初中物理探究用电器的电功率实验计算题

2013年12月2日，玉兔号月面巡视探测器（月球车）成功发射，并成功实现软着陆，如图所示玉兔号有独立驱动的六轮摇臂式行走系统（每个轮子与地面接触面积为100cm²），月球车高1.5m，质量为144kg，速度可达0.2km/h。

求：
（1）玉兔号在月球表面行驶4km所用时间为多少？
（2）在地球上重6N的物体在月球上重1N，月球车对月球表面的压力和压强各为多少？
（3）假如月球车在行进过程中受到的阻力是压力的0.2倍，月球车匀速直线前进20m，牵引力做的功是多少？

为提倡环保，促进节能减排，鼓励使用新能源，2015年5月18日，国家税务总局等部门出台相关免征车船税优惠政策，纯电动车也在免税之列。
一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表格所示。

最大允许总质量	18000kg
额定载客人数	57
电动机额定功率	90kW
电动机额定电压	600V
电池容量	600Ah

某次搭载乘客时车与人的总质量为15000kg，假如车的在额定功率下以20m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min，所受阻力为车与人总重力的0.02倍，g取10N/kg.求：
（1）电动机的额定电流。
（2）该过程客车消耗的电能。
（3）该过程客车所受阻力的大小。
（4）该过程客车牵引力所做的功。

我市海洋打捞队的一打捞装置可简化为如图所示的系统．在某次打捞过程中，该装置置从100m深的海底将一物体竖直向上提起至离海面10m高处．该过程可视为水中和空中两个速度大小不同的匀速过程．忽略物体刚要离开水面到刚好完全离开水面过程及速度大小的变化过程．经过A处时物体受到的拉力为4×10⁴N，经过B处时物体受到的拉力6×10⁴N．已知g=10N/kg，海水的密度1.0×10³kg/m³，不计水和空气的阻力，请计算：

（1）物体在A处受到的浮力和物体的体积；
（2）若用于提升工作的柴油机的输出功率恒为69kW，整个提升过程用时80s，求该打捞装置的机械效率．

如图是我国自主研发的战略重型运输机“运20”，它能跻身全球十大运力最强运输机之列，它对于推进我国经济和国防现代化建设,应对抢险救灾，人道主义援助等紧急情况，具有重要意义。求:

(1)该机的最大速度约为700km/h，从我国广州到澳大利亚珀斯的距离大约为6160km，该机从广洲飞到珀斯至少需要多长时间?
(2)若飞机在空中水平飞行时，所受平均阻力为8×10⁴N，求飞机飞行l0000米的过程中，克服阻力所做的功为多少?
(3)该机有14个轮子，每个轮子与地面的接触面积约为0.3m²,一次试飞时的总质量为2.1×10⁵kg，该机静止在水平跑道上时对地面的压强约为多少?

电动自行车既环保又节能，深受城市居民喜爱。下表是某品牌电动自行车的有关数据。

设王涛重量为500N，从单位骑该品牌自行车匀速回家用了20min ，行驶距离为6km 。根据相关信息求王涛在回家过程中：
（1）回家时的速度大小；
（2）电动自行车牵引力所做的功；
（3）电动自行车消耗的电能。

电动汽车是世界各国大力推广的新型交通工具，它具有节能、环保的特点。我国生产的某品牌的一款电动汽车充满电后，除了提供车内用电还能以80km/h的速度连续行驶360km。若该车行驶时整车总质量为1.5t，受到的阻力为整车总重的9%，电动机的牵引功率占电源输出总功率的75%。求：
（1）该车充满电后匀速行驶至全部电能耗尽，牵引力所做的功；
（2）电动机的牵引功率；
（3）电源输出的总功率。

建筑工地上，工人想把一个手推车推到2m高的平台上，用木板在地面上与平台间搭一个6m长的斜面。工人用平行斜面的240N的力将手推车推上平台，用时5s。若斜面的机械效率是50％。试求：
（1）工人推车所做的功是多少？
（2）工人做功的功率是多少？
（3）手推车的重力是多少？

在花城新区的建筑工地上，某挖掘机沿平直路面以2m/s的速度匀速行驶50s到达工作场地进行挖掘作业。挖掘机的有关数据如下表所示，在平直路面上行驶时受的阻力是重力的0.4倍，它在挖掘的过程中要2×10⁴N砂土匀速从图中最低点A移到最高点B。（g=10N/kg）求：

项目	数值
整机质量（kg）	9000
发动机最大功率（kW）	150
标准斗容（m^3）	1.2

（1）在平直路面上行驶过程中，挖掘机做的功；
（2）如果挖掘机在举高砂土过程中的平均功率为80kW，用时2.5s，则此过程中挖掘机的机械效率。

我国自行制造的履带式旋挖井机，用于建筑工地打井作业，它的结构示意图如图1所示．整机由主机B、动力连杆C和支架E及钢丝绳H组成，附属设备由空心钻杆A和钻头D（大小可根据需要更换）组成．旋挖井机工作时，主机通过C将动力传给A，A带动D竖直往下旋挖，并将挖出的泥沙填充到A内；停止旋挖时，C与A完全分离，H的拉力可把A、D和泥沙提到地面．部分数据见下表：

名称	旋挖井机
整机质量	9×10^4kg
钻杆质量	5×10^3kg
钻头	直径	质量
40cm	100kg
80cm	200kg
120cm	300kg

（1）假设旋挖井机用20s将0.5t的泥沙从井下先提高10m，接着又用5s将泥沙水平移动3m后卸到地面上，求此过程中，旋挖井机做的有用功和有用功率．
（2）把已卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中，此时C与A完全分离且H处于松弛状态，固定在A上的D的横截面示意图如图2所示，其中S为D与泥沙的接触面积（即图中的阴影部分），R为D的半径，求D对井底泥沙的压强．
（3）假设某时旋挖井机靠近A一侧的履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，H处于松弛状态，A对C竖直向上的力为F，请你比较此状态下整机重力G（重心在O点）与力F的大小．

如图所示，质量不计的轻板AB可绕转轴O在竖直面内转动，OA=0.4m，OB=1.6m．地面上质量为15kg、横截面积为0.3m²的圆柱体通过绳子与A端相连．现有大小不计、重为50N的物体在水平拉力F=10N的作用下，以速度v=0.2m/s从O点沿板面向右作匀速直线运动．g=10N/kg．求：

（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压强；
（2）物体在板面上运动的时间；
（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功及功率．

随着城市建设的加快，高层住宅拔地而起。但城市供水只能满足1-6层，6楼以上需要采取二次加压，先把水存到楼顶水箱，再对整栋楼供水。如果水泵把体积为5m³的水送到20m高的楼顶水箱，所用时间为10min。取g=lON/kg。通过计算回答：
（1）体积为5m³的水的质量是多少？
（2）此过程水泵做的功是多少？
（3）此过程水泵的功率是多少？
（4）如果8楼住户家的水龙头相对一楼地面高22m，距离楼顶水箱水面16m，当水龙头关闭状态下，水龙头处水的压强是多少？

用如图所示的滑轮组提升物体A。在匀速竖直提升A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度v_A为0.1m/s，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。

求：
（1）拉力F做功的功率P；
（2）物体A所受的重力G_A；
（3）动滑轮所受的重力G_动。

我国资源勘探返回式卫星是一个边长为1m的封闭式正方体，其总质量为2.0×103㎏．回收时，该卫星落回10m深的预定水域底部水平位置，假设用如图所示的打捞船上的装置匀速吊起，从卫星的上表面露出水面到下表面刚好离开水面的过程中，卫星受到的浮力是变化的，我们可以用一个恒力来代替，这个恒力的大小等于卫星受到的最大浮力的1/2，不计绳重和绳在水中受到的浮力，以及绳与滑轮间的摩擦．求：

（1）起吊之前，卫星上表面受到水的压强；
（2）将卫星匀速吊起后在上表面未露出水面之前，作用在钢绳上A点的水平拉力；
（3）将卫星从水底打捞至下表面刚好离开水面的过程中，作用在A点的水平拉力做了多少功？

一卡车车厢底板距地面1.5m高，小军把一块长3m长的钢板AB搭在车厢底板上搭成一个斜面，如图所示，他沿着斜面方向用500N的力，把一个木箱由B处推至A处，已知木箱重力为800N，推木箱用的时间是50s．在这一过程中，求：

（1）小军做的功；
（2）小军做功的功率；
（3）木箱受到的摩擦力．

被誉为“中国豹”的国产主站99式坦克，其相关性能数据如表所示．

质量	54t
成员	3﹣4人
单条履带的触地面积	1.8m^2
发动机功率	1100kW
最大越野时速	60km/h
基本作战行程	450km

在某次野战训练中，该坦克接到命令，距它30km处发现“敌情”．取g=10N/kg，通过计算回答：
（1）该坦克到达目的地最快需要多长时间？
（2）该坦克在赶往目的地的过程中，发动机做了多少功？
（3）该坦克对水平地面的压强多大？