2021年中考物理试题汇编:功和机械能(解析版)

2023年12月14日发(作者：长沙最正规的二手车市场)

2021年中考物理试题汇编：功和机械能

1、（2021·山东烟台·T10）如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（ ）

A．动能不变，重力势能不变，机械能不变

B．动能变大，重力势能变小，机械能不变

C．动能不变，重力势能交小，机械能变小

D．动能变小，重力势能变小，机械能变小

2021年5月天舟二号升空与天宫空间站顺利完成对接。2、（2021·内蒙古包头·T5）下列叙述正确的是（ ）

A．天舟二号在升空过程中机械能始终保持不变

B．天舟二号与天宫空间站对接后始终处于平衡状态

C．宇航员在天宫空间站内不能用声音交流

D．太阳能电池板将太阳能转化为电能，可供空间站使用

3、（2021·内蒙古包头·T3）关于排球运动中涉及的物理知识。下列说法正确的是（ ）

A．运动员发球时，手对球的力大于球对手的力

B．将球发出后，球在空中运动过程中手对球做功

C．排球被垫起后，向上运动过程中，速度减小，惯性不变

D．运动员大力扣球，排球落地后弹起的高度一定低于扣球点

4、（2021·内蒙古通辽·T8）为庆祝我国海军建军70周年，我国举行了盛大的海上阅兵仪式，集中展示了一大批新型潜艇、水面舰艇、作战机，彰显了我国海军强大的军事实力，下列说法正确的是（ ）

A．水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶，是为了避免相“吸”而发生碰撞

B．作战机在加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能不变

C．潜水艇在下潜过程中受到海水压强不变

D．当辽宁号航母舰上的舰载机起飞后，飞行员以他的座椅为参照物是运动的

5、（2021·内蒙古通辽·T7）下列关于科学研究方法的叙述：①研究磁场时引入“磁感线”，采用了模型

1

法；②探究导体电阻大小与导体长度的关系时，控制其它量相同，采用了类比法；③探究动能大小的影响因素时，通过木块被撞后移动的距离来比较动能大小，采用了转换法；④在经验事实的基础上，经过科学推理得出牛顿第一定律，采用了放大法，其中正确的是（ ）

A．①③ B．②③ C．①② D．②④

6、（2021·湖南张家界·T6）张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放，不考虑空气阻力，关于人在蹦极下降过程中的能量分析，下列选项中正确的是（ ）

A．弹性绳绷直前，人的重力势能减小，动能增大，机械能增大

B．弹性绳刚好绷直时，人的重力势能最小，动能最大

C．下降到最低点的过程中人的机械能守恒

D．下降到最低点时，人的重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大

7、（2021·湖北荆州·T6）2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆地球，实现了中国首次月球无人采样返回，嫦娥五号探测器如图所示。以下有关说法正确的是（ ）

A．携带的月球样品从月球到达地面后重力会变大

B．嫦娥五号探测器加速升空的过程中，其机械能不变

C．嫦娥五号在月球表面的惯性小于它在地面的惯性

D．在返回的过程中，携带的月球样品相对于返回器是运动的

8、（2021·黑龙齐齐哈尔·T5）日常生活中有很多现象都与我们学习过的物理知识有关。下列说法正确的是（ ）

A．自行车前后轮安装在滚动轴承上，可以增大摩擦

B．投掷出去的铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球做了功

C．短跑运动员在到达终点后不会立即停下来，是因为受到惯性的作用

D．高压锅是利用液体的沸点随液面上方气压增大而升高的原理工作的

9、（2021·黑龙江大庆·T9）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程（s）—时间（t）关系如图所示，下列正确的是（ ）

2

A．物体20s时的速度大于8s时的速度

B．0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力

C．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功

D．0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率

10、（2021·黑龙江大庆·T7）关于各图所涉及的物理现象及说明的问题，下列说法中不正确的是（ ）

．．．

A．图甲：筷子“断”为两截，说明光线从一种物质斜射入另一种物质时发生折射

B．图乙：小球向下摆动过程中速度变大，说明小球位置越低动能越大，机械能越大

C．图丙：红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈

D．图丁：向小船中间的水域冲水时，两小船相互靠近，说明液体流速越大的地方压强越小

11、（2021·广西贵港·T3）细心的同学发现贵港的很多山头都安装有如图所示的风力发电机。下列说法错误的是（ ）

A．风能是可再生能源

B．风力发电是把机械能转化为电能

C．风力发电机是根据电磁感应原理制成的

3

D．风力发电机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的

12、（2021·广西贵港·T1）2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是（ ）

A．火箭升空过程中机械能不变

B．火箭升空过程中机械能转化为内能

C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器

D．嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的

13、（2021·广东深圳·T13）深圳麒麟舞被列为非物质文化遗产，两个师傅拿着舞狮在表演，下列说法正确的是（ ）

A．静止时，人受的力是平衡力

B．物体的运动需要力来维持

C．人受到的重力和人受到的支持力是一对相互作用力

D．当狮子向上跃起时，人对舞狮头做功

14、（2021·甘肃兰州B卷·T7）飞机在林场上空某一高度喷洒农药时，水平匀速飞行，关于飞机的动能和势能变化下列说法中正确的是（ ）

A．动能减少，势能减少

C．动能增加，势能减少

B．动能减少，势能增加

D．动能不变，势能不变

15、（2021·广东深圳·T5）滑草是一项时尚的运动，以下说法正确的是（ ）

A．人行走时比脚站在草地上时，对草地压强更小

B．由于受到惯性的作用，滑行速度越来越大

C．越向下滑，重力势能越大

D．人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反

16、（2021·吉林长春·T11）某校举行足球比赛。在赛场上，球员用力将足球从地面踢向空中，说明力可以改变物体的______；足球加速下落过程中，重力势能转化为______和内能。

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17、（2021·四川攀枝花·T20）如图所示为游乐园过山车的轨道示意图，过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力______（选填“不”或“要”）做功，过山车重力势能______（选填“增加”、“减少”或“不变”）。

18、（2021·黑龙齐齐哈尔·T18）在水平地面上工人师傅沿水平方向推重300N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为100N，则在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率是___________W，8s~10s内木箱受到的摩擦力是___________N（忽略空气阻力）。

19、（2021·贵州安顺·T13）如图所示，斜面底端的挡板上固定一轻质弹簧，物块从A点由静止开始沿斜面自由下滑，最终在斜面上的B点保持静止。请比较这一过程物块重力做功W1和克服摩擦力做功W2的大小关系，并从能量转化的角度说明理由。（不计空气阻力）

20、（2021·贵州黔东南州·T15）如图所示为课本中的插图，图中工人用叉车将货物从一个地方搬运到另一个地方或把货物从地面提升到某一高度。请你结合叉车的部位和工作情景找出两个与物理知识相关的问题，并做出简要的回答，不得与示例重复。

示例：

5

问题：为什么叉车能把货物提起？

回答：力可以改变物体的运动状态。

（1）问题：______；回答：______。

（2）问题：______；回答：______。

21、（2021·广西贺州·T17）2021年，“天问一号”携带的“祝融号”火星车成功着陆在火星上，它是通过_______向我们传递信息的；“天问一号”在加速升空的过程中机械能增加_______（选填“增加”或“减少”）。

22、（2021·广东深圳·T19）深圳地铁岗厦北综合交通枢纽工程工地上，一线施工人员正在紧张忙碌，进行架桥机钢梁吊装等施工作业。（g取10N/kg）

（1）图2为图1中起重机的简图，请画出阻力F2的力臂l2；

（2）图3为架桥机的装置图，已知箱梁的质量为5×105kg，体积为200m3，架桥机滑轮组总拉力为4×105N，

自由端移动距离为25m，将箱梁提升1m。求：

①箱梁的密度；

②架桥机在此过程中的有用功；

③架桥机在此过程中的机械效率。

23、（2021·广西贺州·T26）随着科技的发展，低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天，小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的，电瓶车的牵引力恒为100N，从家到学校的路程是1.5km，用时5min。求：

（1）电瓶车行驶的速度是多少m/s；

（2）电瓶车受到地面的摩擦力；

（3）电瓶车牵引力的功率。

24、（2021·广西贵港·T26）已知大山同学的质量为60kg，每只鞋底与地面的接触面积为0.015m2。大山在10s内用20N的水平拉力拉重为100N的物体沿拉力方向在水平地面上匀速前进了13m。（g取10N/kg）求：

（1）物体受到摩擦力的大小；

6

（2）大山前进的速度；

（3）拉力做功的功率；

（4）大山在水平地面上立正时对地面的压强。

25、（2021·黑龙江大庆·T19）某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶，行驶600s汽车发动机产生的牵引力所做的功为3?107J，消耗汽油1kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取。针对这一过程，求：

q?5?107J/kg，g?10N/kg）（1）汽车行驶的路程；

（2）汽车受到的阻力；

（3）汽车发动机的效率。

26、（2021·湖北荆州·T21）体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小EK=计空气阻力，g=10N/kg，则：

（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达至的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是______；

1mv2，重力势能大小Ep=mgh不22v2sin?cos?（2）若足球的射程x与抛出速度、抛射角?之间满足公式x?，当足球以20m/s的速度且与g水平方向成45°角被踢出，足球的射程是______

；

（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以102m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是______m。（小数点后保留2位数字）

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27、（2021·湖北荆州·T22）经过三年的紧张施工建设，荆州复兴大道主线于2020年12月31日贯通，如图甲，为荆州市居民出行带来极大的方便。图乙为复兴大道高架桥的部分路段示意图，水平路面AB长400m、斜坡BC长200m、坡高CD高4m。总质量m为1.5t的小汽车，每个轮胎与水平路面接触面积为0.1m，当它以大小不变的速度v通过AB段和BC段，共用时36s；小汽车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是g=10N/kg。车总重的0.01倍，小汽车通过AB段时，牵引力的功率为P1，通过BC段时，牵引力的功率为P2，求：

（1）小汽车静止在水平地面时对地面的压强p是多大?

（2）小汽车的速度v是多少km/h?

（3）小汽车通过AB段时，牵引力的功率P1是多少?

（4）小汽车牵引力的功率P1与P2之比是多少?

28、（2021·吉林长春·T21）某超市使用的一款售货机器人，在100N的牵引力作用下，水平匀速直线运动4m所用时间为10s。求：

（1）机器人运动的速度。

（2）机器人匀速直线运动时牵引力的功率。

29、（2021·内蒙古通辽·T24）抗击新冠肺炎疫情期间，某市救护车转运患者集中隔离治疗，该车配置了负压装置，负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以60kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶36km，用时30min。

请解答下列问题：

（1）救护车匀速行驶36km牵引力做的功；

（2）救护车所受的阻力；

（3）按照卫生标准，负压仓内外气压差应为10~38Pa之间。经测量发现，该负压仓0.9m2的面积上内外气体压力差为18N，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。

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1、【答案】C

【解析】

跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能变小；机械能等于动能与势能之和，则机械能变小。

故选C。

2、【答案】D

【解析】

A．天舟二号升空过程中，速度和高度都增大，那么动能和重力势能都增大，所以机械能增大，故A错误；

B．对接后，天舟二号和天宫空间站一起做曲线运动，不是处于平衡状态，故B错误；

C．空间站内有空气，可以有声音交流，故C错误；

D．太阳能电池板可将太阳能转化为电能，为空间站供电，故D正确。

故选D。

3、【答案】C

【解析】

A．运动员发球时，手对球的力等于球对手的力，故A错误；

B．将球发出后，球在空中运动过程中，手对球没有力的作用，故手对球不做功，故B错误；

C．排球被垫起后，向上运动过程中，动能转化为重力势能，故速度减小，而惯性与速度无关，故惯性不变，故C正确；

D．运动员大力扣球，排球落地后弹起的高度不一定低于扣球点，因为用力向下扣，给球一个向下的初速度，动能和重力势能最后全部转化为重力势能，故高度变得更高，故D错误。

故选C。

4、【答案】A

【解析】

A．水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶，并排行驶时舰艇间空气的流速加快，压强较小，在大气压的作用下，舰艇会发生碰撞，故A正确；

B．作战机在加速升空过程中，质量不变，速度变大，高度变高，动能变大，重力势能变大，机械能变大，故B错误；

C．由

p??gh

9

得，潜水艇在下潜过程中深度变深，受到海水压强大，故C错误；

D．当辽宁号航母舰上的舰载机起飞后，飞行员以他的座椅为参照物，飞行员与座椅的相对位置没有发生改变，故飞行员以他的座椅为参照物是静止的，故D错误。

故选A。

5、【答案】A

【解析】

①磁感线不是客观存在的，村研究磁场时引入“磁感线”，采用了模型法；②探究导体电阻大小与导体长度的关系时，控制其它量相同，采用了控制变量法；③探究动能大小的影响因素时，通过木块被撞后移动的距离来转换出动能的大小，采用了转换法；④在经验事实的基础上，经过科学推理得出牛顿第一定律，采用了推理法。故正确的有①③。

故选A。

6、【答案】D

【解析】

A．弹性绳绷直前，人在重力的作用下向下做加速运动，人的质量不变，高度变小，人的重力势能减小，人的质量不变，速度变大，动能增大，不计空气阻力，人的机械能是守恒的，保持不变，故A错误；

B．弹性绳刚好绷直时，人继续向下运动，人的重力大于弹性绳的弹力，向下做加速运动当弹力等于人的重力时，速度最大，动能最大，故B错误；

C．下降到最低点的过程中，人的机械能转化为弹性绳的弹性势能，所以人的机械能不守恒，故C错误；

D．下降到最低点时，高度最小，所以人的重力势能最小，此时弹性绳发生的形变程度最大，弹性绳的弹性势能最大，故D正确。

故选D。

7、【答案】A

【解析】

A．月球的引力常数的值是地球的六分之一，携带的月球样品从月球到达地面后质量不变，根据G?mg

，重力会变大，故A正确；

B．嫦娥五号探测器加速升空的过程中，动能、重力势能都变大，其机械能变大，故B错误；

C．惯性的大小只有质量大小来决定，嫦娥五号在月球表面与它在地面的质量不变，故它的惯性大小不变，故C错误；

D．在返回的过程中，携带的月球样品相对于返回器的位置不发生变化，样品是静止的，故D错误。

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故选A。

8、【答案】D

【解析】

A．自行车前后轮的滚动轴承能将滑动摩擦变成滚动摩擦，从而减小摩擦，故A错误；

B．在空中飞行的铅球，已经离开手，不再受到运动员的作用力，所以此过程运动员对铅球没做功，故B错误；

C．到达终点，运动员不会立即停下，是因为运动员具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能受到惯性的作用，故C错误；

D．高压锅因为密封性好，沸腾时锅内气压增大，沸点随着气压的增大而升高，故D正确。

故选D。

9、【答案】C

【解析】

A．由图，12~24s斜率小于0~12s，斜率越大速度越大，故物体20s时的速度小于8s时的速度，故A错误；

B．两段都是匀速直线运动，拉力等于摩擦力，因为压力和粗糙程度没变，所以摩擦力没变，拉力相同，故B错误；

C．0~12s运动距离6m，12~24s运动距离2m，因为拉力相同，根据W=Fs，0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，故C正确；

D．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，时间相同，根据P?拉力做功的功率，故D错误。

故选C。

10、【答案】B

【解析】

A．筷子“断”为两截，是光从水射向空气发生折射，故A正确，不符合题意；

B．因为存在空气阻力，要克服阻力做功，所以机械能要减小，故B错误，符合题意；

C．红墨水在热水中扩散得快，因为温度高分子运动剧烈，故C正确，不符合题意；

D．向小船中间的水域冲水时，中间流速大压强小，小船在外界大气压作用下靠近，故D正确，不符合题意。

故选B。

11、【答案】D

【解析】

11

W0~12s拉力做功的功率大于12s~24s，tA．风能是可再生能源，能从自然界源源不断的获得，故A正确，不符合题意；

B．风力发电过程，消耗机械能而产生电能，是将机械能转化为电能的过程，故B正确，不符合题意；

CD．发电机的工作原理是电磁感应，工作时把机械能转化为电能，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。

故选D。

12、【答案】C

【解析】

A．火箭升空过程中，速度变大，重力势能变大，故机械能变大，故A错误；

B．火箭升空过程中，燃料的内能转化机械能，故B错误；

C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器，故C正确；

D．嫦娥五号任务轨道器是通过电磁波来控制返回器的，超声波并不能在真空中传播，故D错误。

故选C。

13、【答案】AD

【解析】

A．受平衡力的物体保持静止或匀速直线运动，故A正确；

B．所有的物体都具有惯性，物体的运动不需要力来维持，故B错误；

C．在力的相互作用中，物体是施力物体的同时也是受力物体，人受到的重力和人受到的支持力作用在同一物体上，所以不是一对相互作用力，故C错误；

D．人给狮子向上的力的作用使狮子向上跃起时，人对舞狮头做功，故D正确。

故选AD。

14、【答案】A

【解析】

当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，其质量在不断减小，高度和速度不变，因此，由动能和重力势能的影响因素可知，其动能和重力势能均减小。

故选A。

15、【答案】D

【解析】

A．人行走时比脚站在草地上时，压力不变，受力面积减小，对草地压强更大，故A错误；

B．惯性是物体的一种属性，惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟速度大小无关，惯性不是力，不能说受

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到惯性的作用，故B错误；

C．越向下滑，质量不变，高度减小，重力势能越小，故C错误；

D．滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动方向相反，人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反，故D正确。

故选D。

16、【答案】运动状态

动能

【解析】

[1]足球被踢出后，足球的运动方向和速度都发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态。

[2]足球加速下落过程中，质量不变，高度减小，速度增加，重力势能减少，动能增加，部分重力势能转化为动能，与空气摩擦，内能增加，部分重力势能转化为内能。

17、【答案】不

减小

【解析】

[1]过山车从高处加速滑下的过程中，受到的支持力的方向和运动方向垂直，没有在支持力的方向上通过距离，所以支持力不做功。

[2]过山车从高处加速滑下的过程中，质量不变，高度减小，所以重力势能减小。

18、【答案】100

100

【解析】

[1]由图示知，4s~8s内，木箱的速度保持不变，为1m/s，则在这段时间内，木箱受到的推力的功率

P=Fv=100N×1m/s=100W

[2]4s~8s内，木箱所做的是匀速，所受的摩擦力等于拉力，即

f=F=100N

而8s~10s内，木箱做减速运动，但木箱对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则所受的摩擦力与4s~8s内的相同，为100N。

19、【答案】见解析

【解析】

不计空气阻力，说明机械能守恒，W1>W2，物块通过重力做功（W1），将物体的重力势能最终转化为克服摩擦力做功（W2）产生的内能和克服弹簧弹力做功产生的弹性势能，所以W1>W2。

20、【答案】叉车把货物从地面提升到某一高度，叉车对货物做功了吗

做功了，有力作用在物体上，在力的方向上且移动了距离

货物的重力势能增加了吗

增加了，因为质量不变，高度增加，货物的重力势能增加

13

【解析】

（1）[1][2]对物体做功的两个必要因素一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动距离。工人用叉车把货物从地面提升到某一高度，物体受到力的作用，物体也移动了距离，所以提出的问题是：叉车把货物从地面提升到某一高度，叉车对货物做功了吗？回答：做功了，有力作用在物体上，在力的方向上且移动了距离。

（2）[3][4]重力势能的大小与质量和高度有关。把货物从地面提升到某一高度，所以提出的问题:货物的重力势能增加了吗？回答：增加了，因为质量不变，高度增加，货物的重力势能增加。

21、【答案】电磁波

增加

【解析】

[1]太空没有空气，信息传递通过电磁波传输到地球上。

[2]“天问一号”在加速升空的过程中，质量不变，高度增大，速度增大，重力势能和动能均增大，故机械能增加。

22、【答案】（1）；（2）①2.5×103kg/m3；②.5×106J；③50%

【解析】

解：（1）力臂是支点到力的作用线之间的距离，如下图所示

（2）箱梁的密度

m5?105kg33

???=2.5?10kg/m3V200m箱梁的重力

G?mg?5?105kg?10N/kg=5?106N

架桥机在此过程中的有用功

W?Gh=5?106N?1m=5?106J

14

架桥机在此过程中的总功

W总?Fs=4?105N?25m=1?107J

架桥机在此过程中的机械效率

6W5?10J???10000=?10000=5000

7W总1?10J答：（1）见解析；

（2）①箱梁的密度为2.5×103kg/m3；

②架桥机在此过程中的有用功为5×106J；

③架桥机在此过程中的机械效率为50%。

23、【答案】（1）5m/s；（2）100N；（3）500W

【解析】

解：（1）电瓶车的速度

v?S1.5km1500m???5m/s

t5min300s（2）因为电瓶车匀速行驶，由二力平衡可知，电瓶车受到地面的摩擦力

f?F车=100N

（3）因为电瓶车匀速行驶，电瓶车牵引力的功率

P?F车?v?100N?5m/s?500W

答：（1）电瓶车行驶的速度是5m/s；

（2）电瓶车受到地面的摩擦力100N；

（3）电瓶车牵引力的功率500W。

24、【答案】（1）20N；（2）1.3m/s；（3）26W；（4）20000Pa

【解析】

解：（1）水平拉力拉重为100N的物体沿拉力方向在水平地面上匀速前进，物体处于平衡态，在水平路面上受到了拉力和摩擦力，故摩擦力和拉力是平衡力，故摩擦力的大小为20N。

（2）大山前进的速度

v?（3）拉力做功的功率

s13m==1.3m/s

t10s15

P?WFs=?Fv=20N?1.3m/s=26W

tt（4）大山在水平地面上立正时对地面的压强

p?答：（1）摩擦力的大小为20N；

（2）大山前进的速度大山1.3m/s；

（3）拉力做功的功率26W；

F60kg?10N/kg=?20000Pa

2S0.015m?2（4）大山在水平地面上立正时对地面的压强20000Pa。

25、【答案】（1）1.5?104m；（2）2?103N；（3）60％

【解析】

解：（1）汽车行驶的路程

s?vt?25m/s?600s=1.5?104m

（2）汽车匀速行驶，受到的阻力和牵引力大小相等。由W?Fs可知

W3?107Jf?F???2?103N

4s1.5?10m（3）汽油完全燃烧放出的热量

Q=mq?1kg?5?107J/kg=5?107J

汽车发动机的效率

W3?107J?===60％

7Q5?10J答：（1）汽车行驶的路程为1.5?104m；

（2）汽车受到的阻力为2?103N；

（3）汽车发动机的效率为60％。

26、【答案】100J

40 3.33

【解析】

（1）[1]不计空气阻力，那么机械能守恒，在最低处所具有的机械能为120J，在最高点处的机械能仍然为120J，则此时具有的重力势能为

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Ep?mgh=0.4kg?10N/kg?5m=20J

故最高点的动能为

Ek?E总?Ep=120J-20J=100J

（2）[2]

足球的射程是

x?2vsin?cos?=g22??20m/s??10N/kg222?22?40m

（3）[3]

若足球在地面以102m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，则水平速度为10m/s，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，水平面的速度仍为10m/s，则速度的大小为220m/s

，则此时的动能为

311?20?Ek?mv2=?0.4kg??m/s?=26.67J

22?3?在水平地面时，机械能为

2121Ek?mv=?0.4kg?102m/s=40J

22??故此时的重力势能为

Ep?E总?Ek=40J-26.67J=13.33J

此时足球距地面的高度是

h=足球距地面的高度是3.33m。

Epmg?13.33J?3.33m

0.4kg?10N/kg27、【答案】（1）3.75?104Pa；（2）60km/h；（3）2500W；（4）【解析】

解：（1）小汽车静止在水平地面时对地面的压力

1

3F=G=mg=1.5?103kg?10N/kg=1.5?104N

已知轮胎与水平路面总接触面积S=0.4m2，公交车静止在水平地面时对地面的压强

F1.5?104N4p???3.75?10Pa

2S0.4m

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（2）小汽车的速度v是

v?s1+s2400m?200m50??m/s?60km/h

t36s3（3）小汽车通过AB段时，牵引力

FAB?f?0.01G?0.01?1.5?104N?150N

小汽车通过AB段时，牵引力的功率P1

P1?FABv?150N?600m?2500W

36s（）通过BC段时，小汽车克服重力和摩擦了做功，BC段的摩擦力

fBC?0.01G?0.01?1.5?104N?150N

通过BC段时，小汽车用的时间为12s，通过BC段时，牵引力的功率为P2等于重力做功的功率与阻力做功的功率之和

P2?fv?Gv??150N?小汽车牵引力的功率P1与P2之比

200m4m?1.5?104N??7500W

12s12sP2500W11??

P27500W3答：（1）小汽车静止在水平地面时对地面的压强p是3.75?104Pa；

（2）小汽车的速度v是60km/h；

（3）小汽车通过AB段时，牵引力的功率P1是2500W；

1（4）小汽车牵引力的功率P1与P2之比是3。

28、【答案】（1）0.4m/s；（2）40W

【解析】

解：（1）机器人运动的速度

v?（2）机器人匀速直线运动时牵引力的功率

s4m??0.4m/s

t10sP?Fv?100N?0.4m/s?40W

答：（1）机器人运动的速度为0.4m/s；

（2）机器人匀速直线运动时牵引力的功率为40W。

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29、【答案】（1）1.08×108J；（2）3×103N；（3）符合标准

【解析】

解：（1）救护车匀速行驶36km牵引力做的功

W?Pt?60?103W?30?60s=1.08?108J

（2）汽车匀速行驶，救护车所受的阻力

W1.08?108J3f?F??=3?10N

3s36?10m（3）负压仓内外气压差为

p?故负压仓内外气压差符合标准。

F18N?=20Pa

S0.9m2答：（1）救护车匀速行驶36km牵引力做的功为1.08×108J；

（2）救护车所受的阻力为3×103N；

（3）负压仓内外气压差符合标准。

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