二、功率知识点题库

某商场二楼到三楼的自动扶梯高度是4m扶梯长6m，赵然同学体重500N，自动扶梯把赵然同学从二楼运送到三楼的过程中对他做功 J，如果要测算自动扶梯对他做的功率，还应该测量的物理量是。

小强用10N的水平推力匀速推小车，30s内在水平地面上前进了15m，在此过程中小强对小车做的功为 J，功率为 W。

2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼-21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似（如下图甲所示），相关标准参数为：体积1m³、质量750kg，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×10³kg/m³ ， g取10N/kg）。

（1）假设“金枪鱼”上有面积为20cm²的探测窗口，当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处，问该
探测窗口承受海水的压力增加了多少？
（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时恰能静止漂浮在海面上，此时露出海面体积为多大？
（3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。起重装置拉力的功率随时间变化的图象如上图乙所示，图中P₃=3P₁。求t₁时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力（不考虑水的阻力）。

在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，已知ρ_海水=1.03×10³kg/m³ ， g取10N/kg．

（1）求机器人在水下70m处受到海水产生压强的大小；
（2）若海底的船上有一体积为0.02m³的物体，求物体所受浮力的大小；
（3）若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，求机器人在水下以0.5m/s的水平速度匀速运动时，机器人水平推进力的功率．

小明家有一辆轿车，爸爸在给他讲车的性能时，总是说“2.0的排量”，却很少说“功率”，为此小明特地从网上查到了排量的定义：

活塞从上止点（最高处）移动到下止点（最低处）所通过的“工作容积”称为气缸排量．如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量．小明从说明书上查到家中的轿车采用的是LFX直列四缸发动机，排量（V_排）为2.0L；从网上查找到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示．

（1）设做功冲程燃气对活塞的平均压强为P₀ ，发动机的排量为V_排，每个活塞的受力面积为S，活塞移动距离为L，则V_排=4SL（因为该车有四个气缸）．每个工作循环中，四个气缸燃气对活塞做的总功是单个气缸做功的4倍．做功冲程中燃气对活塞做功一次的时间为 $\text{[math]}$ ．请推导出：当发动机转速一定（n一定）时，轿车发动机的输出功率（P出）与其排量（V_排）的关系式，并说明两者的关系．
（2）小明又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况较好，平均车速为100km/h时，发动机转速为2000r/min，平均油耗为9L/100km．参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，发动机的效率约为多少？（已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，密度为0.7×10³kg/m³）

下列说法中与实际情况较符合的一组是（）

A . 质量50kg的中学生从一楼登上三楼做功约450J B . 人正常骑自行车的功率约80W C . 日光灯正常工作时电流约1A D . 对人体安全的电压是36V

工人用如图所示的滑轮组和竹筐把质量为1t的沙子提升到高处．已知竹筐能承受的最大压强为3000Pa，竹筐的底面积为3600cm² ，工人提空筐上去时用力大小为60N，g=10N/kg，不计绳重和摩擦．求：

（1）工人提升880N的沙子上升了3m，用时30s，则工人做功的功率是多少？
（2）在保证安全的情况下，工人每次提升多重的沙子，装置的机械效率最大？为多少？
（3）若把全部沙子提升到3m高处，工人至少要做多少额外功？

班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的是（）

①三楼地面到一楼地面的高度 ②从一楼到达三楼所用的时间

③每个同学的质量或体重 ④一楼到三楼楼梯的长度

A . ②④ B . ①④ C . ①②③ D . ②③

一辆汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶了30min，汽车所受阻力为1000N，求：

（1）汽车发动机所做的功；
（2）汽车发动机的功率。

在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U_额=2.5V，小灯泡电阻约10Ω左右．

（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整．
（2）小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表有示数，则故障可能是．排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为W．
（3）小华重新设计了一种测量U_额=3.8V小灯泡额定功率的电路，如图丙所示．电源电压保持不变，R₀为10Ω的定值电阻，完成下列步骤：

①只闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P至最左端，读出电压表示数为6V；

②断开开关，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为V，小灯泡正常发光；

③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，读出电压表示数为4V；

④小灯泡的额定功率为P额=W．（答案保留一位小数）

新能源汽车可以提供“油”“电”两种驱动模式。“电动”模式以蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力。某品牌新能源汽车的质量M=1.15×10³kg，电动机功率P=45 kW，驾驶员质量m=50 kg，当汽车在水平路面以v=20 m/s的速度匀速行驶时,汽车所受阻力f为总重力的k=0.15倍。g取10 N/kg。求: