2024年中考物理壓軸題大揭秘專(zhuān)題專(zhuān)題07功與功率的綜合計(jì)算含解析

Page1專(zhuān)題07功與功率的綜合計(jì)算考點(diǎn)01：力的作用效果及功與功率的綜合計(jì)算：此考點(diǎn)主要是在正確分析物體受的的前題利用功與功率的計(jì)算公式對(duì)某些物理量進(jìn)行正確的計(jì)算。一：常見(jiàn)求有用功的計(jì)算公式：（1）水平移動(dòng)型：W=FS。（2）豎直移動(dòng)型：W=FS=Gh；或W=Pt。二：常見(jiàn)功率的計(jì)算公式：P=W/t=FV.;例1：（2024·四川雅安）一輛汽車(chē)以恒定的功率在平直的馬路上做直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖所示，在第10s時(shí)速度達(dá)到15m/s，通過(guò)的路程為80m。求∶(1)在0—10s內(nèi)汽車(chē)的平均速度；(2)設(shè)汽車(chē)在勻速行駛過(guò)程中所受阻力不變，大小為f=4000N，則汽車(chē)勻速行駛時(shí)的功率；(3)在0~10s內(nèi)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功。【答案】(1)8m/s；(2)；(3)?！窘馕觥?1)由題知，在0~10s內(nèi)汽車(chē)通過(guò)的路程s=80m，則在0~10s內(nèi)汽車(chē)的平均速度：.(2)由圖可知，10s后汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度v=15m/s，此時(shí)汽車(chē)受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，大小相等，則牽引力：F=f=4000N，汽車(chē)行駛時(shí)的功率為：.(3)因?yàn)槠?chē)的功率不變，所以在0~10s內(nèi)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功：.【變式1—1】（2024山西中考）每天都會(huì)有很多全國(guó)各地的人民群眾，來(lái)到天安門(mén)廣場(chǎng)觀看升國(guó)旗儀式。天安門(mén)廣場(chǎng)上的國(guó)旗，每天都會(huì)準(zhǔn)時(shí)同太陽(yáng)一起升起，25000次零失誤。這是護(hù)衛(wèi)國(guó)旗的戰(zhàn)士們，一天一個(gè)兩萬(wàn)步，兩年一個(gè)新長(zhǎng)征的訓(xùn)練締造的奇跡。天安門(mén)廣場(chǎng)上的國(guó)旗總重為175N，升旗時(shí)(如圖)，國(guó)旗上上升度為30m，所用時(shí)間為2分07秒。求解下列問(wèn)題：(1)國(guó)旗上升的平均速度是多少(保留一位小數(shù))。(2)將國(guó)旗沿豎直方向勻速上升30m，拉力對(duì)國(guó)旗做的功是多少。(3)若某持槍?xiě)?zhàn)士總重約為700N，估算該戰(zhàn)士站立時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）0.2m/s(2)5250J(3)10000Pa.【解析】(1)國(guó)旗上升的時(shí)間為2分07秒，即t=127s，則國(guó)旗上升的平均速度。(2)國(guó)旗勻速上升過(guò)程中拉力做的功(3)戰(zhàn)士雙腳與地面的接觸面積約則戰(zhàn)士對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：。例2：（2024·四川樂(lè)山）如圖所示，一款新型無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車(chē)，總質(zhì)量為1.5×103kg，在性能測(cè)試中，沿平直的馬路勻速行駛，行駛過(guò)程中汽車(chē)受到的阻力為總重力的0.1倍，（g取10N/kg）求：(1)汽車(chē)勻速行駛的速度；(2)汽車(chē)受到的牽引力；(3)此過(guò)程中汽車(chē)牽引力所做的功和做功功率?！敬鸢浮?1)10m/s(2)1.5×103N(3)2.7×106J，1.5×104W?！窘馕觥?1)汽車(chē)行駛的路程：，汽車(chē)行駛的時(shí)間：汽車(chē)勻速行駛的速度：。(2)由于汽車(chē)勻速行駛，所以汽車(chē)受到的牽引力等于阻力：(3)此過(guò)程中汽車(chē)牽引力做功：汽車(chē)牽引力做功的功率：?！咀兪?-1】（2024承德中考模擬試題）一輛在水平路面上沿直線行駛的貨車(chē)，行駛時(shí)所受的阻力為總車(chē)重的0.1倍，貨車(chē)（含駕駛員）重為6×104N，貨車(chē)車(chē)輪與地面的接觸面積為0.05m2,貨車(chē)以72km/h的速度在水平路面上勻速行（1）求貨車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)。（2）求貨車(chē)行駛10min運(yùn)動(dòng)的路程。（3）求貨車(chē)的功率?！敬鸢浮浚?）1.2×106Pa，（2）12km(3)1.2×105W.【解析】(1)貨車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)P=F/S=G/S=6×104N/0.05m2=1.2×106Pa.(2)10min=1h/6，貨車(chē)行駛10min運(yùn)動(dòng)的路程S=Vt=72km/h×(1/6)h=12km.(3)72km/h=20m/s，貨車(chē)的功率P=F×V=fV=0.1G×V=0.1×6×104N×20m/s=1.2×105W?？键c(diǎn)02：簡(jiǎn)潔機(jī)械類(lèi)功與功率的綜合計(jì)算：此考點(diǎn)主要是將功與功率的計(jì)算與杠桿、滑輪組、斜面等各種簡(jiǎn)潔機(jī)械整合在一起，依據(jù)各種簡(jiǎn)潔機(jī)械特點(diǎn)并運(yùn)用功與功率的學(xué)問(wèn)去求解某些物理量。例1：（2024河北中考）如圖所示是某建筑工地用電動(dòng)機(jī)、定滑輪和斜面組成的裝置，將重為1600N的建材由斜面底端勻速拉到頂端。已知斜面傾角為30°，斜面高為4.5m，建材移動(dòng)的速度為0.4m/s，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為400W，斜面的效率與整個(gè)裝置的效率之比η1：η2=10：9。(忽視定滑輪處摩擦及繩重)求：(1)對(duì)建材做的有用功。(2)斜面的效率。(3)電動(dòng)機(jī)做功多少。【答案】（1）7200J（2）80%（3）104J。【解析】（1）由題意利用圖中裝置對(duì)建材做的有用功W有=G物h=1600N×4.5m=7200J.(2)由題意，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為400W，依據(jù)P=W/t=FV可得：電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子產(chǎn)生的拉力：F=P/V=400W/0.4m/s=1000N；則斜面的機(jī)械效率η1=W有/W總=W有/FS=（7200J/100N×2×4.5m）×100%=80%。（3）依據(jù)題意斜面的效率與整個(gè)裝置的效率之比η1：η2=10：9可得整個(gè)裝置的機(jī)械效率η2=（9/10）η1=72%；則電動(dòng)機(jī)消耗的電能W=W有/η2=7200J/0.72=104J。例2：（2024·南通）如圖，塔式起重機(jī)上的滑輪組將重為1.2104N的重物勻速吊起2m時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為80%，g取10N/kg。（1）求提升重物做的有用功；（2）求繩端的拉力；（3）若動(dòng)滑輪的質(zhì)量為40kg，求克服摩擦和鋼絲繩重所做的功。【答案】（1）2.4×104J（2）5×103N（3）5.2×103J?！窘馕觥浚?）提升重物做的有用功W有=Gh=1.2×104N×2m=2.4×104J提升重物做的有用功為2.4×104J。（2）由圖可知，n=3，則繩端移動(dòng)的距離s=nh=3×2m=6m，由η=W有/W總可得W總=W有/η=2.4×104J/80%=3×104J，繩端的拉力F=W總/S=3×104/6m=5×103N。（3）由W有+W額=W總可得，額外功W額=W總?W有=3×104J?2.4×104J=6×103J，克服動(dòng)滑輪重力所做的額外功W動(dòng)=G動(dòng)h=m動(dòng)gh=40kg×10N/kg2m=800J，克服摩擦和鋼絲繩重所做的功W′=W額?W動(dòng)=6×103J-800J=5.2×103J?！咀兪?-1】（2024·鎮(zhèn)江）如圖1所示，質(zhì)量為20kg的重物放在水平地面上，重物與地面間的接觸面積為0.1m2。利用圖2所示的滑輪組，小明在20s內(nèi)將重物勻速提高5m，他對(duì)繩子自由端施加的拉力為150N。不計(jì)繩重和輪軸處摩擦，g取10N/kg。（1）求圖1中重物對(duì)地面的壓強(qiáng)；（2）在圖2所述過(guò)程中，求∶①小明所做的額外功。②小明做功的功率?！敬鸢浮浚?）2000Pa（2）500J，75W。【解析】（1）重物對(duì)地面的壓力大小與重物的重力大小相等，即F=G=mg=20kg′10N/kg=200N依據(jù)壓強(qiáng)公式可得重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為P=F/S=2000Pa。（2）由圖可知，動(dòng)滑輪組中的n=2，則小明所做的總功為W總=nFh=2′150N′5m=1500J小明所做的有用功為W有=Gh=200N′5m=1000J，則小明所做的額外功為W額=W總-W有=1500J-1000J=500J，依據(jù)功率公式，可知小明做功的功率為P=W總/t=1500J/20s=75W?！久麕燑c(diǎn)睛】（1）處在水平面上的物體，物體對(duì)桌面的壓力等于重力，結(jié)合壓強(qiáng)的定義式p=F/S求解物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)，其中F是壓力，S是受力面積；（2）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移動(dòng)的距離即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功須要的時(shí)間即為功率?？键c(diǎn)03：內(nèi)燃及電動(dòng)機(jī)械類(lèi)功與功率的綜合計(jì)算：內(nèi)燃機(jī)在做功沖程將內(nèi)能能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，用來(lái)推動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)，電動(dòng)機(jī)械工作過(guò)程中將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。此考點(diǎn)綜合考查熱學(xué)、電學(xué)、力學(xué)的學(xué)問(wèn)，將力、熱、電三個(gè)學(xué)問(wèn)融合在一起進(jìn)行考查。例1：（2024唐山路南三模）電動(dòng)汽車(chē)有體積小，節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，小剛買(mǎi)了一輛E200的電動(dòng)汽車(chē)，汽車(chē)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表，（g=10N/kg）小轎車(chē)的總質(zhì)量900kg靜止時(shí)每只輪胎與地面的接觸面積100cm2額定輸出功率15kw勻速行駛過(guò)程中的總阻力總重的0.05倍（1）求該車(chē)靜止在水平地面上時(shí)，空車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)（2）某次小剛一家開(kāi)車(chē)出行時(shí)在水平道路上勻速行駛了9km，路上用時(shí)10min，該行駛路程段限速40km/h，請(qǐng)你計(jì)算說(shuō)明小剛爸爸是否駕車(chē)超速。（3）求載人出行時(shí)，汽車(chē)的總質(zhì)量為1200kg，若汽車(chē)以額定輸出功率在馬路上勻速行駛，汽車(chē)的行駛速度多大。（g=10N/kg）【答案】(1)2.25×105Pa(2)54km/h>40km/h所以超速。（3）25m/s【解析】（1）空車(chē)時(shí)對(duì)地面的壓力F=G=mg=900kg×10N/kg=9000N，因?yàn)镾=0.04m2,所以汽車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)P=F/S=9000N/0.04m2=2.25×105Pa.(2)汽車(chē)的行駛速度V=S/t=9km/（1/6h）=54km/h>40km/h所以超速.(3)汽車(chē)載人時(shí)的總重G總=m總g=1200kg×10N/kg=1.2×104N,勻速行駛過(guò)程中的牽引力F牽=f=0.05G總=0.05×1.2×104N=600N，以額定功率行駛時(shí)的速度V2=P/F牽=1.5×104W/600N=25m/s.例2：【變式1-1】（2024—2025滄州九年級(jí)月考試題）汽車(chē)在行駛中，由于路況和車(chē)速的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率也不同，通常行駛時(shí)，實(shí)際功率要小于它的最大功率。某型號(hào)轎車(chē)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表，(某標(biāo)號(hào)的汽油的熱值約為4.5×107J/Kg，密度約為0.7×103Kg/㎡)求⑴若轎車(chē)以100km/h的速度勻速行駛1h，求：（1）轎車(chē)消耗了多少汽油。⑵若轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%，當(dāng)轎車(chē)以100km/h的速度行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是多少W。發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率90kW百公里耗油(100km/h勻速行駛)6.0L最大車(chē)速170km/h【答案】（1）4.2kg(2)1.575×104W.【解析】（1）由ρ=m/v則若轎車(chē)以100km/h的速度勻速行駛1h，則轎車(chē)消耗的汽油m水=ρV=0.7×103kg/m3×6×10-3m3=4.2kg.(2)汽車(chē)運(yùn)行的時(shí)間t=1h消耗的汽油產(chǎn)生的總熱量Q=mq=4.2kg×4.5×107J/kg=1.89×108J，由η=W有/W總=Q有用/Q總可得：Q有用=ηQ總=30%×1.89×108J=5.67×107J，有用功W有=Q有所以發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率P實(shí)=W有/t=5.67×107J/3600s=1.575×104W.例2：（2024石家莊四區(qū)聯(lián)考二模試題）如圖甲所示，總質(zhì)量為1200kg的小汽車(chē)，每個(gè)輪子與地面的接觸面積為200cm2,甲個(gè)成年人（每個(gè)成年人的質(zhì)量按60kg計(jì)算）上車(chē)后，在平直的馬路上做直線運(yùn)動(dòng)，其V—t圖像如圖乙所示，汽車(chē)在第200s時(shí)已行駛了2400m,速度達(dá)到了20m/s，隨后勻速前進(jìn)（若汽車(chē)在行駛過(guò)程中所受阻力為900N，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%，汽油的熱值為4.6×107J/kg）求：（1）小汽車(chē)在前200s內(nèi)的平均速度。小汽車(chē)勻速行駛2.3km消耗的汽油的質(zhì)量。四人上車(chē)后，車(chē)靜止在水平路面上時(shí)，車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）12m/s(2）0.15kg(3)1.8×105kg.【解析】（1）小汽車(chē)在前200s內(nèi)的平均速度V=S/t=2400m/200s=12m/s。因?yàn)槠?chē)在平直馬路上勻速行駛，所以汽車(chē)所受的牽引力F=f=900N，汽車(chē)行駛的距離S=2.3km=2300m，則小汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功W=FS=900N×2300m=2.07×106J；由η=W/Q可得：汽油完全燃燒放出的熱量Q=W/η=2.07×106J/30%=6.9×106J，由Q=mq可得：消耗的汽油的最小質(zhì)量m=Q/q=6.9×106J/4.6×107J/kg=0.15kg。（3）四人上車(chē)后，車(chē)靜止在水平地面上時(shí)，車(chē)對(duì)地面的壓力F=G總=（1200kg+60kg)×10N/kg=1.44×104N，則車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)P=F/S=1.44×104N/4×200×10-4m2=1.8×105Pa。1：（2024·赤峰）用如圖所示的滑輪組將貨物勻速向上提升3m，人的拉力F為200N，這個(gè)過(guò)程中滑輪組提升貨物的機(jī)械效率為80%，求：（1）繩子自由端移動(dòng)的距離s；（2）人的拉力F做的功；（3）貨物的重力?！敬鸢浮浚?）9m(2）1800J（3）480N?！窘馕觥浚?）由圖可知有3股繩，繩子自由端移動(dòng)的距離為s=nh=3×3m=9m。（2）人的拉力做的功為W=Fs=200N×9m=1800J。（3）由滑輪組提升貨物的機(jī)械效率為80%，可得η=（W有/W總）×100%=Gh/W×100%可導(dǎo)出推導(dǎo)出貨物的重力為G=W×η/h×100%=1800J×80%/3m×100%=480N。2：（2024—2025河北滄州月考試題）小明家買(mǎi)了一輛以汽油為燃燒的小汽車(chē)，經(jīng)查閱資料，小明白解到以下信息：“該車(chē)若以80km/h的速度勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為780N，百公里油耗8L/100km，已知汽油的密度0.7×103kg/m3，汽油的熱值為4.6×107J/kg）求：（1）8L汽油的質(zhì)量是多少kg？（2）完全燃燒8L汽油所放出的熱量是多少？（3）該車(chē)以80km/h的速度勻速行駛時(shí)，它的發(fā)動(dòng)機(jī)效率是多少？【答案】（1）5.6kg(2)2.576×108J；（3）30.28%?！窘馕觥浚?）依據(jù)m=рV=0.7×103kg/m3×8×10-3m3=5.6kg。(2）依據(jù)Q放=mq=5.6kg×4.6×107J/kg=2.576×108J。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的有用功W=FS=780N×80000m=6.24×107J,W總=2.576×108J.所以發(fā)動(dòng)機(jī)效率η=W/Q=（6.24×107J/2.576×108J）×100%=30.28%。3：（2024江蘇淮安中考）電動(dòng)汽車(chē)因其節(jié)能、環(huán)保而受到人們的青睞。某品牌電動(dòng)汽車(chē)，駕駛員與車(chē)的總質(zhì)量為1.6t，車(chē)靜止時(shí)輪胎與地面接觸的總面積為0.08m2．汽車(chē)在平直馬路上以10m/s的速度勻速行駛20min，此時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電壓為300V，電流為60A，汽車(chē)所受阻力為駕駛員與車(chē)總重力的0.1倍，g取10N/kg。求電動(dòng)汽車(chē)：（1）靜止在水平地面上對(duì)地面的壓強(qiáng)。（2）勻速行駛過(guò)程中驅(qū)動(dòng)電機(jī)消耗的電能。（3）勻速行駛過(guò)程中牽引力的大小。（4）勻速行駛過(guò)程中牽引力所做的功?！敬鸢浮浚?）2×105Pa（2）2.16×107J（3）1.6×103N（4）1.92×107J。【解析】（1）駕駛員與車(chē)的總質(zhì)量為1.6t，對(duì)地面的壓力等于重力：F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N，車(chē)靜止時(shí)輪胎與地面接觸的總面積為0.08m2，靜止在水平地面上對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=F/S=1.6×104N/0.08m2=2×105Pa；（2）勻速行駛過(guò)程中驅(qū)動(dòng)電機(jī)消耗的電能：W=UIt=300V×60A×20×60s=2.16×107J；（3）汽車(chē)所受阻力為駕駛員與車(chē)總重力的0.1倍，f=0.1G=0.1×1.6×104N=1.6×103N，因做勻速直線運(yùn)動(dòng)，行駛過(guò)程中牽引力的大小等于阻力，故F=f=1.6×103N；（4）勻速行駛過(guò)程中牽引力所做的功：W=Fs=Fvt=1.6×103N×10m/s×20×60s=1.92×107J。4：（2024鹽山二中八年級(jí)期末試題）如圖所示為一輛無(wú)人駕駛清掃車(chē)，空車(chē)質(zhì)量為400kg，它集激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波雷達(dá)等傳感器于一體，可自主作業(yè)。（1）激光是一種電磁波，它在真空中的傳播速度為_(kāi)_______m/s；（2）空車(chē)停在水平地面上，若地面總受力面積為200cm2，則車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少帕？（g取10N/kg）（3）空車(chē)行駛時(shí)牽引力的功率為810W，在10s內(nèi)勻速行駛12m，車(chē)受到的阻力為多少牛？【答案】（1）3×108m/s(2）2×105Pa（3）675N。

【解析】（2）車(chē)對(duì)地面的壓力F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)P=F/S=4000N/0.02m2=2×105Pa。（3）由題意車(chē)的速度v=S/t=12m/10s=1.2m/s?？哲?chē)行駛時(shí)牽引力的功率P=W/t=FV則車(chē)的牽引力F=P/V=810W/1.2m/s=675N.由于車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，受到的牽引力和阻力是平衡力，所以車(chē)受到的阻力為f=F=675N。5:（2024邯鄲一模）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為312kg，底面積為0.6m2的貨箱靜止在水平地面上，用電動(dòng)機(jī)通過(guò)滑輪組在10s內(nèi)將貨箱勻速提升了2m，提升過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為780W，求（不計(jì)繩重和摩擦，g=10N/kg),(1)貨箱對(duì)地面的最大壓強(qiáng)。（2）滑輪組的機(jī)械效率。（3）假如要?jiǎng)蛩偬崞?00kg的貨物，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力。【答案】（1）5200Pa（2）80%（3）2260N?！窘馕觥浚?）貨箱重為G=mg=312N×10N/kg=3120N.貨箱對(duì)地面的最大壓強(qiáng)P=F/S=3120N/0.6m2=5200Pa。由圖可知滑輪組有3段繩子吊著物體，因此繩子移動(dòng)的距離S=3h=3×2m=6m，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F=P/V=780W/0.6m/s=1300N；滑輪組的機(jī)械效率η=（W有/W總）×100%=Gh/Fs=×100%=(3120N×2m/1300N×6m)×100%=80%。由題意可知，拉力做的額外功是對(duì)動(dòng)滑輪做的功，所以動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=W總—W有/h=7800J—6240J/2m=780N，勻速提起600N的貨物時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F拉｀=G物+G動(dòng)/3=6000N+780N/3=2260N。6：（山東濟(jì)南章丘2024—2025學(xué)年下學(xué)期期末試題）隨著城市建設(shè)的加快，高層住宅拔地而起。但城市供水只能滿意1—6層，6層以上須要利用水泵進(jìn)行二次加壓，先把水存到樓頂水箱，再對(duì)整棟樓供水。假如水泵把體積為6m3的水送到20m高的樓頂水箱，所用時(shí)間為10min。取g=10N/kg．通過(guò)計(jì)算回答：（1）體積為6m3的水的質(zhì)量；（2）此過(guò)程水泵對(duì)水做的功；（3）此過(guò)程水泵的功率．【答案】（1）6×103kg（2）1.2×106J；（3）2000W。【解析】⑴由ρ=m/V可得，m=ρV=1.0×103kg/m3×6m3=6×103kg。⑵水的重力G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N，此過(guò)程水泵對(duì)水做的功：W=Gh=6×104N×20m=1.2×106J。⑶所用時(shí)間t=10min=600s，此過(guò)程水泵的功率：P=W/t=1.2×106J/600s=2000W。7：（2024·連云港）隨著科技的發(fā)展，無(wú)人駕駛汽車(chē)已進(jìn)入人們的生活。無(wú)人駕駛汽車(chē)通過(guò)車(chē)載激光雷達(dá)攝像頭等傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。一質(zhì)量為1.2t的無(wú)人駕駛汽車(chē)，靜止時(shí)四個(gè)輪子與地面的總接觸面積為0.12m2，在平直道路上以36km/h的速度勻速行駛，受到的牽引力大小為4×103N。某時(shí)刻車(chē)頭上的激光雷達(dá)向正前方的固定障礙物放射一束激光信號(hào)，經(jīng)3×10-7s激光雷達(dá)接收到障礙物反射回的信號(hào)（該時(shí)間內(nèi)汽車(chē)行駛的距離忽視不計(jì)）。已知光速為3×108m/s，g取10N/kg。求該汽車(chē)。（1）靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)大??；（2）此刻車(chē)頭到障礙物的距離；（3）以36km/h的速度勻速行駛時(shí)牽引力的功率?！敬鸢浮浚?）1.0×105Pa（2）45m(3)4×104W?！窘馕觥浚?）汽車(chē)對(duì)水平地面的壓力F=G=mg=1.2×104N，靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)大小P=F/S=1.2×104N/0.12m2=1.0×105Pa。（2）此刻車(chē)頭到障礙物的距離S=Vt/2=3×108m/s×3×10-7s=45m。（3）汽車(chē)的速度v=36km/h=10m/s以36km/h的速度勻速行駛時(shí)牽引力的功率P=W/t=FV=4×103N×10m/s=4×104W。8：（2024山東德州中考）我國(guó)首款大型水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600如圖24所示，該飛機(jī)蓄滿水后總質(zhì)量53.5t。為檢測(cè)飛機(jī)性能，先后進(jìn)行了模擬滅火和水面滑行測(cè)試。在滅火測(cè)試中：飛機(jī)盤(pán)懸在火場(chǎng)上方150m處，將所蓄水分次投下，每次投水200kg，用時(shí)20s到達(dá)地面。在水面滑行測(cè)試中：飛機(jī)在水平面上以10m/s的速度沿直線勻速滑行了60s，若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終保持2.5×106W。(ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg)求：(1)飛機(jī)蓄滿水靜止在水面上時(shí)排開(kāi)水的體積；(2)每次投下的水在下落過(guò)程中重力做功的平均功率；(3)飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)所受的牽引力?！敬鸢浮浚?）53.5m3(2)1.5×104W（3）2.5×105N.【解析】（1）因?yàn)锳G600蓄滿水后靜止在水面上，所以飛機(jī)受到浮力等于重力，即F浮=G=mg=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N,由F浮=ρ水gV排可得，排開(kāi)水的體積：V排=F浮/ρ水g=5.35×105N/1×103kg/m3×10N/kg=53.5m3.(2)每次投下的水在下落過(guò)程中重力做功：W=Gh=mgh=200kg×10N/kg×150m=3×105J,重力做功的平均功率P=W/t=3×105J/20s=1.5×104W.(3)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終保持2.5×106W，因?yàn)镻=W/t=FV，所以飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)所受的牽引力：F=P總/V=2.5×106W/10m/s=2.5×105N.9:（2024宜昌中考）為了解決鄉(xiāng)村快遞的交通問(wèn)題，某快遞公司采納無(wú)人機(jī)將包袱送達(dá)每個(gè)村子的派送員，自動(dòng)卸貨后隨即返航，接著其它的配送。某次派送包袱的質(zhì)量為12kg，飛行高度為120m，10min內(nèi)水平飛行里程為6.5km。（1）該次派送無(wú)人機(jī)水平飛行的平均速度是多少km/h.無(wú)人機(jī)提著包袱從地面勻速上升到120m高度的過(guò)程中，拉力對(duì)包袱做的功是多少（g=10N/kg)?！敬鸢浮浚?）39km/h(2）1.44×104J?！窘馕觥浚?）無(wú)人機(jī)水平飛行的平均速度V=S/t=6.5km/(10/60)h=39km/h。拉力對(duì)包袱做的功W=Gh=mgh=12kg×10N/kg×120m=）1.44×104J。10：（2024唐山路北三模）如圖15甲所示是運(yùn)用汽車(chē)打撈水中重物的示意圖，汽車(chē)通過(guò)定滑輪牽引水下一個(gè)質(zhì)量勻稱分布的正方體重物，在整個(gè)打撈過(guò)程中，汽車(chē)以恒定的速度V=0.1m/s向右運(yùn)動(dòng)，圖15乙是此過(guò)程中汽車(chē)?yán)隨時(shí)間t改變的圖像，設(shè)t=0時(shí)汽車(chē)起先提升重物，忽視水的阻力和滑輪的摩擦，g=10N/kg，求:（1）水庫(kù)的深度.（2）重物的密度.（3）整個(gè)打撈過(guò)程中汽車(chē)的最小功率?！敬鸢浮?1)4m(2)4.5×103kg/m3(3)3.5×103W.【解析】(1)由圖像可知，水庫(kù)水深h=0.1m/s×40s=4m.(2)由圖像可知，正方體的邊長(zhǎng)L=Vt2=0.1m/s×10s=1m,重物的重力G=4.5×104N，重物的質(zhì)量m=G/g=4.5×104N/10N/kg=4.5×103kg，V=L3=1m3則ρ=m/v=4.5×103kg/1m3=4.5×103kg/m3.(3)當(dāng)重物出水前拉力最小，此過(guò)程中功率最小，出水前重物受到的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg./m3×10N/kg×1m3=1.0×104N,重物出水前最小拉力F=G－F浮=4.5×104N－1.0×104N=3.5×104N，所以整個(gè)打撈過(guò)程中汽車(chē)的最小功率P=FV=3.5×104N×0.1m/s=3.5×103W.11：（2024·株洲）在水平地面上有一物體A。（1）如圖甲所示，用輕彈簧測(cè)力計(jì)水平向右勻速地拉物體A，測(cè)力計(jì)的示數(shù)放大后如圖乙，可讀得為_(kāi)_______N，物體所受地面給它的滑動(dòng)摩擦力的大小與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)________（填“相等”或“不相等”）；（2）若我們只有一個(gè)量程為2.5N的輕彈簧測(cè)力計(jì)，則可把方案改為如圖丙所示。物體A用輕繩與一輕滑輪相連，輕滑輪上還圍著另一根輕繩，該輕繩一端B固定在豎直墻上，另一端C用彈簧測(cè)力計(jì)水平向左勻速地拉著物體A運(yùn)動(dòng)（不計(jì)滑輪的摩擦）。此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于輕繩D對(duì)物體A的拉力大小的________（填“一半”或“一倍”或“兩倍”）；（3）圖丙中，若物體A向左勻速運(yùn)動(dòng)的距離為1m，則此過(guò)程中輕繩D對(duì)物體A的拉力做的功為_(kāi)_______J。結(jié)合所學(xué)的動(dòng)滑輪的有關(guān)學(xué)問(wèn)，可知彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩的端點(diǎn)C做的功與輕繩D拉物體A做的功________（填“相等”或“不相等”）?！敬鸢浮浚?）4.6；相等（2）一半（3）4.6；相等?！窘馕觥?1)如圖甲所示，用輕彈簧測(cè)力計(jì)水平向右勻速地拉物體A，測(cè)力計(jì)的示數(shù)放大后如圖乙，測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，則其示數(shù)為4.6N。依據(jù)二力平衡條件，物體所受地面給它的滑動(dòng)摩擦力的大小與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等。(2)物體A用輕繩與一輕滑輪相連，輕滑輪上還圍著另一根輕繩，該輕繩一端B固定在豎直墻上，另一端C用彈簧測(cè)力計(jì)水平向左勻速地拉著物體A運(yùn)動(dòng)（不計(jì)滑輪的摩擦）；滑輪組的n=2，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于輕繩D對(duì)物體A的拉力大小的一半。(3)圖丙中，若物體A向左勻速運(yùn)動(dòng)的距離為1m，則此過(guò)程中輕繩D對(duì)物體A的拉力做的功為W=FS=4.6N×1m=4.6J.，結(jié)合所學(xué)的動(dòng)滑輪的有關(guān)學(xué)問(wèn)，可知彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩的端點(diǎn)C做的功為W｀=（F/n）ns=FS=W，即與輕繩D拉物體A做的功相等。12：（2024攀枝花中考試題）如圖所示，在水平路面上行駛的汽車(chē)通過(guò)滑輪組拉著重為G=9×104N的貨物A沿斜面對(duì)上勻速運(yùn)動(dòng)，貨物A的速度為V=2m/s，經(jīng)過(guò)t=10s,貨物A豎直上升h=10m，已知對(duì)繩子的拉力F的功率P=120kw，不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，求：（1）t時(shí)間內(nèi)汽車(chē)對(duì)繩的拉力所做的功；（2）汽車(chē)對(duì)繩的拉力大??；（3）斜面的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）1.2×106J（2）20000N（3）75%?！窘馕觥浚?）由W=Pt可得10s內(nèi)汽車(chē)對(duì)繩的拉力所做的功W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J.(2)貸物勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，10s內(nèi)移動(dòng)的距離s=Vt=2m/s×10s=20m.，依據(jù)W=FS可得汽車(chē)對(duì)繩的拉力大小F=W/S=1.2×106J/60m=20000N.(3)由圖知，滑輪組對(duì)繩子的拉力F拉=3F車(chē)=3×20000N=60000N，斜面做的有用功W有=Gh=9×104N×10m=9×105J,斜面做的總功W有=F拉h(huán)=60000N×20m=1.2×106J,則斜面的機(jī)械效率η=（W有/W總）×100%=(9×105J/1.2×106J)×100%=75%.13：（2024·東莞）最近，我國(guó)航天科技集團(tuán)公司研發(fā)的新型彩虹太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)勝利完成接近空間