初中物理探究用电器的电功率实验计算题

一辆重2×10⁴N的四轮卡车，开进了一段泥泞的道路，不能继续行驶。司机找来一小型拖拉机、绳子、动滑轮，采用如图所示装置，拖拉机在绳端用3750N的水平拉力，将汽车以0.2m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段，用时10s。若每个车轮与地面接触的面积为0.05m²。

（1）求汽车对路面的压强。
（2）求拉力F做的功和功率。
（3）若动滑轮的机械效率为80%，求汽车所受的阻力。

如图甲是小明同学家购买的微电脑控制电茶壶，具有自动抽水、煮水、显示水温、控温等功能．使用十分方便．据查，该产品额定电压为220V，额定总功率为1210W，煮水时功率1200W，茶壶容量1. 0L，水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）．

（1）将550ml的纯净水从桶中提升0.6m，求电动机对水所做的功．
（2）利用“煮水档”将550ml的水加热4min的实验数据如表，请计算0﹣3min的能量损失．

时间/min	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
温度/℃	20	21	33	49	66	82	95	95	95

（3）根据表中数据在图乙中做出水被加热的“温度﹣时间”图象，并分析0﹣0.5min温度上升缓慢的主要原因．

如图是根据某小汽车在一段平直的路面上行驶的时间和通过的路程绘制的示意图。
（1）判断图中小汽车是做匀速直线运动还是变速直线运动；
（2）求图中小汽车全程的平均速度；
（3）若小汽车以20kW的功率行驶10min消耗汽油1kg，已知汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg．求小汽车发动机的效率．

一辆总重为1.6×10⁴N的汽车在高速公路上匀速行驶了20km，已知汽车行驶过程所受平均阻力为1.4×10³N，车轮与地面接触的总面积为0.08m²，求：
（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功；
（3）若在这段路程内，汽车发动机排出的废气带走的热量为4.2×10⁷J．这些热量可使多少m³的水温度升高50℃。[水的比热容C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

小明做俯卧撑时（如图23所示），可将其视为一个杠杆，重心在O点。他将身体撑起时，地面对两脚尖的支持力为250N，两脚尖与地面的接触面积为60cm²，双手与地面的接触面积为300cm²。

⑴画出以B为支点时重力的力臂L。
⑵如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2，地面对双手的支持力为多少？
⑶小明在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离都为0.36m，则他1min内克服重力所做的功为多少?

如图所示，总质量为1500kg的小汽车每个轮胎与地面的接触面积为0.03m2，该车以72km/h速度由小明家沿水平直路行驶到学校用了0.5h，已知汽车在行驶过程中受到的阻力恒为车重的0.05倍（g=10N/kg），求：

（1）汽车静止时对水平地面的压强；
（2）小明家到学校的距离；
（3）在此过程中汽车牵引力做的功．

 在马航MH370失联后，由东海舰队导弹驱逐舰“长春”舰、导弹护卫舰“常州”舰和综合补给舰“巢湖”舰组成的中国第17批搜救编队参与了搜救工作．如图所示，“长春”舰满载时排水量为7.5×10⁶kg，吃水深度6m．（海水的密度为1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）

（1）搜救舰队通常采用“一”字编队形式前行，而不是“并排”前行，为什么？
（2）满载时，“长春”舰受到的浮力有多大？
（3）“长春”舰底受到海水的压强是多少？
（4）“长春”舰以36km/h的速度匀速航行6h，海水平均阻力为1.0×10⁶N，则这一过程中军舰所做的功至少为多少？

将重600N的装修材料放在水平地面上，装修材料与地面的接触面积是0.3m²。工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高了6m，滑轮组的机械效率是80%。试求：

（1）装修材料放在水平地面上时，对地面的压强是多大？
（2）提升装修材料做的有用功是多少？
（3）工人对绳子自由端的拉力是多大？

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。

马拉着质量为1000kg的车在水平路面上匀速前进500m，行进中马对车的水平拉力是400N。（g取10N/kg）求：
（1）车所受的重力。
（2）马对车做的功。

工人用如图所示的装置将重物提高5m，已知物重为800N，人对绳的拉力为500N。求此过程中：

（1）做的总功。
（2）做的有用功。
（3）滑轮组的机械效率。

如图所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积为、高为2m的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为，水的密度为，滑轮组的机械效率是70%。（g取10N/kg，滑轮和绳子的重力忽略不计）求：

（1）圆柱体在水中所受的浮力。
（2）若圆柱体从H＝16m深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力F所做的功。
（3）如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N，则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断？

利用如图所示的装置，把体积为，密度为的薄石块从水面下2m处拉出水面后，再提升了5m，共用时间10s，动滑轮重为20N（不计绳子与滑轮间的摩擦，设石块的两个上升过程都是匀速）。求：

（1）在整个过程中拉力F的功率（注：在计算时可认为薄石块在离开水面前浮力的大小保持不变）。
（2）石块离开水面后提升5m过程中，这个装置的机械效率是多少？（）

据悉成渝高铁客运专线全长308km，如图是永川中山路成渝高铁客运专线建设现场，一架质量为9×10⁵kg的箱梁正在吊装施工，设箱梁在10s内仅匀速下降0.2m，求：

（1）在这10s内箱梁下降的速度是多大？
（2）在这10s内箱梁重力做的功是多少？

2013年CYCC中国房车锦标赛分站赛于7月5日至7月7日在鄂尔多斯国际赛车场举行。某一型号的房车在一段平直公路上匀速行驶了56km，用时半小时，车的总质量为3×10³ kg，受到的阻力为车重的。求：
（1）该房车的行驶速度；
（2）该房车牵引力所做的功；
（3）已知这一过程消耗燃油1.5×10^-2 m³，则热机在这一过程中消耗的总能量
（假设燃油完全燃烧，燃油密度ρ为0.8×10³kg/m³，燃油热值q为4.5×10⁷J/kg）；
（4）若将该房车改装成纯电动汽车，则可使二氧化碳排放量，由每消耗1kg汽油排放2.2kg二氧化碳降为零。已知改装后的房车每行驶一百公里能耗为160kW·h，则该房车的效率。