專題04機(jī)械功和功率的綜合(?？?計算(原卷版+解析)

2023年中考物理三輪復(fù)習(xí)實驗和計算壓軸及創(chuàng)新題精準(zhǔn)練的41個專題突破(全國通用)第二部分新課標(biāo)16類中考重點計算壓軸難題專題04機(jī)械功和功率的綜合（?？迹┯嬎悖ü?4道題）1.（2022江蘇連云港）2022年北京冬奧會上智能設(shè)備廣泛應(yīng)用，一款智能送餐機(jī)器人的重力是，如果機(jī)器人在水平路面上以的速度沿直線勻速運動，它所受到的阻力為。機(jī)器人的重力做功J，牽引力對機(jī)器人做功J。2.（2022甘肅金昌）小勇放學(xué)后，背著重40N的書包沿水平路面走了200m，用時3min，又用1min爬上了大約9m高的四樓回到了家，小勇的重力為600N。則他在回家過程中對書包所做的功為J，他所做總功的功率是_W。3.（2022甘肅蘭州）如圖所示，物塊在水平拉力（大小未知）的作用下，在水平直線軌道上運動，其中。已知物塊在段和段分別以和的速度勻速運動，且在段、段所受摩擦力分別為和，則該物塊通過段和段所用的時間之比為_，拉力在段做功的功率為W。4.（2022深圳）一校車質(zhì)量為30t，車輪與地面總接觸面積為0.5m2，水平勻速行駛時校車受到的阻力為重力的0.03倍，校車勻速行駛200米，問：（1）求車對地面的壓強；（2）校車2小時內(nèi)行駛了150km，問平均速度超不超過限速（限速80km/h）；（3）整個過程牽引力做功多少？5.（2022安徽）在一次跳傘表演中，運動員在的時間內(nèi)豎直向下勻速降落了。若運動員和降落傘作為整體受到的重力為，求這個整體在該過程中：（1）所受阻力的大??；（2）所受重力做功的功率。6.爸爸給小林買了一部電動平衡車。小林從家騎該電動平衡車以的速度勻速行駛，用到達(dá)了市民廣場。小林的質(zhì)量為，g取，求：(1)小林家到市民廣場的距離是多少？(2)小林在市民廣場水平路面上騎行時，車對地面的壓強是多少？(3)若騎行平衡車時所受阻力為人和車總重的0.1倍，則小林在市民廣場中以最高速度騎行時，平衡車動力的功率是多少？平衡車參數(shù)材質(zhì)鎂合金高彈性車架凈重（含電池組）最高車速充電時間約4小時輪胎個數(shù)2輪胎總觸地面積7.（2022黑龍江牡雞）如圖所示工人師傅正在用叉車搬運貨物，現(xiàn)將質(zhì)量為1t的貨物勻速提高1.5m用時5s。試求：（1）貨物上升的速度是多少?（2）貨物所受到重力是多少?（3）叉車提升貨物時對貨物所做的功是多少?（4）叉車提升貨物的功率是多少?8.（2022四川成都）小楊同學(xué)品學(xué)兼優(yōu)，全面發(fā)展，熱愛勞動，周末，他從超市采購歸來，手提一袋大米，站在勻速豎直上升的電梯內(nèi)。（1）若小楊及所帶物品的總重為700N，在電梯上升10m的過程中，求電梯對他的支持力做的功；（2）若這袋大米總質(zhì)量為5kg，手的受力面積為2cm2，g取10N/kg，求他的手受到的壓強。9.（2022四川內(nèi)江）車速過快是造成交通事故的重要原因之一，為限制車速，常常在下坡路段設(shè)置減速帶。如圖所示是有減速帶的斜坡示意圖，在傾角為的斜坡上有7個減速帶，相鄰兩個減速帶間的距離均為50m?，F(xiàn)有一輛質(zhì)量為1.2t的小汽車，從斜坡上離減速帶有一定距離的某處開始下滑，由于減速帶、小汽車制動等因素的影響，使得小汽車通過相鄰減速帶間的平均速度均為10m/s。（小汽車的長度不計，減速帶的寬度不計，g=10N/kg）則：（1）小汽車從第1個減速帶行駛到第7個減速帶所用的時間是多少？（2）小汽車從第1個減速帶行駛到第7個減速帶的過程中，重力做的功為多少？10.（2022上海）用大小為5牛的水平方向的拉力F使重力為20牛的物體在10秒內(nèi)勻速運動10米，求這段時間里物體拉力F做的功W和功率P。11.（2022遼寧營口）隨著科技發(fā)展，有些餐廳利用機(jī)器人送餐。某次送餐時，機(jī)器人與食物的總質(zhì)量為30kg，輪子與水平地面的接觸面積為1×10-3m2，機(jī)器人受到的阻力為30N。求：（1）靜止時機(jī)器人對水平地面的壓強；（g取10N/kg）（2）機(jī)器人水平勻速運動36m，用時1min，牽引力做功的功率是多少？12.（2022四川重慶）“共建衛(wèi)生城市，構(gòu)建美好家園”，如圖所示是“霧炮車”噴灑水霧以減少揚塵的情段。某次噴酒完后，該車在的牽引力作用下，勻速通過200m的平直道路用時20s。求：（1）此過程中該車的速度；（2）此過程中該車牽引力的功率。13.（2022甘肅金昌）綠色環(huán)保已成為人們生活中重要的理念。電動汽車是一種節(jié)能環(huán)保的交通工具，某電動汽車部分參數(shù)如下。若某次車滿載時，車和人的總質(zhì)量為1.8噸，四個車輪與水平地面接觸面積分別為50cm2（g=10N/kg）。求：（1）滿載時汽車對水平地面的壓強；（2）若汽車以108km/h的速度在平直高速公路勻速行駛20分鐘，行駛的距離是多少；（3）若汽車在額定功率下沿平直公路以10m/s的速度勻速行駛，發(fā)動機(jī)效率為80%，則汽車在行駛過程中受到的阻力大小。額定乘客人數(shù)5電動機(jī)額定電壓500V電動機(jī)額定功率100kW電池容量500Ah14.（2022貴州黔東南州）據(jù)新華社報道，5月31日上午，貴陽至黃平高速公路全線通車。貴黃高速的通車，將極大地方便沿線群眾出行，提升貴陽市、黔南州、黔東南州至長江三角洲、長株潭城市群通道運輸能力，對完善全省高速公路網(wǎng)絡(luò)、推動沿線資源開發(fā)、振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)提供強有力的交通支撐。貴黃高速主線全長120.6公里，設(shè)計時速100公里。周末，小明與他爸爸從黃平開著小汽車到貴陽游玩，人和車的總質(zhì)量為1.5t，四輪與地面接觸總面積為200cm2。若小汽車在行駛過程中受到的阻力是人和車總重力的0.04倍（取g=10N/kg），求：（1）因車發(fā)生故障，當(dāng)車停在水平應(yīng)急道上（人未下車）時，車對水平地面的壓強；（2）若該車在某平直路段以72km/h的速度勻速行駛了25s，此過程小汽車牽引力的功率。2023年中考物理三輪復(fù)習(xí)實驗和計算壓軸及創(chuàng)新題精準(zhǔn)練的41個專題突破(全國通用)第二部分新課標(biāo)16類中考重點計算壓軸難題專題04機(jī)械功和功率的綜合（常考）計算（共14道題）1.（2022江蘇連云港）2022年北京冬奧會上智能設(shè)備廣泛應(yīng)用，一款智能送餐機(jī)器人的重力是，如果機(jī)器人在水平路面上以的速度沿直線勻速運動，它所受到的阻力為。機(jī)器人的重力做功J，牽引力對機(jī)器人做功J?！敬鸢浮?3000【解析】重力的方向是豎直向下的，機(jī)器人在水平路面上運動，沒有在重力的方向上通過一定的距離，重力沒有做功，即重力做功為零。機(jī)器人勻速直線運動，受到的牽引力和阻力是平衡力，由二力平衡條件得到牽引力F=f=60N牽引力對機(jī)器人做功W=Fs=60N×50m=3000J2.（2022甘肅金昌）小勇放學(xué)后，背著重40N的書包沿水平路面走了200m，用時3min，又用1min爬上了大約9m高的四樓回到了家，小勇的重力為600N。則他在回家過程中對書包所做的功為J，他所做總功的功率是_W?！敬鸢浮?6024【解析】小勇回家過程中對書包的作用力沿豎直方向，所以他背著書包在水平路面行走時，他對書包不做功，只在爬樓過程對書包做了功。所做的功上樓時，小勇不僅要克服書包的重力做功，還要克服自身重力做功?？朔陨碇亓ψ龅墓ψ龅目偣φ麄€過程所用時間所做總功的功率3.（2022甘肅蘭州）如圖所示，物塊在水平拉力（大小未知）的作用下，在水平直線軌道上運動，其中。已知物塊在段和段分別以和的速度勻速運動，且在段、段所受摩擦力分別為和，則該物塊通過段和段所用的時間之比為_，拉力在段做功的功率為W?！敬鸢浮?∶12【解析】由速度公式可得，該物塊通過AB段所用時間通過CD段所用時間則該物塊通過AB段和CD段所用的時間之比為物塊在AB段做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，所受的拉力根據(jù)可知拉力F在AB段做功的功率4.（2022深圳）一校車質(zhì)量為30t，車輪與地面總接觸面積為0.5m2，水平勻速行駛時校車受到的阻力為重力的0.03倍，校車勻速行駛200米，問：（1）求車對地面的壓強；（2）校車2小時內(nèi)行駛了150km，問平均速度超不超過限速（限速80km/h）；（3）整個過程牽引力做功多少？【答案】（1）6×105Pa；（2）不超過；（3）1.8×106J【解析】（1）校車質(zhì)量m=30t=3×104kg校車的重力校車對地面壓強（2）校車行駛的平均速度因為75km/h小于限速80km/h，所以校車的平均速度不超過限速。（3）水平勻速行駛時校車受到的阻力為重力的0.03倍，所以牽引力整個過程牽引力做功答：（1）車對地面的壓強為6×105Pa；（2）校車2小時內(nèi)行駛了150km，平均速度不超過限速；（3）整個過程牽引力做功1.8×106J。5.（2022安徽）在一次跳傘表演中，運動員在的時間內(nèi)豎直向下勻速降落了。若運動員和降落傘作為整體受到的重力為，求這個整體在該過程中：（1）所受阻力的大?。唬?）所受重力做功的功率?！敬鸢浮浚?）1000N；（2）6000W【解析】（1）有題可知，運動員在做勻速直線運動，故受到的阻力與重力是一對平衡力，故阻力為（2）重力做的功為所受重力做功的功率為答：（1）所受阻力的大小1000N；（2）所受重力做功的功率為6000W。6.爸爸給小林買了一部電動平衡車。小林從家騎該電動平衡車以的速度勻速行駛，用到達(dá)了市民廣場。小林的質(zhì)量為，g取，求：(1)小林家到市民廣場的距離是多少？(2)小林在市民廣場水平路面上騎行時，車對地面的壓強是多少？(3)若騎行平衡車時所受阻力為人和車總重的0.1倍，則小林在市民廣場中以最高速度騎行時，平衡車動力的功率是多少？平衡車參數(shù)材質(zhì)鎂合金高彈性車架凈重（含電池組）最高車速充電時間約4小時輪胎個數(shù)2輪胎總觸地面積【答案】(1)3km；(2)1×106Pa；(3)250W【解析】(1)小林家到市民廣場的距離s=vt=12km/h×=3km(2)車對地面的壓力F=G總=(m人+m車)g=(40kg+10kg)×10N/kg=500N車對水平地面的壓強(3)平衡車的最大速度v=18km/h=5m/s因平衡車的最大速度勻速直線行駛時處于平衡狀態(tài)，平衡車的動力和所受的阻力是一對平衡力，所以，平衡車的動力F′=f=0.1G總=0.1×500N=50N平衡車動力的功率P==50N×5m/s=250W7.（2022黑龍江牡雞）如圖所示工人師傅正在用叉車搬運貨物，現(xiàn)將質(zhì)量為1t的貨物勻速提高1.5m用時5s。試求：（1）貨物上升的速度是多少?（2）貨物所受到重力是多少?（3）叉車提升貨物時對貨物所做的功是多少?（4）叉車提升貨物的功率是多少?【答案】（1）0.3m/s；（2）104N；（3）1.5×104J；（4）3×103W【解析】（1）貨物上升的速度（2）貨物所受的重力G=mg=1000kg×10N/kg=104N（3）叉車提升貨物時對貨物所做的功W=Fs=104N×1.5m=1.5×104J（4）叉車提升貨物的功率8.（2022四川成都）小楊同學(xué)品學(xué)兼優(yōu)，全面發(fā)展，熱愛勞動，周末，他從超市采購歸來，手提一袋大米，站在勻速豎直上升的電梯內(nèi)。（1）若小楊及所帶物品的總重為700N，在電梯上升10m的過程中，求電梯對他的支持力做的功；（2）若這袋大米總質(zhì)量為5kg，手的受力面積為2cm2，g取10N/kg，求他的手受到的壓強?！敬鸢浮浚?）7×103J；（2）25×105Pa【解析】（1）由題意可知，電梯對小楊的支持力F等于小楊的總重力G總，即F=G總=700N電梯上升的高度為h=10m，故由W=Fs可得，電梯對他的支持力做的功為W=Fs=G總h=700N×10m=7×103J（2）由受力分析可知，大米對手的壓力F壓大小等于大米的重力G大小，即F壓=G=mg=5kg×10N/kg=50N由可得，手受到的壓強為答：（1）電梯對他的支持力做的功為7×103J；（2）他的手受到的壓強為2.5×105Pa。9.（2022四川內(nèi)江）車速過快是造成交通事故的重要原因之一，為限制車速，常常在下坡路段設(shè)置減速帶。如圖所示是有減速帶的斜坡示意圖，在傾角為的斜坡上有7個減速帶，相鄰兩個減速帶間的距離均為50m?，F(xiàn)有一輛質(zhì)量為1.2t的小汽車，從斜坡上離減速帶有一定距離的某處開始下滑，由于減速帶、小汽車制動等因素的影響，使得小汽車通過相鄰減速帶間的平均速度均為10m/s。（小汽車的長度不計，減速帶的寬度不計，g=10N/kg）則：（1）小汽車從第1個減速帶行駛到第7個減速帶所用的時間是多少？（2）小汽車從第1個減速帶行駛到第7個減速帶的過程中，重力做的功為多少？【答案】（1）；（2）【解析】（1）小汽車通過相鄰減速帶的時間由題意，小汽車通過全部減速帶的時間（2）小汽車下降的高度小汽車重力重力做功10.（2022上海）用大小為5牛的水平方向的拉力F使重力為20牛的物體在10秒內(nèi)勻速運動10米，求這段時間里物體拉力F做的功W和功率P?！敬鸢浮?0J；5W【解析】物體沿水平方向做勻速直線運動，此過程中拉力做的功W=Fs=5N×10m=50J拉力的功率答：這段時間內(nèi)拉力做的功為50J，功率為5W。11.（2022遼寧營口）隨著科技發(fā)展，有些餐廳利用機(jī)器人送餐。某次送餐時，機(jī)器人與食物的總質(zhì)量為30kg，輪子與水平地面的接觸面積為1×10-3m2，機(jī)器人受到的阻力為30N。求：（1）靜止時機(jī)器人對水平地面的壓強；（g取10N/kg）（2）機(jī)器人水平勻速運動36m，用時1min，牽引力做功的功率是多少？【答案】（1）3×105Pa（2）18W【解析】（1）機(jī)器人與食物對地面壓力F=G=mg=30kg×10N/kg=300N機(jī)器人對水平地面的壓強（2）在地面上勻速運動，牽引力F1=f=30N方法（一）牽引力做功W=F1s1=30N×36m=1080J牽引力做功的功率方法（二）機(jī)器人勻速運動的速度由的推導(dǎo)公式求出牽引力做功的功率P=F1v=30N×0.6m/s=18W答：（1）車靜止時對地面的壓強是3×105Pa；（2）車勻速行駛時的功率是18W。12.（2022四川重慶）“共建衛(wèi)生城市，構(gòu)建美好家園”，如圖所示是“霧炮車”噴灑水霧以減少揚塵的情段。某次噴酒完后，該車在的牽引力作用下，勻速通過200m的平直道路用時20s。求：（1）此過程中該車的速度；（2）此過程中該車牽引力的功率?！敬鸢浮浚?）10m/s；（2）4×104W【解析】（1）由題意可知，根據(jù)公式可得此過程車的速度為（2）根據(jù)公式P=Fv可得，該車牽引力的功率為P=Fv=4×103N×10m/s=4×104W13.（2022甘肅金昌）綠色環(huán)保已成為人們生活中重要的理念。電動汽車是一種節(jié)能環(huán)保的交通工具，某電動汽車部分參數(shù)如下。若某次車滿載時，車和人的總質(zhì)量為1.8噸，四個車輪與水平地面接觸面積分別為50cm2（g=10N/kg）。求：（1）滿載時汽車對水平地面的壓強；（2）若汽車以108km/h的速度在平直高速公路勻速行駛20分