初中物理功率的计算试题

如图所示，甲用 $90N$的拉力，乙用 $50N$的推力，在 $30s$内共同使一辆小车从一个倾角为 $30°$长为 $60m$的斜坡底端匀速运动到顶端。甲乙二人对小车做功　   $J$，甲对小车做功的功率为　　 $W$。

一辆质量为 $1.4\times {10}^4\mathit{kg}$的小型压路机，以 $2\mathit{km}/h$的速度在路面上匀速行驶。在施工时可以等效为每次钢轮以 $2.5\times {10}^{5}N$的恒力垂直作用在路面上，下压路面的距离为 $1\mathit{mm}$，钢轮每秒钟压路25次。下列判断中正确的是 $(g=10N/\mathit{kg})($　　 $)$

A．压路机静止时对水平路面的压力是 $1.4\times {10}^{4}N$

B．压路机在 $5\mathit{min}$内通过的路程是 $200m$

C．压路机在 $1\mathit{min}$内对路面做功是 $3.7\times {10}^{5}J$

D．压路机在 $1\mathit{min}$内对路面做功功率是 $6.25\times {10}^{3}W$

2015年10月5日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物近日陆续出水重见天日，关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开。现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体 $A$代替沉船，已知 $A$的体积为 $0.1m^3$，质量为 $280\mathit{kg}$（设整个过程 $A$均为匀速直线运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响）

（1） $A$完全浸没在水中时受到的浮力是多大？ $\left({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$

（2）若 $A$完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 $60\%$，那么 $A$完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力 $F$为多大？

（3）若 $A$完全打捞出水面后，以 $0.1m/s$的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力 $F$的功率。

如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面 $F=200N$的推力，将质量为 $30\mathit{kg}$的物体在 $5s$时间内匀速推到 $1m$高的平台上，斜面长 $s=2m$。 $(g$取 $10N/\mathit{kg})$则 $($　　 $)$

A．推力的功率为 $40W$B．斜面的机械效率为 $75\%$

C．推力做的总功 $300J$D．斜面对物体的摩擦力 $100N$

近几年广元城镇建设飞速发展，各地都建有许多电梯公寓，如图所示是某种升降电梯工作原理图，它主要是由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成，连接轿厢的两根缆绳非常靠近，轿厢空载时重量是 $5100N$，配重的重量是 $5000N$．某人质量 $60\mathit{kg}$，双脚与地板接触面积为 $250c{m}^2$，乘电梯从1楼到10楼用时 $10s$，已知每层楼高度 $3m$，电梯匀速上升，不计缆绳重力和一切摩擦力，在此过程中， $(g=10N/\mathit{kg})$求：

（1）人站立时对电梯地板的压强是多少？

（2）配重重力所做的功是多少？

（3）电动机的功率是多大？

小坤家新买的房子在 $12m$高的楼上，装修时为了节省人工、加快进度，小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料。小坤爸爸站在地面上用 $1\mathit{min}$时间匀速把 $100\mathit{kg}$的水泥吊到了楼上，所用的拉力是 $625N$．求此过程中： $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

（1）小坤爸爸的功率有多大？

（2）滑轮组的机械效率是多少？

如图斜面长 $6m$、高 $1.5m$，工人用沿斜面向上 $500N$的力，以 $1.5m/s$的速度把重 $1600N$的箱子匀速推到车上，则推力的功率是　　 $W$；该斜面机械效率是　　 $\%$。

小李同学利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。第一次提升的重物 $A$的重力为 $G_A$，加在绳子自由端的拉力为 $F_1$．重物上升的速度为 $v_1$，运动时间为 $t_1$；第二次提升的重物 $B$的重力为 $G_B$，加在绳子自由端的拉力为 $F_2$．重物上升的速度为 $v_2$，运动时间为 $t_2$．已知 $F_1:G_A=5:8$， $G_B:G_A=3:2$， $v_1:v_2=2:1$， $t_1:t_2=2:3$．动滑轮的重力不能忽略。不计绳重与摩擦的影响。下列对两个过程的分析中，正确的是 $($　　 $)$

A．拉力之比为 $F_1:F_2=7:8$

B．拉力的功率之比为 $P_1:P_2=10:7$

C．机械效率之比 ${\eta }_1:{\eta }_2=14:15$

D．额外功之比 $W_1:W_2=2:3$

如图所示，小刚用 $300N$的拉力在 $10s$内把重 $540N$的物体匀速提升了 $1m$，拉力的功率是　　 $W$，滑轮的机械效率是　　。

2019年4月23日，在庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动中，055大型驱逐舰接受检阅，向世界展示了我国大型驱逐舰的发展规模和强大实力。驱逐舰长 $174m$，宽 $23m$，吃水深度 $8m$，满载排水量 $12300t$，最大航速32节 $(1$节 $=0.5m/s$，海水密度为 $1.03\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$。求：

（1）驱逐舰行驶到某海域时，舰底受到的海水压强为 $7.21\times {10}^4\mathit{Pa}$，此时舰底所处的深度；

（2）驱逐舰满载时受到的浮力；

（3）驱逐舰满载时，以最大航速匀速直线航行，若所受海水阻力是其总重的0.1倍，它的动力功率。

如图所示，完全相同的 $A$、 $B$两个长方体物块叠放在水平桌面上，用 $F=20N$的水平向右的力作用在 $A$物块上， $A$、 $B$一起向右做匀速直线运动，经过 $3s$，两个物块一起移动了 $60\mathit{cm}$的距离。下列相关说法中 $($　　 $)$

①物块 $B$受到的重力和地面对 $B$的支持力是一对平衡力

②物块 $A$对 $B$的摩擦力大小是 $20N$，方向向右

③地面对 $B$的摩擦力大小是 $20N$，方向向右

④拉力 $F$的功率为 $4W$

A．只有①④正确B．只有③④正确C．只有①③正确D．只有②④正确

如图，为迎宾路高架桥的部分路段示意图，水平路面 $\mathit{AB}=200m$、斜坡 $\mathit{BC}=120m$、坡高 $\mathit{CD}=6m$。搭载乘客后总重为 $G=1.5\times {10}^{5}N$的公交车，轮胎与水平路面总接触面积为 $0.4m^2$．当它以恒定功率 $P_1$匀速通过 $\mathit{AB}$段时，用时 $t_1=20s$；以恒定功率 $P_2$匀速通过 $\mathit{BC}$段时，用时 $t_2=16s$。公交车在 $\mathit{AB}$段和 $\mathit{BC}$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 $\mathit{BC}$段时的速度。

（2）公交车通过 $\mathit{AB}$段时，牵引力的功率 $P_1$是多少瓦特？

（3）公交车通过 $\mathit{BC}$段时，牵引力的大小为多少牛顿？

根据《电动自行车安全技术规范》，交管部门规定自2019年5月1日起未申领临时标识的“非标”电动自行车不得上路行驶。如图是小明家新购买的电动自行车，整车质量为 $40\mathit{kg}$。小明爸爸以 $18\mathit{km}/h$的速度匀速骑行 $9\mathit{km}$的过程中，电动机两端的电压恒为 $48V$，通过的电流是 $6.25A$，车轮与地面的总接触面积为 $200c{m}^2$．小明爸爸的质量是 $60\mathit{kg}$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。求本次骑行过程中：

（1）骑行所用时间。

（2）车对地面的压强。

（3）电动机的功率。

某航模兴趣小组操控一架重 $20N$的小型无人机（如图），让其在 $5s$内匀速下降 $10m$，该过程中重力做功的功率是　     　 $W$；机翼上方的空气流速　    　（选填“大于”、“小于”或“等于”）下方的空气流速。当该无人机静止在水平操场上时受到的支持力为　     　 $N$。

如图所示，用滑轮组提升重 $100N$的物体时，在 $10s$内绳子自由端被匀速拉下 $6m$。已知拉绳子的力 $F$为 $60N$，不计绳重和摩擦，则在此过程中 $($　　 $)$

A．物体被提升了 $2m$B．所做的有用功是 $300J$

C．拉力 $F$的功率是 $30W$D．滑轮组的机械效率是 $55.6\%$