初中物理能量计算题

如图所示，水池池壁是一个斜面，池里装有深度为4m的水，池底a点到水面b点之间的距离l为10m。现要将一块边长为0. 1m的正方体铁块从池底a点匀速拉到b点，此过程中斜面的机械效率为70%。已知：ρ_水=1.0×10³kg/m³和ρ_铁=8.0×10³kg/m³。求：

(1)铁块在池底时上表面受到水对它的压力
(2)将铁块从池底a点拉到b点所做的有用功
(3)拉动过程中铁块所受的阻力

做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示，一同学重500N，P点为重心，他每次将身体撑起，肩部上升0．4m．某次测试中．他1min内完成30次俯卧撑。

求：（1）俯卧撑中的动力臂、阻力臂。
（2）将身体匀速撑起，双手对地面的压力。
（3）将身体撑起一次所做的功。
（4）该同学这1min内的功率．

小星用燃气灶将质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，则水要收多少热量？该燃气灶的效率为25%，则加热这些水需要燃气多少千克？［C_水=4．2×10³J/（kg℃），燃气的热值是4．5×10⁷J/kg］

小明的书包重20N，背书包时要把书包匀速举高1m，在这个过程中小明要对书包做多少功？若书包带压在肩膀上的总面积为0.001m²，则书包带对肩膀的压强是多大？

2月20日，重庆市教委公布了中招体育考试项目及评分标准：立定跳远(15分，男子为2.40米、女子为2.03米)，掷实心球(15分，男子距离为9.70米、女子为6. 50米)，1分钟跳绳(20分，1分钟内跳185次)。3个考试项目将于4月1日至30日举行，并以满分50分计入中招升学考试总成绩。我校初三、4班的晓东同学，体重540N，1 min跳绳200次，每次跳离地面0.05m(假设每次跳离地面高度相同)，轻松获得跳绳单项满分。请问：
(1) 晓东同学每次跳离地面做的功是多少焦耳?
(2) 他在这1 min的跳绳中功率是多大?

人们生活水平的日益提高使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，消耗汽油的质量为9kg，汽油的热值
q =4.6×10⁷J/kg。求小汽车在这段路程中：
（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）发动机的效率。

美国建筑师凯文•朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市（如右图所示），漂浮城市装有动力装置，可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民。酒店、商店只要是普通城市有的，这里都一应俱全。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为8.0×10⁸W，请回答下列问题：

（1）假如某班级有50位中学生从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市受到的浮力约增加（   ）

A．2.5×10^2 N

B．2.5×10^3 N

C．2.5×10^4 N

D．2.5×10^5 N

（2） 若三角形建筑空洞的面积为2.0×10⁴m²，某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入，1s钟流入空洞的空气质量是1.92×10⁶kg，该地的空气密度是1.2kg/m³。则飓风的风速是
    m/s。
（3）若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量，漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如下图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如下图乙所示。

①漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为     N。从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为       J
②漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为多少？（写出计算过程）

质量为6×10³kg的四轮汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶，在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍,每个轮胎与地面的接触面积为0.05㎡,g取10N/kg，求：
（1）汽车所受重力的大小；
（2）汽车在1min内通过的路程；
（3）汽车牵引力在1min内做的功；
（4）汽车静止在水平地面上时对地面的压强。

2011年3月26日晚8︰30～9︰30，江阴与世界众多城市一起参与了“地球一小时”活动，活动倡议熄灭不必要的灯光，切断电视、电脑等电器电源。小明在活动宣传中了解到：只要电源插头没有拔掉，在待机状态下，每台电脑的功率为5.8W，每台电视机的功率为8.2W。
（1）小明所在小区有100台电脑和100台电视机，若在活动中均由原来的待机状态改为切断电源1h，此举一共可节约电能多少J？
（2）节约的电能完全被水吸收，能让多少kg水温度从20℃升高到60℃？[c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]
（3）标有“220V，1000W”的电热水器正常工作，将与第（2）问中质量相同的水升高相同的温度，需要100min，该电热水器的效率是多少？用电高峰期，若此电热水器两端的实际电压仅为200V，它的实际电流为多大？（电热水器的电阻恒定，结果只保留整数，四舍五入）

如图所示是某型号的电动巡逻车，其主要技术参数如表所示。已知该电动巡逻车在水平路面上匀速行驶时所受的阻力为人车总重的0.04倍，电动机能把80%的电能用来牵引巡逻车克服阻力做功。总质量为120kg的两名巡警乘坐该车，在水平路面上以额定功率匀速行驶10min。求：

⑴电动机消耗了多少电能？
⑵巡逻车通过了多少路程？
⑶若轮胎与地面的总接触面积是，巡逻车停止时，人和车对地面的压强是多大？（）

某电动观光车的技术参数如下表：根据技术参数，解答下列问题：（g取10N/kg）

空车质量	1180kg	车身长度	3.8m
满载人员	12人	电动机额定电压	48V
满载时轮胎与地接触面积	4×250cm^2	最大车速	45km/h
电动机效率	80%	平路连续行驶里程	≤80km

 
（1）设乘员质量平均为60 kg，求满载时车对水平路面的压强.
（2）求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×10³ m所用的时间.
（3）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×10³ N，求观光车匀速行驶5×10³m过程中，牵引力所做的功.

电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具（如图）．它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行．电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．列表是某型号电动自行车主要技术参数．

（1）请你仔细观察电动自行车的构造，会发现很多地方用到了物理知识．请列举一例．
示例：电动自行车的车座大而扁平，可减少压强．
答：　_________　．
（2）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m²，当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强是多大？（取g=10N/kg）
（3）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？
（4）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？
（5）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？
（6）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优点？

如图是用滑轮组提起重物的装置示意图；物重为8×10⁴N，
滑轮组的机械效率为 80％，要把重物匀速提升1m，求：

(1)有用功和总功各是多少?
(2)需用的拉力F为多大?
(3)假若将重物提升1m所用的时间是2s，那么拉力F的功率是多大?

下表是某种型号自行车的主要技术参数。某同学到学校的路程是6×10³m的平直路面，匀速骑车从家到学校的时间为20min，该同学的质量是40kg，骑车过程中所受的阻力为人和车重的0.02倍（g=10N/kg），求该同学骑车上学时：

⑴速度
⑵对地面的压强
⑶人克服阻力做的功
⑷人克服阻力做功的功率。

2012年春节前，强降雪覆盖全国很多地区，导致交通、农业等民生问题受到严重影响，在除雪活动中，除雪车发挥着重要的作用。如图所示是ZL300除雪车，其额定功率是120kW，质量是5×10³kg，车轮与地面的总接触面积是0.25m²。g取10N/kg。

（1）除雪车对地面的压强是多少？
（2）当除雪车以额定功率进行推雪作业时，在平直的路面上以5.4km/h的速度前进了1.5km，求除雪车所做的功和受到的阻力？