23 功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
展开这是一份23 功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9页。试卷主要包含了26×107J，6×108J等内容，欢迎下载使用。
23 功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
- （2022•龙岩模拟）我国的“天问一号”火星着陆后，“祝融号”火星车开展巡视探测任务，如图所示。截至2021年12月31日，天问一号环绕器在轨运行526天，火星车在火星表面累计行走超过1400m。已知火星车质量为240kg，六个轮子与火星表面接触的总面积为0.02m2，在火星上的重力是地球的0.4倍，g取10N/kg。求：
（1）火星车在火星上的重力；
（2）火星车对火星表面的压强；
（3）若火星车在火星的水平路面上匀速行驶时受到的摩擦力是重力的0.1倍，火星车行驶1000m牵引力做的功。
- （2022•漳州模拟）如图为某国产新能源汽车，深受广大市民喜爱。司机与车的总质量为700kg，在平直公路上匀速行驶过程中受到的阻力是总重的0.1倍，匀速行驶18km，所用时间0.5h。
求：
（1）该车匀速行驶的速度；
（2）司机和车的总重力；
（3）车匀速行驶18km过程中牵引力做功。
- （2021•鲤城区校级模拟）新能源汽车是未来汽车发展的趋势。如图，威马W6是一款纯电动汽车，整车质量为1800kg。若该车在某水平路段匀速直线行驶了500m，耗时20s，受到水平方向的阻力为车自重的0.1倍（车上人员的重力忽略不计），求：
（1）该车行驶的速度；
（2）牵引力在此路段所做的功。
- （2020•南平模拟）自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。如图取水时只要闭合取水开关，水泵就能将水抽到壶内。若将1L水抽到1m高的电热水壶中，用时20s。
（1）求水泵对水做的功；
（2）已知出水口的横截面积为0.8cm2，求水流速度；
（3）若水泵的实际输入功率为5W，求水泵的抽水效率。
- （2020•三明模拟）如图所示，某工人利用滑轮组提升矿井中重为400N的重物，用250N的拉力匀速拉动绳子，在10s内将重物提升5m至井口。求：
（1）工人做的功；
（2）工人做功的功率；
（3）该滑轮组的机械效率。
- （2020•三明模拟）如图所示是正在航拍的无人机。利用遥控器可控制它运动和工作。机身质量为2.4kg的无人机从地面飞到离地20m高处，用时20s，求：（g取10N/kg）
（1）这一过程克服重力做功是多少？
（2）无人机的飞行功率是多少？
- （2020•晋安区模拟）混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。在某次测试中，由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h，所受的阻力为4000N，求：
（1）汽车牵引力做的功；
（2）若所用燃料的热值是4.5×107J/kg，测试过程中消耗8kg的燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少？
参考答案与试题解析
- （2022•龙岩模拟）我国的“天问一号”火星着陆后，“祝融号”火星车开展巡视探测任务，如图所示。截至2021年12月31日，天问一号环绕器在轨运行526天，火星车在火星表面累计行走超过1400m。已知火星车质量为240kg，六个轮子与火星表面接触的总面积为0.02m2，在火星上的重力是地球的0.4倍，g取10N/kg。求：
（1）火星车在火星上的重力；
（2）火星车对火星表面的压强；
（3）若火星车在火星的水平路面上匀速行驶时受到的摩擦力是重力的0.1倍，火星车行驶1000m牵引力做的功。
【解答】解：（1）火星车在火星上的重力G＝0.4G地＝0.4mg＝0.4×240kg×10N/kg＝960N；
（2）火星车对火星表面的压力F＝G＝960N，
火星车对火星表面的压强p＝＝＝4.8×104Pa；
（3）若火星车在火星的水平路面上匀速行驶时，处于平衡状态，
所受的牵引力F′＝f＝0.1G＝0.1×960N＝96N，
火星车行驶1000m牵引力做的功W＝F′s＝96N×1000m＝96000J。
答：（1）火星车在火星上的重力为960N；
（2）火星车对火星表面的压强为4.8×104Pa；
（3）火星车行驶1000m牵引力做的功为96000J。
- （2022•漳州模拟）如图为某国产新能源汽车，深受广大市民喜爱。司机与车的总质量为700kg，在平直公路上匀速行驶过程中受到的阻力是总重的0.1倍，匀速行驶18km，所用时间0.5h。
求：
（1）该车匀速行驶的速度；
（2）司机和车的总重力；
（3）车匀速行驶18km过程中牵引力做功。
【解答】解：（1）由题可知，汽车匀速行驶18km，所用时间0.5h，则汽车的速度为：
v＝；
（2）已知司机与车的总质量为700kg，则司机和车的总重力为：
G＝mg＝700kg×10N/kg＝7000N；
（3）汽车所受的阻力为：
f＝0.1G＝0.1×7000N＝700N；
匀速直线行驶时：
F＝f＝700N；
则车匀速行驶18km过程中牵引力做功为：
W＝Fs＝700N×18×103m＝1.26×107J。
答：（1）该车匀速行驶的速度为36km/h；
（2）司机和车的总重力为7000N；
（3）车匀速行驶18km过程中牵引力做功为1.26×107J。
- （2021•鲤城区校级模拟）新能源汽车是未来汽车发展的趋势。如图，威马W6是一款纯电动汽车，整车质量为1800kg。若该车在某水平路段匀速直线行驶了500m，耗时20s，受到水平方向的阻力为车自重的0.1倍（车上人员的重力忽略不计），求：
（1）该车行驶的速度；
（2）牵引力在此路段所做的功。
【解答】解：（1）若该车在某水平路段匀速直线行驶了500m，耗时20s，则该车行驶的速度为：
v＝＝；
（2）已知整车质量为1800kg，则整车的重力为：
G＝mg＝1800kg×10N/kg＝18000N；
已知该车受到水平方向的阻力为车自重的0.1倍，则阻力的大小为：
f＝0.1G＝1800N；
根据该车在水平路段匀速直线行驶，则牵引力和阻力是一对平衡力，F＝f＝1800N，
故牵引力在此路段所做的功为：
W＝Fs＝1800N×500m＝9×105J。
答：（1）该车行驶的速度为25m/s；
（2）牵引力在此路段所做的功为9×105J。
- （2020•南平模拟）自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。如图取水时只要闭合取水开关，水泵就能将水抽到壶内。若将1L水抽到1m高的电热水壶中，用时20s。
（1）求水泵对水做的功；
（2）已知出水口的横截面积为0.8cm2，求水流速度；
（3）若水泵的实际输入功率为5W，求水泵的抽水效率。
【解答】解：（1）水的体积：V＝1L＝10﹣3m3；
由ρ＝得，水的质量：
m＝ρV＝1×103 kg/m3×10﹣3 m3＝1 kg；
水泵做的功为：
W＝Gh＝mgh＝1kg×10 N/kg×1m＝10J；
（2）水流的长度为：
L＝＝＝12.5m，
水流的速度为：
v＝＝＝＝0.625m/s；
（3）水泵做的总功：
W总＝Pt＝5 W×20s＝100J，
水泵对水做的功为有用功，则水泵的效率为：
η＝×100%＝×100%＝10%。
答：（1）水泵对水做的功为10J；
（2）水流速度为0.625m/s；
（3）水泵的抽水效率为10%。
- （2020•三明模拟）如图所示，某工人利用滑轮组提升矿井中重为400N的重物，用250N的拉力匀速拉动绳子，在10s内将重物提升5m至井口。求：
（1）工人做的功；
（2）工人做功的功率；
（3）该滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，
绳子自由端移动的距离为：s＝nh＝2×5m＝10m，
拉力做的总功为：
W总＝Fs＝250N×10m＝2500J；
（2）工人做功的功率：
P＝＝＝250W；
（3）工人做的有用功为：
W有用＝Gh＝400N×5m＝2000J，
则滑轮组的机械效率为：
η＝×100%＝×100%＝80%。
故答案为：（1）工人做的功为2500J；
（2）工人做功的功率为250W；
（3）该滑轮组的机械效率为80%。
- （2020•三明模拟）如图所示是正在航拍的无人机。利用遥控器可控制它运动和工作。机身质量为2.4kg的无人机从地面飞到离地20m高处，用时20s，求：（g取10N/kg）
（1）这一过程克服重力做功是多少？
（2）无人机的飞行功率是多少？
【解答】解：
（1）无人机受到的重力：G＝mg＝2.4kg×10N/kg＝24N，
无人机从地面飞到离地20m高处，克服重力做的功为：W＝Gh＝24N×20m＝480J；
（2）无人机的飞行功率：P＝＝＝24W。
答：（1）这一过程克服重力做功是480J；
（2）无人机的飞行功率是24W。
- （2020•晋安区模拟）混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。在某次测试中，由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h，所受的阻力为4000N，求：
（1）汽车牵引力做的功；
（2）若所用燃料的热值是4.5×107J/kg，测试过程中消耗8kg的燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少？
【解答】解：（1）由v＝可得，汽车运动的距离：
s＝vt＝50km/h×0.5h＝25km＝2.5×104m，
因汽车匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，汽车的牵引力F＝f＝4000N，
则汽车牵引力做的功：
W＝Fs＝4000N×2.5×104m＝1×108J。
（2）消耗8kg的燃料完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝8kg×4.5×107J/kg＝3.6×108J。
答：（1）汽车牵引力做的功是1×108J；
（2）放出的总热量是3.6×108J。
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