人教必刷06 功和功率-备战2020年中考物理必刷论述、计算80例（解析版）.doc

必刷06 功和功率
功
例33．（2019·德阳）汽车尾气是大气的重要污染源，而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距60km，一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动，先加速运动2min，然后以恒定速度匀速运动21min，最后做减速运动2min到达成都站停住。
（1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少m/s?
（2）若动车组的平均牵引力为2.8×105N，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少W?
（3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是多少kg。（燃油公共汽车每做1J功排放气体污染物3×10-6g）
【答案】（1）40m/s；（2）1.12×107W；（3）50.4kg。
【解析】（1）已知路程和运动时间，根据平均速度公式可求平均速度； （2）根据P=Fv可求动车组的牵引力的平均功率； （3）根据W=Fs可求牵引力所做的功，再根据燃油公共汽车每做1J功排放气体污染物3×10-6g，乘以所做的功可得公共汽车排放气体污染物的质量。
（1）动车的平均速度：v== =40m/s；
（2）动车的平均功率：P=Fv=2.8×105N×40m/s=1.12×107W；
（3）动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功：W=Fs=2.8×105N×60×1000m=1.68×1010J，
燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量：m=1.68×1010×3×10-6g=5.04×104g=50.4kg。
故答案为：（1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是40m/s；（2）若动车组的平均牵引力为2.8×105N，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是1.12×107W；（3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是50.4kg。
【点评】本题主要考查平均速度、功率、功的计算，是一道综合题。
功率
例34．（2019·长沙）如图所示为洋湖湿地公园的“河道保洁船”清理水面垃圾时的情景，保洁船的质量为2.5t，收集宽度为3.4m。它某次工作时以1m/s的速度做匀速直线运动，其牵引力为5×104N，保洁船工作50s，求这段时间内：
（1）保洁船行驶的路程；
（2）牵引力做的功；
（3）牵引力的功率。
【答案】（1）50m；（2）2.5×106J；（3）5×104W。
【解析】（1）根据v=可得，保洁船行驶的路程：s＝vt＝1m/s×50s＝50m；
（2）牵引力做的功：W＝Fs＝5×104N×50m＝2.5×106J；
（3）牵引力的功率：P＝＝＝Fv＝5×104N×1m/s＝5×104W。
例35．(2019·江西)如图所示，是根据王爷爷驾驶汽车在某段平直高速公路上行驶时记录的数据，描绘出的s-t图象，请你根据图象，求：
(1)20min～40min时间段内汽车的速度；
(2)0～50min时间段内汽车的平均速度；
(3)若汽车以速度v匀速行驶时间t，已知汽车总重为G，匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的1/n，求汽车在这段时间内的功率。(温馨提示:本问计算结果请用字母表示)
【答案】（1）80km/h（2）96km/h（3）P=Gv/n
【解析】（1）20min～40min时间段内汽车做匀速直线运动v=== 80km/h
（2）0min～50min时间段内汽车做变速直线运动平均速度v′===96km/h
（3）匀速直线运动 F牵=F阻= P= F牵v=v
功、功率与压强组合
例36．(2019·德州)2018年10月24日，港珠澳大桥正式建成通车。如图所示，一辆汽车行驶在其中一段长15km的直桥上，已知：汽车的总质量为1.5t（包括车、车上的人和物品等），轮胎与地面的总接触面积为0.2m2，汽车以90km/h的速度匀速通过大桥的这一段路段，行驶过程中受到的阻力为900N。（g取10N/kg），求：
（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强；
（2）此过程中汽车牵引力所做的功；
（3）此过程中汽车牵引力做功的功率。
【答案】（1）7.5×104Pa（2）1.35×107J（3）2.25×104W
【解析】（1）知道汽车质量，利用G＝mg求其重力，汽车静止时对地面的压力等于其重力，知道受力面积，利用p＝求汽车静止时对地面的压强；
（2）利用二力平衡的条件求出牵引力的大小，然后利用W＝Fs可求得牵引力所做的功；
（3）利用P=Fv算出汽车牵引力做功的功率。
解：（1）汽车质量m＝1.5t＝1.5×103kg，
其重