2025年中考物理二輪復習解答題專項集訓：功與機械能

第36頁（共36頁）2025年中考物理復習解答題專項集訓之功與機械能一．解答題（共21小題）1．（2024?冷水灘區(qū)校級模擬）木塊在兩端開口且足夠長的豎直筒中自由釋放可向下做勻速直線運動；若木塊在其右側質量為5千克的物體牽引下則可向上做勻速直線運動（繩子質量及滑輪與轉軸、繩子間的摩擦均忽略不計），如圖所示。問：（g取10N/kg）（1）當右側物體剛落地時木塊所受到的摩擦為的方向為。（2）若右側物體下落20厘米時其重力做的功為J。2．（2024?江寧區(qū)校級三模）如圖所示是世界最長的跨海大橋——港珠澳大橋。它是世界總體跨度最大、鋼結構橋體最長、海底沉管隧道最長的跨海大橋。（1）圖中右上角為貨車限速標志，標有數(shù)字“80”，它表示的含義是；若某貨車勻速行駛了9km，耗時10min，則該貨車行駛的速度為多少米每秒？（2）該貨車停在水平地面上繳費時，若車的總質量為1.5t，輪胎與地面的總接觸面積為600cm2，則它對地面的壓強是多少？（3）若該貨車在公路上以70kW的功率行駛10min，它的發(fā)動機做了多少功？3．（2024?閻良區(qū)校級二模）隨著夏天的到來氣溫的升高，天氣越來越熱，相關部門采取以灑水車在全市各主次干道不間斷灑水作業(yè)，灑水能一定程度上降低外面地面溫度，給外面世界帶來一絲涼意。如圖﹣1所示為一輛灑水車，其空載時的質量為10t，它配備了一個體積為10m3的水箱。水箱底部有一個排水孔，排水孔蓋子面積約為100cm2。（，g取10N/kg）（1）空載時，灑水車對水平路面的壓力多大？（2）當水箱中水的深度為1m時，排水孔蓋子受到的壓力約為多大？（3）灑水車空車直線行駛時，某段時間內的s﹣t圖象如圖﹣2所示，這段時間內其所受阻力為800N，則這段時間內灑水車牽引力的功率多大？（4）如圖﹣1所示，當灑水車在水平路面上勻速行駛并不斷向外灑水時，灑水車發(fā)動機的輸出功率如何變化？為什么？4．（2024?定遠縣校級模擬）在濟陽區(qū)開展的全民健身運動中，某同學利用如圖所示裝置來鍛煉關節(jié)功能，重物的質量為3kg，若小腿拉繩使重物在3s內勻速上升0.5m，試求：（g＝10N/kg）（1）小腿對重物的拉力？（2）小腿對重物做的功？（3）小腿拉重物的功率？5．（2024?肥東縣校級三模）雜技表演在我國具有悠久的歷史。如圖1所示為雜技“頂竿”表演，甲站在地面上，肩上頂著一根豎直竹竿，在某段表演過程中，質量為55kg的乙先用5s的時間沿竹竿勻速向上爬4m，然后甲頂著乙在水平地面上緩慢行走2m（已知在行走過程中，乙相對于竹竿靜止且高度不變）。求：（1）在圖2中畫出乙沿竹竿上爬時在豎直方向的受力示意圖；（2）這段表演過程中，乙克服重力所做的功和功率。6．（2024?瑯琊區(qū)校級二模）健腹輪是一種健身器材，使用時可將膝蓋跪在墊上，雙手緊握健腹輪手柄，向前推動健腹輪至身體貼近水平地面，然后回收歸位，反復操作，如圖甲所示。（1）體重500N的人，身體從狀態(tài)1到狀態(tài)2的過程中，其重心下降20cm，則重力做功為多少？（2）小麗每分鐘可以做30個這樣的運動，每次重心上升和下降的高度相同，完成一個運動要做功兩次，則她每分鐘健身時做功的平均功率是多少？（3）在身體從狀態(tài)1到狀態(tài)2的過程中，輪內的彈性鋼圈因形變而繞緊，在從狀態(tài)2恢復到狀態(tài)1時，繞緊的鋼圈會自動恢復到原來的狀態(tài)，讓人體自動回彈。圖乙是兩種彈性鋼圈使用過程中彈性勢能的變化圖，結合圖中信息進行分析，體重較大的人更適合安裝（選填“A”或“B”）型鋼圈。7．（2024?沂南縣一模）智能機器正在進入我們的生活，為人們提供高效、精準的服務。全自動掃拖一體機器人既可以掃地，也可以拖地。在某公司大廳內，小明用手機中的秒表記錄了該款掃拖一體機勻速直線行駛20m距離所用的時間為100s。（1）該款掃拖一體機勻速直線行駛的速度是多少m/s？（2）機器人掃地過程中，若在1×103s內總共做了2.4×104J的功，則機器人做功的功率是多少W？（3）機器人底部構造如圖所示，兩塊面積均為1.8×102cm2的抹布在升降模組控制下，下降并壓迫地面，利用兩塊抹布旋轉擦洗和加壓拖地。機器人在瓷磚地面上拖地時，兩塊抹布對瓷磚地面的壓力為12N，兩塊抹布對瓷磚地面的壓強是多少Pa？8．（2024?中山市校級模擬）如圖所示是我國自主設計建造的首艘彈射型航空母艦——福建艦。該航母滿載時的排水量約8.4×104t，可搭載60架艦載機。航母的動力是由蒸汽輪機提供，航母以15m/s的速度勻速直線航行54km，蒸汽輪機的功率為1.0×105kW，g取10N/kg，求該航母：（1）航行的時間是多少？（2）滿載時所受重力的大??？所受浮力的大小和方向？（3）在該航行的時間內，蒸汽輪機做的功是多少？9．（2024?溆浦縣校級模擬）2023年10月11日，我國首艘氫燃料電池動力示范船“三峽氫舟1”號，在湖北宜昌三峽游客中心（九碼頭）完成首航，這標志著氫燃料電池技術在內河船舶應用實現(xiàn)零的突破?！叭龒{氫舟1”號為鋼鋁復合結構，全長49.9米、型寬10.4米、型深3.2米，最大排水量達到490噸。氫燃料電池額定輸出功率可達500千瓦，最高航速可達到28千米每小時。交付投用后，該船將用于三峽庫區(qū)和三峽大壩至葛洲壩兩壩間的交通、巡查、應急等工作，全程零排放、零污染。（1）此次自主研發(fā)的“三峽氫舟1”號，通過綠色氫能技術，對長江大保護及內河航運綠色低碳發(fā)展具有重要示范意義、與傳統(tǒng)的燃油工作船相比，使用氫氣為燃料的優(yōu)點有。（寫出一種即可）（2）“三峽氫舟1”航行于水面，達到最大排水量時，受到的浮力有多大？（3）“三峽氫舟1”以500kW為恒定功率，按最高航速勻速行駛84km，所做的功是多少？（不考慮水流速度）10．（2024?龍亭區(qū)校級一模）如圖是一款爬繩機，這款爬繩機可以不消耗人的體能，輕松攀爬、下降，可用于消防救援、礦井救援及橋梁檢測維修等等。爬繩機的質量為10kg，靜止在水平地面上時與地面的接觸面積為0.1m2。在某次爬升中，爬繩機將一個質量為70kg的工人從地面勻速提升12m高，用時1min。（g取10N/kg）求：（1）工人利用爬繩機勻速上升的過程中，機械能（選填“變大”“變小”或“不變”）；（2）爬繩機上升的速度；（3）爬繩機對工人做功的功率大小；（4）爬繩機靜止在水平地面上時，對地面的壓強大小。11．（2024?紫陽縣三模）周末，小明在家和掃地機器人“配合”，完成了一次大掃除。項目指標參數(shù)工作電壓15V電池容量2000mA?h（1）圖中，小明提著水桶在水平地面前行時對水桶（選填“做”或“不做”）功。（2）水桶裝有5kg水，則水的體積是多大？（3）用水桶提水過程中，小明發(fā)現(xiàn)距水桶水面0.2m處的側壁出現(xiàn)一個1cm2的小洞，小明想用面積為2cm2的膠塊從內側堵住小洞，此時水對小洞的壓強和水對膠塊的壓力各為多大？（g取10N/kg）（4）小明家的掃地機器人具有主動躲避障礙物、自動吸塵、自動返回充電等諸多功能，其銘牌上的部分參數(shù)如圖﹣2所示。掃地機器人在水平地面上打掃的過程中，某段時間以0.5m/s的速度做勻速直線運動，當掃地機器人的供電系統(tǒng)檢測到電池容量低至10%，掃地機器人開始自動返回充電。若返回過程中，所剩余電池容量的40%用于克服阻力做功。（掃地機器人在水平地面上運動的過程中，所受的阻力恒為20N）①機器人某段時間以0.5m/s的速度做勻速直線運動，該段時間內牽引力的功率是多大？②為確保機器人能順利返回充電，需要充電時離充電座最遠距離為多少？12．（2024?禮泉縣二模）電動清掃車以其環(huán)保、高效等優(yōu)點，在創(chuàng)建衛(wèi)生城市中大顯身手。如圖為一電動清掃車正在工作時的情景。（1）清掃車工作過程中，車內的駕駛員認為自己是靜止的，選擇的參照物是；清掃車勻速轉彎時，處于（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)。（2）清掃車停在水平路面上，總質量為800kg，清掃刷與路面不接觸，輪胎與路面總接觸面積為0.04m2，車對路面的壓強為多少？（g取10N/kg）（3）清掃車完成任務后（總質量為800kg），在平直道路上以5m/s的速度勻速直線行駛，經(jīng)10min到達垃圾處理站，行駛過程中車所受阻力大小恒為總重的0.05倍，則清掃車牽引力做的功為多少？13．（2024?來安縣二模）2024年4月7日，中國民航局在廣州正式頒發(fā)全球首張無人駕駛載人航空器生產(chǎn)許可證。如圖所示，該飛行器最大設計速度為130km/h，最大航程30km，最大起飛重量600kg，O為其重心位置，g取10N/kg。（1）請你畫出該飛行器懸浮在空中時的受力示意圖；（2）若該飛行器以最大起飛重量豎直上升10km，求其克服重力做的功。14．（2024?東方二模）多功能抑塵車利用高壓原理向空氣中噴灑顆粒格外細小的水霧，除去空氣中過多的塵埃。東方市環(huán)衛(wèi)部門購置的抑塵車空車質量為10t，它配備了一個容積為10m3的水箱，（，g＝10N/kg）求（1）抑塵車自重多少？（2）滿載時，若抑塵車車輪與地面的總接觸面積為0.4m2，則它靜止時對水平地面的壓強為多大？（3）如圖所示，當抑塵車在水平路面上勻速行駛并不斷向外噴水時，抑塵車的動能如何變化？為什么？15．（2024?秦都區(qū)二模）如圖所示是中國迄今研制的最大直徑盾構機“京華號”，整機長度150m，總質量4300t，最大開挖直徑達16.07m。它的工作原理類似于穿山甲挖洞，頂端裝有巨型刀盤，相當于穿山甲鋒利的前爪用于挖土、粉碎石塊。（1）盾構機前部的刀盤上有很多刀片，轉動時能輕易切入泥土、巖石，且各刀片都呈尖利的形狀，這是通過的方法來增大壓強。（2）已知“京華號”掘進速度約為8.3×10﹣4km/h，距離一天收工時間還剩1h15min，通過計算請你判斷盾構機當天剩余時間里不停地工作，還能前進多少米？（結果保留小數(shù)點后兩位）（3）根據(jù)相關資料顯示，“京華號”盾構機推進效率達60%左右，該參數(shù)是指發(fā)動機傳遞給盾構機的推進功率與其產(chǎn)生的總機械功率之比。已知“京華號”的總功率為11000kW，若該盾構機每天24h不停地工作，則“京華號”盾構機的最大推進力是多少時才能滿足每天挖掘20m的要求？16．（2024?江西模擬）如圖所示，這是我國自主研發(fā)的一款水陸兩棲車，它是一種結合了車與船的雙重性能的特種車輛，既可以像汽車一樣在陸地上行駛，又可以像船一樣在水上浮渡。該車滿載質量為3t。（g取10N/kg，）（1）該車滿載行駛時對水平地面的壓強為1.5×105Pa，求車輪與地面接觸的總面積；（2）求該車滿載在水中浮渡時車體浸入水中的體積；（3）當該車滿載在水上勻速直線行駛2km時，受到的阻力恒為3600N，求此過程牽引力做的功；（4）該車為什么要有這么多車輪？請你分析其中的物理原理。17．（2024?商水縣三模）老君山位于河南省洛陽市欒川縣，原名景室山，是國家5A級旅游景區(qū)。老君山風景區(qū)內中靈索道全長約2700m，高差約900m，乘坐這條索道，從靈官殿直達中天門服務區(qū)，可盡情領略老君山的自然風光。假設單個纜車滿載時所受的總重力為3000N。（1）游客乘坐中靈索道纜車勻速上山的過程中，纜車的動能，重力勢能，機械能。（選填“增大”“減小”或“不變”）（2）若單個纜車與索道的接觸面積為0.0025m2，則單個纜車滿載時，索道上掛纜車處的鋼索承受的壓強是多少？（3）若單個纜車滿載時從索道最高處運行到最低處，用時10min，則單個纜車滿載時所受的總重力做功的功率是多少？18．（2024?合陽縣一模）如圖所示是一種電動平衡車，其質量為10kg，在水平地面上靜止時輪胎與地面總的接觸面積為40cm2，小明站立在車上通過身體的前傾和后仰實現(xiàn)駕駛。（g取10N/kg）（1）以平衡車為參照物，駕駛平衡車前進的小明是（選填“靜止”或“運動”）的。（2）平衡車靜止放置在水平地面時對水平地面的壓強是多少？（3）小明駕駛平衡車在水平路面以5m/s的速度沿直線勻速行駛了1min，若該車受到的牽引力恒為100N，求此過程中平衡車牽引力做的功和功率是多少？19．（2024?安徽模擬）如圖所示，甲為某商場中的階梯式電梯，已知電梯斜面的傾角θ為30°，斜面長度為10m，質量為60kg的小明隨電梯一起勻速從一樓上升到二樓（不計空氣阻力）。（1）將小明看成一個有質量的點，如圖乙所示。請在圖乙中畫出小明隨電梯一起勻速從一樓上升到二樓的過程中受力示意圖。（2）若電梯沿斜面方向勻速運動的速度為0.5m/s，求10s內電梯對小明所做功的大小。（g取10N/kg）20．（2024?駐馬店三模）如圖所示，現(xiàn)代物流艙內，多臺“地狼”智能機器人頭頂整組貨架旋轉、前進．運送貨物。已知每個“地狼”機器人的質量為25kg，其車輪與地面接觸的總面積為100cm2，當它以最大承重靜止在水平地面上時，對水平地面的壓強為1.25×105Pa。（g取10N/kg）（1）機器人底部的輪子做得很寬大，主要是為了（選填“增大”或“減小”）壓強；（2）該機器人能裝載貨物的最大質量是多少？（3）若某次機器人頂著最大承重的貨物，在水面地面上以2m/s的速度做勻速直線運動時所受的阻力是其總重力的0.2倍，則2min內牽引力做的功為多少？功率為多少？21．（2024?貴州模擬）如圖甲所示水平面AB段光滑，B點右側粗糙，一輕質彈簧左端固定于豎直墻面，用一質量為m1的小木塊P壓縮彈簧至A點時由靜止釋放，木塊離開彈簧后，在粗糙面上移動的距離為s1。若換另一相同底面，質量為m2的小木塊Q（m2＞m1），將彈簧同樣壓縮至A點時由靜止釋放，在粗糙面上移動的距離為s2，彈簧形變均在彈性限度內。試判斷s1和s2的大小關系，并結合功能關系說明理由。

2025年中考物理復習解答題專項集訓之功與機械能參考答案與試題解析一．解答題（共21小題）1．（2024?冷水灘區(qū)校級模擬）木塊在兩端開口且足夠長的豎直筒中自由釋放可向下做勻速直線運動；若木塊在其右側質量為5千克的物體牽引下則可向上做勻速直線運動（繩子質量及滑輪與轉軸、繩子間的摩擦均忽略不計），如圖所示。問：（g取10N/kg）（1）當右側物體剛落地時木塊所受到的摩擦為的方向為豎直向下。（2）若右側物體下落20厘米時其重力做的功為10J?！究键c】功的簡單計算；摩擦力的方向．【專題】應用題；重力、彈力、摩擦力；功、功率、機械效率；應用能力．【答案】（1）豎直向下；（2）10?！痉治觥浚?）物體由于慣性要保持原來的運動狀態(tài)；兩個相互接觸的物體間，要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運動時，在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙物體相對運動的力，這個力是摩擦力。摩擦力方向與物體相對運動方向相反。（2）知道右側物體的質量求出重力，根據(jù)W＝Gh求出做功多少?！窘獯稹拷猓海?）木塊在其右側質量為5千克的物體牽引下向上做勻速直線運動，當右側物體剛落地時，木塊由于慣性還會繼續(xù)豎直向上運動，所以此時木塊受到容器壁豎直向下的摩擦力作用。（2）右側物體的重力：G右＝m右g＝5kg×10N/kg＝50N；右側物體下落20厘米時其重力做的功為：W＝G右h＝50N×0.2m＝10J。故答案為：（1）豎直向下；（2）10?！军c評】本題考查摩擦力方向的判斷、功的計算，正確理解題意是解題的關鍵。2．（2024?江寧區(qū)校級三模）如圖所示是世界最長的跨海大橋——港珠澳大橋。它是世界總體跨度最大、鋼結構橋體最長、海底沉管隧道最長的跨海大橋。（1）圖中右上角為貨車限速標志，標有數(shù)字“80”，它表示的含義是貨車行駛速度不能超過80km/h；若某貨車勻速行駛了9km，耗時10min，則該貨車行駛的速度為多少米每秒？（2）該貨車停在水平地面上繳費時，若車的總質量為1.5t，輪胎與地面的總接觸面積為600cm2，則它對地面的壓強是多少？（3）若該貨車在公路上以70kW的功率行駛10min，它的發(fā)動機做了多少功？【考點】功率的計算；交通標志牌、速度儀盤表問題；壓強的公式的應用．【專題】壓強、液體的壓強；功、功率、機械效率；應用能力．【答案】（1）貨車行駛速度不能超過80km/h；該貨車行駛的速度為15m/s；（2）它對地面的壓強是2.5×105Pa；（3）發(fā)動機做的功是4.2×107J?！痉治觥浚?）貨車限速標志表示貨車行駛最大速度；根據(jù)v＝得到該貨車行駛的速度；（2）根據(jù)F＝G＝mg得到對地面的壓力，根據(jù)p＝得到它對地面的壓強；（3）根據(jù)W＝Pt得到它的發(fā)動機做的功?！窘獯稹拷猓海?）貨車限速標志，標有數(shù)字80，它表示的含義是：貨車行駛速度不能超過80km/h，則貨車行駛的速度；（2）貨車對地面的壓力F＝G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，輪胎與地面的總接觸面積S＝600cm2＝0.06m2，則它對地面的壓強；（3）由可得，發(fā)動機做的功W＝Pt＝70×103W×10×60s＝4.2×107J。故答案為：（1）貨車行駛速度不能超過80km/h；該貨車行駛的速度為15m/s；（2）它對地面的壓強是2.5×105Pa；（3）發(fā)動機做的功是4.2×107J?！军c評】本題考查速度、壓強和功的計算，屬于綜合題。3．（2024?閻良區(qū)校級二模）隨著夏天的到來氣溫的升高，天氣越來越熱，相關部門采取以灑水車在全市各主次干道不間斷灑水作業(yè)，灑水能一定程度上降低外面地面溫度，給外面世界帶來一絲涼意。如圖﹣1所示為一輛灑水車，其空載時的質量為10t，它配備了一個體積為10m3的水箱。水箱底部有一個排水孔，排水孔蓋子面積約為100cm2。（，g取10N/kg）（1）空載時，灑水車對水平路面的壓力多大？（2）當水箱中水的深度為1m時，排水孔蓋子受到的壓力約為多大？（3）灑水車空車直線行駛時，某段時間內的s﹣t圖象如圖﹣2所示，這段時間內其所受阻力為800N，則這段時間內灑水車牽引力的功率多大？（4）如圖﹣1所示，當灑水車在水平路面上勻速行駛并不斷向外灑水時，灑水車發(fā)動機的輸出功率如何變化？為什么？【考點】功率的計算；根據(jù)重力公式計算壓力大??；根據(jù)F＝ps求壓力大?。緦ｎ}】壓強、液體的壓強；功、功率、機械效率；應用能力．【答案】（1）空載時，灑水車對水平路面的壓力為1×105N；（2）當水箱中水的深度為1m時，排水孔蓋子受到的壓力約為100N；（3）這段時間內灑水車牽引力的功率為8000W；（4）當灑水車在水平路面上勻速行駛并不斷向外灑水時，灑水車發(fā)動機的輸出功率減小，因為灑水車勻速運動，速度不變，但是灑水過程質量減小，重力減小，所受的阻力減小，則牽引力減小，功率減小。【分析】（1）根據(jù)F＝G＝mg得到空載時，灑水車對水平路面的壓力；（2）根據(jù)p＝ρ水gh得出水對箱底的壓強，根據(jù)F＝pS得出排水孔蓋子受到的壓力；（3）由圖可知汽車做勻速直線運動，由此可知F牽＝F阻＝800N，由s﹣t圖象可知灑水車速度，利用P＝＝Fv可求得這段時間內灑水車牽引力的功率；（4）利用P＝＝Fv分析當灑水車在水平路面上勻速行駛并不斷向外灑水時，灑水車發(fā)動機的輸出功率變化?！窘獯稹拷猓海?）空載時，灑水車對水平路面的壓力F＝G＝mg＝10×103kg×10N/kg＝1×105N；（2）當水箱中水的深度為1m時，水對箱底的壓強為，排水孔蓋子受到的壓力約為；（3）由圖可知汽車做勻速直線運動，且速度為，由于車水平方向受到的牽引力和阻力是一對平衡力，牽引力大小為F牽＝F阻＝800N，這段時間內速度則這段時間內灑水車牽引力的功率為（4）根據(jù)因為灑水車勻速運動，速度不變，但是灑水過程質量減小，重力減小，對路面壓力減小，所受的阻力減小，則牽引力減小，功率減小。答：（1）空載時，灑水車對水平路面的壓力為1×105N；（2）當水箱中水的深度為1m時，排水孔蓋子受到的壓力約為100N；（3）這段時間內灑水車牽引力的功率為8000W；（4）當灑水車在水平路面上勻速行駛并不斷向外灑水時，灑水車發(fā)動機的輸出功率減小，因為灑水車勻速運動，速度不變，但是灑水過程質量減小，重力減小，所受的阻力減小，則牽引力減小，功率減小?！军c評】本題考查了重力公式、液體壓強公式以及功率公式的應用，屬于綜合題。4．（2024?定遠縣校級模擬）在濟陽區(qū)開展的全民健身運動中，某同學利用如圖所示裝置來鍛煉關節(jié)功能，重物的質量為3kg，若小腿拉繩使重物在3s內勻速上升0.5m，試求：（g＝10N/kg）（1）小腿對重物的拉力？（2）小腿對重物做的功？（3）小腿拉重物的功率？【考點】功率的計算；根據(jù)運動狀態(tài)件判斷物體的受力情況；功的簡單計算．【專題】計算題；功、功率、機械效率；應用能力．【答案】（1）小腿對重物的拉力為30N；（2）小腿對重物做的功為15J；（3）小腿拉重物的功率為5W?！痉治觥浚?）因為圖中滑輪是定滑輪，不省力，小腿拉繩的力與物體重力相等；（2）已知重物在3s內勻速上升了0.5m，由W＝Gh可求小腿對重物做的功；（3）根據(jù)P＝可求出小腿拉繩的功率。【解答】解：（1）由定滑輪的特點可知：小腿對重物的拉力F＝G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N；（2）小腿對重物做的功W＝Fs＝30N×0.5m＝15J；（3）小腿對重物做功的功率P＝＝＝5W。答：（1）小腿對重物的拉力為30N；（2）小腿對重物做的功為15J；（3）小腿拉重物的功率為5W?！军c評】本題考查了功、功率的計算，屬于基本內容，比較簡單。5．（2024?肥東縣校級三模）雜技表演在我國具有悠久的歷史。如圖1所示為雜技“頂竿”表演，甲站在地面上，肩上頂著一根豎直竹竿，在某段表演過程中，質量為55kg的乙先用5s的時間沿竹竿勻速向上爬4m，然后甲頂著乙在水平地面上緩慢行走2m（已知在行走過程中，乙相對于竹竿靜止且高度不變）。求：（1）在圖2中畫出乙沿竹竿上爬時在豎直方向的受力示意圖；（2）這段表演過程中，乙克服重力所做的功和功率?！究键c】功率的計算；畫力的示意圖；功的簡單計算．【專題】功、功率、機械效率；應用能力．【答案】（1）見上圖；（2）這段表演過程中，乙克服重力所做的功和功率分別為2200J和440W。【分析】（1）對乙受力分析，然后作出受力示意圖。（2）根據(jù)G＝mg求得乙的重力，根據(jù)W＝Gh求出乙克服重力所做的功，根據(jù)P＝得到乙克服重力做功的功率?！窘獯稹拷猓海?）乙沿竹竿勻速向上爬，受到豎直向下的重力與豎直向上的摩擦力，重力和摩擦力是平衡力，摩擦力f＝G＝55kg×10N/kg＝550N，乙受力示意圖如圖所示：（2）甲頂著乙在水平地面上緩慢行走2m，乙的重力不做功，在此過程中，乙克服重力做的功：W＝Gh＝550N×4m＝2200J，乙克服重力做功的功率為：P＝＝＝440W。故答案為：（1）見上圖；（2）這段表演過程中，乙克服重力所做的功和功率分別為2200J和440W?！军c評】本題考查了力的示意圖、功和功率公式的應用，屬于中檔題。6．（2024?瑯琊區(qū)校級二模）健腹輪是一種健身器材，使用時可將膝蓋跪在墊上，雙手緊握健腹輪手柄，向前推動健腹輪至身體貼近水平地面，然后回收歸位，反復操作，如圖甲所示。（1）體重500N的人，身體從狀態(tài)1到狀態(tài)2的過程中，其重心下降20cm，則重力做功為多少？（2）小麗每分鐘可以做30個這樣的運動，每次重心上升和下降的高度相同，完成一個運動要做功兩次，則她每分鐘健身時做功的平均功率是多少？（3）在身體從狀態(tài)1到狀態(tài)2的過程中，輪內的彈性鋼圈因形變而繞緊，在從狀態(tài)2恢復到狀態(tài)1時，繞緊的鋼圈會自動恢復到原來的狀態(tài)，讓人體自動回彈。圖乙是兩種彈性鋼圈使用過程中彈性勢能的變化圖，結合圖中信息進行分析，體重較大的人更適合安裝A（選填“A”或“B”）型鋼圈?！究键c】彈性勢能的影響因素；功的簡單計算；功率的計算．【專題】功、功率、機械效率；分析、綜合能力．【答案】（1）重力做功為100J；（2）她每分鐘健身時做功的平均功率是100W；（3）A?！痉治觥浚?）根據(jù)W＝Gh求出重力所做的功；（2）求得運動員每分鐘做的總功，利用P＝求得運動員每分鐘健身時做功的平均功率；（3）由圖乙比較AB的彈性勢能的變化圖即可得出結論?！窘獯稹拷猓海?）身重為500N的人身體從狀態(tài)1到狀態(tài)2的過程中重力所做的功W＝Gh＝500N×0.2m＝100J重力所做的功為100J。（2）運動員每分鐘做的總功W總＝2×30×100J＝6000J運動員每分鐘健身時做功的平均功率（3）由圖乙中的彈性勢能的變化圖可知，形變時A型鋼圈彈性勢能更大，具有更強的做功能力，所以在健腹輪中安裝A型鋼圈將使產(chǎn)品具有更強的自動回彈功能，故體重較大的人更適合安裝A型鋼圈。答：（1）重力做功為100J；（2）她每分鐘健身時做功的平均功率是100W；（3）A?！军c評】本題考查了功、功率的計算，這是一道結合學生實際的題目，要學會分析題目所給的圖形，從圖形上找到解題的信息。7．（2024?沂南縣一模）智能機器正在進入我們的生活，為人們提供高效、精準的服務。全自動掃拖一體機器人既可以掃地，也可以拖地。在某公司大廳內，小明用手機中的秒表記錄了該款掃拖一體機勻速直線行駛20m距離所用的時間為100s。（1）該款掃拖一體機勻速直線行駛的速度是多少m/s？（2）機器人掃地過程中，若在1×103s內總共做了2.4×104J的功，則機器人做功的功率是多少W？（3）機器人底部構造如圖所示，兩塊面積均為1.8×102cm2的抹布在升降模組控制下，下降并壓迫地面，利用兩塊抹布旋轉擦洗和加壓拖地。機器人在瓷磚地面上拖地時，兩塊抹布對瓷磚地面的壓力為12N，兩塊抹布對瓷磚地面的壓強是多少Pa？【考點】功率的計算；速度公式的簡單計算；壓強的公式的應用．【專題】功、功率、機械效率；應用能力．【答案】（1）該款掃拖一體機勻速直線行駛的速度是0.2m/s；（2）機器人做功的功率是24W；（3）兩塊抹布對瓷磚地面的壓強是333.3Pa。【分析】（1）根據(jù)v＝得到該款掃拖一體機勻速直線行駛的速度；（2）根據(jù)P＝得到機器人做功的功率；（3）根據(jù)p＝得到兩塊抹布對瓷磚地面的壓強?！窘獯稹拷猓海?）該款掃拖一體機勻速直線行駛的速度是；（2）機器人掃地過程中，若在1×103s內總共做了2.4×104J的功，則機器人做功的功率是；（3）機器人在瓷磚地面上拖地時，兩塊抹布對瓷磚地面的壓強是。答：（1）該款掃拖一體機勻速直線行駛的速度是0.2m/s；（2）機器人做功的功率是24W；（3）兩塊抹布對瓷磚地面的壓強是333.3Pa?！军c評】本題考查速度、功率和壓強的計算，屬于綜合題。8．（2024?中山市校級模擬）如圖所示是我國自主設計建造的首艘彈射型航空母艦——福建艦。該航母滿載時的排水量約8.4×104t，可搭載60架艦載機。航母的動力是由蒸汽輪機提供，航母以15m/s的速度勻速直線航行54km，蒸汽輪機的功率為1.0×105kW，g取10N/kg，求該航母：（1）航行的時間是多少？（2）滿載時所受重力的大??？所受浮力的大小和方向？（3）在該航行的時間內，蒸汽輪機做的功是多少？【考點】功的簡單計算；速度公式的簡單計算；浮力的方向；利用物體的浮沉條件求浮力的大?。緦ｎ}】浮沉的應用；功、功率、機械效率；分析、綜合能力．【答案】（1）航行的時間是1h；（2）滿載時所受重力為8.4×108N，所受浮力為8.4×108N，方向豎直向上；（3）在該航行的時間內，蒸汽輪機做的功是3.6×1011J?！痉治觥浚?）根據(jù)速度公式求出航母航行的時間；（2）福建艦處于漂浮狀態(tài)，所受浮力等于重力；（3）根據(jù)W＝Pt求出在該航行時間內蒸汽輪機做的功。【解答】解：（1）航行的時間是（2）滿載時所受重力為G＝mg＝8.4×104×103kg×10N/kg＝8.4×108N福建艦處于漂浮狀態(tài)，所受浮力的大小為它受到的浮力等于對水對向上和向下的壓力差，方向豎直向上。（3）在該航行的時間內，蒸汽輪機做的功是W＝Pt＝1.0×105×103W×3600s＝3.6×1011J答：（1）航行的時間是1h；（2）滿載時所受重力為8.4×108N，所受浮力為8.4×108N，方向豎直向上；（3）在該航行的時間內，蒸汽輪機做的功是3.6×1011J。【點評】本題考查了浮沉條件、速度公式和功率公式的應用，難度不大。9．（2024?溆浦縣校級模擬）2023年10月11日，我國首艘氫燃料電池動力示范船“三峽氫舟1”號，在湖北宜昌三峽游客中心（九碼頭）完成首航，這標志著氫燃料電池技術在內河船舶應用實現(xiàn)零的突破?！叭龒{氫舟1”號為鋼鋁復合結構，全長49.9米、型寬10.4米、型深3.2米，最大排水量達到490噸。氫燃料電池額定輸出功率可達500千瓦，最高航速可達到28千米每小時。交付投用后，該船將用于三峽庫區(qū)和三峽大壩至葛洲壩兩壩間的交通、巡查、應急等工作，全程零排放、零污染。（1）此次自主研發(fā)的“三峽氫舟1”號，通過綠色氫能技術，對長江大保護及內河航運綠色低碳發(fā)展具有重要示范意義、與傳統(tǒng)的燃油工作船相比，使用氫氣為燃料的優(yōu)點有清潔無污染。（寫出一種即可）（2）“三峽氫舟1”航行于水面，達到最大排水量時，受到的浮力有多大？（3）“三峽氫舟1”以500kW為恒定功率，按最高航速勻速行駛84km，所做的功是多少？（不考慮水流速度）【考點】功的簡單計算；利用阿基米德原理進行簡單計算．【專題】長度、時間、速度；浮力；功、功率、機械效率；分析、綜合能力．【答案】（1）清潔無污染；（2）“三峽氫舟1”航行于水面，達到最大排水量時，受到的浮力為4.9×106N；（3）“三峽氫舟1”以500kW為恒定功率，按最高航速勻速行駛84km，所做的功是1500kW?h?！痉治觥浚?）氫燃料清潔、環(huán)保、無污染；（2）根據(jù)阿基米德原理求出“三峽氫舟1”航行于水面，達到最大排水量時，受到的浮力；（3）根據(jù)速度公式求出行駛時間，根據(jù)W＝Pt求出所做的功。【解答】解：（1）氫氣與氧氣反應后只生成水，對環(huán)境沒有污染，因此，“氫舟1號”的優(yōu)點是清潔無污染；（2）“三峽氫舟1”航行于水面，達到最大排水量時，根據(jù)阿基米德原理可知，“三峽氫舟1”航行于水面，達到最大排水量時，受到的浮力：（3）最高航速可達到28km/h，按最高航速勻速行駛84km，由v＝可知，所用時間：，所做的功：W＝Pt＝500kW×3h＝1500kW?h。答：（1）清潔無污染；（2）“三峽氫舟1”航行于水面，達到最大排水量時，受到的浮力為4.9×106N；（3）“三峽氫舟1”以500kW為恒定功率，按最高航速勻速行駛84km，所做的功是1500kW?h。【點評】本題考查阿基米德原理、速度公式以及功的計算公式的應用，難度不大。10．（2024?龍亭區(qū)校級一模）如圖是一款爬繩機，這款爬繩機可以不消耗人的體能，輕松攀爬、下降，可用于消防救援、礦井救援及橋梁檢測維修等等。爬繩機的質量為10kg，靜止在水平地面上時與地面的接觸面積為0.1m2。在某次爬升中，爬繩機將一個質量為70kg的工人從地面勻速提升12m高，用時1min。（g取10N/kg）求：（1）工人利用爬繩機勻速上升的過程中，機械能變大（選填“變大”“變小”或“不變”）；（2）爬繩機上升的速度；（3）爬繩機對工人做功的功率大??；（4）爬繩機靜止在水平地面上時，對地面的壓強大小?！究键c】機械能的概念；速度公式的簡單計算；壓強的公式的應用；功率的計算．【專題】功、功率、機械效率；機械能及其轉化；分析、綜合能力．【答案】（1）變大；（2）爬繩機上升的速度為0.2m/s；（3）爬繩機對工人做功的功率為140W；（4）對地面的壓強大小為1000Pa?！痉治觥浚?）動能大小的影響因素：質量、速度。質量越大，速度越大，動能越大；重力勢能大小的影響因素：質量、被舉得高度。質量越大，高度越高，重力勢能越大；機械能＝動能+勢能；（2）已知爬繩機上升的高度和時間，根據(jù)速度公式求爬繩機上升的速度；（3）根據(jù)F＝G＝mg計算爬繩機對工人的作用力，工人與爬繩機相對靜止，上升的速度等于爬繩機的速度，根據(jù)P＝＝＝Fv計算爬繩機對工人做功的功率；（4）爬繩機靜止時對水平地面的壓力等于爬繩機的重力，根據(jù)F＝G＝mg計算爬繩機對地面的壓力，根據(jù)壓強公式計算爬繩機對水平地面的壓強?！窘獯稹拷猓海?）工人利用爬繩機勻速上升的過程中，工人的質量不變，速度不變時，所以動能不變，高度升高，所以重力勢能變大，故機械能變大。（2）爬繩機上升高度h＝12m，用時t＝1min＝60s爬繩機上升的速度（3）爬繩機對工人的作用力F＝G工人＝m工人g＝70kg×10N/kg＝700N由于工人與爬繩機相對靜止，故爬升的速度相同，所以爬繩機對工人做功的功率（4）爬繩機靜止在水平地面上時，對地面的壓力F壓＝G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N爬繩機與地面的接觸面積為0.1m2，則爬繩機對地面的壓強答：（1）變大；（2）爬繩機上升的速度為0.2m/s；（3）爬繩機對工人做功的功率為140W；（4）對地面的壓強大小為1000Pa?！军c評】本題考查速度、壓強和功率的計算，知道物體對水平面的壓力等于物體的重力是關鍵之一，難度適中。11．（2024?紫陽縣三模）周末，小明在家和掃地機器人“配合”，完成了一次大掃除。項目指標參數(shù)工作電壓15V電池容量2000mA?h（1）圖中，小明提著水桶在水平地面前行時對水桶不做（選填“做”或“不做”）功。（2）水桶裝有5kg水，則水的體積是多大？（3）用水桶提水過程中，小明發(fā)現(xiàn)距水桶水面0.2m處的側壁出現(xiàn)一個1cm2的小洞，小明想用面積為2cm2的膠塊從內側堵住小洞，此時水對小洞的壓強和水對膠塊的壓力各為多大？（g取10N/kg）（4）小明家的掃地機器人具有主動躲避障礙物、自動吸塵、自動返回充電等諸多功能，其銘牌上的部分參數(shù)如圖﹣2所示。掃地機器人在水平地面上打掃的過程中，某段時間以0.5m/s的速度做勻速直線運動，當掃地機器人的供電系統(tǒng)檢測到電池容量低至10%，掃地機器人開始自動返回充電。若返回過程中，所剩余電池容量的40%用于克服阻力做功。（掃地機器人在水平地面上運動的過程中，所受的阻力恒為20N）①機器人某段時間以0.5m/s的速度做勻速直線運動，該段時間內牽引力的功率是多大？②為確保機器人能順利返回充電，需要充電時離充電座最遠距離為多少？【考點】功率的計算；密度公式的變形運用計算質量和體積；根據(jù)F＝ps求壓力大??；液體壓強的公式及計算；力是否做功的判斷．【專題】定量思想；功、功率、機械效率；應用能力．【答案】（1）不做；（2）水桶裝有5kg水，則水的體積是5×10﹣3m3；（3）水對小洞的壓強為2×103Pa、水對膠塊的壓力為0.2N；（4）①機器人某段時間以0.5m/s的速度做勻速直線運動，該段時間內牽引力的功率是10W；②為確保機器人能順利返回充電，需要充電時離充電座最遠距離為216m?！痉治觥浚?）功的兩個必要因素：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上通過了距離；（2）利用V＝求水的體積；（3）根據(jù)公式p＝ρgh求出水對小洞的壓強，根據(jù)p＝再求出壓力；（4）①根據(jù)公式P＝＝＝Fv計算牽引力的功率；②先計算電源用來克服阻力提供的能量，由克服阻力做的功，求出可以行駛的距離。【解答】解：（1）用力提著水桶沿水平路面向前走，手給水桶一個向上的力，而水桶是在水平方向上通過了距離，不是在力的方向上通過了距離，所以這種情況沒有做功；（2）根據(jù)ρ＝得水的體積是：V＝＝＝5×10﹣3m3；（3）水對小洞的壓強：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2×103Pa；根據(jù)p＝得水對膠塊的壓力：F＝pS＝2×103Pa×1×10﹣4m2＝0.2N；（4）因為機器人做勻速直線運動，所以牽引力與阻力平衡，則F牽＝f＝20N；由P＝＝＝Fv可得機器人牽引力的功率為：P＝F牽v＝20N×0.5m/s＝10W；克服摩擦力做的功為：W＝UIt＝15V×2A×3600s×10%×40%＝4320J；根據(jù)W＝Fs得需要充電時離充電座最遠距離為：s＝＝＝216m。答：（1）不做；（2）水桶裝有5kg水，則水的體積是5×10﹣3m3；（3）水對小洞的壓強為2×103Pa、水對膠塊的壓力為0.2N；（4）①機器人某段時間以0.5m/s的速度做勻速直線運動，該段時間內牽引力的功率是10W；②為確保機器人能順利返回充電，需要充電時離充電座最遠距離為216m?！军c評】本題考查了平均速度、壓強及功率的計算，在計算平均速度時，注意s和t都表示總路程和總時間；對于功率的推導公式P＝Fv也是經(jīng)常用到的。12．（2024?禮泉縣二模）電動清掃車以其環(huán)保、高效等優(yōu)點，在創(chuàng)建衛(wèi)生城市中大顯身手。如圖為一電動清掃車正在工作時的情景。（1）清掃車工作過程中，車內的駕駛員認為自己是靜止的，選擇的參照物是清掃車；清掃車勻速轉彎時，處于非平衡（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)。（2）清掃車停在水平路面上，總質量為800kg，清掃刷與路面不接觸，輪胎與路面總接觸面積為0.04m2，車對路面的壓強為多少？（g取10N/kg）（3）清掃車完成任務后（總質量為800kg），在平直道路上以5m/s的速度勻速直線行駛，經(jīng)10min到達垃圾處理站，行駛過程中車所受阻力大小恒為總重的0.05倍，則清掃車牽引力做的功為多少？【考點】功的簡單計算；參照物的選擇；平衡狀態(tài)的判斷；壓強的公式的應用．【專題】運動和力；壓強、液體的壓強；功、功率、機械效率；分析、綜合能力．【答案】（1）清掃車；非平衡；（2）車對路面的壓強為2×105Pa；（3）清掃車牽引力做的功為1.2×106J?！痉治觥浚?）判斷物體的運動情況關鍵是判斷物體與參照物之間是否發(fā)生位置的變化；物體處于靜止或勻速直線運動的狀態(tài)叫平衡狀態(tài)；（2）清掃車完成任務后，總質量為800kg，根據(jù)G＝mg得出所受的總重力，清掃車停在水平路面上，對水平路面的壓力等于總重力，利用p＝求得車對路面的壓強；（3）清掃車勻速行駛過程中，處于平衡狀態(tài)，地面對清掃車的阻力大小等于牽引力大小，根據(jù)f＝F得出阻力大小，根據(jù)W＝Fs得出地面對清掃車的阻力做的功?！窘獯稹拷猓海?）清掃過程中，駕駛員相對于清掃車的位置沒有發(fā)生改變，因此駕駛員相對于清掃車是靜止的；清掃車勻速轉彎時，速度方向改變，處于非平衡狀態(tài)；（2）清掃車停在水平路面上，對水平路面的壓力：，車對路面的壓強：；（3）由于清掃車做勻速直線運動，所以牽引力和阻力是一對平衡力，牽引力大小為：F＝f＝0.05G＝0.05×8×103N＝400N，由可得，清掃車10min內通過的路程：s＝vt＝5m/s×10×60s＝3×103m，牽引力做功為：W＝Fs＝400N×3×103m＝1.2×106J。答：（1）清掃車；非平衡；（2）車對路面的壓強為2×105Pa；（3）清掃車牽引力做的功為1.2×106J?！军c評】本題考查重力、功的計算，以及運動和靜止的相對性等知識，難度不大。13．（2024?來安縣二模）2024年4月7日，中國民航局在廣州正式頒發(fā)全球首張無人駕駛載人航空器生產(chǎn)許可證。如圖所示，該飛行器最大設計速度為130km/h，最大航程30km，最大起飛重量600kg，O為其重心位置，g取10N/kg。（1）請你畫出該飛行器懸浮在空中時的受力示意圖；（2）若該飛行器以最大起飛重量豎直上升10km，求其克服重力做的功?！究键c】功的簡單計算；畫力的示意圖．【專題】功、功率、機械效率；分析、綜合能力．【答案】（1）；（2）若該飛行器以最大起飛重量豎直上升10km，求其克服重力做的功為6×107J?！痉治觥浚?）該飛行器懸浮在空中時，受力平衡，受到重力和升力；（2）利用W＝Gh＝mgh得到飛行器克服重力所做的功?！窘獯稹拷猓海?）該飛行器懸浮在空中時，受到重力和升力，重力方向豎直向下，升力方向豎直向上，這兩個力是一對平衡力，大小相等，故作圖如下：（2）若該飛行器以最大起飛重量豎直上升10km，其克服重力做的功為W＝Gh＝mgh＝600kg×10N/kg×10×103m＝6×107J答：（1）；（2）若該飛行器以最大起飛重量豎直上升10km，求其克服重力做的功為6×107J?！军c評】本題考查功的公式和二力平衡，屬于基礎內容，難度中等。14．（2024?東方二模）多功能抑塵車利用高壓原理向空氣中噴灑顆粒格外細小的水霧，除去空氣中過多的塵埃。東方市環(huán)衛(wèi)部門購置的抑塵車空車質量為10t，它配備了一個容積為10m3的水箱，（，g＝10N/kg）求（1）抑塵車自重多少？（2）滿載時，若抑塵車車輪與地面的總接觸面積為0.4m2，則它靜止時對水平地面的壓強為多大？（3）如圖所示，當抑塵車在水平路面上勻速行駛并不斷向外噴水時，抑塵車的動能如何變化？為什么？【考點】動能大小與質量的關系；重力的計算；壓強的公式的應用．【專題】壓強、液體的壓強；機械能及其轉化；分析、綜合能力．【答案】（1）抑塵車自重105N；（2）它靜止時對水平地面的壓強為5×105Pa；（3）當抑塵車在水平路面上勻速行駛并不斷向外噴水時速度不變，質量減小，動能減小?！痉治觥浚?）知道抑塵車空車質量，利用G＝mg求其自重；（2）利用m＝ρV求滿載時裝水的質量，再利用G＝mg求其重力，抑塵車靜止時對水平地面的壓力等于空車重力加上水的重力，知道受力面積，利用p＝求抑塵車靜止時對水平地面的壓強；（3）物體的動能與物體的質量、速度大小有關。質量越大、速度越大，物體的動能越大?！窘獯稹拷猓海?）抑塵車自重為（2）車內水的重力為滿載時車總重為靜止時對水平地面的壓強為（3）當抑塵車在水平路面上勻速行駛并不斷向外噴水時速度不變，質量減小，動能減小。答：（1）抑塵車自重105N；（2）它靜止時對水平地面的壓強為5×105Pa；（3）當抑塵車在水平路面上勻速行駛并不斷向外噴水時速度不變，質量減小，動能減小。【點評】本題考查了重力公式、密度公式、壓強公式的應用以及物體動能大小變化分析，屬于基礎題目。15．（2024?秦都區(qū)二模）如圖所示是中國迄今研制的最大直徑盾構機“京華號”，整機長度150m，總質量4300t，最大開挖直徑達16.07m。它的工作原理類似于穿山甲挖洞，頂端裝有巨型刀盤，相當于穿山甲鋒利的前爪用于挖土、粉碎石塊。（1）盾構機前部的刀盤上有很多刀片，轉動時能輕易切入泥土、巖石，且各刀片都呈尖利的形狀，這是通過減小受力面積的方法來增大壓強。（2）已知“京華號”掘進速度約為8.3×10﹣4km/h，距離一天收工時間還剩1h15min，通過計算請你判斷盾構機當天剩余時間里不停地工作，還能前進多少米？（結果保留小數(shù)點后兩位）（3）根據(jù)相關資料顯示，“京華號”盾構機推進效率達60%左右，該參數(shù)是指發(fā)動機傳遞給盾構機的推進功率與其產(chǎn)生的總機械功率之比。已知“京華號”的總功率為11000kW，若該盾構機每天24h不停地工作，則“京華號”盾構機的最大推進力是多少時才能滿足每天挖掘20m的要求？【考點】功的簡單計算；功率的計算；速度公式的簡單計算；增大壓強．【專題】壓強、液體的壓強；功、功率、機械效率；應用能力．【答案】（1）減小受力面積；（2）盾構機還能前進的距離s＝vt＝8.3×10﹣4km/h×1.25h≈1.04m；（3）盾構機的最大推進力為2.8512×1010N。【分析】（1）在壓力不變時，減小受力面積可增大壓強；（2）根據(jù)速度公式計算出盾構機還能前進的距離；（3）“京華號”盾構機推進效率達60%左右，由此計算出“京華號”盾構機推進功率；知道功率和時間計算出該盾構機每天24h盾構機所做的推進功；再利用功的公式計算出盾構機的最大推進力?！窘獯稹拷猓海?）盾構機前部的刀盤上有很多刀片，轉動時能輕易切入泥土、巖石。各刀片都呈尖利的形狀，這是利用減小受力面積的方法來增大壓強；（2）由題意得，盾構機當天剩余工作時間1h15min＝1.25h；則盾構機還能前進的距離s＝vt＝8.3×10﹣4km/h×1.25h≈1.04m；（3）盾構機所做的推進功率%＝6.6×106W；盾構機所做的推進功1011J；盾構機的最大推進力。答：（1）減小受力面積；（2）盾構機還能前進的距離s＝vt＝8.3×10﹣4km/h×1.25h≈1.04m；（3）盾構機的最大推進力為2.8512×1010N?！军c評】本題考查壓強、功率和效率公式的應用，難度較大。16．（2024?江西模擬）如圖所示，這是我國自主研發(fā)的一款水陸兩棲車，它是一種結合了車與船的雙重性能的特種車輛，既可以像汽車一樣在陸地上行駛，又可以像船一樣在水上浮渡。該車滿載質量為3t。（g取10N/kg，）（1）該車滿載行駛時對水平地面的壓強為1.5×105Pa，求車輪與地面接觸的總面積；（2）求該車滿載在水中浮渡時車體浸入水中的體積；（3）當該車滿載在水上勻速直線行駛2km時，受到的阻力恒為3600N，求此過程牽引力做的功；（4）該車為什么要有這么多車輪？請你分析其中的物理原理?！究键c】功的簡單計算；壓強的公式的應用；減小壓強；利用阿基米德原理進行簡單計算；物體浮沉條件．【專題】其他綜合題；應用能力．【答案】（1）車輪與地面接觸的總面積為0.2m2；（2）該車滿載在水中浮渡時車體浸入水中的體積為3m3；（3）當該車滿載在水上勻速直線行駛2km時，受到的阻力恒為3600N，此過程牽引力做的功為7.2×106J；（4）該車有多個車輪，能增大與地面的接觸面積，可以減小該車對地面的壓強?！痉治觥浚?）已知該車滿載時額定質量，由重力公式可求出該車滿載時的重力；該車滿載時對水平地面的壓力大小等于該車滿載時的重力；已知壓力、壓強，由壓強公式可求出車輪與地面接觸的總面積；（2）該車滿載在水中浮渡時，處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)物體的浮沉條件可知：該車滿載漂浮時受到的浮力大小等于該車滿載時的重力；已知浮力、水的密度，由阿基米德原理可求出車滿載在水中浮渡時車體浸入水中的體積；（3）該車勻速直線行駛，在水平方向上受到牽引力和阻力，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡知識可知：該車在水平方向受到的阻力等于牽引力；已知牽引力、移動距離，由功的公式可求出此過程牽引力做的功；（4）由題意可知：該車滿載時對地面的壓力一定，有多個車輪，增大了與地面的接觸面積，由壓強公式可知：這樣能減小該車對地面的壓強?！窘獯稹拷猓海?）由重力公式可知：該車滿載時的重力G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N；該車滿載行駛時對水平地面的壓力大小等于該車滿載時的重力，即壓力F＝G＝3×104N；由壓強公式可知：車輪與地面接觸的總面積；（2）該車滿載在水中浮渡時處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)物體的浮沉條件可知：該車滿載漂浮時受到的浮力大小等于該車滿載時的重力，即F?。紾＝3×104N；由阿基米德原理可知：該車滿載在水中浮渡時車體浸入水中的體積；（3）該車滿載在水上勻速直線行駛時，對該車在水平方向上進行受力分析可知：該車受到阻力、牽引力，因此時該車處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡知識可知：牽引力F牽＝f阻＝3600N；由功的公式W＝Fs可知：此過程牽引力做的功W＝F牽s＝3600N×2×103m＝7.2×106J；（4）該車滿載行駛時對水平地面的壓力一定，該車有多個車輪，能增大與地面的接觸面積，由壓強公式可知：可以減小該車對地面的壓強。答：（1）車輪與地面接觸的總面積為0.2m2；（2）該車滿載在水中浮渡時車體浸入水中的體積為3m3；（3）當該車滿載在水上勻速直線行駛2km時，受到的阻力恒為3600N，此過程牽引力做的功為7.2×106J；（4）該車有多個車輪，能增大與地面的接觸面積，可以減小該車對地面的壓強?！军c評】本題考查壓強公式的應用、物體的浮沉條件、利用阿基米德原理進行簡單計算、功的簡單計算、減小壓強的方法，是一道簡單的綜合題。解題關鍵是掌握基礎的物理知識，熟練運用力學公式。17．（2024?商水縣三模）老君山位于河南省洛陽市欒川縣，原名景室山，是國家5A級旅游景區(qū)。老君山風景區(qū)內中靈索道全長約2700m，高差約900m，乘坐這條索道，從靈官殿直達中天門服務區(qū)，可盡情領略老君山的自然風光。假設單個纜車滿載時所受的總重力為3000N。（1）游客乘坐中靈索道纜車勻速上山的過程中，纜車的動能不變，重力勢能增大，機械能增大。（選填“增大”“減小”或“不變”）（2）若單個纜車與索道的接觸面積為0.0025m2，則單個纜車滿載時，索道上掛纜車處的鋼索承受的壓強是多少？（3）若單個纜車滿載時從索道最高處運行到最低處，用時10min，則單個纜車滿載時所受的總重力做功的功率是多少？【考點】功率的計算；動能大小與速度的關系；重力勢能大小與高度的關系；機械能的概念；壓強的公式的應用．【專題】功、功率、機械效率；應用能力．【答案】（1）不變；增大；增大；（2）單個纜車滿載時，索道上掛纜車處的鋼索承受的壓強是1.2×106Pa；（3）單個纜車滿載時所受的總重力做功的功率是4500W?！痉治觥浚?）動能大小與物體的速度和質量有關，重力勢能與物體的質量和舉高的高度有關；（2）單個纜車對鋼索的壓力等于其重力，已知纜車與索道的接觸面積，根據(jù)p＝求承道上掛纜車處的鋼索承受的壓強；（3）根據(jù)P＝＝得到纜車和人所受總重力做功的功率?！窘獯稹拷猓海?）游客乘坐中靈索道纜車勻速上山的過程中，纜車質量不變，速度不變，動能不變，高度增大，重力勢能增大，機械能增大。（2）索道上掛纜車處的鋼索承受的壓強：；（3）單個纜車滿載時所受的總重力做功的功率：。答：（1）不變；增大；增大；（2）單個纜車滿載時，索道上掛纜車處的鋼索承受的壓強是1.2×106Pa；（3）單個纜車滿載時所受的總重力做功的功率是4500W?！军c評】本題考查影響動能和重力勢能大小的因素、壓強及功、功率公式的運用。18．（2024?合陽縣一模）如圖所示是一種電動平衡車，其質量為10kg，在水平地面上靜止時輪胎與地面總的接觸面積為40cm2，小明站立在車上通過身體的前傾和后仰實現(xiàn)駕駛。（g取10N/kg）（1）以平衡車為參照物，駕駛平衡車前進的小明是靜止（選填“靜止”或“運動”）的。（2）平衡車靜止放置在水平地面時對水平地面的壓強是多少？（3）小明駕駛平衡車在水平路面以5m/s的速度沿直線勻速行駛了1min，若該車受到的牽引力恒為100N，求此過程中平衡車牽引力做的功和功率是多少？【考點】功率的計算；運動和靜止的相對性；壓強的公式的應用；功的簡單計算．【專題】定量思想；功、功率、機械效率；應用能力．【答案】（1）靜止；（2）平衡車對水平地面的壓強是2.5×104Pa；（3）平衡車牽引力做的功是30000J，平衡車此時牽引力的功率是500W?！痉治觥浚?）物體相對于參照物的位置發(fā)生了變化，則物體是運動的；物體相對于參照物的位置沒有發(fā)生變化，則物體是靜止的；（2）利用G＝mg求出人和電動平衡車的總重力，平衡車對水平地面的壓力等于人和車的總重力，又知受力面積，利用p＝得到平衡車對水平地面的壓強；（3）根據(jù)速度公式求出平衡車行駛的路程，根據(jù)W＝Fs求出平衡車牽引力所做的功；由P＝＝＝Fv計算牽引力的功率?！窘獯稹拷猓海?）人駕駛該車在水平路面勻速前進時，人與平衡車之間沒有發(fā)生位置的變化，所以以平衡車為參照物，小明是靜止的；（2）車受到的重力：G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N，平衡車對水平地面的壓力：F＝G＝100N，平衡車對水平地面的壓強：p＝＝＝2.5×104Pa；（3）平衡車運動的路程：s＝vt＝5m/s×60s＝300m，此過程中平衡車牽引力做的功：W＝F牽s＝100N×300m＝30000J，由P＝＝＝Fv得到牽引力的功率：P＝F牽v＝100N×5m/s＝500W。答：（1）靜止；（2）平衡車對水平地面的壓強是2.5×104Pa；（3）平衡車牽引力做的功是30000J，平衡車此時牽引力的功率是500W。【點評】本題考查運動和靜止的相對性、功率計算、壓強的大小計算，是一道綜合性較強的題目，關鍵是知道車對水平地面的壓力等于人和車的總重力。19