功率计算公式的应用知识点题库

在建的杨泗港长江大桥是武汉市第十座长江大桥，大桥的两个桥塔均为钢沉井基础，其中2号桥塔的钢沉井在距桥位上游20公里的工厂拼装完成后，采用气囊法整体下水，是世界上同类方法下水质量最大的钢沉井．（ρ_江水=1.0×10³kg/m³ρ_钢=7.9×10³kg/m³）

（1）如图1所示，在钢沉井的底部两侧塞满气囊，松开固定的钢沉井的钢索后，钢沉井便顺着倾斜的江滩滑入水中．钢沉井入水后能自己滑行数百米，这是由于．托在钢沉井底部的气囊充气成圆筒状是为了
（2）钢沉井下水后，依靠拖船将其拖行至指定位置．当拖船对钢沉井输出的总功率为5000kW时，1min内将钢沉井匀速拖行了120m，试估算这段时间内江水对钢沉井的阻力
（3）工人们将钢板焊接成有18个大小相同的方形孔的钢沉井，其俯视图如图2所示．钢沉井的长、宽和高分别为77m、40m和23m，质量为6225t．经测算，这样的钢沉井自行滑入江中稳定后，水面下的高度会达到7.5m．为了让钢沉井在江中被拖行时能顺利通过一些浅滩，下水前用质量为31t的钢板在钢沉井底部将一些方形孔密封起来，使钢沉井水面下的高度降到了3.2m．请求出钢沉井底部被密封的方形孔的个数

汽车在水平公路上行驶时所受的阻力f与速度v成正比，即f=kv．若汽车的输出功率为P且保持不变．

（1）汽车在行驶过程中牵引力F与其所受阻力f满足什么关系时，汽车速度最大？

（2）试推导：汽车运动的最大速度为v= $\text{[math]}$ ．

在开展课外活动时，小李同学摇控一小型无人机匀速竖直上升，速度为2m/s，功率为30W，则无人机上升10s升力所做的功为J，无人机重为N．

2016年3月20日上午，2016长安汽车重庆国际马拉松赛在重庆市南滨路举行，本次比赛提供了高档直播轿车﹣﹣长安沃尔沃S80L．如图所示，轿车静止于水平地面，整车质最为1600kg，轮胎与地面的总的接触面积为800cm² ，已知轿车在南滨路某水平路段匀速直线行驶了 500m耗时 20s．

求：

（1）轿车对水平地面的压强；
（2）若轿车这段时间内发动机输出功率为40kW，求轿车在该20s内所做的功；
（3）求轿车在该20s内的牵引力有多大．

小华同学骑着自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶时的功率约为70W，则他骑车时所受的阻力约为（）

A . 2 000 N B . 200 N C . 20 N D . 2 N

目前随着城市建筑越来越高，楼内部都安装了电梯，方便居民出入．某栋楼内电梯的相关技术参数如下表．为了安全，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示：

功率	25kW
最大载客量	10人

（1）由图可知，当电梯人数增多时，压敏电阻R₂受到的压力增大，阻值减小，则控制电路的电流增大，从而使电磁铁的磁性（选填“增强”或“减弱”）．当电梯超载时，触电K与触电（选填“A”或“B”）接触，电铃发出报警铃声．
（2）电梯在使用过程中，若控制电路中的定值电阻R₁被短接，则该电梯自动报警系统会出现什么异常？．
（3）某开放商称：此电梯是快速电梯，它能在10s内将10个成年人从1层匀速升高到14层．若每个人的体重约为600N，每层楼高3m，电梯上升时需要克服摩擦及系统自重共计2000N．请你通过计算说明开发商的话是否可信？

甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9s，若甲乙两人的体重之比为5：6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是，甲乙两人平均功率之比是．

甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用12s，乙用9s，若甲乙两人的体重之比为6：5，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是，甲乙两人平均功率之比是.

现有30包大米，总质量为150kg（米袋质量不计），要你尽可能快地把它们搬上10m高处的库房。若你每次只搬1包，你将要为克服自身重力而消耗大量的能量；若你想一次都搬上去，则可能寸步难行。假设你身体可以提供的用于搬物体的功率与被搬物体质量之间的关系如图所示，计算：

（1）全部搬完后，人对30包大米做的功；
（2）要尽可能快地把大米搬上库房，每次应搬几包大米；
（3）完成这一工作，人对大米做功的最短时间。（注：不计搬起大米的时间）

2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京，北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中，采用如图所示的装置，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了1m．已知物体A重400N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为80%．关于该过程，下列说法正确的是（）

A . 水平地面对工人的支持力为300N B . 动滑轮重为50N C . 人对绳子拉力的功率为120W D . 支架受到滑轮组的拉力为850N

某校学生乘校车到校外参加活动，校车在平直公路上匀速行驶6km，用时10min。已知发动机的功率为60kW ，求：

（1）此过程中发动机牵引力所做的功；
（2）发动机牵引力的大小。

如图为现役某导弹驱逐舰，该导弹驱逐舰最大航速为54km/h，满载时排水量为9000t（海水密度约为1.0×10³kg/m³），求：

（1）该驱逐舰以最大航速匀速航行1h内通过的路程；
（2）驱逐舰满载时受到海水的浮力；
（3）若驱逐舰以最大航速匀速行驶时，所受海水的阻力为驱逐舰重力的0.1倍，驱逐舰以最大航速匀速航行时，求推力的功率。

小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm，物体B重50N（物体B与A始终接触），此过程中地面受到的摩擦力为10N，弹簧测力计的示数为8N。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则物体A受到B施加的摩擦力（选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”），水平拉力F的功率为W。

如图所示，一个扫地机器人质量m=3.0kg，底部有三个轮子与水平地面接触，每个轮子与地面的接触面积S₀=1cm²；清扫地面时利用底部的软毛刷和吸气孔收集灰尘，遇到障碍物能够自动改变方向继续行进。某次机器人开始扫地t₁=1min后遇到障碍，原地旋转了t₂=20s后继续扫地t₃=2min，行驶总路程为L=36m。若机器人在行进中所受地面摩擦阻力f=10N，取g=10N/kg。求：

（1）扫地机器人轮子对地面的压强p；
（2）机器人在本次清扫工作中的平均速度v；
（3）若机器人某段时间以v′=0.5m/s的速度做匀速直线运动，计算机器人该段时间内牵引力F₁的功率P₁。

北京冬奥会和冬残奥会将创下冬奥会历史上“最大规模氢燃料客车护航冬奥会”的记录。如图所示，氢燃料客车是交通保障的主力车型之一，搭载的是国内首创的150kW大功率燃料电池发动机，此客车不仅可以达到零排放、零污染的效果，还有非常出色的环境适应能力，最高车速为100km/h。试问∶

（1）氢气处于液态便于储存，若要使气态的氢气变为液态，我们可以利用的方法是。（写出一种即可）
（2）若此时客车发动机输出功率为150kW，且以最高车速100km/h匀速行驶，此时客车受到的阻力为多少牛顿？
（3）测试时该车以最大功率行驶，消耗5.4kg氢可行驶0.7h，则该客车利用燃料的效率是多少？（氢气的热值取1.4×10⁸J/kg）

如图所示，这是陕西某景区为游客服务的观光车，方便快捷，下表为观光车铭牌上的部分参数。（g取10N/kg）

质量	1000kg
核定载客人数	12
电动机额定功率	5kW
电动机额定电压	48V
电池容量	145Ah

（1）观光车行驶过程中，以观光车为参照物，观光车司机是（选填“运动”或“静止”）的；
（2）若观光车上乘客的总质量是500kg，轮胎与路面的总接触面积是0.12m² ，则观光车静止在水平路面时对水平路面的压强是多少？
（3）若观光车以5m/s的速度在水平路面上匀速直线行驶时，受到的阻力是500N，则观光车以5m/s的速度匀速直线行驶5min牵引力所做的功是多少？

如图所示，在50N的水平拉力F的作用下，重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s。则（）

A . 拉力F的功率为3W B . 1min内物体移动的距离为36m C . 1min内所做的有用功为1440J D . 该滑轮组的机械效率为85%

如图所示，工人师傅用250N的拉力，使重为2000N的物体以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍，动滑轮受到的重力为80N，则工人师傅拉力的功率为 W，该滑轮组的机械效率为。

2021年4月29—6月27日，被誉为意大利文艺复兴三杰之一的意大利著名画家拉斐尔画展在深圳南山博物馆展出。周末早晨，爸爸开车和小红一起去看画展。设汽车一直在水平面上做直线运动，汽车牵引力的功率恒为9×10⁴W。汽车行驶过程中受到的阻力恒为汽车总重（包括里面坐的人）的0.1倍，运动的速度v与时间t的关系如图所示，则：

（1）在0～10s内，牵引力的大小汽车受到的阻力（选填“等于”或“不等于”）；
（2）在10～15s内，牵引力做了多少功？
（3）运动过程中受到的阻力是多少？
（4）若此时车轮与地面的接触总面积为0.04m² ，则地面受到的压强是多大？

小红背着重100N的书包从一楼走上3m高的二楼，用的时间为20s，又沿水平走廊匀速前进10m到达教室门口。上楼过程中小红对书包做的功为J，功率为W，沿水平走廊前进过程中小红对书包做的功为J。

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