八年级物理下册专题16机械功和功率的计算类问题（解析版）.docxVIP

专题16机械功和功率的计算类问题

1．（齐齐哈尔）防疫期间，小慧的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车，为社区运送物资，如图所示，小慧通过查阅资料了解到：当该车满载货物时，总质量为4×103kg，发动机的牵引力为3×103N．若该车在平直公路上以20m/s的速度匀速直线行驶3600m。在此过程中，求：

（1）货车行驶所用的时间是多少？

（2）该车满载货物时，所受到的重力是多少？

（3）牵引力所做的功是多少？

【答案】（1）180s；（2）4×104N；（3）1.08×107J。

【解析】（1）由v＝可得，货车行驶所用的时间为：

t＝＝＝180s；

（2）当该车满载货物时，总质量为4×103kg，受到的重力为：

G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N；

（3）牵引力所做的功为：

W＝Fs＝3×103N×3600m＝1.08×107J。

2.（湖北孝感）如图所示，水平地面上M点有一质量为60kg的箱子，现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点，所用时间30s，MN间的距离为15m（g=10N/kg）。求：

(1)箱子所受的重力；

(2)箱子运动的速度；

(3)若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍，则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。

【答案】（1）；（2）；（3）60W

【解析】(1)箱子受到的重力

(2)箱子运动的速度

(3)箱子所受阻力

箱子向左匀速直线运动，由二力平衡可得推力的大小

推力做的功

推力做功的功率

3.（山东泰安）电动车是人们便捷出行的交通工具。某人骑着电动车在水平路面上沿直线行驶了，已知他和电动车的总重力为，轮胎和地面的总接触面积为。假定骑行过程中电动车的牵引力恒为，在此骑行过程中，求：

（1）牵引力做的功；

（2）电动车对水平路面的压强。

【答案】（1）；（2）

【解析】（1）由题意可知，电动车的牵引力恒为，这个过程行驶了，则可知牵引力做的功

牵引力做的功为。

（2）由题意可知，他和电动车的总重力为，则他和电动车对地面的压力为，轮胎和地面的总接触面积为

则电动车对水平路面的压强

电动车对水平路面的压强为。

4.（重庆B）某品牌国产电动汽车匀速通过长约1800m的朝天门长江大桥用时120s，整个过程中汽车牵引力的功率恒为9.0×103

(1)整个过程中汽车行驶的速度；

(2)整个过程中汽车牵引力所做的功。

【答案】(1)整个过程中汽车行驶的速度为15m/s；

(2)整个过程中汽车牵引力所做的功为1.08×10

【解析】(1)由题知，电动汽车匀速通过的路程1800m，用时120s，

整个过程中汽车行驶的速度v=s

(2)牵引力的功率恒为9.0×10

由P=W

W=Pt=9.0×10

5.（内蒙古包头）如图所示，5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪，工作时，将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数，其中额定雾化量是指雾化器工作1h能够雾化消毒液的体积。（g取10N/kg）

水箱容积

额定雾化量

自身重力

履带总触地面积

20L

10L/h

500N

200cm2

（1）求机器人未装消毒液且静止时，对水平地面的压强；

（2）未装消毒液，机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min，机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍，求牵引力做的功；

（3）装满消毒液，机器人总重力增加了160N，以额定雾化量消毒一段时间后，机器人对水平地面的压强减小了2×103Pa，求此次消毒所用的时间。

【答案】（1）2.5×104Pa；（2）1.5×104J；（3）0.5h

【解析】（1）机器人未装消毒液且静止时，对水平地面的压强

（2）机器人运动10min行驶的路程

机器人在水平地面匀速运动，所受阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，则机器人的牵引力

牵引力做的功

（3）装满消毒液的质量

消毒液的密度

消毒后机器人对地面减小的压力

消毒液减小质量

消毒液减小的体积

消毒所用时间

6.（四川成都）小杨同学品学兼优，全面发展，热爱劳动，周末，他从超市采购归来，手提一袋大米，站在匀速竖直上升的电梯内。

（1）若小杨及所带物品的总重为700N，在电梯上升10m的过程中，求电梯对他的支持力做的功；

（2）若这袋大米总质量为5kg，手的受力面积为2cm2，g取10N/kg，求他的手受到的压强。

【答案】（1）7×103J；（2）25×105Pa

【解析】（1）由题意可知，电梯对小杨的支持力F等于小杨的总重力G总，即

F=G总=700N

电梯上升的高度为h=10m，故由W=Fs可得，电梯对他的支持力做的功为

W=Fs=G总h=700N×10m=7×103J

（2）由受力分析可知，大米对手的压力F压大小等于大米的重力G大小，即

F压=G=mg=5kg×10N/kg=50N

由可得，手受