初中物理功率的计算试题

为响应国家提出的"节能减排，低碳生活"的号召。质量为 $60\mathit{kg}$ 的小明同学每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为 $15\mathit{kg}$ ，轮胎与水平地面的总接触面积为 $30c{m}^2$ ，在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍 $(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$ 。求：

（1）小明和自行车的总重力；

（2）他骑行时自行车对地面的压强；

（3）若他在水平路面上 $5\mathit{min}$ 内匀速骑行了 $1500m$ ，则他骑行时的功率是多大。

党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦。

（1）一个工人质量为 $60\mathit{kg}$ ，竖直向上匀速拉动 $700N$ 的重物时，绳上拉力为 $400N$ ，将重物提升 $2m$ 用时 $20s$ ，滑轮组的机械效率为多少？

（2）在这 $20s$ 的时间内拉力的功率为多少 $W$ ？

（3）该工人能够提升的最重的物体约为多少 $\mathit{kg}$ ？

（4）请你设计另一种最省力的绕线方式，并画于图乙中。

（5）利用最省力的方式，提升 $800N$ 的重物，求绳上拉力的大小？

（6）利用最省力的方式，竖直向上以 $0.15m/s$ 的速度匀速拉动绳子，求 $20s$ 物体上升的距离？

如图所示，是地铁施工现场一台起重机的示意图。求：

（1）若起重机水平臂 $\mathit{AB}$长为 $18m$， $\mathit{OB}$长为 $3m$，把质量为 $1t$的重物匀速提起， $B$端的配重质量；（不计摩擦和起重机自重， $g$取 $10N/\mathit{kg}$）

（2）起重机的电动机，功率恒为 $2.5\times {10}^{3}W$，当它把质量为 $1t$的重物以 $0.2m/s$的速度匀速提起 $20m$的过程中，起重机提起重物做功的功率和机械效率。

如图所示，在粗糙水平地面上，用 $10N$的力 $F$沿水平方向拉滑轮（不计滑轮重力）。木板 $B$静止，木块 $A$在粗糙木板 $B$上水平向左做匀速直线运动， $5s$内木块 $A$移动了 $0.5m$。滑轮组的机械效率为 $80\%$．下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．木块 $A$受到的摩擦力为 $5N$

B．地面对木板 $B$的摩擦力为 $4N$

C． $5s$内绳子拉力对木板 $B$做的功为 $2J$

D．拉力 $F$的功率为 $0.5W$

我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知该车在某段长 $1.2\mathit{km}$的水平路面做匀速直线运动，用时 $40s$，汽车在行驶过程中受到的阻力为 $4000N$，汽车在此过程中发动机热机效率为 $48\%$，汽油的热值 $q=4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$。在该段测试过程中：

（1）汽车的功率为多少？

（2）燃烧了多少汽油？（计算结果保留两位小数）

如图所示，拉力 $F$为 $5N$，物体 $A$以 $0.1m/s$的速度在物体 $B$表面向左做匀速直线运动 $(B$表面足够长）；物体 $B$静止在地面上，受到地面水平向左 $4N$的摩擦力，弹簧测力计示数为 $12N$．下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．物体 $A$受到的摩擦力为 $10N$

B．拉力 $F$的功率为 $1.5W$

C．滑轮组的机械效率为 $80\%$

D．拉力 $F$增大到 $15N$时，物体 $B$开始向左运动

如图所示，拉力 $F$为 $5N$，物体 $A$以 $0.1m/s$的速度在物体 $B$表面向左做匀速直线运动 $(B$表面足够长）；物体 $B$静止在地面上，受到地面水平向左 $4N$的摩擦力，弹簧测力计示数为 $12N$．下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．物体 $A$受到的摩擦力为 $10N$

B．拉力 $F$的功率为 $1.5W$

C．滑轮组的机械效率为 $80\%$

D．拉力 $F$增大到 $15N$时，物体 $B$开始向左运动

用如图的滑轮组将一个重为 $180N$的物体沿竖直方向在 $10s$内匀速提升 $2m$，所用的拉力为 $100N$， $10s$内拉力 $F$的功率为　　 $W$，该滑轮组的机械效率为　　 $\%$。

如图所示，是我市著名民营企业生产的力帆 $100E$型电动微型轿车。轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶 $1\mathit{min}$所通过的路程为 $720m$。已知轿车总质量 $m=600\mathit{kg}$，受到的阻力 $f$大小恒为轿车重量的0.1倍，轮胎与路面接触的总面积 $S=3\times {10}^{-2}{m}^2$． $(g$取 $10N/\mathit{kg})$求：

（1）轿车行驶的速度大小。

（2）轿车对路面产生的压强。

（3）牵引力对轿车做功的功率。

工人用如图所示的动滑轮，将重 $1000N$ 的物体在 $5s$ 内匀速竖直提升了 $1m$ ，人对绳自由端

的拉力 $F$ 为 $600N$ ，不计绳重和摩擦。以下结论正确的是 $($ 　　 $)$

A．	动滑轮的有用功为 $600J$	B．	动滑轮的重力为 $400N$
C．	滑轮的机械效率为 $83.3\%$	D．	拉力 $F$ 的功率为 $120W$

工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为 $300N$ 的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。 $F_1$ 、 $F_2$ 始终沿竖直方向；图甲中 $\mathit{OB}=2\mathit{OA}$ ，图乙中动滑轮重为 $60N$ ，重物上升速度为 $0.01m/s$ 。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	甲乙两种方式都省一半的力	B．	甲方式 $F_1$ 由 $150N$ 逐渐变大
C．	乙方式机械效率约为 $83.3\%$	D．	乙方式 $F_2$ 的功率为 $3W$

重庆至德国杜伊斯堡的中欧班列全程约10800 $\mathit{km}$，运行时间 $300h$。中欧班列在平直路面匀速行驶时，和谐型大功率机车提供的牵引力约 $9.6\times {10}^{7}N$，求：

（1）中欧班列运行时的平均速度约为多少千米每小时？

（2）中欧班列在平直路面以 $v=20m/s$匀速行驶时，机车功率约为多少瓦？

某建筑工地用图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力 $F$为 $400N$，能将 $75\mathit{kg}$的物体以 $0.1m/s$的速度匀速提升，则拉力 $F$的功率为　　 $W$，此时滑轮组的机械效率为　　 $\%$（不计绳重和摩擦）。

如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是 $F_{甲}$和 $F_{乙}$，拉力做功的功率分别是 $P_{甲}$和 $P_{乙}$．若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则 $F_{甲}$与 $F_{乙}$、 $P_{甲}$与 $P_{乙}$之间的大小关系是 $($　　 $)$

A． $F_{甲}<F_{乙}$、 $P_{甲}=P_{乙}$B． $F_{甲}>F_{乙}$、 $P_{甲}>P_{乙}$

C． $F_{甲}>F_{乙}$、 $P_{甲}=P_{乙}$D． $F_{甲}<F_{乙}$、 $P_{甲}<P_{乙}$

如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是 $F_{甲}$ 和 $F_{乙}$ ，拉力做功的功率分别是 $P_{甲}$ 和 $P_{乙}$ ．若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则 $F_{甲}$ 与 $F_{乙}$ 、 $P_{甲}$ 与 $P_{乙}$ 之间的大小关系是 $($ 　　 $)$

A．	$F_{甲}<F_{乙}$ 、 $P_{甲}=P_{乙}$	B．	$F_{甲}>F_{乙}$ 、 $P_{甲}>P_{乙}$
C．	$F_{甲}>F_{乙}$ 、 $P_{甲}=P_{乙}$	D．	$F_{甲}<F_{乙}$ 、 $P_{甲}<P_{乙}$