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

試卷第=page22頁(yè)，共=sectionpages1414頁(yè)試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages1414頁(yè)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(hào)押題終極提分練1．近年來(lái)，我國(guó)鐵路進(jìn)行了多次大提速，部分主要干線上的客運(yùn)列車(chē)速度已提高到200km/h。質(zhì)量為4000t的列車(chē)，以200km/h的速度沿平直軌道從甲地勻速運(yùn)行到乙地用了1h，受到的阻力為4×106N，列車(chē)的車(chē)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(chē)對(duì)鐵軌的壓強(qiáng)；（3）列車(chē)從甲地勻速運(yùn)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(chē)的速度v=200km/h，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=1h，則列車(chē)行駛的路程s=vt=200km/h×1h=200km（2）列車(chē)質(zhì)量m=4000t=4×106kg列車(chē)所受的重力G=mg=4×106kg×10N/kg=4×107N列車(chē)在平直軌道上勻速運(yùn)行，鐵軌對(duì)列車(chē)的支持力F與列車(chē)重力G是一對(duì)平衡力，由平衡條件得F=G=4×107N列車(chē)對(duì)鐵軌的壓力F′與鐵軌對(duì)列車(chē)的支持力F，是作用力與反作用力，所以F′=F=4×107N列車(chē)對(duì)鐵軌的壓強(qiáng)（3）因?yàn)榱熊?chē)在平直軌道上勻速運(yùn)動(dòng)，列車(chē)受到的牽引力F牽與阻力F阻是一對(duì)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(chē)對(duì)鐵軌的壓強(qiáng)是5×107Pa；（3）列車(chē)從甲地勻速運(yùn)行到乙地，牽引力所做的功是8×1011J。2．如圖，某型號(hào)無(wú)人機(jī)的質(zhì)量為2.5kg，在水平方向上以最大速度勻速飛行6km過(guò)程中，消耗3.6×104J電能，其中60%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。求：（1）懸停時(shí)，無(wú)人機(jī)受到的升力有多大？（2）從地面飛到離地10m高處過(guò)程中，無(wú)人機(jī)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(guò)程中，無(wú)人機(jī)受到的水平推力是多少？【答案】（1）25N；（2）250J；（3）3.6N【詳解】（1）無(wú)人機(jī)懸停時(shí)，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行受力分析，無(wú)人機(jī)受到重力和升力，無(wú)人機(jī)處于平衡狀態(tài)，升力等于重力，則無(wú)人機(jī)受到的升力為（2）無(wú)人機(jī)克服自重做的功為（3）以最大速度推進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能為水平推力為答：（1）懸停時(shí)，無(wú)人機(jī)受到的升力為25N；（2）從地面飛到離地10m高處過(guò)程中，無(wú)人機(jī)克服自重的功為250J；（3）以最大速度沿水平方向勻速飛行過(guò)程中，無(wú)人機(jī)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(guó)自行設(shè)計(jì)的“復(fù)興號(hào)”列車(chē)長(zhǎng)為440米，最高時(shí)速可達(dá)400千米/時(shí)。若該列車(chē)以100米/秒的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（1）求10秒內(nèi)列車(chē)行駛的路程s。（2）若該列車(chē)以100米/秒的速度勻速通過(guò)長(zhǎng)為1560米的平直隧道。求列車(chē)通過(guò)隧道所用時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）1000米；（2）20s【詳解】解：（1）10秒內(nèi)列車(chē)行駛的路程s=v1t1=100m/s×10s=1000m（2）列車(chē)通過(guò)隧道所用時(shí)間答：（1）列車(chē)行駛的路程s為1000m；（2）列車(chē)通過(guò)隧道所用時(shí)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(kāi)降落傘時(shí)，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(shí)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(kāi)降落傘時(shí)，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(shí)受到的阻力和總重力是一對(duì)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(kāi)降落傘時(shí)，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(shí)受到的空氣阻力為800N。5．長(zhǎng)安汽車(chē)重慶國(guó)際馬拉松賽在重慶市南濱路舉行，長(zhǎng)安汽車(chē)為比賽提供的轎車(chē)整車(chē)質(zhì)量為1600kg，轎車(chē)共有4個(gè)輪子，每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為200cm2。轎車(chē)在水平路段勻速行駛的過(guò)程中，1秒鐘跑了25米遠(yuǎn)，所受的阻力是車(chē)自重的0.1倍。求：（1）該車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；（2）該車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。【答案】（1）2×105Pa；（2）4×104W【詳解】解：（1）轎車(chē)的重力G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×104N該車(chē)靜止時(shí)對(duì)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(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)（2）因轎車(chē)勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，所以，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F′=f=0.1G=0.1×1.6×104N=1.6×103N汽車(chē)1秒鐘跑了25米遠(yuǎn)，則汽車(chē)的速度根據(jù)可知，該車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P=F′v=1.6×103N×25m/s=4×104W答：（1）該車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為2×105Pa；（2）該車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)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(yùn)行的平均速度是多大？（2）已知飛機(jī)飛行平均速度約，飛機(jī)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(yùn)行的時(shí)間為則高鐵運(yùn)行的平均速度（2）由圖可知，飛機(jī)飛行的時(shí)間由得，飛機(jī)航空里程答：（1）高鐵運(yùn)行的平均速度約為；（2）飛機(jī)航空里程為1400km。7．魅力中國(guó)城，曲靖在加油。為了倡導(dǎo)綠色出行，智能共享單車(chē)來(lái)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(chē)。體重52kg的小明在水平路面上勻速騎行時(shí)，所受阻力是總重力的0.06倍。求：（1）此時(shí)自行車(chē)勻速行駛時(shí)所受的牽引力；（2）小明以18km/h的速度勻速騎行時(shí)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。【答案】（1）36N；（2）180W；（3）【詳解】解：（1）單車(chē)質(zhì)量為8kg，小明體重為52kg，在水平路面上勻速騎行時(shí)，牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，大小相等，所受阻力是總重力的0.06倍，則自行車(chē)勻速行駛時(shí)所受的牽引力（2）小明以18km/h的速度勻速騎行時(shí)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(chē)勻速行駛時(shí)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(yùn)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(shí)間？（2）地球的直徑約為12700km，空間站運(yùn)行軌道周長(zhǎng)約多長(zhǎng)？（取π=3）（3）核心艙的正常飛行時(shí)，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?gòu)目臻g站傳回北京需要的時(shí)間（2）空間站運(yùn)行的圓形軌道直徑為d=12700km+400km×2=13500km空間站運(yùn)行的圓形軌道周長(zhǎng)為L(zhǎng)=πd=3×13500km=40500km（3）核心艙正常飛行時(shí)的速度答：（1）信息以光速?gòu)目臻g站傳回北京需要的時(shí)間為1.7×10-3s；（2）地球的直徑約為12700km，空間站運(yùn)行軌道周長(zhǎng)約40500km；（3）核心艙正常飛行時(shí)，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(yùn)動(dòng)到如圖1所示的位置，用時(shí)6s。此過(guò)程F做的功W和時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖2所示，物塊運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)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(jī)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(yùn)動(dòng)，且v=0.3m/s，由P=Fv可得（3）物體沿斜面移動(dòng)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(duì)物體做的有用功為W有=Gh=2.4N×1.0m=2.4J斜面的機(jī)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(jī)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(guó)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(chē)回老家為先人掃墓。已知汽車(chē)（包括車(chē)上的人和物品）質(zhì)量為4t，車(chē)輪與地面的總接觸面積為2×10﹣2m2，假如汽車(chē)受到的阻力為重力的0.08倍（?。螅海?）求汽車(chē)勻速行駛時(shí)的牽引力；（2）汽車(chē)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)。【答案】（1）3.2×103N；（2）2×106Pa【詳解】解：（1）汽車(chē)的質(zhì)量汽車(chē)的重力汽車(chē)受到的阻力因?yàn)槠?chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，大小是相等，所以，汽車(chē)受到的牽引力（2）汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)路面的壓力對(duì)路面的壓強(qiáng)答：（1）汽車(chē)勻速行駛時(shí)的牽引力為3.2×103N；（2）汽車(chē)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×106Pa。11．《天工開(kāi)物》是我國(guó)古代的科學(xué)著作，書(shū)中記載著大量的古代農(nóng)業(yè)機(jī)械。其中這樣寫(xiě)道：“凡河濱有制筒車(chē)者，堰陂障流繞于車(chē)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(wú)憂(yōu)。”該段文字描述了筒車(chē)這樣一種以水流作動(dòng)力，用來(lái)取水的機(jī)械，如圖所示。若接水槽離取水處高4m，水輪上有12個(gè)取水筒，一個(gè)取水筒每次可取水4kg，筒車(chē)旋轉(zhuǎn)一周所用時(shí)間為60s。（接水槽離倒水處的高度忽略不計(jì)，g取10N/kg）（1）請(qǐng)從能量轉(zhuǎn)化的角度，簡(jiǎn)要分析筒車(chē)的工作原理；（2）求該筒車(chē)旋轉(zhuǎn)一周對(duì)進(jìn)入接水槽的水所做的功；（3）若水流沖擊筒車(chē)的功率為40W，求筒車(chē)旋轉(zhuǎn)一周取水的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）見(jiàn)解析；（2）1920J；（3）80%【詳解】解：（1）水流沖擊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為筒車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能和提水的重力勢(shì)能。（2）接水槽離取水處高4m，水輪上有12個(gè)取水筒，一個(gè)取水筒每次可取水4kg，則筒車(chē)旋轉(zhuǎn)一周對(duì)進(jìn)入接水槽的水所做的功（3）筒車(chē)旋轉(zhuǎn)一周所用時(shí)間為60s，水流沖擊筒車(chē)的功率為40W，則筒車(chē)旋轉(zhuǎn)一周取水的機(jī)械效率答：（1）水流沖擊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為筒車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能和提水的重力勢(shì)能。（2）該筒車(chē)旋轉(zhuǎn)一周對(duì)進(jìn)入接水槽的水所做的功為1920J；（3）若水流沖擊筒車(chē)的功率為40W，筒車(chē)旋轉(zhuǎn)一周取水的機(jī)械效率為80%。12．如圖所示，某電動(dòng)叉車(chē)拾升石材的情景。電動(dòng)叉車(chē)將石材完成一次最大起升高度，用時(shí)，其項(xiàng)目參數(shù)如下表。（g取）項(xiàng)目參數(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(jī)對(duì)石材做的功及做功功率；（3）求空載的電動(dòng)叉車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）0.1m/s；（2），；（3）【詳解】解：（1）根據(jù)速度的計(jì)算公式可得，石材被抬升的速度為（2）由重力的計(jì)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(jì)算公式可得，電機(jī)對(duì)石材做的功為由功率的計(jì)算公式可得，電機(jī)對(duì)石材做功功率為（3）由題意可知，空載叉車(chē)靜止時(shí)，其對(duì)地面的壓力與受到的重力大小相等，空載叉車(chē)對(duì)地面的壓力為根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算公式可得，空載的電動(dòng)叉車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為答：（1）石材被抬升的速度為0.1m/s；（2）電機(jī)對(duì)石材做的功為及做功功率為；（3）空載的電動(dòng)叉車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為。13．為了建設(shè)精致城市，每到春天園林工人要在過(guò)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(zhǎng)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(diǎn)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(gè)沙袋重，每個(gè)滑輪重。（木棒和繩的重力、滑輪與軸的摩擦均忽略不計(jì)）（1）若A點(diǎn)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(gè)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(jī)械效率。②滑輪組對(duì)繩的拉力。【答案】（1）2個(gè)；（2）①94%；②624N【詳解】解：（1）木棒始終水平平衡且不計(jì)木棒重力，由公式FAl1=FBl2可知，木棒B端受到的壓力為沙袋個(gè)數(shù)所以至少需要2個(gè)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(jì)，有用功為W有=G物h=376N×5m=1880J額外功為W額=G動(dòng)h=24N×5m=120J總功為W總=W有+W額=1880J+120J=2000J滑輪組的機(jī)械效率為②因?yàn)樨Q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(jì)，人的拉力為滑輪組對(duì)繩AC的拉力FA=3F拉+G定=3×200N+24N=624N答：（1）若A點(diǎn)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(gè)沙袋；（2）①滑輪組的機(jī)械效率為94%；②滑輪組對(duì)繩AC的拉力為624N。14．在泉城濟(jì)南，游客乘坐畫(huà)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(huà)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(chǎng)站，所用時(shí)間約為，牽引力是。取，通過(guò)計(jì)算回答：（1）黑虎泉站到泉城廣場(chǎng)站河段大約多長(zhǎng)？（2）游船在護(hù)城河中受到的浮力多大？（3）這次水上航行中，牽引力對(duì)游船做了多少功？（4）這次水上航行中，牽引力對(duì)游船做功的功率多大？【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【詳解】解：（1）所用時(shí)間約為由公式得，黑虎泉站到泉城廣場(chǎng)站河段的長(zhǎng)度（2）畫(huà)舫游船質(zhì)量為畫(huà)舫游船重力為因?yàn)橛未≡谒?，根?jù)漂浮條件得，游船在護(hù)城河中受到的浮力（3）牽引力對(duì)游船做的功（4）牽引力對(duì)游船做功的功率答：（1）黑虎泉站到泉城廣場(chǎng)站河段長(zhǎng)；（2）游船在護(hù)城河中受到的浮力是；（3）這次水上航行中，牽引力對(duì)游船做功是；（4）這次水上航行中，牽引力對(duì)游船做功的功率是。15．天門(mén)山盤(pán)山公路是網(wǎng)紅打卡地，公路共計(jì)99道彎，似玉帶環(huán)繞，層層疊起，直沖云霄，公路全長(zhǎng)大約10km，公路的海