初中物理功率的计算试题

高速公路已广泛应用 $\mathit{ETC}$收费系统，这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。如图是某高速公路入口处的 $\mathit{ETC}$通道示意图。现有一辆总质量 $M=1500\mathit{kg}$的汽车，在进入 $\mathit{ETC}$收费岛区域前 $s_1=50m$处开始减速，经 $t_1=4s$后运动至 $\mathit{ETC}$收费岛（图中阴影区域）边界，然后再经 $t_2=6s$匀速通过 $\mathit{ETC}$收费岛，其长 $s_2=36m$。不计车长，取 $g=10N/\mathit{kg}$。

（1）求汽车的重力大小；

（2）求汽车从减速开始到离开 $\mathit{ETC}$收费岛全过程的平均速度大小；

（3）若汽车在 $\mathit{ETC}$收费岛匀速行驶所受阻力为车重力的0.2倍，求汽车通过 $\mathit{ETC}$收费岛牵引力所做的功和功率。

如图所示，放在水平桌面上的正方体物块 $A$的密度为 $2.5\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，边长为 $0.2m$；物体 $B$所受的重力为 $18N$，用水平向左的拉力 $F$匀速拉动物块 $A$，使物体 $B$在 $2s$内竖直向上移动了 $0.4m$。物块 $A$受到的摩擦力为它的重力的0.1倍，动滑轮所受重力为 $4N$，不计绳重及滑轮的摩擦， $g=10N/\mathit{kg}$。求：

（1）物块 $A$的质量；

（2）物体 $A$对桌面的压强；

（3）利用动滑轮提升物体 $B$的机械效率；

（4）拉力 $F$的功率。

如图所示，在滑轮组的作用下，重为 $300N$的 $A$物体以 $0.2m/s$的速度匀速上升，动滑轮重为 $60N$，不计绳重和摩擦。则绳子自由端的拉力 $F=$　　 $N$，拉力 $F$的做功功率 $P=$　　 $W$。

如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在 $10s$内被提升了 $2m$，物体所受重力 $G=720N$，人对绳子水平向右的拉力 $F=300N$．求：

（1）物体上升的速度；

（2）人匀速拉动绳子的功率；

（3）人拉起货物时的机械效率。

如图所示，通过滑轮组提升重 $100N$的物体，在 $4s$内物体提升了 $1m$，不计机械自重及摩擦阻力， $g$取 $10N/\mathit{kg}$，则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．绳的拉力是 $60N$B．拉力的功率是 $20W$

C．拉力所做的功为 $120J$D．绳子自由端向下移动了 $2m$

某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，工人对绳的拉力 $F$为 $400N$，并能用 $10s$的时间将 $96\mathit{kg}$的重物匀速提升 $2m$，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，取 $g=10N/\mathit{kg})$

如图甲是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度 $v=0.2m/s$向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力 $F$随时间 $t$变化的图象。设 $t=0$时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。求：

（1）重物露出水面前，汽车拉重物的功率；

（2）湖水的深度；（整个过程中，湖水深度不变）

（3）圆柱形重物的密度。

如图所示，用 $20N$的水平拉力 $F$拉滑轮，可以使重 $15N$的物体 $A$以 $0.2m/s$的速度在水平地面上匀速运动，物体 $B$重 $8N$，弹簧测力计的示数为 $3N$且保持不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮的摩擦，则下列说法中正确的是 $($　　 $)$

A．地面受到的摩擦力为 $10N$

B．滑轮移动的速度为 $0.4m/s$

C．在 $2s$内绳子对物体 $A$所做的功为 $4J$

D．水平拉力 $F$ 的功率为 $4W$

如图所示，小王通过滑轮组向高处提升重 $210N$的物体，动滑轮重 $10N$，定滑轮重 $15N$，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。 $8s$内物体匀速上升 $4m$，则该 $8s$内 $($　　 $)$

A．小王做的有用功为 $840J$B．小王做的额外功为 $100J$

C．小王做功的功率为 $110W$D．小王对绳子的拉力为 $70N$

工人利用如图所示的滑轮组从 $2m$深的枯井中提升重物，所用的拉力为 $250N$，物体在 $5s$内匀速从井底全部上升到井口。（不计绳重和各处摩擦）求：

（1）绳子自由端移动的速度

（2）拉力的功率；

（3）若滑轮组的机械效率为 $80\%$，求所提升物体的重力大小。

用如图所示的滑轮组，将重为 $16N$的物体以 $0.2m/s$的速度匀速提升，滑轮组的机械效率为 $80\%$，若不计绳重及摩擦，拉力 $F$为　　 $N$，拉力的功率为　　 $W$，动滑轮的重力为　　 $N$。

如图所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的 $s-t$图象分别是图乙中的图线①②，两次对应的弹簧测力计示数分别为 $F_1$、 $F_2$，两次拉力的功率分别为 $P_1$、 $P_2$，则 $F_1$　　 $F_2$， $P_1$　　 $P_2$（均选填“ $<$”、“ $=$”、或“ $>$” $)$

如图所示，木板 $A$放在一水平面上，用 $10N$的水平拉力 $F$拉滑轮，使足够长的木板 $A$以 $0.2m/s$的速度在水平地面上匀速运动，与物块 $B$相连的弹簧测力计的示数为 $3N$，若不计滑轮重，弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．木板 $A$与地的摩擦力为 $2N$

B．滑轮向右移动的速度为 $0.2m/s$

C．物块 $B$受到的摩擦力为 $3N$，方向水平向左

D．绳子拉木板 $A$的功率为 $0.6W$

2015年4月16日，我国首创的 $30s$级闪充电车在宁波正式下线。这种电动汽车采用超级电容作为电能存储设备（电源），这种超级电容具有安全环保，反复充放电，使用寿命长等特点。充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如表所示。则：

物理 量	充电时的输入电压	电容存储设备的额定输出电压	电容存储设备的额定输出功率	每次充满 时的能量	每次充满的时间	每次充满电正常行驶的距离
数据	$380V$	$700V$	$92\mathit{kw}$	$1.8\times {10}^{7}J$	$30s$	$5\mathit{km}$

（1）充电桩为电动汽车充电时的输出功率是多少？

（2）电容存储设备正常工作时的电流多大？

（3）如果电价按0.4元 $/(\mathit{kW}\cdot h)$计费，那么，电动汽车每行驶 $1\mathit{km}$需要花费多少钱？

如图所示，分别用图甲、乙两种形式滑轮组合组合，把重为 $500N$的物体以 $0.5m/s$的速度匀速向上提起，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为　　 $N$，图乙中人所做有用功的功率为　　 $W$。