【备考2022】2021中考物理真题分类汇编-机械能-功率相关实验题、计算题（含答案22

【备考2022】2021中考物理真题分类汇编-机械能-功率相关实验题、计算题（含答案22）

一．实验探究题（共1小题）

1．（2021•遵义）汽车工程师探究单个轮胎滚动阻力与行驶速度、轮胎气压、轮胎品牌的关系。根据收集到的数据，绘制了如图所示的图像：

（1）工程师在探究单个轮胎滚动阻力与轮胎气压的关系时，应控制的变量有 　   　；

（2）工程师在探究单个轮胎滚动阻力与行驶速度的关系时，轮胎克服最小阻力做功的功率大小为 　   　W；

（3）实践证明，当汽车轮胎气压增大到一定值后，汽车的安全性会随之降低。请综合考虑汽车安全性，结合以上试验数据，提出能有效减小汽车能耗的建议：　   　。

二．计算题（共21小题）

2．（2021•青岛）小明参加社区志愿服务，利用斜面将箱子匀速推到车上，如图甲所示。已知斜面高1.2m，长3m，箱子的重力为300N，小明施加的沿斜面向上的推力是200N，箱子沿斜面向上运动的s﹣t图象如图乙所示。求：

（1）推力做功的功率；

（2）斜面对箱子摩擦力的大小。

3．（2021•济南）随着国家发展改革委员会对《济南市城市轨道交通第二期建设规划（2020～2025年）》的批复，我市地铁建设步入快车道。如图为济南地铁建设某工地，工人在20s内用塔吊将质量为2500kg的混凝土预制件匀速提升了6m。若这个混凝土预制件的密度为2.2×103kg/m3。g取10N/kg，通过计算回答：

（1）它受到的重力是多少牛？

（2）它的体积是多少立方米？

（3）在提升它的过程中，塔吊对它做了多少焦的功？

（4）塔吊对它做功的功率是多少瓦？

4．（2021•黔西南州）我国生产的无人机世界领先，应用领域广泛。如图甲所示为深受广大航拍爱好者喜爱的“YU﹣2”型无人机，如表是有关它的一些飞行参数。根据表中资料信息。求：

（1）无人机在空中悬停时受到的升力F。

（2）无人机以最大速度匀速上升100m，空气阻力忽略不计，升力对无人机做功的功率P。

（3）无人机在空中A点接收到自动返航指令后，将从A点沿ABCD航线自动返回至起点D，如图乙所示。假设无人机在各段航线上均以相应的最大速度匀速航行，它从A点返回至D点所需的时间t。

5．（2021•德州）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体A重360N，动滑轮重40N，绳重和摩擦不计，某同学用力F竖直向下拉动绳子，使物体A在5s内匀速上升了1m，此过程中。求：

（1）拉力F的大小；

（2）拉力F做功的功率；

（3）滑轮组的机械效率。

6．（2021•梧州）如图所示，利用滑轮把重为300N的物体从斜面底端沿斜面往上匀速拉动10m，物体升高了6m，所用时间为10s，该装置的机械效率为75%，绳子自由端拉力为F，其方向始终与斜面平行，求在此过程中：

（1）拉力做的有用功；

（2）拉力的大小；

（3）拉力的功率。

7．（2021•南通）如图为南通“濠河国际龙舟邀请赛”的比赛场景，500m直线赛项目的冠军队所使用龙舟的质量为300kg，运动员总质量为1500kg，比赛用时2min30s。假设比赛中龙舟做匀速直线运动，且龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍，g取10N/kg。求：

（1）龙舟的重力；

（2）运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积；

（3）比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。

8．（2021•百色）如图所示为一款新型无人驾驶电动汽车，在某次性能测试中，汽车沿平直的公路匀速行驶，行驶过程中汽车受到的阻力为1500N，在180s的测试时间内汽车匀速行驶了1800m。求：

（1）汽车受到的牵引力；

（2）此过程中汽车牵引力所做的功；

（3）牵引力做功的功率。

9．（2021•阜新）晓光同学酷爱自行车运动，他测量并记录了自己在一段平直路面上匀速骑行的有关数据。晓光的质量50kg，自行车的质量15kg，骑行1.5km用时5min；车子行驶时受到的阻力30N，车轮与地面接触的总面积为25cm2（g取10N/kg）。求：

（1）晓光骑行时，自行车对地面的压强是多少？

（2）晓光骑行的速度是多少？

（3）晓光在这段路程骑行时，所做的功和功率各是多少？

10．（2021•朝阳）有一满载货车总质量为4t，车轮与地面的总接触面积为0.2m2。

（1）此货车静止时，对水平地面的压强是多少？

（2）此货车在某平直路段以72km/h的速度匀速行驶了10km，所用时间为多少秒？

（3）若此货车所受阻力为车和货物总重的0.1倍，则此货车通过上述路程牵引力做了多少功？

（4）此货车在该路段行驶时，牵引力的功率是多少？

11．（2021•大连）某建筑工人的重力为800N，双脚与地面的接触面积是500cm2，该工人通过如图所示的滑轮组在10s内将建材匀速提升2m，此过程中工人对绳自由端的拉力为300N，已知动滑轮的重力为80N，不计绳重及轮与轴的摩擦。试求：

（1）该工人双脚站立在水平地面上没拉绳子时，对地面的压强是多少？

（2）该工人对绳子自由端拉力的功率是多少？

（3）如果绳子承受的拉力足够大，该工人用此滑轮组最大能够提起多重的物体？

12．（2021•长春）某超市使用的一款售货机器人，在100N的牵引力作用下，水平匀速直线运动4m所用时间为10s。求：

（1）机器人运动的速度。

（2）机器人匀速直线运动时牵引力的功率。

13．（2021•贵港）已知大山同学的质量为60kg，每只鞋底与地面的接触面积为0.015m2。大山在10s内用20N的水平拉力拉重为100N的物体沿拉力方向在水平地面上匀速前进了13m。（g取10N/kg）求：

（1）物体受到摩擦力的大小；

（2）大山前进的速度；

（3）拉力做功的功率；

（4）大山在水平地面上立正时对地面的压强。

14．（2021•贺州）随着科技的发展，低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天，小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的，电瓶车的牵引力恒为100N，从家到学校的路程是1.5km，用时5min，求：

（1）电瓶车行驶的速度是多少m/s；

（2）电瓶车受到地面的摩擦力；

（3）电瓶车牵引力的功率。

15．（2021•郴州）如图所示是小林同学组装的提升重物的装置，动滑轮重80N，不计绳重和摩擦。在拉力F的作用下，将重为320N的重物经过20s匀速提升了3m。求：

（1）拉力F的大小；

（2）拉力F做功的功率；

（3）此过程动滑轮的机械效率。

16．（2021•泰州）为响应国家提出的“节能减排，低碳生活”的号召。质量为60kg的小明同学每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为15kg，轮胎与水平地面的总接触面积为30cm2，在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍（g取10N/kg）。求：

（1）小明和自行车的总重力；

（2）他骑行时自行车对地面的压强；

（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是多大。

17．（2021•扬州）如图所示，工人用滑轮组将重为400N的重物从井底匀速吊起2m，用时为8s，工人所用拉力F为250N。求：

（1）滑轮组的机械效率；

（2）拉力F的功率。

18．（2021•云南）自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s。该过程中前后轮与地面的总接触面积为20cm2。若小明的质量为55kg，自行车重150N，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）

（1）求骑行时车对水平地面的压强；

（2）该压强相当于多高水柱产生的压强？

（3）求骑行过程中动力做的功及功率。

19．（2021•安徽）如图所示，小明在单杠上做引体向上运动，每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500N，握拳时手臂的长度为0.6m，完成4次引体向上所用的时间为10s。求：

（1）小明完成1次引体向上所做的功；

（2）10s内小明做引体向上的功率。

20．（2021•乐山）工人用如图所示装置从水井中匀速吊起一个重为800N的物体，所用拉力F为250N，20s内物体上升了6m（物体的上表面始终未露出水面），已知动滑轮重20N，绳重及摩擦均忽略不计。求：

（1）20s内绳子自由端A移动的距离；

（2）拉力F做功的功率；

（3）物体在水中所受浮力的大小。

21．（2021•金华）金义东（金华﹣义乌﹣东阳）线是金华轻轨的首条线路，全长约108千米，该线路的建成有助于打造金义都市区“一小时通勤圈”。金义东线所用列车空载时的质量约为200吨，停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8平方米，最高设计速度为120千米/小时。完成下列问题：

（1）若列车全程以最高设计速度行驶，途中不停靠，则从金华到东阳共需要多少小时？

（2）停靠时，空载列车对铁轨的压强为多少？

（3）若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时，所受阻力为车重的0.04倍，此时该列车的功率为多少瓦？

22．（2021•潍坊）楼房装修常用如图所示装置将物料吊运到楼上。已知该装置电动机的额定功率P＝2.2kW，电动机将电能转换为机械能的效率η＝50%，某次吊运过程中将物料匀速提升h＝16m，所用时间t＝40s，求：

（1）电动机拉绳的速度大小，

（2）电动机对绳的拉力大小。

参考答案与试题解析

一．实验探究题（共1小题）

1．【解答】解：（1）由题知，单个轮胎滚动阻力与行驶速度、轮胎气压、轮胎品牌有关，所以探究单个轮胎滚动阻力与轮胎气压的关系时，应控制的变量有行驶速度和轮胎品牌；

（2）由f﹣v图象知，当速度为90km/h，即速度为25m/s时，阻力最小为42N，根据P＝Fv＝fv知，轮胎克服最小阻力做功的功率：

P＝fv＝42N×25m/s＝1050W；

（3）由f﹣v图象知，汽车速度为90km/h时，阻力最小，汽车能耗越低；由f﹣P图象知，轮胎气压越大时，能耗阻力越小，能耗也会越低。

所以为了有效减小汽车能耗应选择合适轮胎在较为合适的气压下以90km/h左右的速度行驶。

故答案为：（1）行驶速度和轮胎品牌；（2）1050；（3）选择合适轮胎在较为合适的气压下以90km/h左右的速度行驶。

二．计算题（共21小题）

2．【解答】解：（1）由图乙可知，小明推动箱子沿斜面向上匀速运动，小明推动箱子的速度v0.3m/s，推力做功的功率PFv＝200N×0.3m/s＝60W；

（2）小明沿斜面向上推动箱子，小明对箱子的推力做的功是总功，克服箱子重力做的功是有用功，克服斜面对箱子的摩擦力做的功是额外功，斜面对箱子的支持力不做功，推力做的总功W总＝Fs＝200N×3m＝600J，有用功W有＝Gh＝300N×1.2m＝360J，额外功W额外＝W总﹣W有＝600J﹣360J＝240J，斜面对箱子的摩擦力f80N。

答：（1）推力做功的功率是60W；

（2）斜面对箱子的摩擦力是80N。

3．【解答】解：（1）它受到的重力G＝mg＝2500kg×10N/kg＝2.5×104N，

（2）由ρ可得，它的体积：

V1.14m3，

（3）在提升它的过程中，塔吊对它做功：

W＝Gh＝2.5×104N×6m＝1.5×105J，

（4）塔吊对它做功的功率P7.5×103W。

答：（1）它受到的重力是2.5×104N；

（2）它的体积是1.14m3；

（3）在提升它的过程中，塔吊对它做了1.5×105J的功；

（4）塔吊对它做功的功率是7.5×103W。

4．【解答】解：（1）无人机的重力：G＝mg＝1100×10﹣3kg×10N/kg＝11N；

因为无人机在空中悬停时处于平衡状态，此时无人机受到的重力和升力是一对平衡力，所以无人机在空中悬停时受到的升力：F＝G＝11N；

（2）由表中数据可知，无人机的最大上升速度为4m/s，因为此过程中无人机做匀速直线运动，所以此时无人机受到的升力与重力还是一对平衡力，即F＝G＝11N，

因此升力对无人机做功的功率：PFv＝11N×4m/s＝44W；

（3）图乙可知，无人机在空中A点接收到自动返航指令后，从A点沿ABCD航线自动返回至起点D的过程中，先从A到B上升300m﹣200m＝100m，再从B到C水平飞行900m﹣100m＝800m，再从C到D下降300m，

由表中数据可知，无人机的最大上升速度为4m/s，则无人机以最大速度从A到B匀速上升100m所需要的时间：tAB25s，

由表中数据可知，无人机的最大水平飞行速度为20m/s，则无人机以最大速度水平匀速从B到C匀飞行升800m所需要的时间：tBC40s，

由表中数据可知，无人机的最大下降速度为3m/s，则无人机以最大速度匀速下降300m所需要的时间：tCD100s，

则无人机从A点返回至D点所需的时间：t＝tAB+tBC+tCD＝25s+40s+100s＝165s。

答：（1）无人机在空中悬停时受到的升力F为11N；

（2）无人机以最大速度匀速上升100m，空气阻力忽略不计，升力对无人机做功的功率P为44W；

（3）无人机在各段航线上均以相应的最大速度匀速航行时从A点返回至D点所需的时间t为165s。

5．【解答】解：（1）由图知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，则绳自由端的拉力为：

F（GA+G动）（360N+40N）＝200N；

（2）绳自由端移动的距离s＝2h＝2×1m＝2m，

拉力做的功为：W＝Fs＝200N×2m＝400J，

所以拉力F做功的功率为：P80W；

（3）滑轮组的机械效率为：η100%＝90%。

答：（1）拉力F的大小为200N；

（2）拉力F做功的功率为80W；

（3）滑轮组的机械效率为90%。

6．【解答】解：已知问题重力G＝300N，物体升高高度h＝6m，物体沿斜面向上移动的距离s′＝10m，所用时间t＝10s。

（1）根据题意拉力做的有用功：

W有＝Gh＝300N×6m＝1800J；

（2）由η75%得总功：

W总2400J，

由图可知，动滑轮上绳子的段数n＝2，则绳子端移动的距离s＝2s′＝2×10m＝20m，

由W总＝Fs得拉力：

F120N；

（3）拉力做功的功率：

P240W。

答：（1）拉力做的有用功为1800J；

（2）拉力的大小为120N；

（3）拉力的功率为240W。

7．【解答】解：（1）龙舟的重力G舟＝m舟g＝300kg×10N/kg＝3000N；

（2）运动员坐上龙舟后龙舟所受浮力F浮＝G总＝m总g＝（300kg+1500kg）×10N/kg＝18000N，

根据阿基米德原理可知运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积V排1.8m3；

（3）比赛过程中龙舟处于平衡状态，所受动力F＝f＝0.1G总＝0.1×18000N＝1800N，

动力做的功W＝Fs＝1800N×500m＝9×105J，

所用时间t＝2min30s＝150s，

动力做功的功率P6000W。

答：（1）龙舟的重力为3000N；

（2）运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积为1.8m3；

（3）比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率为6000W。

8．【解答】解：（1）由于汽车匀速行驶，所以汽车受到的牵引力等于阻力，

即F牵引＝F阻＝1500N，

（2）此过程中汽车牵引力做功为：

W＝Fs＝1500N×1800m＝2.7×106J；

（3）汽车牵引力做功的功率为：

P1.5×104W。

答：（1）汽车受到的牵引力为1500N；

（2）此过程中汽车牵引力所做的功2.7×106J；

（3）牵引力做功的功率为1.5×104W。

9．【解答】解：

（1）晓光和车的总重力G总＝m总g＝（50kg+15kg）×10N/kg＝650N，

晓光骑行时，自行车对地面的压力F＝G总＝650N，

晓光骑行时，自行车对地面的压强p2.6×105Pa；

（2）晓光骑行的速度v5m/s；

（3）由于匀速骑行，受到的阻力和动力是一对平衡力，大小相等，即F动＝f＝30N，

晓光在这段路程骑行时，所做的功W＝F动s＝30N×1.5×103m＝4.5×104J，

所做的功的功率P150W。

答：（1）晓光骑行时，自行车对地面的压强是2.6×105Pa；

（2）晓光骑行的速度是5m/s；

（3）晓光在这段路程骑行时，所做的功和功率各是4.5×104J、150W。

10．【解答】解：（1）此货车静止时，对水平地面的压力F＝G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N，

此货车静止时，对水平地面的压强p2×105Pa；

（2）速度v＝72km/h＝20m/s，路程s＝10km＝10000m，所用时间t500s；

（3）货车匀速行驶，处于平衡状态，所受牵引力F牵＝f＝0.1G＝0.1×4×104N＝4×103N，

牵引力做的功W＝F牵s＝4×103N×10000m＝4×107J；

（4）此货车在该路段行驶时，牵引力的功率P8×104W。

答：（1）此货车静止时，对水平地面的压强是2×105Pa；

（2）此货车在某平直路段以72km/h的速度匀速行驶了10km，所用时间为500秒；

（3）若此货车所受阻力为车和货物总重的0.1倍，则此货车通过上述牵引力做了4×107J的功；

（4）此货车在该路段行驶时，牵引力的功率是8×104W。

11．【解答】解：（1）因为工人双脚站立在水平地面上没拉绳子，所以F＝G＝800N，

则人对水平地面的压强p1.6×104Pa；

（2）因为提起动滑轮绳子的股数n＝2，所以s＝2h＝2×2m＝4m，

 拉力做的功W＝Fs＝300N×4m＝1200J，

 则拉力的功率P120W；

（3）人向下拉绳子时，所能施加的最大拉力等于人自身的重力，即F最大＝G＝800N，

因为不计绳重及轮与轴的摩擦，根据F（G+G动）可知：G最大＝2F﹣G动＝2×800N﹣80N＝1520N。

答：（1）该工人双脚站立在水平地面上没拉绳子时，对地面的压强是1.6×104Pa；

（2）该工人对绳子自由端拉力的功率是120W；

（3）如果绳子承受的拉力足够大，该工人用此滑轮组最大能够提起1520N重的物体。

12．【解答】解：（1）机器人运动的速度：v0.4m/s；

（2）牵引力做的功：

W＝Fs＝100N×4m＝400J，

牵引力做功的功率：

P40W。

答：（1）机器人运动的速度为0.4m/s。

（2）机器人匀速直线运动时牵引力的功率为40W。

13．【解答】解：

（1）物体在水平地面上匀速前进，所受拉力和摩擦力为平衡力，大小相等，

故物体受到摩擦力f＝F拉＝20N；

（2）大山前进的速度：v1.3m/s；

（3）拉力做功的功率：PF拉v＝20N×1.3m/s＝26W；

（4）大山在水平地面上立正时对地面的压力：F压＝G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，

则大山立正时对水平地面的压强：p2×104Pa。

答：（1）物体受到摩擦力的大小为20N；

（2）大山前进的速度为1.3m/s；

（3）拉力做功的功率为26W；

（4）大山在水平地面上立正时对地面的压强为2×104Pa。

14．【解答】解：

（1）小明的妈妈骑车的时间t＝5min＝300s，路程s＝1500m，

则小明的妈妈骑车的速度：

v5m/s；

（2）自行车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等。

电瓶车受到地面的摩擦力f＝F牵＝100N；

（3）电瓶车牵引力的功率：

PF牵v＝100N×5m/s＝500W。

答：（1）小明骑车的速度是5m/s；

（2）电瓶车受到地面的摩擦力为100N；

（3）小明的妈妈骑车的功率是500W。

15．【解答】解：

（1）图中动滑轮由2段绳子承担重物，不计摩擦和绳子重，

拉力F（G+G动）（320N+80N）＝200N，

（2）绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×3m＝6m：

总功W总＝Fs＝200N×6m＝1200J，

绳子自由端拉力F的功率：

P60W；

（3）不计绳重和摩擦，动滑轮的机械效率：

η100%100%100%80%。

答：（1）拉力F的大小为200N；

（2）拉力F做功的功率为60W；

（3）此过程动滑轮的机械效率为80%。

16．【解答】解：（1）小明和自行车的总重力G总＝m总g＝（60kg+15kg）×10N/kg＝750N；

（2）他骑行时自行车对地面的压力F＝G总＝750N，

他骑行时自行车对地面的压强p2.5×105Pa；

（3）在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍，且处于平衡状态，

则F牵＝f＝0.02G总＝0.02×750N＝15N，

牵引力做功W＝F牵s＝15N×1500m＝22500J，

他骑行时的功率P75W。

答：（1）小明和自行车的总重力为750N；

（2）他骑行时自行车对地面的压强为2.5×105Pa；

（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是75W。

17．【解答】解：（1）有用功：

W有用功＝Gh＝400N×2m＝800J；

由图知，n＝2，拉力端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，

拉力做的功：W总＝Fs＝250N×4m＝1000J；

滑轮组的机械效率η100%100%＝80%；

（2）拉力做功的功率P125W。

答：（1）滑轮组的机械效率为80%；

（2）拉力F的功率为125W。

18．【解答】解：（1）小明的重力为：G小明＝mg＝55kg×10N/kg＝550N，

小明和自行车对地面的压力为：F＝G小明+G自行车＝550N+150N＝700N，

自行车前后轮与地面的总接触面积为：S＝20cm2＝2×10﹣3m2；

骑行时自行车对地面的压强为：p3.5×105Pa；

（2）根据液体压强公式p＝ρ液gh可知：h35m；

（3）骑行时自行车受到的阻力为：f＝0.03（G小明+G自行车）＝0.03×700N＝21N，

由于自行车在做匀速直线运动，所以自行车受到的牵引力与阻力为一对平衡力，即：F＝f＝21N，

所以骑行过程中动力做的功为：W＝Fs＝21N×100m＝2100J，

骑行过程中动力做的功的功率为：P105W。

故答案为：（1）骑行时车对水平地面的压强为3.5×105Pa；

（2）该压强相当于35m高水柱产生的压强；

（3）骑行过程中动力做的功为2100J，功率为105W。

19．【解答】解：（1）做引体向上时需要克服重力做功，已知小明体重：G＝500N，每次上升距离：h＝0.6m，

 小明完成一次引体向上做的功为：W＝Gh＝500N×0.6m＝300J；

（2）小明10s内做的总功：W总＝4×300J＝1200J；

小明做功的功率：.

答：（1）小明完成1次引体向上所做的功为300J；（2）10s内小明做引体向上的功率为120W.

20．【解答】解：（1）已知动滑轮上绳子股数n＝2，物体上升的距离h＝6m，

则绳子自由端移动的距离：s＝2×6m＝12m；

（2）拉力做的功：W＝Fs＝250N×12m＝3000J；

拉力F做功的功率：；

（3）对物体进行受力分析：物体受到动滑轮下端绳子向上的拉力F拉、竖直向上的浮力F浮以及竖直向下的重力G物作用，即F浮＝G物﹣F拉。同时，动滑轮下端绳子拉力大小F拉＝nF﹣G动，

则物体所受浮力大小：F浮＝G物﹣（nF﹣G动）＝800N﹣（2×250N﹣20N）＝320N。

答：（1）20s内绳子自由端A移动的距离为12m；

（2）拉力F做功的功率为150W；

（3）物体在水中所受浮力的大小为320N。

21．【解答】解：（1）根据v可知，从金华到东阳需要的时间为：t0.9h；

（2）停靠时，空载列车对铁轨的压力等于自身的重力，空载列车对铁轨的压强为：

p2.5×106Pa；

（3）列车运行时受到的阻力：f＝0.04G＝0.04mg＝0.04×200×103kg×10N/kg＝8×104N；

因列车匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，列车的牵引力：F＝f＝8×104N，

则列车以最高速度空载匀速运行时牵引力的功率：

P＝Fv＝8×104Nm/s≈2.67×106W。

答：（1）若列车全程以最高设计速度行驶，途中不停靠，则从金华到东阳共需要0.9小时；

（2）停靠时，空载列车对铁轨的压强为2.5×106Pa；

（3）若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时，所受阻力为车重的0.04倍，此时该列车的功率为2.67×106W。

22．【解答】解：（1）图中使用滑轮组提升物体，n＝2，

则自由端移动的距离：s＝2h＝2×16m＝32m，

电动机拉绳的速度：v0.8m/s；

（2）电动机的额定功率P＝2.2kW＝2200W，电动机消耗的电能：W＝Pt＝2200W×40s＝88000J，

电动机做功：W′＝Wη＝88000J×50%＝44000J，

电动机对绳的拉力：F1375N。

答：（1）电动机拉绳的速度大小为0.8m/s；

（2）电动机对绳的拉力大小为1375N。