功的计算及应用 知识点题库

班级里组织登楼比赛活动,比一比谁登楼的功率最大.为此,在活动中必须测量的物理量有: , , .

随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家.一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20kW.若小汽车行驶的距离为100km,汽油的热值q=4.6×107J/kg,小汽车发动机的效率为25%.求小汽车在这段路程中:
  1. (1) 运动的时间;
  2. (2) 发动机所做的功;
  3. (3) 消耗汽油的质量.
如图所示,总质量为1500kg的小汽车每条轮胎与地面的接触面积为0.03m2 , 该车以72km/h的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是车重的0.05倍,g=10N/kg.求:

  1. (1) 汽车对地面的压强;
  2. (2) 小明家到学校的距离;
  3. (3) 在此过程中汽车牵引力做的功;
  4. (4) 若在此过程中汽车消耗了2kg汽油,汽油的热值为4.5×107J/kg,则汽车能的利用率多大.
用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时,在绳的自由端所加拉力大小为40N,自由端通过的距离为12m.则此过程中,有用功J,拉力做功的总功率W,滑轮组的机械效率为       .
如图为某型号中型履带式水陆两栖突击车,它采用了轻质铝合金装甲车体,进一步增强了水中浮渡能量,该两栖车装配有输出功率为1.1×106W的发动机。

  1. (1) 在海面训练过程中,发射多枚炮弹后,车体向上浮起了一些,车体底部受到水的压强将;在陆地上行驶,履带可以车体对地的压强(均选填“增大”“减小”或“不变”)
  2. (2) 两栖车的总质量约为30t,在深水中漂浮时,它受到的浮力是多少N(g取10N/kg);
  3. (3) 两栖车在陆地上以36km/h匀速行驶了72km时,若两栖车发动机的输出功率全部用于做机械功,发动机做了多少焦耳的功?
如图所示,一物体放在同一水平面上,第一次在拉力F1的作用下,以速度v1匀速运动了距离s;第二次在拉力F2的作用下,以速度v2匀速运动了同样的距离,已知v2>v1。比较前后两次拉力做的功及其功率的大小关系,正确的是(   )

A . W1=W2 B . W1<W2 C . P1=P2 D . P1>P2
老刘一家国庆小长假期间外出自驾游,外出时驾驶的是一辆质量为1.5t小轿车,目的是去广西桂林阳朔兴坪古镇欣赏20元人民币上的漓江风景。老刘在地图上查找到的路线是出发地离兴坪古镇300km。小轿车在公路上行驶时牵引力约为车重的0.05倍。在出发地附近加油站加油时,老刘发现车油量表示数几乎接近“0”。查看相关数据得知该轿车的汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功,小轿车所加的95#汽油的热值为3.75×107J/L,求:
  1. (1) 从出发地到目的地小轿车牵引力所做的功;
  2. (2) 行驶全程轿车汽油完全燃烧放出的热量;
  3. (3) 为了顺利到达目的地,老刘在出发前应给轿车加油的最小体积。
小件的防疫物资用传送带装入飞机,请在下图中画出正在传送带上向上传送物体B的受力示意图(不计空气阻力,力的大小不作要求)。

大宗物品用升降机装入飞机,如图所示,升降机托举2t的货物上升5m再水平运动2m进入机舱,此过程中克服重力所做的功为J(g取10N/kg)。飞机起飞过程中,机械能逐渐,落地后不能立即停下来是由于飞机具有

用如图所示滑轮组在10s内将重为300N的物体匀速提升1m,拉力大小为120N,拉力做功的功率为W,有用功为J,滑轮组的机械效率为

“中国速度”——建设者们仅用十天就建成武汉“火神山”医院,为战胜疫情提供了强有力保障。建造医院所用的某厢式板房,其重力是1.5×104N,放在水平地面上,与地面的接触面积是20m2。如图所示的起重机滑轮组,10s内将该厢式板房匀速提高了4m。在此过程中,钢丝绳自由端的拉力功率是7.2×103W。试求∶

  1. (1) 起吊前厢式板房对地面的压强是多少?
  2. (2) 钢丝绳自由端的拉力做功是多少?
  3. (3) 钢丝绳自由端的拉力是多少?
如图所示是庆祝中华人民共和国成立70周年阅兵式上,我国自主研发的具有世界先进水平的99A式主战坦克通过天安门广场接受检阅。若坦克以5 m/s的速度通过500 m宽的天安门广场,此时坦克发动机的功率为1000 kW,在这一过程中:

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  1. (1) 坦克油箱内柴油越来越少,柴油的热值(选填“变小”“不变”或“变大”)。 
  2. (2) 坦克运动的时间是多少?
  3. (3) 坦克受到的阻力是多少?
  4. (4) 坦克消耗柴油的质量是多少?(柴油的热值q=4×107 J/kg,坦克发动机的效率为40%)
如1图是某小区高层住宅电梯结构的示意图,它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成,小明家住该小区某栋楼的16楼,他乘电梯从1楼匀速升到16楼用时50s,已知1楼到16楼的高度为45m,小明重600N,轿厢重5400N,动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计,针对此过程,解答下列问题。

  1. (1) 电动机的工作原理与下列用电器的工作原理相同的是(_________________)
    A . 电磁起重机 B . 扬声器 C . 动圈式话筒 D . 电铃
  2. (2) 配重的作用是(从下列选项中选填,可多选,只填序号)

    ①减小电动机的功率 ②延长缆绳的使用寿命 ③增大电动机轮与缆绳之间的摩擦力

  3. (3) 小明一人搭乘电梯时,拉力F的功率是W;动滑轮A提升小明的机械效率为
  4. (4) 2图是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图,在工作电路中,当电梯没有超载时,触点K与触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作,当电梯超载时,触点K与触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作。在控制电路中,已知电源电压为6V,保护电阻R2=100Ω,电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力F的大小变化如3图所示,电磁铁线圈的阻值忽略不计,当电磁铁线圈电流超过0.02A时,电铃就会发出警报声,若乘客人均重为700N,该电梯最多可以乘载位乘客。
世界上第一款超远距离续航的“光年一号”太阳能汽车,如图所示。已知该款该太阳能汽车的车轮与地面的总接触面积为250cm2 , 请你求解下列问题:

  1. (1) 如果连同司乘人员一起,该太阳能汽车总质量为500kg,则该汽车静止在水平路面时,对水平地面的压强为多少帕斯卡?
  2. (2) 如果该太阳能汽车以5m/s的速度在水平路面上匀速直线行驶3km,在这段路程中其输出功率保持1000W不变,则在上述过程中,该太阳能汽车的牵引力所做的功为多少焦耳?
下列估测符合实际的是(   )
A . 家用日光灯工作时的电流约为1A B . 机械经改进后效率可以达到100% C . 人体安全电压为36V D . 从地上拾起一个鸡蛋举过头顶,对鸡蛋做的功大约是1J
两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程随时间变化的关系图像如图所示。根据图像,下列判断正确的是(   )

 

A . 两次物体运动的速度:v1<v2 B . 0~6s两次拉力对物体所做的功:W1=W2 C . 两次物体所受的拉力:F1>F2 D . 0~6s两次拉力对物体做功的功率:P1>P2
2021年5月22日,“祝融号”火星车安全到达火星表面。“祝融号”相较于国外的火星车移动能力更强大,设计也更复杂。它的质量为240kg,采用主动悬架,6车轮独立驱动、独立转向,在火星的水平面上静止时,每个轮子与火星的接触面积为160cm2。在某次观测时,“祝融号”用1h的时间在一段平直火星面AB上匀速直线行驶了36m,这个过程共消耗了1.08×104的电能,“祝融号”将电能转化为机械能的效率为60%。已知物体在火星表面上的重力是地球表面上的0.4倍,地球表面上g取10N/kg。求:

  1. (1) “祝融号”在AB段上运动的速度;
  2. (2) “祝融号”静止时,对水平火星表面的压强;
  3. (3) “祝融号”在AB面上匀速直线行驶时所受的阻力。
由我国自主研制、体现中国力量与中国速度的大国重器,世界首台千吨级运、架一体机“昆仑号”,可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。某次架桥时,要将一段重为1.0×107N的箱梁运到铺设位置。

  1. (1) 当箱梁静止在水平桥面时,箱梁与桥面的接触面积为200m2 , 求箱梁对桥面的压强;
  2. (2) 工作时,“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6 m,固定好后,载着箱梁水平向前运动了30m。求此过程中克服箱梁所受重力做的功;
  3. (3) 如图所示,“昆仑号”将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中l1表示MN的水平距离,l2表示ON的水平距离,G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力(不包括轮车A受到的重力)、其重心在O点,F表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。请推导支持力F的表达式(用字母表示)。
如图所示,一个箱子静止在水平地面,小聪用 30N 的水平拉力将重 100N 箱子匀速移动了0.4m,小聪的拉力做功为J,箱子的重力做功为J,待箱子静止后,小明用20N 的水平推力推这个箱子没有推动,此时箱子受到地面的摩擦力(大于/小于/等于)20N。 

体重为500N的工人师傅用如图所示滑轮组提升建筑材料,在400N的拉力作用下,使重为700N建筑材料匀速直线上升了2m。不计绳重和摩擦,绳子承受拉力足够。求:

  1. (1) 该过程中拉力做的功W
  2. (2) 此过程滑轮组的机械效率η。
如图所示,斜面长s为1.2m、高h为0.3m,现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端,若拉力F为5N,拉力的功率为3W,则(   )

A . 斜面的机械效率为80% B . 拉力做的总功为4.8J C . 提升物体所做的有用功为4.8J D . 物体由斜面底端运动到顶端用时1s
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