2021年中考物理模擬試題訓(xùn)練：功與機(jī)械能

2021年中考物理模擬試題專題訓(xùn)練——功與機(jī)械能

1.（2021樂(lè)山模擬）2020年6月23日，我國(guó)“北斗三號(hào)”全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組

網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射成功.若一顆衛(wèi)星沿橢圓軌道從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)速度增大了，可知其動(dòng)

能（）

A.減小B.增大

C.不變D.消失

2.（2021鄭州八中模擬）如圖所示是擊打網(wǎng)球的瞬間，網(wǎng)球被迅速壓扁并反彈.下列關(guān)于此

A.網(wǎng)球被迅速壓扁說(shuō)明球拍對(duì)網(wǎng)球的力大于網(wǎng)球?qū)η蚺牡牧?/p>

B.網(wǎng)球接觸球拍被壓扁的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能

C.網(wǎng)球被擊出后仍能繼續(xù)飛行一段距離，說(shuō)明網(wǎng)球受到慣性力的作用

D.網(wǎng)球被擊中后迅速反彈，說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

3.（2021大連模擬）如圖所示，木塊以一定的速度滑過(guò)AB點(diǎn)，到C點(diǎn)滑出下落至D點(diǎn)。A

和B,C和D之間的垂直距離均為h,則木塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量變化的分析，正確的是（）

A.D點(diǎn)與C點(diǎn)相比，機(jī)械能不變

B.B點(diǎn)的動(dòng)能一定大于A點(diǎn)的動(dòng)能

C.B點(diǎn)的動(dòng)能可能等于D點(diǎn)的動(dòng)能

D.A點(diǎn)到B點(diǎn)減少的重力勢(shì)能小于C點(diǎn)到D點(diǎn)減少的重力勢(shì)能

4.（2021南通模擬）如圖所示，某同學(xué)進(jìn)行爬竿訓(xùn)練，爬上竿頂后，再?gòu)母晚旐樃突降?/p>

面，每次所用時(shí)間各不相同，下列說(shuō)法正確的是（）

收

A.向上爬竿過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能

B.下滑過(guò)程中摩擦力的大小一定保持不變

C.向上爬竿時(shí)受到的摩擦力方向向上

D.下滑時(shí)間短的那次速度大，重力做的功多

5.（2021河南模擬）小華對(duì)于身邊及社會(huì)上常見(jiàn)事物的下列估測(cè)，錯(cuò)誤的是（）

A.一瓶普通礦泉水重約為5N

B.我國(guó)“復(fù)興號(hào)”列車的運(yùn)營(yíng)速度可達(dá)350m/s

C.一個(gè)中學(xué)生從一樓走上二樓做的功約為1500J

D.初中物理課本的長(zhǎng)度約為26cm

6.（2021河南模擬）擲鉛球是運(yùn)動(dòng)員力量與技巧的體現(xiàn)，如圖所示。關(guān)于它的描述正確的

是（）

A.鉛球擲出后，由于受到慣性力繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)

B.鉛球擲出后，在空中繼續(xù)飛行的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做了功

C.鉛球擲出后，重力做功的功率不變

D.鉛球被擲出的過(guò)程中速度越來(lái)越大，說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

7.（2021泰興實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬）有甲、乙兩個(gè)完全相同的小球。在同一高度以大小相等的速

度，將甲球豎直向下拋出、將乙球豎直向上拋出，如圖所示。若不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法

正確的是（）

A.拋出時(shí)刻，甲球比乙球的動(dòng)能小

B.拋出時(shí)刻，甲球比乙球的重力勢(shì)能小

C.落地時(shí)甲的機(jī)械能等于乙的機(jī)械能

D.落地時(shí)甲的機(jī)械能小于乙的機(jī)械能

8.（2021北部灣模擬）2018年世界杯正在俄羅斯舉行，如圖所示，是正在加速下降的足球,

在此過(guò)程中，對(duì)其機(jī)械能的變化情況，下列分析正確的是（）

A.動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小

B.動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大

C.動(dòng)能增大，重力勢(shì)能增大

D.動(dòng)能減小，重力勢(shì)能減力

9.（2021廣州花都模擬）如圖所示，小球以初速度v沿著凹凸不平的草地從a運(yùn)動(dòng)到e,其

中b點(diǎn)與d點(diǎn)在同一高度。下列能正確表示小球在b、d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能和重力勢(shì)能的是（）

10.（2021黔東南模擬）迄今為止，我國(guó)已發(fā)射40余顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。若某衛(wèi)星沿橢圓軌道

繞地球運(yùn)行。如圖所示，則衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中，能轉(zhuǎn)化為能;

以地球?yàn)閰⒄瘴?，地球同步衛(wèi)星是o（選填“靜止”或"運(yùn)動(dòng)”）

11.（2021長(zhǎng)樂(lè)市感恩中學(xué)模擬）為預(yù)防新型冠狀病毒感染的肺炎，福州市對(duì)公交車進(jìn)行限

載和消毒，在噴灑藥水對(duì)公交車進(jìn)行殺菌消毒時(shí)，會(huì)聞到特殊的氣味，這說(shuō)明藥水分子

在;當(dāng)公交車正常勻速行駛的過(guò)程中，其動(dòng)能（選填“增

大”“減小”或“不變”）。

12.（2021鄭州八中模擬）我國(guó)自行設(shè)計(jì)的新型履帶式水陸兩棲坦克，如圖所示，它即可像

普通坦克一樣在陸地上高速行駛，又能像船一樣在水中航行。該坦克的質(zhì)量為22t,配備發(fā)

動(dòng)機(jī)的最大功率為420kW,若在水中勻速航行時(shí)，最大速度為18km/h,此時(shí)受到的阻力為

13.（2021河南模擬）如圖所示，同一個(gè)物體從。點(diǎn)分別沿固定的光滑斜面OA、OB由靜止

自由滑下，到達(dá)同一水平面上。不計(jì)空氣阻力，物體沿不同斜面由0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到水平面上的

過(guò)程中，重力勢(shì)能的變化（選填“相同”或“不相同”）；物體到達(dá)水平面時(shí)的速度

（選填“相等”或“不相等”），你的判斷依據(jù)是，

14.（2021黔東南模擬）為了保障出行安全，交通部門做了很多規(guī)定，如：高速公路上對(duì)機(jī)

動(dòng)車進(jìn)行限速；車上駕駛員和乘客要系安全帶，同時(shí)又開展了“一盔一帶”專項(xiàng)整治行動(dòng)。

請(qǐng)運(yùn)用你所學(xué)的物理知識(shí)，簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題：

⑴為什么要對(duì)機(jī)動(dòng)車的最高行駛速度進(jìn)行限制？

(2)為什么行駛中的車輛緊急剎車時(shí)，乘客會(huì)向前傾?

⑶安全帶為什么要做得比較寬大？

15.(2021中山模擬)如圖甲所示，為我國(guó)自主研發(fā)的新一代智能汽車，該汽車具有自動(dòng)加

速、剎車和避障等功能.已知汽車空載質(zhì)量為1000kg,最大載重為500kg，靜止時(shí)輪胎與水平

地面的總接觸面積為0.Im2.不考慮外界因素影響，汽車行駛時(shí)受到的阻力為汽車總重的

0.05倍.如圖乙所示，是汽車滿載并以恒定功率行駛時(shí)的速度與時(shí)間圖像，g取10N/kg.求:

(1)汽車在10~20s內(nèi)通過(guò)的路程;

(2)空載的汽車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);

(3)汽車滿載時(shí)行駛的恒定功率.

16.（2021樂(lè)山模擬）如圖所示為迎賓路高架橋的部分路段示意圖，水平路面AB=200m,

斜坡BC=120m,坡高CD=6m.搭載乘客后總重為G=l.5義1。5N的公交車，輪胎與水平

路面總接觸面積為0.4m2.當(dāng)它以恒定功率q勻速通過(guò)AB段時(shí)，用時(shí)\=20s；當(dāng)它以恒

定功率P勻速通過(guò)BC段時(shí)，用時(shí)t=16s.公交車在AB段和BC段行駛時(shí)受到的阻力始終

22

是車總重的士.求:

（1）公交車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)以及通過(guò)BC段時(shí)的速度.

⑵公交車通過(guò)AB段時(shí)，牽引力的功率P「

⑶公交車通過(guò)BC段時(shí)，牽引力的大小.

C

6ml200m/

D

17.（2021長(zhǎng)樂(lè)市感恩中學(xué)模擬）科技創(chuàng)新是撬動(dòng)中國(guó)夢(mèng)的杠桿，中國(guó)已是無(wú)人機(jī)“全球工

廠”，無(wú)人機(jī)在航拍、救災(zāi)等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。如圖是小明同學(xué)查找的某款無(wú)人機(jī),

下表是它的相關(guān)數(shù)據(jù)。在某次航拍過(guò)程中無(wú)人機(jī)以最大速度豎直上升至300m高空，工作電

流為10A,g取10N/kg,求：

工作電壓/V電池信存電能"豎直上升錄大速度（M/S）質(zhì)量/kg

1522350061.5

(1)該無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中克服重力做的功為多少？

(2)該無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中工作效率為多少？

18.(2021河南模擬)電動(dòng)平衡車(如圖所示)因其體積小、操控方便，深受年輕人的喜愛(ài)。

小華的質(zhì)量為50kg,當(dāng)她站立在平衡車上保持靜止時(shí)，車輪與水平地面的總接觸面積為4

X10-3H12,平衡車的部分參數(shù)如表所示。g取10N/kg,求：

額定工作電壓50V

電池累量lOAh

凈重14kg

最大載重112kg

最南車速18kni/h

(1)小華騎乘平衡車在平直公路上勻速行駛時(shí)，她(選填“受到”或“不受”)車

對(duì)她的摩擦力；平衡車受到的重力與地面對(duì)它的支持力(選填“是”或“不是”)

一對(duì)平衡力。

(2)小華站立在平衡車上靜止時(shí)，車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多大？

(3)小華以最高車速在平直公路上勻速行駛時(shí)，路面對(duì)平衡車的阻力等于總重的」二，則

10

牽引力的功率是多少？

(4)充滿電后，小華經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，平衡車可在平直路面上前進(jìn)的最遠(yuǎn)距離為20km,則此

平衡車的效率約為多少？

19.(2021河南模擬)如圖是一臺(tái)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)偵察、滅火的消防機(jī)器人，其質(zhì)量為500kg,靜

止在水平地面時(shí)，對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為1.25X104Pa,行駛時(shí)所受阻力為自重的0.02倍(g

取10N/kg),請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)該消防機(jī)器人在水平地面勻速直線行的過(guò)程中始終在持續(xù)灑水，它具有的機(jī)械能將

(選填“變大”、“變小”或“保持不變”)；若已知該機(jī)器人自身攜帶了一塊鋰電池進(jìn)行供

電，井且鋰電池的參數(shù)是“48V30A?h”，當(dāng)它充滿電后并且只驅(qū)動(dòng)其前進(jìn)，則可以提供該

機(jī)器人保持3m/s的速度連續(xù)前進(jìn)3個(gè)小時(shí)，請(qǐng)問(wèn)該電池將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多

少？實(shí)際工作時(shí)驅(qū)動(dòng)時(shí)間應(yīng)該比這個(gè)時(shí)長(zhǎng)更長(zhǎng)還是更短一些呢，說(shuō)說(shuō)你的看法吧！

(2)求消防機(jī)器人帶與地面接觸的總面積。

(3)在水平地面勻速直線前進(jìn)的過(guò)程中，消防機(jī)器人牽引力做功的功率(忽略質(zhì)量的變化)。

20.(2021北部灣模擬)如圖甲所示的地面清潔機(jī)器人，重為25N,對(duì)水平地面壓強(qiáng)是2500Pa,

機(jī)器人在水平地面運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受推力與速度關(guān)系如圖乙所示。求：

(1)該機(jī)器人與水平地面的接觸面積是多少？

(2)該機(jī)器人所提供的水平推力為150N時(shí)，勻速直線運(yùn)動(dòng)4s能通過(guò)多遠(yuǎn)路程？此時(shí)水平

推力做了多少功？

(3)該機(jī)器人在水平地面上以0.6m/s速度勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平推力的功率是多大？

2021年中考物理模擬試題專題訓(xùn)練——功與機(jī)械能參考答案

1.（2021樂(lè)山模擬）2020年6月23日，我國(guó)“北斗三號(hào)”全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組

網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射成功.若一顆衛(wèi)星沿橢圓軌道從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)速度增大了，可知其動(dòng)

能（）

A.減小B.增大

C.不變D.消失

【答案】B

2.（2021鄭州八中模擬）如圖所示是擊打網(wǎng)球的瞬間，網(wǎng)球被迅速壓扁并反彈.下列關(guān)于此

A.網(wǎng)球被迅速壓扁說(shuō)明球拍對(duì)網(wǎng)球的力大于網(wǎng)球?qū)η蚺牡牧?/p>

B.網(wǎng)球接觸球拍被壓扁的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能

C.網(wǎng)球被擊出后仍能繼續(xù)飛行一段距離，說(shuō)明網(wǎng)球受到慣性力的作用

D.網(wǎng)球被擊中后迅速反彈，說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

【答案】D

3.（2021大連模擬）如圖所示，木塊以一定的速度滑過(guò)AB點(diǎn)，到C點(diǎn)滑出下落至D點(diǎn)。A

和B,C和D之間的垂直距離均為h,則木塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量變化的分析，正確的是（）

A.D點(diǎn)與C點(diǎn)相比，機(jī)械能不變

B.B點(diǎn)的動(dòng)能一定大于A點(diǎn)的動(dòng)能

C.B點(diǎn)的動(dòng)能可能等于D點(diǎn)的動(dòng)能

D.A點(diǎn)到B點(diǎn)減少的重力勢(shì)能小于C點(diǎn)到D點(diǎn)減少的重力勢(shì)能

【答案】Co

4.（2021南通模擬）如圖所示，某同學(xué)進(jìn)行爬竿訓(xùn)練，爬上竿頂后，再?gòu)母晚旐樃突降?/p>

面，每次所用時(shí)間各不相同，下列說(shuō)法正確的是（）

A.向上爬竿過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能

B.下滑過(guò)程中摩擦力的大小一定保持不變

C.向上爬竿時(shí)受到的摩擦力方向向上

D.下滑時(shí)間短的那次速度大，重力做的功多

【答案】C

5.（2021河南模擬）小華對(duì)于身邊及社會(huì)上常見(jiàn)事物的下列估測(cè)，錯(cuò)誤的是（）

A.一瓶普通礦泉水重約為5N

B.我國(guó)“復(fù)興號(hào)”列車的運(yùn)營(yíng)速度可達(dá)350m/s

C.一個(gè)中學(xué)生從一樓走上二樓做的功約為1500J

D.初中物理課本的長(zhǎng)度約為26cm

【答案】Bo

6.（2021河南模擬）擲鉛球是運(yùn)動(dòng)員力量與技巧的體現(xiàn)，如圖所示。關(guān)于它的描述正確的

是（）

A.鉛球擲出后，由于受到慣性力繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)

B.鉛球擲出后，在空中繼續(xù)飛行的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做了功

C.鉛球擲出后，重力做功的功率不變

D.鉛球被擲出的過(guò)程中速度越來(lái)越大，說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

【答案】Do

7.（2021泰興實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬）有甲、乙兩個(gè)完全相同的小球。在同一高度以大小相等的速

度，將甲球豎直向下拋出、將乙球豎直向上拋出，如圖所示。若不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法

正確的是（）

A.拋出時(shí)刻，甲球比乙球的動(dòng)能小

B.拋出時(shí)刻，甲球比乙球的重力勢(shì)能小

C.落地時(shí)甲的機(jī)械能等于乙的機(jī)械能

D.落地時(shí)甲的機(jī)械能小于乙的機(jī)械能

【答案】C

8.（2021北部灣模擬）2018年世界杯正在俄羅斯舉行，如圖所示，是正在加速下降的足球,

在此過(guò)程中，對(duì)其機(jī)械能的變化情況，下列分析正確的是（）

A.動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小

B.動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大

C.動(dòng)能增大，重力勢(shì)能增大

D.動(dòng)能減小，重力勢(shì)能減小

【答案】Ao

9.（2021廣州花都模擬）如圖所示，小球以初速度v沿著凹凸不平的草地從a運(yùn)動(dòng)到e,其

中b點(diǎn)與d點(diǎn)在同一高度。下列能正確表示小球在b、d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能和重力勢(shì)能的是（）

0

b點(diǎn)動(dòng)能b點(diǎn)重力勢(shì)能d點(diǎn)動(dòng)能d點(diǎn)重力勢(shì)能

能量/J

10.（2021黔東南模擬）迄今為止，我國(guó)已發(fā)射40余顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。若某衛(wèi)星沿橢圓軌道

繞地球運(yùn)行。如圖所示，則衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中，能轉(zhuǎn)化為能；

以地球?yàn)閰⒄瘴?，地球同步衛(wèi)星是o（選填“靜止”或“運(yùn)動(dòng)”）

ViMU

【答案】重力勢(shì)動(dòng)靜止

11.（2021長(zhǎng)樂(lè)市感恩中學(xué)模擬）為預(yù)防新型冠狀病毒感染的肺炎，福州市對(duì)公交車進(jìn)行限

載和消毒，在噴灑藥水對(duì)公交車進(jìn)行殺菌消毒時(shí)，會(huì)聞到特殊的氣味，這說(shuō)明藥水分子

在；當(dāng)公交車正常勻速行駛的過(guò)程中，其動(dòng)能（選填“增

大”“減小”或“不變”）。

【答案】不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；不變。

12.（2021鄭州八中模擬）我國(guó)自行設(shè)計(jì)的新型履帶式水陸兩棲坦克，如圖所示，它即可像

普通坦克一樣在陸地上高速行駛，又能像船一樣在水中航行。該坦克的質(zhì)量為22t,配備發(fā)

動(dòng)機(jī)的最大功率為420kW,若在水中勻速航行時(shí)，最大速度為18km/h,此時(shí)受到的阻力為

r

【答案】8.4xlO4N

13.（2021河南模擬）如圖所示，同一個(gè)物體從0點(diǎn)分別沿固定的光滑斜面OA、OB由靜止

自由滑下，到達(dá)同一水平面上。不計(jì)空氣阻力，物體沿不同斜面由0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到水平面上的

過(guò)程中，重力勢(shì)能的變化（選填“相同”或“不相同”）；物體到達(dá)水平面時(shí)的速度

（選填“相等”或“不相等”），你的判斷依據(jù)是O

【答案】相同；相等；光滑斜面，不計(jì)空氣阻力，沒(méi)有能量損失，減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)

為動(dòng)能。

14.（2021黔東南模擬）為了保障出行安全，交通部門做了很多規(guī)定，如：高速公路上對(duì)機(jī)

動(dòng)車進(jìn)行限速；車上駕駛員和乘客要系安全帶，同時(shí)又開展了“一盔一帶”專項(xiàng)整治行動(dòng)。

請(qǐng)運(yùn)用你所學(xué)的物理知識(shí)，簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題：

⑴為什么要對(duì)機(jī)動(dòng)車的最高行駛速度進(jìn)行限制？

(2)為什么行駛中的車輛緊急剎車時(shí)，乘客會(huì)向前傾？

⑶安全帶為什么要做得比較寬大？

【答案】⑴對(duì)機(jī)動(dòng)車的最高行駛速度進(jìn)行限制的原因是：質(zhì)量相同的車輛行駛速度越大，

動(dòng)能越大，越容易發(fā)生交通事故，發(fā)生交通事故造成的損失越大。

(2)行駛中的車輛緊急剎車時(shí)，由于乘客具有慣性，要保持原來(lái)向前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，所以

乘客會(huì)向前傾。

⑶安全帶要做得比較寬大的原因是通過(guò)增大受力面積減小壓強(qiáng)。

15.(2021中山模擬)如圖甲所示，為我國(guó)自主研發(fā)的新一代智能汽車，該汽車具有自動(dòng)加

速、剎車和避障等功能.已知汽車空載質(zhì)量為1000kg,最大載重為500kg，靜止時(shí)輪胎與水平

地面的總接觸面積為0.Im2.不考慮外界因素影響，汽車行駛時(shí)受到的阻力為汽車總重的

0.05倍.如圖乙所示，是汽車滿載并以恒定功率行駛時(shí)的速度與時(shí)間圖像，g取10N/kg.求:

*,ms',

(1)汽車在10~20s內(nèi)通過(guò)的路程；

(2)空載的汽車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);

(3)汽車滿載時(shí)行駛的恒定功率.

【答案】

解：（1）由圖可知.汽車在10s至20s內(nèi)速度為20mA.

路程i=?T=20m/sX10s=2Wm

<2）汽車更力C=加尸LOOTkgXlQN/kg=IXW*N

汽車對(duì)地面的壓力/書

汽車對(duì)地面的柞強(qiáng)產(chǎn)10。,1叩:1Xl/Pa

（3）滿載對(duì)汽車的總重為：

Gg=m<{mg=41WOlqg-SWkg》XIOl\/kg=1.5X10*N

汽車殳到的阻力尸必如g.U5XI^X104N=750K

因?yàn)槠囎鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)?F^f

在105至20s內(nèi)匹動(dòng)的速度為20mk則恒定功率為：

F=Fk?75CNX201116.=1.5XloV

16.（2021樂(lè)山模擬）如圖所示為迎賓路高架橋的部分路段示意圖，水平路面AB=200%

斜坡BC=120m,坡高CD=6m.搭載乘客后總重為G=l.5X1。5N的公交車，輪胎與水平

路面總接觸面積為0.4優(yōu).當(dāng)它以恒定功率、勻速通過(guò)AB段時(shí)，用時(shí)T=20s；當(dāng)它以恒

定功率P勻速通過(guò)BC段時(shí)，用時(shí)t=16s.公交車在AB段和BC段行駛時(shí)受到的阻力始終

22

是車總重的看.求：

（1）公交車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)以及通過(guò)BC段時(shí)的速度.

（2）公交車通過(guò)AB段時(shí)，牽引力的功率P.

1

⑶公交車通過(guò)BC段時(shí)，牽引力的大小.

C

r\J20m

6rml200m4

D

【答案】（1）公交車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓力F=G=1.5X105N,輪胎與水平路面總

接觸面積S=0.4m2.公交車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)P=：=LN=3.75X10S

S0.4m2

Pa.公交車通過(guò)BC段時(shí)的速度v=%=吟四=7.5m/s.

BC116s

（2）公交車在AB段行駛時(shí)受到的阻力f=y^G=y^X1.5X105N=l.5X103N.因?yàn)楣卉?/p>

在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以牽引力F=f=1.5X103N,則牽引力F的功率P=?=?AB=

111tt

1.5X103NX200m

1.5X104W.

20s

⑶由題意知，公交車在AB段和BC段行駛時(shí)受到的阻力相等.公交車通過(guò)BC段時(shí)，克服

阻力做的額外功W=fs=1.5X103NX1201.8X105J,克服重力做的有用功W=Gh

額BC有CD

=1.5X105NX6m=9X105J.公交車通過(guò)BC段時(shí)牽引力做的總功W=W+W=9X10sJ

BC有額

+1,8X105J=l.08X106J.由W=Fs可得，牽引力F=心=^^^^=9義103N.

2s120m

BC

17.（2021長(zhǎng)樂(lè)市感恩中學(xué)模擬）科技創(chuàng)新是撬動(dòng)中國(guó)夢(mèng)的杠桿，中國(guó)已是無(wú)人機(jī)“全球工

廠“，無(wú)人機(jī)在航拍、救災(zāi)等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。如圖是小明同學(xué)查找的某款無(wú)人機(jī),

下表是它的相關(guān)數(shù)據(jù)。在某次航拍過(guò)程中無(wú)人機(jī)以最大速度豎直上升至300nl高空，工作電

流為10A,g取10N/kg,求：

（1）該無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中克服重力做的功為多少？

（2）該無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中工作效率為多少？

【答案】解：（1）克服重力做功:

W=Gh=mgh=l.5kgX10N/kgX300m=4500J；

有

（2）由丫=且可得，無(wú)人機(jī)上升時(shí)間t=-^~=30?m=50s,

tv6m/s

無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中的電功率：

P=UI=15VX10A=150W,

無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中消耗的電能：

W=Pt=150WX50s=7500J,

電

該無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中工作效率:

二國(guó)X100%=45LJ°J

X100%=60%o

7500J

答：(1)該無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中克服重力做的功為4500J；

(2)該無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中工作效率為60%。

18.(2021河南模擬)電動(dòng)平衡車(如圖所示)因其體積小、操控方便，深受年輕人的喜愛(ài)。

小華的質(zhì)量為50kg,當(dāng)她站立在平衡車上保持靜止時(shí)，車輪與水平地面的總接觸面積為4

X10-3IH2,平衡車的部分參數(shù)如表所示。g取10N/kg,求：

皴定工作電壓50V

電池容量lOAh

凈重14kg

疑大羲重112kg

量高車速18km/h

(1)小華騎乘平衡車在平直公路上勻速行駛時(shí)，她(選填“受到”或“不受”)車

對(duì)她的摩擦力；平衡車受到的重力與地面對(duì)它的支持力(選填“是”或“不是”)

一對(duì)平衡力。

(2)小華站立在平衡車上靜止時(shí)，車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多大？

(3)小華以最高車速在平直公路上勻速行駛時(shí)，路面對(duì)平衡車的阻力等于總重的工，則

10

牽引力的功率是多少？

(4)充滿電后，小華經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，平衡車可在平直路面上前進(jìn)的最遠(yuǎn)距離為20km,則此

平衡車的效率約為多少？

【答案】解：(1)小華騎乘平衡車在平直公路上勻速行駛時(shí)，她與平衡車之間沒(méi)有發(fā)生相

對(duì)運(yùn)動(dòng)，也沒(méi)有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以她不受車對(duì)她的摩擦力；

平衡車受到的重力小于地面對(duì)平衡車的支持力，不符合二力平衡的條件，不是一對(duì)平衡力;

(2)小華站立在平衡車上靜止時(shí)，對(duì)地面的壓力：

F=G=mg+mg=14kgX10N/kg+50kgX10N/kg=640N,

壓總車小華

對(duì)地面的壓強(qiáng)為：

p=￡ffi=640H=1.6X105Pa;

S4X10-3m2

(3)電動(dòng)平衡車的最大速度為：v=18km/h=5m/s,

因?yàn)閯蛩傩旭偅蔉=f=」-G=」-X640N=64N,

10總10

牽引力的功率為：

p=l_=fs,=Fv=64NX5m/s=320W；

tt

(4)電動(dòng)平衡車的牽引力做功：

W=Fs=64NX20X103m=1.28X10eJ,

有用

電動(dòng)平衡車一次充電儲(chǔ)存電能：

W尸UIt=UQ=50VX10Ah=50VX10AX3600s=L8X106j,

此平衡車的效率約為：

用只

T)=W6'X100%=^^_xin6JT-Xioo%^71.1%O

W總1取10叮

答：(1)不受；不是；

(2)小華站立在平衡車上靜止時(shí)，車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是L6X105Pa；

(3)小華以最高車速在平直公路上勻速行駛時(shí)，路面對(duì)平衡車的阻力等于車重的」一,則

牽引力的功率是320W；

(4)充滿電后，小華經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，平衡車可在平直路面上前進(jìn)的最遠(yuǎn)距離為20km,則此

平衡車的效率約為71.

19.(2021河南模擬)如圖是一臺(tái)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)偵察、滅火的消防機(jī)器人，其質(zhì)量為500kg,靜

止在水平地面時(shí)，對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為1.25X10Fa,行駛時(shí)所受阻力為自重的0.02倍(g

取10N/kg),請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)該消防機(jī)器人在水平地面勻速直線行的過(guò)程中始終在持續(xù)灑水，它具有的機(jī)械能將

(選填“變大”、“變小”或“保持不變”)；若已知該機(jī)器人自身攜帶了一塊鋰電池進(jìn)行供

電，井且鋰電池的參數(shù)是“48V30A?h”，當(dāng)它充滿電后并且只驅(qū)動(dòng)其前進(jìn)，則可以提供該

機(jī)器人保持3m/s的速度連續(xù)前進(jìn)3個(gè)小時(shí)，請(qǐng)問(wèn)該電池將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多

少？實(shí)際工作時(shí)驅(qū)動(dòng)時(shí)間應(yīng)該比這個(gè)時(shí)長(zhǎng)更長(zhǎng)還是更短一些呢，說(shuō)說(shuō)你的看法吧！

(2)求消防機(jī)器人帶與地面接觸的總面積。

(3)在水平地面勻速直線前進(jìn)的過(guò)程中，消防機(jī)器人牽引力做功的功率(忽略質(zhì)量的變化)。

【答案】解：

(1)該消防機(jī)器人在水平地面勻速直線行的過(guò)程中始終在持續(xù)灑水，質(zhì)量變小，故動(dòng)能變

小，它具有的機(jī)械能將變小；

鋰電池的參數(shù)是“48V30A?h”,則其能量為：

W.=UIt=48VX30AX3600s=5.184X106J；

總

消防機(jī)器人質(zhì)量為500kg,其重力G=mg=500kgX10N/kg=5000N；

因行駛時(shí)所受阻力為自重的0.02倍，故阻力：

f=0.02X5000N=100N；

因做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由二力平衡的條件，牽引力大小為：F=100N,

該機(jī)器人保持3m/s的速度連續(xù)前進(jìn)3個(gè)小時(shí)，通過(guò)的距離為:

s=vt