初中物理探究用电器的电功率实验计算题

如图所示，在C点作用方向始终与半径OC垂直、大小为F₃的力缓慢转动轮轴时，细 绳不断缠绕于轮轴之上，细绳通过滑轮组拉动A物体沿斜面匀速向上运动了2m，力的 传感器显示对A物体的拉力F₁为450N。（忽略轮轴摩擦）

（1）拉力F₁做功是多少？
（2）若滑轮组的机械效率为75%，绳对滑轮组拉力F₂是多少？
（3）若OB：OC=1:4，则F₃的大小为多少？

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。

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。

小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60kg，在F=50N的拉力作用下，货箱以0.1 m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。求：

（1）货箱的重力是多少？
（2）拉力F的功率是多少？
（3）货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是多少？
（4）此滑轮组的机械效率是多少？

2015年5月30日，中国运动员苏炳添在国际田联钻石联赛中以9.99s的成绩获得百米比赛季军，成为第一位突破“百米十秒”大关的亚洲本土选手。
（1）求苏炳添在比赛全程的平均速度。（计算结果精确到个位）
（2）设苏炳添奔跑过程受到的平均阻力与平均速度的关系是f=kv，若k=15N/（m•s^-1），求比赛全程苏炳添克服阻力所做的功。

如图所示的泉州湾大桥于2015年5月12日正式通车，其跨海大桥长12.45km，最高限速100km/h，若某小汽车以最高限速在此桥上匀速行驶时，受到的阻力为2000N，乘员的平均质量为60kg，小汽车的部分参数如右表，求：

（1）小汽车以最高限速匀速通过此桥的时间。
（2）小汽车满载时对水平地面的压强。
（3）小汽车匀速通过此桥的过程中，牵引力所做的功。

飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，高空中某飞机获得1.6×10⁵N的水平推力，以600km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧热值为4×10⁷J/kg的航空煤油4000kg．求1h内：
（1）飞机的航程；
（2）发动机所做的功；
（3）航空煤油完全燃烧放出的热量；
（4）发动机的热机效率．

如图所示，通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可将其能量转换为电能为电池充电．已知：接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离L的平方成反比，它将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%，当小车与转换器间距离L₀=1m时，接收器接收到的超声波功率P₀= 8w。当小车在平直路面上以0.2m/s的速度匀速行驶时，所消耗的电池电能的80%用于维持小车匀速行驶，小车受到的阻力为16N。

（1)当小车与转换器间距离为1m时，求电池充电1h所储存的电能；
（2)小车在平直路面上以0.2m/s的速度匀速行驶5nun，求该过程中消耗的电池电能；
（3)若充电时小车与转换器之间距离L= 2m，则2h内所充电能可使小车以0. 2m/s的速度匀速行驶多远？

2014年10月为黄石市“中小学科技体育艺术月”，某中学九年级兴趣小组进行了三项物理实践，请根据所给的条件进行计算。
（1）小红同学想估测自己站立时对地面的压强，她双脚站立在一放方格纸上，整个脚印范围都与纸面接触，其中一只鞋底的轮廓如图甲所示，已知图中方格的变成为2cm，小红同学的质量为40kg，g取10N/kg，请估算小红同学站立时对地面的压强。

（2）小明同学想测量自己快速上楼时克服重力做功的功率，他快速的从一楼到到五楼，共用时21S，已知小明同学的质量为50kg，每层楼高为3cm，g取9.8N/kg，请计算小明同学快速上楼过程中克服重力做功的功率。
（3）大鹏同学想研究浮力问题，如图乙，一只粗细均匀的圆柱体蜡烛，长度L为17cm，底部粘有小石块，将它竖直放入水中静止，露出水面的长度h为1cm，现点燃蜡烛。问：蜡烛是否能够烧完，若能，请说明理由；若不能，请求出最后剩余的长度。（已知ρ_蜡=0.9×10³kg/m³，ρ_水=1.0×10³kg/m³）

肥胖可能会引起许多慢性疾病，某人用如图所示的健身拉力器进行减肥训练，配重由若干金属块（每块质量为10kg）组成。锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量。（杆重、绳重、摩擦均不计，g取10N/kg）

（1）拉力器上的滑轮均属于（选填“定”或“动”）滑轮。
（2）若该人的质量为85kg，他一次最多能拉起块金属块。
（3）当他选择6块金属块时，把拉杆向下拉动0.5米，若累积拉动100次，其拉力共做了多少功？假设脂肪氧化释放的能量10%用于拉力做功，则相当于消耗多少克脂肪？（已知1克脂肪在体内完全氧化释放37.5千焦的能量）

如图甲所示，重500N的小车受到80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图象如图乙所示。

（1）小车运动的速度多大？
（2）10s内重力对小车做多少功？
（3）10s内人对小车做多少功？功率是多大？

小明家的电热水壶具有自动加水和加热两种功能，其装置如图所示。烧水时，先按下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置将对壶内的水加热，当水沸腾时，加热装置自动停止加热。已知c_水=4.2×10³ J/（kg·℃），ρ_水 ＝1.0×10³kg/m³，g取10N/kg，电热水壶的铭牌数据如下表。求:

（1）自吸泵将1.2kg水提升0.5m,克服水的重力所做的功, 如果自吸泵抽水效率为60%，需要消耗的电能。
（2）电热水壶正常工作时，把1.2kg水从20℃加热到100℃用的时间是6min，电热水壶的热效率。

电动车以其轻便、实用、环保的优点，深受人们的喜爱．如图所示的电动车整车质量为40 kg，电动机的额定功率为300 W．电动车在平直公路上以额定功率匀速直线行驶了10 km ，所用的时间为20 min，行驶时受到的阻力是28.8 N，在这过程中，（ g =" 10" N / kg）求：

（1）电动车整车的重力；
（2）电动车牵引力做的功；
（3）电动车电能转化为机械能的效率．

如图所示，小明用98 牛的拉力在4 秒内将货物匀速提升2 米，不计摩擦和绳子重力，求：

⑴货物的重量m。
⑵这段时间内，拉力所做的功W和功率P。

如图所示，将一块重为5N的物体用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水面的高度由14cm上升到16cm。将物体在水中匀速缓慢提升2cm，物体仍然处于浸没状态，拉力做功0.02J（物体与水的摩擦阻力忽略不计）。g取10N/kg，求：

（1）拉力的大小；
（2）容器中水的质量。