江苏省南京市2020-2022三年中考物理模拟题分类汇编-04压强、做功与机械能计算题（中档题）

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江苏省南京市2020-2022三年中考物理模拟题分类汇编-04压强、做功与机械能计算题（中档题）

一、计算题
1．（2022·江苏南京·统考二模）如图所示，斜面与地面成30°，小明从斜面顶端A点静止开始加速下滑至斜面底端B点，已知小明的重力为500N，在A点时小明对斜面的压力为300N，斜面AB间的长为10m，下滑时间为5s。求：
（1）小明从斜面A点滑到B点的平均速度？
（2）小明从斜面A点滑到B点的过程中重力所做的功？
（3）小明在A点时的受力面积为20cm2，他对斜面的压强多大？

2．（2022·江苏南京·校联考二模）如图所示是某品牌太阳能汽车，它不仅环保，而且使用成本较低。
（1）一辆空车静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为4.0×10-2m2，已知车对地面的压强是2×105Pa，求空车的质量；
（2）该车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶3.6km，此时若该车的输出功率为800W。求：此过程中该车受到的阻力?牵引力所做的功?

3．（2022·江苏南京·统考二模）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。
4．（2022·江苏南京·统考一模）如图为某学校专用校车，空车质量为5×103kg，静止时轮胎与地面的总接触面积为2×103cm2，这辆校车在4.8×103N的牵引力作用下，以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶5min。求：  
（1）该车空车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？    
（2）这段路程内牵引力做功的功率是多少？

5．（2022·江苏南京·校联考模拟预测）中国破冰船“雪龙号”自身质量为104t，满载时总质量为2×104t，在普通海域最大航速为36km/h，在1m厚的冰层破冰时最大航速为1m/s，（g取10N/kg）。求：
（1）“雪龙号”满载时所受的浮力；
（2）破冰时，船头的一部分压在冰面上，利用巨大的压强使冰层破裂，若船头压在冰面上的受力面积是10m2，冰面受到的压力是破冰船满载时总重的0.1倍，船对冰面的压强。

6．（2022·江苏南京·统考一模）中国破冰船“雪龙号”自身质量为104t，满载时总质量为2×104t，在普通海域最大航速为36km/h，在1m厚的冰层破冰时最大航速为1m/s，（g=10N/kg）。求：
(1)“雪龙号”满载时所受的浮力；
(2)破冰时，船头的一部分压在冰面上，利用巨大的压强使冰层破裂，若船头压在冰面上的受力面积是10m2，冰面受到的压力是破冰船满载时总重的0.1倍，船对冰面的压强；
(3)若破冰船在1m厚的冰层破冰时，以最大航速前进时的功率为1.5×107W，则此时破冰船的牵引力。

7．（2022·江苏南京·统考模拟预测）如图，是某同学家中最近购买的一辆小轿车，在某次匀速行驶时的有关数据如下表：
小轿车总质量
1800kg

静止时每只轮胎与地面的接触面积
400cm2
轮胎能承受的最大压强
2.5×105Pa
匀速行驶过程中的总阻力
总重的0.05倍

求：
（1）观察小轿车的外形，可知小轿车在水平路面高速行驶时对地面的压力_____（选填“大于”“小于”或“等于”）静止时对地面的压力；
（2）该轿车能承载物体的最大重力是多少_______？
8．（2021·江苏南京·统考二模）如图所示为一部电动平衡车，部分参数如表格所示；小明骑该电动平衡车以12km/h的速度匀速行驶15min；小明的质量为40kg，g取10N/kg，求：
平衡车参数
材质
镁合金高弹性车架
净重
10kg（含电池组）
最高车速
18km/h
充电时间
约4小时

（1）小明行驶的距离是多少？
（2）小明在水平路面上骑行时，轮胎与地面的总接触面积为20cm2，车对地面的压强是多少？
（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小明在水平路面以最高速度骑行时，平衡车的功率是多少？

9．（2021·江苏南京·统考一模）如图所示为一部电动平衡车，部分参数如表格所示。小明骑该电动平衡车以12km/h的速度匀速行驶15min。小明的质量为40kg，g取10N/kg，求：
（1）小明行驶的距离是多少？
（2）小明在水平路面上骑行时，轮胎与地面的总接触面积为20cm2，车对地面的压强是多少？
（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小明在水平路面以最高速度骑行时，平衡车的功率是多少？
平衡车参数
材质
镁合金高弹性车架
净重
10kg（含电池组）
最高车速
18km/h
充电时间
约4小时


10．（2021·江苏南京·校联考二模）王平购买了某款型号的电动车，该车的质量为50kg 。（g=10N/kg）
（1）若王平的质量为70kg，他骑行时，轮胎与地面总接触面积为100cm2，求车对水平地面的压强为多少？
（2）王平以18km/h的速度在水平路面上匀速直线骑行，电动机输出功率为300W，求该过程中受到的阻力为多大？
11．（2021·江苏南京·统考三模）国产大飞机C919在上海浦东国际机场4号跑道进行首次高速滑行测试。假如测试当天，C919的总质量为60t，飞机轮与地面的总接触面积2m2，在水平跑道上匀速直线运动的过程中受到的摩擦阻力是飞机总重的0.1倍，g取10N/kg，求C919：
（1）受到的重力大小；
（2）静止停放在水平跑道上时对地面的压强大小；
（3）匀速直线滑行100m过程中牵引力所做的功。

12．（2021·江苏南京·统考三模）随着科技的飞速发展，人们生活已趋于自动化，扫地机器人已进入普通家庭，如图所示是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数。（g取10N/kg）
（1）若扫地机器人在半分钟里沿直线匀速前进了12m，它的速度是多少？
（2）若扫地机器人与地面的接触面积为100cm2，求它静止时对水平地面的压强。

13．（2021·江苏南京·统考二模）2019年1月3日，嫦娥四号探测器（图甲）搭载着“玉兔二号”月球车（图乙）成功降落月球南极，全人类首次实现月球背面软着陆，月球车设计的相关参数如表，求：
设计质量m/kg
135
独立驱动的车轮个数n/个
6
长a/m
1.5
每个轮子与水平月面的接触面积S/cm2
100
宽b/m
1
月面的行驶速度v/（m•h﹣1）
200
高c/m
1.1
耐受温度范围
﹣180℃～150℃

（1）月球车水平匀速直线前进30m所用的时间；
（2）已知在地球上重6N的物体在月球上重1N，则“玉兔二号月球车”在月球上重多少N；静止时，它对月球水平面的压强为多大？

14．（2021·江苏南京·统考二模）如图所示为多功能抑尘车（又名雾炮车），能喷出细小的水雾，起到净化空气的作用。其技术参数如下：空车质量6t，装满水后车轮与地面的总接触面积为1000cm2。
（1）该车在某水平公路匀速直线行驶时，3min行驶了900m，求其行驶速度。
（2）该车装满水静止在水平地面，对地面的压强为1.8×106Pa，求所装水的重力。

15．（2021·江苏南京·统考二模）如图是某品牌的纯电动汽车，空车质量为1380kg，轮胎与地面总接触面积为345cm2，求：
（1）空车静止时对水平地面的压强；
（2）假设车上只有质量为60kg的司机，电动汽车充满电后在水平公路上匀速行驶 10km，所受阻力为总重力的0.04倍，求牵引力所做的功。

16．（2021·江苏南京·统考二模）为了保障学生人身安全，已有大批校车投入使用。如图为某中学专用校车，其空车质量为4000kg，静止时轮胎与地面接触的总面积为。这辆校车在某段平直公路上匀速行驶4km，用时5min，消耗柴油1L，所受到的阻力为（柴油热值，柴油的密度为，g取10N/kg）求：
（1）这辆校车空车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？
（2）这段路程内发动机做功的功率是多少？
（3）校车所使用的柴油机的效率是多少？

17．（2021·江苏南京·统考一模）如图是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为600kg，履带与地面接触的总面积为0.5m2，以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min，行驶时所受阻力为自重的0.02倍（g取10N/kg）．求：

（1）消防机器人在1min内通过的路程．
（2）消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强．
（3）在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做功的功率．
18．（2021·江苏南京·校联考模拟预测）如图是一圆柱形容器放在水平地面上，其底面积为200cm2（容器的厚度忽略不计），内有25cm高的水．求：

（1）水对容器底的压强是多大？
（2）若在水中放入一边长为0.1m的正方形物块，得容器对水平桌面的压强增加了300Pa， 则该物块的质量为多大
（3）该物块的密度是多少？
19．（2020·江苏南京·校联考二模）为了倡导绿色出行，城区投放了大量的公共自行车。小明骑着公共自行车出行，在水平路面上匀速骑行900m，所用时间为3min。已知人与车总质量为60kg，每个轮胎与地面接触面积为100cm2。g取10N/kg，求：
(1)自行车行驶的速度为多少m/s?
(2)人和自行车受到的总重力是多少？
(3)骑行时，自行车对路面的压强为多大？

20．（2020·江苏南京·统考一模）小明家新购买的电动自行车，整车质量为40kg。如图所示，小明爸爸以15km/h的速度沿平直的道路匀速骑行9km的过程中，电动机两端的电压恒为60V，通过的电流是6.25A，车轮与地面的总接触面积为200cm2，他的质量是60kg。求此过程中：
(1)骑行时间；
(2)电动车对地面的压强；
(3)电流对电动机做的功。

21．（2020·江苏南京·统考二模）某品牌平衡车的质量为 20kg，每个车轮与地面的接触面积为 20cm2，可以改装成四轮卡丁车，改装配件质量为 40kg，其中轮胎规格与原平衡车相同，改装前后，车辆最大车速均为 20km/h，使用者小明质量为 60kg，驾驶这辆平衡车匀速通过一段长为 2km 的平直路段，这一过程中平衡车的输出功率 1000W，求：

（1）小明至少需要多少 min 才能通过该路段？
（2）平衡车在这一过程中所做的功多大？
（3）同样是小明驾控车辆，改装前后车辆对水平路面压强的变化量是多少？
22．（2020·江苏南京·校联考模拟预测）为了控制新型冠状病毒肺炎疫情，全国很多地方实行疫区封闭管理。并使用无大机进行常态化安全巡查。如图所示，是正在巡查的无人机。无人机起飞前，放在地面上时要确保“四脚”着地；启动后，利用遥控器可控制它运动和工作。无人机的部分参数如表所示。（g取10N/kg）求：
机身质量/kg
20
“四脚”着地的总面积/cm2
8
电池充满电后储存电能/J
36000
最大水平速度/（m/s）
5
机身尺寸/mm
400×300×200
最大上升速度/（m/s）
1.5


(1)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少？
(2)无人机从地面以最大上升速度竖直匀速上升40s，此过程中无人机克服重力做的功是多少？
23．（2020·江苏南京·校联考二模）一辆1.2t的汽车以36千米/时的速度在水平路面上做匀速直线运动，已知发动机的功率是60千瓦，每个轮胎与地面的接触面积为20cm2，（g取10N/kg） 求：

(1)汽车静止时对地压强。
(2)10分钟内汽车发动机做了多少功？
(3)这辆汽车受到的阻力是多少牛？

参考答案：
1．（1）2m/s；（2）2500J；（3）1.5×105Pa
【详解】解：（1）小明从斜面A点滑到B点的平均速度为

（2）因为斜面与水平地面的夹角为30°，所以斜面的高为
h＝0.5s＝0.5×10m＝5m
小明重力做的功为
W＝Gh＝500N×5m＝2500J
（3）小明对斜面的压强为

答：（1）小明从斜面A点滑到B点的平均速度为2m/s；
（2）小明从斜面A点滑到B点的过程中重力所做的功为2500J；
（3）小明对斜面的压强1.5×105Pa。
2．（1）800kg；（2）160N，5.76×105J
【详解】解：（1）由得，空车对地面的压力为

空车静止在水平地面上，空车的重力

由得，空车的质量为

（2）由得，该车受到的牵引力为

该车匀速行驶，该车受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即阻力为

牵引力所做的功

答：（1）空车的质量为800N；
（2）此过程中该车受到的阻力为160N；牵引力所做的功5.76×105J。
3．（1）3.2×105Pa；（2）6000N；（3）5.4×107J
【详解】解：（1）校车对水平地面的压力为

校车对水平地面的压强为

（2）校车行驶的速度为

由可知，发动机的牵引力为

车辆做匀速直线运动，所受的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，阻力为

（3）匀速行驶9km，用时15min，校车匀速行驶9km发动机所做的功为

答：（1）校车对水平地面的压强为；
（2）校车匀速行驶时受到的阻力；
（3）校车匀速行驶9km发动机所做的功为。
4．（1）；（2）
【详解】解：（1）该车空车静止在水平地面上时，对地面的压力

静止时轮胎与地面的总接触面积为
S=2×103cm2=0.2m2.
对地面的压强

（2）这段路程内牵引力做功的功率

答：（1）该车空车静止在水平地面上时，对地面的压强是；
（2）这段路程内牵引力做功的功率是
5．（1）2×108N；（2）2×106Pa
【详解】解：（1）漂浮时，浮力等于重力，“雪龙号”满载时所受的浮力

（2）冰面受到的压力

船对冰面的压强

答：（1）“雪龙号”满载时所受的浮力是2×108N；
（2）船对冰面的压强是2×106Pa。
6．(1)2×108N；(2) 2×106Pa；(3) 1.5×106N
【详解】解：(1)漂浮时，浮力等于重力，“雪龙号”满载时所受的浮力

(2)冰面受到的压力

船对冰面的压强
；
(3)由可得，冰船的牵引力

答：(1)“雪龙号”满载时所受的浮力是；
(2)船对冰面的压强是2×106Pa；
(3)若破冰船在厚的冰层破冰时，以最大航速前进时的功率为，则此时破冰船的牵引力是。
7．     小于     2.2×104N
【详解】（1）小汽车在水平路面上静止时，对地面的压力等于其重力．由图知道，小汽车的上表面面凸起，下面平直，在水平路面上高速行驶时，流过上方的空气流速快，下方的流速慢，上方的压强小，下方的压强大，产生向上的压力差，减小对地面的压力，所以小轿车在水平路面高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力；
（2）由表格数据知道，静止时每只轮胎与地面的接触面积是400cm2，所以，汽车与受力面积是：S=4×400cm2 =1600cm2 =0.16m2，
又因为轮胎能承受的最大压强是：p大=2.5×105 Pa
由p=知道，小轿车对路面的最大压力是：F大 =p大 S=2.5×105 Pa×0.16m2 =4×104 N，
所以，该轿车能承载物体的最大重力是：
G物 =G大-G车 =F大-G车 =F大 -m车g=4×104N-1800kg×10N/kg=2.2×104 N；
8．（1）3km；（2）2.5×105Pa；（3）250W
【详解】解：（1）小明骑该电动平衡车的速度v＝12km/h，时间为

由速度公式

可得，小明行驶的距离

（2）小明驾驶电动平衡车时，车对地面的压力

轮胎与地面的总接触面积为

车对水平地面的压强

（3）平衡车的最大速度

平衡车以最大速度匀速直线行驶时处于平衡状态，平衡车所受的牵引力和所受的阻力是一对平衡力，所以，平衡车的牵引力为

平衡车的功率

答：（1）小明行驶的距离是3km；
（2）车对地面的压强是2.5×105Pa；
（3）平衡车的功率是250W。
9．（1）3km；（2）；（3）250W
【详解】解：（1）15min=0.25h，小明行驶的距离是
s=vt=12km/h×0.25h=3km
（2）人和车的总质量为
m总=m人+m车=40kg+10kg=50kg
车对地面的压强是

（3）骑行平衡车时所受阻力为
f=0.1G=0.1×500N=50N
牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，则
F=f=50N
在水平路面以最高速度骑行时，平衡车的功率是

答：（1）小明行驶的距离是3km；
（2）小明在水平路面上骑行时，轮胎与地面的总接触面积为20cm2，车对地面的压强是；
（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小明在水平路面以最高速度骑行时，平衡车的功率是250W。
10．（1）1.2105Pa；（2）60N
【详解】（1）人和车的重为


对地面的压力

车与地面接触面积

对地面的压强

（2）王平的速度

牵引力

∵匀速直线运动

答：（1）车对水平地面的压强为。
（2）阻力为60N。
11．（1）6×105N；（2）6×105Pa；（3）6×106J
【详解】解：（1）C919的重力

（2）C919静止停放在水平跑道上时对地面的压力

C919对地面的压强

（3）因C919做匀速直线运动的过程中处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，C919匀速直线运动的过程中的牵引力

匀速直线滑行100m过程中牵引力所做的功为

答：（1）C919的重力为6×105N；
（2）C919静止停放在水平跑道上时对地面的压强为3×105Pa；
（3）C919匀速直线滑行100m过程中牵引力所做的功为6×106J。
12．（1）0.4m/s；（2）2500Pa
【详解】（1）由知道，扫地机器的速度

（2）机器人受到的重力
G=mg=2.5kg×10N/kg=25N
机器人静止在水平地面上时，对地面的压力
F压=G=25N
对水平地面的压强

答：（1）它的速度是0.4m/s；
（2）它静止时对水平地面的压强2500Pa。
13．（1）0.15h；（2）225N ；3750Pa
【详解】解：（1）月球车水平匀速直线前进30m所用的时间

（2）质量是物体的属性，月球车在地球上和月球的质量相同，“玉兔二号月球车”在月球上重为

与水平月面的总接触面积

对月球水平面的压强

答：（1）月球车水平匀速直线前进30m所用的时间为0.15h；
（2）“玉兔二号月球车”在月球上重为225N；对月球水平面的压强。
14．（1）5m/s；（2）1.2×105 N
【详解】解：（1）该车的行驶速度

（2）该车对地面的压力
F=pS=1.8×106Pa×1000×10-4m2=1.8×105N
车和水的总重力
G总=F=1.8×105N
所装水的重力
G水=G总-G车= G总-m车g=1.8×105N-6×103kg×10N/kg=1.2×105N
答：（1）其行驶速度是5m/s；
（2）所装水的重力是1.2×105N。
15．（1）4×105Pa；（2）5.76×106J
【详解】解：（1）空车静止时对水平地面的压强为

（2）汽车匀速行驶，受力平衡，牵引力大小为
F牵=F阻=0.04G总=0.04m总g=0.04×(1380kg+60kg)×10N/kg=576N
则牵引力所做功
W=F牵s=576N×10000m=5.76×106J
答：（1）空车静止时对水平地面的压强4×105Pa；
（2）牵引力所做的功为5.76×106J。
16．(1)；(2)；(3)30%
【详解】解：(1)这辆校车空车静止在水平路面上时，对路面的压力

这辆校车空车静止在水平路面上时，对路面的压强

(2)汽车沿直线匀速行驶，牵引力和阻力是平衡力，牵引力

发动机做功

发动机做功的功率

(3)由得消耗柴油的质量

这些柴油完全燃烧放出的热量为

校车所使用的柴油机的效率

答：(1)校车空车静止在水平路面上时，对路面的压强是；
(2)发动机做功的功率是；
(3)校车所使用的柴油机的效率是30%。
17．（1）180m （2）12000pa（3）360w
【详解】（1）由v=知道，消防机器人在1min内通过的路程是：
s=vt=3m/s×60s=180m；
（2）根据题意知道，机器人对地面的压力等于其身的重力，即
F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N，
履带与地面接触的总面积是：S=0.5m2
故它对地面的压强是：

（3）根据题意知道，机器人做匀速直线运动，所以受到的牵引力与所受阻力是一对平衡力，即小车的牵引力是：
F=f=0.02G=0.02×6000N=120N，
所以，消防机器人牵引力做功的功率是：
P==120N×3m/s=360W
【点睛】本题考查的是速度、压强、功、功率的计算，解题的关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等及匀速直线运动的物体，牵引力与所受阻力为一对平衡力．
18．（1）2.5×103Pa ；（2）0.6kg ；（3）0.6×103kg/m3
【详解】（1）对容器底的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2.5×103Pa
（2）由题知，增加的压强是由物块重力产生的，即
m＝△psg＝＝0.6kg
（3）该物块的密度
ρ物＝＝＝0.6×103kg/m3
19．(1)5；(2)600N；(3)3×104Pa
【详解】(1)自行车行驶的时间为
t = 3min = 180s
自行车行驶的速度为

(2) 已知人与车总质量为60kg，则人和自行车受到的总重力是

(3) 骑行时，自行车对路面的压力等于重力为
F = G=600N
骑行时，自行车对路面的压强为

答：(1)自行车行驶的速度为5m/s；
(2)人和自行车受到的总重力是600N；
(3)骑行时，自行车对路面的压强为3×104Pa。
20．(1)0.5h；(2)5×104Pa；(3) 6.75×105J
【详解】(1)由得骑行时间

(2)小明爸爸和车的总质量

总重力

车对地面的压力

受力面积

对地面的压强

(3)电流对电动机做的功

答：(1)骑行所用时间为0.5h；
(2)车对地面的压强为5×104Pa；
(3)电流对电动机做的功6.75×105J。
21．(1)6min；(2)3.6×105J；(3) 5×104Pa
【详解】(1)小明通过该路段需要的时间至少为

(2)平衡车所做的功
W=Pt=1000W×6×60s=3.6×105J
(3)改装前，车与小明的总重力
G1=m车g+m人g=20kg×10N/kg+60kg×10N/kg=800N
此时，车对水平路面的压强

改装后，车与小明的总重力
G2=m车＇g+m人＇g=(20kg+40kg)×10N/kg+60kg×10N/kg=1200N
此时车对水平路面的压强

压强的变化量
∆p=p1-p2=2×105Pa-1.5×105Pa=5×104Pa
答：(1)小明至少需要6min才能通过该路段；
(2)平衡车在这一过程中所做的功是3.6×105J；
(3)改装前后车辆对水平路面压强的变化量是5×104Pa。
22．(1)2.5×105Pa；(2)1.2×104J
【详解】(1)无人机停放在水平地面上时对地面的压力
F=G=mg=20kg×10N/kg=200N
对地面的压强

(2)根据可得，无人机上升到高度
h=vt=1.5m/s×40s=60m
则无人机克服重力做的功
W=Gh=200N×60m=1.2×104J
答：(1)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是2.5×105Pa；
(2)无人机从地面以最大上升速度竖直匀速上升40s，此过程中无人机克服重力做的功是1.2×104J。
23．(1)；(2)；(3)6000N
【详解】(1)已知汽车的质量为1.2t，重力为

每个轮胎与地面的接触面积为20cm2

汽车静止时对地压强为

(2) 10分钟内汽车发动机做的功为

(3)汽车移动的路程为

根据汽车做匀速运动得

答：(1)汽车静止时对地压强为；
(2)10分钟内汽车发动机做了的功；
(3)这辆汽车受到的阻力是6000N。