初二物理下册 | 期末计算专题【功和功率计算题】专题训练

初二物理

今天和大家分享初二物理下册 | 期末计算专题【功和功率计算题】专题训练，有答案！

八

下

八下物理期末计算专题

【功和功率计算题】

【一】如图是一款新研发的机器人。若机器人重为15N，与地面的接触面积是1×10﹣3m2，牵引力大小是I0N、机器人在水平地面上沿直线行走l0m，用时100s。求：

（1）机器人行走的平均速度；

解：v=s/t=10m/100s=0.1m/s

答：机器人行走的平均速度为0.1m/s。

（2）机器人牵引力做的功；

解：W=Fs=10N×10m=100J

答：机器人牵引力做的功为100J。

（3）机器人静止时对水平面的压强。

解：机器人静止时对水平面的压力：F=G=15N，

受力面积S=1×103m2，

对地面的压强：p=F/S=15N/1×10-3m2=1.5×104Pa。

答：机器人静止时对水平面的压强为1.5×104Pa

【二】一艘在海上“丝绸之路”航行的集装箱货船，满载时的总质量m＝6.7×107kg，它在2h内匀速航行36km，推进力的功率P＝6.0×107W，海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg．求：

（1）满载时货船的总重力；

解：由G=mg知道，满载时货船的总重力是：

G=mg=6.7×107 kg×10N/kg=6.7×108 N

答：满载时货船的总重力是6.7×108 N。

（2）满载时货船排开海水的体积；

解：由平衡条件知道，满载时货船受到海水的浮力是：

F浮=G=6.7×108 N；

由阿基米德原理知道，F浮=G排=m排g=ρ海gV排，

所以，满载时货船排开海水的体积是：V排=F浮/ρ水g

=6.7×108N/1.0×103kg/m3×10N/kg=6.7×104 m3

答：满载时货船排开海水的体积是6.7×104 m3

（3）货船匀速航行时受到的阻力．

解：根据题意知道，货船匀速航行的速度是：v=s/t=36km/2h=18km/h=5m/s；

由P=W/t=Fs/t=Fv知道，货船行驶时的牵引力是：F=P/v=6.0×107W/5m/s=1.2×107 N；

由于货船匀速航行，所以受到的阻力是：f=F=1.2×107 N

答：货船匀速航行受到的阻力是1.2×107 N。

【三】现代城市人口密度越来越大，交通越来越拥堵。电动平衡车是现代较轻便的代步工具，以其体积小巧，结构简洁和驱动安全等优点，成为短途出行的理想交通工具。某品牌平衡车的部分参数如表所示。质量为50kg的小明从家骑行该品牌平衡车去体育广场，最大速度匀速行驶10min到达体育广场，行驶中平衡车所受阻力为人和车总重的0.1倍。求：

（1）小明家到体育广场的距离是多少？

解：由表格数据可知，平衡车的最大速度：

v=18km/h=5m/s，

由v=s/t可得，小明到体育广场的距离：

s=vt=5m/s×10×60s=3000m

答：小明的家到体育广场的距离为3000m.

（2）小明在水平路面上骑行时，车对地面的压强是多少？

解：车和小明的总重力：

G=（m人+m车）g=（50kg+10kg）×10N/kg=600N，

小明在水平路面上骑易步车时，

因水平面上物体的压力和自身的重力相等，F=G，

所以，车对地面的压强：

p=F/S=G/S=600N/2×20×10-4m2=1.5×105Pa；

答：小明在水平路面上骑易步车时，车对地面的压强为1.5×105Pa。

（3）小明去体育广场过程中，平衡车的动力的功率是多少？

解：小明和平衡车的总重力：G=600N，

因平衡车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，牵引力的大小：

F=f=0.1G=0.1×600N=60N，

平衡车电机牵引力的功率：

P=W/t=Fs/t=Fv=60N×5m/s=300W。

答：小明去体育广场过程中，平衡车的动力的功率是300W。

【四】如图是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为600kg，履带与地面接触的总面积为0.5m2，以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min，行驶时所受阻力为自重的0.02倍（g取10N/kg）。求：

（1）消防机器人在1min内通过的路程。

解：由v=s/t得，消防机器人在1min内通过的路程：

s=vt=3m/s×60s=180m

答：消防机器人在1min内通过的路程是180m。

（2）消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强。

解：机器人对地面的压力：

F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N

它对地面的压强：

p=F/S=6000N/0.5 m2=1.2×104Pa

答：消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强为1.2×104Pa。

（3）在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做功的功率。

解：因为机器人做匀速直线运动，

所以小车的牵引力：F=f=0.02G=0.02×6000N=120N，

消防机器人牵引力做功的功率：

P=W/t=Fs/t=Fv=120N×3m/s=360W

答：在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做功的功率为360W。

【四】为迎接 2008 年北京奥运会，我国体育健儿在紧张地备战。如图 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，该运动员

（l）举起杠铃的平均速度是多少？(保留小数点后1位)

解：v=s/ t=1.7m/0.7s=2.4 m／s

（2）杠铃所受的重力为多少N?（g取10N/kg)

解：G＝mg = 140kg×10N/kg=1400N

（3）这一次举起杠铃的过程中至少做了多少J的功？

解：W= Gh=1400N×1.7 m=2380 J

（4）举起杠铃的功率至少是多少W ?

解：P=W/ t=2380J/0.7s=3400W