中考物理压轴题精选功与能精华.docx

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中考物理压轴题精选功与能精华

中考物理压轴题：

功和能

1．有一功率为40KW，热机效率为25％的汽车正在一平直公路上匀速行驶，受到的阻力为2000N，突然油箱指示灯报警，继续行驶了25min发动机停止工作，经检查发现油箱内无汽油。

汽油的热值为4.6×107J/kg，请你根据题中信息，求：

（1）汽车在这段时间内所做的有用功；

（2）汽车在这段时间内行驶的路程；

（3）油箱指示灯报警时油箱中的汽油质量。

2．如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。

已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。

若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。

求在此过程中：

（1）人做的有用功为多大？

（2）人的拉力为多大？

（3）人拉力的功率为多大？

3．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×l05Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01L．汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3；汽油的热值为4.6×l07J/kg．求：

（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；

（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；

（3）汽油机的功率．

（4）该汽油机的效率．

4．现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。

求：

（1）小李同学拉木箱的功率是多大?

（2）该斜面的机械效率是多少?

（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大?

5．近几年来我市冬季蔬菜价格逐年攀升，但种植蔬菜的大棚数量却逐年减少，小刚调查发现，煤炭价格上涨是导致蔬菜成本上升的重要原因．为此小刚想，能否利用所学的知识对大棚进行节能改造，评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性．查询资料可知，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能是1.68×107J，煤的热值为3×107J/kg．请你帮助他完成下列计算，为小刚的评估提供依据．

（1）如果这些能量的90%被水吸收，可使多少千克的水从20℃升高到70℃？

（2）用集热管每平方米接收的太阳能替代煤，可节约煤多少千克？

（煤完全燃烧）

（3）如果用3kW的电热器加热这些水，需要多长时间？

（不计热散失）

（4）请写出一条太阳能的优点或缺点．

6．氢能被视为未来的理想清洁能源．如果汽车发动机使用氢能源来工作，效率可以达到60%．若一辆氢能源小轿车在江海高速泰州北入口→扬州泰州机场大约25km的路程上获得的平均牵引力为840N，则它到达机场：

（q氢=1.4×l08J/kg）

（1）牵引力做的功是多少？

（2）汽车需要的总能量是多少？

（3）需要消耗的氢的质量是多少?

7．如图所示是南京长江三桥工地上一台起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×104N的钢材匀速提高10m.已知拉力F为104N.则这个过程中：

（1）拉力F做了多少功？

拉力F的功率多大？

（2）滑轮组的机械效率多大？

（3）题中少了哪两个数据仍能求出滑轮组的机械效率？

8．（6分）用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像（不计绳重和摩擦）

（1）求动滑轮的重力；

（2）当滑轮组的机械效率最大时，绳子的拉力；

（3）求该滑轮组的最大机械效率．

9．（7分）如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。

水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。

试求：

（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？

（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？

（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？

（煤的热值约为3.5×107J/kg）。

（4）说说使用太阳能热水器的一个优点。

10．刘爽对风力发电进行研究，了解到当地的风速在v2和v4之间，风车可以带动发电机发电，某段时间内甲、乙、丙、丁四个风力发电站风速与时间关系如图所示。

（1）根据图像请判断该段时间内哪个风力发电站效能最大？

（2）如图所示为风力发电机的控制电路，只有发电机与风车离合器有电流通过时，风车才能带动发电机发电，当风速为v1、v2、v3、v4时，挡风板带动金属滑片p分别和下金属轨及AE滑道上的A、B、C、D点接触，求：

①判断AE滑道哪段导电并简单说明理由？

②完成下列控制电路图。

（3）丙发电站有N台风车，每台风车车叶转动时可形成半径为r的圆面，当风速在v2和v4之间时，风车每平方米叶片在to时间内接收到的风能为Wo，如果风车能将10%的风能转变成电能，求：

①每台发电机的平均功率Po；②发电站在0-t1时间内总发电量W。

11．油电混合动力汽车是新型节能汽车之一。

这种汽车启动时内燃机并不工作，由动力蓄电池组通过驱动电机向车轮输送能量；当以高速匀速行驶或动力蓄电池组储存电能过低时，内燃机启动，此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电；若车辆需要全力加速时，内燃机和动力蓄电池组同时向车轮输送能量。

下表是某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池组的部分参数，其中容量“100Ah”是指：

当蓄电池以1A的电流供电时能持续工作100h。

若测试人员驾驶该车在平直公路上以90km/h的测试车速匀速行驶0.5h，内燃机消耗燃油3.5kg，蓄电池组的电能增加了最大电能（容量）的10%；从汽车的使用说明书中知道，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。

则该汽车内燃机的效率是多大？

（计算结果保留一位小数）（燃油的热值：

4.6×107J/kg）

工作电压/V

300

功率/kW

30

容量/Ah

100

质量/kg

320

12．如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。

若不计磨擦和动滑轮重，要保持平衡。

（g=10N/kg）求：

（1）重物A受到的浮力为多少？

（2）作用于绳端的拉力F是多少？

（3）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？

（4）若实际所用拉力为300N，此时该滑轮的效率是多少？

13．为缓解城市公交运输压力，我校综合实践活动小组针对我市淮海路交通拥挤现象，设计电力机车专用道。

同学们收集到电力机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下：

××型号电力机车

电力机车

功率106W

平均速度

60km／h

牵引力

5×103N

额定载客量80人

××型号公交汽车

燃油热值

4×107J／kg

平均速度

15km／h

牵引力

3000N

额定载客量40人

（1）甲、乙两车站相距2.1km，电力机车运行需要多长时间？

消耗多少电能？

（2）公交汽车每千米消耗燃油0.4kg，行驶2.1km路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量？

公交汽车的效率是多少？

（3）根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈电力机车作为交通工具的优点。

（写出一条即可）

14．今年5月以来我国南方普降大雨，多地发生泥石流，一块巨石滚到了公路上，抢修人员正在用如图所示的装置将石头拖离公路．若石头的质量为1.2×103㎏，与地面的接触面积为0.2m2，石头在水平路面上被匀速直线拉动，10s内绳子自由端沿水平方向匀速直线移动了3m，石头受到的摩擦阻力为3.6×103N，绳子自由端的拉力为1500N．

求：

（1）石头静止在水平地面上时，对地面的压强。

（2）绳子自由端拉力的功率。

（3）滑轮组的机械效率。

15．伴随着“环保低碳、节能减排”的生活新理念，太阳能汽车营运而生．这款汽车利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，再利用电动机为汽车提供动力．若电池板提供给电动机的功率为1600W，电动机工作时的电流为10A．求：

（1）电池板提供给电动机的电压为多少？

（2）如果电能转化为机械能的效率为75%，汽车的功率为多少？

（3）如果该车在30min内沿直线匀速行驶的距离为18km，则车受到的阻力为多少？

16．图是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。

工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A和物体B。

物体A的底面积为SA，密度为ρA，高度为hA；物体B的底面积为SB，密度为ρB，高度为hB。

当物体A所受竖直向上的拉力T1为1500N时，物体A静止，地面对物体A的支持力为N1。

挂在滑轮组挂钩上的物体A匀速竖直上升4m的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F1，拉力F1做的功为W。

当物体B所受竖直向上的拉力T2为1000N时，物体B静止，地面对物体B的支持力为N2。

挂在滑轮组挂钩上的物体B以速度v匀速竖直上升的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为625N，拉力F2做功的功率P为500W，滑轮组的机械效率为80%。

已知：

N1=2N2，5SA=4SB，8ρA=7ρB，2hA=5hB。

不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。

求：

（1）物体B匀速上升的速度v；

（2）拉力F1做的功W。

17．近几年环保低碳风劲吹，混合动力汽车已成为车展上的“常客”。

2010年3月，我国自行研制的一款混合动力汽车也在北京车展上展出。

混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，动力电池通过驱动电机向车轮输送能量；当高速行驶或动力电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时向车轮输送能量。

（1）该混合动力汽车启动时，若驱动电机两端的电压为250V，通过的电流为80A，则驱动电机的电功率为多大？

（2）该混合动力汽车所用的磷酸铁锂动力电池可储存的最大电能为2.88×107J，若充电电压为320V，充电电流为50A，则对动力电池充电的时间最长为多少？

（充电时无能量损耗）

（3）该混合动力汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶10min后，其内燃机消耗了汽油1.2kg，假设汽油完全燃烧所释放能量的一半转化为牵引力做功和给动力电池充电，其中动力电池储存的电能增加了7.2×106J，试求汽车受到的阻力是多大？

（汽油的热值q=4.6×107J/kg,且Q放=qm）

18．如图22所示装置

图20

，绳重及摩擦不计。

装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力

F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。

（1）请在图上画出绳子的绕法；

（2）求滑轮组的机械效率；

（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。

19．如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图，它由4个定滑轮和2个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，摇动旋轮的摇柄可以使晾衣架升降，假设在升降过程中衣架横梁始终保持水平。

第一次晾晒衣物时，将重150N的衣物（含横梁及晾衣架）以0.12m/s的速度匀速提起1.2m，在此过程中旋轮牵引绳子的拉力F1所做的功是200J。

第二次晾晒衣物时，旋轮牵引绳子的拉力大小为40N，使衣物匀速上升1m，在提升衣物（含横梁及晾衣架）过程中滑轮组的机械效率比第一次降低了1%。

旋轮的摩擦及细绳的质量均忽略不计，动滑轮的总重为2N，取g=10N/kg。

求：

（1）拉力F1做功