功和功率計算題

1、一、計算題1、節(jié)能電動車為人類提供了綠色交通服務(wù)，某國產(chǎn)品牌電動汽車是一款高速純電動轎車，其質(zhì)量為 1.2t,每個輪子與地面的接觸面積為 0.025m2,當(dāng)它以 90km/h 的速度在乎直路面上勻速行駛時，受到的摩擦阻力為 2500N.(g=10N/kg)求：(1)電動轎車對路面的壓強是多大？(2)電動轎車在平直路面上沿直線勻速行駛時，電動機的牽引力是多大？(3)當(dāng)電動轎車以時速 108km/h 勻速行駛時，功率多大？2、如圖甲所示，重 500N 的小車受到 80N 的水平推力，在水平地面上做直線運動，具距離隨時間變化的圖像如圖乙所示.(1)小車運動的速度多大？(2)10s 內(nèi)重力對小車做了多

2、少功？(3)10s 內(nèi)人對小車做多少功？功率是多大？3、據(jù)報道，中國柏洋首屆全國山地自行車邀請賽于 2015 年 4 月在福建省山地自行車訓(xùn)練基地舉行。質(zhì)量為 50kg 的小民用如圖所示的山地自行車參加比賽，其相關(guān)數(shù)據(jù)見下表：(1)計算比賽中的山地自行車對地面的壓強。(2)若小民 10min 內(nèi)在某路段勻速騎行 6km。該路段阻力為總重力的 0.02 倍，求小民完成此路段比賽，動力所做的功。(3)求小民此路段的騎行功率。4、如圖甲所示的地面清潔機器人，質(zhì)量為 3kg,要求對水平地面壓強不超過 3000Pa,機器人在水平地面運動時，所受推力與速度關(guān)系如圖乙所示.(g 取 10N/kg).求：(1

3、)該機器人與水平地面的接觸面積至少多少 m2?(2)該機器人所提供的水平推力為 300N 時，勻速直線運動 2s 能通過多遠(yuǎn)路程？此時水平推力做了多少功？(3)該機器人在水平地面上以 0.5m/s 速度勻速直線運動時，水平推力的功率是多大？5、(8 分)如圖甲所示，正方體石料在鋼絲繩拉力作用下，從水面上方以恒定不變的速度緩慢下降，直至沒入水中。圖乙是鋼絲繩拉力 F 隨時間 t 變化的圖像。(g 取 10N/Kg,”=1.0X103Kg/m3)。求：石料全部沒入水中時受到的浮力。石料的體積。石料浸沒后鋼絲繩拉力的功率6、在打撈海底沉船時，常用水下機器人潛入水下打撈船上物品，已知 p 海水=1.0

4、 x103kg/m3.(g取 10N/kg)(1)機器人在水下 70m 處受到海水產(chǎn)生的壓強是多大？(2)某時刻機器人在水下用豎直向上的力舉著體積為 0.02m3、密度為 2.7X103kg/m3的物體靜止不動，求該力的大小.(3)若機器人在水下運動時，所受海水阻力與速度的關(guān)系如圖所示，求機器人在水下以 0.5m/s 的水平速度勻速運動時，機器人水平推進力的功率.7、如圖 15 所示是我國自主研制的新型氣墊兩棲登陸艇。該艇滿載后的總質(zhì)量為 2.0X105kgo在一次測試中，登陸艇在水中勻速直線行駛 1200m,所用的時間為 40s,若受到的阻力始終為2.0 x105N(g 取 10N/kg,p

5、7K=1.0 x103kg/m3),求：(1)登陸艇滿載漂浮在水上時排開水的體積；(2)登陸艇在測試中的行駛速度；(3)登陸艇在測試中牽引力的功率。8、星期天，小強同學(xué)參加社區(qū)舉辦的“體驗日”活動中，體驗了一回送水工的工作，將一桶 20L 的飲用桶裝水搬到五樓的張爺爺家.求：(g=10N/kg,1L=1x103m3)(1)桶中水的質(zhì)量是多少？(2)小強同學(xué)質(zhì)量為 40kg,桶重不計，每只腳與地面接觸面積約 0.025m2,當(dāng)他扛起這桶水(3)小強同學(xué)將水從一樓搬到 12m 高的五樓用時 2min，小強對水做功的平均功率是多少?9、江西有名的汽車品牌江鈴汽車由 1968 年成立的江西汽車制造廠發(fā)

6、展而來，經(jīng) 40 多年的發(fā)展，它已成為中國最大的汽車生產(chǎn)廠家之一，并進入世界著名商用汽車大公司行列。江鈴“全順牌”汽車，在贛粵高速公上以 30m/s 的速度勻速直線行駛，所受的阻力是 2.0X103N。求：(1)汽車 5min 內(nèi)行駛的路程。(2)行駛 5min 汽車牽引力做的功和功率。10、重量為 200N 的物體受到 50N 的水平拉力作用，1min 內(nèi)在水平方向上勻速移動了 120m。求：(1)重力對物體所做的功；(2)拉力對物體所做的功及拉力的功率。11、 一輛載重卡車連同貨物一起的總質(zhì)量 m=4.5X103kg,在 F=4.0X103N 的牽引力作用下在平直公路上做勻速直線運動，lm

7、in 內(nèi)行駛了 900m,(取 g=10N/kg)求：(1)卡車連同貨物受到重力的大??；(2)卡車受到阻力的大小(3)牽引力做功的功率12、如圖是我國新型氣墊登陸船，該船滿載后的總質(zhì)量為 160t.(1)一艘滿載的氣墊船停在水平地面上時，與地面間的總接觸面積為 80m2,那么它對地面的壓強為多少 Pa?(g=10N/kg)(2)氣墊船以 30m/s 的速度在湖面上做勻速直線運動時，若受到的阻力始終為 7.2X104N,那么推力的功率為多少？13、公交公司最近更換了一批新型混合動力公交車，在進行新車測試時獲得的一些數(shù)據(jù)如下：新型公交車總質(zhì)量為 4x103kg,輪胎與地面總接觸面積為 0.4m2,

8、車勻速行駛時所受阻力是車總重的 0.5 倍，公交車在牽引力作用下在平直公路上勻速行駛，2min 內(nèi)行駛了 1200m(g 取10N/kg,忽略司機的質(zhì)量)。求：(1)公交車靜止時對水平地面的壓強；(2)公交車在 2min 內(nèi)牽引力做功的功率。14、2011 年 4 月 12 日，英國倫敦展出了新研發(fā)的“偵探獵犬”超音速汽車，如圖所示。該車功率極大，最大車速能達到 1609km/h,創(chuàng)造了短期內(nèi)無法超越的世界紀(jì)錄。在一次測試中，“偵探獵犬”以 400m/s 的速度勻速直線行駛了 2000m,受到水平方向的阻力為 2X105N。問：在測試過程中，(1)汽車受到水平方向的牽引力是多少？(2)汽車牽引

9、力所做的功和功率分別是多少？15、一輛轎車在平直的高速公路上勻速行駛 1.8km，若轎車行駛過程中所受到的阻力為 1600N,轎車上的速度表如圖所示.求：(1)在此過程中汽車的牽引力所做的功是多少 J?(2)該車行駛過程中的功率是多少 W?16、健身拉力器結(jié)構(gòu)如圖 11 所示.用 250N 的拉力向下拉動拉桿，使 20kg 的配重物在 2s 內(nèi)勻速升高 40cm.不計拉桿和繩的重力，g 取 10N/kg.求：(1)配重物的重力；(2)2s 內(nèi)配重物運動的速度；(3)此過程中拉力做功的功率。17、水平地面上有一個質(zhì)量為 80kg 的箱子，小剛用 70N 的水平推力使它在 3s 內(nèi)勻速前進了3.6

10、m,此后小剛停止推箱子，箱子又經(jīng)過 1s 向前滑動了 72cm 停下來，緊接著他又用 100N 的水平推力推著箱子快速前進了 10m,用時 4so 請問：(1)箱子與水平地面間的滑動摩擦力是多大？(2)小剛對箱子一共做了多少功？(3)在箱子運動的整個過程中，小剛對箱子做功的功率是多少？18、某型號汽車發(fā)動機的額定功率為 6X104W,在水平路面上勻速行駛時受到的阻力是 1800N.在額定功率下，當(dāng)汽車勻速行駛時，求：(1)發(fā)動機所提供的牽引力大?。?2)行駛速度的大??；(3)行駛 5min 時，牽引力所做的功.19、某校學(xué)生乘校車到校外的考點參加中考。校車與學(xué)生的總質(zhì)量為 8000kg,車輪與

11、地面的接觸總面積為 0.25m2。該校車在某段平直公路上勻速行駛 9km,用時 15min。(g 取 10N/kg)。求：(1)校車對水平地面的壓強；(2)若發(fā)動機的功率為 60kw,求發(fā)動機的牽引力。20、圖示是部分中小學(xué)投入使用的新型安全校車.(1)若校車和學(xué)生總質(zhì)量為9000kg,車輪與地面的接觸總面積為0.15m2,則校車靜止在水平路面上時對路面的壓強是多大？(2)若此校車以 12m/s 的速度在一段平直路面勻速行駛 10min,此過程中校車受到的牽引力是 4000N,校車發(fā)動機牽引力的功率為多大?21、某同學(xué)用如圖 12 所示的裝置勻速提升重力為 200 牛的物體，滑輪重力和摩擦不計

12、，若物體在 2 秒內(nèi)勻速上升 0.6 米，求：(1)拉力做的功 W;(2)拉力的功率 P。22、某型號汽車發(fā)動機的額定功率為 6X104W,在水平路面上勻速行駛時受到的阻力是 1800N.在額定功率下，當(dāng)汽車勻速行駛時，求：(1)發(fā)動機所提供的牽引力大小.(2)行駛速度的大小.(3)行駛 5min 時，牽引力所做的功.23、利用電動升降臺，用 60s 把 300kg 的重物勻速提升 10m.求這過程中：(1)升降臺對重物做的功.(2)升降臺對重物做功的功率.24、某商店售貨員把長大約 1m 的木板搭在臺階上，將冰柜沿斜面推上臺階，如果售貨員沿斜面的推力為 200N,臺階高度為 0.4m,求：(

13、1)售貨員推冰柜做了多少功？(2)如果把冰柜推上臺階用了 10s,那么推力做功的功率是多少？25、一天，小明騎電動自行車以 5m/s 的速度勻速行駛在攔海大堤上，大堤全長 6000m,電動自行車牽引力的功率為 0.15kW,求：(1)該同學(xué)通過大堤全程所需的時間.(2)電動自行車通過大堤全程牽引力所做的功.(3)電動自行車的牽引力.二、填空題26、工人用力 F 水平推重為 200N 的物體，在 4s 內(nèi)水平推力 F 與物體沿力的方向移動的距離s 之間的關(guān)系如圖所示.在這過程中，水平推力做的功為J,推力做功的功率為 W.27、某次跳傘時，一運動員重為 600N,接近地面時，可認(rèn)為是豎直向下做勻速

14、直線運動，當(dāng)運動員離地面 12m 時速度為 3m/s,則運動員從此處落到地面所用的時間是 s,這 12m 內(nèi)重力對運動員做的功是 J.28、如圖 8 所示，舉重運動員在 2s 內(nèi)把 1500N 的杠鈴勻速舉高了 2m,在空中停留了 3s,運動員對杠鈴做了 J 的功，做功功率是 Wo29、正常人的心臟推動血液流動的功率約為 1.5W，表示的物理意義是;那么在 100s內(nèi)心臟做 J;如果 g=10N/kg,這些功可把一個質(zhì)量為 60kg 的人勻速舉高m.31、小剛要鋸開厚度均勻的木板，每拉一次，據(jù)條移動的距離為 0.3m,所用的力為 180N,連續(xù)拉鋸 50 次用了 1min,這個過程中小剛做功為

15、 J,功率是 W32、重 500N 的物體，在 100N 的水平拉力作用下，沿水平地面以 0.5m/s 的速度勻速運動10s,在這個過程中，重力所做功的功率是 W,拉力所做功的功率是 W.33、小強推著小車，30s 內(nèi)在水平地面上勻速前進了 15m，則小車的速度為 m/s.如果水平推力為 10N,在此過程中小強對小車做的功為 J,功率為 W.34、重為 100 牛的物體，受到 20 牛的水平拉力，在水平面上勻速前進 15 米，所用時間是0.5min,則重力做功為 J,拉力做功為 J,拉力的功率是 W.35、 小強推著重為 50N 的小車， 在 10S 內(nèi)沿水平地面勻速前進了 15m,如果水平推

16、力為 10N,在此過程中，重力對小車所做的功為 J 小強對小車做的功為 J,功率為 W.37、在水平地面上，小明用 100N 的水平推力推動重為 150N 的箱子，8s 內(nèi)前進了 12m,這個過程中，木箱所受重力對木箱做功為 J,小明對木箱做功為 J,做功的功率為 W.四、綜合題39、如圖所示，我國自行設(shè)計的“海鷗 300”輕型水陸兩棲飛機，其總質(zhì)量為 4000kg,g 取 10N/kg.求:(1)飛機的重力.(2)飛機停在水面時，排開水的體積.(3)若飛機在空中以 100m/s 的速度水平勻速飛行時，受到的阻力為飛機重力的 0.1 倍，則飛機發(fā)動機的功率是多少？40、 如圖 23 所示， 質(zhì)

17、量為 40kg 的小明同學(xué)騎著一輛質(zhì)量為 10kg 自行車在平直公路上勻速行駛， 在 5min內(nèi)行駛了 1500m 的路程.求：(1)在這個過程中重力做功多少？(2)若小明騎車時受到的阻力為 50N,在 5min 內(nèi)小明騎車的功率是多大?、計算題1、解：（1）電動轎車對地面的壓力:F=G=mg=1.2x103kgxi0N/kg=1.2X104N,受力面積:S=0.025m2X4=0.1m2,汽車對地面壓強：p=1.2xi05Pa;(2)因汽車在平直路面上勻速行駛，所以，汽車的牽引力 F=f=2500N;(3)電動轎車行駛的速度：v=108km/h=30km/h,牽引力做功功率：P=Fv=250

18、0NX30m/s=7.5X104W.答：(1)電動轎車對路面的壓強是 1.2x105Pa;(2)電動轎車在平直路面上沿直線勻速行駛時，電動機的牽引力為 2500N;(3)當(dāng)電動轎車以時速 108km/h 勻速行駛時，功率為 7.5x104W.【點評】本題考查了學(xué)生對壓強公式、重力公式、功率公式、二力平衡條件的掌握和運用，計算固體壓強時，注意受力面積的計算(四個輪子與地面的接觸面積)，另外功率還可以用 P=Fv 計2、解：(1)由圖表有，v=1.2m/s(2)水平推車主要克服摩擦力做功，并沒有在重力方向上移動距離，故 10s 內(nèi)重力對小車做功為 0J(3)水平推車主要克服摩擦力做功，故 W=Fs

19、=80NX12m=960J功率 P=96W3、解：(1)運動員比賽時的總重力為：G 總=m 總 g=(50kg+10kg)X10N/kg=600N,因為在水平地面，所以對地面的壓力為：F=G 總=600N,車輪和地面的受力面積為：S=4cm2X2=8cm2=8乂10-4m2,運動員比賽時對地面的壓強為：;(2)6km=6000m,因為做勻速直線運動，所以運動員對車的動力為：F=f=0.02G 總=0.02X600N=12N,W=Fs=12NX6000m=7.2X104J;(3)10min=600s運動員的騎行功率為:答：(1)比賽中的山地自行車對地面的壓強為 7.5X105Pa;(2)動力所做

20、功為 7.2X104J;(3)小民此路段的騎行功率為 120W。4、(1)0.01m2;(2)36J;(3)75W試題分析二試題分析二(D 該機器人與水平地面的該機器人與水平地面的壓力；壓力；F 丁丁( (哂哂 73 蚣蚣由由 kFS 可得，該機器人與水平地面的最小接可得，該機器人與水平地面的最小接觸面板觸面板： 異產(chǎn)壓尹工龍異產(chǎn)壓尹工龍、 卻卻加加FaT.Olm(2)由酶由酶可知可知， 該機器人所提供的水平推力為該機器人所提供的水平推力為式式1N時的速時的速度度r=O.6ni與與由由 EE 可得可得，勻速直線運動通過的路程二勻速直線運動通過的路程二 KE)fms22jni,此時水平雄力做的功

21、此時水平雄力做的功：-=FA丸丸 C3由酶可知由酶可知，該機器人在水平地面上以該機器人在水平地面上以。& &沖沖 速度勻速直線運御寸雌力尸速度勻速直線運御寸雌力尸1 沏沏 N,則水平推力的功率；則水平推力的功率；2=尸，尸，1 見見345、(1)1.0X104N;1m3;(3)150W【解析】試題分析：由圖像可知：在空氣中受到的拉力 F1=2.5X104N,浸沒在水中受到的拉力 F2=1.5X104N,因為勻速下降浸沒水中，石料全部浸沒水中受到的浮力 5 浮=51F2=2.5X104N-1.5乂104N=1.0X104N;根據(jù) F 浮=G 排=p 液 V 排 g,石料的體積 V

22、 石=V 排=1m3;石料邊長 l=1m,由圖可知 200s 至 300s 之間石料下降 1m,石料運動的速度 V 石=0.01m/s-石料浸沒后鋼絲繩拉力的功率 P=Fv=1.5X104NX0.01m/s=150W7、【命題立意】本題旨在考查浮力、密度、速度的知識，考查學(xué)生對浮力、密度、速度的計算公式的掌握和應(yīng)用。難度：中偏難【解析】（1）登陸艇滿載漂浮在水面上時有：5 浮=6 物失色球=口】則g登砧蜓滿載時排刪IMc國水機l.Oxkg門M-=2O(hnt：8、解：(1)vP=,jlFv(二二二八二/r2OxItTAx10m/x|0Fi：.水的質(zhì)量 m=pV=1x103kg/m3x20 x1

23、03m3=20kg；（2）小強扛起水后對水平地面的壓力：F=G=mg=（40kg+20kg）x10N/kg=600N,小強雙腳站立，與地面的接觸面積 S=2X0.025m2=0.05m2,對地面的壓強 p=1.2X104Pa；（3）對水做功 W=Gh=mgh=20kgX10N/kgx12m=2400J,做功功率 P=20W;答：（1）桶中水的質(zhì)量是 20kg.（2）當(dāng)他扛起這桶水雙腳站立時，他對水平地面的壓強是 1.2x104Pa.（3）小強對水做功的平均功率 20W.9、解：（1）s=vt=30m/sX5X60s=9X103m（1 分）（2）因汽車勻速直線行駛，所以 F 牽=f 阻=2.0X

24、103N（1 分）W=F 牽 S=f 阻 S=2.0X103NX9X103m=1.8X107J（1 分）P=（1 分）或 P=FV=2.0X103NX30m/s=6X104W（2 分）（只寫答案沒有計算過程不給分）10、根據(jù) W=Fs 得：(1)WGGh200X0J(2)WFFs50X120J6000J根據(jù) p=W/t 得：PF=WF/t=6000/60W=100W11、(1)4.5X104N(2)4X103N(3)6乂104W12、(1)值=喀=160 x10目乂 1。/七=1.6x10F=GP(2)=-=/=2義乂初/皆=2,16乂1O&W41.解解:(1)公交車靜止在水平地面上公

25、交車靜止在水平地面上. .對地面的壓力對地面的壓力/=(；=，產(chǎn)產(chǎn) 4*10%眇眇 lOWk 臚臚 4x10ftN*公公交交車的車的止時時水平地面的止時時水平地面的樂強樂強F4xWN13f 血、血、p-.=t、=1x1(Pa0.4m*公交車在平直公路上勻速行駛?cè)~的牽引公交車在平直公路上勻速行駛?cè)~的牽引力力r0.5xG=0,5x4x104=2x1(PN公交車在內(nèi)牽引力做功的功率公交車在內(nèi)牽引力做功的功率13、p_W=心_2xtOJXx2O()()riiTT12b=2xi(rw14、(1)超音速汽車在測試中勻速直線行駛，所以受到的牽引力和阻力為一對平衡力，牽引力F=f=2X105N。(2)汽車在牽

26、引力的作用下行駛了 2000m，做的功為 W=Fs=2X105NX2000m=4X108J,所用的時間牽引力做功的功率15、試題分析：汽車在勻速行駛時牽引力做功等于克服阻力做力，功率的大小可以由功率的計算公式變形得到，速度 90km/h 要換算成 25m/s,牽引力的大小等于汽車受到的阻力。用 P=Fv 可解釋實際中汽車上坡為什么要減速，在發(fā)動機輸出功率一定的情況下，減速可以增大發(fā)動機的牽引力。功：w=Fs=fs=1600NX1.8X103m=2.88乂106J功率：16、解：(1)G=mg=20kgx10N/kg=200N(2)v=s/t=0.4m/2s=0.2m/s(3)W=FXS=250

27、NX0.4m=100JP=50W17、解：(1)根據(jù)二力平衡 F=f,箱子與水平地面間的滑動摩擦力 f=70N;(2)小剛前 3s 對箱子做的功 W1=FS1=70NX3.6m=252J;中間 1s 箱子由于慣性滑行，小剛沒有做功，W2=0J,最后 4s 小剛對箱子做的功 W3=F3S3=100NX10m=1000J;小剛對箱子一共做的功 W=W1+W2+W3=252J+0J+1000J=1252J;答案：(1)2X105N(2)4X108J8X107W(3)小剛做功的功率 P=W/t=1252J/8s=156.5W答：箱子與水平地面問的滑動摩擦力是 70N;一共做功為 1252J;功率為 1

28、56.5W18、解：(1)由于汽車勻速行駛時，受平衡力的作用，所以牽引力 F=f=1800N.由 P=Fv,得汽車勻速行駛的速度為v=33.3m/s.(3)W=Pt=6X104WX5X60s=1.8X107J.19、解：(1)水平地面受到的壓力 F=G=mg=8000kgX10N/kg=8X104N校車對地面壓強(2)根據(jù)發(fā)動機的做的功 W=Pt=60X103wX900s=5.4X107J根據(jù) W=Fs 發(fā)動機的牽引力(或校車運動的時間 t=15min=0.25h,校車的平均速度為由 1 分)發(fā)動機的牽引力20、(1)F=G=mg=9000kgX10N/kg=90000N2 分p=F/s=90

29、000N/0.15m2=600000Pa1 分P=Fv=4000NX12m/s=48000W方法S=vXt=12m/s義600s=7200m1 分W=Fs=4000NX7200m=2.88乂107J1 分P=W/t=2.88X107J/600s=48000W1 分21、（1）F=G/2=200 牛/2=100 牛 2 分W=FS=100 牛 X2X0.6 米=120 焦 1 分(2)P=W/t=120 焦/2 秒=60 瓦 1 分22、解：(1)由于汽車勻速行駛時，受平衡力的作用，所以牽引力 F=f=1800N.由 P=Fv,得汽車勻速行駛的速度為v33.3m/s.(3)W=Pt=6X104W

30、X5X60s=1.8X107J.23、【解析】試題分析：(1)知道重物的質(zhì)量，利用 G=mg 求升降臺對重物做的功；(1)又知道做功時間，利用 P=求升降臺對重物做功的功率.(2)G=mg=300kgx9.8N/kg=2940N,W=Gh=2940NX10m=29400J;(3)P=490W.考點：功的計算；功率的計算點評：本題考查了學(xué)生對功的公式、功率公式的掌握和運用，提升重物做功要利用好公式W=Gh=mgh24、解析解析本題求解機械功和功窣本題求解機械功和功窣，按照功的概念按照功的概念，功等于力乘以在力的作用下通過的距離功等于力乘以在力的作用下通過的距離，將玳柜推上臺將玳柜推上臺階，推力為階，推力為加工，加工，與斜面相平行，所以在推力的方向上冰柜通過的距離應(yīng)該為與斜面相平行，所以在推力的方向上冰柜通過的距離應(yīng)該為 5 5。第二問求功率則根。第二問求功率則根據(jù)據(jù) P=3 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入即可求出。將有關(guān)數(shù)據(jù)代入即可求出。解=??？2QQNXM2Q0J（2）產(chǎn)靜尸200J/10折2州25、1200s1 分(2)180000J.2 分(3)30N2 分二、填空題26、12030【解析】水平推力做的功為 W=Fs=60NX2m=120J,功率為 P=30W.27、47200【解析】落地所用時間