初中物理功率的计算试题

某单缸四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为 $2400r/\mathit{min}$，若每次做功冲程对外所做的有用功为 $300J$，则该汽油机的输出功率为　　 $W$，所使用的燃料是　　能源（选填“可再生”或“不可再生” $)$。

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。

某单缸四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为 $2400r/\mathit{min}$，若每次做功冲程对外所做的有用功为 $300J$，则该汽油机的输出功率为　　 $W$，所使用的燃料是　　能源（选填“可再生”或“不可再生” $)$。

如图甲所示的装置，每个滑轮的重力为 $10N$，物体 $A$的重力 $G_A=100N$，物体 $B$的重力 $G_B=40N$，对 $A$施加水平向右的拉力 $F_1=110N$，使 $A$以 $0.1m/s$的速度匀速向右运动；撤去拉力 $F_1$，在 $A$的右侧加挂一个与它相同的物体，如图乙所示，对 $B$施加一个竖直向下的拉力 $F_2$，使 $A$以 $0.2m/s$的速度匀速向左运动。绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计，则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．甲图中， $A$受到的摩擦力为 $110N$

B．乙图中， $F_2$的大小为 $45N$

C．乙图中， $P$点处受到的拉力为 $145N$

D．乙图中， $F_2$做功的功率为 $2W$

如图所示，一物体在水平向右的拉力 $F_1$作用下以 $1m/s$速度在水平地面上匀速运动了 $10m$，拉力 $F_1$所做的功为 $W_1$，功率为 $P_1$，若该物体在水平向右的拉力 $F_2$作用下以 $2m/s$的速度在同一水平地面上匀速运动了 $10m$，拉力 $F_2$所做的功为 $W_2$，功率为 $P_2$，则 $W_1$　　 $W_2$， $P_1$　　 $P_2$（选填“ $>$”、“ $<$”或“ $=$” $)$。

如图所示，用滑轮组提升重物时，重 $400N$的物体在 $10s$内匀速上升了 $1m$。已知拉绳子的力 $F$为 $250N$，则提升重物的过程中 $($　　 $)$

A．做的总功是 $400J$B．拉力 $F$的功率是 $25W$

C．绳子自由端被拉下 $1m$D．滑轮组的机械效率是 $80\%$

新能源汽车可以提供“油”“电”两种驱动模式。“电动”模式以蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力。某品牌新能源汽车的质量 $M=1.15\times {10}^3\mathit{kg}$，电动机功率 $P=45\mathit{kW}$，驾驶员质量 $m=50\mathit{kg}$，当汽车在水平路面以 $v=20m/s$的速度匀速行驶时，汽车所受阻力 $f$为总重力的 $k=0.15$倍。 $g$取 $10N/\mathit{kg}$。求：

（1）汽车通过 $l=1.5\mathit{km}$长的桥梁所用的时间 $t$。

（2）电动机工作的机械效率 $\eta$。

2017年5月5日，拥有我国自主知识产权的 $C919$大型客机在上海浦东机场成功首飞。若客机在空中以 $720\mathit{km}/h$的速度沿水平直线匀速飞行5分钟，受到的阻力是其重力的0.1倍；客机发动机靠完全燃烧航空煤油提供能量，其机械效率为 $75\%$；已知客机质量 $m=7.5\times {10}^4\mathit{kg}$． $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

（1）求客机在这段时间内通过的路程和发动机的功率

（2）求发动机在这段时间内燃烧航空煤油的质量。（假设航空煤油的热值 $q=5\times {10}^{8}J/\mathit{kg})$

小丽同学用水平力 $F$拉动如图所示装置，使重 $100N$的 $A$物体 $4s$内在水平地面上匀速运动了 $80\mathit{cm}$，物体 $B$重 $50N$（物体 $B$与 $A$始终接触），此过程中地面受到的摩擦力为 $10N$，弹簧测力计的示数为 $8N$．若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为　　 $m/s$，物体 $A$受到 $B$施加的摩擦力　　（选填“水平向左”、“水平向右”或“为零” $)$，水平拉力 $F$为　　 $N$，水平拉力 $F$的功率为　　 $W$。

某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物 $G$提升相同高度， $F_1$和 $F_2$大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．力 $F_1$和 $F_2$做功的功率相同

B．力 $F_1$和 $F_2$做的总功相同

C．乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大

D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高

步行是一种简易方便的健身运动，人正常步行时，步距（指步行一步的距离）变化不大，步距还可作为身体上的一把“尺子”。小东测出自己的步距为 $0.5m$，他正常步行 $1\mathit{min}$走了180步。小东根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功。

（已知小东的腿长是 $65\mathit{cm}$，质量是 $50\mathit{kg}\left)\right(g$取 $10N/\mathit{kg})$求：

（1）小东正常步行的速度是多少？

（2）小东每走一步克服重力所做的功是多少？

（3）小东正常步行克服重力做功的功率是多少？

在如图所示的斜面上，一工人用 $200N$的拉力，将一重为 $250N$的物体，从底端匀速拉到顶端，用时 $6s$，则此过程中物体受到的拉力　　斜面对物体的摩擦力（选填“大于”、“等于”、“小于” $)$，拉力做功的功率为　　 $W$。

一辆轿车以 $72\mathit{km}/h$的速度在水平路面上沿直线匀速行驶10分钟，轿车的质量为 $1500\mathit{kg}$，行驶时所受阻力为车重的0.2倍 $(g$取 $10N/\mathit{kg})$，则牵引力为　　 $N$．此时汽车的功率为　　 $\mathit{kW}$。

如图所示，斜面长 $3m$，高 $0.6m$，建筑工人用绳子在 $6s$内将重 $500N$的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是 $150N$（忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．斜面上的摩擦力是 $50N$B．拉力的功率是 $50W$

C．拉力所做的功是 $300J$D．斜面的机械效率是 $80\%$

一位体重为 $50\mathit{kg}$的同学在跳绳测试中， $1\mathit{min}$跳180次，每次腾空的最大高度平均为 $4\mathit{cm}$，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是 $($　　 $)$

A． $3600W$B． $6000W$C． $500W$D． $60W$