初二物理题——关于功率的练习题

Question

如题所述

Answer 1

1. 水电站每分钟下落的水量为450立方米，高度为50米。求发电机的功率（单位：千瓦）。
解：首先计算水的质量，由于水的密度约为1000千克/立方米，所以质量 m = 450立方米 × 1000千克/立方米 = 450000千克。
重力 G = m × g = 450000千克 × 9.8米/秒² = 4410000牛顿。
做的功 W = G × h = 4410000牛顿 × 50米 = 220500000焦耳。
功率 P = W / t = 220500000焦耳 / 60秒 = 3675000瓦特。
因此，发电机的功率为3675000瓦特，或者367.5千瓦。
2. 一台拖拉机的功率是25千瓦，一头牛的平均功率是0.3千瓦。如果拖拉机工作4小时，求牛完成相同功所需的时间（单位：小时）。
解：拖拉机做的功 W = P × t = 25千瓦 × 4小时 × 3600秒/小时 = 36000000焦耳。
牛做同样的功所需时间 t' = W / P' = 36000000焦耳 / 0.3千瓦 = 12000000秒。
将秒转换为小时，t' = 12000000秒 / 3600秒/小时 = 333.33小时。
3. 一台拖拉机在100秒内匀速前进了300米，功率为24千瓦。求拖拉机受到的平均阻力（单位：牛顿）。
解：速度 v = s / t = 300米 / 100秒 = 3米/秒。
功率 P = F × v，所以牵引力 F = P / v = 24千瓦 / 3米/秒 = 8000牛顿。
由于拖拉机匀速前进，阻力等于牵引力，所以平均阻力为8000牛顿。
4. 一辆汽车在平直路面上做匀速运动，推导出汽车的功率 P 与牵引力 F、速度 v 的关系式，并解释为什么汽车上坡时要降低速度。
解：汽车的功率 P = F × v，因为功 W = F × s，且功率是功除以时间，所以 P = W / t = F × v。
当汽车上坡时，由于功率是不变的，如果要保持相同的功率输出，减小速度 v 会增大牵引力 F，因为 F = P / v。
所以，汽车上坡时要降低速度，以获得更大的牵引力，从而更容易上坡。