初中物理功率计算公式的应用试题

汽车的发动机工作时，吸入汽缸的汽油和空气的比例，决定了汽车的动力性能和经济性能。某汽车四冲程汽油发动机的汽缸总排量为 $2L$（发动机每个工作循环吸入或排出的流体体积称为汽缸排量），发动机工作时，吸入汽缸的是由汽油和空气所形成的混合物，混合物的密度 $\rho =1.44\mathit{kg}/m^3$，汽油和空气的质量比为 $1:15$，汽油的热值 $q=4.5\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$。如果发动机曲轴在 $1\mathit{min}$转动 $3\times {10}^3$转，发动机的效率为 $40\%$，那么，在这种情况下：

（1）汽车在 $1\mathit{min}$做的有用功是多少？

（2）汽车在平直的公路上匀速行驶时受到的阻力为 $f=3\times {10}^{3}N$，汽车行驶的速度是多少？

据报道，我市某水库底是一座旧城遗址，目前正在进行试探性发掘和打捞，某次试探性打捞作业时，用绳子将实心物体从水面下12m深处沿竖直方向匀速提升到离水面1.5m深处的过程中所用时间为42s，拉力F做功的功率为90W。当物体被拉到有·的体积露出水面时，让其静止，此时绳子的拉力F′=520N。不计绳子的重力和水的阻力。（水的密度为ρ₀=1×10³kg/m³,g=10N/kg）
求：（1）物体从水面下12m深处匀速上升到离水面1.5m深处的过程中，物体匀速运动的速度v；
（2）物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力F；
（3）物体浸没在水下时受的浮力F_浮；
（4）物体的密度ρ_物。

如图所示是一次研学活动中，某校师生乘坐的一辆新能源汽车。汽车和师生的总质量为 $1.5\times {10}^4\mathit{kg}$，汽车轮胎与地面总接触面积是 $0.3m^2$．这辆汽车从学校出发，沿平直公路以 $15m/s$的速度匀速行驶了 $40\mathit{min}$到达研学基地，汽车发动机的功率是 $50\mathit{kW}$．取 $g=10N/\mathit{kg}$。通过计算回答：

（1）这辆汽车对地面的压强多大？

（2）这次的研学基地离学校多远？

（3）这辆汽车从学校到研学基地途中，发动机做了多少功？

随着科技的发展，智能机器人不断出现在宾馆、医院、车站等公共场所。被誉为抗疫"智"先锋的医用消毒机器人，可在无人环境下自主导航，利用闪蒸技术 $360°$ 无死角消毒，在此次抗击"新冠肺炎"中发挥着重要作用。某品牌消毒机器人部分参数如下表：

$\times \times$ 牌消毒机器人
项目	参数
机身自重（千克）	80
运行速度（米     $/$ 秒）	1

请分析计算下列问题；

（1）该机器人以运行速度匀速行驶5分钟，行驶的路程有多少米？

（2）若该机器人装载8千克消毒液并静止在水平地面上，与地面接触的总面积为0.008米 ${}^2$ ，此时该机器人对地面的压强有多大？

（3）该机器人在粗糙程度相同的水平地面上，以运行速度做匀速直线运动，若电池的输出功率为140瓦，克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的 $35\%$ ，则该机器人受到的摩擦力多大？

一辆轿车以90km/h的速度在平直的公路上匀速行驶1.8km，在此过程中：
（1）若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力是多少？
（2）若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率为多大？（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）。
（3）若汽车停止行驶一段时间后，发动机水箱内的6kg水温度从90℃降低了50℃，
则水箱里的水放出多少热量？【c_水＝4.2×10³J/（kg·℃）】

学校新近买了50套总质量为300kg的物理实验器材，每套一箱．现在，某实验员需要把这批实验器材搬运到14m高的物理实验室．
⑴该实验员需要做＿＿＿＿J功．（不考虑他克服自身重力所做的功，g =10N/kg）
⑵排除搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，他搬运这批实验器材的最短时间＿＿＿
分钟．

某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体 $A$，拉力的功率随时间的变化如图乙所示，已知动滑轮的重力为 $60N$，物体匀速上升的速度始终为 $1m/s$。（不计绳重，摩擦及阻力， ${\rho }_{水}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$

求：

（1）物体浸没在水中时受到的浮力。

（2）物体的密度。

（3）物体浸没在水中时滑轮组的机械效率。

随着人们生活水平的提高，小汽车已经逐步进入家庭。某品牌小汽车质量是 $1600\mathit{kg}$，车上载有人和物品质量共为 $200\mathit{kg}$，车轮与地面的总接触面积为 $2.0\times {10}^{-2}{m}^2$．若小汽车以输出功率 $60\mathit{kW}$在市区外水平路面上做匀速直线运动，运动速度 $v_1=72\mathit{km}/h$；当汽车将要进入市区时，司机减小了油门，使汽车的输出功率立即减小为 $24\mathit{kW}$并保持该功率继续直线行驶，汽车的速度与时间的关系如图所示，设运动过程中汽车所受阻力不变， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。求：

（1）该汽车静止时对水平路面的压强。

（2）汽车运动过程中受到的阻力；

（3） $t_2$时间后汽车运动的速度 $v_2$的大小。

对于P=W/t，下列说法正确的是（   ）

A．机械做功时间越短，功率越大

B．机械做的功越多，做功越快

C．机械的功率越大，做功越多

D．机械的功率越大，做功越快

如图所示是某型号的水陆两用坦克，它的车体比普通坦克要大，呈船形，既能在陆地行驶，也能在水中浮动。该水陆两用坦克的总质量是22t，每条履带的触地面积是2m²，发动机功率是420kW，水上最大速度14km/h，陆地最大速度54km/h。请根据以上信息求解该坦克：（g=10N/kg）

（1）停在水平地面上时，对地面的压强多大？
（2）在水上航行时，所受浮力是多少?
（3）在陆地上以最大速度匀速行驶时，10分钟行驶的距离是多少？
（4）在陆地上以最大速度匀速行驶时坦克受到的阻力是多大？

过去耕地主要依靠牛拉犁，现在已经实现了机械化种植。若一头牛的功率为500W，一台拖拉机的功率为25kW，则拖拉机工作4h所做的功由这头牛来完成需要工作          h。

两台机器的功率之比为3：1 ，它们做同样多的功，所需时间之比为______，在相同时间内做功之比为______。

四个同学进行登山比赛。如果规定功率最大者获胜，那么最后胜出者一定是

A．体重最大的	B．时间最短的
C．速度最大的	D．做功最快的

自行车运动员在比赛时的功率可达1kW。若某运动员以此功率骑车1min，他能够做功＿＿＿＿＿J。

小华同学骑着自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶时的功率约为70W，则他骑车时所受的阻力约为     （  ）                                                                                                                     

A．2000N

B．200N

C．20N

D．2N