2024年中考物理复习专题训练——电功和电功率的综合计算
一、计算题
1．如图甲所示是一种电热水龙头，图乙是它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水，铭牌上相关参数如下表。求解下列问题：（不计温度对电阻的影响）
额定电压 220V
频率 55Hz
额定功率 保温挡 1100W
加热档 3.3kW
（1）S旋到 位置时，水龙头流出热水。（选填“0”、“1”或“2”）
（2）电热丝R1和R2的阻值是多大？
（3）某次使用该龙头加热水时，水的初温为20℃，加热15s，得到0.5L、末温42℃的热水，求电热水龙头的效率。（小数点后保留1位小数）c水＝4.2×103J/（kg ℃）
2．如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，闭合开关移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示，图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在a、b两位置时相对应，求：
（1）滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值Ra和Rb；
（2）电源电压；
（3）滑动变阻器消耗的最大电功率。
3．如图甲是定值电阻和标有“8V 8W”灯泡L的I-U关系图象，如图乙所示。电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12Ω。当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）灯泡正常发光1min时消耗的电能；
（3）电源电压；
（4）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率。
4．CFXB型热水杯的原理图如示，它有加热和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R0、R为电热丝。当开关S接加热档时，电路的功率为1000W，当开关S接保温档时，电路的总功率为44W，R0、R阻值恒定不变。
（1）在保温档正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）电热丝R0、R的阻值多大？
（3）在一标准大气压下把一满壶水从30℃烧开需要14分钟，求这个热水壶的效率是多少？（c水=4.2×103J/（㎏ ℃）
5．某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：
（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能：
（2）饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；
（3）R2的阻值。
6．如图甲所示，这是某品牌电饭锅的简化电路原理图，有加热和保温两种工作状态。R1和R2为加热电阻且阻值保持不变，R1=44Ω，R2=440Ω。S为靠近加热盘的感温开关，1，2是开关连接的触点，加热盘温度达到103℃时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V电路，工作了10min，S自动切换到保温状态。求：
（1）开关S接触点1时，电饭锅处于加热状态还是保温状态；
（2）本次煮饭加热过程中，电饭锅消耗的电能；
（3）若用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率。
7．如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，电阻R2的阻值为20Ω，当只闭合开关S1时，电流表的示数为1.2A。
求：
（1）电源电压U；
（2）开关S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率P。
8．某一品牌的汽车座椅垫具有电加热功能，如图甲所示，该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”档功率为36W，“低温”档功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。通过计算回答：
（1）处于“高温”档加热时，通过座椅垫的电流。
（2）电热丝R1的阻值。
（3）处于“低温”档加热5min产生的热量。
9．兴趣小组同学自制小鸡孵化器，其工作原理简化电路如图，电源电压恒定，灯丝电阻不变。照明小灯泡上标有“6V 3W”字样，发热电阻R的阻值为2Ω。同时闭合开关S1、S2，小灯泡正常发光。求：
（1）电源电压和灯丝电阻；
（2）通过电阻R的电流；
（3）电阻R在60s内消耗的电能。
10．如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，其电路图如图乙所示，S1为温控开关，额定电压为220V，加热功率为500W，保温功率为60W。R1、R2均为加热电阻（假设电阻不变），请解答下列问题：
（1）电阻丝R2的阻值是多少？
（2）某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在10分钟内闪烁了84次，她家电能表上标有“1200imp/kW·h”的字样，此时，饮水机的实际消耗的电能和实际功率是多少kW
11．如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙，为温控开关，为门控开关，R为石英加热管。消毒柜的总功率为，臭氧发生器的功率为。求：
（1）关闭柜门，门控开关闭合，臭氧发生器工作所消耗的电能多大？
（2）正常工作时通过石英加热管R的电流多大？
（3）若在货架上放的不锈钢餐具，将其从26℃加热到70℃，不计热量损失，消毒柜石英加热管需要正常加热多长时间？[]
12．微波炉是一种清洁卫生无污染，效率较高的家用电器。某微波炉的铭牌如下表所示。将质量为0.3kg、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min，取出后测得水温是40℃．若水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）．求：
防触电保护类型I类 额定容积20L
型号NN﹣S313WF 电源频率50Hz
额定电压220V 最大功率1100W
（1）加热过程中，水吸收的热量是多少？
（2）微波炉加热时，电路中的电流是多少？
（3）微波炉加热过程中的热效率是多少？
13．如图所示是一种常见的封闭式电热水袋，其性能参数如表中所示。袋内的水由20℃开始加热到断开（c=4.2×103J/（kg℃。），ρ=1.0×103kg/m3）求：
额定电压 额定加热功率 袋内水的体积 自动断开温度
220V 400W 1×10-3m3 60℃
（1）袋内水的质量是多少？
（2）从开始加热到断开水吸收的热量是多少？
（3）电热水袋正常工作时的电流是多少？
（4）电热水袋正常工作时的电阻是多少？
（5）从开始加热到断开时间为525s，消耗电能是多少？
（6）电热水袋加热的效率是多少？
14．如图甲、乙所示是某型号电热炉和它的电路结构简图，R1、R2均为发热电阻，通过控制挡位开关Sa和Sb，可以获得四挡加热功率。已知当开关Sb 断开，Sa与触点1接通时电热炉的功率为1100W；开关Sb断开，Sa与触点2接通时电热炉的功率为550W。不计温度对 R1、R2 阻值的影响，则：
（1）R1与 R2的阻值分别为多大；
（2）要使电热炉的总功率最大，开关Sa和Sb应该处于什么状态；
（3）如果电热炉以最大电功率工作 30min，消耗多少电能？
15．小丽家额定功率为2 000W的电热水器，装满30kg水后连续正常工作35min，水的温度由20℃升高到50℃，求：
（1）加热过程中水吸收的热量。
（2）电热水器消耗的电能。
（3）此过程电热水器的热效率。
（4）在某一次电热水器工作的时候，小丽将家里的其他用电器都关闭，她观察到家里标有1200r／(kW·h)字样的电能表转盘在1min内转过了36转，此时电热水器的实际功率是多大
16．如图甲所示为便携式可折叠电热壶，额定电压为220V。电热壶具有加热、保温两档，保温档的额定功率为110W，内部简化电路如图乙所示，当双触点开关接触1和2时为关闭状态，接触2和3时为保温档，接触3和4时为加热档。 、 是两个阻值不变的发热元件， ，现将电热壶接到220V的家庭电路中，求：
（1） 的阻值；
（2）加热档的电功率；
（3）若电热壶内装有0.5kg的水，现用加热档使水从25℃升高到100℃，加热效率为63%，则需要工作多少秒（ ，结果保留一位小数）
17．如图所示的电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器，灯泡L上标有“3V 0.9W”字样。当闭合开关S、S1、S2时，电流表的示数为0.3A．则：
（1）证明：当闭合开关S、S1、S2时，滑动变阻器R2的滑片向右移动时，整个电路消耗的电功率变小；
（2）计算定值电阻R1的阻值；
（3）计算当闭合开关S，断开开关S1、S2时，为保证整个电路安全，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。
18．如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω．当闭合开关S1、S，断开S2时，电流表的示数为0.4A。
（1）求电源电压；
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，求电流表的示数；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，求整个电路消耗的电能。
19．如图所示，电源两端电压不变，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关，电流表A2的示数为0.2A，电流表A1的示数为0.6A．求
（1）通过R1的电流I1；
（2）电路消耗的总功率为多少。
20．下表是某储水式电热水器的铭牌：
已知水的比热容C水=4.2×103J/（kg.℃），水的密度是ρ水=1.0×103kg/m3，根据表中的数据，试求：
（1）电热水器正常工作的电流是多大？（结果保留两位小数）
（2）电热水器里的水刚好是额定容量时，把这些水从20℃加热到50℃，水吸收的热量是多大？
（3）电热水器正常工作时放出的热量80%被水吸收，那么加热这些水需要多长的时间？
21．如图所示是某型号的电动巡逻车，其主要技术参数如表所示。已知该电动巡逻车在水平路面上匀速行驶时所受的阻力为人车总重的0.04倍，电动机能把80%的电能用来牵引巡逻车克服阻力做功。总质量为120kg的两名巡警乘坐该车，在水平路面上以额定功率匀速行驶10min。求：
⑴电动机消耗了多少电能？
⑵巡逻车通过了多少路程？
⑶若轮胎与地面的总接触面积是8×10-2m2，巡逻车停止时，人和车对地面的压强是多大？（g=10N/kg）
答案
1．（1）2
（2）解：由表格可知，出温水功率P温水＝P1＝1100W
所以R1的阻值R1＝＝44Ω
加热档功率P热水＝3.3kW＝3300W
所以R2工作时的功率P2＝P热水﹣P1＝3300W﹣1100W＝2200W
所以R2＝＝22Ω
（3）解：0.5L水的质量为m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.5×10-3m3＝0.5kg
水吸收的热量Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(42℃﹣20℃)＝4.62×104J
加热时间t＝15s，电流做功W＝P热水t＝3300W×15s＝4.95×104J
则此速热水龙头的加热效率η＝×100%≈93.3%
2．（1）解：由电路图可知，R0与滑动变阻器串联。滑片在a位置时，功率为3.2W，电流为0.8A，根据公式 ，由乙图知，滑片在a点时Ra的阻值
滑片在b点时，功率为3.2W，电流为0.4A时Rb的阻值
答：滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值Ra和Rb分别是5Ω和20Ω；
（2）因为定值电阻R0和滑动变阻器R串联，所以电源电压
解得 ，所以电源电压
答：电源电压是12V；
（3）滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流为 ，滑动变阻器消耗的电功率为
当
时，滑动变阻器的电功率最大
答：滑动变阻器消耗的最大电功率是3.6W。
3．（1）解：由图甲可知，当U=4V时，I=0.4A，由 得
答：电阻R1的阻值为10Ω；
（2）解：灯泡正常发光1min时消耗的电能W=P额t=8W×60s=480J
答：灯泡正常发光1min时消耗的电能为480J；
（3）解：当开关S、S2闭合、S1断开，滑动变阻器滑片P置于b端时，灯泡L与R最大阻值串联，此时灯泡的实际功率为1W。由甲图可看出，当灯泡实际电压UL=2V时，通过其电流为I=0.5A，滑动变阻器两端电压为U2=IR2=0.5A×12Ω=6V
电源电压为U=UL+UR2=2V+6V=8V
答：电源电压为8V。
（4）解：当开关S、S1、S2同时闭合时，灯泡L与定值电阻R1并联，再与滑动变阻器R2串联，根据 可知，电路的总电阻最小时，电功率最大，则电路的总电阻要最小，即当滑片置于a端时，R2=0Ω，灯泡L与定值电阻R1并联。此时UL=U=8V，灯泡正常发光，功率为PL=P额=8W
R1消耗的功率为
所以电路消耗的最大功率为P最大=PL+P1=8W+6.4W=14.4W
答：当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率为14.4W。
4．（1）解：由P=UI可得，在保温档正常工作时，电路中的电流：
（2）解：当开关接“2”时，电阻R被短路，热水杯处于加热档，所以：
当开关接“1”时，电阻R与R0串联，热水杯处于保温档，则：
电阻R=R总-R0=1100Ω-48.4Ω=1051.6Ω 。
（3）解：在一标准大气压下把一满壶水从30℃烧开需要吸收的热量：
电热壶所消耗的电能 W=Pt=1000W×14×60s=
这个热水壶的效率
5．（1）解：由图乙可得，饮水机加热时，加热功率P1 =484 W ，加热时间t1 = 300s，故饮水机处于加热档阶段消耗的电能W1=P1t1=484 W 300s=1.452×105J
加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J。
答：饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J；
（2）解：只闭合S时，R1接入电路，此时饮水机处于保温档。由图乙可知，保温功率为P2 =44 W，流过R1的电流I2= = =0.2A
流过R1的电流为0.2A。
答：饮水机处于保温挡时，通过R1的电流为0.2 A；
（3）解：当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，处于加热档，那R2的功率P=P1-P2=484 W-44 W=440 W
由P= 得R2的阻值R2= = =110Ω
R2的阻值为110Ω。
答：R2的阻值为110Ω。
6．（1）解：根据可知，电源电压一定，总电阻越大，总功率越小，当开关S接1时，只有一个电阻工作，而当开关S接2时，两个电阻串联工作，串联电路时总电阻最大，此时功率最低，为保温状态，开关S接触点1时，只有一个电阻工作，总电阻较小，为加热状态。
答：开关S接触点1时，电饭锅处于加热状态；
（2）解：加热的功率为
本次煮饭加热过程中，电饭锅消耗的电能
答：本次煮饭加热过程中，电饭锅消耗的电能为；
（3）解：若用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，根据可知，实际的功率为
答：电饭锅加热状态的实际功率为704W。
7．（1）解：当只闭合开关S1时，电路是R1的简单电路，电流表测电路中电流；
U＝I1R1＝1.2A×10Ω＝12V；
答：电源的电压为12V；
（2）解：当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联；
因并联电路中各支路两端电压相等，所以通过R2的电流： ，
因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：I＝I1+I2＝1.2A+0.6A＝1.8A；
电路消耗的总功率：P＝UI＝12V×1.8A＝21.6W。
答：开关S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率为21.6W。
8．（1）解：由图可知，处于“高温”档加热时，R1单独工作，且“高温”档功率为36W，此时通过座椅的电流
答：处于“高温”档加热时，通过座椅垫的电流为1.5A。
（2）解：R1的阻值
答：电热丝R1的阻值为16Ω。
（3）解：t=5min=300s，该电路为纯电阻电路，则产生的热量Q=W=Pt=20W×300s=6000J
答：处于“低温”档加热5min产生的热量为2000J。
9．（1）解：同时闭合开关S1、S2，灯泡和定值电阻并联，小灯泡正常发光，则电源电压U=UR=UL=6V
灯丝电阻
答：电源电压和灯丝电阻分别为6V和12Ω；
（2）解：通过电阻R的电流
答：通过电阻R的电流为3A；
（3）解：电阻R在60s内消耗的电能W=UIRt=6V×3A×60s=1080J
答：电阻R在60s内消耗的电能为1080J。
10．（1）解：饮水机保温时电路为R1的简单电路，饮水机加热时R1与R2并联，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以加热时电阻丝R2的电功率P2=P加热-P保温=500W-60W=440W
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由 可得，电阻R2的阻值
答：电阻丝R1的阻值是110Ω；
（2）解：10分钟消耗的电能
加热状态下的实际功率
答：实际消耗的电能为2.52×105J，饮水机的实际功率是0.42kW。
11．（1）解：门控开关S2闭合，工作10min，臭氧发生器消耗的电能W=P1t=50W×10×60s=30000J
答：臭氧发生器工作10min所消耗的电能是30000J；
（2）解：正常工作时，两个开关都闭合，此时R与臭氧发生器并联，则R的功率P2=P-P1=600W-50W=550W
那么通过R的电流
答：正常工作时通过石英加热管R的电流是2.5A；
（3）解：将餐具加热所需的热量Q吸=c钢m(t-t0)=0.46×103J/(kg ℃)×50kg×(70℃-26℃)=1.012×106J
在不计热量损失时，石英加热管加热所需时间
答：消毒柜石英加热管需要正常加热1.84×103s。
12．（1）解：Q吸＝CmΔt＝4.2×107J/（kg ℃）×0.3kg×（40℃﹣20℃）＝6.52×104J，
答：加热过程中，水吸收的热量是4.52×104J；
（2）解：由P＝UI，可得 ＝ ＝5A，
答：微波炉加热时，电路中的电流是5A；
（3）解：W＝Pt＝1100W×60S＝2.6×104J，η＝ ×100%＝ 。
答：微波炉加热过程中的热效率是38.7%。
13．（1）解：由ρ= 可得袋内水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.0×10 3m3=1kg
袋内水的质量为1kg。
答：袋内水的质量是1kg
（2）解：袋内水吸收的热量Q=cm(t t0)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(60℃ 20℃)=1.68×105J
袋内水吸收的热量为1.68×105J。
答：从开始加热到断开水吸收的热量是1.68×105J
（3）解：电热水袋正常工作时的功率P=400W，电压U=220V，根据P=UI可得，正常工作的电流I= = ≈1.82A
电热水袋正常工作的电流为1.82A。
答：电热水袋正常工作时的电流是1.82A；
（4）解：根据P= 可得，电热水袋正常工作时的电阻R= = =121Ω
电热水袋正常工作时的电阻为121Ω。
答：电热水袋正常工作时的电阻是121Ω；
（5）解：从开始加热到断开时间为525s，消耗电能W=Pt=400W 525s=2.1 105J
从开始加热到断开时间为525s，消耗电能是2.1 105J。
答：从开始加热到断开时间为525s，消耗电能是2.1 105J
（6）解：电热水袋的热效率η= ×100%= ×100%=80%
电热水袋加热的效率是80%。
答：电热水袋加热的效率是80%。
14．（1）解:当开关Sb 断开，Sa与触点1接通时，只有 接入电路，此时电热炉的功率为1100W，根据 可得， 的阻值为
开关Sb断开，Sa与触点2接通时, 和 串联接入电路中，电热炉的功率为 550W，此时电路的总电阻为
则有
答：R1 与 R2 的阻值都是 。
（2）解:要使电磁炉的总功率最大，开关Sa与触点1接通，开关Sb闭合，此时两电阻并联，总电阻最小，电路消耗的总功率最大。
（3）解:要使电磁炉的总功率最大，开关Sa与触点1接通，开关Sb闭合，此时两电阻并联，总电阻最小，电路消耗的总功率最大。
如果电热炉以最大电功率工作30min，消耗的电能为
答：如果电热炉以最大电功率工作30min，消耗的电能为 。
15．（1）吸收的热量
（2）消耗的电能W=Pt=2000W×35×60s=4.2×106J
（3）此过程电热水器的热效率
（4）电热水器的实际消耗的电能
电热水器的实际功率
16．（1）解：由 可得 的阻值
答： 的阻值
（2）解：由分析知，当双触点开关接触3和4时，处于高温档，此时电阻 、 并联，则 消耗的功率为
加热档的电功率
答：加热档的电功率为
（3）解：由 知，水吸收的热量
由 知电热壶消耗的电能
由 可得加热时间
答：需要工作225.2秒。
17．（1）解：当闭合S、S1、S2时，R1、R2并联，
根据并联电路的电阻关系 ＝ + 可知：
滑动变阻器R2的滑片向右移动时，R2的阻值变大，所以 的值变小，
所以 ＝ + 的值也变小，故R的值变大，
根据P＝ 可得：电源电压不变时，R的值变大，P变小，
即当闭合S、S1、S2时，滑动变阻器的滑片向右移动，整个电路消耗的电功率变小
（2）解：当闭合S、S1、S2时，R1、R2并联，
电源电压：U＝U1＝U2＝12V，
当闭合S、S1、S2时，电流表的示数为0.3A，即通过R1的电流为0.3A，
根据欧姆定律I＝ 得：R1＝ ＝ ＝40Ω
答：定值电阻R1的阻值为40Ω；
（3）解：当闭合开关S，断开开关S1、S2时，滑动变阻器R2与灯泡L形成串联电路，
由题意可知：灯泡正常发光时的电流为：IL＝ ＝ ＝0.3A，
因串联电路中各处的电流相等，且变阻器允许通过的最大电流为0.5A，
所以电路中的最大电流应为0.3A，此时接入电路的R2的值应该为最小电阻，
此时R2两端的电压U2＝U﹣U1＝12V﹣3V＝9V，通过的电流I2＝IL＝0.3A，
则R2min＝ ＝ ＝30Ω；
所以当闭合开关S，断开开关S1、S2时，为保证整个电路安全，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为30Ω～100Ω。
答：当闭合开关S，断开开关S1、S2时，为保证整个电路安全，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为30Ω～100Ω。
18．（1）解：当闭合开关S1、S，断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表测通过的电流，
由I＝ 可得，电源电压：
U＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V
答：电源电压为12V。
（2）解：当闭合开关S2、S，断开S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过的电流，
则电流表的示数：
I2＝ ＝ ＝1.2A
答：当闭合开关S2、S，断开S1时，电流表的示数为1.2A。
（3）解：当闭合开关S1、S2、S时，R1与R2并联，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R1、R2的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
I＝I1+I2＝0.4A+1.2A＝1.6A，
通电100s整个电路消耗的电能：
W＝UIt＝12V×1.6A×100s＝1920J
答：当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，整个电路消耗的电能为1920J。
19．（1）解：根据并联电路电流的特点可知I1=I-I2=0.6A-0.2 A=0.4A
答：通过R1的电流为0.4A；
（2）解：由U=IR可知，R1两端的电压U1=I1R1=0.4A×10Ω=4V
根据并联电路中电压规律可知，电源电压U=U1=4V
由P=UI可知，电路中消耗的总电功率P=UI=4V×0.6A=2.4W
答：电路消耗的总功率为2.4W。
20．（1）解：由表中数据可知，电热水器的额定功率为2000W，额定电压为220V，根据 可得，该电热水器正常工作时的电流：
答：电热水器正常工作的电流是9.09A
（2）解：已知热水器的容量为40L，则盛满水的质量： ，把这些水从20℃加热到50℃吸收的热量：
答：电热水器里的水刚好是额定容量时，把这些水从20℃加热到50℃，水吸收的热量是5.04×106J
（3）解：电热水器正常工作时放出的热量80%被水吸收，由 可得，加热这些水需要的时间：
答：电热水器正常工作时放出的热量80%被水吸收，那么加热这些水需要3150s
21．解：（1）电动机消耗的电能：W=Pt=3000W×10×60s=1.8×106J
（2）巡逻车克服阻力做功：W有用=80%W=0.8×1.8×106J=1.44×106J
人与车总重：G总=m总g=（m车+m人）g=（680kg+120kg）×10N∕kg=8000N
巡逻车匀速行驶的牵引力：F=f阻=0.04G总=320N
巡逻车通过的路程：s===4500m
（3）巡逻车对地面的压强：p====1×105Pa
