河北中考力学计算题专题
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一.计算题(共20小题)1.如图所示,水平桌面上有装有一定量水的圆柱形装水容器,现将一质量为40g,体积为5.0×10﹣5m3的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,g=10N/kg。
求:(1)物块排开液体的体积?(2)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中,此时力F为多大?2.如图所示,铁桶重为20N,桶的底面积为100cm2,往桶里倒入8kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为1m2的水平台面上(g取10N/kg)。
求:(1)水对桶底的压强;(2)桶底受到水的压力;(3)台面受到桶的压强。
3.图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降的情景。
图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象(取水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
求:(1)长方体A的高度。
(2)长方体A浸没在水中后受到的浮力。
(3)长方体A的密度。
4.水平放置的平底柱形容器A重3N,底面积是200cm2,内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5N,边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示,拉直的细线长为L=5cm,受到拉力为1N.(g 取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:(1)木块B受到的浮力是多大?(2)容器底部受到水的压强是多大?(3)容器对桌面的压强是多大?5.边长为0.1m的正方体木块,漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示。
将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块表面上放一重2N的石块。
静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。
取g =10N/kg,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3.求:(1)图甲中木块受的浮力大小;(2)图乙中液体的密度;(3)图乙中木块下表面受到液体的压强。
6.底面积为100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。
《力学综合题》一、计算题1.如图1所示,小明用弹簧测力计吊着一重为3.2N的实心圆柱体,将它竖直逐渐浸入水中,记下圆柱体下表面浸入水中的深度h和对应的浮力F浮,并画出F浮-h的图象(如图2所示),g取10N/kg。
求:(1)圆柱体的质量;(2)圆柱体浸入水中的深度h=10cm处,静止时弹簧测力计的示数;(3)圆柱体的密度。
2.如图所示,物体A是正方体金属块,边长是20cm,在拉力F的作用下物体A恰好做匀速直线运动.已知,每个滑轮重20N,金属块的密度ρ金=5×103kg/m3,物体A 运动时受到地面的阻力是物体重的0.3倍,在2s内被拖动5m,不计绳重及绳与滑轮、轮与轴之间的摩擦(g=10N/kg).试求:(1)物体A对地面的压强;(2)拉力F做功的功率;(3)该滑轮组的机械效率.(计算结果保留1位小数)3.近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱,如图所示,它采用站立式的驾驶方式,人通过身体的前倾、后仰实现驾驶,如表为某型号独轮电动车平衡车的部分数据,则:(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是多少?(2)质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶。
若所受阻力为总重力的0.2倍,此时该车受到的牵引力是多大?(g取10N/kg)(3)质量为50kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是多大?4.如图所示,一个瓶子里有不多的水,乌鸦喝不到水。
聪明的乌鸦想,如果衔很多的小石块填到瓶子里,水面上升就能喝到了水。
若瓶子的容积为500mL,内有0.2kg的水。
请你帮乌鸦计算:(1)瓶内水的体积是多少?(2)使水到达瓶口,要放入的石块质量是多少。
(石块密度为2.6×103kg/m3)5.如图所示,某工人重600N,站在水平面上,用100N的拉力向下匀速拉动绳子,提起一浸没在水中体积为1.2×10-2m3,重360N的物体。
(物体始终浸没在水中,且忽略水对物体的阻力,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10-2m2,工人没有拉动绳子时对地面的压强;(2)物体浸没在水中时受到的浮力;(3)提起物体时滑轮组的机械效率。
中考物理力学真题专题训练含答案一、单选题1.小军和小华都站在溜冰场上,小军用力推了小华一下,两人都向相反方向滑出了较远的距离,要解释这一现象,可以利用下列知识中的()①物体间力的作用是相互的②力是改变物体运动状态的原因③一切物体都有惯性④他们之间的作用力是一对平衡力A.①③④B.①②④C.②③④D.①②③2.下列事例中利用惯性的一组是①汽车行驶时,司机系着安全带②火车进站前,撤去动力,仍能进站③上岸后的鸭子,振动翅膀,把身上的水抖掉④比赛中,运动员将冰壶推出,冰壶在冰面上继续向前运动A.②③④B.①③④C.①②④D.①②③3.关于力和运动,下列说法中正确的是()A.物体静止不动时,一定不受力的作用B.物体只要运动,就一定受到力的作用C.物体速度改变时一定受到力的作用D.力是维持物体运动的原因4.小明判断自己乘坐的列车正在向东运动,依据可能是()A.站台在向东运动B.站台在向西运动C.乘警在向东运动D.乘警在向西运动5.坐在船上的人用桨向后划水时,船就会前进.使船前进的力是() A.人手作用在桨上的力B.水作用于桨上的力C.水作用于船体上的力D.桨作用于水上的力6.图中物体所受的两个力彼此平衡的是()A.B.C.D.7.我市的能量资源正在逐步得到应用.下列能源中属于不可再生能源的是()A.太阳能B.潮汐能C.天然气D.风能8.下列关于力与运动的例子中,说法正确的是()A.人不拉车,车就不动,说明力是使物体运动的原因B.跳远时助跑可以增大惯性,从而提高成绩C.子弹从枪膛里射出后能继续飞行,是由于受到火药推力的作用D.斜向上抛出的石块会落地,是因为它受到重力的作用9.下列说法中正确的是()A.投出去的铅球落地前受到重力和推力B.马拉车前进,马对车施力,同时车也对马施力C.两个物体不接触,就不会有力的作用D.地球对人有吸引力,但人对地球没有吸引力10.如图所示是运动员比赛中跳起争球的瞬间,下列有关说法错误的是()A.运动员将足球顶出,足球的运动状态发生了改变B.在空中运动的足球,依然受到重力作用C.运动员顶到足球的瞬间,足球发生形变产生弹力D.顶球的瞬间,运动员不会受到足球的作用力11.下列说法错误的是()A.跳绳时手舞动绳子说明力能改变物体的运动状态B.载重汽车装有很多车轮是通过增大受力面积而减小车对地面的压强C.运动员冲过终点不能立即停下,是因为运动员受到惯性的作用D.实心球抛出后最终落回地面是因为受到重力作用12.用一根不可伸缩的细线一端系着一定质量的小球,并将细线的另一端固定起来,制成一个可以在ACB 间往复运动的单摆,如图所示。
/S,如果一个物体截取 A :如水平截取,此时原物体的重力发生变化,但受力面积 题型应注意,若只向容器内增、减液体(加入液体后液体不外溢) 则容器对支持面的压力变化量△F= m 液 g ;备战 2020 年中考—“压强变化类”力学综合计算题专题剖析与训练力学压强与压力的计算是初中物理中考中的重点与难点,是中考中的压轴题型,由于其难大,综合性强,对分析能力与计算能力均要求较高,因此在各类型的考试中,此题型均为考查的重点。
要正确解任此种题型应注意两个问题:1:认真分析题意找出每道题的“题眼”弄清编者考查的主要目的,挖掘隐藏的条件,找到突破口;2:平时加强计算能力的培养,在根据题意,列出方程的前提下,必须能正确求解题目中的未知量。
此题型主要考查两种题型:一:固体的叠加及截取导致的压力及压强的变化题型:(1)当多个物体叠加或一个物体被截取后,它的体积及质量发生变化,有时受力面积也要发生变化,如多个物体叠了加,对接触面的压力增大量为叠加的物体的重力,但此时下面物体的受力面积不发生变化,此时对支持面增加的压强: △P= F/S=G 物增不变,此时对支持面减小的压强△P= F/S= △G 减/S ,若规则物体竖直截取且不受其它外力,此时根据 P=ρgh 此时物体对支持面的压力减小,但压强不变。
(2)多个物体位置发生变化,求压强的变化量时或根据压强的变化及压力的变化量求解某些新的物理量如截取的物体体积 △V 或质量 △m ;此种题型必须注意,物体质量或体积或物体的位置发生改变后,物体对接触面上的压力会发生了变化,同时还要注意,受力面积有时也会发生的变化。
二:液体液面的变化或液体的溢出导致的压强变化题型:1:当容器中盛有液体,当液体的体积发生变化或有物体放入液体后,求容器对桌面的压力与压强的变化;此种,若向盛有液体的容器内放入某物体后,要注意液体的外溢情况(如原容器盛满液体,无论放入任何物体也无论放 入物体后物体处于何种沉、浮状态,液体一定会外溢,如没有指明原容器盛满液体放入物体后必须根据物体的V排及容器的总容积,及原液体的体积,推知液体是否会外溢) 即应注意容器对接触面的压力变化,如放入的物体与溢出的液体重力相等,则容器对支持力压力与压强均不变,如放入的物体重力大于溢出的液体的重力则此时容器对支持面的压力增加量为△F=G 物—G 溢,而此种题型,容器接触面的面积通常并不发生变化,容器对支持面的压强变化量取决于容器对支持面的压力变化量。
专题七计算应用题专题特征计算应用题主要考查学生对物理概念、规律的理解和掌握,对学生的分析归纳能力、演绎推理能力、综合运算能力要求较高;从近几年河北中考命题特点来看,综合计算题是中考的压轴题,将考查的内容主要集中在力、热、电三大知识板块上,以力与电为主;还有一些简单的计算题存在于选择、填空等其他题型中;中考计算题,联系生活实际、自然、社会及STS,不是单纯的数学计算,而是体现出物理原理的计算,并从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境中对其相关的知识进行阐述整合,能合理运用相关公式规范解题,近三年河北中考具体情况如表:2015年力学计算题考查了杠杆平衡条件和压强,电学计算题结合图像信息考查动态电路问题;2016年力学学计算题重点考查压力、压强、浮力、密度的计算,电学计算题结合图像信息考查动态电路问题。
2018年力学计算题重点考查密度、压强的计算,电学计算题考查电功率、欧姆定律、电流表、电压表及利用电学公式求解。
2019年力学计算题考查了力的示意图画法、压强的计算以及利用杠杆平衡条件求解,电学计算题结合电路图考查了动态电路分析和欧姆定律的应用。
预测2020年计算题力学会考查压强或机械效率、功与功率;电学仍会综合考查动态电路中电功率问题的计算。
类型1力学计算应用题专题特征力学是初中物理的主要内容之一。
它有四个基本概念:速度、密度、压强和功率;八个主要规律:牛顿第一定律、同一直线上二力的合成、二力平衡的条件、液体压强规律、阿基米德原理和杠杆的平衡条件、功的原理,能量守恒及机械效率;在解决力学综合题时,学生要弄清楚各概念、规律及公式的本质,内在联系;要熟练掌握公式的基本运用,相应的单位换算及明确各题型的解题思路,做到融会贯通。
典例剖析压强的综合计算例1(2017·河北中考)如图所示,薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器的底面积S=8×10-3m2,容器高0.2 m,内盛0.17 m深的水。
第二部分攻克题型拿高分题型七33题——力学实验题(必考)实验1测量物质的密度(2015.33,2014.33)考向1常规方法测密度1. (2019临沂)小明在滨河阳光沙滩游玩时捡到一块鹅卵石,并对该鹅卵石的密度进行了测量.第1题图(1)将天平放在水平桌面上,并将游码移至称量标尺左端的零刻度线后,分度标尺的指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使天平横梁平衡.(2)测量鹅卵石质量时,将最小为5 g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度标尺的指针如图乙所示,接下来的操作是________________________,直至天平横梁平衡.(3)天平平衡时,所用砝码和游码在称量标尺上的位置如图丙所示,该鹅卵石的质量是________g.(4)如图丁所示,鹅卵石的体积是________cm3.(5)由以上数据可知,该鹅卵石的密度为________g/cm3.(6)将该鹅卵石挂在弹簧测力计下并浸没在某液体中静止时,测力计的示数如图戊所示,鹅卵石所受浮力为________N.(g取10 N/kg)2. (2019莱芜改编)小刚妈妈从银座超市买了一桶花生油,小刚想利用在学校学到的“测量物质的密度”知识来测量花生油的密度,于是他从学校借来了有关器材,进行了如下操作:(1)将天平放在水平桌面上,将游码拨在标尺左端零刻线处,此时指针指在如图甲所示位置.小刚接下来的操作应该是________________,使指针指在分度盘中央.第2题图(2)将空烧杯放在托盘中,向________盘加减砝码,最后测出了空烧杯的质量为m1=45 g;(3)将花生油倒在量筒里,如图乙所示.花生油的体积为V=________cm3;(4)将量筒中的花生油倒在空烧杯中,将烧杯放在已调平的天平的左盘,向右盘中加(减)砝码,并调节游码,使横梁在水平位置平衡.此时右盘中砝码和游码的刻度值如图丙所示.则花生油和烧杯的总质量为m2=________g;(5)小刚根据测量的数据算出花生油的密度为ρ油=________kg/m3;(6)已知该花生油的密度在0.911×103 kg/m3~0.918×103 kg/m3之间,请你根据小刚的测量结果分析,小刚的测量过程中存在的不足之处是________________________________.考向2特殊方法测密度(2015.33,2014.33)类型1缺天平3. (2019石家庄28中一模)小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度.第3题图甲(1)用调节好的天平测量矿石的质量.当天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图甲所示,矿石的质量是________ g.第3题图乙(2)因矿石体积较大,放不进量筒,因此他利用一只烧杯,按图乙所示方法进行测量,矿石的体积是________ cm3.(3)矿石的密度是________ kg/m3,从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).【拓展】某科学兴趣小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒.他们设计了如图丙、丁所示的实验装置,先把鹅卵石浸没在水杯内的水中,向矿泉水瓶中逐渐加水,当加入225 mL的水时,瓶子在如图丙所示的位置平衡.拿掉水杯后,再向瓶中加入150 mL的水,此时瓶子在如图丁所示的位置平衡.若不考虑鹅卵石的吸水性,忽略瓶子的质量,g取10 N/kg.则:第3题图(1)鹅卵石在水中受到的浮力为________ N.(2)鹅卵石的密度为________ kg/m3.4.如图所示,为测量某种液体的密度,小明用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作:(重力常量取g)第4题图a. 将小石块________在待测液体中(不接触量筒),记下弹簧测力计的示数F1和量筒中凹液面对应的刻度V1;b. 在量筒中装入适量的待测液体,读出量筒中待测液体的体积V2;c. 将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下,记下测力计示数F2.(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否指在____________.(2)为了较准确地测量液体的密度,图中合理的操作顺序应为________(填字母).(3)小石块浸没在待测液体中时,受到的浮力为________(用已知量和测量量的符号表示).(4)待测液体的密度可表示为ρ液=________.(用已知量和测量量的符号表示)【拓展】小明还算出了小石块的密度,其表达式为ρ石=________.(用已知量和测量量的符号表示)5. (2018保定莲池区一模)小明同学制作了直接测量液体密度的“密度天平”.其制作过程和原理如下:如图甲所示,选择一根杠杆,调节右端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,在左侧离支点10 cm的位置用细线固定一个质量为120 g、容积为50 mL的容器,右侧用细线悬挂一质量为50 g的钩码(细线的质量忽略不计).第5题图(1)调节杠杆平衡时,发现杠杆右端下沉,须将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,测量液体密度时往容器中装满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置直接读出液体的密度.(2)该“密度天平”的“零刻度”应标在支点O的右侧________cm处.(3)若测量某种液体密度时,钩码在距离支点右侧33 cm处,则此种液体的密度是________g/cm3.(4)若想增大此“密度天平”的量程,可以采用________________的方法.【拓展】若杠杆足够长,用此“密度天平”还可以测量固体的密度,先在容器中加满水,将待测固体轻轻浸没在水中,溢出部分水后,调节钩码的位置,使杠杆水平平衡,测出钩码离支点O距离为56 cm;用量筒测出溢出水的体积如图乙所示,待测固体的体积为______cm3.则此固体的密度为______g/cm3.(已知ρ水=1 g/cm3)类型2缺量筒6. (2018河北黑白卷)如图为小明测量某种液体密度的实验装置.第6题图(1)天平在使用前,首先应将游码移到标尺左端的________处.天平调平后,将待测液体倒入烧杯中,用天平测出烧杯和待测液体的总质量(如图甲)为________g.(2)将烧杯中的部分液体倒入量筒,如图乙所示,则这部分液体的体积为________cm3.(3)已测得倒出液体的质量为45 g,则待测液体的密度为________g/cm3.【拓展】若量筒损坏,小明用天平测出空烧杯的质量为m0;在大口玻璃容器中盛适量水,将质量为m1的砝码放入烧杯中,如图丙所示,待烧杯在水中稳定后在烧杯上做标记;将水倒出,在大口玻璃容器中盛适量待测液体,将质量为m2的砝码放入烧杯中,如图丁所示,使烧杯在待测液体中稳定后的液面与丙中的标记线平齐;那么待测液体的密度表达式为ρ液=________(水的密度为ρ水),此实验的不足之处是____________________________________.7. (2019唐山路北区二模)测量小石块的密度.(1)将天平放在水平台面上,游码移到零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,为使横梁平衡,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节.第7题图(2)用调节好的天平测量小石块的质量,右盘所加砝码和游码位置如图乙所示,天平平衡,则小石块的质量m1为________g.(3)没有量筒,用下列两种方案测量小石块的体积.方案一:①如图丙所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,加入适量的水,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置;②将小石块从水中取出后,用天平测出烧杯和水的总质量m2为152.4 g;③向烧杯内缓缓加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m3为165.2 g.方案二:①向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m4;②如图丙所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置;③将小石块从水中取出后,向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m5.(4)根据方案一测量结果计算出小石块的密度为________kg/m3.(5)你认为方案________测量结果计算出的小石块密度更精确;方案________测出的小石块密度与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”).类型3双缺型8.(2019张家口桥东区一模)在一次物理兴趣小组的活动中,某小组同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块(不吸水)的密度.第8题图(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为________N.(2)将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上,挤出吸盘内部的空气,吸盘在________的作用下被紧紧压在烧杯底部,如图乙所示.在烧杯中倒入适量的水,将木块放入水中后,用弹簧测力计将木块全部拉入水中,如图乙所示,此时弹簧测力计示数为________N.(3)如果不计摩擦和绳重,图乙所示的木块受到的浮力为________N,木块的密度为________kg/m3.【拓展】若木块A的底面积为50 cm2,当木块刚好浸没入水中时,水对木块A下表面的压强为________Pa.9. (2019河北定心卷)小明想利用所学知识测量橙子的密度,于是进行了如下实验:第9题图(1)用调节好的天平,将橙子放在天平左盘中,向右盘加入砝码后,调节游码直到天平平衡,此时砝码和游码的位置如图甲所示,则橙子质量为________g.(2)在测量橙子的体积时,小明发现它的体积较大,无法放入量筒中,于是找来了弹簧测力计、烧杯和水,设计了如下实验过程:将橙子挂在弹簧测力计上,浸没在水中静止时读出弹簧测力计的示数如图乙所示为______N.则橙子的密度为ρ橙子=______g/cm3.(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg,结果保留两位小数)【拓展】小明回到家后,想测量橙汁的密度,家里没有天平和量筒,想到了用刻度尺、烧杯、水、两端开口的玻璃管、橡皮膜、细线来测量橙汁的密度,如图丙所示,于是,他设计了以下实验方案:①用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,玻璃管竖直放置,开口向上,向管内倒入适量的橙汁,用刻度尺测出______________的距离记为h1;②在烧杯中倒入适量的水,将玻璃管缓慢浸入水中,直至橡皮膜水平为止,用刻度尺测出____________的距离记为h2;③橙汁的密度表达式为ρ橙汁=________.(水的密度为ρ水)实验2研究影响滑动摩擦力大小的因素(2017.33)10.(2019湘潭改编)如图所示是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验装置.长方体小木块正面和侧面面积不同而粗糙程度相同,长木板一面为较光滑的木板面,另一面是粗糙的布面.选择不同的接触面,改变木块对木板的压力,依次实验,将每次测量结果填入下表.第10题图(1)拉着长木板水平向左运动,当测力计示数稳定时,测力计的拉力______(选填“等于”或“不等于”)小木块受到的滑动摩擦力.(2)测力计使用前要观察量程、分度值,以及指针是否指在_____________.(3)由实验1、4可知,滑动摩擦力的大小与接触面的面积________(选填“有关”或“无关”),则实验6空格中的数据应是________N.(4)由实验4、5可知,其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越________.(5)由实验1、2、3可知,其他条件相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小成________比.11. (2019达州)小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验a. 如甲图所示,将木块A平放在大长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数.b. 如图乙所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数.c. 如图丙所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数.第11题图(1)该实验主要采用的探究方法是____________.(2)由________两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大.(3)由甲乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越________(选填“大”或“小”).(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动.于是小丽设计了如图丁所示的实验装置,该装置的优点是________长木板做匀速直线运动(选填“需要”或“不需要”).实验中小丽发现:当F为3 N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为________N.第11题图(5)实验拓展:如图1所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,F-t和v-t图像分别如图2、图3所示.则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为________N.实验3探究二力平衡的条件12. (2018石家庄桥西区一模)小明和小红一起“探究二力平衡的条件”.器材如图甲所示:第12题图甲(1)小明设计的方案是:将物体上的两根线跨放在支架上高度相同的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在物体上的两个拉力方向相反,且在同一条直线上.为实现这一目的,物体应选择____(填字母).A. 轻质纸片B. 小木块(2)若小明在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,你认为他________(选填“能”或“不能”)用该装置进行实验.(3)小红用木块设计了如图乙的装置进行了探究,她在实验中发现:左盘放100 g的砝码,右盘放120 g的砝码时,木块也能处于静止状态,这是由于木块受到了________力的作用,这个力的大小为________N.第12题图乙【评估】你认为________的方案更好,理由是________________________________.实验4研究液体内部的压强(2016.33)13.(2019唐山滦南县一模)在学习液体的压强知识时,老师使用了如图所示的实验装置:容器中央位置用隔板分成左右两部分,隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔.当橡皮膜两侧的压强不同时,橡皮膜会向压强小的一侧凸起.请你和老师一起完成下述实验.第13题图(1)这个装置________(选填“是”或“不是”)连通器.(2)老师先在装置两侧倒入不同深度的水(如图所示),通过观察橡皮膜的凸起情况可以得出:同种液体,________越大,压强越大.(3)接着,老师向左侧加盐并适当加水,直到左右两侧的液面相平,此时会观察到橡皮膜向________(选填“左”或“右”)侧凸起,由此说明:________________________________________.(4)随后,老师又向右侧注水,当水面距离橡皮膜12 cm 时,观察到橡皮膜不向任何一方凸起.已知此时左侧盐水液面距离橡皮膜10 cm,则左侧盐水的密度为________kg/m3.【拓展】完成上述实验后,老师还想借助上述装置测量一个实心固体小球的密度.在第(4)问所述情景的基础上,老师将小球放在右侧的水中,发现小球沉底,此时向左侧加入相同的盐水,当盐水液面升高1.5 cm时,观察到橡皮膜不向任何一方凸起;让装置再恢复到第(4)问所述的状态,把小球放在左侧的盐水中,发现小球漂浮.此时向右侧加入适量水,当观察到橡皮膜不向任何一方凸起时,停止加水,此时水面升高 2 cm;则小球的密度为________g/cm3.(结果保留两位小数)实验5探究浮力的大小跟哪些因素有关(2019.33)14.(2019张家口桥西区三模)小明利用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”,测力计下所挂圆柱体物块的底面积为60 cm2,实验过程记录的数据如下表所示.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)(1)物块的重力为________N.(2)物块浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随物块浸入水中深度的增加而________(选填“增大”或“减小”),说明浮力与物块排开水的体积有关.物块浸没在水中后,继续向下移动,物块所受的浮力保持2.4 N不变,说明浸没在水中的物体所受浮力的大小与它在水中的深度________(选填“有关”或“无关”).第14题图(3)比较图甲和图乙发现,物块浸没在盐水中时受到的浮力大于浸没在水中时受到的浮力,说明在排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物块受到的浮力________.【拓展】①物块的密度ρ=________kg/m3;②将物块浸没在某液体中,测力计示数为3 N,液体的密度ρ液=________kg/m3.实验6探究杠杆的平衡条件(2018.33)15. (2019阜新)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:第15题图(1)如图甲,把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点,其目的是消除________对实验的影响.为了方便直接测出力臂,实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,当在A处挂上钩码后杠杆转动,说明力能改变物体的________.(2)图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡,若在A处下方再挂一个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,需将挂在B处的钩码向右移动________格.当杠杆平衡、钩码静止时,挂在A 处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对________力.(3)如图丙,小明取下B处钩码,改用弹簧测力计钩在C处,使杠杆再次在水平位置平衡,弹簧测计示数______(选填“大于”、“小于”或“等于”)1 N,如果竖直向上拉动弹簧测力计,它是______杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)(每个钩码重0.5 N).(4)小明经过多次实验,分析实验数据后得出了杠杆平衡条件.16.(2019保定二模)小明在探究“杠杆平衡条件”实验中,准备的器材有:杠杆、支架、测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.第16题图(1)组装好器材后,杠杆如图甲所示,小明下一步应该将平衡螺母向________调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是______________.(2)表中是小明测得的几组数据,第2次实验中空白处的数据应是________.分析表中数据可知,杠杆的平衡条件是______________________.(3)实验中多次改变力和力臂的大小是为了________.A. 多次测量求平均值减小误差B. 减小摩擦力C. 多次测量避免偶然性(4)小明在实验完成后提出了新的问题“若支点不在杠杆的中点时,平衡条件是否还能成立?”于是他组装了如图乙所示的一套装置,进行实验,测出的数据与杠杆的平衡条件不相符,你觉得原因可能是:__________________________________.参考答案及解析题型七 33题——力学实验题1. (1)右 (2)取出5 g 砝码并向右移动游码 (3)54 (4)20 (5)2.7 (6)0.2【解析】(1)分度盘指针偏左,应将平衡螺母向右调节,使横梁平衡;(2)加入最小的砝码,指针偏向分度盘的右侧,说明右边的砝码重,此时应该取出5 g 的砝码,移动游码(移动游码相当于向右盘中加上质量更小的砝码),直到天平平衡;(3)由图可知,砝码的质量为50 g ,游码对应的刻度值为4 g ,所以鹅卵石质量为m =50 g +4 g =54 g ;(4)鹅卵石的体积为V =70 cm 3-50 cm 3=20 cm 3;(5)鹅卵石的密度为ρ=m V =54 g 20 cm3=2.7 g/cm 3;(6)鹅卵石所受的重力为G =mg =0.054 kg ×10 N/kg =0.54 N ,由图戊可知,弹簧测力计的分度值为0.02 N ,弹簧测力计的示数为0.34 N ,鹅卵石受到的浮力为F 浮=0.54 N -0.34 N =0.2 N.2. (1)将平衡螺母向左调节 (2)右 (3)20 (4)62 (5)0.85×103 (6)将花生油倒入烧杯中时,量筒内壁有残留,导致测量结果偏小3. (1)175.6 (2)80 (3)2.195×103 偏小 【拓展】1.5 2.5×103【解析】(1)矿石的质量等于砝码的质量加上游码所示质量,即m =175 g +0.6 g =175.6 g .(2)矿石的体积:V =200 cm 3-120 cm 3=80 cm 3.(3)矿石的密度ρ=m V =175.6×10-3 kg 80×10-6 m 3=2.195×103 kg/m 3;矿石表面沾有一部分水,要将水加至标记处,需加入更多的水,也就是测得矿石的体积偏大,故导致测得密度偏小.【拓展】鹅卵石所受的重力G 2=G 水=m 2g =ρ水V 2g =1×103 kg/m 3×(225+150)×10-6 m 3×10 N/kg =3.75 N ,鹅卵石的质量m 2=G 2g=3.75 N 10N/kg=0.375 kg ,在丙图中瓶子中水所受的重力G 1= m 1g =ρ水V 1g =1×103 kg/m 3×225×10-6 m 3×10 N/kg =2.25 N ;则鹅卵石在水中受到的浮力F 浮=G 2-G 1=3.75 N -2.25 N =1.5 N ;鹅卵石排开水的体积:V 排=V = F 浮ρ水g = 1.5 N 1×103 kg/m 3×10 N/kg =1.5×10-4 m 3,鹅卵石的密度:ρ=m 2V =0.375 kg 1.5×10-4 m 3=2.5×103 kg/m 3. 4. 浸没 (1)零刻度线处 (2)c 、b 、a 或b 、c 、a(3)F 2-F 1 (4)F 2-F 1g (V 1-V 2) 【拓展】F 2g (V 1-V 2)【解析】(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否对准零刻度线,如有偏差,需要调零;(2)为了较准确地测量液体的密度,应先测出石块的重力,再测出石块完全浸入液体后,液体对它的浮力,所以操作顺序为c 、b 、a 或b 、c 、a ;(3)小石块浸没在待测液体中时,受到的浮力与拉力之和等于自身的重力,则F 浮=F 2-F 1;(4)小石块浸没在待测液体中时,V 排=V 石块=V 1-V 2,由F 浮=ρ液gV 排可得ρ液=F 浮gV 排=F 2-F 1g (V 1-V 2);【拓展】石块的质量m =F 2g ,小石块浸没在待测液体中时,V 排=V 石块=V 1-V 2,小石块的密度ρ石=F 2g V 1-V 2=F 2g (V 1-V 2). 5. (1)左 (2)24 (3)0.9 (4)增加杠杆的长度(或增大钩码的质量) 【拓展】20 6.5【解析】(1)杠杆右端下沉,说明杠杆重心偏右,所以需要将平衡螺母向左调节,使杠杆平衡.(2)当容器中不装液体时,钩码所在的位置就是密度天平的“零刻度线”.根据杠杆平衡条件可得:0.12 kg ×10 N/kg ×0.1 m =0.05 kg ×10 N/kg ×L 0,解得L 0=0.24 m =24 cm.(3)当容器中装满液体时,根据杠杆平衡条件可得:(0.12 kg +m )×10 N/kg ×0.1 m =0.05 kg ×10N/kg ×0.33 m ,解得m =0.045 kg =45 g ,液体的密度ρ=m V =45 g 50 cm 3=0.9 g/cm 3.(4)根据杠杆平衡条件,F 1L 1=F 2L 2,当左侧小桶质量和位置不变时,即F 1L 1恒定,要增大量程,可以增大钩码的质量或增加杠杆的长度.【拓展】乙图水面在20 mL 刻线处,所以溢出的水的体积为20 mL ,由于固体浸没在水中,所以溢出的水的体积等于固体体积,所以固体体积V =20 mL =20 cm 3;容器中装满水时水的质量m 总=ρ水gV =1 g/cm 3×50 cm 3=50 g ,溢出水的质量m 溢=ρ水gV =1 g/cm 3×20 cm 3=20 g ,剩余水的质量m 水=50 g -20 g =30 g ,根据杠杆平衡条件可得:(0.12 kg +0.03 kg +m ′)×10 N/kg ×0.1 m =0.05 kg ×10 N/kg ×0.56 m ,解m ′=0.13 kg =130 g ,所以固体的密度ρ=m ′V =130 g 20 cm 3=6.5 g/cm 3. 6. (1)零刻度线 82.4 (2)40 (3)1.125 【拓展】m 2+m 0m 1+m 0ρ水 不易使烧杯在待测液体中与标记线准确对齐【解析】(1)由图甲知,天平横梁标尺的分度值为0.2 g ,所以烧杯和待测液体的总质量m =50 g +20 g +10 g +2.4 g =82.4 g ;(2)由图乙知,量筒的分度值为1 mL ,所以倒入量筒中待测液体的体积为V =40 mL ,即40 cm 3;(3)已知从烧杯中倒出的待测液体的质量为m 液=45 g ,待测液体的密度为ρ=m 液V =45 g 40 cm 3=1.125 g/cm 3.【拓展】如图丙,此时烧杯漂浮,即:ρ水gV 排=m 1g +m 0g ……①,如图丁,此时烧杯漂浮,即:ρ液gV 排=m 2g +m 0g ……②,两次排开液体的体积相等,由①②得ρ液=m 2+m 0m 1+m 0ρ水. 7. (1)左 (2)32 (4)2.5×103 (5)方案二 方案一 偏小【解析】(1)由甲图可知,指针偏右,所以将平衡螺母向左调节才能使天平平衡;(2)乙图中砝码的质量20 g +10 g =30 g ,游码对应的质量2 g ,所以小石块的质量m 1=30 g +2 g =32 g ;(4)方案一中小石块排开的水的质量等于后来向烧杯中加入水的质量,加入水中的质量m 水=m 3-m 2=165.2 g -152.4 g =12.8 g ,石块排开水的体积V 排=m 水ρ水=12.8 g 1 g/cm 3=12.8 cm 3,石块排开水的体积等于石块的体积,V 石=V 排=12.8 cm 3,所以石块的密度ρ=m 1V 石=32 g 12.8 cm 3=2.5 g/cm 3=2.5×103 kg/m 3;(5)方案二测量结果更精确,因为先测量了烧杯和水的总质量m 4,然后使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置,所以向烧杯中缓慢加水至标记处,两次烧杯和水的总质量之差即为小石块浸没在水中时排开水的质量,从而计算出小石块的体积;方案一中,由于石块从水中拿出时,表面沾有水,所以倒入水的质量偏大,求得水的体积偏大,即小石块的体积偏大,根据密度公式ρ=m V知,所测密度会偏小. 8. (1)3 (2)大气压 1 (3)4 0.75×103 【拓展】800【解析】(1)测力计显示的是木块的重力,测力计的指针正好指在第三个大格处,所以物体的重力为3 N ;(2)将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上,挤出吸盘内部的空气,吸盘在大气压的作用下紧紧压在烧杯底部;当木块全部浸没在水中时,测力计指针正好指在第一个大格处,所以测力计对木块的拉力F =1 N ;(3)木块在水中受三个力静止,向下的拉力F =1 N ,向下的重力G =3 N ,竖直向上是浮力,木块处于平衡状态,故F 浮=G +F =3 N +1 N =4 N ;木块的质量m =G g = 3 N 10 N/kg =0.3 kg ,木块的体积V =V 排=F 浮ρ水g = 4 N 1.0×103 kg/m 3×10 N/kg=4×10-4 m 3,木块的密度ρ=m V =0.3 kg 4×10-4 m 3=0.75×103 kg/m 3.【拓展】由(3)知,木块刚好浸入水中时,所受浮力为F 浮=4 N ,则下表面所受压强为P =F 压S =F 浮S = 4 N 50×10-4 m 2=800 Pa. 9. (1)76.8 (2)0.20 1.35【拓展】①橙汁液面到下管口 ②下管口到水面 ③h 2h 1ρ水 【解析】(1)橙子的质量等于砝码的质量加上游码左端所对应的刻度值,即m =m 砝码+m 游码=75 g +1.8 g =76.8 g ;(2)橙子受到的重力:G =mg =0.0768 kg ×10 N/kg =0.768 N ,橙子浸没在水中受到的浮力:F 浮=G -F =0.768 N -0.2 N =0.568 N ,橙子的体积:V =V 排=F 浮ρ水g=0.568 N 1.0×103 kg/m 3×10 N/kg=0.568×10-4 m 3=56.8 cm 3,橙子的密度:ρ橙子=m V =76.8 g 56.8 cm 3≈1.35 g/cm 3.【拓展】①为测出橙汁对橡皮膜的压强,故需要测出橙汁液面到下管口的距离h 1;②为测出水对橡皮膜的压强,故需测出下管口到水面的距离h 2;③因为橡皮膜水平,说明橙汁与水产生的压强相等,即ρ水gh 2=ρ橙汁gh 1,得ρ橙汁=h 2h 1ρ水. 10. (1)等于 (2)零刻度处 (3)无关 1.0 (4)大(5)正【解析】(1)该实验中测量滑动摩擦力的大小利用的是二力平衡原理,即木块相对于地面处于静止状态时,木块受平衡力,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小;(2)使用测力计测量之前,要观察量程、分度值,并且要观察指针是否指在零刻度处;(3)由1、4可知,接触面粗糙程度和压力相同时,改变接触面的面积大小,测力计的示数相同,故滑动摩擦力大小与接触面的面积大小无关,同样的道理,实验6的空格的数据与实验5的数据应该相同,即为1.0 N ;(4)结合实验4、5的数据可知,在其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(5)由实验1、2、3的数据可知,在其他条件相同时,压力增大为原来的几倍,滑动摩擦力也增大为原来的几倍,故滑动摩擦力大小与压力成正比.11. (1)控制变量法 (2)甲丙 (3)大 (4)不需要 1.8 (5)4【解析】(1)实验探究中,小明采用的实验探究方法是控制变量法,分别控制了接触面粗糙程度或压力不变;(2)由甲丙两图可知,接触面粗糙程度一定时,丙图中A 对接触面的压力比甲图中的大,丙图中A 受到的滑动摩擦力比甲图中大,可知当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;(3)甲乙两图接触面受到的压力大小相同,毛巾表面比木板表面粗糙,木块A 在毛巾表面受到的摩擦力更大,所以可知当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(4)丁图所示装置的优点是不需要控制木板做匀速直线运动,对静止的弹簧测力计读数比较容易;由于当F =3 N 时木块相对地面静止且长木板B 做匀速直线运动,此时长木板B 受到向左的拉力F 和物块A 对长木板B 向右的阻力f 以及地面对长木板B 向右的阻力f B ,由图甲可知f =1.2 N ,故长木板B 受到地面对它的摩擦力大小为f B =F -f =3 N -1.2 N =1.8 N ;(5)由F -t 图像可知,物体在6~9 s 时受到的拉力是4 N ,由图3可知此时物体做匀速直线运动,则物体受到的滑动摩擦力为4 N ,当t =4 s 时,物体做匀加速直线运动,由于压力、接触面粗糙程度不变,则此时受到的摩擦力为4 N.12. (1)A (2)能 (3)摩擦 0.2 【评估】小明 可减小摩擦力对实验的影响13. (1)不是 (2)深度 (3)右 深度相同,液体密度越大,压强越大 (4)1.2×103 【拓展】1.11。
登陆21世纪教育 助您教考全无忧 21世纪教育网 精品资料·第 6 页 (共 6 页) 版权所有@21世纪教育网 参考答案 1.(1)3×105pa (2)6000W 【解析】 试题分析:(1)由压强的计算公式得
52
6000N310Pa0.02mFpS
(2)由功的计算公式得W=Gh=6000N×600m=3.6×106J 由功率的计算公式得
63.610N6000W600sWPt
考点:压强、功率 点评:本题考察了压强、功率的知识,属于力学的基础知识,代入公式计算即可,注意单位的统一。
2.(1) 450N 41.510Pa (2)3375J 56.25W 【解析】
试题分析:(1) 压力4510N450NFGmg
压强42450Pa1.510Pa1.5102FpS (4)跳一次所做的功14500.05J=22.5JWGh 跳绳过程中所做的功115022.5J150=3375JWW
功率3375W=56.25W60WPt 考点:压强的计算、功率的计算、功的计算 点评:此题是一道综合性的计算题,涉及到压强、功、功率,难度中等。 3.(1)1.5×104 Pa(2)600N(3)1.6×103 Pa 【解析】 试题分析:(1)在木板上行走时单脚着地,对木板的压强是3×104Pa, 站立时双脚着地,受力面积增大一倍,
则压强减小一半:44310Pa1.510Pa2 2分 (2)F=PS=3×104Pa×0.02m2=600N 2分 重力等于压力:G=F=600N 1分 登陆21世纪教育 助您教考全无忧 21世纪教育网 精品资料·第 6 页 (共 6 页) 版权所有@21世纪教育网 (3)F=G人+G木=200N+600N=800N 1分 P=F/S=800N÷0.5m2=1.6×103 Pa 2分 考点:压强的大小及其计算;重力的计算. 点评:关键是分析人走路时和站立时与地面的接触面积的不同,以及公式的灵活运用,注意单位的统一. 4.(1)车对路面的压强超过规定(2)由于超载,轮胎内气压过大容易爆胎,方向失控而出事故(说对一点给1分);由于超载,惯性过大,在遇险时难以有效刹车而出事故(再说对一点给1分) 【解析】
河北省2023年中考力学压轴题考查点分析及模拟试题
2023年河北省中考将继续沿用以往河北命题的格式,但由于受疫情影响,今年预计难度会有所下降,包括力学压轴题,为了方便各位老师进行复习现在结合各地市一模试题对37题力学题进行分析。
1、第37题一定会以考查压强知识为重点
“压强”与“密度”的在新课标中是以理解层次要求出现,属于最高级别的要求,所以根据惯例,压强应该是每年都在重点考查之列,如2021年中考是滑轮组和压强结合题,2022 年中考是液体压强和密度、浮力的结合题。
具体主要考查:压强的概念、压强单位估测、压强计算、增大压强减小压强的方法、液体压强的计算等。
2、在距离中考不到一个月的这段时间里可重点关注以下几种题型:
(1)压强和切割问题
(2)压强和浮力、密度相结合的练练
(3)练练滑轮组及切割叠加压强的综合题。
(4)结合汽车练练压强、热机效率相关练习
(5)会画力的示意图,会分析受力
3以下为今年河北省各市关于力学部分试题的汇总供老师选用,最后附参考答案参考。
参考答案。
河北计算题专题训练河北中考训练1.如图21所示,重为16N 的物体A 在拉力F 的作用下,5s 内匀速运动了0.5 m 。
拉力F 做的功随时间变化的图像如图22所示。
己知动滑轮重0.5 N ,物体A 在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f 为物重G 的0.5倍。
求:(1)拉力F 的功率。
(2)拉力F 大小。
(3)克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例。
2.小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用图18中所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
用此滑轮组将重为3.6N 的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W ,滑轮组的机械效率为75%。
(忽略摩擦及绳重)求:(1)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。
(2)若用此滑轮组提起小于3.6N 的重物时,其机械效率将如何改变?说明理由。
3.小明利用如图21所示的滑轮组将重为900N 的物体从一楼匀速提升至六楼,所用的拉力为360N ,绳子自由端移动的速度为0.3m /s 。
(己知每层楼高3m)求:(1)小明所用的时间;(2)拉力的功率;(3)所做的额外功:(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?图184.汽车是我们熟悉的交通运输工具,一些运输单位为了降低运营成本肆意超载,造成路面损坏。
某种型号运输车的部分参数如下表。
求:(1)若该车车厢内装有12m 3的沙子,请你通过计算回答,汽 车是否超载?此时汽车对水平路面的压强多大?(ρ沙=2.5×103kg/m 3,g 取10N/kg )(2)已知沙场到建筑工地的距离为180km ,当该车满载时,以140kW 的功率正常行驶,能否在2h 内从沙场到达建筑工地?(汽车受到的阻力是车重的0.02倍)5滑轮是我们日常生活和生产中经常使用的简单机械,使用滑轮 能给我们带来许多好处。
(1)请分析图14中的实验,说明图中滑轮的特点;(2)小明按如图15所示的滑轮组实验时,用F=5N 的拉力在3s内将重为12N 的物体匀速提高了10cm 。
求:滑轮组的机械效率为多少,拉力F 的功率足多少?6.如图17所示是TY160型履带式推土机.它的功率为120kW ,质量为1.7×104kg ,每条履带与地面的接触面积为1.25m 2.求:(1)推土机对水平地面的压强;(2)当推土机进行推土作业时,在平直的场地上以5.4km/h 的速度匀速前进了15m ,求推土机受到的阻力及推土机所做的功.(取g =10N/kg )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)(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·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0.5m 2,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.4、(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.5、(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.6、(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?7、(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0.05m 2,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)物G8、(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?9、(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?10、(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。
11、(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:12、(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)参考答案:1、解: (1)s /m 5.0s20m 10===t h v ;(2)J 109m 10N 5⨯=⨯⨯==4109Gh W 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、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 。
4、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,题图 甲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、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。