初中物理探究用电器的电功率实验计算题

2013年CYCC中国房车锦标赛分站赛于7月5日至7月7日在鄂尔多斯国际赛车场举行。某一型号的房车在一段平直公路上匀速行驶了56km，用时半小时，车的总质量为3×10³ kg，受到的阻力为车重的。求：
（1）该房车的行驶速度；
（2）该房车牵引力所做的功；
（3）已知这一过程消耗燃油1.5×10^-2 m³，则热机在这一过程中消耗的总能量
（假设燃油完全燃烧，燃油密度ρ为0.8×10³kg/m³，燃油热值q为4.5×10⁷J/kg）；
（4）若将该房车改装成纯电动汽车，则可使二氧化碳排放量，由每消耗1kg汽油排放2.2kg二氧化碳降为零。已知改装后的房车每行驶一百公里能耗为160kW·h，则该房车的效率。

已知斜面倾角为30°，斜面高为2m。小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为300N，绳重不计。求：

（1）小兵对木箱做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）斜面对物体施加的摩擦力。

小华参加体育中考的跳绳考试时，她在1min内连续跳了150次，获得跳绳项目的满分．已知小华的质量为45kg，每只鞋底与地面的接触面积为150cm²时，跳起时重心升高的平均高度为4cm。g取10N/kg。求：
（1）小华站在操场上等待时对地面的压强；
（2）小华跳一次所做的功；
（3）小华跳绳时的平均功率．

图是蓝鳍金枪鱼-21型自主式水下航行器的示意图，它是一种专业水下搜寻设备，在搜寻马航失联客机MH370的过程中发挥了较大的作用，航行器质量约为750kg，体积约为1m³，可潜入水下4500m深处，在配置声呐系统后能以较高的分辨率搜寻水下物体．（海水密度ρ_海水=1.03×10³kg/m³，g=10N/kg）求：

（1）航行器下潜至水下3000m深处时，所受海水的压强和浮力；
（2）航行器停留在水下3000m深处作业时，若遇故障发动机关闭，试分析判断航行器的浮沉情况；
（3）航行器完成水下3000m作业后返航，在它上浮2000m的过程中，海水浮力对航行器所做的功是多少．

一辆质量是3.5×10³kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力F是1×10³N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%。求：

（1）拉力F做的总功。
（2）有用功为多大？
（3）汽车受到的阻力大小。

如图是我国自主研发的战略重型运输机“运20”，能跻身全球十大运力最强运输机之列，它对于推进我国经济和国防现代化建设，应对抢险救灾，人道主义援助等紧急情况，具有重要意义。求:

（1）该机的最大速度约为700km/h，从我国广州到澳大利亚珀斯的距离大约为6160km，该机从广洲飞到珀斯至少需要多长时间?
（2）该机有14个轮子，每个轮子与地面的接触面积约为0.3m²，一次试飞时的总质量为2.1×10⁵kg，该机静止在水平跑道上时对地面的压强约为多少?该机从地面飞到l0000米高空时，克服重力所做的功约为多少?（g取10N/kg）

如图是某种升降电梯工作原理图，它由轿箱.配重.缆绳.滑轮和电动机等部件组成，连接轿箱的两根缆绳非常靠近，轿厢空载时的重量是3100N，配重的重量是3000N，某次电梯载货物的重量是1000N，当电梯匀速上升15m，所用的时间为10m，不计缆绳重力和一切摩擦阻力，在此运动过程中，求：

（1）轿箱的速度大小；
（2）配重重力对配重做的功；
（3）电动机的功率至少是多大。

我国“辽宁”号航空母舰满载时的排水量m=6.8×10⁷kg，它以54km/h的速度匀速航行，受到的阻力F=1.0×10⁷N，取海水密度ρ=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg，求：
（1）航行2h通过的路程；
（2）航母受到的浮力和排开海水的体积；
（3）航母航行2h推进力做的功．

一边长为10cm的正方体木块，从距离水平地面3m的高处由静止释放，空气阻力忽略不计，用压力传感器记录了从木块撞击地面开始到最后完全静止时的压力变化情况，并根据记录的数据绘制了压力随时间变化的关系图像，如图所示，（g取10N/kg）求：

（1）木块下落过程中，重力所做的功；
（2）木块对地面的最大压强；
（3）正方体木块的密度。

电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示。请通过计算回答：在某平直路段上，该型号的电动自行车以额定功率匀速行驶，在1 min内可以行驶420m，此过程中它受到的平均阻力为40N。

（1）电动自行车的行驶速度是多少？         （2）动力对自行车所做的功是多少？
（3）无刷电机消耗的电能多大？             （4）电动自行车的效率多大？

压路机是一种利用碾轮的碾压作用，使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为3×10⁴千克，发动机的额定功率为120千瓦，g取10牛/千克。求：

（1）如图所示该压路机在沥青路面辗压时，压路机对水平路面的压强为2×10⁵帕，压路机对水平路面的压力为多少牛？压路机与路面的接触面积为多少米²？（1分+2分）
（2）该压路机发动机正常工作，压路机在沥青路面上行驶500秒，发动机所做的功为多少焦？
（3）该压路机发动机正常工作，压路机在水平地面以4米/秒的速度匀速直线行驶，则压路机的牵引力为多少牛？压路机受到的阻力为多少牛？（2分+1分）

用如图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重及摩擦．

（1）当物重为150 N时，绳端所用的拉力是60 N，重物被匀速提高2m时，求拉力F所做的功是多少？
（2）此时机械效率是多少？
（3）当所吊重物变为300 N，完成上述过程，滑轮组的机械效率是多少？

在新农村建设中，小张要将沙子运到6m，高三楼施工处，用如图所示的滑轮组．已知：沙子重为500N，装沙的桶重80N，动滑轮重为20N，（g取10N/kg）求：

（1）小张做的有用功多大？
（2）不考虑绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率多大？
（3）实际工作中，绳重和摩擦不能忽略，现知道将500N的沙子运上三楼克服绳重和摩擦做的额外功为120J，则实际工作中的拉力多大？

如图所示，轻质木板OB可绕O点转动，OB长1m，细线AB能承受的最大拉力为60N，在C点放一重为50N的物体M，OC长10cm，此时木板在水平位置处于静止状态。现在物体M上再加一水平向右的拉力F，使物体M在木板上匀速向右移动，经过5s细线AB断裂。若F的大小为10N。求：

（1）物体M受到的滑动摩擦力；
（2）当AB断裂时M距O点的距离；
（3）5s内拉力做的功和拉力F的功率。

如图所示是一辆新型坦克，其质量为40t，发动机的额定功率为1000kW，每条履带与水平地面的接触面积为2m²。g取10N/kg，求：

（1）坦克的重力；
（2）坦克静止时对水平地面的压强；
（3）坦克以额定功率行驶10min，发动机所做的功。