2026年中考物理专题突破训练：功率计算题

2026年中考物理专题突破训练：功率计算题 1．叉车常用于货物的转运，如图所示。叉车在10s内将质量为300kg的货箱匀速竖直提升3m，g取10 N/kg。求此过程中： (1)货箱的速度是多少m/s？ (2)叉车对货箱所做的功的功率为多少W？ 2．在跨学科实践探究活动中，某科创小组聚焦我国古代农业灌溉工具——龙骨水车，开展专题研究并自制了一台小型龙骨水车，如图所示。龙骨水车是古代劳动人民的智慧结晶，通过驱动大轮带动刮水板循环运动，将低处水提升至高处用于灌溉，因构造形似龙骨得名。小组实测发现：匀速驱动该自制水车时，2min内可将100L水提升至2m高的水池中，不计水的损耗， 求： (1)100L水的质量和受到的重力； (2)水池中水深0.1m处的液体压强； (3)该自制龙骨水车2min内对水做的功和功率。 3．我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射航母福建舰，排水量约为，舰体吃水深度为11m。其电磁弹射器可在3s内将一架质量为30t的舰载机从静止加速至，弹射距离约为90m，电磁弹射器对舰载机的水平牵引力约为。海水密度取，取。 (1)弹射过程中，舰载机在水平方向上受到的阻力约为，则舰载机在水平方向上所受合力大小为_________N，方向是_________； (2)求航母满载时所受浮力； (3)求航母满载时海水对舰体底部的压强； (4)求电磁弹射器对舰载机做功的功率。 4．半潜船是专门从事运输舰船、石油钻井平台等大型设备的海运船舶。如图所示是我国最大的半潜船“新光华号”准备进行海运任务，装载货物前它有的体积浸入海水中，完成货物装载后，“新光华号”半潜船底部所在深度为20m。，g取10 N/ kg。求∶ (1)装载货物前“新光华号”半潜船受到的浮力大小。 (2)完成货物装载后，“新光华号”半潜船底部受到海水的压强。 (3)“新光华号”半潜船在水面上匀速直线行驶 ，用时2 h，水平推进器提供的动力为 ，求该过程中推进器输出的功率。 5．有一款智能跟随行李箱，它可自动跟随主人行走。某次旅行中，质量为3kg的行李箱用时4min沿直线匀速通过的路程为120m，水平牵引力的功率为20W，行李箱静止时与水平地面的总接触面积为4cm2。g取10N/kg，求： (1)行李箱的速度； (2)行李箱行驶过程中牵引力做的功； (3)行李箱静止时对水平地面的压强。 6．在某次建筑施工过程中，工人需要将重为420N的材料箱M运到10m高的水平台上，现用斜面和滑轮搭建了如图所示的装置。已知斜面长为16m，工人在绳子的末端施加的拉力大小恒为300N，材料箱在绳子拉力作用下由斜面底端匀速运动至顶端用时2min，此过程中，不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦且拉材料箱的绳子始终与斜面平行，同时忽略材料箱的体积大小。求： (1)工人所施加的拉力做功的功率； (2)上述过程中，该装置的机械效率（计算结果用百分数表示）。 7．用如图所示的滑轮组将重为500N的物体，匀速提升1m，用时10s，已知拉力F的大小为200N。求： (1)滑轮组提升重物时所做的有用功； (2)拉力做功的功率； (3)滑轮组的机械效率。（保留一位小数） 8．航天科技馆开展“火星探测车模拟任务”体验活动，一款火星车模型（含探测设备）质量为12，在水平模拟火星表面以0.3的速度匀速直线行驶，准备采集岩石样本。已知模拟火星表面的重力与质量的之比取4，模型与模拟火星表面的总接触面积为0.024，行驶时受到的阻力为模型总重力的0.2倍。求： (1)火星车模型的太阳能板工作时，将太阳能转化为__________；火星车模型采集的岩石样本带回地球后，其质量__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)火星车模型静止在模拟火星表面时，对表面的压强； (3)若模型匀速行驶50s到达岩石样本点，求此过程中驱动系统的动力做功的功率。 9．用如图所示滑轮组匀速提升重为350N的物体，人的体重为500N，人对绳的拉力为200N，不计绳重和摩擦，求： (1)滑轮组的机械效率； (2)在此过程中，物体在5s内匀速上升了2m，求拉力的功率； (3)若绳子能承受的最大拉力是800N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组的最大机械效率为多少？ 10．一名体重为500N、双脚与地面的接触面积为的学生站在水平地面上，利用如图所示的滑轮组，用200N的拉力在20s内将300N的重物提升了10m（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）。求： (1)拉力的功率； (2)在匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率； (3)在匀速提升重物的过程中，他站在地面上对地面的压强。 11．如图所示，水陆两栖坦克的总重力为，其发动机的输出功率为500W。若该坦克漂浮在水上，以5m/s的速度匀速直线行驶10分钟，则（g取，） (1)坦克所受浮力为多少？排开水的体积为多少？ (2)发动机做的功为多少？ (3)坦克匀速直线行驶时受到的阻力为多少？ 12．如图所示是武汉的光谷空轨，是国内首条悬挂式单轨系统，运行线路全长10.5km，空轨车厢空载总质量为40t，列车采用橡胶轮，静止悬挂在轨道上时，轨道的总受力面积为。 (1)该车空载时的总重力是多少？ (2)该车空载静止时，对轨道的压强是多少？ (3)该车在水平轨道上以36km/h的速度匀速直线运行5min，此时发动机输出功率为200kW，该车行驶过程中受到的阻力是多少？ 13．据统计，每燃烧1kg燃油约排放3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下图所示。 (1)当储氢瓶内气体压强为3×107Pa 时，求瓶内壁1cm2的面积上受到的压力； (2)以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，功率为120kW。 ①求卡车的行驶速度； ②求卡车所受牵引力； ③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少？（燃油机的效率取40%，燃油的热值q 取4×107J/kg） 14．石家庄和平路改造提升工程西起青园街西侧，顺接既有和平路高架桥，主路全线高架，在复兴大街东侧落地，全长约8km。本次提升改造按照城市快速路标准，主路设计速度为，建筑工地上，架桥机在12s内将质量为的预制箱梁沿竖直方向匀速提升6m，此过程架桥机消耗柴油0.01kg（如图）。柴油的热值，取。求： (1)通车后车辆按照限定时速通过该路段至少要用多长时间； (2)架桥机提升箱梁做功的功率； (3)此过程架桥机的热机效率。（假设柴油完全燃烧） 15．如图展示的是我国某企业于2025年推出的黄河X7氢燃料重卡，这款车体现了中国在新能源商用车领域的前沿技术。某次测试中，驾驶员驾驶着一辆黄河从地前往地送货，车及货物的总质量为，、两地相距约，驾车行驶时间为。已知该货车用氢气作为燃料，氢气的热值取，取。 (1)求测试车全程的平均速度； (2)若测试过程中，测试车所受的阻力为总重的，则整个测试过程中，测试车克服阻力做功的功率是多少? (3)若测试过程中共消耗氢气，求测试车发动机的效率。 16．如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为G的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向匀速直线运动了1m，物体在运动时受到地面的摩擦力为200N，由绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦而产生的额外功为40J。求： (1)工人师傅拉力的功率； (2)动滑轮的重力。 17．随着AI时代的到来，智能机器人已进入普通家庭。如图是某款扫地机器人，一次工作时，扫地机器人在20s内匀速直线运动了9m，工作时牵引力做功是405J。求： (1)扫地机器人的速度； (2)机器人工作时的牵引力大小； (3)机器人工作时牵引力的功率。 18．华山西峰观光大索道位于国家5A级风景名胜区华山，为游客提供了便捷的登山方式，同时也能欣赏到华山的险峻与美景。索道线路斜长4211m，起点到终点的高度差为894m，单程约20min，如图所示。单个缆车质量为100kg，底面积为，缆车顶部与钢缆固定在一起，钢缆带动缆车做匀速直线运动。一台缆车运载着两位质量均为60kg的游客上山，设游客每只脚与地面的接触面积为，忽略空气阻力。求：（取） (1)缆车在索道上运行的平均速度（结果保留一位小数）。 (2)两位游客在缆车上站立时对缆车的压强。 (3)运送两位游客上山的过程中，拖动钢缆的是标有“，”的电动机，此时电动机的实际功率为额定功率的，缆车的效率是多少？（结果精确到） 19．某款地面清洁机器人，总质量为3kg，该机器人静止时，轮子与地面的总接触面积为。机器人在水平地面运动时，所受牵引力F与速度v关系如图所示。（g取10N/kg） (1)某一阶段该机器人在清扫地板过程中所受阻力为其总重力的0.8倍，匀速直线运动了2m，该阶段阻力做了多少功？ (2)该机器人静止在水平地面上时对水平地面的压强为多大？ (3)某时刻该机器人的牵引力为50N，此时牵引力的功率为多大？ 第12页，共12页 第11页，共12页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．(1)0.3m/s (2)900W 【详解】（1）货箱的速度 （2）货箱的重力为 叉车对货箱做的功 则功率 2．(1)1000N (2)1000Pa (3)2000J，16.7W 【详解】（1）水的体积 水的质量 水的重力 （2）水池中水深0.1m处的液体压强 （3）龙骨水车对水做功为克服水的重力做功，提升高度，克服水的重力做功 做功时间 则功率为 3．(1) 与舰载机运动方向相同 (2) (3) (4) 【详解】（1）由题意可知，舰载机水平方向受牵引力和阻力，两个力方向相反，舰载机受到的合力 合力方向与较大的牵引力方向一致，即水平向前，与舰载机运动方向相同。 （2）航母满载时漂浮在海面，根据物体漂浮条件和阿基米德原理，浮力等于排开海水的总重力。由题意得，排开海水的质量 排开海水的重力 因此满载浮力 （3）舰底受到的压强 （4）牵引力做的功 电磁弹射器对舰载机做功的功率 4．(1) (2) (3) 【详解】（1）装载货物前，半潜船受到的浮力 （2）完成货物装载后，半潜船底部受到海水的压强 （3）匀速直线行驶过程中动力做的功 此过程中推进器输出的功率 5．(1)0.5m/s (2)4800J (3) 【详解】（1）根据题意，行李箱匀速运动的时间为 则行李箱的速度 （2）牵引力做的功 （3）行李箱静止时对水平地面的压力等于其重力，即 行李箱与水平地面的总接触面积 则行李箱静止时对水平地面的压强为 6．(1)40W (2) 【详解】（1）图中均为定滑轮，不改变力的大小，则工人拉力所做的功为 运动时间 则工人所施加的拉力做功的功率为 （2）提升材料箱做的有用功为 则装置的机械效率 7．(1) 500J (2) 60W (3) 83.3% 【详解】（1）有用功是克服物体重力做的功，计算公式为 ，代入数据计算得 （2）由图可知，承担物重的绳子段数，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 功率计算公式为，代入数据计算得 （3）滑轮组机械效率的计算公式为，代入数据计算得 8．(1) 电能 不变 (2)2000Pa (3)2.88W 【详解】（1）[1]由题意可知，太阳能板工作时将太阳能转化为电能。 [2]质量是物体的固有属性，与物体的位置无关，因此岩石样本带回地球后质量不变。 （2）静止时对模拟火星表面的压力等于火星车模型在模拟火星表面的重力，即 故对表面的压强 （3）因为模型匀速直线行驶，驱动系统的动力与阻力是一对平衡力，大小相等，即 动力做功的功率 9．(1)87.5% (2)160W (3)95% 【详解】（1）由图可知与动滑轮连接的绳子股数为，滑轮组的机械效率为 （2）绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 拉力做功的功率为 （3）因为不计绳重和摩擦时，所以动滑轮的重力为 因为人的重力500N，小于绳子能承受最大拉力800N，所以使用滑轮组时，人向下的最大拉力大小等于人自身的重力，即 所以用此滑轮组能提升的最大物重为 滑轮组的最大机械效率为 10．(1)200W (2)75% (3)7500Pa 【详解】（1）由图可知，承担物重的绳子段数，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力的功率 （2）拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 （3）匀速提升重物时，人受到竖直向下的重力、向上的拉力和地面的支持力，由力的平衡可知地面对人的支持力 人对地面的压力和地面对人的支持力是相互作用力，大小相等，人对地面的压力 人对地面的压强 11．(1)，22m3 (2) (3)100N 【详解】（1）坦克漂浮在水面上，根据物体漂浮条件，浮力等于自身重力 根据阿基米德原理 解得排开水的体积 （2）坦克行驶的时间 根据功率公式变形得发动机做的功为 （3）坦克匀速直线行驶，受力平衡，阻力大小等于牵引力大小，即 根据功率公式 可得阻力 12．(1)4×105N (2)1×106Pa (3)2×104N 【详解】（1）该车空载时的总重力为 （2）该车空载静止时，对轨道的压强为 （3）牵引力为 该车在水平轨道上做匀速直线运动，根据二力平衡条件，受到的阻力 13．(1) (2)①；②；③ 【详解】（1）瓶内壁1cm2的面积上受到的压力 （2）①卡车的行驶速度 ②卡车所受牵引力 ③卡车行驶72km做的有用功 燃油完全燃烧放出总热量 消耗燃油质量 由题意，每燃烧1kg燃油排放3kg二氧化碳，氢燃料电池不排放二氧化碳，因此可减排二氧化碳的质量 14．(1)0.1h (2) (3)30% 【详解】（1）以设计速度80km/h行驶时，通过的时间最短，车辆通过该路段至少需要的时间 （2）物体重力 架桥机对重物所做的有用功为 架桥机提升箱梁做功的功率 （3）完全燃烧0.01kg柴油放出的热量 架桥机的热机效率 15．(1)90km/h (2) (3)62.5% 【详解】（1）测试车全程的平均速度 （2）测试车所受的阻力 则测试车克服阻力做功的功率 （3）测试车克服阻力做功为 氢气完全燃烧放出的热量为 则测试车发动机的效率 16．(1)60W (2)60N 【详解】（1）由图可知，连接动滑轮的有效绳子段数，则绳子自由端移动的距离 已知物体运动速度，可得物体运动的时间 已知拉力，拉力做的总功 拉力的功率 （2）水平拉动物体时，克服摩擦力做的功为有用功，已知摩擦力，则有用功 总功等于有用功与所有额外功之和，已知绳重及摩擦产生的额外功，则克服动滑轮重力做的额外功 动滑轮移动距离等于物体移动距离，因此动滑轮的重力 17．(1) (2) (3) 【详解】（1）扫地机器人的速度 （2）机器人工作时牵引力 （3）工作时牵引力的功率 18．(1)3.5m/s (2) (3)78% 【详解】（1）已知索道线路斜长，单程运行时间 根据平均速度公式，得缆车在索道上运行的平均速度 （2）两位游客总质量 游客在水平缆车上站立，对缆车的压力等于自身总重力。根据重力公式，总压力 每位游客双脚站立，总接触面积 根据压强公式，得 （3）缆车的总质量 根据克服重力做功公式，则 电动机的额定功率 实际功率为额定功率的70%，因此实际功率 根据功率公式变形得 其中有用功是提升缆车和游客克服重力所做的功，总功是电动机做的功，机械效率的计算公式为 则 19．(1)48J (2) (3)15W 【详解】（1）机器人总重力为 由题意可知，机器人所受的阻力为 阻力做功 （2）机器人静止在水平地面，对地面的压力等于自身重力，即 机器人静止时对水平地面的压强为 （3）由图像可知，当牵引力时，速度，此时牵引力的功率为 答案第2页，共11页 答案第1页，共11页 学科网（北京）股份有限公司 $