初中物理功率计算公式的应用试题

物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图象如图甲时，受到的水平推力为 $F_1$；当物体运动的速度和时间图象如图乙时，受到的水平推力为 $F_2$．两次推力的功率分别为 $P_1$、 $P_2$．则下列关系正确的是 $($　　 $)$

A． $F_1=F_2$ $P_1>P_2$B． $F_1=F_2{P}_1<P_2$

C． $F_1>F_2$ $P_1>P_2$D． $F_1<F_2$    $P_1>P_2$

一辆轿车在平直的公路上匀速行驶，轿车上的速度表如图所示。在此过程中，若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力为          N。

如图是工人利用滑轮组提升重为 $810N$物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为 $0.1m/s$，工人拉力 $F$的功率为 $90W$，物体上升 $10s$拉力 $F$克服滑轮组的摩擦做的功是 $60J$，不计绳重。求：

（1）工人拉绳子的速度；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）滑轮组中的动滑轮的重力。

如图是城南校区和谐大厦的升降电梯工作原理图，它由轿箱、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成，某次电梯匀速上升15m，所用时间为10s，图中两个滑轮是      滑轮，若配重重1000N，则左边一根缆绳对轿厢的拉力      N，已知电动机的功率为2000W，则这段时间内电动机做的功为      J．

用蓄电池驱动的电动自行车，电源电压恒为 $24V$，当它在水平路面上以 $V=36\mathit{km}/h$的速度匀速行驶时，电流表示数为 $5A$，驱动电机的输入功率是　　 $W$；若驱动电机将输入功率的 $90\%$的转化为机械功率，则电动自行车所受阻力为　　 $N$。

美国研制出“会飞的汽车”，和一般的汽车相似，但车门多了两个可折叠的翅膀，在陆地行驶时翅膀折叠，在空中飞行时翅膀张开。汽车的质量为600kg，地面最大行驶速度可达150km/h，轮胎与地面接触总面积为0.12m²，空中最大飞行速度可达200km/h，发动机功率为75kw。(g=10N/kg)求：
(l)该汽车在地面以最大行驶速度匀速行驶0.2h，通过的距离是多少？
(2)该汽车静止在水平地面上，对地面压强是多少？
(3)若汽车在空中以最大飞行速度匀速飞行200km，汽车受到的牵引力是多少？

2017年1月23日，临沂城区 $\mathit{BRT}$快速公交一号线正式投入运营，该线路共设14对站点（其中北京路站到天津路站面水平，间距为 $0.8\mathit{km})$，配备的专用公交车部分参数如下表。某次运营中，满载的 $\mathit{BRT}$专用公交车以额定功率匀速行驶，从北京路站到天津路站用时 $1\mathit{min}20s$，此过程中车轮受到的滚动阻力为车辆所受总阻力的 $20\%(g$取 $10N/\mathit{kg})$

满载总质量	$28000\mathit{kg}$	发动机额定功率	$280\mathit{kW}$
轮胎总数	10个	单轮触地面积	$500c{m}^2$

（1）公交车从北京路站到天津路站的平均速度；

（2）满载的公交车对水平路面的压强；

（3）车轮的滚动阻力系数 $f$（滚动阻力与车重的比值）

飞机、轮船运动时受到的阻力大小与运动速度有关，阻力的大小与速度的平方成正比．若飞机、轮船以速度v匀速运动时，发动机的输出功率为P₀，此时牵引力F₁＝     ，当飞机、轮船以2v的速度匀速行驶时，发动机的输出功率P＝     P₀，此时的牵引力F₂＝     ．

有一种环保汽车，以蓄电池为驱动能源．此环保汽车运动时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力．某辆这种类型的环保汽车，总质量为3×10³ kg，汽车轮胎与地面的总接触面积为0.1m²．当它在永平路面上匀速行驶时，电动机工作电流为50A，工作 电压为300V，汽车所受阻力为车重的0.04倍．（g取10N/kg）

（1）汽车对路面的压强多大？
（2）若该汽车用于牵引汽车前进的机械功率和电动机电功率的比值为4:5，则该车匀速前进的速度多大？
（3）如果改用太阳能电池给车上的电动机供电，其它条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积．结合计算结果对该设想中的太阳能汽车写出一条改进建议， 已知太阳辐射的总功率为4×10²⁶ W，太阳到地球的距离为1.5 ×10¹¹m，半径为r的球其表面积为4πr²．太阳光传播到地面的过程中，设有29. 35%的能量损耗．该车所用太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15%．

某汽车在平直路面上以 $75\mathit{km}/h$的速度匀速行驶 $1h$的过程中，消耗了 $5\mathit{kg}$汽油，汽油燃烧释放能量的 $40\%$随废气通过热电转换装置，如图所示，汽油热值近似取 $q=5\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$，设汽油在气缸内完全燃烧。

（1）图示时刻，四冲程汽油机处于　　冲程；若该汽油机每分钟完成7200个冲程，则它每秒钟完成　　个工作循环

（2）若上述过程中汽油燃烧释放能量的 $30\%$用来驱动汽车行驶，求汽车所受的阻力 $f$；

（3）研究表明新材料的出现可将热电转换装置的效率大幅提高到 $15\%$，据此计算，上述过程中随废气排放的能量通过转换装置后可获得多少电能？这些电能可供车内总功率为 $1000W$的用电器持续工作多长时间？

（·无锡）有一混合动力汽车，由汽车发动机（汽油机）和电动机为驱动系统提供动力，汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈，该汽油发动机的最大功率是69kW，以最大功率工作时曲轴转速为5000r/min．活塞从气缸一端运动到另一端所扫过的容积为气缸排气量，气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比，如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图，该车排气量是1.8L，压缩比为10：1，动力蓄电池额定电压为200V，容量（蓄电池放电电流和放电时间乘积）为150A•h，已知该车的动能E与其速度v的关系如下表所示．


（1）该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能？
（2）a．当这辆汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶时，动力完全由汽油发动机提供，若汽车汽油发动机的输出功率为54kW，则此时汽车所受的阻力是多大？
b．当驾驶员看到前方限速标志时，立即减速并启动充电装置给动力蓄电池充电，汽车速度由108km/h减小到72km/h，若在此过程中动力蓄电池获得的电能为汽车所减少动能的50%，则动力蓄电池获得的电能为多少焦？
（3）若该汽车汽油发动机以最大功率工作时，吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是7.2×10^﹣5kg，此时这台汽油发动机的效率是多少？（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

小洁家购买某型号的四轮汽车的质量为1.8t，每个轮子与地面的接触面积为20cm²．假期全家开车去某地旅游，下车时观察里程表确定汽车行驶225km，所用时间是2.5h，消耗汽油20L（假设汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为20kW．求：
（1）汽车静止时对路面的压强．
（2）汽车行驶的平均速度是多少？
（3）汽车行驶过程的牵引力是多大？

我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克，如图所示，它既可像普通坦克一样在陆地上高速行驶，又能像船一样在水中航行。该坦克的质量为 $22t$，配备发动机的最大功率为 $420\mathit{kW}$．若在水中匀速航行时，最大速度为 $18\mathit{km}/h$，此时受到的阻力为　           　。

小华复习时，尝试对物理概念的定义方法进行归类整理，设计出如下表格：

序号	问题	途径	相关因素	概念	公式
1	怎样比较物体运动的快慢	寻找一个能描述的物理量	路程和时间	速度	$v=s/t$
2		寻找一个能描述的物理量	压力和受力面积	压强	$p=F/S$
3	怎样比较物体做功的快慢	寻找一个能描述的物理量	功和时间	功率	$P=W/s$

（1）整理时，小华对序号2的“问题”一栏把握不准，请你分析相关信息，帮助他写出来：怎样比较压力的　　。

（2）小明在与小华讨论中，发现表格中存在一个错误，应该改为　　。

（3）若用如图所示的图象来反映路程与时间之间的关系，则描述的运动是：　　。

（·锦州）某公园为推进旅游开发建设，购进一批旅游观光艇，其部分技术参数如下表：（g取10N/kg）求：

（1）某旅游团队乘坐观光艇以最大航速行驶2小时的路程是多少？
（2）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是多少？
（3）该艇以最大航速匀速行驶且发动机达到最大输出功率，受到水的阻力是多少？