初中物理功率的计算试题

2017年5月5日，大飞机 $C919$首飞任务的完成，标志着我国航空工业向前迈进一大步。 $C919$主要性能参数如表所示：

中国商飞 $C919$
最大载重	77.3吨
巡航速度	$0.78-0.8$马赫（相当于 $954\mathit{km}/h$到 $980\mathit{km}/h)$
巡航高度	12100米
最长航程	5555公里
最多座椅数	190个

（1）上海到广州的空中距离大概是 $1470\mathit{km}$，若全程以最大巡航速度匀速飞行，则 $C919$从上海到广州大约需多长时间？

（2）当 $C919$发动机总推力达到 $2\times {10}^{5}N$，飞行速度达到 $954\mathit{km}/h$时， $C919$发动机的总输出功率是多少？

（3）当 $C919$以最大载重停在机场时，轮胎与地面的总接触面积大约为 $0.1m^2$，则 $C919$对地面的压强约多少？

如图为四旋翼无人机，质量为1.2千克，下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面竖直上升了20米，然后边摄像边斜向上飞行了30秒，仪表盘上显示离地面高度为36米。无人机前10秒对摄像机做功　　焦，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为　　瓦。

建筑工人利用如图所示装置，将质量为100千克的沙袋从地面匀速提到3米高的一楼楼面，用时30秒。已知动滑轮的质量为8千克，不计绳子重力和摩擦。

求：（1）拉力的大小。

       （2）这段时间内人拉绳子做功的功率。

如图所示装置，在水平拉力 $F$ 的作用下，物体 $M$ 沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体 $M$ 的运动速度为1米 $/$ 秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中 $($ 　　 $)$

A．	物体 $M$ 与地面间的摩擦力为5牛
B．	物体 $M$ 与地面间的摩擦力为10牛
C．	水平拉力 $F$ 做功的功率为20瓦
D．	1秒内滑轮对物体 $M$ 做功为10焦

如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为 $27\mathit{kg}$ 的物体所用的拉力为 $100N$ ．物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。不计绳重和摩擦，则 $($ 　　 $)$

A．	拉力的功率为 $50W$
B．	滑轮组中动滑轮重 $10N$
C．	该滑轮组的机械效率为 $90\%$
D．	绳子自由端移动的速度为 $0.5m/s$

如图，工人用滑轮组将重为 $600N$的建筑材料以 $0.3m/s$的速度匀速竖直提升。人对绳子自由端的拉力 $F=375N$，滑轮组的机械效率为　　，拉力 $F$的功率为　　。

如图所示，某品牌新能源轿车，满载时整车质量为 $1.6t$，每个车轮与地面的接触面积为 $40c{m}^2$，在平直公路上匀速行驶 $4.5\mathit{km}$用了 $5\mathit{min}$，牵引力为 $800N$，求

（1）轿车在平直公路上匀速行驶的速度

（2）轿车静止在水平路面上对路面的压强

（3）牵引力的功率

用如图所示的装置将浸没在水中、质量为 $0.85\mathit{kg}$的物体以 $0.1m/s$的速度匀速提升 $0.2m$，弹簧测力计的示数为 $3N$，不计绳子和滑轮的重及摩擦，假设物体始终未露出水面。（已知 ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$求：

（1）物体受到的浮力；

（2）物体的密度；

（3）拉力的功率。

某工人用如图所示的装置，将重 $150N$的木块在 $10s$内竖直向上匀速提升 $4m$，此装置是　　滑轮（选填“定”或“动” $)$，该工人拉力的功率为　　 $W$（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）。

如图是用动滑轮提升货物 $A$的示意图。用 $300N$竖直向上的拉力 $F$使重 $500N$的货物 $A$在 $10s$的时间内匀速竖直上升了 $2m$。求：

（1）提升货物所做的有用功 $W_{有}$；

（2）拉力通过的距离及拉力的功率 $P$；

（3）动滑轮的机械效率 $\eta$。

如图甲所示是建筑工地常用的塔式起重机示意图，水平吊臂是可绕点 $O$ 转动的杠杆，为了左右两边吊臂在未起吊物体时平衡，在左边吊臂安装了重力合适的配重物体 $C$ ，假设这时起重机装置在水平位置平衡（相当于杠杆平衡实验中调节平衡螺母使杠杆水平平衡），由于起吊物体时配重物体 $C$ 不能移动，且被起吊物体重力各不相同，起重机装置将会失去平衡容易倾倒，造成安全事故，某科技小组受杠杆平衡实验的启发，为起重机装置增设了一个可移动的配重物体 $D$ ，如图乙所示。不起吊物体时，配重物体 $D$ 靠近支点 $O$ ；起吊物体时，将配重物体 $D$ 向左移动适当距离，使起重机装置重新平衡，现用该装置起吊重为 $5\times {10}^{3}N$ ，底面积为 $0.01m^2$ 的物体 $A$ ，已知 $D$ 的质量为 $900\mathit{kg}$ ， $\mathit{OB}$ 长 $18m$ ；当配重物体 $D$ 移动到距支点 $6m$ 的 $E$ 点时， $B$ 端绳子对 $A$ 的拉力为 $T$ ， $A$ 对地面的压强为 $p$ ；若再让配重 $D$ 以速度 $V$ 向左运动，25秒后，甲对地面的压力恰好为零；起吊过程中，物体 $A$ 在 $10s$ 内匀速上升了 $10m$ ， $B$ 端绳子的拉力 $T\text{'}$ 做功功率为 $P$ ． $(g=10N/\mathit{kg})$ 下列相关计算错误的是 $($ 　　 $)$

A．

$P$ 等于 $5\mathit{kW}$

B．

$V$ 等于 $0.4m/s$

C．

$p$ 等于 $2\times {10}^5\mathit{Pa}$

D．

$T$ 等于 $3\times {10}^{3}N$

如图所示，斜面长 $20m$ 、高 $10m$ ，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上 $40N$ 的拉力，在 $20s$ 内把重 $60N$ 的物体沿斜面向上匀速拉动了 $10m$ 。在此过程中 $($ 　　 $)$

A．	斜面的机械效率是 $66.7\%$
B．	斜面的机械效率是 $75\%$
C．	该同学对物体做功的功率是 $10W$
D．	该同学对物体做功的功率是 $30W$

在斜面上将一个重 $600N$的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力 $F=400N$，拉动的距离 $s=4.5m$，提升高度 $h=1.8m$，所用时间 $t=30s$。则拉力 $F$做功的功率为　　 $W$，此过程中物体受到的摩擦力为　　 $N$．

汽车尾气是大气的重要污染源，而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距 $60\mathit{km}$，一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动，先加速运动 $2\mathit{min}$，然后以恒定速度匀速运动 $21\mathit{min}$，最后做减速运动 $2\mathit{min}$到达成都站停住。

（1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少 $m/s$？

（2）若动车组的平均牵引力为 $2.8\times {10}^{5}N$，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少 $W$？

（3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是多少 $\mathit{kg}$。（燃油公共汽车每做 $1J$功排放气体污染物 $3\times {10}^{-6}g)$

如图所示，工人准备用一根最多能承受 $400N$力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体 $A$和 $B$．完全露出水面的物体 $A$被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为 $20\mathit{kg}$（绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接动滑轮与物体间的钢绳

不会断裂， $g=10N/\mathit{kg})$。求：

（1）物体 $A$完全露出水面后以 $0.5m/s$的速度匀速上升时，物体 $A$的重力和工人拉力的功率分别是多少。

（2）在物体 $A$浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为 $75\%$，物体 $A$的密度是多少。

（3）若用该滑轮组打捞体积为 $50d{m}^3$的物体 $B$时，物体 $B$最多露出多少体积时绳子将断裂。