初中物理探究用电器的电功率实验计算题

一辆小汽车，总重为1.2×10⁴N，四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m²，小汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的距离为100km，求：
（1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少。
（2）小汽车在这段路程中发动机所做的功。

潮汐能是一种可再生的清洁能源．潮汐发电是在海湾或有潮汐的河口建筑一座水坝，形成水库，如图所示，水坝下方有通道，内置水轮发电机组，无论涨潮或落潮，海水经过通道均可推动发电机组发电．有一所电站，发电机组在工作过程中能将20%的水能转化为电能，平均功率达到1.8×l0⁴kW．该电站在某次涨潮前水库的水量为l0⁶m³，涨潮后水库的水量为7×l0⁶m³，并达到最高水位20m．涨潮过程中水流经过通道的平均流量（单位时间内通过的水的体积）Q为3×l0⁶m³/h，海水密度为1.03×10³kg/m³，那么在这次涨潮中：

（1）水库底部所受水的压强最大是多少？
（2）水流推动发电机组持续发电多长时间？
（3）水流对发电机组做了多少功？

小军健身用的拉力器结构如图所示．他用250N的拉力向下拉动拉杆，使200N的配重块在 2s内匀速升高40cm．不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg．求：

（1）克服配重的重力所做的功；
（2）拉力做功的功率；
（3）此过程中拉力器的机械效率．

如图为我国自主研制的多功能坦克，它的质量为3.0×10⁴kg，每条履带着地面积为2m²，水平匀速行驶时所受阻力为自身重力的0.1倍（人重忽略不计）．某次执行任务时，它以72km/h的速度水平匀速行驶0.5h到达目的地．（g=10N/kg）求；

（1）坦克通过的路程．
（2）坦克牵引力所做功的功率．
（3）坦克在水平地面上静止时对地面的压强．

2014年我国将实现行政村“村村通公路”覆盖率达99.7%以上，怀化市政府在各地开展了“我的中国梦，我的新家园”的活动，其中推土机发挥了重要作用．某型号履带式推土机，其发动额定功率为120kW，质量为1.5×10⁴kg，每条履带与地面的接触面积为1.25m²，取g=10N/kg．求：
（1）推土机对水平地面的压强；
（2）当推土机以额定功率进行推土作业时，在平直的场地上以1.5m/s的速度匀速前进了15m，求推土机所做的功．

司机小王驾车到某城市执行任务，路程为300km。汽车油箱内装有30kg汽油在高速公路上匀速行驶时车受到的阻力是920N。汽油完全燃烧产生的内能有30％转化为机械能。(汽油的热值为4．6×10⁷J/kg)
求：
（1） 汽车到达目的地牵引力所做的功？  
（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。

电梯的简化模型如下图甲所示。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不变和减小的过程，这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图象如下图乙所示，这个过程用时1分钟。求在这个过程中：

（1）电梯上升的平均速度；
（2）拉力做的功；
（3）拉力做功的功率。

某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km．假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N．已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg．
求：（1）汽车到达目的地牵引力所做的功；
（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。

小明用如图所示的滑轮组，在10s钟内将质量为60kg的物体A匀速提升了2m。已知绳子自由端所用的拉力为200N。请计算出与此题相关的任意四个物理量（g取10N/kg）。

三班的赵力家有一辆质量为6×10³kg的四轮汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶，在行驶过程中受到的阻力等于车重的0．08倍,每个轮胎与地面的接触面积为0．05㎡,g取10N/kg，求：
（1）汽车在1min内通过的路程；
（2）汽车牵引力在1min内做的功；
（3）汽车在这1min内的功率？

小华用15N沿水平方向的力推着超市购物车在水平路面上前进了20m．购物车的质量为10kg（g取10N/kg）．求：
（1）购物车受到的重力；
（2）在此过程中，小华对购物车做的功．

如图所示，塔式起重机上的滑轮组将重为9.0×10³N的重物匀速吊起10m、作用在绳端的拉力为4.0×10³N．

（1）求提升重物做的有用功．
（2）求滑轮组的机械效率．
（3）若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.3倍，求动滑轮的重．

(8分)瑞瑞同学家住楼上，最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道过窄不方便搬运，于是瑞瑞建议采用如图所示的滑轮组，这样站在地上就可以把材料运上楼若某次搬运的材料重765N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为450N．求：

(1)请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图．
(2)用滑轮组提升材料时做的有用功是多少?
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
(4)随后，瑞瑞同学查阅了有关机械效率知识的资料，看到下表中的一组数据，请你找出这些机械设备效率的共同特点．  

(6分)小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上，热水器的水箱离地面高12 m现需要将初温为10℃、体积为80 L的水加热到60℃，g取10 N／kg，=4．2×J／(kg℃)，则：
(1)80 L水的质量是多少?这些水需要吸收多少热量?
(2)把这些水从地面输送到热水器水箱中，至少需对水做多少功?
(3)太阳能热水器是将太阳能转化为内能的装置．请说出太阳能有什么优点?

如图所示，斜面长S＝6m，高h＝2m．用沿斜面方向50N的推力F，在10s内将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到顶端．求：

(1)推力F的功率：
(2)运动过程中物体克服摩擦力所做的功：
(3)斜面的机械效率．