25 功率的计算和公式的应用（计算题·基础题）-福建省三年（2020-2022）中考物理模拟题精选高频考点分类汇编

这是一份25 功率的计算和公式的应用（计算题·基础题）-福建省三年（2020-2022）中考物理模拟题精选高频考点分类汇编，共16页。试卷主要包含了6km，需要的时间为多少秒？，5N；，4×107J等内容，欢迎下载使用。

25 功率的计算和公式的应用（计算题·基础题）-福建省三年（2020-2022）中考物理模拟题精选高频考点分类汇编

1. （2021•宁德模拟）如图所示，某品牌电动独轮平衡车，轮胎与地面的总接触面积10cm2。小宁骑该电动平衡车以5m/s的速度在水平路面上匀速行驶120s。已知小宁和独轮平衡车的总质量为70kg。求：
（1）小宁骑行的路程；
（2）小宁在水平路面上骑行时，平衡车对地面的压强；
（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，小宁匀速骑行时平衡车动力的功率。

2. （2021•龙岩模拟）我国自主研制的第三代常规动力潜艇具备先进的通讯设备、武器、导航等系统和隐蔽性强，噪声低、安全可靠等优异性能，主要技术参数如表（海水的密度近似为1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）。
排水量
水上2250t，水下3000t
最大潜水深度
300m
最大航速
水上30km/h，水下36km/h
最大输出功率（水下）
3000kW
（1）潜艇在水上航行时受到的浮力；
（2）潜艇由水下某位置下潜到最大潜水深度处，潜艇上一个面积是400cm2的观察口受到海水的压力增大了4×104N，潜艇原来位置的深度；
（3）若潜艇发动机在水下以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80%，潜艇以最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力。
3. （2021•仓山区校级模拟）如图甲，小锋骑着单车上班，6s内在水平路上行驶的路程随时间变化关系如图乙，若小锋的质量为60kg，单车的质量为10kg，单车行驶时每个车轮与地面的接触面积为9cm2，受到阻力是其总重的0.05倍，求：
（1）这段时间内骑行的速度；
（2）骑行时车受到的牵引力；
（3）骑行6s，小锋骑车的功率。
4. （2021•福建模拟）如图轻质弹簧的一端连接木块，将木块放在表面水平的传感器上，最初整个装置处于静止状态。现用竖直向上的力F拉弹簧的上端A，传感器受到的压力FN随弹簧上端A上升的距离x的变化如表，A端上升80cm所用的时间为10s。求：
（1）木块的质量；
（2）当x＝15cm时，拉力F的大小；
（3）10s内克服木块重力做功的功率。
x/cm
0
10
20
30
40
50
60
70
80
FN/N
120
95
70
45
20
0
0
0
0

5. （2022•政和县模拟）2022年3月首款搭载华为HarmonyOS智能座舱的新能源汽车AITO﹣问界M5上市。已知车轮与地面的总接触面积为1000cm2，求下列问题：
（1）连同司乘人员汽车总质量2500kg，则该汽车静止在水平路面上时，对水平路面的压强是多少？
（2）如果汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶3.6km，需要的时间为多少秒？
（3）若在这段路程中其输出功率保持10000W，该汽车的牵引力所做的功为多少焦耳？
6. （2022•福州模拟）我国自主设计的某核潜艇完全下潜后的排水量为6.8×103t，潜入水中匀速航行时所受的海水阻力与航速平方的关系如图所示。海水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）该潜艇在水面下匀速下潜过程中受到海水的浮力；
（2）该潜艇以8m/s的速度匀速航行10min受到的水平推进力的功率。

7. （2022•漳州模拟）一辆载有学生的校车总质量为8000kg，车轮与地面的接触总面积为0.25m2，该校车在某段平直公路上匀速行驶9km，用时15min，校车行驶的过程中，发动机的功率为60kW。求：
（1）校车对水平地面的压强；
（2）校车匀速行驶时受到的阻力；
（3）校车匀速行驶9km发动机所做的功。
8. （2022•福建模拟）跳绳是我省初中毕业生体育测试的项目之一。在一次测试中，质量为70kg的小明1min跳了180次，每次跳离地面的平均高度为0.05m。不计绳重，求：
（1）小明起跳前双脚站立在水平地面上，每只脚与地面的接触面积为200cm2，此时小明对地面的压强；
（2）小明跳绳时克服重力做功的平均功率。
9. （2022•南平模拟）小萍骑电动自行车在水平路面上以5m/s的速度做匀速直线运动，小萍和车总重900N，轮子与地面的总接触面积是9×10﹣3m2，若行驶了1min，前进的牵引力恒为40N。求：
（1）电动自行车对地面的压强。
（2）牵引力做的功。
（3）牵引力的功率。
10. （2022•鼓楼区校级模拟）为缓解供给压力，确保疫情期间人员安全，某地尝试用无人车进行物资配送，如图所示若无人车质量为1000kg，以5m/s的速度匀速直线前进10min，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.5倍，g取10N/kg。求：
（1）无人车重力；
（2）无人车匀速行驶时牵引力；
（3）无人车匀速行驶时牵引力的功率。

11. （2020•泉州一模）通过探究可知，在一定限度内，弹簧受到弹力大小的表达式为F＝k•x，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长（或缩短）的长度。如图，放在地面上的物体，上端系在劲度系数k＝2000N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上。用手拉绳子的另一端，当往下拉0.1m时，物体刚好离开地面。继续缓慢拉绳5s，使物体匀速上升到离地高h＝0.5m处。不计弹簧重和滑轮跟绳的摩擦，求：
（1）物体上升的速度；
（2）物体受到的重力；
（3）物体从离开地面上升到离地高h处的过程中，拉力F的功率P。

12. （2020•鼓楼区模拟）重为15000N的汽车，在水平公路上以72km/h匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，（取g＝10N/kg）求：
（1）汽车受到的压力大小为多少？
（2）汽车受到的阻力为多少？
（3）汽车匀速行驶时，发动机对汽车的牵引力是多大？
（4）汽车匀速行驶时，发动机的功率是多大？
（5）汽车匀速行驶1小时，发动机所做的功是多少？
13. （2022•湖里区校级模拟）2021年5月15日，我国自主研发的“天问一号”着陆巡视器搭载“祝融”号火星车成功着陆火星表面，如图所示，这是我国首次执行的火星着陆任务。“祝融”号火星车高度约1.85m，质量约240kg，6个车轮均可独立驱动，所有车轮与地面接触总面积约为200cm2，最大行驶速度为200m/h，设计寿命为3个火星月，相当于约92个地球日，火星车要完成的任务之一是火星巡视区形貌和地质构造探测，据调查研究：火星表面重力约为地球表面重力的。（g地＝10N/kg）
（1）若火星车要到离营地1.4km的某地执行任务，则从营地到目的地所需的最短时间；
（2）“祝融”号火星车对火星表面的压强；
（3）若火星车以最大速度行驶时功率为12W，则它在行驶时受到的牵引力是多少？


参考答案与试题解析
1. （2021•宁德模拟）如图所示，某品牌电动独轮平衡车，轮胎与地面的总接触面积10cm2。小宁骑该电动平衡车以5m/s的速度在水平路面上匀速行驶120s。已知小宁和独轮平衡车的总质量为70kg。求：
（1）小宁骑行的路程；
（2）小宁在水平路面上骑行时，平衡车对地面的压强；
（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，小宁匀速骑行时平衡车动力的功率。

【解答】解：（1）小宁骑行的路程为：s＝vt＝5m/s×120m/s＝600m；
（2）平衡车对水平地面的压力为：F＝G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N，受力面积为：S＝10cm2＝0.001m2，
平衡对地面的压强为：p＝＝＝7×105Pa；
（3）平衡车匀速行驶时，处于平衡状态，所以F'＝f＝0.1G＝0.1×700N＝70N，由P＝＝Fv可知，
平衡车动力的功率为：p＝F'v＝70N×5m/s＝350W。
答：（1）小宁骑行的路程为600m；
（2）平衡车对地面的压强为7×105Pa；
（3）小宁匀速骑行时平衡车动力的功率为350W。
2. （2021•龙岩模拟）我国自主研制的第三代常规动力潜艇具备先进的通讯设备、武器、导航等系统和隐蔽性强，噪声低、安全可靠等优异性能，主要技术参数如表（海水的密度近似为1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）。
排水量
水上2250t，水下3000t
最大潜水深度
300m
最大航速
水上30km/h，水下36km/h
最大输出功率（水下）
3000kW
（1）潜艇在水上航行时受到的浮力；
（2）潜艇由水下某位置下潜到最大潜水深度处，潜艇上一个面积是400cm2的观察口受到海水的压力增大了4×104N，潜艇原来位置的深度；
（3）若潜艇发动机在水下以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80%，潜艇以最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力。
【解答】解：（1）潜艇在水上航行时受到的浮力：
F浮＝G排＝m排上g＝2.25×106kg×10N/kg＝2.25×107N；
（2）观察口受到海水的压强增大值：
Δp＝＝＝1×106Pa，
潜艇在最大深度受到海水的压强：
p2＝ρgh2＝1×103kg/m3×10N/kg×300m＝3×106Pa，
在某位置潜艇受到海水的压强：
p1＝p2﹣Δp＝3×106Pa﹣1×106Pa＝2×106Pa，
由p＝ρgh可得潜艇原来位置的深度：
h1＝＝＝200m；
（3）发动机做的有用功功率：
P有用＝80%×P＝80%×3×106W＝2.4×106W，
由P＝＝＝Fv可得牵引力：
F＝＝＝2.4×105N，
因为潜艇匀速航行，
所以潜艇以最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力：
f＝F＝2.4×105N。
答：（1）潜艇在水上航行时受到的浮力是2.25×107N；
（2）潜艇原来位置的深度是200m；
（3）若发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80%，潜艇以最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力是2.4×105N。
3. （2021•仓山区校级模拟）如图甲，小锋骑着单车上班，6s内在水平路上行驶的路程随时间变化关系如图乙，若小锋的质量为60kg，单车的质量为10kg，单车行驶时每个车轮与地面的接触面积为9cm2，受到阻力是其总重的0.05倍，求：
（1）这段时间内骑行的速度；
（2）骑行时车受到的牵引力；
（3）骑行6s，小锋骑车的功率。
【解答】解：（1）从图乙可知，运动30m的路程用时6s，故这段时间内骑行的速度v＝＝＝5m/s；
（2）小锋和车的总重G总＝m总g＝（60kg+10kg）×10N/kg＝700N，
受到阻力f＝0.05G总＝0.05×700N＝35N，
单车匀速行驶时处于平衡状态，所受牵引力和阻力大小相等，故骑行时车受到的牵引力F＝f＝35N；
（3）骑行6s，牵引力做功W＝Fs＝35N×30m＝1050J，
小锋骑车的功率P＝＝＝175W。
答：（1）这段时间内骑行的速度为5m/s；
（2）骑行时车受到的牵引力为35N；
（3）骑行6s，小锋骑车的功率为175W。
4. （2021•福建模拟）如图轻质弹簧的一端连接木块，将木块放在表面水平的传感器上，最初整个装置处于静止状态。现用竖直向上的力F拉弹簧的上端A，传感器受到的压力FN随弹簧上端A上升的距离x的变化如表，A端上升80cm所用的时间为10s。求：
（1）木块的质量；
（2）当x＝15cm时，拉力F的大小；
（3）10s内克服木块重力做功的功率。
x/cm
0
10
20
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【解答】解：（1）根据表格中的数据可知，当弹簧的伸长为0时，压力传感器受到的压力为120N，即物体的重力G＝120N；
物体的质量为；m＝＝＝12kg；
（2）根据表格中的数据可知，弹簧的伸长每增加10cm，压力传感器的示数就减小25N，即压力传感器示数的减小量为＝2.5N/cm；
当x＝15cm时，压力传感器的示数为：FN＝120N﹣15cm×2.5N/cm＝82.5N；
物体受到三个力的作用：竖直向上的拉力F、支持力FN和竖直向下的重力G，则F＝G﹣FN＝120N﹣82.5N＝37.5N；
（3）根据表格中的数据可知，当压力为0时，弹簧伸长的长度为：L＝＝48cm；
木块刚好被拉起，则物体上升的高度为h＝80cm﹣48cm＝32cm＝0.32m；
提升物体所做的功为：W＝Gh＝120N×0.32m＝38.4J；
做功的功率为：P＝＝＝3.84W。
答：（1）木块的质量为12kg；
（2）当x＝15cm时，拉力F的大小为37.5N；
（3）10s内克服木块重力做功的功率为3.84W。
5. （2022•政和县模拟）2022年3月首款搭载华为HarmonyOS智能座舱的新能源汽车AITO﹣问界M5上市。已知车轮与地面的总接触面积为1000cm2，求下列问题：
（1）连同司乘人员汽车总质量2500kg，则该汽车静止在水平路面上时，对水平路面的压强是多少？
（2）如果汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶3.6km，需要的时间为多少秒？
（3）若在这段路程中其输出功率保持10000W，该汽车的牵引力所做的功为多少焦耳？
【解答】解：（1）汽车对水平路面的压力为：F＝G＝mg＝2500kg×10N/kg＝25000N；
汽车对水平路面的压强为：p＝＝＝2.5×105Pa；
（2）汽车行驶的时间为：t＝＝＝0.05h＝180s；
（3）汽车的牵引力所做的功为：W＝Pt＝10000W×180s＝1.8×106J。
答：（1）该汽车静止在水平路面上时，对水平路面的压强是2.5×105Pa；
（2）如果汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶3.6km，需要的时间为180秒；
（3）若在这段路程中其输出功率保持10000W，该汽车的牵引力所做的功为1.8×106焦耳。
6. （2022•福州模拟）我国自主设计的某核潜艇完全下潜后的排水量为6.8×103t，潜入水中匀速航行时所受的海水阻力与航速平方的关系如图所示。海水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）该潜艇在水面下匀速下潜过程中受到海水的浮力；
（2）该潜艇以8m/s的速度匀速航行10min受到的水平推进力的功率。

【解答】答：（1）该潜艇在水面下匀速下潜过程中受到海水的浮力力F浮＝G排＝m排g＝6.8×103×103kg×10N/kg＝6.8×107N；
（2）该潜艇以8m/s的速度匀速航行时所受的海水阻力f＝×（8m/s）2＝1.28×106N，
潜艇处于平衡状态，受到的水平推进力F＝f＝1.28×106N，
根据P＝＝＝Fv可知该潜艇以8m/s的速度匀速航行10min受到的水平推进力的功率P＝Fv＝1.28×106N×8m/s＝1.024×107W。
答：（1）该潜艇在水面下匀速下潜过程中受到海水的浮力为6.8×107N；
（2）该潜艇以8m/s的速度匀速航行10min受到的水平推进力的功率为1.024×107W。
7. （2022•漳州模拟）一辆载有学生的校车总质量为8000kg，车轮与地面的接触总面积为0.25m2，该校车在某段平直公路上匀速行驶9km，用时15min，校车行驶的过程中，发动机的功率为60kW。求：
（1）校车对水平地面的压强；
（2）校车匀速行驶时受到的阻力；
（3）校车匀速行驶9km发动机所做的功。
【解答】解：（1）水平地面受到的压力：F＝G＝mg＝8000kg×10N/kg＝8×104N，
校车对地面压强：
p＝＝＝3.2×105Pa；
（2）校车行驶的速度v＝＝＝10m/s，
根据P＝＝＝Fv可知校车受到的牵引力F牵＝＝＝6000N，
校车做匀速直线运动，处于平衡状态，所受的阻力f＝F牵＝6000N；
（3）校车匀速行驶9km发动机所做的功：
W＝F牵s＝6000W×9×1000m＝5.4×107J。
答：（1）校车对水平地面的压强为3.2×105Pa；
（2）校车匀速行驶时受到的阻力为6000N；
（3）校车匀速行驶9km发动机所做的功为5.4×107J。
8. （2022•福建模拟）跳绳是我省初中毕业生体育测试的项目之一。在一次测试中，质量为70kg的小明1min跳了180次，每次跳离地面的平均高度为0.05m。不计绳重，求：
（1）小明起跳前双脚站立在水平地面上，每只脚与地面的接触面积为200cm2，此时小明对地面的压强；
（2）小明跳绳时克服重力做功的平均功率。
【解答】解：
（1）小明的重力：G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N，
此时小明对地面的压力：F＝G＝700N，
对水平地面的压强：p＝＝＝1.75×104Pa；
（2）小明跳绳一次克服重力做的功：W＝Gh＝700N×0.05m＝35J，
小明1min内跳绳180次，则每分钟跳绳做的功：W′＝180×35J＝6300J，
小明跳绳时克服重力做功的平均功率：P＝＝＝105W。
答：（1）此时小明对地面的压强为1.75×104Pa；
（2）小明跳绳时克服重力做功的平均功率为105W。
9. （2022•南平模拟）小萍骑电动自行车在水平路面上以5m/s的速度做匀速直线运动，小萍和车总重900N，轮子与地面的总接触面积是9×10﹣3m2，若行驶了1min，前进的牵引力恒为40N。求：
（1）电动自行车对地面的压强。
（2）牵引力做的功。
（3）牵引力的功率。
【解答】解：（1）电动自行车对地面的压力F＝G＝900N，
电动自行车对地面的压强p＝＝＝105Pa。
（2）电动自行车行驶的路程s＝vt＝5m/s×1×60s＝300m，
牵引力做的功W＝Fs＝40N×300m＝1.2×104J。
（3）牵引力的功率P＝＝＝200W。
答：（1）电动自行车对地面的压强为105Pa。
（2）牵引力做的功为1.2×104J。
（3）牵引力的功率为200W。
10. （2022•鼓楼区校级模拟）为缓解供给压力，确保疫情期间人员安全，某地尝试用无人车进行物资配送，如图所示若无人车质量为1000kg，以5m/s的速度匀速直线前进10min，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.5倍，g取10N/kg。求：
（1）无人车重力；
（2）无人车匀速行驶时牵引力；
（3）无人车匀速行驶时牵引力的功率。

【解答】解：（1）无人车的重力为：G＝mg＝1000kg×10N/kg＝10000N；
（2）无人车水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.5倍，此时的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力为：F＝f＝0.5G＝0.5×10000N＝5000N；
（3）无人车匀速行驶时牵引力的功率为：P＝＝＝Fv＝5000N×5m/s＝2.5×104W。
答：（1）无人车重力为10000N；
（2）无人车匀速行驶时牵引力为5000N；
（3）无人车匀速行驶时牵引力的功率为2.5×104W。
11. （2020•泉州一模）通过探究可知，在一定限度内，弹簧受到弹力大小的表达式为F＝k•x，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长（或缩短）的长度。如图，放在地面上的物体，上端系在劲度系数k＝2000N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上。用手拉绳子的另一端，当往下拉0.1m时，物体刚好离开地面。继续缓慢拉绳5s，使物体匀速上升到离地高h＝0.5m处。不计弹簧重和滑轮跟绳的摩擦，求：
（1）物体上升的速度；
（2）物体受到的重力；
（3）物体从离开地面上升到离地高h处的过程中，拉力F的功率P。

【解答】解：（1）物体匀速上升到离地高h＝0.5m处所用的时间为5s，则物体上升的速度为：v＝＝＝0.1m/s；
（2）用手拉绳子的另一端，当往下拉0.1m时，则弹簧伸长了0.1m，此时弹簧对物体的拉力为：F＝0.1m×2000N/m＝200N；
物体刚好离开地面，说明此时的拉力与重力是相同的，所以物体的重力为G＝200N；
（3）物体从离开地面上升到离地高h处的过程中，拉力所做的功为：
W＝Gh＝200N×0.5m＝100J；
拉力的功为：
P＝＝＝20W。
答：
（1）物体上升的速度为0.1m/s；
（2）物体受到的重力为200N；
（3）物体从离开地面上升到离地高h处的过程中，拉力F的功率P为20W。
12. （2020•鼓楼区模拟）重为15000N的汽车，在水平公路上以72km/h匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，（取g＝10N/kg）求：
（1）汽车受到的压力大小为多少？
（2）汽车受到的阻力为多少？
（3）汽车匀速行驶时，发动机对汽车的牵引力是多大？
（4）汽车匀速行驶时，发动机的功率是多大？
（5）汽车匀速行驶1小时，发动机所做的功是多少？
【解答】解：（1）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，汽车受到的压力：F＝G＝1.5×104N；
（2）汽车受到的阻力：
f＝0.02G＝0.02×1.5×104N＝300N；
（3）因汽车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，发动机对汽车的牵引力：F′＝f＝300N；
（4）汽车匀速行驶时，发动机的功率：
P＝＝＝F′v＝300N×m/s＝6×103W；
（5）汽车匀速行驶1小时时，发动机所做的功：
W＝Pt＝6×103W×3600s＝2.16×107J。
答：（1）汽车受到的压力大小为1.5×104N；
（2）汽车受到的阻力为300N；
（3）汽车匀速行驶时，发动机对卡车的牵引力是300N；
（4）汽车匀速行驶时，发动机的功率是6×103W；
（5）汽车匀速行驶1小时时，发动机所做的功是2.16×107J。
13. （2022•湖里区校级模拟）2021年5月15日，我国自主研发的“天问一号”着陆巡视器搭载“祝融”号火星车成功着陆火星表面，如图所示，这是我国首次执行的火星着陆任务。“祝融”号火星车高度约1.85m，质量约240kg，6个车轮均可独立驱动，所有车轮与地面接触总面积约为200cm2，最大行驶速度为200m/h，设计寿命为3个火星月，相当于约92个地球日，火星车要完成的任务之一是火星巡视区形貌和地质构造探测，据调查研究：火星表面重力约为地球表面重力的。（g地＝10N/kg）
（1）若火星车要到离营地1.4km的某地执行任务，则从营地到目的地所需的最短时间；
（2）“祝融”号火星车对火星表面的压强；
（3）若火星车以最大速度行驶时功率为12W，则它在行驶时受到的牵引力是多少？

【解答】解：（1）由题可知，s＝1.4km，v＝200m/h＝0.2km/h，由v＝可得，从营地到目的地所需的最短时间：
t＝＝＝7h；
（2）由题意知，在水平面上，“祝融”号火星车对火星表面的压力等于重力，
F压＝G火＝G＝mg＝×240kg×10N/kg＝800N，
对火星表面的压强p＝＝＝4×104Pa；
（3）火星车的最大速度v＝200m/h＝＝m/s，
由P＝＝＝Fv可得，它在行驶时受到的牵引力：
F＝＝＝216N。
答：（1）若火星车要到离营地1.4km的某地执行任务，则从营地到目的地所需的最短时间为7h；
（2）“祝融”号火星车对火星表面的压强为4×104Pa；
（3）若火星车以最大速度行驶时功率为12W，则它在行驶时受到的牵引力为216N。