初中物理功率的计算试题

质量为 $2.5t$的小型载重汽车，额定功率为 $100\mathit{kW}$，车上装有 $5t$的砂石，已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.1倍，汽车先以 $10m/s$的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽油 $2\mathit{kg}$，然后又以额定功率行驶 $100s$的时间，将砂石从坡底运送到 $50m$高的坡顶施工现场 $(g=10N/\mathit{kg})$，求：

（1） $2\mathit{kg}$的汽油完全燃烧放出多少热量？（汽油的热值取 $4.5\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

（2）汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少？

（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？

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，台秤上放一个盛水的烧杯，一个弹簧测力计吊着一个金属块且金属块刚好完全浸没在水中。现将金属块从水中匀速提起直至刚离开水面的过程中，下列说法错误的是 $($　　 $)$

A．烧杯底部的压强逐渐减小

B．弹簧测力计的示数逐渐变大

C．弹簧测力计对金属块拉力的功率增大

D．台秤的示数逐渐增大

如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12m，同时物体A被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J，下列说法中正确的是（　　）

A．	动滑轮所受的重力为100N
B．	物体A上升的速度是0.3m/s
C．	拉力F的功率是100W
D．	滑轮组的机械效率是90%

组合机械的斜面长 $4m$，高 $2m$，将重为 $100N$的物体从斜面的底端匀速拉到顶端，如图所示，需用的拉力为 $40N$，需要的时间是 $5s$。那么，将物体从底部拉到顶部所做的有用功是　　 $J$，拉力做的总功的功率是　　 $W$。

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　　 $N$．

近日，我国新型战略核潜艇（如图所示）为保障国家安全，进行了战略巡航。下表是核潜艇的部分性能参数

水下排水量	11500吨	水下最大航速	36节
水面排水量	9000吨	水下巡航速度	20节
艇长	135米	最大潜深	350米
艇宽	13米	发电机最大功率	25000千瓦

求：

（1）核潜艇以水下最大航速行驶，到距离 $2700\mathit{km}$外的某海域执行任务所用的时间； $(1$节 $\approx 0.5m/s)$

（2）核潜艇在水面航行时受到的浮力；下潜到最大深度时受到水的压强； $\left(g=10N/\mathit{kg},{\rho }_{\mathit{海水}}=1.03\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$

（3）若核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，所受阻力与速度的关系如图乙所示，它的动力功率是多少？

绵泸高铁内自泸段即将建成通车，据了解泸州乘高铁经内江到成都大约需要 $84\mathit{min}$。其中泸州至内江约 $130\mathit{km}$，按照设计速度 $250\mathit{km}/h$运行，泸州到内江列车大约需要 　　 $h$。内江至成都约 $150\mathit{km}$，从泸州经内江到成都全程的平均速度约为 　　 $\mathit{km}/h$。某牵引力为 $9\times {10}^{4}N$的动车组在一段平直轨道上匀速行驶时速度为 $216\mathit{km}/h$，则该动车组的输出功率为 　　 $W$。

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。

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 　 　。

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

利用如图所示的滑轮组先后匀速提升重为 $200N$ 和 $150N$ 的物体。已知提升 $200N$ 的物体时，绳子自由端的拉力为 $125N$ ，拉力的功率为 $125W$ 。若两次物体上升的速度相同，不计摩擦和绳重，则提升重为 $150N$ 的物体时 $($ 　　 $)$

A．	机械效率为 $80\%$	B．	机械效率为 $75\%$
C．	拉力的功率为 $50W$	D．	拉力的功率为 $100W$

如图所示的滑轮组，动滑轮重 $3N$ ，物体 $A$ 在 $5s$ 内被匀速提升 $0.5m$ 的过程中，图中绳的拉力均沿竖直方向，滑轮组的机械效率为 $90\%$ ，不计绳重和摩擦，则在本次实验中 $($ 　　 $)$

A．	若提升更重的物体，滑轮组的机械效率降低
B．	物体 $A$ 的重力为 $27N$
C．	绳子自由端的拉力 $F$ 大小为 $8N$
D．	绳子自由端拉力的功率为 $3W$

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。

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” $)$。