11.2 功率知识点题库

小汽车已经进入普通家庭，假期小强同家人一起乘车去海棠山游玩，途径阜盘高速大巴沟隧道．该隧道全长约3.52km，且该路段的限速标志如图所示，人和车的总质量为2000kg，每个车轮与路面的接触面积为0.02m² ．（g取10N/kg）求：

（1）该轿车通过隧道至少需要行驶多长时间
（2）若返回时以72km/h的速度匀速直线通过该隧道，所受阻力为2000N，汽车牵引力的功率是多大？
（3）该车在水平路面上静止时对路面的压强是多大？

“4·18”前夕，公共自行车出现在扬州城道路旁，极大地方便了市民生活。小常租借了一辆自行车，在10s内行驶了40 m，骑车时受到的平均阻力是20 N。这段时间内，他克服阻力做的功为 J，平均功率为 W。

司机开车上坡时，往往加大油门，减速行驶，这样做的目的是（　　）

A . 增大功率，减小阻力 B . 增大功率，增大牵引力 C . 减小功率，增大牵引力 D . 减小功率，减小阻力

一个重15N的物体在水平拉力作用下，在水平面上做匀速直线运动，在3s内移动了15m，若拉力的功率为10W，则该物体所受的摩擦力为（　　）

A . 15N B . 10N C . 2N D . 5N

中国最新一代的通用型导弹驱逐舰169 武汉号，052B型导弹驱逐舰.2002年10月31日在江南造船厂下水．它满载时总质量约为7×10³t，驱逐舰满载以72km/h的速度匀速直线航行时，驱逐舰受到的阻力是自身总重的0.01倍．海水密度近似取1×10³kg/m³ ．请分别计算：

（1）驱逐舰航行时的牵引力是多大？
（2）驱逐舰受到的浮力和排开海水的体积分别是多大？
（3）驱逐舰匀速航行时克服阻力做功的功率？

某同学的质量约为50kg，他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼，请估算在此过程中该同学上楼的功率最接近于（）

A . 1W B . 10W C . 100W D . 1000W

如图，水平地面上有一个重为3200N的箱子，箱子的底面积为2.5m² ．现用起重机把箱子吊到2m高的位置，所用时间为10s，起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的，如图所示．钢丝绳上的拉力为2000N．求：

（1）起重机起吊前，箱子对地面的压强是多少？
（2）钢丝绳上拉力的功率是多少？

如甲图所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象．下列说法正确的是（）

A . 两次木块运动的速度相同 B . 木块第一次受到的摩擦力较大 C . 两次拉力对木块做的功一样多 D . 两次拉力对木块做功的功率一样大

工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10N/kg．求：

（1）若某次运送建材的质量为50kg，建材放在水平地面上，与地面的接触面积为50cm² ，则建材对地面的压强；
（2）若工人在lmin内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率；
（3）当滑轮组的机械效率为60%时运动建材的重力．

阅读短文，回答问题．

电动平衡车

电动平衡车，又称体感车是一种时尚代步工具，它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动左右两个电动机进行相应的调整，以保持系统的平衡．电动平衡车采用站立式驾驶方式，通过身体重心和操控杆控制车体运行，采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶．下表为某品牌电动平衡车部分技术参数．

（1）如图甲所示，科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路．电路中电源电压恒为6V，指示灯L₁、L₂的规格均为“6V 6W”，R₀为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化，当单刀双掷开关S与“1”接通后，左转指示灯L₁会亮暗交替闪烁．在上述过程中，左转指示灯L₁两端实际电压U_L随时间，变化规律如图乙所示．

①当单刀双掷开关S与“2”接通时，电磁铁中有电流通过，右转指示灯L₂发光（选填“较亮”或“较暗”）．接着，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R₀被短路，右转指示灯L₂发光（选填“较亮”或“较暗”）．此时，由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，右转指示灯L₂会亮暗交替闪烁.
②单刀双掷开关S与“1”接通，触点A与B分离时，电磁铁上端是极，定值电阻R₀的阻值为Ω．
③在单刀双掷开关S与“l”接通情况下，左转指示灯L₁亮暗交替闪烁工作10min，则整个电路消耗的电能为J．
（2）若小明体重是88kg，他驾驶电动平衡车在水平路面上以18km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.1倍，当耗能为锂电池总储存能量的50%时，则每个电动机的平均输出功率为W，平衡车行驶的路程是km．（锂电池的总储存能量=锂电池的能量密度×锂电池的总质量）

在2005年中考体能测试中，某同学选择跳绳．他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm．设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（）

A . 5W B . 50W C . 500W D . 5000W

如图所示，总质量为2t的小汽车以90km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶了20min，此过程消耗汽油2kg，已知汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.045倍，已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg。求：

（1）此过程中汽车牵引力的功率；
（2）此过程汽车的效率。（结果保留一位小数）

用10牛的水平力拉重为50牛的物体，在水平面上向右匀速移动了3米，用时6秒。则在运动过程中，物体受到个力的作用，其中拉力对物体做的功是焦，拉力的功率是瓦，重力对物体做的功是焦。

2019年12月17日，中国首艘国产航空母舰山东舰正式入列，标志着中国海军正式进入双航母时代，是我国国防力量的重大突破。如图是山东舰部分技术参数及歼﹣15舰载战斗机飞行时所受阻力的大小与速度的关系。

速度V（m/s）	100	200	300	400	500
阻力f（N）	0.3×10⁴	1.2×10⁴	2.7×10⁴	4.8×10⁴	7.5×10⁴

（g取10N/kg，海水密度取1.0×10³kg/m³）请解答下列问题：

（1）山东舰设计满载排水量约5万吨，那么它满载时受到的浮力是多少？
（2）水面下5m处海水产生的压强是多少？
（3）一位质量为60kg的歼﹣15舰载机飞行员来到航母的水平甲板上，若双脚与甲板的接触面积是0.04m² ，则他双脚站立时对甲板的压强是多少？
（4）当飞机以300m/s的速度匀速巡航时，飞机发动机的输出功率为多少千瓦？

氢气—汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换。氢气和汽油的热值分别取 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，两地相距250km，出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶。全程分两个阶段，如图所示。

阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20kW，消耗了0.8kg氢气。

阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，小华切换汽油为燃料，轿车仍以25m/s的速度匀速行驶，此过程中发动机的效率为30%。

（1）求轿车行驶过程中受到的阻力；
（2）在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率；
（3）请通过计算说明小华最终能否到达乙地。

如图所示是一辆5G无人驾驶汽车，质量为1.2t，车轮与水平地面总接触面积为 $\text{[math]}$ 。某次测试中它以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶10km，发动机的输出功率为27.6kW。（g取10N/kg）求：

（1）汽车静止在水平地面时，对地面的压强是多少?
（2）汽车前进过程中受到的阻力是多少?
（3）若发动机的效率为30%，完成此次测试至少需要消耗多少kg汽油?（ $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ）

工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，已知箱子重为50N，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示，不计绳重及摩擦，人的重量为750N，双脚的总面积500cm²（g取10N/kg）。

（1）若某次运送建材的质量为10kg，求此时的拉力是？
（2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，拉力做功的功率是多大？
（3）当滑轮组的机械效率为60%时，人对地面的压强为？

高速铁路的广泛应用使人们的出行更加便捷。“五一”期间，李莉与家人乘坐“和谐号”高铁从成都到重庆游玩。如图是他们乘坐的“和谐号”高铁，下表是它的部分参数。（g=10N/kg）求：

满载时总质量	1000t
车轮与铁轨接触总面积	0.8m²
最高时速	360km/h

（1） “和谐号”高铁满载时受到的重力；
（2） “和谐号”高铁满载静止时，它对水平铁轨的压强；
（3）当高铁在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动时，所受阻力是满载时重力的0.01倍，此过程中列车牵引力的功率是多少？

如图甲，用竖直向上的拉力F，将静止在水平地面上的物体向上提升。乙图表示拉力F的大小随时间t的变化关系，丙图表示物体运动速度v的大小随时间t的变化关系。在0～10s内物体对地面的压力为N；20～30s内拉力F做功的功率为W。

如图所示，某电动叉车拾升石材的情景。电动叉车将 $\text{[math]}$ 石材完成一次最大起升高度，用时 $\text{[math]}$ ，其项目参数如下表。（g取 $\text{[math]}$ ）

项目	参数
额定载重（kg）	1500
最大起升高度（m）	3
空载行驶速度（ $\text{[math]}$ ）	5
空载质量（kg）	720
轮胎接地总面积（ $\text{[math]}$ ）	0.08

（1）求石材被抬升的速度；
（2）求电机对石材做的功及做功功率；
（3）求空载的电动叉车静止时对水平地面的压强。

11.2 功率 知识点题库

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