人教版八年级下册 112 功率 计算题练习解析版.docx

人教版八年级下册 112 功率 计算题练习解析版.docx

《人教版八年级下册 112 功率 计算题练习解析版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版八年级下册 112 功率 计算题练习解析版.docx（26页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

人教版八年级下册112功率计算题练习解析版

人教版八年级下册11.2功率计算题练习含答案

1．如图所示有一款大鼻子校车满载时总重为2×105N，最大功率为80kW，若以最大功率匀速行驶的效率为40%，百公里耗油量为25L，已知柴油热值为4×107J/L．试求：

（1）校车以最大功率行驶时所受的阻力；

（2）校车以最大功率行驶时的速度。

【考点】6T：

二力平衡条件的应用；FG：

功率计算公式的应用．【分析】

（1）已知耗油的体积和柴油的热值，根据Q＝Vq求出完全燃烧25L柴油放出热量，根据η＝

求出机械功的大小；然后根据W＝Fs计算牵引力，最后根据力的平衡得出阻力大小；

（2）根据P＝

＝

＝Fv求出校车以最大功率匀速行驶时的速度。

【解答】解：

（1）25L柴油完全燃烧放出的热量：

Q＝Vq＝25L×4×107J/L＝1×109J，

由η＝

×100%得，柴油机对外所做的机械功：

W＝ηQ＝40%×1×109J＝4×108J，

由W＝Fs可得，柴油机的牵引力：

F＝

＝

＝4000N，

因为汽车做匀速直线运动，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，

所以，校车以最大功率匀速行驶时所受的阻力f＝F＝4000N。

（2）由P＝

＝

＝Fv得，校车以最大功率行驶时的速度：

v＝

＝

20m/s。

答：

（1）校车以最大功率行驶时所受的阻力为4000N；

（2）校车以最大功率行驶时的速度为20m/s。

【点评】本题考查了燃料完全燃烧放热公式、功的公式、功率公式、效率公式以及二力平衡条件的应用等，具有一定的综合性，但难度不大。

2．推土机在祖国建设中发挥了重要作用。

现有一履带式推土机，其额定功率为120kW，质量为1.5×104kg。

（1）若推土机的牵引力用F表示，速度用v表示，发动机的功率用P表示，请你推导出F、v与P之间的关系式。

（2）若推土机在120kW的额定功率下工作，在平直场地上以1.5m/s的速度匀速前进了20m，则推土机产生的牵引力和推土机所做的功分别是多少？

【考点】FG：

功率计算公式的应用．【分析】

（1）由功、速度和功率公式推导F、v与P之间的关系式。

（2）由P＝Fv计算推土机产生的牵引力；由W＝Fs计算推土机所做的功。

【解答】解：

（1）设推土机的工作时间为t，

由v＝

可知，推土机通过的路程s＝vt，

推土机的牵引力做功：

W＝Fs＝Fvt，

所以发动机的功率：

P＝

＝

＝Fv；

（2）由P＝Fv可得，推土机产生的牵引力：

F＝

＝

＝8×104N，

推土机所做的功：

W＝Fs＝8×104N×20m＝1.6×106J。

答：

（1）推导过程见上；

（2）推土机产生的牵引力和推土机所做的功分别是8×104N、1.6×106J。

【点评】本题考查了功和功率公式的灵活应用，难度不大。

3．一辆质量为2吨的汽车，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经l5s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行100m停下。

整个过程中v﹣t图象如图所示。

已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍，求：

（1）整个过程中发动机做的功。

（2）汽车的最大速度v最大。

【考点】FG：

功率计算公式的应用．【分析】

（1）由题意可知，整个过程中发动机的工作时间，根据P＝

求出整个过程中发动机做的功；

（2）根据G＝mg求出汽车的重力，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，二力大小相等，根据P＝

＝

＝Fv求出汽车的最大速度。

【解答】解：

（1）由题意可知，整个过程中发动机的工作时间：

t＝15s+25s＝40s，

由P＝

可得，整个过程中发动机做的功：

W＝Pt＝80×103W×40s＝3.2×106J；

（2）汽车的重力：

G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N，

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，汽车匀速运动时的牵引力：

F＝f＝0.2G＝0.2×2×104N＝4000N，

由P＝

＝

＝Fv可得，汽车的最大速度：

v最大＝

＝

＝20m/s。

答：

（1）整个过程中发动机做的功为3.2×106J；

（2）汽车的最大速度v最大为20m/s。

【点评】本题考查了功率公式和重力公式以及二力平衡条件的应用，要注意汽车速度最大时受到的牵引力和阻力相等。

4．如图所示的是某公司新推出的新能源汽车，其质量为1000kg，该汽车在平直公路上匀速行驶时的速度为20m/s。

（1）若汽车受到的阻力为车重的0.15倍，求汽车牵引力的功率。

（2）若汽车匀速行驶时功率不变，行驶5min，求汽车牵引力所做的功。

【考点】FG：

功率计算公式的应用．【分析】

（1）利用G＝mg求汽车重力，汽车受到的阻力f＝0.15G，由于汽车在平直公路上匀速行驶，汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，再利用P＝Fv求汽车牵引力的功率；

（2）汽车匀速行驶时功率不变，利用W＝Pt求行驶5min汽车牵引力所做的功。

【解答】解：

（1）汽车重力：

G＝mg＝1000kg×10N/kg＝10000N，

汽车受到的阻力：

f＝0.15G＝0.15×10000N＝1500N，

因为汽车在平直公路上匀速行驶，

所以汽车受到的牵引力：

F＝f＝1500N，

汽车牵引力的功率：

P＝

＝

＝Fv＝1500N×20m/s＝30000W＝30kW；

（2）由P＝

得行驶5min汽车牵引力所做的功：

W′＝Pt′＝30000W×5×60s＝9×106J。

答：

（1）若汽车受到的阻力为车重的0.15倍，汽车牵引力的功率为30kW；

（2）若汽车匀速行驶时功率不变，行驶5min，汽车牵引力所做的功为9×106J。

【点评】本题考查了重力公式、功率公式以及二力平衡条件的应用，计算时注意单位统一，属于基础题目。

5．如图，为迎宾路高架桥的部分路段示意图，水平路面AB＝200m、斜坡BC＝120m、坡高CD＝6m。

搭载乘客后总重为G＝1.5×105N的公交车，轮胎与水平路面总接触面积为0.4m2．当它以恒定功率P1匀速通过AB段时，用时t1＝20s；以恒定功率P2匀速通过BC段时，用时t2＝16s。

公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍。

请完成下列问题：

（1）求出公交车静止在水平地面时对地面的压强，以及通过BC段时的速度。

（2）公交车通过AB段时，牵引力的功率P1是多少瓦特？

（3）公交车通过BC段时，牵引力的大小为多少牛顿？

【考点】69：

速度公式及其应用；86：

压强的大小及其计算；FG：

功率计算公式的应用．【分析】

（1）公交车静止在水平地面时对地面的压力等于其总重，已知轮胎与水平路面总接触面积，利用压强公式计算；

已知BC＝120m，通过BC段时，用时t2＝16s。

利用速度公式计算通过BC段时的速度。

（2）已知AB段路程和时间，可求得其速度，已知公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍。

利用二力平衡条件可知牵引力的大小。

（3）由功的公式，根据题意求出公交车通过BC段时阻力的功和重力的，从而得出公交车通过BC段时牵引力的功，然后可求牵引力。

【解答】解：

（1）公交车静止在水平地面时对地面的压力F＝G＝1.5×105N，已知轮胎与水平路面总接触面积S＝0.4m2。

公交车静止在水平地面时对地面的压强：

p＝

＝

＝3.75×105Pa；

BC段时的速度vBC＝

＝

＝7.5m/s；

（2）AB段时的速度vAB＝

＝

＝10m/s；

公交车在AB段行驶时受到的阻力f＝0.01G＝0.01×1.5×105N＝1.5×103N，

因为匀速行驶，所以牵引力F1＝F2＝f＝1.5×103N，

则牵引力F1的功率：

P1＝

＝

＝F1vAB＝1.5×103N×10m/s＝1.5×104W；

牵引力F2的功率：

P2＝

＝

＝F2vBC＝1.5×103N×7.5m/s＝1.125×104W；

（3）由题知，公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力相等，

公交车通过BC段时，克服阻力做的额外功：

W额外＝fSBC＝1.5×103N×120m＝1.8×105J；

克服重力做的有用功：

W有用＝GhCD＝1.5×105N×6m＝9×105J；

公交车通过BC段时牵引力做的功：

WBC＝W有用+W额外＝9×105J+1.8×105J＝1.08×106J。

由W＝Fs可得，

牵引力F＝

＝

＝9×103N；

答：

（1）公交车静止在水平地面时对地面的压强为3.75×105Pa；通过BC段时的速度为7.5m/s；

（2）公交车通过AB段时，牵引力的功率P为1.5×104W；

（3）公交车通过BC段时，牵引力的大小为9×103N。

【点评】本题考查了压强公式、功率公式以及二力平衡条件的综合应用，知道水平面上物体的压力和自身的重力相等是关键。

6．黄山市境内群峰参天，山丘屏列，岭谷交错，虽风景优美，但不便于交通，所以为了方便上山，多建盘山路（如图甲）。

从物理学上，我们可以把盘山路简化为物理模型斜面（如图乙），其中山路长可以看成是斜面长s，山高可以看成是斜面的高h。

现在有一辆质量为3000kg的汽车沿着盘山公路以21.6km/h匀速行驶，当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时，耗时15min，汽车发动机牵引力的功率为24kW．求：

（1）汽车发动机牵引力做的功；

（2）汽车发动机克服自重做的功；

（3）汽车发动机的牵引力。

【考点】EC：

功的计算；ED：

功的计算公式的应用；FG：

功率计算公式的应用．【分析】

（1）已知汽车发动机牵引力的功率，时间，根据做功公式W＝Pt可求出汽车发动机牵引力做的功；

（2）根据W＝Gh求出克服自重做的功；

（3）根据W＝Pt和W＝Fs，以及s＝vt求出汽车汽车的牵引力。

【解答】解：

（1）汽车发动机牵引力做的功：

W牵＝Pt＝2.4×104W×15×60s＝2.16×107J；

（2）汽车发动机克服自重做的功；

W重＝Gh＝mgh＝3×103kg×10N/kg×5×102m＝1.5×107J；

（3）汽车15min行驶的路程：

s＝vt＝21.6km/h×

h＝5.4km＝5.4×103m，

由W＝Fs可得汽车发动机的牵引力：

F＝

＝

＝4×103N。

答：

（1）汽车发动机牵引力做的功为2.16×107J；

（2）汽车发动机克服自重做的功为1.5×107J；

（3）汽车发动机的牵引力为4×103N。

【点评】本题考查功的计算，关键是公式的灵活运用，计算过程要注意单位的换算。

7．2007年4月28日，新型高速列车“和谐”号动车组开始驰骋在主要铁路线上，从而拉开了全国铁路第六次大提速的序幕。

CRH2型动车组由5节车厢组成，车组最大牵引功率为4800kW．当列车以最大速度在平直轨道上行驶时，匀速行驶10s通过的路程为800m。

问：

（1）最大速度是多少？

（2）当列车以最大速度行驶时，所受的阻力是多少？

【考点】6A：

速度的计算；6T：

二力平衡条件的应用；FG：

功率计算公式的应用．【分析】已知路程和时间，利用速度公式求解列车的行驶速度，利用公式P＝Fv求解牵引力，知道列车匀速直线运动时，所受阻力等于其牵引力。

【解答】解：

（1）已知，列车以最大速度在平直轨道上行驶时，匀速行驶10s通过的路程为800m，

最大速度为，

v＝

＝

＝80m/s；

（2）已知车组最大牵引功率为4800kW，

由P＝

＝

＝Fv可得：

F＝

＝

＝6×104N，

因车组做匀速直线运动，所受阻力等于其牵引力F＝f＝6×104N。

答：

（1）最大速度是80m/s；

（2）当列车以最大速度行驶时，所受的阻力是6×104N。

【点评】解决此类问题要结合速度公式和功的相关公式进行分析计算。

8．一辆质量2t的汽车，在平直公路上以额定功率100kW从静止开始运动，经15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动20s关闭发动机，滑行100m停下。

其ν﹣t图象如图所示。

已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，（g取10N/kg）求：

（1）在运动过程中受到的阻力；

（2）整个过程中发动机所做的功的大小；

（3）汽车运动的最大速度v；

（4）整个过程中克服阻力所做的功的大小。

【考点】FG：

功率计算公式的应用．【分析】

（1）根据f＝0.2G求出汽车受到的阻力；

（2）根据P＝

求出发动机做的功；

（3）因为匀速运动，所以牵引力等于阻力，根据P＝

＝

＝Fv求出汽车的最大速度；

（4）根据W＝fs算出整个过程中克服阻力所做的功。

【解答】解：

（1）汽车受到的阻力：

f＝0.2G＝0.2×2×104N＝4000N；

（2）由题意可知，整个过程中发动机的工作时间：

t＝15s+20s＝35s，

由P＝

可得，整个过程中发动机做的功：

W＝Pt＝100×103W×35s＝3.5×106J；

（3）汽车的重力：

G＝mg＝2000kg×10N/kg＝2×104N，

由题意和图象可知，15﹣35s汽车的速度最大且做匀速直线运动，

根据二力平衡条件和题意可得，汽车匀速运动时的牵引力：

F＝f＝0.2G＝0.2×2×104N＝4000N，

由P＝

＝

＝Fv可得，汽车的最大速度：

v最大＝

＝

＝25m/s；

（4）根据v＝

得匀速运动20s运动的距离：

s2＝vt＝25m/s×20s＝500m，

整个过程运动的距离为：

s＝s1+s2+s3＝200m+500m+100m＝800m，

整个过程中克服阻力所做的功：

W＝fs＝4000N×800m＝3.2×106J。

答：

（1）在运动过程中受到的阻力4000N；

（2）整个过程中发动机所做的功的大小3.5×106J；

（3）汽车运动的最大速度v为25m/s；

（4）整个过程中克服阻力所做的功的大小3.2×106J。

【点评】此题主要考查的是学生对功、功率、重力、速度计算公式的理解和掌握，知道平均速度的计算方法是解决此题的关键。

9．“塔吊”是修建高层建筑常见的起重设备，又名“塔式起重机”。

某“塔吊”以恒定功率24kW将质量2t的重物从静止开始竖直向上提升45s，全程v﹣t关系如图。

g取10N/kg。

（1）求t＝30s时重物所受的拉力。

（2）求整个过程重物的最大速度。

（3）若重物上升的总高度为60m，则最后12s拉力的平均功率为多大？

【考点】FG：

功率计算公式的应用．【分析】

（1）由图象可知，在15s﹣45s阶段重物做匀速直线运动，根据二力平衡条件可求出重物所受的拉力；

（2）由题意知，0﹣45s内，拉力的功率恒定不变，根据P＝

＝

＝Fv求出整个过程重物的最大速度；

（3）先根据W＝Gh求出全程塔吊对重物做功，再根据W＝Pt求出前45s塔吊对重物做的功，

二者之差即为最后12s拉力做的功，最后根据功率公式求出12s拉力的平均功率。

【解答】解：

（1）由图象可知，在15s﹣45s阶段重物竖直向上做匀速直线运动，

根据二力平衡条件可知，拉力与重力是一对平衡力，大小相等，

所以，t＝30s时，重物所受的拉力：

F＝G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N。

（2）由题意知，0﹣45s内，拉力的功率恒定不变，P＝24kW＝2.4×104W，

由P＝

＝

＝Fv得，整个过程重物的最大速度（即匀速运动时的速度）：

vm＝

＝

＝1.2m/s。

（3）由题知，整个过程中重物上升的总高度为60m，

则全程塔吊对重物做功：

W＝Gh＝2×104N×60m＝1.2×106J，

前45s塔吊对重物做的功：

W1＝Pt1＝2.4×104W×45s＝1.08×106J，

最后12s拉力做的功：

W2＝W﹣W1＝1.2×106J﹣1.08×106J＝1.2×105J，

则最后12s拉力的平均功率：

P′＝

＝

＝1×104W。

答：

（1）t＝30s时重物所受的拉力为2×104N；

（2）整个过程重物的最大速度为1.2m/s；

（3）最后12s拉力的平均功率为1×104W。

【点评】本题主要考查二力平衡条件、功率公式、功的公式的综合应用，关键能从图象中找出有用的信息，难点是第（3）问最后12s拉力做功的计算，有创新，需要引起重视。

10．我国某种新型坦克，其质量为20t．（g＝10N/kg）．求：

（1）坦克受到的重力；

（2）坦克以36km/h的速度行驶5min通过的路程；

（3）在某次任务中坦克发动机以500kW的功率工作了0.5h，求这次任务中发动机所做的功。

【考点】69：

速度公式及其应用；78：

重力的计算；FG：

功率计算公式的应用．【分析】

（1）已知坦克的质量，利用G＝mg可求得其重力；

（2）已知坦克的速度和行驶的时间，利用速度公式变形可求得通过的路程；

（3）已知坦克发动机的功率和时间，利用P＝

可求得这次任务中发动机所做的功。

【解答】解：

（1）坦克受到的重力：

G＝mg＝20×103kg×10N/kg＝2×105N；

（2）v＝36km/h＝10m/s，t＝5min＝5×60s＝300s，

由v＝

得通过的路程：

s＝vt＝10m/s×300s＝3000m；

（3）由P＝

可得，发动机所做的功：

W＝Pt′＝500×103W×0.5×3600s＝9×108J。

答：

（1）坦克受到的重力为2×105N；

（2）坦克以36km/h的速度行驶5min通过的路程为3×103m；

（3）这次任务中发动机所做的功为9×108J。

【点评】此题以新型坦克为载体，考查重力的计算，速度公式及其应用，功的计算等知识点，综合性较强，难度不大，属于基础知识。

11．一辆汽油和电力混合轿车，仅凭汽油动力在平直公路上以v1＝90km/h匀速行驶时，输出功率P＝50kW．当驾驶员看到前方55m处有超速违章拍照装置（限速70km/h）时，在保持输出功率不变的情况下，立即启动充电装置给电池充电，达到使轿车减速的目的，轿车行驶3s后，速度减为v2＝70km/h，在这一段时间内，轿车的平均速度v＝72km/h，发动机输出功率的80%用于充电，充电效率为50%．假设轿车在上述过程中所受的阻力保持不变。

（1）求轿车所受阻力的大小；

（2）通过计算判断轿车是否会因为超速而被拍照；

（3）若将上述过程充电所获得的电能全部被轿车用来维持90km/h行驶，求轿车行驶距离。

【考点】69：

速度公式及其应用；FG：

功率计算公式的应用．【分析】

（1）轿车匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，二力大小相等，根据P＝

＝

＝Fv＝fs求出阻力的大小；

（2）知道汽车充电过程中的平均速度和运动时间，根据s＝vt求出运动距离，然后进行比较即可；

（3）知道输出功率和时间以及转化效率和充电效率，求出充电获得的电能，用充电获得的电能来做功，根据W＝Fs求出轿车行驶的距离。

【解答】解：

（1）轿车匀速行驶时的速度：

v1＝90km/h＝25m/s，

因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，

所以，由P＝

＝

＝Fv可得，轿车受到的阻力：

f＝F＝

＝

＝2×103N；

（2）轿车行驶的平均速度：

v2＝72km/h＝20m/s，

由v＝

可得，轿车通过的路程：

s＝v2t＝20m/s×3s＝60m，

因60m＞55m，

所以，轿车达到拍照处的速度大于70km/h，会被拍照；

（3）由题意和P＝

可知，获得的电能：

W＝Pt×80%×50%＝50×103W×3s×80%×50%＝6×104J，

由W＝Fs可得，轿车能行驶的距离：

s′＝

＝

＝30m。

答：

（1）轿车所受阻力的大小为2×103N；

（2）轿车会因为超速而被拍照；

（3）轿车行驶距离为30m。

【点评】本题考查了功率公式、速度公式、做功公式、效率公式以及二力平衡条件的应用，根据题意得出获得的电能是关键，计算过程要注意单位的换算。

12．某型号汽车发动机的额定功率为4×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N．在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：

（l）发动机所提供的牵引力大小；

（2）汽车行驶10min牵引力所做的功；

（3）汽车行驶速度的大小。

【考点】6T：

二力平衡条件的应用；EC：

功的计算；FG：

功率计算公式的应用．【分析】

（1）汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等；

（2）知道发动机的功率和行驶时间，根据W＝Pt求出牵引力所做的功；

（3）根据P＝

＝

＝Fv求出汽车行驶速度的大小。

【解答】解：

（1）因汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，

所以，发动机所提供的牵引力大小：

F＝f＝1600N；

（2）由P＝

可得，汽车行驶10min牵引力所做的功：

W＝Pt＝4×104W×10×60s＝2.4×107J；

（3）由P＝

＝

＝Fv可得，汽车行驶速度的大小：

v＝

＝

＝25m/s。

答：

（l）发动机所提供的牵引力大小为1600N；

（2）汽车行驶10min牵引力所做的功为2.4×107J；

（3）汽车行驶速度的大小为25m/s。

【点评】本题考查了二力平衡条件和做功公式、功率公式的应用，要注意功率P＝Fv的应用。

13．我国某种新型坦克，其质量为2×104kg（g＝10N/kg）．求：

（1）坦克受到的重力；

（2）坦克以36km/h的速度行驶5min通过的路程；

（3）在某次任务中坦克发动机以500kW的功率工作了0.5h，求这次任务中发动机所做的功。

【考点】69：

速度公式及其应用；78：

重力的计算；FG：

功率计算公式的应用．【分析】

（1）已知坦克的质量，利用G＝mg可求得其重力；

（2）已知坦克的速度和行驶的时间，利用速度公式变形可求得通过的路程；

（3）已知坦克发动机的功率和时间，利用P＝

可求得这次任务中发动机所做的功。

【解答】解：

（1）坦克受到的重力：

G＝mg＝2×104kg×10N/kg＝2×105N；

（2）v＝36km/h＝10m/s，t＝5min＝5×60s＝300s，

由v＝

得通过的路程：

s＝vt＝10m/s×300s＝3×103m；

（3）由P＝

可得，发动机所做的功：

W＝Pt＝5×105W×0.5×3600s＝9×108J。

答：

（1）坦克受到的重力为2×105N；

（2）坦克以36km/h的速度行驶5min通过的路程为3×103m；

（3）这次任务中发动机所做的功为9×108J。

【点评】此题以新型坦克为载体，考查重力的计算，速度公式及其应用，功的计算等知识点，综合性较强，难度不大，属于基础知识。

14．水是人类自然界不可缺少的自然资源，绍兴市境内河流密布，雨量充沛，素有“水乡泽国”之称。

（1）日常生活中我们要科学地节约用水。

现有一件刚好用洗涤剂洗过的衣服，“拧干”后湿衣服上残留的溶液为100g，其中含洗涤剂的质量分数为1%，则：

现欲用5000g清水对这件湿衣服进行漂洗，问一次性漂洗效果好，还是多次漂洗效果好？

请结合数据分析计算说明。

（2）为有计划地合理用水，某市区计划每天增加供水1.5×105t，在城郊修建了一个供水站，为了将水送入供水站，需要将水渠中的水提高24m，设每根输水管水泵输出功率为100kW，且每天最多只能工作16h，如不计机械能损耗，至少共