初中物理探究用电器的电功率实验计算题

下图是八浮子（编号为1-8）波浪发电机的俯视图。当浮子随着海面波浪向上浮动时，会通过传动装置带动发电机发电。已知每个浮子的重力为20N，体积为0.016m³，若它在水中上浮带动发电机发电时，露出水面的体积为0.004m³，则：

（1）每个浮子上浮带动发电机发电时，受到的浮力是多少牛？
（2）当海浪的波高为3m，起伏周期为6s时，假设浮子沿竖直方向运动，平均每秒每个浮子带动发电机发电时匀速上浮的高度为0.8m，传动装置和发电机的总效率为30%，求：
①每个浮子对与之相连的硬杆产生的竖直向上的推力是多少牛？
②波浪发电机的输出功率是多少瓦？

如图为我国自主研制的多功能坦克，它的质量为3.0×10⁴kg，每条履带着地面积为2m²，水平匀速行驶时所受阻力为自身重力的0.1倍（人重忽略不计）．某次执行任务时，它以72km/h的速度水平匀速行驶0.5h到达目的地．（g=10N/kg）求；

（1）坦克通过的路程．
（2）坦克牵引力所做功的功率．
（3）坦克在水平地面上静止时对地面的压强．

“中国山西，晋善晋美”。为了倡导绿色出行，省城太原投放了大量的公共自行车。小明在水平路面上骑行时，人与车总质量约为70kg，每个轮胎与地面接触面积约为100cm²。(g=10N／kg)

(1)此时自行车对地面的压强是多少?
(2)若小明以5m／s的速度匀速骑行5min，所受阻力是总重力的0.06倍，求出小明克服阻力做功的功率。
(3)在自行车的构造和使用上利用了很多物理知识，请写出其中一点。

汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程，汽车在反应过程做匀速直线运动，在制动过程做变速直线运动，如图所示。若汽车以20m/s的速度在平直的公路上行驶，紧急停车时，在反应过程，汽车行驶了14m，汽车的牵引力为
2×10³N；制动过程中所用的时间为2.3s。汽车在两个过程中通过的总距离为30m。求：

（1）汽车在反应过程所用的时间；
（2）汽车牵引力在反应过程所做的功；
（3）紧急停车全程的平均速度。

“擦窗机器人”的质量为2，它的“腹部”有吸盘．当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上．（取）

（1）当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力     （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）吸盘与玻璃的接触面积为，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为，则吸盘对玻璃的压力是多大？
（3）擦窗机器人以0.1的速度匀速竖直向下运动8s，它所受重力做的功是多少？重力做功的功率是多大？

司机小王驾车到某城市执行任务，路程为300km。汽车油箱内装有30kg汽油在高速公路上匀速行驶时车受到的阻力是920N。汽油完全燃烧产生的内能有30％转化为机械能。(汽油的热值为4．6×10⁷J/kg)
求：
（1） 汽车到达目的地牵引力所做的功？  
（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。

一辆车在平直的高速公路上匀速行驶1.8Km，此时轿车上的速度表显示为90Km/h，在此过程中，若轿车发动机的功率为40kW，消耗汽油0.25kg．问：
（1）发动机所做有用功是多少？
（2）发动机的效率多大？（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

商报讯：价值800多元的三轮摩托车开下了河，请吊车来吊的话，要花1000多元，这很不划算啊！怎么办？昨天，车主刘先生借来“神仙葫芦”（学名“差动滑轮”），将车拉上了岸，事后刘先生说：“我的初中物理没白学”。如图所示模型，这种差动滑轮由两个定滑轮和一个动滑轮组成，有了它，只需一个人就可以缓缓吊起或移动重物。已知用F为200N的拉力匀速向下拉动绳子0.5m，使质量为100kg的物体G匀速上升了0.08m，所用的时间为2s。则这个过程中

（1）滑轮做的有用功是多少？
（2）拉力F做功的功率多大？
（3）差动滑轮的机械效率多高？

桑塔纳2000轿车的质量是1.6t，它以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶10min，轿车受到的阻力是车重的0.1倍，求轿车在这段时间内：（g=10N/kg）
⑴发动机牵引力；  ⑵发动机所做的功； ⑶发动机的功率。

一辆汽车，发动机的输出功率是40kW，热机效率为20％，它带有16kg汽油，如果车速72km/h，它能行驶多远？（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）

小明用如图所示的滑轮组进行探究实验，用F＝50N的拉力在3s内将重为120N的物体匀速提高了10cm.请问：

⑴拉力F所做的功是多少？
⑵拉力F的功率是多少？
⑶滑轮组的机械效率为多大？

小明利用如图所示的滑轮组把重480N的物体提高10m，已知滑轮组的机械效率是80%（不计绳重和摩擦），求：

（1）小明做的有用功、总功。
（2）用此滑轮组吊起600N的物体，滑轮组的机械效率又是多大

如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用拉力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10秒，（不计绳重，绳与滑轮的摩擦）求：

（1）物体上升的高度；
（2）拉力F所做的功；
（3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率。

电梯的简化模型如下图甲所示。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不变和减小的过程，这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图象如下图乙所示，这个过程用时1分钟。求在这个过程中：

（1）电梯上升的平均速度；
（2）拉力做的功；
（3）拉力做功的功率。

如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦。

(1) 在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大?
(2) 在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?