初中物理功率的计算试题

如图甲所示，是建设罗泊湾大桥时使用的起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体 $A$在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景。 $A$在下降到江底之前，始终保持 $0.1m/s$的速度不变。如图4乙所示是 $A$下降到江底之前钢缆绳对 $A$的拉力 $F$随时间 $t$变化的图象（江水的密度为 $\rho =1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$。则 $($　　 $)$

A． $A$从开始下降直到江面时钢缆绳对 $A$做的功为 $5\times {10}^{4}J$

B． $A$下降过程中重力的功率为 $5\times {10}^{3}W$

C． $A$的密度为 $1.6\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

D．当 $A$下降到水平的江底，卸下钢缆绳后， $A$对江底的压强为 $5\times {10}^3$ $\mathit{Pa}$

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。

在更换家用轿车的轮胎时，剪式千斤顶是一种常用工具。图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时，将底部支撑台置于水平地面，保持千斤顶竖直，将顶升置于汽车车身下，用手摇动扳手使扳手绕 $O$点不断旋转，带动丝杆转动，通过丝杆水平拉动左端铰链，使支架向内收缩，顶升升高，从而将汽车车身顶起。丝杆上刻有梯形扣，图乙是梯形的实物图。

（1）该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的。在顶起车身的过程中，丝杆上的梯形扣属于下列哪一种简单机械？　　。

$A$．滑轮 $B$．滑轮组   $C$．杠杆   $D$．斜面

（2）现使用该剪式千斤顶更换轮胎，顶起汽车车身后，若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为 $10000N$，且等于顶升对车身的支持力，千斤顶自身重量忽略不计。

①若底部支撑台与地面接触面积为 $0.04m^2$，顶起汽车车身后手不再用力，则千斤顶对地面产生的压强是多大？

②顶起汽车车身后，为了方便更换轮胎，需要继续摇动扳手，使顶升继续升高一段距离。若人摇动扳手使顶升在 $1\mathit{min}$内升高 $12\mathit{cm}$，用千斤顶顶起车身时的机械效率为 $80\%$，则人做功的功率是多大？

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。

如图所示，用 $20N$ 的力 $F$ 拉着重为 $100N$ 的物体，使其沿水平面以 $2m/s$ 的速度匀速运动了 $5s$ ，若每个滑轮重 $10N$ ，忽略绳重和滑轮轴的摩擦，则下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	拉力 $F$ 做的功为 $200J$	B．	拉力 $F$ 的功率为 $120W$
C．	滑轮组对物体做的有用功为 $400J$	D．	滑轮组对物体所做有用功的功率为 $60W$

2017年5月5日，大飞机 $C919$首飞任务的完成，标志着我国航空工业向前迈进一大步。 $C919$主要性能参数如表所示：

中国商飞 $C919$
最大载重	77.3吨
巡航速度	$0.78-0.8$马赫（相当于 $954\mathit{km}/h$到 $980\mathit{km}/h)$
巡航高度	12100米
最长航程	5555公里
最多座椅数	190个

（1）上海到广州的空中距离大概是 $1470\mathit{km}$，若全程以最大巡航速度匀速飞行，则 $C919$从上海到广州大约需多长时间？

（2）当 $C919$发动机总推力达到 $2\times {10}^{5}N$，飞行速度达到 $954\mathit{km}/h$时， $C919$发动机的总输出功率是多少？

（3）当 $C919$以最大载重停在机场时，轮胎与地面的总接触面积大约为 $0.1m^2$，则 $C919$对地面的压强约多少？

一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将一个重为450N的货物，在10s内沿竖直方向匀速提升了4m，建筑工人所用的拉力是300N。则该建筑工人所做的有用功是 　 　J，建筑工人做功的功率是 　 　W，该滑轮组的机械效率是 　 　。

如图所示，老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物，将质量为 的重物在 内匀速提升 。他对绳的拉力 为 。不计绳重和摩擦，下列判断正确的是 　　

A．	动滑轮的重力为	B．	拉力所做的功为
C．	拉力做功的功率为	D．	滑轮组的机械效率为

利用如图所示的滑轮组先后匀速提升重为 $200N$ 和 $150N$ 的物体。已知提升 $200N$ 的物体时，绳子自由端的拉力为 $125N$ ，拉力的功率为 $125W$ 。若两次物体上升的速度相同，不计摩擦和绳重，则提升重为 $150N$ 的物体时 $($ 　　 $)$

A．	机械效率为 $80\%$	B．	机械效率为 $75\%$
C．	拉力的功率为 $50W$	D．	拉力的功率为 $100W$

如图所示的滑轮组，动滑轮重 $3N$ ，物体 $A$ 在 $5s$ 内被匀速提升 $0.5m$ 的过程中，图中绳的拉力均沿竖直方向，滑轮组的机械效率为 $90\%$ ，不计绳重和摩擦，则在本次实验中 $($ 　　 $)$

A．	若提升更重的物体，滑轮组的机械效率降低
B．	物体 $A$ 的重力为 $27N$
C．	绳子自由端的拉力 $F$ 大小为 $8N$
D．	绳子自由端拉力的功率为 $3W$

为响应国家提出的"节能减排，低碳生活"的号召。质量为 $60\mathit{kg}$ 的小明同学每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为 $15\mathit{kg}$ ，轮胎与水平地面的总接触面积为 $30c{m}^2$ ，在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍 $(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$ 。求：

（1）小明和自行车的总重力；

（2）他骑行时自行车对地面的压强；

（3）若他在水平路面上 $5\mathit{min}$ 内匀速骑行了 $1500m$ ，则他骑行时的功率是多大。

某单缸四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为 $2400r/\mathit{min}$，若每次做功冲程对外所做的有用功为 $300J$，则该汽油机的输出功率为　　 $W$，所使用的燃料是　　能源（选填“可再生”或“不可再生” $)$。

如图，用滑轮组把 $80N$的物体匀速提升 $1m$，所用时间为 $10s$，拉力 $F$为 $50N$不计绳重和摩擦，则在这一过程中做的有用功是　     　 $J$，拉力 $F$的功率为　    　 $W$。

在一次测试中，某家用小汽车沿水平道路以72km/h的速度匀速行驶1.5h，消耗汽油6L．（g＝10N/kg，汽油的密度ρ＝0.7×10³kg/m³，汽油的热值q＝4.6×10⁷J/kg）

（1）若该车连同乘客总质量为1800kg，轮胎与地面接触的总面积为600cm²，则静止时汽车对水平路面的压强是多大？

（2）测试中，若平均阻力为500N，牵引力做功的功率是多大？

（3）在本次测试中，该车内燃机的效率是多大？（计算结果精确到1%）

（·铜仁）我国目前研发了一种太阳能汽车，深受人们青睐，该汽车的质量为1200kg，车轮与水平地面的接触总面积为300cm²，在一次实验中，该汽车在水平公路上以20m/s的速度匀速行驶了30min，行驶时汽车受到的阻力为汽车所受重力的0.1倍（车内人员质量不计，g取10N/kg）．求：
（1）汽车对水平地面的压强是多少？
（2）实验中汽车牵引力所做的功是多少？
（3）实验中汽车牵引力做功的功率是多少？
（4）请说出太阳能汽车的主要优点（只要求说出2点）．