初中物理功的计算试题

小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为 　    　J，他所做总功的功率是 　    　W。

改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以 $72\mathit{km}/h$ 的速度在平直公路上匀速行驶 $100\mathit{km}$ ，消耗了汽油 $6L$ ，汽车发动机功率为 $12\mathit{kW}$ ，已知：汽油的热值为 $q=4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$ ，汽油的密度为 $\rho =0.7\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ 。求该汽车匀速行驶 $100\mathit{km}$ 过程中：

（1）消耗汽油的质量；

（2）发动机所做的功；

（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。

健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。

（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向 　　（选填"左"或"右" $)$ 移。

（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦？

（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的 $10\%$ 用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题（2）中的握力动作？

杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技"顶竿"表演，甲站在地面上，肩上顶着一根重为 的竖直竹竿，重为 的乙沿竹竿匀速上爬 ，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走 。求在此过程中：

（1）乙受到摩擦力的大小和方向；

（2）摩擦力对乙所做的功；

（3）甲对竿和乙做的功。

如图所示，在斜面上将一个重 $4.5N$ 的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为 $1.8N$ ，斜面长 $s=1.2m$ 、高 $h=0.3m$ 。把重物直接提升 $h$ 所做的功作为有用功，则 $($ 　　 $)$

A．	有用功为 $1.35J$ ，机械效率为 $75\%$
B．	有用功为 $2.16J$ ，机械效率为 $62.5\%$
C．	有用功为 $1.35J$ ，机械效率为 $62.5\%$
D．	有用功为 $1.35J$ ，机械效率为 $100\%$

如图所示，老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物，将质量为 的重物在 内匀速提升 。他对绳的拉力 为 。不计绳重和摩擦，下列判断正确的是 　　

A．	动滑轮的重力为	B．	拉力所做的功为
C．	拉力做功的功率为	D．	滑轮组的机械效率为

如图所示，重600N的物体在大小为100N的水平拉力F作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中下列选项正确的是（　　）

A．	物体与地面间的滑动摩擦力为100N
B．	拉力F做的功为100J
C．	额外功的功率是8W
D．	绳子自由端移动的速度为0.3m/s

“五一”期间，小明一家驱车外出旅游，如图所示，当车经过高速路段 $A$点路标时，时间是8点15分；当车经过高速路段 $B$点路标时，时间是8点45分。假设汽车在上述行驶过程中做匀速直线运动，受到的阻力为 $1150N$，消耗的汽油为 $3\mathit{kg}$。（汽油的热值为 $4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$求：

（1）汽车在 $\mathit{AB}$之间的速度；

（2）汽车在行驶过程中牵引力做的功；

（3）汽车发动机的效率。

如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用 $150N$ 的水平拉力将箱子移动了 $0.4m$ ，小聪的拉力做功为 　　 $J$ 。待箱子静止后，小明用 $80N$ 的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功 　　 $J$ ，此时箱子受到地面的摩擦力为 　　 $N$ 。

中国首次火星探索任务"天问一号"探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。

表1

	第1代	第2代	第3代	第4代
燃料	氧气和汽油混合	偏二甲肼	煤油	液态氢
氧化剂		四氧化二氮	液态氧	液态氧

表2

燃料	热值	燃料	热值
汽油	$4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$	煤油	$4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$
柴油	$4.3\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$	氢	$1.4\times {10}^{8}J/\mathit{kg}$

（1）使用氢作为燃料的主要优点是： 　　和 　　。

（2）某火箭发射时携带了 $3\times {10}^4\mathit{kg}$ 液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为 ${20}^{°}\text{C}$ 的水加热至沸腾？ $[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)$ ，当地大气压为1标准大气压 $]$

（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以 $70\mathit{kW}$ 的功率匀速行驶 $0.5h$ ，消耗了 $2\mathit{kg}$ 燃料，求该发动机的效率。

一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将一个重为450N的货物，在10s内沿竖直方向匀速提升了4m，建筑工人所用的拉力是300N。则该建筑工人所做的有用功是 　 　J，建筑工人做功的功率是 　 　W，该滑轮组的机械效率是 　 　。

工人用如图所示装置把重为 $1000N$ 的物体，从斜面底部匀速拉到 $2m$ 高的平台上（斜面与水平地面的夹角为 $30°)$ ，用时 $20s$ 。工人对绳子的拉力为 $400N$ ，动滑轮重为 $20N$ ，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，下列计算结果正确的是 $($ 　　 $)$

A．	绳子对物体的拉力为 $780N$
B．	绳子对物体做的功为 $4000J$
C．	工人做功的功率为 $100W$
D．	整个装置的机械效率为 $62.5\%$

如图所示，一位同学用滑轮组拉着重 $450N$ 的物体 $A$ ，使它 $5s$ 内在水平面上匀速前进 $1m$ ，水平拉力 $F=75N$ ，若与地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	他做的总功是 $150J$	B．	他做的有用功是 $450J$
C．	拉力做功的功率是 $15W$	D．	该滑轮组的机械效率是 $60\%$

自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长 $100m$ 的平直路面，用时 $20s$ 。该过程中前后轮与地面的总接触面积为 $20c{m}^2$ 。若小明的质量为 $55\mathit{kg}$ ，自行车重 $150N$ ，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。 $({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ ， $g=10N/\mathit{kg})$

（1）求骑行时车对水平地面的压强；

（2）该压强相当于多高水柱产生的压强？

（3）求骑行过程中动力做的功及功率。

如图所示，工人师傅用沿斜面向上 $1000N$ 的推力，将重为 $2000N$ 的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长 $4m$ 、高 $1.5m$ ，则此过程中的有用功为 　　 $J$ ，斜面的机械效率为 　　。使用斜面可以 　　（选填"省力"或"省功" $)$ 。