河北中考力学计算题专题

河北计算题专题训练河北中考训练

1．如图21所示，重为16N 的物体A 在拉力F 的作用下，5s 内匀速运动了0.5 m 。拉力F 做的功随时间变化的图像如图22所示。己知动滑轮重0.5 N ，物体A 在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f 为物重G 的0.5倍。 求：(1)拉力F 的功率。 (2）拉力F 大小。

(3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例。

2．小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图18中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N 的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W ，滑轮组的机械效率为75%。（忽略摩擦及绳重） 求：（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。

（2）若用此滑轮组提起小于3.6N 的重物时，其机械效率将如何改变？说明理由。

3．小明利用如图21所示的滑轮组将重为900N 的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力为360N ，绳子自由端移动的速度为0.3m ／s 。(己知每层楼高3m)

求：(1)小明所用的时间； (2)拉力的功率； (3)所做的额外功：

(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提 升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?

图18

4．汽车是我们熟悉的交通运输工具，一些运输单位为了降低运营成本肆意超载，造成路面损坏。某种型号运输车的部分参数如下表。求：

（1）若该车车厢内装有12m 3的沙子，请你通过计算回答，汽

车是否超载？此时汽车对水平路面的压强多大？

（ρ沙=2.5×103kg/m 3，g 取10N/kg ）

（2）已知沙场到建筑工地的距离为180km ，当该车满载时，以140kW 的功率正常行驶，能否在2h 内从沙场到达建筑工地？（汽车受到的阻力是车重的0.02倍）

5滑轮是我们日常生活和生产中经常使用的简单机械，使用滑轮 能给我们带来许多好处。

（1）请分析图14中的实验，说明图中滑轮的特点；

(2)小明按如图15所示的滑轮组实验时，用F=5N 的拉力在3s 内将重为12N 的物体匀速提高了10cm 。求：滑轮组的机械效率为多少，拉力F 的功率足多少？

6．如图17所示是TY160型履带式推土机．它的功率为120kW ，

质量为1.7×104kg ，每条履带与地面的接触面积为1.25m 2

． 求：（1）推土机对水平地面的压强；

（2）当推土机进行推土作业时，在平直的场地上以5.4km/h 的速度匀速前进了15m ，求推土机受到的阻力及推土机所做的功．（取g ＝10N/kg ）

初中物理计算题提高训练——功率和机械效率

1、（2011·重庆）2011年5月22日，世界内河上最豪华的邮轮——“长江黄金l

号”在重庆朝天门下水首航。如图所示，一架重力为9×l04

N 的直升飞机在20s 内竖直下降10m ，最后停在邮轮的停机坪上。求：

（1）飞机竖直下降20s 内的平均速度；

（2）（2）飞机竖直下降20s 内重力做的功。 2、（2011·云南昆明）某工地上，一架起重机将质量为2t 的货物以0.1m/s 的速度匀速提升10m 后又水平匀速移动5m ，求：

（1）在整个过程中，起重机对货物做的功；

（2）在货物上升的过程中，起重机对货物做功的功率。(g 取10N ／kg)

3、（2011·广州）如图所示，重为 3.2×104

N 的卡车，经过一段水平路面，再以

9.6×104

W 的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行．已知车轮与地面接触的

总面积为0.5m 2

，斜坡的机械效率为80%。求卡车：

（1）对水平路面的压强； （2）爬坡时的牵引力； （3）爬坡时的速度． 4、（2011·福建龙岩）如图所示，动滑轮重20N ，物体重80N ，不计绳重和摩擦。

（1）请你在图中画出一种绕绳方法．

（2）根据你的绕绳方法，用滑轮组将物体匀速提升1m 时，求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率．

5、（2011·江苏南京）如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180 N 的物体，所用的拉力为200 N ，在5s 内物体升高的高度为2 m ．此过程中，求：

（1）有用功；

（2）总功的功率； （3）定滑轮的机械效率．

6、（2011·浙江嘉兴、舟山）5月19日上午，装载着两台大型桥吊的“振华2 3号”轮在舟山大浦口码头靠岸。这两台桥吊将是舟山港起吊速度最快、起重量最大、外伸距最长的集装箱桥吊，将大大提高舟山港的集装箱吞吐能力。(g =10N ／kg)

（1）桥吊一次最多能起吊6 5吨的货物，6 5吨货物的重力为多大?

（2）若将6 5吨的货物竖直吊起2 0米，用时200秒，则桥吊对货物做了多少功?功率有多大?

7、（2011·山西省）五一节，小豪一家去公园游玩，看到如图所示的新型太阳能电动观光车，该车的整车质量为400 kg 。(g 取l0N/kg)

（1）若车上人的总质量是200 kg ，车轮与地面的接触总面积

为0.05m 2

，则观光车静止时对水平地面的压强是多大?

（2）观光车以5m /s 的速度在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力是200N ，则5min 内观光车克服阻力做的功是多少?

（3）从环保角度分析，太阳能电动观光车与普通汽车相比，具有哪些优点? (写出一条即可

)

物G

8、（2011·山东潍坊）电动自行车以其环保、

快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具。如图

所示的这辆电动车自身重量为600N，两个车轮与地面

的总接触面积为200cm2，车胎能承受的最大压强为2

×105Pa。

（1）该车的最大载重量是多大?

（2）该车每次充电能储存电能3×106J，电能转

化为机械能的效率为80％．若车以某一速度匀速行驶，受到的阻力是40N，求该车充一次电后，最多能跑多远?

9、（2011·辽宁阜新）现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2m 高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。求：（1）该斜面的机械效率是多少?

（2）包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多

大?

10、（2011·广东河源）如图所示，物体A的质量m

=12kg，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平

面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N，忽略滑

轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的

重力，并且绳子足够长。求：

（1）物体A与水平面间摩擦力f的大小；

（2）拉力F的大小；

（3）物体A运动10s 的过程中，拉力F所做的功。

11、（2011·广西钦州）如图所示，小红在探究斜面的机械效率时，用力把重为25N 的物体沿着高为10cm的斜面，从底端匀速拉到顶端，拉力克服摩擦力做了l.5 J的功. 求:

（1）拉力在该过程中所做的功；

（2）该斜面的机械效率：

12、（2011·内蒙古赤峰）如图，一卡车车厢底板距地面1.5m高，小明把一块3m 长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用F=600N的力，把

一个大木箱由B 处推到A 处，已知木箱重为1000N 。

（1）把木箱由B 处推动A 处，用了30s 时间，求木箱的运动速度。 （2）小明推木箱做了多少功？

（3）这个过程中，斜面的机械效率是多少？（结果保留一位小数）

参考答案：

1、解： （1）s /m 5.0s

20m 10===

t h v ；（2）J 109m 10N 5?=??==4109Gh W 答：（1）飞机竖直下降20s 内的平均速度为0.5m/s ；（2）飞机竖直下降20s 内重

力做的功为9×105

J 。

2、解：（1）因为匀速运动，所以起重机对货物的拉力F=mg=2×103

kg ×10N/kg=2×104

N ，在整个过程中，起重器只在匀速提升货物的过程中对货物做了功，故W=Fs =2

×104 N ×10m=2×105

J 。

（2）在货物上升的过程中，起重机对货物的拉力F=2×103kg ×10N/kg=2×104

N ，

拉力移动的速度大小为v=0.1m/s ，故起重机对货物做功的功率P=Fv =2×104

N ×

0.1m/s=2×103

W 。

或者先求出重物上升的时间t=s/v =10m/0.1m/s=100s ，已知在货物上升的过程中，

起重机对货物做的功为W=2×105 J ，可求出功率P=W/t =2×105 J/100s=2×103

W 。

3、解：（1）对水平路面的压强p ===

=6.4×104

Pa ．

（2）因为W 有=W 总×η ①；W 有=Gh ②；斜面长度s =2h （倾角为30°） ③； 由①～③得 s =，∴F 引==W 总×===2×104

N ．

（3）由P=F

引

V ，所以爬坡时的速度

v ===4.8m/s 。

4、

解：本题由于没规定绳子段数和动力方向，因此有两种不同的思路：

思路一：重物和动滑轮有两段绳子承担 （1）绕绳方法如上图甲图所示。

（2）①根据省力公式，F =

=

=50N ；②W 有=G 物h =80N ×1m=80J

，

题图 甲

W 总=Fs =50N ×2×1m=100J ；③滑轮组的机械效率η=

×100%=×100%=80%。

思路二：重物和动滑轮有三段绳子承担 （1）绕绳方法如上图乙图所示。 （2）①根据省力公式，F =

=

=33.3N ；②W 有=G 物h=80N ×1m=80J ，

W

总

=FS=33.3N ×3×1m=99.9J ≈100J ；③滑轮组的机械效率η=×100%=×

100%=80%． 点评：（1）绳子的绕线决定滑轮组的使用效果，有几段绳子承担动滑轮和物体的重，拉力就是重力的几分之一，拉力移动的距离就是物体移动距离的几倍。（2）由此题也可以得出，滑轮组的机械效率与被提升物体的重力、动滑轮重力、绳子重力和摩擦等有关，与绳子的绕法和段数无关。

6、解：（1）根据重力与质量的关系G=mg 可求出，65吨货物的重力为G=mg =65×10

3

千克×10牛顿／千克＝6.5×105

牛

（2）桥吊对货物所做的功等于克服货物重力所做的功，即W=Gh =6.5×105

牛×20

米=1.3×107焦，功率P ＝W/t ＝1.3×107焦／200秒＝6.5×l04

瓦。

7、解：（1）光观车静止在水平地面上，它对地面压力的大小等于车和车上人重力的大小，即

F =

G 总=(m 车+m 人)g =(400 kg ＋200 kg) × l0N/kg =6000N ，

观光车对水平地面的压强：P =2m

05.0N 6000 S F =1.2×105

Pa 。 （2）观光车5min 行驶的路程：s =vt =5 m/s ×5 ×60s =1500m ，观光车克服阻力

做的功：

W =Fs =fs =200N ×1500m =3×l05J 。

（3）节能； 噪声小；无尾气 (答案合理均寸得分)

答：观光车对水平地面的压强为1.2×105Pa ，克服阻力做的功为3×l05

J 。

8、解：（1）该车车胎能承受的最大压力是F=pS =2×105Pa ×200×10-4m 2=4×103

N ，

该车的量大载重量G =4×103N-600N=3.4×103

N 。

（2）电能转化为机械能W =W 电η=3×106J ×80％=2.4×106

J ，当车匀速行驶时，牵引力等于阻力，即F=f =40N ，所以车充—次电后，量多能跑的距离为s=W ／F =2.4×106

J ／40N=60000m=60km 。

9、解：（1）将包装箱直接提升1.2m 做的功为有用功，利用W 有用=G h 计算；沿斜面推上去推力做的功为总功，利用W 总=Fs 计算，再利用效率公式求斜面的机械效率

W 有用=Gh =3000N ×l.2m=3.6×103J ，W 总=Fs =1200N ×4m=4.8×103J ，

%75J

104.8J 106.3W W η33=??==

总

有用 （2）因为W 总=W 有用+W 额外，据此求出额外功，而利用斜面做的额外功就是克服摩擦做的功，利用W 额=fs 求摩擦力大小。

∵W 总=W 有用+W 额外，∴W 额外=W 总﹣W 有用=4.8×103J ﹣3.6×103J=1.2×103

J ，∵W 额外=fs ，

∴摩擦力大小：N 300m 4J

102.13=?==

s

W F 额外

摩

答：（1）该斜面的机械效率是75%；（2）包装箱在斜面上运动时所受摩擦力为300N 。

10、解：（1）因为物体A 做匀速直线运动，故物体A 与水平面间摩擦力f =T ，而弹簧测力计的示数为12N ，所以f =T =12N 。

（2）因为物体做匀速直线运动，在水平方向上受到平衡力作用故作用在动滑轮上的拉力 F =2T =2×12N=24N.

（3）物体A 运动10s ，通过的距离s = v t = 0.1m/s ×10s = 1m ，拉力F 移动的距离s ′=s / 2= 1m /2 =0.5m ，拉力F 所做的功W =F s ′=24N ×0.5m=12J 。

11、解：沿斜面拉升物体时，拉力做的功为总功，克服物体重力所做的功为有用功，克服斜面摩擦力做的功为额外功。本题中，W 额=1.5J 。

（1）该过程中，克服物体重力做的功即有用功为W 有=Gh =25N ×0.1m=2.5J ，额外功W 额=1.5J ，所以总功即拉力做的功为W 总=W 有+W 额=2.5J+1.5J=4J 。

（2）斜面的机械效率为η=W 有/W 总=2.5J/4J=62.5％。 12、解：（1）v =s /t =3m/30s=0.1m/s （2）W =Fs =600N ×3m=1800J

（3）W 有=Gh =1000N ×l.5m=1500J ，η= W 有/W =1500J/1800J= 83.3％。

汽车等大型机械类专题

汽车类

例１（2010年河北）某小汽车的“经济耗油量（90 km/h）8 L/100 km”，是指这辆汽车以90 km/h的速度行驶100 km，消耗汽油8 L。

（1）如图16所示，这辆流线型汽车高速行驶时对水平地面的压力（选填“增大”、“减小”或“不变”）。在图中O点画出汽车所受重力的示意图。

（2）该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶25 km，汽车的效率为31.25%。求：汽车消耗多少升汽油及汽车的功率。（汽油热值3.2×107 J/L）

例2 阅读下列材料，并解答问题：

“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源。科学家估计，全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里，储量可供人类使用约1000年。我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一。

可燃冰的主要成份是甲烷，1m3可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8 m3的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107 J／m3。

桂林市新开通的301路公交车，使用LNG天然液化气为燃料，这种燃料的主要成份就是甲烷。

如果301路公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1640min，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则这段时间内发动机的实际功率和效率各为多大？

例3 、有一种环保汽车，以蓄电池为驱动能源．此环保汽车运动时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力．某辆这种类型

的环保汽车，总质量为3×103 kg，汽车轮胎与地面

的总接触面积为0.1m2．当它在永平路面上匀速行驶

时，电动机工作电流为50A，工作电压为300V，汽

车所受阻力为车重的0.04倍。(g取10N/kg)

(1)汽车对路面的压强多大？

(2)若该汽车用于牵引汽车前进的机械功率和电动机

电功率的比值为4:5，则该车匀速前进的速度多大？

(3)如果改用太阳能电池给车上的电动机供电，其它条

件不变，求所需的太阳能电池板的最

小面积．结合计算结果对该设想中的太阳能汽车写出一条改进建议，

已知太阳辐射的总功率为4×1026 W，太

阳到地球的距离为1.5 ×1011m，半径为r的

球其表面积为4πr2．太阳光传播到地面的过

程中，设有29. 35%的能量损耗．该车所用太

阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15%．

电动自行车

例４．电动车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱，下表是某型号电动自

行车的相关数据。若骑车人的质量是60kg ，在10min 内连续行驶3km ，根据相关信息求：

（1（2）该电动自行车在10min 内克服阻力所做的功。 （3）电动机消耗的电能。

例５.某电动观光车的技术参数如下表：

根据以上技术参数，解答下列问题：（g 取10N/kg ）

（1）设乘员质量平均为60 kg ，求满载时车对水平路面的压强？

（2）求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×103 m 所用的时间？

（3）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×103 N ，求观光车匀速行驶5×103m 过程中，牵引力所做的功？

练习题

1一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N ，速度为108km ／h 。 (1)求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小。 (2)求牵引力在10rain 内所做的功。

(3)若发动机的牵引力用F 表示，小汽车的速度用”表示，请推导出牵引力的功率P=Fv

2. 重4 10 N 的汽车在水平路面匀速运动，所受阻力为920N ，汽车牵引力功率为9.2kW ，其汽油发动机效率为20%（汽油热值是（4.6x 107

J /kg ）

（1）在图19 表示汽车的方框上画出汽车匀速运动过程中水平方向受力示意图. （2）求汽车运动100s 内

①发动机对汽车的牵引力多大？ ②牵引力做了多少功？

③汽车通过的距离多长？

④发动机消耗汽油质量是多少？

3．某型号挖掘机的质量3000kg，两

履带与地面接触的总面积 1.5m2。挖

掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t

的泥石送到岸边，挖掘深度H=2m。（如

图乙所示）（取g=10N/kg）求：

（1）挖掘机静止在水平地面上不工作

时对地面的压强多大？

（2）挖掘机每挖一次泥土并水平移送

到岸边，对泥土做功多少？

（3）若发动机的总功率是20kw，挖泥过程中挖掘机的机械效率多大？

4（9分）（2012?黑龙江龙东地区）人们对电动自行车褒贬不一．其轻便、环保的优点受消费者欢迎，但电池的持续耐用性又令人感到不足．小明购买了一台某型号电动自

（2）小明骑上电动自行车行驶时，两轮胎与地面的总接触面积为1.0×10﹣2m2，那么此车对地面的压强多大？

（3）在某平直路段上，电动自行车若以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为40N，行驶速度为5m/s．则60s内电机对自行车所做的功是多少？电动自行车效率是多少？（4）如果电池报废后随便扔掉，有什么危害？（请具体说明，一条即可）

5．（6分）（2012?呼伦贝尔）一辆电动自行车电动机的额定电压为48V，额定功率为240W，匀速行驶1km所用时间为2min、牵引力为24N，求：

（1）这个过程中，牵引力所作的有用功是多少焦耳？

（2）电动机正常工作时的电流是多少安培？

（3）这个过程中，电能转化为机械能的效率是多少？

6．右表是某型号载重汽车的部分参数（g=10N/kg）。

（1）按照我国道路交通标准，载重车辆的轮胎对地面的

压强不得超过7×105Pa，则该汽车最多可能装运重物多

少t？（设轮胎与地面的接触面积不变）

（2）若汽车以54km/h的速度匀速行驶，所受阻力为5000N，求汽车1min内克服阻力做的功是多少？

（3（重庆市）20.如图所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车，这种校车的性能完全符合校车12项安全标准。中考期间，××中学的学生乘坐这种新型安全校车到9km外的考点参加考试，校车行驶了15min后安全到达考点。求：

⑴校车在送考过程中的平均速度；

⑵若校车和学生总质量为9000kg ，车轮与地面的接 触总面积为0.15m2，求校车对水平路面的压强；

⑶若校车以12m/s 的速度在一段平直路面是匀速行 驶，校车受到的牵引力是4500N ，求校车发动机牵引力的功率。

）请你运用所学物理知识，说明为什么要治理超载？（写出一条即可）。

7、一辆载重卡车连同货物一起的总质量m=4.5×103kg ，在F=4.0×103N 的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动，lmin 内行驶了900 m 取g=10 N/kg ，求：(1)卡车连同货物受到重力的大小； (2)卡车受到阻力的大小 (3)牵引力做功的功率

参考答案

例１解（1）减小 如右图

（2）解：

汽车在经济耗油量下行驶25 km 实际用油

8L 25k m 2L 100k m

V =?=…………………………

2L 汽油完全燃烧放出热量77

3.210J /L 2L 6.410J Q q V ==??=?放

…………

汽车所做的功W = Q 放η = 6.4 ×107 J×31.25% = 2×107 J ……………………

汽车的速度v = 90 km/h = 25 m/s

汽车行驶的时间 4

2.510m

1000s 25m /s s t v ?===

…………………………………

汽车功率 7

4210J 210W 1000s

W P t ?===? 例２ 解：1 m 3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧放出热量： Q ＝q 甲烷V ＝3.6×107J/ m 3×164 m 3＝5.904×109 J 由题知： t ＝1640min ＝9.84×104s

由 P ＝W / t 可得发动机的实际功率：P ＝Q / t ＝5.904×109 J ／9.84×104s ＝6.0×104 W 由题知：36km/h ＝10m/s ，由 v ＝s ／t 可得

公交车行驶路程：s ＝v t ＝10m/s×9.84×104s ＝9.84×105 m 车匀速行驶，有： F 牵＝f ＝0.05 G 车＝0.05mg ＝0.05×6000 kg×10N/kg ＝3×103N

由W ＝Fs 可得牵引力做的有用功：W 有＝F 牵s ＝3×103N×9.84×105 m ＝2.952×109 J

G

例３解

例４解：（1）在行驶过程中，车对面的压强

P=F/S=G/S=(m1+m2)g/S=(40kg+60kg)×10N/kg/8×10-3m2=1.25×105Pa (2)该电动自行车在10min内牵引力克服阻力所做的功

W=FS=fs=20N×3×103m=6×104J

(3)在行驶过程中，电动机消耗的电能

W总=W/η=6×104J /75%=8×104J

例５.解：（1）满载时车对地的压力：

F=G =（m1+m2）g=（1180kg+12×60kg）×10N/kg=1.9×104N

车对地的压强：P=F/s==1.9×105Pa

（2）最大车速：v=45km/h=12.5m/s 所用时间：t===400s

（3）牵引力所做的功：W= ·S= ·S=2×103N×5×103m=1×107J