人教版中考物理二轮复习专题专练——力学的综合计算（含压强、功、功率及效率）（20）

试卷更新日期：2023-03-28 类型：二轮复习

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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？

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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 $2.4 \times 10^{7} W$ 。（航空燃油的热值为 $4 \times 10^{7} J/kg$ ）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？

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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？

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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。

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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。

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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?

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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？

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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）

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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？

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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？

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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？

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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 $1.4 \times 10^{8} J / kg$ ）

(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？

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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？

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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）

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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？

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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。

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17. 如图是一款新型智能送餐机器人，空载质量 $30 k g$ ，轮子与地面接触总面积 $1 c m^{2}$ 。（g取 $10 N / k g$ ，汽油的执值取 $4 \times 1 0^{7} J / k g$ ）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 $0.8 m / s$ 的速度匀速直线移动，若它在运动过程中所受阻力为 $50 N$ ，则在 $1 m i n$ 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？

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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 $20 N$ ，在一次修剪过程中，所用时间为 $5000 s$ ，耗油 $2 k g$ （ $g = 10 N / k g$ ， $q_{汽油} = 4.6 \times 1 0^{7} J / k g$ ）。求：
修剪机的总质量
$20 k g$
四个轮子与地面的接触面积
$20 c m^{2}$
生产日期
$2014$ 年 $12$ 月 $29$ 日

(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。

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19. 如图所示为天然气环保公交车。该车自身质量为 $1.5 t$ ，满载乘客 $40$ 人。公交车发动机输出功率为 $150 k W$ ，最高车速为 $72 k m / h$ 。求：

(1)、若公交车满载乘客，每名乘客质量为 $50 k g$ ，公交车满载时车轮与地面的总接触面积 $700 c m^{2}$ 。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 $30 %$ ， $5 m i n$ 消耗天然气的体积是多少？（天然气的热值为 $4 \times 1 0^{7} J / m^{3}$ ）

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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。

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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 $0.2 m^{2}$ 。这辆校车在某段平直公路上匀速行驶4km，用时5min，消耗柴油1L，所受到的阻力为 $1.8 \times 10^{3} N$ （柴油热值 $3 \times 10^{7} J / kg$ ，柴油的密度为 $0.8 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，g取10N/kg）求：

(1)、这辆校车空车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？

(2)、这段路程内发动机做功的功率是多少？

(3)、校车所使用的柴油机的效率是多少？

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22. 如图所示是国产水陆两栖坦克，总重 $3 \times 1 0^{5} N$ ，它的发动机是一台新型内燃机，两条履带与地面接触的总面积为5 m² ，某次执行任务时，该坦克在平直公路上匀速行驶1200m，用时2min，发动机牵引力的功率保持600 kW 恒定不变，发动机消耗了4.5 kg 的燃料。（ $q_{燃料} = 4.0 \times 1 0^{7} J / k g$ ， $ρ_{水} = 1.0 \times 1 0^{3} k g / m^{3}$ ， g=10 N/kg）

(1)、该坦克要从水平冰面上经过，冰层能承受的最大压强为 $7 \times 1 0^{4}$ Pa，请计算说明坦克能否安全通过？

(2)、执行任务过程坦克受到的阻力是多大？

(3)、此时发动机的效率是多大？

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23. 如图所示是一辆5G无人驾驶汽车，质量为1.2t，车轮与水平地面总接触面积为 $0.1 m^{2}$ 。某次测试中它以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶10km，发动机的输出功率为27.6kW。（g取10N/kg）求：

(1)、汽车静止在水平地面时，对地面的压强是多少?

(2)、汽车前进过程中受到的阻力是多少?

(3)、若发动机的效率为30%，完成此次测试至少需要消耗多少kg汽油?（ $q_{汽油}$ 取 $4.6 \times 1 0^{7} J / k g$ ）

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24. 如图所示为一款国产无人驾驶汽车上路进行测试行驶，该款车以10m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶了3分钟，消耗汽油0.16kg．已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，该款汽车的发动机效率为30%，在此过程中，求：

(1)、若该车消耗的汽油完全燃烧，放出的热量全部被水吸收，可以使多少千克20℃水温度升高到100℃？

(2)、该汽车发动机做的有用功是多少？输出功率是多少？

(3)、该车匀速行驶时，牵引力是多大？

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25. 科技小组设计了一款消毒机器人，如图所示。使用前对机器人进行测试：将储液箱中装满消毒液，关闭喷洒装置并使机器人在水平地面上做匀速直线运动，相关数据如下表。（消毒液密度ρ取1.0×10³kg/m³ ， g取10N/kg）求

设备参数	空载质量/kg	50
	储液箱容积/L	20
	履带着地总面积/m²	0.2
测试数据	行驶时间/min	1
	行驶路程/m	60
	行驶功率/W	120

(1)、装满消毒液的机器人受到的总重力。

(2)、装满消毒液的机器人静止时对水平地面的压强。

(3)、该次测试中消毒机器人在行驶时所受的牵引力。

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