功和功率计算题.doc

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一、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？

　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.

（1）小车运动的速度多大？

（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？

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m2？

（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,ρ水＝1.0×103Kg/m3）。

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ρ海水＝1.0×103kg／m3．（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2.7×103kg／m3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2.0×105kg。

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2.0×105N（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3），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。

8、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=1×10﹣3m3）

（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2.0×103N。

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=4.5×103kg，在F=4.0×103N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80m2，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7.2×104N，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； 

（2）公交车在2min内牵引力做功的功率。

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2×105N。

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10N/kg．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6×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1　800　N．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5　min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）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：

（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6×104W，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5m／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．

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.

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.

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　　　　　　m．

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__________W，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

一、计算题

1、解：

（1）电动轿车对地面的压力：

F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N，

受力面积：

S=0.025m2×4=0.1m2，

汽车对地面压强：

p===1.2×105Pa；

（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：

P===Fv=2500N×30m/s=7.5×104W．

答：

（1）电动轿车对路面的压强是1.2×105Pa；

（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7.5×104W．

【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计算．

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=80N×12m=960J

功率P===96W                

3、解：

（1）运动员比赛时的总重力为：

G总=m总g=（50kg+10kg）×10N/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=4cm2×2=8cm2=8×10-4m2，

运动员比赛时对地面的压强为：

 ;

（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=0.02×600N=12N，

W=Fs=12N×6000m=7.2×104J；

（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7.5×105Pa;

（2）动力所做功为7.2×104J;

（3）小民此路段的骑行功率为120W。

4、

（1）0.01m2；

（2）36J；（3）75W

【解析】

5、⑴1.0×104N；⑵1m3；⑶150W

【解析】

试题分析：

⑴由图像可知：

在空气中受到的拉力F1＝2.5×104N，浸没在水中受到的拉力F2＝1.5×104N，

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＝2.5×104N－1.5×104N＝1.0×104N；

⑵根据F浮＝G排＝ρ液V排g，石料的体积V石＝V排＝＝＝1m3；

⑶石料边长l＝1m，由图可知200s至300s之间石料下降1m，石料运动的速度V石＝＝＝0.01m/s-

石料浸没后钢丝绳拉力的功率P＝＝＝Fv＝1.5×104N×0.01m/s＝150W。

6、

7、

【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=G物

8、      解：

（1）∵ρ=，

∴水的质量m=ρV=1×103kg/m3×20×10﹣3m3=20kg；

（2）小强扛起水后对水平地面的压力：

F=G=mg=（40kg+20kg）×10N/kg=600N，

小强双脚站立，与地面的接触面积S=2×0.025m2=0.05m2，

对地面的压强p===1.2×104Pa；

（3）对水做功W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×12m=2400J，

做功功率P===20W；

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1.2×104Pa．

（3）小强对水做功的平均功率20W．

9、解：

（1）s=vt=30m/s×5×60s=9×103m （1分）

（2）因汽车匀速直线行驶，所以F牵＝f阻＝2.0×103N　　（1分）

　　　　　　W＝F牵S＝f阻S＝2.0×103N×9×103m＝1.8×107J　　　（1分）

　　　　　　P＝　（1分）

或P＝FV＝2.0×103N×30m/s＝6×104W　　　（2分）（只写答案没有计算过程不给分）

10、根据W＝Fs得：

（1）WG＝Gh＝200×0J＝0J                    

（2）WF＝Fs＝50×120J＝6000J                      

      根据P＝W/t得：

   PF＝WF/t＝6000/60W ＝100W                        

11、

（1）4.5×104N    

（2）4×103N   （3）6×104W

12、   

（1） 

       F=G                                              

（2）  

13、

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=2×105N。

（2）汽车在牵引力的作用下行驶了2000m，做的功为W=Fs=2×105N×2000m

=4×108J,所用的时间牵引力做功的功率

答案：

（1）2×105N      

（2）4×108J     8×107W

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，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=1600N×1.8×103m=2.88×106J

功率：

16、解：

（1）G=mg

=20kg×10N/kg=200N

（2）v=s/t

=0.4m/2s=0.2m/s

（3）W=F×S=250N×0.4m=100J

P===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W1=FS1=70N×3.6m=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=100N×10m=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；一共做功为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

v＝＝＝33.3m/s.

（3）W＝Pt＝6×104W×5×60s＝1.8×107J.

19、解：

（1）水平地面受到的压力F=G=mg=8000kg×10N/kg=8×104N 

校车对地面压强  

（2）根据  发动机的做的功W=Pt=60×103w×900s=5.4×107J 

根据W=Fs  发动机的牵引力   

（或  校车运动的时间t=15min=0.25h,

校车的平均速度为      

由  1分）

发动机的牵引力    

20、

（1）F=G=mg=9000kg×10N/kg=90000N……………………………2分

      p=F/s=90000N/0.15m2=600000Pa……………………………1分

（2）方法一：

P=Fv=4000N×12m/s=48000W…………………………………3分

方法二：

S=v×t=12m/s×600s =7200m ……………………1分

W=Fs=4000N×7200m  = 2.88×107J ……………………1分

P= W/t =  2.88×107J/600s = 48000W ……………………1分

21、

（1）      F=G/2=200牛/2=100牛                 2分

W=FS=100牛×2×0.6米=120焦          1分

（2）P=W/t=120焦/2秒=60瓦                 1分

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

v＝＝＝33.3m/s.

（3）W＝Pt＝6×104W×5×60s＝1.8×107J.

23、【解析】

试题分析：

（1）知道重物的质量，利用G=mg求升降台对重物做的功；

（2）又知道做功时间，利用P=求升降台对重物做功的功率．

（1）G=mg=300kg×9.8N/kg=2940N，

W=Gh=2940N×10m=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、

25、 

（1）1200S ………1分

（2）180000J……….2分

         （3）30N………2分

二、填空题

26、120 30 【解析】水平推力做的功为W=Fs=60N×2m=120J，功率为P===30W.

27、4 7200 【解析】落地所用时间t===4s；重力做功W=Fs=Gh=600N×12m=

7200J.

28、3000,1500。

解析：

29、解：

正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W的物理意义，是指人的心脏每秒可以做功1.5J．

在100s内心脏做功为：

W=Pt=1.5W×100s=150J；

人所受重力：

G=mg=60kg×10N/kg=600N；

由：

W=Fs=Gh得；

把人举高的高度：

h===0.25m

故答案为：

心脏每秒可以做功1.5J；150；0.25．

30、解：

（1）斜面光滑说明摩擦力为0，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即W1=W2．

（3）已知AB＞AC，速度相同；

∵v=

∴t=，t1＞t2；

根据公式P=可知，拉力沿AC运动时拉力F2做功的功率较大，即P1＜P2．

故答案为：

=；＜．

31、解：

s=50×0.3m=15m，

W=Fs=180N×15m=2700J，

P===45W．

故本题答案为：

2700；45．

32、解：

在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0，功率为0，

拉力所做功的功率P=FV=100N×0.5m/s=50W．

故答案为：

0；50．

33、      解：

小车的速度：

v===0.5m/s；

小强所做的功：

W=Fs=10N×15m=150J；

小强做功的功率：

P===5W．

故答案为0.5，150，5．

34、解：

（1）因为物体水平运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0．