初中物理机械能计算题

电动观光车是2010年上海世博会世博园内的主要交通工具之一，某电动观光车的技术参数如下表：

空车质量	1180kg	车身长度	3.8m
满载人员	12人	电动机额定电压	48Ｖ
满载时轮胎与地面的接触面积	4×250cm^2	最大车速	45km/h
电动机的效率	80%	平路连续行驶里程	≤80 km/h

根据以上参数，解答下列问题（ｇ＝10N/kg）
（１）设乘员质量平均为60kg，求满载时车对水平路面的压强？
（２）求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×10^３ｍ所用的时间？
（３）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为２×１０^３Ｎ，求观光车匀速行驶
５×１０^３ｍ过程中牵引力的功率？
(解答要求：写出依据的主要公式或变形公式，有数据代入，答案中必须明确写出数值
和单位)

今年清明节，爸爸开车带着李兵从市区出发沿高速到蒙山扫墓，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8×10³kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m²，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，热机效率为30％，汽油的热值为4．6×10⁷ J／kg(假设汽油完全燃烧，g取10N／kg)．求：
(1) 汽车静止时对路面的压强．
(2) 汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率．
（3）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返138km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？

如图所示的定滑轮和动滑轮．被拉起的钩码总重2牛，作用在绳子自由端的实际拉力为0．8牛，绳子自由端移动的距离为0．3米，钩码升高的距离为0．1米．

（1）在图10中画出实验时滑轮组上绳的绕法，并用箭头标出
拉力Ｆ的方向通过计算求出以下物理量
（2）拉力对滑轮组做的总功
（3）滑轮组做的有用功．
（4）该滑轮组的机械效率

在图9所示的装置中，某人将重为300牛的货物匀速提升2米，所用时间为10秒。求：
①手对绳的拉力F。
②绳拉重物所做的功W及其功率P。

如图甲所示，竖直放置在水平地面上的石柱，高为0.5m，横截面积为0.2m²，质量为250kg（g取10N/kg）． 求：

（1）石柱的重力及石柱对水平地面的压强；
（2）某工地用图乙所示的起重机将该石柱匀速提升2m，用了5s时间，所用拉力F为1000N．求该滑轮组的机械效率和拉力F的功率．

用如图8所示的滑轮组来提升重物，已知物重为200N，人用125N的力将物体在5秒内拉升2m，求：

（1）人拉绳做的功和拉力的功率；
（2）该滑轮组的机械效率为多少？
（3）如果要提高滑轮组的效率可采取哪些措施？（说出两种方法）

太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机驱动的一种新型机动车。有一种太阳能实验车(如图所示为研制过程的样品)，它上面的太阳能接收板的有效面积S＝8m，天气晴朗且接收板正对着太阳时，每平方米面积上能接收到太阳辐射的功率为P₀＝1kw，太阳能电池产生的电压为U＝120V，可供电动机正常工作的电流为I＝10A。
求：(1)电动机正常工作时的电功率是多大？太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？
(2)若电动机正常工作时，将电能转化为机械能的效率是75％，且该车装满贫物沿水平路面匀速行驶时所获得牵引力是150N，所受阻力是车与货物总重的0.1倍，则该车匀速行驶时的速度是多大？所装货物质量是多少？(已知车自重900N，g取10N／kg)
(3)通过以上介绍及有关计算，你对该车的技术参数及性能有了大致了解，你认为该车能否批量生产投放市场？请简述理由．

一辆汽车沿着长为8km的平直公路匀速行驶，开完全程共耗时5min，汽车发动机牵引力为3000N，共消耗汽油1L。汽油的密度ρ=0.7×10³kg/m³；汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg（表示完全燃烧1kg汽油所放出的热量是4.6×10⁷J）。求：
（1）汽车行驶的速度是多少km/h？
（2）汽车发动机牵引力的功率是多大？
（3）汽车发动机的效率是多大？（结果保留两位小数）                           

近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场进入普通百姓家庭.
（1）先阅读，再作出选择：汽车在行驶过程中，发动机的功率为P，牵引力为F，汽车行驶的速度为v，这三者之间的关系为P＝Fv.当汽车爬坡时，驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档.加大油门是使发动机发挥最大的功率，换为低档是为了减慢车速.
那么，在爬坡时减慢车速的目的是（    ）

A．保证安全

B．省油

C．增大发动机的牵引力

D．提高机械效率

（2）下表是我国某品牌轿车的一次测试报告.
①汽油的热值q＝3.0×10⁷J／L.燃料完全燃烧放出热量的公式是Q＝qV，式中V表示燃料的体积.请计算该品牌轿车在测试过程中，汽油完全燃烧放出的热量是多少？
②该品牌轿车在测试过程中，克服阻力所做的功是多少？（g取10N/Kg）
③该汽车的效率约是多少？

车型	某品牌轿车
测试道路	标准水平国道
测试距离	100km
测试速度	80km／h匀速行驶
整车质量	900kg
消耗汽油	10L
受到阻力	整车重的0.1倍

 

如图所示的滑轮组，每个滑轮等重，不计绳重和摩擦。物体重G从200N开始逐渐增加，直到1600N时绳子被拉断。每次都匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。右图记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。求：

(1) 每个滑轮重多少N?
(2) 绳子能承受的最大拉力是多少N?
(3) 当滑轮组的机械效率低于多少时，使用它将不再省力?

用如图所示的滑轮组将重为500N的物体，在2s内匀速提升6m，已知拉力F的大小为200N，求：

(1)滑轮组提升重物时所做的有用功。
(2)拉力的功率
(3)滑轮组的机械效率。

在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重G为4000 N的砖块匀速吊运到高为5 m的楼上，用时20 s，卷扬机提供的拉力F为2500 N。求在此过程中：

（1）有用功；（2）拉力F的功和功率；（3）滑轮组的机械效率。

我国自行研发的纯电动中巴车的质量约为2000kg，静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m²，以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约72kW。（g=10N/kg）。求：⑴中巴车所受的重力是多少？
⑵静止时中巴车对路面的压强有多大？
⑶以30m/s匀速行驶时，所受阻力是多少？
⑷中巴车改用汽油作动力，以72kW的输出功率行驶1h，至少要燃烧多少L的汽油？（汽油的热值为3.2×10⁷J/L）

电动自行车是一种便捷的环保交通工具（如图）.它可以电动骑行，也可以脚踏骑行，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。下表是某型号电动自行车的一些技术参数可以帮助我们更好地了解电动自行车。

整车	整车质量	40kg
最大车速	30km/h
最大噪声	62dB
蓄电池	电压	48V
容量	20Ah
电动机	额定电压	48V
额定功率	240W

 
（1）这车以最大速度行驶27 km，要多少min？
（2）身体质量60kg的小明骑在上述型号的电动车上每个轮胎与地面的接触面积均为10cm²
小明骑行时电动车轮胎对地面的压强是多少？（假设前后轮受力均匀）
(3)若该电动自行车骑行时受到的阻力为人车总重的3%，车行驶速度为18km/h，电动机的输出功率为多少W？
（4）请就自行车某一部件的设计上所应用到的物理知识作出说明？

如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若5秒内绳子自由端匀速拉动的距离为S=4m，求：
 
（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力做功的总功率；
（3）该滑轮组的机械效率η。