功率部分典型题分类讲解.docx
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功率部分典型题分类讲解
功率部分典型题分类
一、有关地面机动车类的功率
1.（2012襄阳）小宇乘坐他爸爸驾驶的一辆功率为24KW的私家车，在一段平直的公路上匀速行驶了2min，行驶的路程为3.6km，则在这段时间内汽车受到的牵引力为N；小宇闻到了一股股清香的气味，是因为车内放置的“固体清香剂”发生了现象。
（填物态变化）800升华
2.（2012南通）有一汽车的质量是3t，在平直公路上以36km/h的速度做匀速直线运动，已知牵引力为2000N，求：
（1）求车所受的重力
（2）求汽车所受的摩擦力（3）求车的功率是多少。
解：
（1）G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N………………（2分）
（2）因为汽车做匀速直线运动，所以汽车所受的摩擦力等于牵引力，即：
f=F=2000N（3分）
（3）P=Fv=2000N×10m/s=2×104W
3.（2012安徽）一辆小汽车在平直的公路上匀速行驶，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的大小；
2）求牵引力在10min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υ表示，请推导牵引力的功率P=Fυ。
（1）小汽车匀速直线运动时所受阻力f=F=2000N…………………………（2分）
（2）牵引力在10min内所做的功W=Fs=Fvt=3.6×107J……………………（２分）
（３）牵引力的功率P＝W／ｔ＝Fｓ／ｔ＝Fｖ………………………………（２分）
4．（2012大连）某坦克重力为4×105N，履带的着地面积为5m2。
若坦克以20m/s的速度在平直的路面上匀速行驶10min，发动机的输出功率为900kW。
试求：
（1）坦克静止在水平路面时，对路面的压强是多不少？
（2）匀速行驶10min，坦克发动机所做的功是多少？
（3）匀速行驶时，坦克发动机的牵引力是多少？
⑴P＝F/S＝4×105N÷5m2＝8×104Pa
⑵W＝Pt＝900kW×10min＝5.4×108J
⑶F＝W/S＝5.4×108J÷（20m/s×10min）＝4.5×104N
5．（2012陕西）图示为某型号压路机，其部分参数如下表，其中，振动频率30Hz是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次。
（g取10N/kg）
（1）压路机静止时对水平路面的压力是_____________N；钢轮的质量大、与地面____________小，对地面的压强大。
（2）压路机以2.5km/h的速度在路面上匀速行驶6min，通过的路程是多少？
（3）若钢轮的激振力为大小不变垂直作用在路面上的力，振动的振幅为钢轮每次下压路面的距离，则以表中较大激振力和较大振幅工作1min，激振力对路面所做的功是多少？
功率是多大？
【答案】
（1）1.8×105接触面积
（2）6min内通过的路程
（3）钢轮1min压路的次数n=30/s×60s=1800
钢轮振动一次做的功W=Fs=320×103N×2×10-3m=640J
1min做功W总=nW=1800×640J=1.152×106J
功率
6.东环铁路的开通为我省的交通运输开启了新的里程碑。
D7305海口-----三亚全程308km
站名
到站时间
开车时间
海口
10:
15
博鳌
11:
21
11:
22
三亚
12:
12
（1）根据下表的信息，算出D7305次动车从海口到三亚的平均速度大约为多少km/h.。
（计算时各物理量可用近似值）
（2）动车组功率为5000kW,求动车组匀速行驶6min牵引力所做的功。
（3）电力牵引的动车组与内燃机车牵引的列车相比，
除了功率大、速度快外，还具有哪些优点？
（从环保角度答出两点）
（4）请运用物理知识解释：
旅客在站台上候车时为什么必须站在安全线外？
7．上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。
在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。
（1）汽车受到水平方向的阻力是多少？
（2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？
答案：
解：
（1）∵汽车做匀速直线运动，它受到的是平衡力
∴f=F=2400N
（1）W=Fs=2400N×9000m=2.16×107J
P=
==7.2×104W
8.（2012广州）重104N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
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？
（2）①920N②920000J③1000m④0.1kg
9．一台拖拉机耕地时，在25min内匀速前进3000m，如果拖拉机发动机的功率是2.94×104kW，这台拖拉机耕地时的速度多大？
牵引力多大？
受到的阻力多大？
[答案]2m/s 14700N 14700N
10．2月13日《桂林晚报》报导：
为保障漓江游览持续稳定，满足春节“黄金周”游客的需求，保证磨盘山至阳朔航线的正常运行，思安江水库从2月12日16时开始向漓江补水至三月初，总补水的体积为2.7×107m3。
试问：
（1）总补水的质量是多少？
（2）磨盘山至阳朔航线全长约为60km，游船早上8:
00出发，12:
00到达阳朔，游船的平均速度是多大？
（3）游客乘车从阳朔返回桂林时，60km路程用了1h，若旅游车发动机的平均牵引力为9000N，则旅游车发动机所做的功是多少？
平均功率是多大？
（2007桂林）
解：
（1）由ρ＝
可得：
……………………………………………………（1分）
总补水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×2.7×107m3=2.7×1010kg …………（1分）
（2）游船航行的时间：
t＝4h ……………………………………………（1分）
游船的平均速度：
υ＝
＝
＝15km／h……………………（1分）
（3）旅游车发动机所做的功：
W＝Fs＝9000N×60×103m＝5.4×108J …………………………（2分）
发动机平均功率：
P＝
＝
＝1.5×105W………………（2分）
11．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
自重
15t
载重
20t
汽车轮个数
10
每个轮胎与地
面的接触面积
0.05m2
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：
[来源:
]
（1）若该车车厢内装有12m3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/m3，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）
12．一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶，当它从山脚驶到山顶时，耗时15min，汽车发动机的牵引力为4000N，求：
（1）汽车的行驶速度；
（2）汽车发动机牵引力做的功；
（3）汽车发动机牵引力的功率。
（2007襄樊）
（1）6m/s或21.6km/h
（2）2.16×107J（3）2.4×104W
燃料
汽油
油箱容积
50L
汽油密度
0.7×103kg／m3
汽油热值
4.6×107J／kg
燃料完全燃烧产生的内能转换为机械能的百分比
40%
13．
一辆小汽车在平直公路上匀速行驶了70km，汽车行驶的速度为72km／h，共耗汽油6L，请你根据下表中提供的有关信息，
计算小汽车行驶的功率是多少千瓦。
（2007泰安）解：
m＝ρV耗（1分）
Q＝qm（1分）
W＝ηQ（1分）
t＝s／v（1分）
P＝W／t＝ηqρV耗v/s（1分）
＝22.08kW（1分）
14.如图是某汽车公司生产的小轿车，该车的质量为600kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2。
（g=lON／kg）求：
（1）该小轿车对地面的压强多大?
（2）该车在水平公路上匀速行驶9km用了5min，如果功率为60kW，则该车的牵引力多大?
（2007辽宁十二市）
解:
（1）F=G=mg=600kg×10N/kg=6x103N
（2）W=Pt=60×103W×5×60s=1.8×107J
二、有关飞行器类的功率
1．（2012泰州）“歼﹣10”是我国直行研发的新型战机，当发动机以1.2×l05N的推力使
其以二倍声速（声速为340m/s）飞行时．10s飞行的距离 m，发动机推力的功率是 W．68008.16×107
2.（2012黄石）为了迎接黄石市第二届矿冶文化节和第三届国际乒乓节，某庆典公司正在调试载人热气球。
已知载人热气球球内热气的体积为200m³，球内热气的密度为0.29kg／m³，球外空气的密度为1.29kg／m³，球壳、吊篮及其装备的总质量为120kg，吊篮里的人的质量为58kg，g=10N／kg。
（1）要使热气球和人能够静止在空中，需要在吊篮里加入多少质量的配重？
（由于热气的体积远大于其它部分的体积，故只考虑热气所受的浮力）
（2）若气球静止于离地h=10m的空中，人需要沿着绳子下滑到地面。
如果人以相对于地的速度v1=2m／s匀速下滑，根据反冲运动知识可知，人在下滑过程中，气球会以v2的速度上升，设人的质量为m，气球的总质量（包括热空气、球壳、吊篮以及装备和配重）为M，则他们的关系满足mv1=Mv2,若在人着陆时，绳子的末端刚好接触地面，求绳子的长度。
（3）气球在上浮的过程中，空气的浮力是否对气球做了功？
如果没有做功，请说明理由，如果做了功，求浮力做功的功率。
（1）（4
分）
由F浮=G气+G人+G吊篮+G配重得m
配重
=22kg
（2）（6分）Mg=G气+G吊篮+G配重得M=200kg
由mv1=Mv2得v2=0.58m/s（2分）
（2分）
气球上浮的距离s2=v
2t=2.9m（1分）绳长l=s1+s2=12.9
m
（1分）
（3）（2分）F浮=ρ空气Vg=25
80Np=
F浮v2=1496.4w
三、有关升降梯类的功率
1.（2012·昆明）商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中，顾客的动能_________，势能_________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
为节约能源，有的商场安装了自动调速电动扶梯，这种扶梯不载人时，以较低速度V1运行；载人时则以较高的速度V2运行。
如果V2=5V1，那么仅对扶梯做功的功率，以V2上行时的功率是以V1上行时的_________倍。
不变变大5
2.（2012兰州）某商店售货员把长大约1m的木板搭在台阶上，将冰柜沿斜面推上台阶，如果售货员沿斜面的推力为200N，台阶高度为0.4m,求：
图9
（1）售货员推冰柜做了多少功？
（2）如果把冰柜推上台阶用了10s，那么推力做功的功率是多少？
（1）W=Fs=200N×1m=200J
（2）P=W/t=200J/10s=20W
3．一个物体由A点自由下落时，相继经过B、C两点，如图9所示。
已知AB＝BC，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则下列关系正确的是（）.
A．W1＝W2，P1>P2B．W1＝W2，P1＝P2C．W1＝W2，P14．甲、乙两物体质量相等，用外力使甲物体以速度v1匀速上升6m，外力做功W1，功率为P1,用外力使乙物体以速度v2匀速上升6m，外力做功W2，功率为P2，已知v1＜v2,则（）
A.W1=W2P1＜P2B.W1＜W2P1=P2C.W1=W2P1=P2
D.W1＜W2P1＜P2
四、有关舰艇类的功率
1．（2012安顺）随着我国国力的迅速增强和捍卫国家利益的需要，我国制造航空母舰的呼声日益高涨，2010年被网友热议的话题之一就是航母“瓦良格”号，该航母极有可能成为中国所拥用的第一艘航母，小睿同学在网上找了该舰的一些参数如下：
求
（1）该舰满载时所受浮力有多大？
（2）该舰满载时舰底所受海水的压强有多大？
（3）若该舰在海上以最大航速匀速前进，则它受到的阻力是多大？
（1）F浮=G排=m排g=67000×103kg×10N/kg=6.7×108N
（2）p=ρgh=1.1×103kg/m3×10N/kg×10m=1.1×105Pa
（3）由W=Fs和
得，P=Fv
∴该舰的动力
∵匀速前进
∴该舰所受阻力f=F=9.2×106N
2.（2012黄石）为了迎接黄石市第二届矿冶文化节和第三届国际乒乓节，某庆典公司正在调试载人热气球。
已知载人热气球球内热气的体积为200m³，球内热气的密度为0.29kg／m³，球外空气的密度为1.29kg／m³，球壳、吊篮及其装备的总质量为120kg，吊篮里的人的质量为58kg，g=10N／kg。
（1）要使热气球和人能够静止在空中，需要在吊篮里加入多少质量的配重？
（由于热气的体积远大于其它部分的体积，故只考虑热气所受的浮力）
（2）若气球静止于离地h=10m的空中，人需要沿着绳子下滑到地面。
如果人以相对于地的速度v1=2m／s匀速下滑，根据反冲运动知识可知，人在下滑过程中，气球会以v2的速度上升，设人的质量为m，气球的总质量（包括热空气、球壳、吊篮以及装备和配重）为M，则他们的关系满足mv1=Mv2,若在人着陆时，绳子的末端刚好接触地面，求绳子的长度。
（3）气球在上浮的过程中，空气的浮力是否对气球做了功？
如果没有做功，请说明理由，如果做了功，求浮力做功的功率。
（1）（4
分）
由F浮=G气+G人+G吊篮+G配重得m
配重
=22kg
（2）（6分）Mg=G气+G吊篮+G配重得M=200kg
由mv1=Mv2得v2=0.58m/s（2分）
（2分）气球上浮的距离s2=v
2t=2.9m（1分）绳长l=s1+s2=12.9
m
（1分）
（3）（2分）F浮=ρ空气Vg=25
80Np=
F浮v2=1496.4w
五、有关起重机类的功率
1.起重机以0.1m/s的速度将重400N的重物匀速提高5m,起重机做功________J,它的功率是_______W,合________KW.
2．（2012内江）如图所示，是某建筑工地上常用的塔式起重机示意图。
在15s的时间内，起重机将质量为0.5t的水泥板竖直地从1楼匀速提升到了5楼，如果每层楼的高度是3m，ɡ=10N/Kg，那么：
（1）起重机提升水泥板做的功是多少？
（2）起重机的电动机输出的功率至少是多少？
解：
（1）一楼到五楼的高度为12m，所以起重机所做的功为：
W=Gh=mgh=500kg×10N/kg×12m=6×104J…………………………（3分）
（2）起重机做功的功率为：
P=W/t=6×104J/15s=4000J……………（3分）
3.（2012遵义）一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为1.5W。
（1）该成年人一昼夜（24h）心脏对血液做了多少功？
（2）这些功可以把多少质量的水送到10m高处？
（取g=10N/kg）
解：
（1）W=Pt=1.5W×24×3600s=1.296×105J
（2）G=
=
=1.296×104N
m=
=
=1.296×103kg
4.建筑工地上,水泥板质量是1t,起重机在20s内匀速把它提升到5m的高度,起重机提升重物的功率是多少W?
合多少KW?
（g=10N/kg）
5．改革开放以来，我国城乡面貌发生了日新月异的变化，民众的住房条件得到了很大的改善。
建造某幢公寓楼，所用建筑材料的总重为6×108牛。
此公寓楼楼顶到地面的高度为40米。
求：
（1）若此公寓楼房基与地面的接触面积为1×103米2，该楼对地基产生的压强为多少帕?
图4
（2）若每天要把l.2×106牛的水从地面送到楼顶，至少应对这些水做多少功，若送1.2×106牛的水从地面到楼顶所用的时间为8000秒，送水的功率至少为多少瓦?
6.建
筑工地上有300块砖,已知每块砖的质量是1.2kg,把这些砖运送到15m高的楼顶,如果用起重机需要1min,而如果
用工人则需要1个小时,分别计算起重机和工人的功率.（g=10N/kg）
7.建筑工地上,水泥板质量为0.7t,起重机在14s内匀速把它提升到4m的高度,起重机提升重物的功率是多少?
（g=10N/kg）
8．如图4所示，起重机用钢绳吊起重9000N的重物，在5s内上升10m，再用4s沿水平方向移动5m，水平移动过程中起重机对重物做功为______J，整个过程做功的平均功率为_____W。
六、有关体育运动类的功率
1.（2012眉山）小童同学用50N的水平推力，使放在水平桌面上重200N的物体做匀速直线运动，若该物体在10s内移动4m，则在此过程中，物体受到的摩擦力是N，小童做功的功率是W.5020
2．（2012绵阳）2012年“攀登中国”全国登塔健身大赛首战于5月20日在成都开赛，数百名攀登爱好者共同挑战四川广播电视塔。
来自四川烹专的封德军第一个登顶成功，他跑上208米、1580级台阶的成绩为8分23秒。
如果封德军的体重为70kg，则他登塔所做的功是
J,功率是W。
（g取10N/kg，结果保留整数）（4）145600289
3.（2012江西）如图3所示，蚂蚁用10-3N的力拉着树叶，10s内沿着拉力方向前进了10cm，则蚂蚁对树叶做功为J，此时的功率为W.10-410-5
4．（2012桂林）在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图11所示。
若实心球重20N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7m，用时约0.75s。
则球下降过程中重力做功为 J，功率为W。
5472
图11
5.（2012兰州）中考体育跳绳测试的项目中，某同学在1min内跳了180次，每次跳的高度大约为5cm。
他跳绳时的功率大约为
A.1000WB.100WC.10WD.1WB
6.（2012宜昌）小明用相同的水平推力，分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动，较轻的B物体沿较粗糙的平面移动，若在相同的时间内移动相同的距离，则下列说法正确的是
A.小明对A物体做的功多B.小明对B物体做的功多
C小明推A物体的功率小D.小明推A、B两物体时的功率相同D
7.（2012泉州）质量为50kg的何勇同学，在一次爬杆比赛中，用12s爬到了5m高的杆顶：
（1）何勇受到的重力是多少？
（2）何勇爬杆过程中做了多少功？
功率多大？
⑴G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N
⑵W＝FS＝500N×5m＝2.5×103J
P＝W/t＝2.5×103J/12s＝208W
8．（2012·沈阳）（8分）某滑雪运动员穿上滑雪板后的质量为64kg，每只滑雪板与地面的接触面积为0.25m2。
该运动员从20m长、10m高的斜坡滑下，用时4s，取g=10N/kg。
求：
（1）运动员穿上滑雪板站在水平地面上时，对地面的压强。
（2）运动员从斜坡顶端滑到底部的过程中，重力做功的功率。
（1）
=1.28×103Pa
=1.6×103W
9．跳绳是一项很好的体育健身活动，经测试重500N的某同学1min跳绳120次，每次离地约0.06m（每次离地高度和时间都相同）．
（1）该同学跳一次做功多少焦耳?
（2）他在这1min的锻炼中消耗的功率是多大?
（3）跳绳时对地面的压强与站立时相比较有何变化?
并说明判断的理由
10．甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9S，若甲乙两人的体重之比为5：
6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是 ，甲乙两人平均功率之比是 。
答案：
5：
6 3：
4
11．小强推着小车，30s内在水平地面上匀速前进了15m，则小车的速度为m/s．如果水平推力为10N，在此过程中小强对小车做的功为J，功率为W．
答案：
0.51505
12.青少年在安静思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，则你在考试的2小时内，心脏做功约为J，用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高m。
（g取10N/kg）
答案：
1080021.6
13.质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物,一匹马拉着它沿水平道路将货物匀速运到了3000m外的货场,共用时40min,如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货时做功的功率.
14．
举重运动员一般身材较矮，荣获2007年世界举重锦标赛男子69公斤级冠军的我国选手张国政，其身高只有163cm，与身高比他高的其他运动员相比，如果他们举起相同质量的杠铃，设举起杠铃所用的时间也相等，则张国政对杠铃（）.
A．做功较少，功率较小B．做功较少，功率较大
C．做功较少，功率相等D．做功相等，功率相等
图8
15．如图8所示，质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后至跃过横杆的过程中克服重力所做的功（）.
A．都必须大了mghB．都不一定大于mgh
C．用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mgh
D．用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh
16．体育发展离不开高科技支持，经研究跑步时跑鞋的质量每增加l00g，运动员体能消耗要增加1％。
在2007年田径世锦赛男子ll0m栏决赛中，中国刘翔以12秒95夺得冠军，他所穿的一双跑鞋质量仅有8g，这样他每次跨越106cm高的栏时，对跑鞋只需做_____J的功（保留两位有效数字）。
刘翔在决赛中平均功率可达1.4kW，则他在决赛中所
做的功约为______J（保留两位有效数字）。
（g取10N/kg）
17．站在教学楼前水泥地上的九年级同学小刚的质量为48千克，正准备走上6米高的三楼试场参加科学考试，如果小刚双脚站立时与地面的接触面积是0.04米2，走上三楼试场的时间为24秒（g取10N/Kg）求：
（1）小刚站在教学楼前水泥地上时
对水泥地的压强为多少?
（2）小刚走上三楼试场的过程中,他做功的功率是多少？
（1）F＝mg＝48Kg×10N/Kg＝480N（1分）
P＝F/s（2分）
＝480N/0.04m2
＝12000Pa（1分）
（2）W＝FS＝Gh＝480N×6m＝2880J（1分）
P＝W/t（2分）
＝2880J/24s
＝120W（1分）
18．为迎接2008年北京奥运会，我国体育健儿在紧张地备战。
如图16所示，该运
动员在一次训练中，用0.7s的时间将140kg的杠铃举高1.7m，请你算一算（g取10N/kg）
（l）杠铃所受的重力为多少N?
（2）该运动员这一次举起杠铃的过程中至少做了多少J的功？
（3）该运动员举起杠铃的功率至少是多少W?
19．小强的身高只有165cm，质量却有80kg，每天放学背着10kg
的书包爬上约20m高的6楼，总是累得他气喘吁吁。
如果小强上到楼顶共要5min时间，（g=10N/kg）求：
①小强上楼过程中要对书包做多少功？
②小强上楼
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