m=2.4×107J （3）牵引力的功率为 答：（1）火车的牵引力为8×103N； （2）火车行驶1min时间内，机车牵引力所做的功为2.4×107J； （3）牵引力的功率为4×105W。 21．如图甲所示，为集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人，质量为2.8kg，底面积为0.1m2，设计较为小巧轻薄，通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒。机器人扫地时所受阻力与速度的关系图像如图乙所示，若该机器人在1min内沿直线匀速清扫地面的距离为12m。求： (1)该机器人的重力和放在水平地面上时对地面的压强（g取10N/kg）； (2)该机器人清扫地面的速度； (3)该机器人的动力所做的功。 【答案】(1)28N，280Pa (2)0.2m/s (3)720J 【详解】（1）该机器人的重力为G =mg=2.8kg×10N/kg =28N 该机器人放在水平地面上时对地面的压强 （2）由可得，该机器人清扫地面的速度为 （3）由图乙可知，当机器人的清扫速度为0.2m/s时，阻力f=60N 机器人沿直线匀速运动，所以机器人的水平动力F=f=60N 则动力所做的功W=Fs=60N×12m=720J 22．郑州市内很多线路的公交车是使用氢燃料的。某公交车满载乘客时总质量是6t，加满20kg 的氢可供公交车满载时以54km/h的速度匀速行驶450km，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则氢燃料汽车的效率为多大？ 【答案】 【详解】氢燃料完全燃烧放出的热量 公交车的牵引力 牵引力做的有用功 氢燃料汽车的效率 23．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是0.5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求： （1） 故障车在30s内通过的距离； （2）拉力F在30s内所做的功； （3）整个装置的机械效率。 【答案】（1）15m ；（2）2.25×104J；（3）80% 【详解】解:（1）由v可得，故障车在30s内通过的路程 s车=v车t=0.5m/s×30s=15m （2）由图可知，n=3，拉力端移动距离 s=3s车=3×15m=45m 拉力F在30s内所做的功 W总=Fs=500N×45m=2.25×104J （3）地面对故障车的摩擦力 f=0.08G车=0.08m车g=0.0815103kg10N/kg=1200N 滑轮组克服故障车摩擦力做的有用功 W有用=fs车=1200N15m=1.8×104J 整个装置的机械效率 80% 答：（1）故障车在30s内通过的距离为30m； （2）拉力F在30s内所做的功为2.25×104J； （3）整个装置的机械效率为80%。 24．如图所示，青秀山风景区用低碳环保的观光车在景区接送旅客，汽车总质量为，该车某次在水平路面上受到的牵引力为，10min匀速行驶了3600m，求： (1)汽车的行驶速度； (2)汽车牵引力做的功； (3)汽车牵引力做功的功率。 【答案】(1)； (2)； (3) 【详解】（1）由可知，汽车的行驶速度为 （2）由可知，汽车牵引力做的功为 （3）由可知，汽车牵引力做功的功率为 25．2021年，数据显示，30%的中国消费者每个月点6~10次外卖。若摩托车自身质量为150kg，静止时总着地面积约为，摩托车牵引力的功率为21kW，某次订单他要把外卖从巴国城送到2km远的重庆实验外国语学校，若始终以18km/h的速度匀速行驶，求： （1）在这个过程中摩托车牵引力的大小； （2）在这个过程中摩托车克服阻力做的功。 【答案】（1）4200N；（2）8.4×106J 【详解】解：（1）由可得，在这个过程中摩托车牵引力的大小为 （2）摩托车匀速行驶时，阻力与牵引力大小相等，克服阻力做的功为 答：（1）在这个过程中摩托车牵引力的大小为4200N； （2）在这个过程中摩托车克服阻力做的功8.4×106J。 26．如图所示，工人利用滑轮组在10秒钟内将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，工人所用的拉力F为600N（不计摩擦和绳重），求： （1）工人做的有用功为多少？ （2）工人做功的功率为多少？ （3）若用此滑轮组匀速提升重为1500N的物体，滑轮组的机械效率是多少？ 【答案】（1）1800J；（2）240W；（3）83.3% 【详解】解：（1）工人做的有用功为 （2）由两段绳子吊着动滑轮，绳子移动的距离为s=4m，工人做的总功为 工人做功的功率为 （3）不计摩擦和绳重的情况下 若用此滑轮组匀速提升重为1500N的物体，滑轮组的机械效率是 答：（1）工人做的有用功为1800J； （2）工人做功的功率为240W； 3）若用此滑轮组匀速提升重为1500N的物体，滑轮组的机械效率是83.3% 27．氢燃料被公认为是21世纪最理想的能源。某氢燃料新能源公交车满载时的重力为2×N，某次满载后匀速直线运行1200m从A站到B站，用时2分钟，汽车所受阻力是总重力的0.07倍，汽车消耗氢燃料0.25kg（氢的热值是1.4×/kg）。求此过程中： (1)牵引力所做的功； (2)汽车发动机的效率。 【答案】(1) (2)48% 【详解】（1）汽车所受的阻力为 汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，牵引力为 牵引力所做的功为 （2）燃烧0.25kg氢燃料释放的热量为 汽车发动机的效率为 28．如图甲是自贡市燊海井竖于在井口的天车，是自贡盐场奇观之一，是盐井凿挖和汲取盐卤的地面设施，其顶端悬挂天辊和地面固定地辊（滑轮），可用于提取井下的卤水，燊海井是世界上第一口超千米的大井，井深约1100m。其提取卤水过程可简化为如图乙所示装置，已知吸卤桶一次取卤90L，吸卤桶在10s内匀速上升5m。吸卤桶出水后，牛作用在绳端的拉力大小为1200N，此时（已知卤水密度为）求： (1)吸卤桶取卤一次的有用功； (2)拉力做功的功率； (3)该装置的机械效率。 【答案】(1)1.188×106J (2)600w (3)90% 【解析】【小题1】一次取卤的体积 90L=9×10-2m3 卤的重力 G卤=mg=ρ卤V卤g=1.2×103kg/m3×9×10-2m3×10N/kg=1080N 则吸卤桶取卤一次的有用功 W有=Gh=1080N×1100m=1.188×106J 【小题2】吸卤桶的速度 拉力做功的功率 【小题3】拉力做的总功 W总=Fs=1200N×1100m=1.32×106J 此装置机械效率为 29．氢能源动力汽车具有零排放的环保优势。2022年北京冬奥会上使用的某款氢能源动力汽车总质量为1.5×103kg，在平直公路上匀速行驶了3.5km，该过程中汽车受到的阻力为总重的，发动机的热机效率为50%。求该过程氢能源动力汽车：[q氢＝1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg·℃）] （1）牵引力做的功； （2）需要消耗的氢的质量； （3）若（2）中消耗的氢完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以将质量为50kg初温为20℃的水升高的温度。 【答案】（1）；（2）0.06kg；（3）40℃ 【详解】解：（1）汽车受到的重力为 G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N 因为匀速行驶，根据二力平衡原理，汽车受到的牵引力为 汽车行驶的距离s=3.5×103m，牵引力做的功为 （2）发动机的热机效率为50%，所以氢完全燃烧所产生的热量为 需要消耗的氢的质量为 （3）氢完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则水吸收的热量为 Q吸=Q放=8.4×106J 水升高的温度为 答：（1）汽车受到的牵引力做的功为4.2×106J； （2）需要消耗的氢的质量0.06kg； （3）水升高的温度为40℃。 30．钓鱼是目前最受欢迎的户外休闲活动之一、如图甲是人坐在钓箱上垂钓时的情景。该钓箱长40cm、宽25cm、高30cm，空箱时，整箱重力仅50N，轻便易携，还可以安装遮阳伞等配件； (1)小林把空箱向上搬1m后放到车上，向上搬1m的过程中小林对钓箱做了多少功； (2)空箱时，钓箱可以近似看作是一个质量分布均匀的长方体，如图乙，请计算把左侧底边稍微抬离地面需要施加的最小力是多大； (3)如图丙，若风从左往右吹，安装遮阳伞后，钓箱容易发生翻倒。除遮阳伞外，钓箱（包括箱内的物品）重心可近似看做在钓箱的几何中心。已知某时刻遮阳伞承受的水平风力为30N，风压的作用点可视为M点。为了使钓箱不翻倒，至少应该在钓箱内放多少N的重物？（空气对遮阳伞的升力忽略不计） 【答案】(1)50J (2)20N (3)160N 【详解】（1）向上搬1m的过程中小林对钓箱做的功为 （2）空箱时，钓箱可以近似看作是一个质量分布均匀的长方体，如图乙，边BF为支点，BD为最长的力臂，阻力与阻力臂乘积不变，动力臂最长，动力最小，把左侧底边稍微抬离地面需要施加的最小力是 （3）为了使钓箱不翻倒，阻力的大小为 至少应该在钓箱内放重物为 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十一章 功和机械能（计算题30道） 1．用图所示装置匀速提起重为50牛的物体，5秒内，绳子自由端向下移动3米（忽略滑轮重力及摩擦）。求： （1）手对绳的拉力F； （2）绳拉重物所做的功W； （3）拉力F的功率P。 2．科学技术发展迅速，智能机器人已经在很多领域得到了应用。如图所示，一款物流机器人正在进行智能配送测试，该机器人在某平直道路上匀速行驶了400m，用时100s，已知其所受阻力为120N。 (1)这段时间内牵引力做的功是多少? (2)这段时间内牵引力做功的功率是多少? 3．如图所示为一款号称最轻便的可折叠的空气电动自行车，它由尼龙材料通过3D打印制作而成，它的质量为1.2kg。当一个骑手骑着该自行车在平直道路上匀速行驶，在100s内前进的路程是200m，牵引力做功，求： （1）匀速行驶时牵引力做功的功率为多少W？ （2）匀速行驶时，牵引力为多少N？ 4．如图所示，质量为10kg的物体在水平地面上，受到一沿水平方向大小为12N的拉力F的作用，使物体在6s内从A点移到B点，移动距离为8m。求： （1）物体的重力对物体做的功； （2）拉力对物体做的功； （3）拉力做功的功率。 5．如图所示，用滑轮拉动物体在5s内匀速升高0.2m，绳子自由端所用的拉力F为6N。（忽略绳重和摩擦）求： （1）物体的重力； （2）拉力F所做的功； （3）绳子自由端移动的速度。 6．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。已知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2分07秒。 （1）求国旗上升的平均速度；（速度单位使用m/s，结果保留一位小数） （2）将国旗沿竖直方向匀速升高30m，求国旗克服自身重力做的功。 7．暑假期间，爸爸开车带着小明去旅游。汽车（包括车上的人和物品）质量为1.8t，汽车以108km/h的速度在平直公路上匀速行驶230km，所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍，汽车发动机的效率为25%，汽油的热值是4.6×107J/kg（假设汽油完全燃烧，g取10N/kg）。求： （1）汽车以108km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力是多少？ （2）汽车行驶230km牵引力做了多少功？ （3）汽车全程消耗汽油多少千克？ 8．一艘货轮在长江某河段行驶，50s内匀速通过200m的路程，其牵引力为5×105N，求： (1)牵引力做的功； (2)牵引力的功率。 9．2005年，中国首辆城市无人驾驶汽车在上海交通大学研制成功。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车在一段平直的公路上匀速行驶了12km。汽车的牵引力为1500N。假设燃油完全燃烧，汽车发动机的效率高达40%，那么，在这段运动过程中，求（该车所用汽油的热值为q=4.5×107J/kg） （1）牵引力对汽车做的功是多少？ （2）整个过程燃料燃烧释放的热量是多少J？ （3）整个过程消耗多少kg的汽油？ 10．一辆汽车牵引力是2000N，行驶10km消耗1kg汽油，这辆汽车的效率是多少？如将损失的热量用来对多少千克20℃的冷水加热到50℃的热水可供人们使用？[已知汽油的热值大约为，水的比热容约为] 11．2020年2月13日，一批增援武汉的军队医护人员乘坐6架国产“运20”运输机抵达武汉天河机场（如图所示）。本次航程1200km、匀速飞行过程中受到的平均阻力是，发动机的效率是40%（航空煤油的热值是 ，g取10N/kg）。求本次航程： (1)每架飞机发动机牵引力所做的功是多少？ (2)每架飞机需要航空煤油的质量是多少kg？ 12．氢能源汽车具有零排放的环保优势，某款氢能源汽车总重力为，在水平公路上以的速度匀速行驶时受到的阻力为，行驶消耗氢，已知氢的热值为，取。求汽车： (1)牵引力做的功； (2)利用氢能的效率。 13．用的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动，内小车前进了，则在这段时间内： (1)推力做功是多少？ (2)推力的功率是多大？ 14．如图所示是某型号的纯电电动汽车，若该车和车内乘客的总重力为1.6×104N，该车在水平路面上匀速直线行驶50km，用时0.5h，它受到的阻力为车和车内乘客的总重力的0.1倍。求： (1)该纯电电动汽车的牵引力； (2)该纯电电动汽车行驶0.5h牵引力所做的功； (3)该纯电电动汽车行驶过程中牵引力做功的功率。 15．如图所示小李用力将重100 牛的货物在5秒内匀速提升2米，不计滑轮和绳子的重力，求： （1）拉力大小 F； （2）绳子的自由端移动的距离； （3）这段时间内拉力所做的功 W ； （4）拉力的功率。 16．小明用如图所示的滑轮组提升物体，已知动滑轮重120N，小明重600N，他的最大臂力为800N。 (1)若他用500N的拉力将重为830N的物体匀速提升2m，所用时间2s，求此过程中： ①他做的额外功是多少? ②拉力做功的功率是多少? (2)假设克服绳重和摩擦对应的额外功占总功的比值5%近似保持不变，则小明使用此滑轮组提升重物的机械效率最高为多少? 17．发动机的效率是汽车经济性能指标之一、某品牌汽车厂家提供一款轿车的部分出厂参数如下：①汽车在平直公路匀速行驶100km过程中速度表如图所示，百公里耗油量为12L；②发动机输出功率为 30 kW。（q=5.0×107J/kg、ρ油=0.75×10³kg/m3）。根据以上参数计算： (1)发动机所做的有用功； (2)汽车发动机的效率。 18．在一次跳伞表演中，运动员在5s的时间内竖直向下匀速降落了30m。若运动员和降落伞作为整体受到的重力为500N，求这个整体在该过程中： (1)所受阻力的大小； (2)所受重力做功和功率大小。 19．爸爸开着满载质量为1.8×103kg的小轿车带小明去旅行，如图所示，汽车在整个过程中以恒定的功率行驶，受到的阻力为车重的0.1倍且保持不变，从启动到匀速运动之前行驶的路程为150m，运动的速度v与时间t的关系如图所示（g=10N/kg） （1）小轿车匀速行驶时发动机牵引力的大小； （2）小轿车匀速行驶时，牵引力的功率； （3）10s内小轿车牵引力做的功。 20．一列质量为1×103t的火车，以180km/h的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是8×103N。求： （1）火车的牵引力； （2）火车行驶1min时间内，机车牵引力所做的功； （3）牵引力的功率。 21．如图甲所示，为集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人，质量为2.8kg，底面积为0.1m2，设计较为小巧轻薄，通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒。机器人扫地时所受阻力与速度的关系图像如图乙所示，若该机器人在1min内沿直线匀速清扫地面的距离为12m。求： (1)该机器人的重力和放在水平地面上时对地面的压强（g取10N/kg）； (2)该机器人清扫地面的速度； (3)该机器人的动力所做的功。 22．郑州市内很多线路的公交车是使用氢燃料的。某公交车满载乘客时总质量是6t，加满20kg 的氢可供公交车满载时以54km/h的速度匀速行驶450km，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则氢燃料汽车的效率为多大？ 23．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是0.5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求： （1） 故障车在30s内通过的距离； （2）拉力F在30s内所做的功； （3）整个装置的机械效率。 24．如图所示，青秀山风景区用低碳环保的观光车在景区接送旅客，汽车总质量为，该车某次在水平路面上受到的牵引力为，10min匀速行驶了3600m，求： (1)汽车的行驶速度； (2)汽车牵引力做的功； (3)汽车牵引力做功的功率。 25．2021年，数据显示，30%的中国消费者每个月点6~10次外卖。若摩托车自身质量为150kg，静止时总着地面积约为，摩托车牵引力的功率为21kW，某次订单他要把外卖从巴国城送到2km远的重庆实验外国语学校，若始终以18km/h的速度匀速行驶，求： （1）在这个过程中摩托车牵引力的大小； （2）在这个过程中摩托车克服阻力做的功。 26．如图所示，工人利用滑轮组在10秒钟内将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，工人所用的拉力F为600N（不计摩擦和绳重），求： （1）工人做的有用功为多少？ （2）工人做功的功率为多少？ （3）若用此滑轮组匀速提升重为1500N的物体，滑轮组的机械效率是多少？ 27．氢燃料被公认为是21世纪最理想的能源。某氢燃料新能源公交车满载时的重力为2×N，某次满载后匀速直线运行1200m从A站到B站，用时2分钟，汽车所受阻力是总重力的0.07倍，汽车消耗氢燃料0.25kg（氢的热值是1.4×/kg）。求此过程中： (1)牵引力所做的功； (2)汽车发动机的效率。 28．如图甲是自贡市燊海井竖于在井口的天车，是自贡盐场奇观之一，是盐井凿挖和汲取盐卤的地面设施，其顶端悬挂天辊和地面固定地辊（滑轮），可用于提取井下的卤水，燊海井是世界上第一口超千米的大井，井深约1100m。其提取卤水过程可简化为如图乙所示装置，已知吸卤桶一次取卤90L，吸卤桶在10s内匀速上升5m。吸卤桶出水后，牛作用在绳端的拉力大小为1200N，此时（已知卤水密度为）求： (1)吸卤桶取卤一次的有用功； (2)拉力做功的功率； (3)该装置的机械效率。 29．氢能源动力汽车具有零排放的环保优势。2022年北京冬奥会上使用的某款氢能源动力汽车总质量为1.5×103kg，在平直公路上匀速行驶了3.5km，该过程中汽车受到的阻力为总重的，发动机的热机效率为50%。求该过程氢能源动力汽车：[q氢＝1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg·℃）] （1）牵引力做的功； （2）需要消耗的氢的质量； （3）若（2）中消耗的氢完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以将质量为50kg初温为20℃的水升高的温度。 30．钓鱼是目前最受欢迎的户外休闲活动之一、如图甲是人坐在钓箱上垂钓时的情景。该钓箱长40cm、宽25cm、高30cm，空箱时，整箱重力仅50N，轻便易携，还可以安装遮阳伞等配件； (1)小林把空箱向上搬1m后放到车上，向上搬1m的过程中小林对钓箱做了多少功； (2)空箱时，钓箱可以近似看作是一个质量分布均匀的长方体，如图乙，请计算把左侧底边稍微抬离地面需要施加的最小力是多大； (3)如图丙，若风从左往右吹，安装遮阳伞后，钓箱容易发生翻倒。除遮阳伞外，钓箱（包括箱内的物品）重心可近似看做在钓箱的几何中心。已知某时刻遮阳伞承受的水平风力为30N，风压的作用点可视为M点。为了使钓箱不翻倒，至少应该在钓箱内放多少N的重物？（空气对遮阳伞的升力忽略不计） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$