初中物理计算题提高训练——功率和机械效率

初中物理计算题提高训练——功率和机械效率 1、（2011·重庆）2011年5月22日，世界内河上最豪华的邮轮——“长江黄金l号”在重庆朝天门下水 首航。如图所示，一架重力为9×l04N的直升飞机在20s内竖直下降10m，最后停在邮轮的停机坪上。求： （1）飞机竖直下降20s内的平均速度；（2）飞机竖直下降20s内重力做的功。 2、（2011·云南昆明）某工地上，一架起重机将质量为2t的货物以0.1m/s的速 度匀速提升10m后又水平匀速移动5m，求： （1）在整个过程中，起重机对货物做的功； （2）在货物上升的过程中，起重机对货物做功的功率。(g取10N／kg) 3、（2011·重庆江津区）小林响应学校“节能环保”的倡导，上学由做公交车改为骑自行车，小林家与学校的距离为3 km，他骑车10 min就可以到达学校。求： （1）小林骑车的平均速度为多少？    （2）若自行车受到的平均阻力为80 N，则他在这段骑车的过程中克服阻力做了多少功？ 4、（2011·广州）如图所示，重为3.2×104N的卡车，经过一段水平路面，再以9.6×104W的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行．已知车轮与地面接触的总面积为0.5m2，斜坡的机械效率为80%。求卡车： （1）对水平路面的压强；（2）爬坡时的牵引力；（3）爬坡时的速度． 5、（2011·福建龙岩）如图所示，动滑轮 重20N，物体重80N，不计绳重和摩擦。 （1）请你在图中画出一种绕绳方法． （2）根据你的绕绳方法，用滑轮组将物体匀速提升1m时，求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率． 6、（2011·江苏南京）如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180 N的物体，所用的拉力为200 N，在5s内物体升高的高度为2 m．此过程中，求： （1）有用功；  （2）总功的功率；  （3）定滑轮的机械效率． 7、（2011·天津）如图所示，小芳在研究动滑轮时，她用手沿竖直方向匀速向上拉动绳端使钩码上升，测得的实验数据如表所示。 求：（1）手的拉力所做的有用功； （2）手的拉力所做的总功。 8、（2011·山东日照）总质量为4500kg的汽车在一段平直公路上以20m/s的速度匀速行驶了1min。若汽车的牵引力为2×104N，与路面的总接触面积为0.15m2。（g=10N／kg）求： （1）汽车行驶的路程。 （2）汽车牵引力做的功。 （3）汽车停在水平路面 时，对路面的压强。 9、（2011·浙江嘉兴、舟山）5月19日上午，装载着两台大型桥吊的“振华2 3号”轮在舟山大浦口码头靠岸。这两台桥吊将是舟山港起吊速度最 快、起重量最大、外伸距最长的集装箱桥吊，将大大提高舟山港的集装箱吞吐能力。(g=10N／kg) （1）桥吊一次最多能起吊6 5吨的货物，6 5吨货物的重力为多大? （2）若将6 5吨的货物竖直吊起2 0米，用时200秒，则桥吊对货物做了多少功?功率有多大? 10、（2011·福 建三明）如图所示的是某建筑工地上使用的提升机，用它能将装在货箱A中的建筑材料提升到高处。若拉力F做功的功率为2000W，重为2400N的建筑材料在18s内被匀速提升10m，求： （1）提升机做的有用功；（2）提升机的机械效率；（3）拉力F的大小。 11、（2011年?山东德州）五岳之首的泰山是我国著名的旅游胜地，人们可乘坐索道吊车观赏泰山美景（如图所示）．据了解，中天门索道全长约2078m，上、下高度差约600m，单个吊车载满人后的总重是6000N．以单个吊车载满人为例，问： （1）若吊车与索道的接触面积是0.02m2，索道承受的压强多大？ （2）若吊车从索道最高处运行到最低处需要10分钟，重力做功的功率是多大？ 12、（2011·河南）在新农村建设中，为将—批建材运到10 m高的施工处，工人利用如图所示的滑轮组提升建材。装置中动滑轮重100N，工人每次匀速提升一箱重400N的建材，不计绳重和摩擦。试问： （1）每次提升建材时的有用功、额外功各 是多少？ （2）该滑轮组的机械效率是多少? （3）为加快施工进度，张师傅建议用电动机做动力替代人提升建材。为了安全，改装后每次可吊起四箱建材，建材匀速上升时的速度为0.4m/s。仓库中现有两台电动机，型号分别为“220V  0.8kW”、“220V  3kW”，请你通过计算说明应选哪台电动机才能使配置更为合理。 13、（2011·山西省）五一节，小豪一家去公园游玩，看到如图所示的新 型太阳能电动观光车，该车的整车质量为400 kg。(g取l0N/kg) （1）若车上人的总质量是200 kg，车轮与地面的接触总面积为0.05m2，则观光车静止时对水平地面的压强是多大? （2） 观光车以5m /s的速度在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力是200N，则5min内观光车克服阻力做的功是多少? （3）从环保角度分析，太阳能电动观光车与普通汽车相比，具有哪些优点? (写出一条即可) 14、（2011·江苏连云港）在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重G为4000 N的砖块匀速吊运到高为10 m的楼上，用时40 s，卷扬机提供的拉力F为2500 N。求在此过程中： （1）有用功； （2）拉力F的功和功率； （3）滑轮组的机械效率。 15、（2011·山东潍坊）电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工 具。如图所示的这辆电动车自身重量为600N，两个车轮与地面的总接触面积为200cm2，车胎能承受的最大压强为2×105Pa。 （1）该车的最大载重量是多大? （2）该车每次充电能储存电能3×106J，电能转化为机械能的效率为80％．若车以某一速度匀速行驶，受到的阻力是40N，求该车充一次电后，最多能跑多远? 16、（2011·浙江丽水、金华）你知道水陆两用坦克吗？水陆两用坦克的车体比普通坦克要大，呈船形，能在水中浮动。有的利用特制的履带划水前进，有的用螺旋桨推进，有的用推进器喷水前进。中国某型号的水陆两用坦克（如图所示），它的总质量22吨，配备发动机的功率420千瓦。水上最大速度14千米/小时，陆地最大速度54千米/小时。请你根据短文中的信息，解答下列问题：(g= 10牛/千克)      （1）水陆两用坦克在水上航行时，排开水的体积约为22米3，则所受的浮力约为      牛。（ρ水=1.0×103千克/米3） （2）该水陆两用坦克停在水平地面上时，履带着地总面积为4米2，坦克对地面的压强是多少帕？ （3）该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶54千米（发动机正常工作），行驶过程中受到的牵引力多大？ 17、（2011·山东东营）我市大部分耕地是低产盐碱地，近年来政府加大投入，采用“上农(林)下渔”、“深沟排碱”和“暗管改碱”三种模式改良。在盐碱地改造工程中，应用的主要机械是专门排送泥浆的泥浆泵,泥浆泵工作时,首先由高压水枪喷射出的水柱将泥土冲起，再利用泥浆泵将泥浆抽送到目的地。下表是某型号泥浆泵的有关参数。已知泥浆的平均密度为2.0 ×103kg/m3，取g=10N/kg。求泥浆泵按所标参数满负荷工作一小时（以最大功率工作，每小时将60 m 3的泥浆竖直提高l5m）： （1）所抽泥浆的质量； （2）泥浆泵对 泥浆所做有用功的功率。 18、（2011·辽宁阜新）现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。求： （1）该斜面的机械效率是多少? （2）包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大? 19、（2011·广西柳州）用l00 N的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动，5s内小车前进了10 m，则在这段时间内： （1）物体运动的速度是多 大?（2）推力做功是多少?（3）推力的功率是多大? 20、（2011·江苏盐城）小明健身用的拉力器结构如图所示．他用250N的拉力向下拉动拉杆，使20kg的配重块在 2s内匀速升高40cm．不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg．求： （1）所拉配重块的重力； （2）2s内配重块运动的速度； （3）此过程中拉力器的机械效率． 21、（2011·广东清远）小明同学的质量是50 kg，每只脚与地面的接触面积是200 cm2，1min内爬楼梯的高度为12m (g取10N/kg)．求小明： （1）双脚站立时对地面的压强；（2）爬楼梯至少做的功；（3）爬楼梯的功率． 22、（2011·海南）东环铁路的开通为我省的交通运输开启了新的里程碑。 站名 到站时间 开车时间 海口   10:15 博鳌 11:21 11:22 三亚 12:12         （1）根据下表的信息，算出D7305次动车从海口到三亚的平均速度大约为多少km/h。（已知海口到三亚的距离大约是308km，计算时各物理量可用近似值） （2）动车组功率为5000kW，求动车组匀速行驶6min 所做的功。 （3）电力牵引的动车组与内燃机车牵引的列车相比，除了功率大、速度快外，还具有哪些优点？（从环保角度答出两点） （4）请运用物理知识解释：旅客在站台上候车时为什么必须站在安全线外？ 23、（2011·辽宁大连）图8是提升货物的某升降机示意图。货厢内所装货物的重力是6000 N，货厢的重力是2000 N。若不计钢丝绳和动滑轮的重力，不计摩擦。试求： （1）在匀速提升中，若货物与货厢底部的接触面积是2 m2，则货物对货厢底部的压强是多少? （2）在匀速提升中，钢丝绳上的拉力是多少? （3）若升降机在30s 内将货厢和货物匀速提升6 m，则钢丝绳自由端拉力的功率是多少? 24、（2011·山东日照）如图所示是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。假设电源电压380V保持不变，电动机线圈电阻为1Ω，不考虑电动机各处摩擦。当电动机将540kg重物匀速提升16m的过程中，电路中的电流为20A，动滑轮的机械效率为80%（g=10N／kg）。则： （1）电动机所施加的拉力F做的功是多少？ （2）电动机所施加的拉力F是多少？ （3）电动机线圈电阻的发热功率是多少？ （4）试从能量转化和守恒的角度，求电动机提升重物所用的时间。 25、（2011·广东河源）如图所示，物体A的质量m =12kg，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长。求： （1）物体A与水平面间摩擦力f的大小； （2）拉力F的大小； （3）物体A运动10s 的过程中，拉力F所做的功。 26、（2011·山东滨州）电动汽车越来越受到人们的青睐，电动版朗逸是大众汽车首款完全在中国开发的车型。它已在北京车展上和世人见面。朗逸电动车由安装在车头部位的电动机驱动，电动发动机的最大功率为85kW，持续输出功率是50kW；该车具有出色的动力表现，从静止加速到100km/h用时11s，运动路程为165m。电池系统是由锂离子电池单元组组成，容量为26.5kW·h，充满电连续行驶里程（60km/h等速状态下）为150km；电池可以通过家用220V电源直接充电，充满电所需时间为6h。请根据以上信息，求： （1）电池在家用电源下的充电电流； （2）电动汽车充满电连续行驶的时间； （3）电动汽车从静止加速到100km/h的过程中的平均速度； （4）在持续输出功率下，当电动汽车以100km/h的速度匀速行驶时，电动机所提供的牵引力。 27、（2011·广西钦州）如图所示，小红在探究斜面的机械效率时，用力把重为25N的物体沿着高为10cm的斜面，从底端匀速拉到顶端，拉力克服摩擦力做了l.5 J的功. 求: （1）拉力在该过程中所做的功；（2）该斜面的机械效率： 28、（2011·内蒙古赤峰）如图，一卡车车厢底板距地面1.5m高，小明把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用F=600N的力，把一个大木箱由B处推到A处，已知木箱重为1000N。 （1）把木箱由B处推动A处，用了30s时间，求木箱的运动速度。 （2）小明推木箱做了多少功？ （3）这个过程中，斜面的机械效率是多少？（结果保留一位小数） 29、（2011·广东深圳）下图是某城市的地铁设计MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714027175677_0，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。为了充分利用能量，上坡前就关闭发动机，利用惯性冲上缓坡。已知火车进站、停站、出站的时间分别为30s、60s、30s ，火车的功率为4800kW(并保持不变 )，火车车身长300m。求： （1）火车在进站、停站、出站的过程中平均速度的大小； （2）火车出站后以l08km/h速度水平匀速直线行驶时，其牵引力的大小； （3）火车在水平匀速直线行驶时受到阻力的大小。 30、（2011·广东省）用如图所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用拉力是250N。在这个过程中，求： （1）有用功是多少？    （2）拉力的功率是多少?    （3）滑轮组机械效率是多少? 31、（2011·浙江衢州）2011年3月11日，日本发生9.0级地震，地震引发海啸。受此影响，福岛第一核电站发生爆炸，多个反应堆机组起火。3月19日中国某企业向日本捐赠了一台62米臂长的泵车，该泵车主要参与核电站反应堆的注水降温工作。请完成下列问题： （1）这台泵车从长沙启运，经过25小时、1200千米的长途运输送达上海，再海运到日本。求运送这台泵车从长沙到上海的平均速度是多少千米／时? （2）这台泵车在1小时内将180吨水注入到核反应堆机组内，假设注水高度为50米，求该泵车需对这些水做功多少?[来 32、（2011·福建福州）2011年4月12日，英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，如图所示。该车功率极大，最大车速能达到1609km/h，创造了短期内无法超越的世界纪录。在一次测试中，“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m，受到水平方向的阻力为2×105N。问：在测试过程中， （1）汽车受到水平方向的牵引力是多少？ （2）汽车牵引力所做的功和功率分别是多少？ （3）该车的外观设计成流线型，这样做的好处是什么？ 33、（2011·广西河池）河池飞机场位于河池市西北方向的见塘山，距离河池市中心37公里。2008年12月开工至今年4月，土石方工程已基本完工。在建设机场的过程中，挖掘机发挥了重要的作用。在工程施工中使用的某型号挖掘机如图甲所示， 它的有关数据如右表所示。挖掘机在运送砂土过程中，装有1.8×104N砂土的铲斗用4s以2.4m/s的平均速度从图乙中最低点A移到最高点B，接着再用2s沿水平方向移动4m将砂土卸到汽车上。求： （1）铲斗从A点移到B点经过的路程。 （2）挖掘机静止且不工作 时（如图甲所示）对水平地面的压强。 （3）如果挖掘机在上述运送砂土过程中的平均功率为60kW，此过程挖掘机的机械效率。 参考答案： 1、解： （1） ；（2） 答：（1）飞机竖直下降20s内的平均速度为0.5m/s；（2）飞机竖直下降20s内重力做的功为9×105J。 2、解：（1）因为匀速运动，所以起重机对货物的拉力F=mg=2×103kg×10N/kg=2×104 N，在整个过程中，起重器只在匀速提升货物的过程中对货物做了功，故W=Fs=2×104 N×10m=2×105 J。 （2）在货物上升的过程中，起重机对货物的拉力F=2×103kg×10N/kg=2×104 N，拉力移动的速度大小为v=0.1m/s，故起重机对货物做功的功率P=Fv=2×104 N×0.1m/s=2×103W。 或者先求出重物上升的时间t=s/v=10m/0.1m/s=100s，已知在货物上升的过程中，起重机对货物做的功为W=2×105 J，可求出功率P=W/t=2×105 J/100s=2×103W。 3、（1）5 m/s  （2）2.4×105 J  4、解：（1）对水平路面的压强p= = = =6.4×104Pa． （2）因为W有=W总×η    ①；W有=Gh  ②；斜面长度s=2h（倾角为30°）  ③； 由①～③得 s= ，∴F引= =W总× = = =2×104N． （3）由P=F引V，所以爬坡时的速度v= = =4.8m/s。 点评：本题考查压强、牵引力和速度 的计算，关键是 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 及其变形的灵活运用，还要知道在水平面上压力等于物体自身的重力和斜面的应用原理． 5、 解：本题由于没规定绳子段数和动力方向，因此有两种不同的思路： 思路一：重物和动滑轮有两段绳子承担 （1）绕绳方法如上图甲图所示。 （2）①根据省力公式 ，F= = =50N；②W有=G物h=80N×1m=80J，W总=Fs=50N×2×1m=100J；③滑轮组的机械效率η= ×100%= ×100%=80%。 思路二：重物和动滑轮有三段绳子承担 （1）绕绳方法如上图乙图所示。 （2）①根据省力公式，F= = =33.3N；②W有=G物h=80N×1m=80J，W总=FS=33.3N×3×1m=99.9J≈100J；③滑轮组的机械效率η= ×100%= ×100%=80%． 点评：（1）绳子的绕线决定滑轮组的使用效果，有几段绳子承担动滑轮和物体的重，拉力就是重力的几分之一，拉力移动的距离就是物体移动距离的几倍。（2）由此题也可以得出，滑轮组的机械效率与被提升物体的重力、动滑轮重力、绳子重力和摩擦等有关，与绳子的绕法和段数无关。 6、：本题考查简单机械中的有用功、功率、机械效率的计算。 7、解：（1）手的拉力所做的有用功就是克服钩码重力所做的功，即W有用=Gh=100N×0.3m=30J。 （2）手的拉力所做的总功W总=Fs=60N×0.6m=36J。 8、解：（1）汽车行驶的路程s=v t =20m/s×60s=1200m。    （2）牵引力做功W =Fs=2×104N×1200m = 2.4×107J。 （3）对路面的压力F压=G=mg=4500 kg×10N/kg=4.5×104N，压强为p= F压/S=4.5×104N/0.15 m2=3×105Pa。 9、解：（1）根据重力与质量的关系G=mg可求出，65吨货物的重力为G=mg=65×103千克×10牛顿／千克＝6.5×105牛 （2）桥吊对货物所做的功等于克服货物重力所做的功，即W=Gh=6.5×105牛×20米=1.3×107焦，功率P＝W/t＝1.3×107焦／200秒＝6.5×l04瓦。 10、解：（1）提升机做的有用功W有用=Gh=2400N×10m=24000J。 （2）拉力做的总功W总=Pt=2000W×18s=36000J，提升机的机械效率 η= = ×100%≈66.7%． （3）拉力F移动的距离S=2h=2×10m=20m，拉力F= = =1800J． 11、解：（1）已知吊车与索道的接触面积是0.02m2，索道承受的压力等于单个吊车载满人后的总重力是6000N，即F=G=6000N，由压强的 计算公式 六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式 得：p=F/S=6000N/0.02m2=3×105Pa。 （2）t=10min=600s，由功的计算公式得：W=Gh=6000N×600m=3.6×106J；由功率的计算公式得：P=W/t=3.6×106J/600s=6000W。 点评：本题综合性较强，考察压强、功、功率的计算，做题时要熟练掌握相关的计算公式，注意单位统一。 12、.解：此题考查滑轮组、机械效率、功率及其相关知识点。 （1）有用功W有=Gh=400N×10m=4000J，额外功W额=G动h=100N×10m=1000J。 （2）由于总功W总= W有+W额=4000J+=1000J==5000J，故机械效率η= = 。 （3）提升四箱建材时的总功W’总= W’有+W’额=4×4000J+100J=17000J，将重物匀速提升至10m高处所需时间t= = =25s，则提升四箱建材的总功率P= = =680W=0.68kW， 故应选择型号 为“220V  0.8kW”的电动机才能使配置更为合理。 13、解：（1）光观车静止在水平地面上，它对地面压力的大小等于车和车上人重力的大小，即 F = G总=(m车+m人)g=(400 kg ＋200 kg) × l0N/kg =6000N ， 观光车对水平地面的压强：P= =1.2×105Pa。 （2）观光车5min 行驶的路程：s=vt=5 m/s×5 ×60s =1500m，观光车克服阻力做的功： W=Fs=fs=200N×1 500m =3×l05J。 （3）节能； 噪声小；无尾气 (答案合理均寸得分)  答：观光车对水平地面的压强为1.2×105Pa，克服阻力做的功为3×l05J。 14、解：（1）有用功W有＝Gh＝4000×10J＝4×104J                                （2）拉力F的功：W总＝Fs＝F×2h ＝2500×2×10J＝5×104J，拉力F做功的功率 P＝ ＝ ＝1.25×103W （3）η＝ ×100%＝ ×100%＝80% 15、解：（1）该车车胎能承受的最大压力是F=pS=2×105Pa×200×10-4m2=4×103N，该车的量大载重量G=4×103N-600N=3.4×103N。 （2）电能转化为机械能W=W电η=3×106J ×80％=2.4×106J，当车 匀速行驶时，牵引力等于阻力，即F=f=40N，所以车充—次电后，量多能跑的距离为s=W／F=2.4×106J／40N=60000m=60km。 16、解：（1）F浮=ρ水gV排=1.0×103千克/米3×10牛/千克×22米3=2.2×105牛。 （2）该水陆两用坦克停在水平地面上时，坦克对地面的压力等于坦克的重力，即 F=G=mg=2.2×104千克×10牛/千克=2.2×105牛，坦克对地面的压强是P=F/S=2.2×105牛/4米2 =5.5×104帕。 （3）坦克行驶的速度为v=54千米/小时=15米/秒，发动机正常工作时的功率为P=4.2×105瓦，根据公式P=Fv可得，坦克正常行驶时受到的牵引力为F=P/v=4.2×105瓦/15米/秒=2.8×104牛。 17、解：（1）所抽泥浆的质量m=ρV=2.0×l03kg／m3×60m3=1.2×105kg。 （2）泥浆泵对泥浆所做有用功W有=Gh=mgh=1.2×105kg×10N／kg ×l5m=1. 8 ×107J， 泥浆泵对泥浆所做有用功的功率： 18、解：（1）将包装箱直接提升1.2m做的功为有用功，利用W有用=G h计算；沿斜面推上去推力做的功为总功，利用W总=Fs计算，再利用效率公式求斜面的机械效率 W有用=Gh=3000N×l.2m=3.6×103J，W总=Fs=1200N×4m=4.8×103J， （2）因为W总=W有用+W额外，据此求出额外功，而利用斜面做的额外功就是克服摩擦做的功，利用W额=fs求摩擦力大小 。 ∵W总=W有用+W额外，∴W额外=W总﹣W有用=4.8×103J﹣3.6×103J=1.2×103J，∵W额外=fs， ∴摩擦力大小： 答：（1）该斜 面的机械效率是75%；（2）包装箱在斜面上运动时所受摩擦力为300N。 点评：本题考查了使用斜面时有用功、额外功、总功、机械效率的计算方法，区分有用功和总功、知道有用功、额外功、总功、机械效率的具体关系是本题的关键。 19、解：（1）根据s=vt可得，物体运动的速度v= 。 （2）推力F=100N，小车在推力方向上的路程为s=10m，所以推力做功W=Fs=100N×10m=1000J。 （3）推力的功率为P=W/t=1000J/5s=200W。 20、解：（1） （2） 。 （3） ， ， 21、解：（1）小明双脚站立时对地面的压力等于小明受到的重力，即F=G=mg=50 kg×10N/kg=500N，地面的受力面积S=2×200cm2=0.04m2，双脚站立时对地面的压强：p=F/S=500N/0.04m2=1.25×104Pa。 （2）爬楼梯至少做的功等于克服自身重力所做的功，即W=Gh=500N×12m＝6×103J。 （3）爬楼梯的功率：P=W/t=6×103J/60s=100W。 答：双脚站立时对地面的压强是1.25×104Pa，爬楼梯至少做功6×103J，爬楼梯的功率是100W． 22、解：（1）已知海口到三亚的距离大约为s=308km，查表可知，动车从海口到三亚所需的时间大约为2h，即t=2h，所以，动车的平均速度v＝s/t＝308km/2h＝154km/h。 （2）动车组牵引力做的功：W＝Pt＝5000kW×（6/60）h＝500 kW·h或W＝Pt＝5×106W×6×60s＝1.8×109J （3）①噪声小  ②没有尾气排放，几乎没有废气污染 （4）因为动车行驶时会带动周围空气流动，由于流体流速快的地方压强小，旅客站在安全线内可能会被气流卷入铁轨，造成危险。 23、解：（1）已知货物对货箱底部的压力F1=G1=6000N，货厢底部的受力面积S=2m2，可求得货物对货厢底部的压强p=F1/S=6000N／2m2=3000Pa。 （2）在匀速提升中，货物和货厢的总重量为G=G1+G2=6000N+2000N=8000N，根据升降机的结构可知，钢丝绳上的拉力 F2=G／4=8000N／4= 2000N。 （3）钢丝绳自由端拉力在30s内所做的功为W=F2s=F2×4h=2000N×4×6m=48000J，功率为 P=W/t =48000J／30s=1600W。 答：（1）货物对货厢底部的 压强是3000Pa。（2）钢丝绳上的拉力是2000N。（3）钢丝绳自由端拉力 的功率是1600W。 24、解：（1）拉力做的有用功W有用=Gh=mgh=54 0kg×10N/kg×16m=8.64×104J，拉力所做的功 W = W有用/η=8.64×104J /80%=1.08×105J。 （2）因为W =Fs，所以拉力为F= W/s= W/2h =1.08×105J/2×16m=3375N。 （3）电动机线圈电阻的发热功率 P热=I2R=（20A）2×1Ω=400W。 （4）因能量守恒，电动机的拉力做功的功率为：P = P总 - P热=20A×380V -400W =7.2×103W，又因为：P=W/t，所以电动机提升货物所用的时间：t = W/P =1.08×105J /7.2×103W =15s。 25、解：（1）因为物体A做匀速直线运动，故物体A与水平面间摩擦力f =T，而弹簧测力计的示数为12N，所以f =T =12N。 （2）因为物体做匀速直线运动，在水平方向上受到平衡力作用故作用在动滑轮上的拉力 F=2T=2×12N=24N. （3）物体A运动10s，通过的距离s = v t = 0.1m/s×10s = 1m，拉力F移动的距离s′=s / 2= 1m /2 =0.5m，拉力F所做的功W=F s′=24N×0.5m=12J。 26、解：（1）电池容量即为电池所储存的电能：W=26.5kW·h=26.5×3.6 ×106J=9.54 × 107J，由W=UIt得：电池在家用电源下的充电电流： 。 （2）电动汽车充满电连续行驶的路程s=150km，行驶速度v=60km/h，由 得，电动汽车充满电连续行驶的时间 。 （ 3）电动汽车从静止加速到100km/h时的路程s=165m，所需时间t=11s，由 得，汽车的平均速度： 。 （4）该电动汽车的持续输出功率P=50kW，持续运动的速度为v=100km/h，由 得，此时电动机所提供的牵引力 。 27、解：沿斜面拉升物体时，拉力做的功为总功，克服物体重力所做的功为有用功，克服斜面摩擦力做的功为额外功。本题中，W额=1.5J。 （1）该过程中，克服物体重力做的功即有用功为W有=Gh=25N×0.1m=2.5J，额外功W额=1.5J，所以总功即拉力做的功为W总=W有+W额=2.5J+1.5J=4J。 （2）斜面的机械效率为η=W有/W总=2.5J/4J=62.5％。 28、解：（1）v=s/t=3m/30s=0.1m/s （2）W=Fs=600N×3m=1800J （3）W有=Gh=1000N×l.5m=1500J， = W有/W=1500J/1800J= 83.3％。 29、解：（1）火车在进站、停站、出站的过程中，需要的总时间为t总=30s+60s+30s=120s，总的路程 s总=900m+300m+900m+300m=2400m，所以平均速度的大小为v=s总/t总=2400m/120s=20m/s。 （2）火车出站后水平匀速运动的速度v=108km/h=30m/s，火车的功率P=4800kW=4.8×106W，根据P= 可得，火车牵引力的大小为 。                      （3）因为火车在水平方向上匀速直线行驶，所以火车在水平方向上受到平衡力的作用，即其受到的阻力大小等于牵引力的大小，即f=F=1.6×105N。 30、解：在这个过程中，克服物体重力所做的功为有用功，拉力所做的功为总功。 （1）W有用=Gh=600N×4m=2400J。 （2）重物上升4m，拉力移动距离为s=4h=16m，拉力所做的功W=Fs=250N×16m=4000J，拉力的功率为P=W/t=4000J/20s=200W。 （3）拉力所做的功为总功，即W总=W=4000J，滑轮组机械效率是η=W有用/W总=2400J/4000J=60％。 31、解：（1）运送这台泵车从长沙到上海的路程为1200千米，时间为25小时，根据公式v=s／t 可得，运送这台泵车从长沙到上海的平均速度是v=s／t =1200千米／25时＝48千米／时。 （2）180吨水的重力为G=mg =180000千克×10牛／千克=1.8×106牛，要想把这些水注入到50米高的核反应堆机组内，该泵车需对这些水做功W=Fs=Gh =1.8×106牛×50米=9×107焦。 32、解：(1) 超音速汽车匀速直线行驶，受到的是平衡力  ∴F=f=2×105N (2)汽车牵引力所做的功W=Fs=2×105N×2000m=4×108J，功率P=Fv=2×105N×400m/s=8×107N。 或者由 ， 。 (3)这样设计的好处是为了减小阻力。 33、解：（1）铲斗从A点移到B点的速度为 υ=2.4m/s，时间为t=4s，所以经过的路程为 s= υt=2.4m/s×4s=9.6m。 （2）挖掘机静止且不工作 时，对水平地面的压力F=G=mg=9000kg×10N/kg=9×1 04N，接触面积S=4.5m2，对地面的压强p=F/S=9×104N/4.5m2=2×104Pa。 （3）挖掘机在运送砂土过程中，做的有用功W有用=Gh总=1.8×104N×8m=1.44×105J，送料过程中挖掘机做的总功W总=P送t总=6×104W×6s=3. 6×105J，该过程的机械效率 η=W有用/W总 =1.44×105J/3.6×105J=40%。