人教版中考物理专题专练-力学的综合计算(含压强、功、功率及效率)
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功、功率和机械能【知识梳理】1.功(W):物理学规定,若果物体受力且沿力的方向移动一定的距离,就说力对物体做了功。
做功包含的2个必要因素:作用在物体上的力;物体在这个力的方向上移动的距离。
2.功的计算:功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。
公式:W=Fs.(F–力,单位:N;s–在力的方向上移动的距离,单位:m)。
功的单位:焦耳(J)。
1J=1N·m。
3.功率(P):功与做功所用的时间之比。
公式:P=错误!未找到引用源。
Wt(W–功,单位:J;t–时间,单位:s)。
功率的国际单位:w。
其它单位:1W=1J/s;1kW=1000W;1MW=106W.4.功与功率的比较物理量定义符号计算公式国际单位常用单位反映的物理情景联系功力与物体沿力的方向移动距离的乘积W W=Fs J(焦耳) 1N.m=1J1kJ=1000J做功的多少P=W/t功率功与做功所用的时间之比P P=W/t W(瓦特) 1J/s=1w1kW=1000w1MW=106w做功的快慢5.机械能(1)动能:物体由于运动具有的能。
影响因素:物体的质量和运动速度。
当速度相同时,质量越大,动能越大;当质量相同时,速度越大,动能越大。
(2)重力势能:物体由于位置较高而具有的能。
影响因素:物体的质量和位置高度。
当位置一样时,质量越大,重力势能越大;当质量一定时,位置越高,重力势能越大。
(3)弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能。
弹性形变越厉害,弹性势能越大。
(4)能的相互转化:各种形式的能量之间可以相互转化。
【解题思路】1.判断物体是否做功:根据做功的两个必要因素去判断。
三种情形不做功:有力无沿力方向移动的距离;有距离,无力;力与距离的方向垂直。
2.功的计算:注意各物理量统一成国际单位。
注意力与相应的距离的对应关系。
3.功、功率的概念的比较:牢记功是指做功的多少,与做功的快慢无关;功率是指做功的快慢,与多少无关。
4.功和功率单位的区分:单位与公式相配套。
功、功率和机械效率的综合应用方法诠释(1)功、功率的常用计算公式:W=Fs,P=Wt,P=Fv。
(2)机械效率表达式为η=W有W总,三种简单机械的机械效率的计算:滑轮或滑轮组斜面竖直提升物体水平拉动物体η=W有W总=GhFs=GnF;不计绳重及摩擦, η=W有W总=GhGh+G动h=GG+G动η=W有W总=fs物Fs绳=fnFη=W有W总=GhFL=GhGh+fL1.某人将一箱书搬上楼,有两种方法:一是把所有的书一起搬上楼,二是先搬一部分上楼,再搬剩下的部分,假设他上楼的速度相同,则比较这两种方法搬书的功率和机械效率,下列说法中正确的是( )A.有用功相同,总功相同,机械效率相同B.有用功相同,总功相同,功率相同C.用方法一搬书时做功少,功率大,机械效率高D.用方法二搬书时做功多,功率大,机械效率高2.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做匀速直线运动,物体运动的路程-时间图象如图1所示,下列判断中正确的是( )图1A.物体10 s时的速度等于4 s时的速度B.0~6 s拉力对物体所做的功大于6~12 s拉力对物体所做的功C.0~6 s物体所受的拉力大于6~12 s物体所受的拉力D.0~6 s拉力对物体做功的功率小于6~12 s拉力对物体做功的功率3.[2019·荆门]如图2所示,用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦,提升物体A的过程滑轮组的机械效率较大,则下列判断中正确的是( )图2①物体A比物体B轻②提升物体A的拉力较大③提升物体A所做的额外功较少④提升物体A做的有用功较多A.只有①③B.只有②④C.只有②③D.只有①④4.[2019·孝感] (多选)如图3所示,用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组,分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度,不计绳重和摩擦,则( )图3A.甲、乙的拉力之比是3∶2B.甲、乙绳端的速度之比是1∶1C.甲、乙的拉力的功率之比是3∶2D.甲、乙的机械效率之比是1∶15.[2019·济宁]两个滑轮按图4所示的方式组合,用5 N的拉力F拉动绳端,使物体在5 s内水平向左匀速滑动1 m,物体与地面间的摩擦力为9 N。
2024年中考物理专题训练——功和功率的综合计算1.现有一辆小轿车发动机排气量为V L,最大功率为P kW,当该发动机以最大功率工作时,曲轴的转速为n r/min,汽油机工作时的最佳空燃比(即空气和燃油的质量比)为K:1,若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为ρkg/m3,汽油的热值为,q J/kg 请计算:这台发动机在最大功率时的热机效率。
2.如图所示,一块重为200N的质地均匀水泥杆AB放在水平地面上,杆长4m。
用始终与水泥杆垂直的拉力F将杆的一端缓慢抬起,杆围绕B点转动。
当水泥杆被抬起角度为30°时,用时100s。
水泥杆粗细忽略,忽略杆被抬起过程中摩擦的影响。
求:(1)水泥杆A端即将脱离地面时拉力F的大小;(2)拉力F做功的功率。
3.如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。
已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍,物体被匀速拉动的距离为1m。
当物体质量为2kg时,滑轮组的机械效率为50%,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。
(g取10N/kg)求:(1)物体质量为2kg时,在水平面上受到的滑动摩擦力;(2)动滑轮的重力;(3)物体质量为10kg,以0.1m/s的速度匀速运动时,拉力F的功率。
4.如图所示,当用滑轮组匀速提升重为500N的物体时,绳子自由端受到竖直向下F的拉力为300N.若物体被提升2m(不计摩擦和绳重)时,求:(1)绳子自由端的拉力所做的功;(2)滑轮组的机械效率;(3)若用此滑轮组以0.3m/s匀速提升重为800N的物体,则绳子自由端拉力的功率.5.发动机的效率是汽车的经济性能指标之一,厂家提供的某汽车出厂的单缸四冲程汽油机如图的部分参数如下:①基本数据:汽缸活塞面积为S cm2,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是L mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p Pa,飞轮转速为N r/min;①测试数据:汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶时,百公里耗油量为V0(L);①使用燃料:95#汽油热值为q0(J/kg )、密度为ρ0(kg/m3)请用以上参数推算出在测试条件下:(1)汽油机的功率为多少?(2)该汽车发动机的效率.6.如图所示为某新能源汽车测试,该汽车以甲醇为燃料.质量为1.8×103kg的轿车以1.2×104W的功率先以v1=20 m/s的速度匀速行驶一段水平路面,再以相同的功率沿与试卷第2页,共8页水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行.已知斜坡的机械效率为80%,甲醇燃烧值2.7×107J/kg,g=10 N/kg.试求:①水平路面对汽车的阻力的大小;①汽车爬坡时的牵引力和速度的大小;①设汽车的效率为45%,行驶坡路与平路的路程之比为1:9,该车每100 km理论上要燃烧甲醇的质量为多少?7.某记者报道:他在植物园内,看到一位老人伸手抱起一根长约3m,横切面积为0.1 m2的木头轻轻地举在头顶尽情玩耍,如图甲,该木头就是地球上最轻的木料——轻木,其密度为0.2g/cm3。
《力学综合题》一、计算题1.如图1所示,小明用弹簧测力计吊着一重为3.2N的实心圆柱体,将它竖直逐渐浸入水中,记下圆柱体下表面浸入水中的深度h和对应的浮力F浮,并画出F浮-h的图象(如图2所示),g取10N/kg。
求:(1)圆柱体的质量;(2)圆柱体浸入水中的深度h=10cm处,静止时弹簧测力计的示数;(3)圆柱体的密度。
2.如图所示,物体A是正方体金属块,边长是20cm,在拉力F的作用下物体A恰好做匀速直线运动.已知,每个滑轮重20N,金属块的密度ρ金=5×103kg/m3,物体A 运动时受到地面的阻力是物体重的0.3倍,在2s内被拖动5m,不计绳重及绳与滑轮、轮与轴之间的摩擦(g=10N/kg).试求:(1)物体A对地面的压强;(2)拉力F做功的功率;(3)该滑轮组的机械效率.(计算结果保留1位小数)3.近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱,如图所示,它采用站立式的驾驶方式,人通过身体的前倾、后仰实现驾驶,如表为某型号独轮电动车平衡车的部分数据,则:(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是多少?(2)质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶。
若所受阻力为总重力的0.2倍,此时该车受到的牵引力是多大?(g取10N/kg)(3)质量为50kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是多大?4.如图所示,一个瓶子里有不多的水,乌鸦喝不到水。
聪明的乌鸦想,如果衔很多的小石块填到瓶子里,水面上升就能喝到了水。
若瓶子的容积为500mL,内有0.2kg的水。
请你帮乌鸦计算:(1)瓶内水的体积是多少?(2)使水到达瓶口,要放入的石块质量是多少。
(石块密度为2.6×103kg/m3)5.如图所示,某工人重600N,站在水平面上,用100N的拉力向下匀速拉动绳子,提起一浸没在水中体积为1.2×10-2m3,重360N的物体。
(物体始终浸没在水中,且忽略水对物体的阻力,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10-2m2,工人没有拉动绳子时对地面的压强;(2)物体浸没在水中时受到的浮力;(3)提起物体时滑轮组的机械效率。
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】专题17 力学之综合计算力学综合计算是力学部分的重点,也是难点。
在中考中多以计算题为主,是中考的重点,也是难点。
常作为中考中的压轴题。
1.小洁家购买某型号的四轮汽车的质量为1.8t,每个轮子与地面的接触面积为20cm2.假期全家开车去某地旅游,下车时观察里程表确定汽车行驶225km,所用时间是2.5h,消耗汽油20L(假设汽油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为20kW.求:(1)汽车静止时对路面的压强.(2)汽车行驶的平均速度是多少?(3)汽车行驶过程的牵引力是多大?2.如图是某型号起重机从水中调起一重7.9t的钢锭,L1、L2分别为2m、6m。
(g取10N/kg,ρ钢=7.9×103kg /m3) 求:(1)钢锭全部浸在水中时受到的浮力是多大?(2)起重机将钢锭调离水面后,起重机的作用力F1是多大?(3)调离水面后钢锭又匀速上升了3m,这个过程中起重机做的功为3.95×105J,这时,起重机的机械效率是多少?3.张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上,图中每个滑轮等重,不计绳子重和摩擦。
如果所送货物重G从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断。
每次均匀速拉动绳子,且提升高度都为10m。
图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。
请根据有关信息完成以下问题:(1)每个滑轮的重是多少?(2)当货物重为1000N时,张强同学所做的总功为多少?(3)绳子能承受的最大拉力是多少?(4)当绳子的拉力最大时,滑轮组的机械效率是多少?4.如图所示,一根轻质木杆,A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。
当在B点加竖直向下的力F=30N作用时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时细线竖直。
已知OA=15cm,OB=5cm,OC=10cm,求:(1)重物对水平地面的压力;(2)在杠杆上找一点,在该点施加一个最小力,使重物对地面压力为0,在图中画出这个力并求出这个力的大小。
中考物理总复习《力学综合计算》专项练习题(带参考答案) 学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.我国承建的印尼高铁试运行成功,预计下月通车。
列车总质量为5×105kg。
列车停在水平轨道上,轨道的总受力面积为20m2。
车头上的雷达向正前方发出激光,3×10-7s后接收到障碍物反射回的激光信号。
(g=10N/kg)求:(1)障碍物与列车的距离;(2)列车的重力;(3)轨道所受压强。
2.港珠澳大桥是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程,如图所示.大桥全长55km,设计时速为100km/h.一辆总质量为1.8t的轿车若以设计时速匀速通过大桥全程.(1)求轿车匀速通过大桥全程所用的时间;(2)若轿车匀速直线通过大桥桥面5km,此时轿车受到的阻力为轿车总重的0.1倍.求牵引力做的功.3.如图所示,底面积不同的圆柱形轻质容器分别盛有质量为10千克的甲、乙两种液体,甲液体的体积为1.25×10-4米3,乙液体为水,两容器中液体深度分别为0.6米、0.5米。
①求甲液体的密度ρ甲;①求乙液体对容器底的压强p乙;①若分别从两容器中抽出高度均为h的液体后,使剩余液体对容器底的压强相等,求h的大小。
4.由于陆地上的资源被人类大量采集,变得越来越匮乏,人们又把眼光投向了海洋。
某海洋勘探船从某位置以最高速度30节匀速航行到预定海域用时1h(大约1节1海里/小时公里/小时);到达预定海域后,用声呐系统向海底垂直发射超声波,经过5s接收到1.85回波。
求:(1)此过程中海洋勘探船行驶的路程?(2)该处海洋的深度?(3)能否利用这种方法测量月球和地球的距离?为什么?5.一边长为10cm,密度为0.6g/m3的正方体木块,用细线置于容器的水中,如图所示,求:(1)木块所受的浮力大小?(2)细线的拉力大小?(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是多大?6.放在水平桌面上的玻璃杯,质量为0.2kg,与桌面的接触面积为2×10﹣3m2。
中考物理功、功率及机械效率计算专题(附答案)1.建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块,某工人将重500N 的砖块一次性匀速提升到离地面4m高的砌墙处,所用拉力为200N,时间为20s,这次提升砖块过程中:(1)工人做的有用功;(2)工人做功的功率;(3)滑轮组的机械效率;(4)不计绳重及摩擦,使用该滑轮组匀速提升重800N的砖块时所用的拉力.2.在农村常有家庭挖井取水,小明同学某次用如图甲所示的滑轮组提土时,将重为100N的土以0.25m/s的速度从井中匀速提升,此时拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示.求:(1)拉力的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)拉力的大小.3.用如图所示的滑轮组去拉物体A,已知A物质的密度是2×103kg/m3,底面积是0.3m2,重力为600N.物体A在F=100N 的拉力作用下,沿水平方向匀速前进了2m.(g取10N/kg)求:(1)物体A对水平地面的压强是多少?(2)物体A的体积是多大?(3)若该装置的机械效率为80%,物体A在水平方向上受到的阻力是多少4.如图所示,斜面长S=10m ,高h=4m .用沿斜面方向的推力F ,将一个重为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B .运动过程中物体克服摩擦力做了100J 的功.求:(1)运动过程中克服物体的重力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)推力F 的大小.5. 如图所示,小车在水平面上通过滑轮组提升重物.动滑轮重400N.与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N,小车的最大输出功率为15KW,水平地面上一物体A重1600N,与地面的接触面积为4m2.(不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦).请求(1)提升前,物体A对水平地面的压强.(2)滑轮组提升重物A时的机械效率.(3)若要使被提升重物以1m/s的速度匀速上升,整个装置工作过程中能提升重物的最大重力.6.工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g 取10N/kg.(1)若某次运送建材的质量为40kg,求此时的拉力是多少?(2)若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为200N,求拉力的功率;(3)当滑轮组的机械效率为60% 时,运送建材的重力是多大?7.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图.己知井深12m,物体重G=6×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍.求:(1)若汽车运动的速度为3m/s,将物体由井底拉至井口需要的时间;(2)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功;(3)滑轮组的机械效率(保留一位小数);(4)汽车牵引力的功率.1.:(1)W有用=Gh=500N×4m=2000J.(2)s=3×4m=12m,t=20s,W总=Fs=200N×12m=2400J,P===120W.(3)W有用=2000J,W总=2400J,η=×100%=×100%=83.3%,(4)由(3)知:W额外=W总-W有用=2400J-2000J=400J,由W额外=G动滑轮h得G动滑轮===100N.所以提升500N的重物时,G总=G动滑轮+800N=100N+800N=900N,因动滑轮上有3根绳子,所以F=G总=×900N=300N.2.40 62.5 803.(1)2×103.(2)0.03m3.(3)160N.4.(1)400J (2)80% (3)50N5.(1)400Pa;(2)80%.(3)14600N.6.(1)400N;(2)80W;(3)600N.7.(1)12s;(2)7.92×104J;(3)90.9%;(4)1.56×104W.。
中考物理力学计算题精选专题中考物理的力学计算题专题都有哪些呢?同学们要如何准备好的物理计算题练习呢?下面是为大家带来的关于中考物理力学的计算题精选专题,希望会给大家带来帮助。
中考物理力学计算题专题:一、压强、浮力1、小军体重500N,他的家距离学校2400 m,他骑自行车在水平路面上以4m/s的速度匀速直线行驶回校。
有关数据在下表中列出:求:1)行驶过程中,车对地面的压强是多大? 2)小军骑自行车上学一程至少要做多少功?2、小明在溢水杯中装满水(此时水面正好到溢水口),然后把木块轻轻地放入溢水杯中,有20×10-6m3的水排入量筒,木块漂浮在水面上。
(g=10N/kg,ρ求:(1)木块排开水的质量;(2)木块受到的浮力;(3)木块的体积。
1 木块=0.5×103kg/m3)3、某港口起吊体积为0.2m质量为500kg的密封货箱时不慎落入江中,打捞到货箱后,吊机用绳子将货箱从江底匀速向上提升,求:(g取10N/kg)(1)货箱未露出水面时,受到水的浮力是多大?此时绳子的拉力是多大?(2)货箱露出水面后,再匀速向上提升了10m,此过程中拉力做了多少功?(3)货箱被拉上来后放在岸上,已知箱与水平地面间的接触面为0.2m,求货箱对地面的压强为多少?4、如图是一圆柱形容器放在水平地面上,其底面积为200m (容器的厚度忽略不计),内有25cm高的水.求:(1)水对容器底的压强是多大?(2)若在水中放人一边长为0.1 m的正方体物块,使得容器对水平桌面的压强增加了300 Pa,则该物块的质量为多大?(3)该物块的密度是多少?中考物理力学计算题专题:二、功、功率1. 拉力5、建筑工地上,起重机在15s内把质量500kg的钢材匀速提升到3m高的地方,求:(1)钢材的重量是多少(g取10N/kg)?(2)起重机对钢材做的功是多少?(3)起重机对钢材做功的功率是多少?(4)如果起重机的机械效率是60%,起重机的电动机做了多少功?6、建筑工地上,水泥板质量为0.5t,起重机在20s内把它匀速提升到4m的高度,电动机做功为4104J,求:(1)起重机提升重物的功率是多少? (2)起重机的机械效率是多少?(取g=10N/kg)7、水桶内装有体积为1.9×10 m的饮用水,张力同学为班级的饮水机换水,他拉着水桶在水平地面上匀速前进了100米,然后匀速提起水桶放到1m高的饮水机上(水桶的质量不计)。
中考物理《功和功率的计算》专题训练(附含答案解析)1.2021年4月25印度尼西亚的一艘排水量1390吨的潜艇在海下300m处断裂,通过水下搜索发现了海面下850m处的失事潜艇。
应印方要求,我国派出排水量为7000吨的军舰协助施救。
为了安全打捞一块排水体积为20m3的残骸,须进行相关的数据分析。
假设残骸出水前以0.5m/s的速度向上做匀速直线运动,起重机的拉力1.5×106N。
已知海水密度为1.03×103kg/m3。
求:(1)此潜艇残骸在海底受到的浮力;(2)850m深处海水的压强;(3)残骸在海水中向上做匀速直线运动时起重机的功率。
2.某码头货运站使用如图甲所示起重装置,将集装箱吊装到船上,该集装箱的规格为长6m,宽2.5m,高2.5m,总质量为18t,吊装时需要提升3m。
如图乙为集装箱被提升过程中,高度随时间变化的图象(其中3~7s是匀速直线提升过程)。
g取10 N/kg,求:(1)该集装箱未起吊前对地面的压强;(2)整个提升过程中,集装箱的平均速度(结果保留小数点后两位):(3)匀速直线提升过程中,起重装置对集装箱做功的功率。
3.如图所示,一物质量1.5×103 kg 的货车通过如图滑轮组将一重物匀速提起,此时车受到的摩擦阻力的大小是车重的0.02 倍。
求:(1)货车受到的阻力是多大?(2)已知货物重1000N,不计绳重和滑轮间摩擦。
此时滑轮组的机械效率是80%。
车对滑轮组的拉力是多大?(3)已知重物上升的速度为0.5m/s时,货车提起重物时的功率是多大?4.新冠肺炎疫情暴发后,为防止疫情的蔓延和人群交叉感染,京东自主研发的智能配送机器人在武汉完成了智能配送的第一单;从仓库的仁和站出发,将医疗物资送到了武汉第九医院。
该智能配送机器人设计的最大速度是7.2km/h,空载质量是350kg,承载量可以达到250kg。
求:(1)若配送机器人以最大速度匀速行驶36km,需要多长时间;(2)若配送机器人的最大功率为2000W,求以最大速度匀速行驶时受到的牵引力;(3)本次配送,配送机器人做了多少功。
人教版中考物理复习专题专练—力学的综合计算(含压强、功、功率及效率)一、计算题1.某品牌家用汽车满载时的质量为1.15t,静止时车轮与水平地面的总接触面积为0.2m2,它在平直路面上匀速行驶36km,期间受到的阻力为车总重的0.1倍,汽车发动机的效率为40%,求:(1)汽车满载静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?(2)匀速行驶过程中牵引力所做的功是多少?(3)汽油的热值为q=4.6×107J/kg,这段时间内消耗汽油的质量是多少?2.如图所示是我国自行设计研制的大型水陆两栖飞机AG600全状态新构型灭火机,具备强大的灭火救援能力,是国家应急救援体系建设必备的重大航空装备。
若该飞机以288km/h 的速度水平匀速直线航行96km,消耗航空燃油1600kg,飞机发动机的功率为2.4×107W。
(航空燃油的热值为4×107J/kg)求:(1)飞机在水平航行过程中发动机做的功是多少?(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出多少热量?(3)发动机的效率是多少?3.如图所示是我国自主研发的无人驾驶电动运输车。
这辆车的质量为1440kg,轮胎与地面的总接触面积为0.12m2,充满电后可储存电能30kW·h,其中有80%的电能可转化为汽车的机械能。
某次该车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶,所受的阻力为800N。
(g取10N/kg,q燃油=4×107J/kg)求:(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?(2)该车充满电后在平直路面上匀速行驶时,可以行驶多少小时?(3)该车充满电后储存的电能相当于完全燃烧多少千克的燃油放出的热量?4.新能源汽车正逐步取代传统燃油车。
如图是一款无人驾驶智能电动车。
电动车静止在水平地面上,对地面的压强为1.2×105Pa,车胎与地面接触总面积为1000cm2,最高时速可达180km/h,此时车的功率为90kW。
(q汽油=4.6×107J/kg,g取10N/kg)。
求:(1)电动车的质量;(2)若电动车以最高时速在平直公路上进行测试,匀速行驶时所受的阻力;(3)在(2)的条件下,车的电动机效率为90%,匀速行驶4.6km,消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油所释放的能量。
5.为改善城市空气质量,很多城市用雾炮车洒水除尘。
如图为一台正在水平路面上洒水的雾炮车,车内水箱底部出水口面积为50cm2。
(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,柴油的热值取4.0×107J/kg)求:(1)洒水前水箱中水深1m,出水口所受压力;(2)洒水前雾炮车以10m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动,发动机的功率为80kW,此时雾炮车受到的阻力;(3)雾炮车以80kW的功率匀速行驶20min,若柴油机效率为40%,需要消耗柴油的质量。
6.如图所示,是最新一款无人驾驶汽车。
该车以20m/s的速度在一段平直的公路上的速行了8km,消耗汽油1.2kg。
汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中,求:(q汽油=4.5×107J/kg)(1)该汽车发动机做的有用功是多少?(2)该汽车的输出功率为多少(3)该汽车在以此速度行驶的过程中,受到的阻力多大?7.如图所示为一款以汽油机为动力的小型多功能田园翻地机。
其自重为60kg,静止在水平地面上时,与地接触面积为150cm2。
汽油机的输出功率为1kW,在水平地面上匀速翻地时的速度为1.8km/h,(取q汽油﹦4×107J/kg,g﹦10N/kg)求:(1)静止在水平地面上时,对地面的压强是多大?(2)匀速翻地时翻地机受到的阻力是多大?(3)若翻地工作时机汽油机的工作效率是25℅,翻地机每前进10km消耗多少kg汽油?8.现如今人们的生活越来越便捷,美食外卖成了时尚生活的标签。
如图是一个外卖小哥骑着一辆摩托车,正在送外卖的情景。
摩托车牵引力的功率为25kW。
他要把外卖从新玛特送到3km远的某住宅区,若整个行程以18km/h速度匀速行驶。
求:(1)他送外卖的过程需要多少分钟?(2)在这个过程中摩托车的牵引力做了多少焦耳的功?(3)若这个过程中摩托车消耗1kg汽油,则摩托车发动机的效率为多少?(q汽油=4.5×107J/kg,结果保留整数)9.如图所示是一辆满载防疫物资的货车,质量为30t,静止时对水平地面的压强为3×105Pa。
货车以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶9km,消耗柴油10kg,发动机的输出功率为225kW。
(g取10N/kg,柴油的热值q=4.0×107J/kg)求:(1)货车车轮与水平地面接触的总面积是多少?(2)货车受到的阻力是多少?(3)货车发动机的效率是多少?10.如图所示是我国国产某型号水陆两栖坦克,总质量是30t,每条履带着陆时面积是2m2,该坦克在水平地面匀速行驶时,所受阻力是自重的0.1倍。
(g取10N/kg,q柴油=4×107J/kg)。
求:(1)该坦克静止在水平地面时,对地面的压强是多少?(2)该坦克在水平地面上以54km/h的速度匀速行驶时,柴油发动机的功率多大?(3)该坦克在水平地面上匀速行驶时,若柴油发动机的效率是40%,则行驶10km消耗柴油的质量是多少?11.随着科技的发展,无人驾驶技术日趋成熟。
如图所示是利用5G网络实现远程驾驶的纯电动汽车,其质量为1.8t,车轮与路面接触的总面积为750cm2,该车在水平路面上匀速直线行驶12km,用时10min,这一过程中汽车发动机的功率恒为24kW。
(汽油热值q=4.5×107J/kg,g取10N/kg)求:(1)该车静止在水平路面上对路面的压强是多少?(2)在这过程中汽车受到的阻力是多少?(3)该车百公里消耗电能1.8×108J,若这些能量完全由燃烧汽油来获得,相当于完全燃烧汽油多少千克?12.最近几年我国大力发展新能源汽车。
一辆质量为1.68t的氢燃料新能源汽车行驶在一段斜坡路上,从坡底以18km/h的速度匀速行驶2min到达高为100m的坡顶,行驶过程中汽车的输出功率保持56kW不变。
求:(g取10N/kg,氢的热值为平 1.4×108J/kg)(1)汽车的牵引力是多大?(2)斜坡的机械效率是多大?(3)若汽车发动机的热机效率为50%,则全程共消耗多少克氢燃料?13.如图所示是一款工地常用的吊车,它的自重为8t,由柴油机提供动力,吊车轮胎与地面的总接触面积为5×103cm2,若该吊车将2t的货物,以1m/s的速度匀速提升到20m高处。
求:(g=10N/kg,柴油热值取4.0×107J/kg)(1)吊车吊起货物匀速上升时,对水平路面的压强;(2)吊车吊起货物过程中,对货物做功的功率;(3)吊车吊起货物时的效率为10%,完成这一工作消耗的柴油为多少kg?14.如图是国产最小排量的汽车,空车质量为0.9t。
若该车以108km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW。
(g=10N/kg)(1)若该车静止在水平路面上时,轮胎与路面接触的总面积为450cm2,车对水平路面的压强是多少?(2)该车以108km/h的速度水平匀速直线行驶时,所受阻力是多少?(3)若该车发动机的效率为40%,以60kW的输出功率行驶10min,消耗多少千克的汽油?(汽油的热值取4.0×107J/kg)15.如图所示是警察骑两轮电动平衡车在天安门广场巡逻的情景。
警用两轮电动平衡车的质量为40kg,每个车轮与水平地面的接触面积为30cm2,额定电压60V,最大电功率1200W。
(g取10N/kg,q汽油=4.6×107J/kg)求:(1)若车胎能承受的最大压强为4×105Pa,该车在水平地面时的最大载重质量是多少kg?(2)若该车以最大功率行驶时的速度为10m/s,所受到的阻力为96N,该电动平衡车的效率是多大?(3)若电动车以920W的电功率行驶10min所耗的电能全部由燃烧汽油来获得,则需要消耗多少千克汽油?16.新能源电气混合公交车已经在我市“登陆”。
如图所示,公交车满载时总质量为8t,输出功率为72kW(g取10N/kg,天然气的热值q=4×107J/m3)(1)公交车在10min内行驶了9km,求行驶的平均速度。
(2)满载的公交车静止在水平地面,对地面的压强是2×105Pa,求轮胎与地面接触面积。
(3)发动机的效率为40%,公交车匀速行驶10min,需要完全燃烧多少天然气。
17.如图是一款新型智能送餐机器人,空载质量30kg,轮子与地面接触总面积1cm2。
(g取10N/kg,汽油的执值取4×107J/kg)求:(1)机器人空载时对水平地面的压强是多少?(2)某次送餐过程中,机器人以0.8m/s的速度匀速直线移动,若它在运动过程中所受阻力为50N,则在1min内驱动力对机器人所做的功是多少?(3)如果做这些功用燃烧汽油来供给,完全燃烧放出内能转化机械能的效率为30%,则做这些功需要消耗多少汽油?18.如图所示的是草坪修剪机及相关说明书,它底盘刀具的动力靠汽油机提供。
若修剪机正常工作时,刀具每秒钟通过的距离为23m,匀速运动时受到的平均阻力为20N,在一次修剪过程中,所用时间为5000s,耗油2kg(g=10N/kg,q汽油=4.6×107J/kg)。
求:(1)使用前修剪机静止时对水平地面的压强;(2)修剪机克服阻力做功的功率;(3)汽油机的效率。
19.如图所示为天然气环保公交车。
该车自身质量为1.5t,满载乘客40人。
公交车发动机输出功率为150kW,最高车速为72km/h。
求:(1)若公交车满载乘客,每名乘客质量为50kg,公交车满载时车轮与地面的总接触面积700cm2。
公交车满载乘客静止在水平地面上对地面的压强是多少?(2)若公交车以最高车速匀速直线行驶,所受阻力是多?(3)若发动机工作效率为30%,5min消耗天然气的体积是多少?(天然气的热值为4×107J/m3)20.小东家的小汽车质量为1.2t,车轮与水平地面接触总面积为300cm2。
小丽家开车去旅游,若汽车以90km/h的速度在水平地面匀速直线行驶,发动机在这段时间内的功率为20kW。
(取q汽油﹦4.5×107J/kg,g取10N/kg)求:(1)汽车静止在水平地面上,对水平地面的压强。
(2)汽车此次行驶时,受到的阻力。
(3)此次共行驶15min,若汽油机的效率为25%,消耗汽油的质量。
21.为了保障学生人身安全,已有大批校车投入使用。
如图为某中学专用校车,其空车质量为4000kg,静止时轮胎与地面接触的总面积为0.2m2。