北师大版九年级全册第十章 机械能、内能及其转化一 机械能巩固练习

2023年中考物理高频考点专题复习-做功与机械能

一、计算题

1．如图是可供游客在海上游玩时的一种旅游观光艇，此观光艇的质量为900 kg，在海上航行最大速度为36 km/h，最多可载的游客数量为20人，如果海水的密度取1.0×103kg/m3，g＝10 N/kg，求

（1）观光艇以最大航速匀速行驶2小时的路程是多少米？海水平均阻力为1.0×105 N，则这一过程中观光艇所做的功至少为多少？

（2）该观光艇在水面下70 cm深处有一个小零件，求小零件受到的海水的压强是多少？

（3）假设每位乘客的平均质量为60 kg，观光艇满载乘客时，此时浸入水中的体积多大？

2．如图所示是工程师们设计的一款质量为700kg的太阳能汽车，每个汽车轮胎与地面的接触面积为25cm2  ， 时速最高为72km/h．已知地面上1m2的面积上接受太阳光的功率为1.4kW，太阳能电池的能量转化效率为40%，汽车行驶过程中的平均阻力为车重的0.02倍，车身最多能敷设的太阳能电池板的面积为6m2．老式汽车发动机把汽油燃烧能量转化为动能的效率为10%．汽油的热值是4.6×107Jkg，g取10N/kg，求：

（1）太阳能汽车静止在水平地面上时，它对地面的压强多大?    

（2）太阳能汽车以最高时速匀速行驶时，汽车电动机的效率是多少?    

（3）如果太阳能汽车以最高时速匀速行驶100km，与老式汽车相比，可节约多少汽油?

3．已知某国产轿车每行驶100km消耗汽油8L，汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×107J/kg．求：    

（1）10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是多少；    

（2）该汽车行驶100km消耗汽油的质量是多少．    

（3）若汽车匀速行驶时受到的阻力为653.2N，则该轿车的效率多大？

4．如图所示是全球在研的最大的水陆两栖飞机。它主要用于大型灭火和水上救援，可以从地面起飞和降落，也可以从水面起飞和降落。它蓄满水后的总质量为50t，某次测试中，蓄满水的飞机在水面上以54km/h的速度匀速滑行了30s，滑行过程中所受阻力为总重的0.4倍，（取g=10N/kg）求：

（1）若起落架与地面接触总面积为2m2，蓄满水静止在地面时，飞机对地面的压强；

（2）飞机在水面滑行时，发动机的牵引力做的功；

（3）飞机在水面滑行时，发动机牵引力的功率。

5．一辆重为6×104N的的汽车不慎陷入泥坑，司机用图所示的滑轮组将汽车拖出，已知整个过程中，水平拉力是1×104N，汽车10s内沿水平方向匀速移动了4m，滑轮组的机械效率为80%，求：

（1）拉力F做的总功；

（2）拉力F做功的功率；

（3）滑轮组做的有用功。

6．我国自主研制的某轻型水陆两栖坦克，它的质量为24t，履带与地面总接触面积为3m2，它以8.6m/s的速度在水中匀速直线行驶了6min，消耗柴油10kg，此时发动机功率为4.3×105W，（g取10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg）求：

(1)坦克在水平地面上静止时，对地面的压强；

(2)坦克在水中匀速直线行驶时受到的阻力；

(3)坦克发动机的效率。

7．近年来，智能机器在海洋中的应用研究越来越广。如图所示，海上作业机器人正在进行深海探测工作。机器人在水面上利用超声测位仪向海底发射声波，经过4s后收到回波。探测结束后，在10s内用50N的拉力拉着重100N的仪器沿水平直线方向前进了10m继续工作。（假设声音在海水中的平均传播速度为1500m/s），求：

(1)海水的深度；

(2)机器人牵引力所做的功；

(3)牵引力的功率。

8．小铭用轻质绳子将水中物体匀速提升到空中．他所用的拉力F和物体上升距离s的关系如图乙所示，不计水的阻力．求：

（1）物体离开水面后在空中上升1m，小雨做的功是多少?

（2）小铭的质量是60kg，每只脚的着地面积为2dm2，物体离开水面后在空中上升时；小铭对地面的压强是多少?

（3）物体的密度是多少?

9．某电动公交车的部分数据如表所示，当该车电池储存的能量降低到充满电时的以下时，电池就进入断电保护状态，需要再次充电才能使用。

(1)该公交车在单次充电续航里程中，若消耗的电能都用于水平行驶做功，则该车行驶时受到的阻力f多大？

(2)该公交车的运行线路均可视为水平路面，经测算以匀速行驶，运行1趟全程20km，因停靠站点和红灯共刹车40次，在刹车时，可以将的动能（即的动能）回收并储存到电池中。则该车充满一次电最多能跑几趟该公交线路？（从始发站到终点站算1趟，返回算第2趟）。

(3)你认为实际情况下，该车在此公交线路上连续可行驶路程比第(2)问的计算结果更大还是更小？请说明你的理由。

10．我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图所示，该飞机空载质量为41t。为检测飞机性能，先后进行了模拟灭火和水面滑行测试（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）

求：(1)为了使飞机获得向上的升力，机翼的上侧做成凸圆形状而下侧成平面形状，其科学原理是______，飞机飞行过程中，燃料的热值______。（选填“增大”“减小”或“不变”）

(2)飞机空载静止在水面上时排开水的体积。(    )

(3)在一次灭火演戏测试中，AG600蓄水后盘悬在火场上方150m处，分次将所蓄水投下，每次投水100kg，投下的水下落过程中由于重力和空气阻力的作用，先加速运动后匀速运动，匀速运动的速度是10m/s，匀速运动时间是12s，加速过程的平均速度是匀速运动速度的0.375倍，求一次所投的水在下落过程中重力做功的平均功率。(    )

11．自出现“新冠肺炎”疫情以来，为有效阻止疫情大面积传播，无事不聚集就是一种很好的应对方法。延期开学期间，小明在线上学习之余，对妈妈经常用来给家人煲汤的煲汤锅（如图所示）产生了兴趣。小明测量得知：煲汤锅的质量是、底面积是；将水倒入锅内，水的深度是。取，通过计算回答：

(1)小明倒入锅内的水的质量是多少？

(2)该盛有水的煲汤锅对地面的压强多大？

(3)若小明在内将该盛有水的煲汤锅匀速端上高的灶台，他端锅时的功率多大？

12．某物体在50牛的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，10秒内前进了6米，求此过程中拉力做的功W和功率P.

13．如图所示，小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石，矿石以lm/s的速度匀速上升8m，已知矿石重2700N，动滑轮重300N，不计绳的重力及滑轮摩擦，求该过程中：

(1)汽车拉力的大小；

(2)汽车拉力的功率；

(3)滑轮组的机械效率。

14．如图所示是某医院的导诊机器人“小医”，它可以提供疾病分诊、指路等各项服务。“小医”在水平地面沿直线匀速行驶，受到的阻力为150N，行走了36m，用时，求：

（1）“小医”行驶的速度；

（2）牵引力对“小医”做功的功率。

15．一款新型四轮沙滩卡丁车满载时的总重为，内满载的卡丁车在水平沙滩上匀速行驶了。此过程卡丁车汽油机产生的牵引力为，行驶时每个车轮与沙滩的接触面积为。

（1）卡丁车满载时对沙滩的压强；

（2）牵引力对卡丁车做功的功率。

16．一款新型四轮沙滩卡丁车满载时的质量为900kg， 10min 内满载的卡丁车在水平沙滩上匀速行驶了6km。此过程卡丁车汽油机产生的牵引力为，行驶时每个车轮与沙滩的接触面积为。已知该卡丁车汽油机的效率为30%。（汽油的热值取，g取10N/kg）求：

(1)卡丁车满载时对沙滩的压强；

(2)牵引力对卡丁车做功的功率；

(3)在这次行驶中消耗汽油的质量。

17．如图是一辆警车，空车质量为2.72t。某次执行任务时，警车以30m/s的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW。（）

（1）车上人员的总质量为280kg，轮胎与路面接触的总面积为0.1m2，车静止时对水平路面的压强是多少？

（2）警车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时，车所受阻力是多少？

（3）若警车发动机的效率为，以60kW的输出功率行驶，消耗多少千克的柴油？（柴油的热值取）

18．如图所示，正方体物体 A，边长 20cm，质量为 6Kg，用滑轮组拉物体A沿水平方向匀速直线移动，在4s内物体移动了0.8 m，拉力 F 做的功为12J，动滑轮的重为3N，（不计绳重及滑轮摩擦，g 取 10N/kg）求：

（1）拉力的功率

（2）物体A对水平面的压强

（3）滑轮组的机械效率

参考答案：

1．（1）7.2×104m， 7.2×1010J．（2）7×103Pa；（3 2.1m3

2．（1）7105Pa (2)83.3  (3)3.04kg

3．（1）4.6×108J；（2）5.68kg；（3）25%．

4．（1）2.5×105Pa；（2）9×107J；（3）3×106W

5．（1）1.2105J；（2）1.2104W；（3）9.6104J

6．(1)8×104；(2)5×104；(3)

7．(1)3000m；(2)500J；(3)50W

8．（1） 200J（2） 2×104Pa（3） 2×103kg/m3.

9．(1)1800N；(2)9；(3)更小，

10．     流体流速越快，压强越小     不变     41m3     7500W

11．(1)2.4kg；(2)2000Pa；(3)9.6W

12．300焦耳   30瓦

13．(1) 1000N；(2) 3000W；(3)90%

14．（1）0.6m/s；（2）90W

15．（1）；（2）

16．(1)；(2)；(3)0.5kg

17．（1）；（2）；（3）

18．（1）3W；（2）1500Pa；（3）80%