功和功率计算题讲解学习.docx
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功和功率计算题讲解学习
功和功率计算题
计算题
1、节能电动车为人类提供了绿色交通服务，某国产品牌电动汽车是一款高速纯电动轿车，其质量为1.2t，每个轮子与地面的接触面积为0.025m2,当它以90km/h的速度在乎直路面上匀速行驶时，受到的摩擦阻力为2500N（g=10N/kg）求：
（1）电动轿车对路面的压强是多大？
（2）电动轿车在平直路面上沿直线匀速行驶时，电动机的牵引力是多大?
（3）当电动轿车以时速108km/h匀速行驶时，功率多大？
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（1）小车运动的速度多大?
2、如图甲所示，重500N的小车受到80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图像如图乙所示•
（2）10s内重力对小车做了多少功？
（3）10s内人对小车做多少功？
功率是多大?
车架材料
碳纤维
车架材料体积/C齐
25（）0
车架质量/kg
45
整车质量/kg
10
单轮接触面^R/cm2
4
3、据报道，中国柏洋首届全国山地自行车邀请赛于2015年4月在福建省山地自行车训练基地举
行。
质量为50kg的小民用如图所示的山地自行车参加比赛，其相关数据见下表：
（1）计算比赛中的山地自行车对地面的压强。
（2）若小民10min内在某路段匀速骑行6km。
该路段阻力为总重力的0.02倍，求小民完成此路段比赛，动力所做的功。
（3）求小民此路段的骑行功率。
4、如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg，要求对水平地面压强不超过3000Pa,机器人在水平地面运动时，所受推力与速度关系如图乙所示•（g取10N/kg）•求：
（1）该机器人与水平地面的接触面积至少多少m?
（2）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动2s能通过多远路程？
此时水平推力做了多少功？
（3）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大?
5、（8分）如图甲所示，正方体石料在钢丝绳拉力作用下，从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降，直至没入水中。
图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图像。
（g取10N/Kg,p水二1.0X
1F川i
1:
jr
1
）仁側」
1-"Ti
——-
g
甲
103Kg/m）。
求:
⑴石料全部没入水中时受到的浮力
⑵石料的体积。
⑶石料浸没后钢丝绳拉力的功率。
6、在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，已知p海水二1.0X103kg/
m.（g取10N/kg）
（1）
机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大？
（2）某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m3、密度为
2.7X103kg/m的物体静止不动，求该力的大小.
（3）若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，求机器人在水下以0.5m/s的水平速度匀速运动时，机器人水平推进力的功率.
7、如图15所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇。
该艇满载后的总质量为2.0X105kg。
在
一次测试中，登陆艇在水中匀速直线行驶1200m所用的时间为40s，若受到的阻力始终为2.0
Coo
@15
X10N（g取10N/kg,卩水=1.0X10kg/m），求：
（1）登陆艇满载漂浮在水上时排开水的体积;
（2）登陆艇在测试中的行驶速度；
（3）登陆艇在测试中牵引力的功率。
&星期天，小强同学参加社区举办的“体验日”活动中，体验了一回送水工的工作，将一桶
20L的饮用桶装水搬到五楼的张爷爷家.求：
（g=10N/kg,1L=1X10「3m）
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（1）桶中水的质量是多少?
（2）小强同学质量为40kg，桶重不计，每只脚与地面接触面积约0.025m2，当他扛起这桶水双
脚站立时，他对水平地面的压强是多大？
（3）小强同学将水从一楼搬到12m高的五楼用时2min,小强对水做功的平均功率是多少？
9、江西有名的汽车品牌江铃汽车由1968年成立的江西汽车制造厂发展而来，经40多年的发
展，它已成为中国最大的汽车生产厂家之一，并进入世界著名商用汽车大公司行列。
江铃“全顺牌”汽车，在赣粤高速公上以30m/s的速度匀速直线行驶，所受的阻力是2.0X103N=求：
（1）汽车5min内行驶的路程。
（2）行驶5min汽车牵引力做的功和功率。
10、重量为200N的物体受到50N的水平拉力作用，1min内在水平方向上匀速移动了120m求:
（1）重力对物体所做的功；
（2）拉力对物体所做的功及拉力的功率11、一辆载重卡车连同货物一起的总质量m=4.5X103kg，在F=4.0X103N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动，lmin内行驶了900m,（取g=10N/kg）求：
（1）卡车连同货物受到重力的大小；
（2）卡车受到阻力的大小（3）牵引力做功的功率
12、如图是我国新型气垫登陆船，该船满载后的总质量为160t.
（1）一艘满载的气垫船停在水平地面上时，与地面间的总接触面积为80m,那么它对地面的压
强为多少Pa?
（g=10N/kg）
（2）气垫船以30m/s的速度在湖面上做匀速直线运动时，若受到的阻力始终为7.2X104N,那么
推力的功率为多少？
13、公交公司最近更换了一批新型混合动力公交车，在进行新车测试时获得的一些数据如下：
新型公交车总质量为4x103kg，轮胎与地面总接触面积为0.4m2，，车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.5倍，公交车在牵引力作用下
（2）公交车在2min内牵引力做功的功率。
在平直公路上匀速行驶，2min内行驶了1200m（g取10N/kg，忽略司机的质量）。
求：
（1）公交车静止时对水平地面的压强；
14、2011年4月12日，英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，如图所示。
该车功
率极大，最大车速能达到1609km/h，创造了短期内无法超越的世界纪录。
在一次测试中，
“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m，受到水平方向的阻力为2X105N
问：
在测试过程中，
（1）汽车受到水平方向的牵引力是多少？
（2）汽车牵引力所做的功和功率分别是多少?
15、一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，若轿车行驶过程中所受到的阻力为1600N
轿车上的速度表如图所示.求：
（1）在此过程中汽车的牵引力所做的功是多少J?
（2）该车行驶过程中的功率是多少W？
16、健身拉力器结构如图11所示.用250N的拉力向下拉动拉杆，使20kg的配重物在2s内匀速升高40cm不计拉杆和绳的重力，g取10Nkg.求：
（1）配重物的重力；
（2）2s内配重物运动的速度；
（3）此过程中拉力做功的功率。
17、水平地面上有一个质量为80kg的箱子，小刚用70N的水平推力使它在3s内匀速前进了3.6m，此后小刚停止推箱子，箱子又经过1s向前滑动了72cm停下来，紧接着他又用100N的水平推力推着箱子快速前进了10m,用时4s。
请问：
（1）箱子与水平地面间的滑动摩擦力是多大？
（2）小刚对箱子一共做了多少功？
（3）在箱子运动的整个过程中，小刚对箱子做功的功率是多少?
18、某型号汽车发动机的额定功率为6X104W在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N.在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：
（1）发动机所提供的牵引力大小；⑵行驶速度的大小；（3）行驶5min时，牵引力所做的功.
19、某校学生乘校车到校外的考点参加中考。
校车与学生的总质量为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。
（g取10N/kg）。
求：
（1）校车对水平地面的压强;
（2）
第列题图
若发动机的功率为60kw,求发动机的牵引力。
20、图示是部分中小学投入使用的新型安全校车.
（1）若校车和学生总质量为9000kg，车轮与地面的接触总面积为0.15m2，则校车静止在水平路面上时对路面的压强是多大？
（2）若此校车以12m/s的速度在一段平直路面匀速行驶10min,此过程中校车受到的牵引力是4000N,校车发动机牵引力的功率为多大？
21、某同学用如图12所示的装置匀速提升重力为200牛的物体，滑轮重力和摩擦不计，若物体在2秒内匀速上升0.6米，求：
葆
（1）拉力做的功W
（2）拉力的功率P。
22、某型号汽车发动机的额定功率为6X104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N.在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：
（1）发动机所提供的牵引力大小.
（2）行驶速度的大小.
（3）行驶5min时，牵引力所做的功.
23、利用电动升降台，用60s把300kg的重物匀速提升10m求这过程中：
（1）升降台对重物做的功.
（2）升降台对重物做功的功率.
24、某商店售货员把长大约1m的木板搭在台阶上，将冰柜沿斜面推上台阶，如果售货员沿斜面的推力为200N,台阶高度为0.4m,求：
（1）售货员推冰柜做了多少功？
（2）如果把冰柜推上台阶用了10s，那么推力做功的功率是多少？
25、一天，小明骑电动自行车以S的速度匀速行驶在拦海大堤上，大堤全长6000m电动自行车牵引力的功率为0.15kW,求：
（1）该同学通过大堤全程所需的时间.
（2）电动自行车通过大堤全程牵引力所做的功.
（3）电动自行车的牵引力.
601
二、填空题：
26、工人用力F水平推重为200N的物体，在4s内水平推力F与物体沿（!
卜
力的方向移动的距离s之间的关系如图所示.在这过程中，水平推力做的
功为___J,推力做功的功率为___W.第7题图
27、某次跳伞时，一运动员重为600N,接近地面时，可认为是竖直向下做匀速直线运动，当运
S
动员离地面12m时速度为3m/s，则运动员从此处落到地面所用的时间是s，这12m内重力对运动员做的功是J.
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28、如图8所示，举重运动员在2s内把1500N的杠铃匀速举高了2m在空中停留了3s,运动员对杠铃做了J的功，做功功率是W。
29、正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W,表示的物理意义是;那么在
100s内心脏做J;如果g=10N/kg，这些功可把一个质量为60kg的人匀速举高
31、小刚要锯开厚度均匀的木板，每拉一次，据条移动的距离为0.3m，所用的力为180N,连续
拉锯50次用了1min,这个过程中小刚做功为J，功率是W
32、重500N的物体，在100N的水平拉力作用下，沿水平地面以0.5m/s的速度匀速运动
10s，在这个过程中，重力所做功的功率是vy拉力所做功的功率是W
33、小强推着小车，30s内在水平地面上匀速前进了15m则小车的速度为m/s.如
果水平推力为10N,在此过程中小强对小车做的功为J，功率为W
34、重为100牛的物体，受到20牛的水平拉力，在水平面上匀速前进15米，所用时间是
0.5min，则重力做功为J，拉力做功为J，拉力的功率是W
35、小强推着重为50N的小车，在10S内沿水平地面匀速前进了15m如果水平推力为10N,在此过程中，重力对小车所做的功为J小强对小车做的功为J,功率
为W
37、在水平地面上，小明用100N的水平推力推动重为150N的箱子，8s内前进了12m这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为J，小明对木箱做功为J，做功的功
率为W
四、综合题
39、如图所示，我国自行设计的“海鸥300”轻型水陆两栖飞机，其总质量为4000kg,g取10N/kg.求：
（1）飞机的重力.
（2）飞机停在水面时，排开水的体积.
（3）若飞机在空中以100m/s的速度水平匀速飞行时，受到的阻力为飞机重力的0.1倍，则飞机
发动机的功率是多少？
40、如图23所示，质量为40kg的小明同学骑着一辆质量为10kg自行车在平直公路上匀速行驶，在5min内行驶了1500m的路
程.求：
（1）在这个过程中重力做功多少?
（2）若小明骑车时受到的阻力为50N,在5min内小明骑车的功率是多大?
参考答案
—、计算题
1、解：
（1）电动轿车对地面的压力：
F=G=mg=1.2<103kgx10N/kg=1.2x104N,
受力面积：
S=0.025m2X4=0.1m2,
汽车对地面压强：
2
p===1.2x105Pa；
（2）因汽车在平直路面上匀速行驶，
所以，汽车的牵引力F'=f=2500N;
（3）电动轿车行驶的速度：
v=108km/h=30km/h,
牵引力做功功率：
£s
P===Fv=2500N<30m/s=7.5X104W
答：
（1）电动轿车对路面的压强是1.2X105Pa；
（2）电动轿车在平直路面上沿直线匀速行驶时，电动机的牵引力为2500N;
（3）当电动轿车以时速108km/h匀速行驶时，功率为7.5X104W
【点评】本题考查了学生对压强公式、重力公式、功率公式、二力平衡条件的掌握和运用，计算固体压强时，注意受力面积的计算（四个轮子与地面的接触面积），另外功率还可以用P=Fv计
&1加
2、解：
（1）由图表有，v=・=」」=1.2m/s
2）水平推车主要克服摩擦力做功，并没有在重力方向上移动距离，故10s内重力对小车做功
为0J
（3）水平推车主要克服摩擦力做功，故W=Fs=80NX12m=960J
W_9砒
功率p=一二一上=96W3、解：
（1）运动员比赛时的总重力为：
G总=2总g=（50kg+10kg）X10N/kg=600N，
因为在水平地面，所以对地面的压力为：
F=G总=600N，
车轮和地面的受力面积为：
S=4cm2X2=8cm2=8X10-4m2，
运动员比赛时对地面的压强为：
_F_600ITP=S=8xl0H
=7.5xlOJPa
（2）6km=6000m,因为做匀速直线运动，所以运动员对车的动力为:
F=f=0.02G总=0.02X600N=12N,
W=Fs=12X6000m=7.2X104J;
（3）10min=600s,
运动员的骑行功率为：
答：
（1）比赛中的山地自行车对地面的压强为7.5X105Pa;
⑵动力所做功为7.2X104J;
⑶小民此路段的骑行功率为120W
4、
（1）0.01m2;
（2）36J;（3）75W
【解析】
试題分析：
⑴该机器人与水平地面的压力；戸三=4咗沪沁小X底=3由尸FS可得，该机器人与水平地面的最小接触面积；后尹压坯3仝刃MMT.Qhn冇
（2）由豳可瓶该机器人所提供的水平推力为3WNH1的速度昭打由尸权可得，匀速直运动通过的路程：
叫此时水平推力做的功；胪=加300閱上=托升⑶由阱可輒该机器人在水平地面上CU加，速贋匀速直线运动B寸般力F-150N,则水平推力的功潘；列却用2m戸兀XV。
5、⑴1.0X104N;⑵1m3⑶150W
【解析】
试题分析：
⑴由图像可知：
在空气中受到的拉力F1=2.5X104N，浸没在水中受到的拉力F2=
1.5X104N,
因为匀速下降浸没水中，石料全部浸没水中受到的浮力F浮=F1-F2=2.5X104N-1.5X104N=
1.0X104N
⑵根据F浮二G排二p液V排g,石料的体积V石二V排二八打"1-二八八…U
1m3
&1/M
⑶石料边长I=im由图可知2oos至3oos之间石料下降im石料运动的速度v石=7=wos
=0.01m/s-
石料浸没后钢丝绳拉力的功率
P==;=Fv=1.5X104NX0.01m/s=150W
tcJUJ:
（2）3（M>i
7、C.OxlF甲
【命题立意】本题旨在考查浮力、密度、速度的知识，考查学生对浮力、密度、速度的计算
公式的掌握和应用。
难度：
中偏难
【解析】
（1）登陆艇满载漂浮在水面上时有：
F浮=6物
登昭更话較时排开的曲勺休呎：
..巾旳J.OxlO5ke.乍“t
V»=—==20Om:
p&l.0M10lkg//?
iJ
⑵登陆艇的速度范:
；i-=2.0xIt/Ax^Om/5=6.0xl06ir
匸E"=常加汀y：
405
_r
8解：
（1）vp=丁，
•••水的质量m=pV=1X103kg/m3X20x10-3m3=20kg
（2）小强扛起水后对水平地面的压力：
F=G=mg（40kg+20kg）x10N/kg=600N,
小强双脚站立，与地面的接触面积S=2x0.025m2=0.05m2
jr&00N
—2
对地面的压强p=：
'=…=1.2x104Pa；
（3）对水做功W=Gh=mgh=20kQ10N/kgx12m=2400J
W2400J
做功功率p==「“=20vy
答：
（1）桶中水的质量是20kg.
（2）当他扛起这桶水双脚站立时，他对水平地面的压强是1.2x104Pa
（3）小强对水做功的平均功率20W
9、解：
（1）s=vt=30m/sx5x60s=9x103m（1分）
（2）因汽车匀速直线行驶，所以F牵=f阻=2.0x103N（1分）
WF牵S=f阻S=2.0x103NX9x103m=1.8x107J（1分）
p=1_'.J_
（1分）
或P=FV=2.0X103NX30m/s=6X104W
（2分）
（只写答案没有计算过程不给分）
10、根据W=Fs得：
⑴WG=Gh=200X0J=0J
（2）WF=Fs=50X120J=6000J
根据P=W/t得：
PF=
WF/t
=6000/60W
=100
W
11、
（1）4.5X104N
（2）4X103N
⑶6
X104W
12、
（1）仃匚I"：
I'I…IX
F
=G
（2）
=2xlOVa
4L解：
（U公交车静止在水平地面上.对地面的压力
^=（；=n^x】（ykFsdo>7kg=4!
xKr、
公交车静止时对水平地面的!
氏强
⑵公交卑在平直公略上匀達行驶时的牵引力
=2xt（r\\
2xJ（r\xi200m
^,=/^（15xf；=（）.5x4xK）^=2xlO4\公交车在2min内牵弓I力做功的功率
14、
（1）超音速汽车在测试中匀速直线行驶，所以受到的牵引力和阻力为一对平衡力，牵引力F=f=2X105No
（2）汽车在牵引力的作用下行驶了2000m，做的功为W=Fs=X105NX2000m
t_s_2OTni_5；Tp」二4俯〕占心
=4X108J,所用的时间牵引力做功的功率
答案：
（1）2X105N
（2）4X108J8X107W
15、
试题分析：
汽车在匀速行驶时牵引力做功等于克服阻力做力，功率的大小可以由功率的计算公式
变形得到f，速度90km/h要换算成25m/s，牵引力的大小等于汽车受到的阻力。
用
P=Fv可解释实际中汽车上坡为什么要减速，在发动机输出功率一定的情况下，减速可以增大发动机的牵引力。
功：
W=Fs=fs=1600X1.8X103m=2.88X106J
F=—=F¥=1600.Vx25mj=4xl0V
功率：
f
16、解：
（1）G=mg
=20kgX10N/kg=200N
（2）v=s/t
=0.4m/2s=0.2m/s
（3）W=XS=250NX0.4m=100J
P=：
=J=50W
17、解：
（1）根据二力平衡F=f，箱子与水平地面间的滑动摩擦力f=70N;
（2）小刚前3s对箱子做的功W仁FS1=70X3.6m=252J;
中间1s箱子由于惯性滑行，小刚没有做功，W2=0J
最后4s小刚对箱子做的功W3=F3S3=100X10m=1000J
小刚对箱子一共做的功W=W1+W2+W3=252J+0J+1000J=1252J
（3）小刚做功的功率P=W/t=1252J/8s==156.5W。
答：
箱子与水平地面问的滑动摩擦力是70N;—共做功为1252J;功率为156.5W。
18、解：
（1）由于汽车匀速行驶时，受平衡力的作用，所以牵引力F=f=1800N.
（2）由P=Fv,得汽车匀速行驶的速度为
P_6CI呼
v=厂=二工茁=33.3m/s.
（3）W=Pt=6X104W5X60s=1.8X107J.
19、解：
（1）水平地面受到的压力F=G=mg=8000kgX10N/kg=8X104N
发动机的做的功W=P=60X103wX900s=5.4X107J
=6000AZ
20、
（1）F=G=mg=9000kX10N/kg=90000N
p=F/s=90000N/0.15m2=600000Pa
9加
a卫％
（或校车运动的时间t=15min=0.25h.
校车的平均速度为
发动机的牵引力
1分）
u10执/営
（2）方法一:
P=Fv=4000N<12m/s=48000W3分
方法二：
S=vxt=12m/sx600s=7200m1分
W=FS=10牛x2x0.6米=120焦
（2）P=W/t=120焦/2秒=60瓦
22、解：
（1）由于汽车匀速行驶时，受平衡力的作用,
所以牵引力
F=f=1800N.
（2）由P=Fv,得汽车匀速行驶的速度为
P_6丫说04硏
v=厂=一二=33.3m/s.
（3）W=Pt=6x104WX5x60s=1.8x107J.
23、【解析】
试题分析：
（1）知道重物的质量，利用G=m求升降台对重物做的功；
（2）又知道做功时间，利用P=t升降台对重物做功的功率.
（1）G=mg=300kx9.8N/kg=2940N,
W=Gh=2940N10m=29400J
（2）P===490W
考点：
功的计算；功率的计算
点评：
本题考查了学生对功的公式、功率公式的掌握和运用，提升重物做功要利用好公式
W=Gh=mgh
24、
幌析］本题求解机械功和功率，按照功的慨念
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