速度、功率、效率綜合題-2023年新中考物理考前100天題號押題終極提分練(解析版)

試卷第=page22頁，共=sectionpages1414頁試卷第=page11頁，共=sectionpages1414頁押第22（1）題—速度、功率、效率綜合題2023年新中考物理考前100天題號押題終極提分練1．近年來，我國鐵路進行了多次大提速，部分主要干線上的客運列車速度已提高到200km/h。質(zhì)量為4000t的列車，以200km/h的速度沿平直軌道從甲地勻速運行到乙地用了1h，受到的阻力為4×106N，列車的車輪跟鐵軌接觸的總面積為0.8m2（g=10N/kg）。求：（1）甲、乙兩地間的距離；（2）列車對鐵軌的壓強；（3）列車從甲地勻速運行到乙地，牽引力所做的功?！敬鸢浮浚?）2×105m；（2）5×107Pa；（3）8×1011J【詳解】解：（1）列車的速度v=200km/h，運動時間t=1h，則列車行駛的路程s=vt=200km/h×1h=200km（2）列車質(zhì)量m=4000t=4×106kg列車所受的重力G=mg=4×106kg×10N/kg=4×107N列車在平直軌道上勻速運行，鐵軌對列車的支持力F與列車重力G是一對平衡力，由平衡條件得F=G=4×107N列車對鐵軌的壓力F′與鐵軌對列車的支持力F，是作用力與反作用力，所以F′=F=4×107N列車對鐵軌的壓強（3）因為列車在平直軌道上勻速運動，列車受到的牽引力F牽與阻力F阻是一對平衡力，所以F牽=F阻=4×106N牽引力做的功W=F牽s=4×106N×2×105m=8×1011J答：（1）甲、乙兩地間的距離是2×105m；（2）列車對鐵軌的壓強是5×107Pa；（3）列車從甲地勻速運行到乙地，牽引力所做的功是8×1011J。2．如圖，某型號無人機的質(zhì)量為2.5kg，在水平方向上以最大速度勻速飛行6km過程中，消耗3.6×104J電能，其中60%轉(zhuǎn)化為機械能。求：（1）懸停時，無人機受到的升力有多大？（2）從地面飛到離地10m高處過程中，無人機克服自重做了多少功？（3）以最大速度沿水平方向勻速飛行過程中，無人機受到的水平推力是多少？【答案】（1）25N；（2）250J；（3）3.6N【詳解】（1）無人機懸停時，對無人機進行受力分析，無人機受到重力和升力，無人機處于平衡狀態(tài)，升力等于重力，則無人機受到的升力為（2）無人機克服自重做的功為（3）以最大速度推進時，轉(zhuǎn)化成的機械能為水平推力為答：（1）懸停時，無人機受到的升力為25N；（2）從地面飛到離地10m高處過程中，無人機克服自重的功為250J；（3）以最大速度沿水平方向勻速飛行過程中，無人機受到的水平推力是3.6N。3．高鐵已成為城際間重要的交通工具，我國自行設(shè)計的“復(fù)興號”列車長為440米，最高時速可達400千米/時。若該列車以100米/秒的速度做勻速直線運動。（1）求10秒內(nèi)列車行駛的路程s。（2）若該列車以100米/秒的速度勻速通過長為1560米的平直隧道。求列車通過隧道所用時間t?！敬鸢浮浚?）1000米；（2）20s【詳解】解：（1）10秒內(nèi)列車行駛的路程s=v1t1=100m/s×10s=1000m（2）列車通過隧道所用時間答：（1）列車行駛的路程s為1000m；（2）列車通過隧道所用時間t為20s。4．一名空降兵攜帶裝備執(zhí)行救災(zāi)任務(wù)，他與裝備的總質(zhì)量為80千克，g=10N/kg。（1）求該空降兵和裝備受到的總重力G；（2）剛打開降落傘時，受到豎直向上的空氣阻力f，大小為1000牛，求空降兵和裝備受到的合力F的大小和方向；（3）隨后空降兵調(diào)整降落傘的狀態(tài)，勻速降落，求此時空氣阻力的大小?！敬鸢浮浚?）800N；（2）200N，豎直向上；（3）800N【詳解】解：（1）該空降兵和裝備受到的總重力為（2）剛打開降落傘時，空降兵和裝備受到的合力為合力的方向跟阻力的方向相同，豎直向上；（3）空降兵在空中勻速下降時受到的阻力和總重力是一對平衡力，則答：（1）該空降兵和裝備受到的總重力是800N；（2）剛打開降落傘時，空降兵和裝備受到的合力為200N，方向豎直向上；（3）空降兵調(diào)整降落傘的狀態(tài)勻速降落時受到的空氣阻力為800N。5．長安汽車重慶國際馬拉松賽在重慶市南濱路舉行，長安汽車為比賽提供的轎車整車質(zhì)量為1600kg，轎車共有4個輪子，每個輪胎與地面的接觸面積為200cm2。轎車在水平路段勻速行駛的過程中，1秒鐘跑了25米遠，所受的阻力是車自重的0.1倍。求：（1）該車靜止時對水平地面的壓強；（2）該車發(fā)動機的輸出功率?！敬鸢浮浚?）2×105Pa；（2）4×104W【詳解】解：（1）轎車的重力G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×104N該車靜止時對水平地面的壓力F=G=1.6×104N受力面積S=200cm2×4=800cm2=8×10-2m2該車靜止時對水平地面的壓強（2）因轎車勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以，發(fā)動機的牽引力F′=f=0.1G=0.1×1.6×104N=1.6×103N汽車1秒鐘跑了25米遠，則汽車的速度根據(jù)可知，該車發(fā)動機的輸出功率P=F′v=1.6×103N×25m/s=4×104W答：（1）該車靜止時對水平地面的壓強為2×105Pa；（2）該車發(fā)動機的輸出功率為4×104W。6．小明周末去北京參加科技比賽，周五下午16∶30放學(xué)后出發(fā)，周六上午比賽，小明查到符合條件的高鐵、飛機班次如圖所示。求：（1）已知大連北站到北京南站的高鐵里程是，高鐵運行的平均速度是多大？（2）已知飛機飛行平均速度約，飛機航空里程為多少千米？【答案】（1）；（2）1400km【詳解】解：（1）由圖可知，大連北站到北京南站高鐵運行的時間為則高鐵運行的平均速度（2）由圖可知，飛機飛行的時間由得，飛機航空里程答：（1）高鐵運行的平均速度約為；（2）飛機航空里程為1400km。7．魅力中國城，曲靖在加油。為了倡導(dǎo)綠色出行，智能共享單車來啦！近階段曲靖投放了大量支付寶掃描付款的質(zhì)量為8kg哈羅單車。體重52kg的小明在水平路面上勻速騎行時，所受阻力是總重力的0.06倍。求：（1）此時自行車勻速行駛時所受的牽引力；（2）小明以18km/h的速度勻速騎行時克服阻力做功的功率；（3）小明以18km/h的速度勻速騎行10min牽引力所做的功?！敬鸢浮浚?）36N；（2）180W；（3）【詳解】解：（1）單車質(zhì)量為8kg，小明體重為52kg，在水平路面上勻速騎行時，牽引力與阻力是一對平衡力，大小相等，所受阻力是總重力的0.06倍，則自行車勻速行駛時所受的牽引力（2）小明以18km/h的速度勻速騎行時克服阻力做功的功率（3）小明以18km/h的速度勻速騎行10min牽引力所做的功答：（1）自行車勻速行駛時所受的牽引力為36N；（2）小明克服阻力做功的功率為180W；（3）騎行10min牽引力所做的功為。8．“天宮”空間站“天和”核心艙發(fā)射入軌后，運行在距地表約400km的圓形軌道上，每90min繞地球一圈。（1）空間站與地球之間用電磁波傳遞信息，電磁波速度與光速相同。如果空間站與北京相距510km，空間站將信息傳給北京需要多少時間？（2）地球的直徑約為12700km，空間站運行軌道周長約多長？（取π=3）（3）核心艙的正常飛行時，速度大約是多少km/s？【答案】（1）1.7×10-3s；（2）40500km；（3）7.5km/s【詳解】解：（1）光的傳播速度v=3×105km/s，由可知，信息以光速從空間站傳回北京需要的時間（2）空間站運行的圓形軌道直徑為d=12700km+400km×2=13500km空間站運行的圓形軌道周長為L=πd=3×13500km=40500km（3）核心艙正常飛行時的速度答：（1）信息以光速從空間站傳回北京需要的時間為1.7×10-3s；（2）地球的直徑約為12700km，空間站運行軌道周長約40500km；（3）核心艙正常飛行時，速度大約是7.5km/s。9．一物塊重2.4N，在拉力F的作用下從底部沿斜面勻速運動到如圖1所示的位置，用時6s。此過程F做的功W和時間t的關(guān)系圖像如圖2所示，物塊運動的速度和時間的關(guān)系圖像如圖3所示。求：（1）F所做的功的功率是多少？（2）F的大小是多少？（3）斜面的機械效率是多少？【答案】（1）0.6W；（2）2N；（3）66.7%【詳解】解：（1）由圖2知，6s內(nèi)拉力做功的功率為W總=3.6J，F(xiàn)所做的功的功率為（2）由圖3知，物體做勻速直線運動，且v=0.3m/s，由P=Fv可得（3）物體沿斜面移動距離為s=vt=0.3m/s×6s=1.8m由圖1知，物體上升的高度h=1.0m，對物體做的有用功為W有=Gh=2.4N×1.0m=2.4J斜面的機械效率為答：（1）F所做的功的功率是0.6W；（2）F的大小是2N；（3）斜面的機械效率是66.7%。10．清明節(jié)叫踏青節(jié)，在仲春與暮春之交，是中國傳統(tǒng)節(jié)日之一，也是最重要的祭祀節(jié)日之一，是祭祖和掃墓的日子。今年清明節(jié)放假期間，小張一家人駕駛汽車回老家為先人掃墓。已知汽車（包括車上的人和物品）質(zhì)量為4t，車輪與地面的總接觸面積為2×10﹣2m2，假如汽車受到的阻力為重力的0.08倍（?。螅海?）求汽車勻速行駛時的牽引力；（2）汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓強?！敬鸢浮浚?）3.2×103N；（2）2×106Pa【詳解】解：（1）汽車的質(zhì)量汽車的重力汽車受到的阻力因為汽車做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小是相等，所以，汽車受到的牽引力（2）汽車靜止時對路面的壓力對路面的壓強答：（1）汽車勻速行駛時的牽引力為3.2×103N；（2）汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓強為2×106Pa。11．《天工開物》是我國古代的科學(xué)著作，書中記載著大量的古代農(nóng)業(yè)機械。其中這樣寫道：“凡河濱有制筒車者，堰陂障流繞于車下，激輪使轉(zhuǎn)，挽水入筒，——頃于枧內(nèi)，流入畝中，晝夜不息，百畝無憂。”該段文字描述了筒車這樣一種以水流作動力，用來取水的機械，如圖所示。若接水槽離取水處高4m，水輪上有12個取水筒，一個取水筒每次可取水4kg，筒車旋轉(zhuǎn)一周所用時間為60s。（接水槽離倒水處的高度忽略不計，g取10N/kg）（1）請從能量轉(zhuǎn)化的角度，簡要分析筒車的工作原理；（2）求該筒車旋轉(zhuǎn)一周對進入接水槽的水所做的功；（3）若水流沖擊筒車的功率為40W，求筒車旋轉(zhuǎn)一周取水的機械效率?！敬鸢浮浚?）見解析；（2）1920J；（3）80%【詳解】解：（1）水流沖擊的機械能轉(zhuǎn)化為筒車轉(zhuǎn)動的機械能和提水的重力勢能。（2）接水槽離取水處高4m，水輪上有12個取水筒，一個取水筒每次可取水4kg，則筒車旋轉(zhuǎn)一周對進入接水槽的水所做的功（3）筒車旋轉(zhuǎn)一周所用時間為60s，水流沖擊筒車的功率為40W，則筒車旋轉(zhuǎn)一周取水的機械效率答：（1）水流沖擊的機械能轉(zhuǎn)化為筒車轉(zhuǎn)動的機械能和提水的重力勢能。（2）該筒車旋轉(zhuǎn)一周對進入接水槽的水所做的功為1920J；（3）若水流沖擊筒車的功率為40W，筒車旋轉(zhuǎn)一周取水的機械效率為80%。12．如圖所示，某電動叉車拾升石材的情景。電動叉車將石材完成一次最大起升高度，用時，其項目參數(shù)如下表。（g?。╉椖繀?shù)額定載重（）1500最大起升高度（m）3空載行駛速度（）5空載質(zhì)量（）720輪胎接地總面積（）0.08（1）求石材被抬升的速度；（2）求電機對石材做的功及做功功率；（3）求空載的電動叉車靜止時對水平地面的壓強?！敬鸢浮浚?）0.1m/s；（2），；（3）【詳解】解：（1）根據(jù)速度的計算公式可得，石材被抬升的速度為（2）由重力的計算公式可得，石材的重力為G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N根據(jù)功的計算公式可得，電機對石材做的功為由功率的計算公式可得，電機對石材做功功率為（3）由題意可知，空載叉車靜止時，其對地面的壓力與受到的重力大小相等，空載叉車對地面的壓力為根據(jù)壓強的計算公式可得，空載的電動叉車靜止時對水平地面的壓強為答：（1）石材被抬升的速度為0.1m/s；（2）電機對石材做的功為及做功功率為；（3）空載的電動叉車靜止時對水平地面的壓強為。13．為了建設(shè)精致城市，每到春天園林工人要在過街天橋上放置花草，為城市增添一抹綠色。如圖所示，工人用長木棒、滑輪、輕繩組裝提升裝置。木棒放置在天橋欄桿上始終保持水平，與欄桿M接觸點為O；用沙袋將木棒B端壓在欄桿N上，在木棒A端吊裝滑輪組。，每個沙袋重，每個滑輪重。（木棒和繩的重力、滑輪與軸的摩擦均忽略不計）（1）若A點受到豎直向下的拉力為，為了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置幾個沙袋？（2）若某次工人利用滑輪組豎直向下拉繩子，將重為的花架勻速提升。求：①滑輪組的機械效率。②滑輪組對繩的拉力。【答案】（1）2個；（2）①94%；②624N【詳解】解：（1）木棒始終水平平衡且不計木棒重力，由公式FAl1=FBl2可知，木棒B端受到的壓力為沙袋個數(shù)所以至少需要2個沙袋。①豎直勻速提升物體，繩的重力及滑輪與軸的摩擦均忽略不計，有用功為W有=G物h=376N×5m=1880J額外功為W額=G動h=24N×5m=120J總功為W總=W有+W額=1880J+120J=2000J滑輪組的機械效率為②因為豎直勻速提升，所以受力平衡，繩的重力及滑輪與軸的摩擦均忽略不計，人的拉力為滑輪組對繩AC的拉力FA=3F拉+G定=3×200N+24N=624N答：（1）若A點受到豎直向下的拉力為1000N，為了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置2個沙袋；（2）①滑輪組的機械效率為94%；②滑輪組對繩AC的拉力為624N。14．在泉城濟南，游客乘坐畫舫游船穿行其間，可以盡享“不出城郭而獲山水之怡，身居鬧市而有林泉之致”的都市休閑意趣。如圖所示，若畫舫游船質(zhì)量為3t，從黑虎泉站出發(fā)以的速度勻速行駛到泉城廣場站，所用時間約為，牽引力是。取，通過計算回答：（1）黑虎泉站到泉城廣場站河段大約多長？（2）游船在護城河中受到的浮力多大？（3）這次水上航行中，牽引力對游船做了多少功？（4）這次水上航行中，牽引力對游船做功的功率多大？【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【詳解】解：（1）所用時間約為由公式得，黑虎泉站到泉城廣場站河段的長度（2）畫舫游船質(zhì)量為畫舫游船重力為因為游船漂浮在水中，根據(jù)漂浮條件得，游船在護城河中受到的浮力（3）牽引力對游船做的功（4）牽引力對游船做功的功率答：（1）黑虎泉站到泉城廣場站河段長；（2）游船在護城河中受到的浮力是；（3）這次水上航行中，牽引力對游船做功是；（4）這次水上航行中，牽引力對游船做功的功率是。15．天門山盤山公路是網(wǎng)紅打卡地，公路共計99道彎，似玉帶環(huán)繞，層層疊起，直沖云霄，公路全長大約10km，公路的海