2023年中考物理高频考点突破——功的计算

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2023年中考物理高频考点突破——功的计算1．某品牌国产电动汽车匀速通过长约1800m的朝天门长江大桥用时120s，整个过程中汽车牵引力的功率恒为9.0×103W。求：（1）整个过程中汽车行驶的速度；（2）整个过程中汽车牵引力所做的功。    2．小杨同学品学兼优，全面发展，热爱劳动，周末，他从超市采购归来，手提一袋大米，站在匀速竖直上升的电梯内。（1）若小杨及所带物品的总重为700N，在电梯上升10m的过程中，求电梯对他的支持力做的功；（2）若这袋大米总质量为5kg，手的受力面积为2cm2，g取10N/kg，求他的手受到的压强。     3．桂林经常使用喷雾车对街道进行降温除尘，总重为6104N的喷雾车静止在水平路面上时，车轮与路面的总接触而积为0.15m2，某次作业中喷雾车在8×103N的牵引力作用下，以4m/s的速度水平匀速行驶了30s.求：（1）静止时，喷雾车对水平路面的压强等于多少帕斯卡？（2）在这30s内，牵引力对喷雾车做功等于多少焦耳？       4．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。   5．2020年12月8日，中尼两国共同宣布珠峰的最新高程为8848.86m。体重为500N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力，从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，然后坐汽车到达珠峰大本营。（1）求火车的平均速度；（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，求该过程中克服小海重力做的功。    6．如图所示，小宸用沿斜面向上的力F＝100N，在10s内把木箱推到2m高处。斜面长4m。求：(1)小宸所做的功；(2)小宸做功的功率。   7．如图所示，用一个动滑轮使重的物体在内匀速升高，绳子自由端所用的拉力为。求：(1)绳子自由端移动的速度；(2)拉力做的功。  8．为解决乡村快递派送的交通不便问题，某快递公司采用无人机（如图所示）将包裹送达每个村子的派送员，自动卸货后随即返航，继续其他配送｡某次派送包裹质量12kg，飞行高度120m，10min内水平飞行里程6.5km｡(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h？(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中，拉力对包裹做的功是多少？（g=10N/kg）   9．据光明日报客户端报道，“东方电机有限公司研制的世界首台百万千瓦水电机组核心部件完工交付”入选2019年中国十大科技进展新闻。首台百万千瓦转轮由多个叶片组成，每个叶片重达11吨。叶片由钢质材料制成，一个叶片的质量为11吨，钢的密度为ρ=7.90×103kg/m3，常数g取10N/kg。求：(1)一个叶片的体积；(2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功。  10．某城市正在大力发展包括无人机在内的高新技术产业。快递行业的一些公司积极尝试无人机送货，如图所示。一架无人机载着货物沿竖直方向匀速上升5m，该货物质量为3.6 kg。求：（g取10N/kg）（1）货物所受的重力为多少？ （2）提升过程中对货物所做的功为多少？   11．在太原地铁2号线的施工中，起重机将质量为4.5×103kg的钢材沿竖直方向匀速提升了2m，而它的电动机所做的功是2×105J。求∶（g取10 N/kg）(1)起重机对钢材所做的有用功；(2)起重机的机械效率。     12．我们在超市购物时，常常使用购物车，已知购物车的质量为10kg，小明用10N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4m，用时4s，求：（1）购物车的重力；（2）推力所做的功；（3）推力的功率．        13．如图所示为洋湖湿地公园的“河道保洁船”清理水面垃圾时的情景，保洁船的质量为2.5t，收集宽度为3.4m．它某次工作时以1m/s的速度做匀速直线运动，其牵引力为5×104N，保洁船工作50s，求这段时间内：（1）保洁船行驶的路程；（2）牵引力做的功；（3）牵引力的功率．    14．如图所示，水平地面上M点有一质量为60kg的箱子，现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点，所用时间30s，MN间的距离为15m（g=10N/kg）。求：(1)箱子所受的重力；(2)箱子运动的速度；(3)若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍，则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。     15．在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用的拉力在内将的材料提升了，（不计绳重和摩擦，。求：(1)拉力的功率是多少？(2)提升材料时，此滑轮组的机械效率是多少？(3)若绳子能承受的最大拉力为时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？  16．防疫期间，小慧的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车，为社区运送物资，如图所示，小慧通过查阅资料了解到：当该车满载货物时，总质量为，发动机的牵引力为.若该车在平直公路上以的速度匀速直线行驶。在此过程中，求：(1)货车行驶所用的时间是多少？(2)该车满载货物时，所受到的重力是多少？(3)牵引力所做的功是多少？      17．杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演，甲站在地面上，肩上顶着一根重为G1=50N的竖直竹竿，重为G2=550N的乙沿竹竿匀速上爬4m，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m。求在此过程中：（1）乙受到摩擦力的大小和方向；（2）摩擦力对乙所做的功；（3）甲对竿和乙做的功。   18．某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶，行驶600s汽车发动机产生的牵引力所做的功为，消耗汽油1kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取，）。针对这一过程，求：（1）汽车行驶的路程；（2）汽车受到的阻力；（3）汽车发动机的效率。     19．2020年2月13日，一批增援武汉的军队医护人员乘坐6架国产“运20”运输机抵达武汉天河机场（如图所示）。每架飞机及运送的人员和物资的总质量为210t，着陆后，轮胎与地面总接触面积为4.2m2，本次航程1200km，匀速飞行过程中受到的平均阻力是，发动机的效率是40%（航空煤油的热值是，g取）。求：(1)飞机降落后，静止时对水平地面的压强多大？(2)本次航程，每架飞机发动机牵引力所做的功是多少？(3)本次航程，每架飞机需要航空煤油的质量是多少kg？   20．在泉城济南，游客乘坐画舫游船穿行其间，可以尽享“不出城郭而获山水之怡，身居闹市而有林泉之致”的都市休闲意趣。如图所示，若画舫游船质量为3t，从黑虎泉站出发以的速度匀速行驶到泉城广场站，所用时间约为，牵引力是。取，通过计算回答：（1）黑虎泉站到泉城广场站河段大约多长？（2）游船在护城河中受到的浮力多大？（3）这次水上航行中，牵引力对游船做了多少功？（4）这次水上航行中，牵引力对游船做功的功率多大？
参考答案：1．（1）15m/s；（2）1.08×106J【详解】解：（1）根据题意可知，汽车匀速行驶的路程s=1800m，所用时间t=120s，整个过程中汽车行驶的速度为 （2）根据题意可知，汽车匀速通过朝天门长江大桥的汽车牵引力的功率恒为P=9.0×103W，所用时间t=120s，则整个过程中汽车牵引力所做的功为 答：（1）整个过程中汽车行驶的速度为15m/s。（2）整个过程中汽车牵引力所做的功为1.08×106J。2．（1）7×103J；（2）2.5×105Pa【详解】解：（1）由题意可知，电梯对小杨的支持力F等于小杨的总重力G总，即F=G总=700N电梯上升的高度为h=10m，故由W=Fs可得，电梯对他的支持力做的功为W=Fs=G总h=700N×10m=7×103J（2）由受力分析可知，大米对手的压力F压大小等于大米的重力G大小，即F压=G=mg=5kg×10N/kg=50N由可得，手受到的压强为答：（1）电梯对他的支持力做的功为7×103J；（2）他的手受到的压强为2.5×105Pa。3．（1）4×105Pa；（2）9.6×105J【详解】解：（1）静止时，喷雾车对水平路面的压力等于喷雾车的重力，即F=G=6×104N喷雾车对水平路面的压强（2）喷雾车行驶的距离s=vt=4m/s×30s=120m牵引力对喷雾车做功W=Fs=8×103N×120m=9.6×105J答：（1）静止时，喷雾车对水平路面的压强等于4×105Pa；（2）在这30s内，牵引力对喷雾车做功等于9.6×105J。4．（1）300J；（2）120W【详解】解：（1）小明完成1次引体向上使身体上升的高度等于握拳时手臂的长度，则所做的功为W=Gh=500N×0.6m=300J（2）10s内小明做了4次引体向上，则做引体向上的功率为P=120W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。5．（1）77km/h；（2）8×105J【详解】解：（1）火车的平均速度v===77km/h（2）克服小海重力做的功 W=Gh=500N×1600m=8×105J答：（1）求火车的平均速度是77km/h；（2）该过程中克服小海重力做的功是8×105J。6．(1)400J；(2)40W【详解】(1)小宸所做的功W=Fs=100N×4m=400J(2)小宸做功的功率=40W答：(1)小宸所做的功为400J；(2)小宸做功的功率为40W。7．(1)；(2)【详解】(1)由图知，，当物体升高时，绳子的自由端移动距离绳子自由端移动的速度(2)拉力做的功答：(1)绳子自由端移动的速度为；(2)拉力做的功为。8．(1) 39km/h；(2) 14400J【详解】(1) 无人机水平飞行的平均速度v===39km/h无人机水平飞行的平均速度是39km/h。(2)匀速上升二力平衡，拉力F=G，拉力对包裹做功W=Fh=Gh=mgh=12kg10N/kg120m=14400J拉力对包裹做功144400J。答：(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是39km/h；(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中，拉力对包裹做的功是14400J。9．(1)1.39m3；(2)4.4×105J【详解】(1)一个叶片的体积(2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功答：(1)一个叶片的体积为1.39m3。(2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功为4.4×105J。10．（1）36N；（2）180J【详解】(1)货物的重力G = mg = 3.6kg×10 N/kg = 36N(2) 因为匀速提升所以F = G = 36N提升过程中对货物所做的功为W = Fs =36N×5m = 180J答：(1)货物所受的重力为36N 。(2)提升过程中对货物所做的功为180J。11．(1) 9×104J；(2) 45%【详解】(1)钢材的重力为起重机对钢材所做的有用功为(2)电动机所做的总功W总=2×105J，则起重机的机械效率答：(1)起重机对钢材所做的有用功为9×104J；(2)起重机的机械效率为45%。12．（1）100N（2）40J（3）10W【详解】（1）．购物车的重力是：G=mg=10kg×10N/kg=100N ；（2）．推力所做的功是：；（3）．推力的功率是：答：（1）．购物车的重力为100N；（2）．推力所做的功为40J；（3）．推力的功率为10W．13．（1）50m；（2）2.5×106J；（3）5×104W．【详解】（1）．根据 知道，保洁船行驶的路程是：s＝vt＝1m/s×50s＝50m；（2）．牵引力做的功是：W＝Fs＝5×104N×50m＝2.5×106J；（3）．牵引力的功率是：＝5×104N×1m/s＝5×104W．答：（1）保洁船行驶的路程50m；（2）牵引力做的功2.5×106J；（3）牵引力的功率5×104W．14．（1）；（2）；（3）60W【详解】(1)箱子受到的重力(2)箱子运动的速度(3)箱子所受阻力箱子向左匀速直线运动，由二力平衡可得推力的大小推力做的功推力做功的功率答：(1)箱子所受的重力是600N；(2)箱子运动的速度是；(3)推力对箱子做功的功率是60W。15．（1）；（2）；（3）【详解】(1)由图知，，则绳子自由端移动的距离拉力做的功则施加拉力的功率(2)有用功机械效率(3)由可得，动滑轮的重力由可得，最大物重此滑轮组的最大机械效率答：(1)拉力的功率是；(2)提升材料时，此滑轮组的机械效率是；(3)若绳子能承受的最大拉力为时，此滑轮组的机械效率最大可提高到。16．(1)180s；(2) ；(3) 【分析】(1)知道路程和时间，根据求出货车行驶所用的时间；(2)根据求出重力的大小；(3)根据求出牵引力所做的功。【详解】(1)由可得，货车行驶所用的时间为：(2)当该车满载货物时，总质量为，受到的重力为：；(3)牵引力所做的功为：。答：(1)货车行驶所用的时间是；(2)该车满载货物时，所受到的重力是；(3)牵引力所做的功是。【点睛】本题考查了速度、重力、功的计算公式的应用，属于简单的计算题。17．（1）550N，方向竖直向上；（2）2200J；（3）0【详解】（1）乙沿竹竿匀速上爬和乙在竹竿上静止时均处于平衡状态，受到的摩擦力和重力是一对平衡力，所以，乙受到摩擦力的大小f=G2=550N方向和重力的方向相等，即竖直向上。（2）乙沿竹竿匀速上爬时，摩擦力对乙所做的功W=fh=550N×4m=2200J甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时，竖直方向没有移动的距离，此过程中摩擦力对乙所做的功为0J，所以，在此过程中摩擦力对乙所做的功为2200J。（3）甲对竿和乙的作用力是竖直向上的，乙沿竹竿匀速上爬时甲静止，甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时运动的方向是水平方向的，所以，在此过程中甲对竿和乙的作用力方向上没有移动的距离，则甲对竿和乙做的功为零。答：（1）乙受到摩擦力的大小为550N，方向为竖直向上；（2）摩擦力对乙所做的功为2200J；（3）甲对竿和乙做的功为0J。18．（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）汽车行驶的路程（2）汽车匀速行驶，受到的阻力和牵引力大小相等。由可知（3）汽油完全燃烧放出的热量汽车发动机的效率答：（1）汽车行驶的路程为；（2）汽车受到的阻力为；（3）汽车发动机的效率为。19．(1)；(2)；(3)【详解】(1)飞机对水平面的压力为静止时对水平地面的压强为(2)飞机匀速飞行时，飞机受到的牵引力为飞机发动机牵引力所做的功为(3)煤油完全燃烧发出的热量为每架飞机需要航空煤油的质量为答：(1)该机降落机场后对水平地面的压强是；(2)在本次航程中，发动机的牵引力所做的功为；(3)本次航程需要航空煤油的质量是6000kg。20．（1）；（2）；（3）；（4）【详解】解：（1）所用时间约为由公式得，黑虎泉站到泉城广场站河段的长度（2）画舫游船质量为画舫游船重力为因为游船漂浮在水中，根据漂浮条件得，游船在护城河中受到的浮力（3）牵引力对游船做的功（4）牵引力对游船做功的功率答：（1）黑虎泉站到泉城广场站河段长；（2）游船在护城河中受到的浮力是；（3）这次水上航行中，牵引力对游船做功是；（4）这次水上航行中，牵引力对游船做功的功率是。