2021中考复习力学专题 力学计算题大题
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2021年中考物理三轮复习:力学综合计算题压轴题1.如图所示。
放在水平地面上的物体A、B高度相等,A对地面的压力小于B对地面的压力。
若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,则切去部分的质量m A′、m B′的关系是()A.m A′一定大于m B′B.m A′可能大于m B′C.m A′一定小于m B′D.m A′可能等于m B′2.如图所示,形状不同,底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体。
下列分析正确的是()A.液体密度关系为:ρA<ρB<ρCB.液体对容器底部的压强相等C.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大D.三个容器对桌面的压强相等3.如图(a)所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,其密度为ρ甲和ρ,已知液体对各自容器底部的压强相等。
现将甲、乙液体互换容器(均不溢出),如图乙(b)所示,甲、乙液体对容器底部压强的变化量分别为△p甲、△p乙,则ρ甲ρ乙,△p甲△p乙(选填:>/</=)。
4.将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有81g水从大烧杯中溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有72g酒精从大烧杯中溢出,已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,则可判断物块在水中处于状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),物块的密度是kg/m3。
5.如图甲所示,装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上,试管内水面与容器底部的距离为h,试管壁粗细均匀、厚度不计;现将一物块完全浸没在该试管水中,发现试管内水面与容器底部的距离恰好仍为h,如图乙所示,若试管横截面积与容器横截面积之比为1:5,则新放入的物块密度为kg/m3。
6.如图所示装置,物体B重为G,它浸没在水中匀速下沉时,通过滑轮组着重200N的物体A在水平面上匀速运动;当用一个水平向左的拉力拉物体A,使物体B在水中匀速上升(物体B始终未露出水面),力F1的功率为P1,滑轮组的机械效率为η1;当物体B完全露出水面后,用另一个水平向左的力F2拉物体A,使物体B仍然以相同的速度匀速上升,力F2的功率为P2,此时滑轮组的机械效率为η2,已知:物体B的密度ρB=5ρ水,第一次的拉力F1=60N,η1:η2=44:45.若不计绳重、滑轮组装置的摩擦和水中的阻力,功率之比P1:P2=(g取10N/kg)。
专题七:力学综合计算题(压强、浮力、简单机械)一.计算题(共12 小题)1.如图所示,在水平桌面上放置一个体积为20cm3、重为1.8N 的小球,小球处于静止状态。
旁边的桌面上放置一个平底薄塑料杯(重力忽略不计),高为0.1m,杯中装满水,水重为3N.(g=10N/kg)求:(1)画出小球静止在水平桌面时的受力示意图;(2)小球对水平桌面的压力;(3)杯中水对杯底的压强;(4)把小球缓慢的放入水中,当小球再次静止时,杯子对桌面的压力增加了多少牛?2.如图所示,质量为9kg,边长为5cm 的正方体物块A 置于水平地面上,通过细绳系于轻质杠杆BOC 的B端,杠杆可绕O 点转动,且CO=3BO,在C 端用F=20N 的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且细绳被拉直。
(细绳重量不计)求:(1)物体A的重力G 1。
(2)B 端细绳的拉力F 拉;(3)物体A 对地面的压强;(4)当F 等于多少牛时,物体A 对地面的压力恰好为零?3.“木桶理论”告诉我们:一只木桶能装多少水,并不取决于桶壁上最长的那块木板,而恰恰取决于桶壁上最短的那块。
人生的发展也是这样,不在于你有多少优点,而是由你的缺点决定的。
如图,已知桶壁上最长的木板的竖直高度为0.5m,最短的木板的竖直高度为0.2m,桶的底面积为4×10﹣2m2(不计桶的厚度)。
(g取10N/kg)(1)当桶装足水时,桶底受到水的压强为多少Pa?(2)当桶装足水时,桶底受到水的压力为多少N?(3)若空桶的质量为2kg,装足水时水的质量为10kg,则桶对水平地面的压强为多少Pa?4.如图甲所示,长为80cm 的杠杆CD(质量忽略不计)左右两端分别用细线连接A、B 两个物体,在水平位置处于静止状态,其中OD=20cm;物体A、B的质量分别为2.4kg和6kg,底面积分别为100cm2和200cm2.求:(1)B 物体的重力大小为多少?(2)A 物体对水平地面的压强为多大?(3)用木板在水平方向轻轻托住B 物体,使A 物体对地面的压强和B 物体对木板的压强刚好相等,如图乙所示,杠杆恰好在水平位置平衡。
2021年全国物理中考专题选编——力学计算题(1)1.(2021·湖北天门·中考真题)2021年5月15日,天问一号成功着陆火星,我国首次火星探测任务取得圆满成功。
火星的质量约为236.410kg ⨯,体积约为2031.610m ⨯,火星离地球的距离大约为7610km ⨯。
假如在火星与地球间架设一条光速“高铁”,我们就能够乘坐光速列车去火星旅游。
若光速列车的速度是83.010m /s ⨯,求:(1)火星的密度;(2)乘坐光速列车从地球到火星大约需要多长时间。
2.(2021·内蒙古呼和浩特·中考真题)两个物体在同一直线上,同向运动,其路程随时间变化的关系如甲图所示,求:(1)两个物体的速度为多少m/s ;(2)请在乙图上,画出两个物体速度随时间变化的关系图。
3.(2021·江苏常州·中考真题)常州地铁1号线的开通,为市民出行提供了极大的便利,如表为地铁1号线从茶山站到常州火车站的运行时刻表,问:(1)地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站,用时多长?(2)地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站,平均速度为多少千米每小时?合多少米每秒?4.(2021·湖南怀化·中考真题)张吉怀高速铁路预计2021年底通车,让怀化人们去往张家界又多了一种出行方式。
张吉怀高速铁路总长246km,设计最高速度为350km/h。
假设通车后,小君和她家人从怀化坐高速列车去张家界旅游,若该次高速列车的平均速度为307.5km/h。
求:(1)小君和她家人经过多少分钟到达张家界;(2)下表为目前怀化站到北京西站的K268次列车运行时刻表(部分),请比较,小君和她家人坐高速列车去张家界比坐K268次列车去张家界节省多少分钟。
5.(2021·内蒙古赤峰·中考真题)某轿车在平直公路上行驶的45s内,其速度v与时间t、动力F与时间t 的关系图像分别如图甲、乙所示。
2021年中考物理专题练习: 力学计算压轴题1.A、B质量分布均匀的正方体物块, A的密度为3×103kg/m3, 边长为10cm, B的边长未知。
A、B中间用轻质弹簧相连, 弹簧的弹力大小和其形变量的关系如图丙所示。
如图甲所示, B静止在底面积为200cm2的装有水的柱形容器中, 此时A的上表面距水面20cm, 现用如乙图所示的滑轮组将A从水中缓慢提起, 当拉力F-10N时, A恰好未露出水面, 此时B对容器底部的压强为500Pa, 且弹簧恰好恢复原长;当A刚好被拉出水面时, B对容器底的压强恰好为0(整个过程中不计绳重、摩擦、水的阻力且弹簧体积可以忽略, 弹簧的形变始终在其弹性限度内, g=10N/kg)。
问:(1)A物体的重力为多少?(2)动滑轮的重力为多少?(3)物体B的密度是多少?2.如图所示, 质量为60kg的工人在水平地面上, 用滑轮组把货物运到高处。
第一次运送货物时, 货物质量为130kg, 工人用力F1匀速拉绳, 地面对工人的支持力为N1, 滑轮组的机械效率为η1;第二次运送货物时, 货物质量为90 kg, 工人用力F2匀速拉绳的功率为P2, 货箱以0.1m/s的速度匀速上升, 地面对人的支持力为N2, N1与N2之比为2: 3。
(不计绳重及滑轮摩擦, g取10N/kg) 求:(1)动滑轮重和力F1的大小;(2)机械效率η1;(3)功率P2。
3.小文的体重为600 N, 当他使用如图24所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时(重物始终未出水面), 他对地面的压强为8.75×103 Pa。
已知小文与地面的接触面积为400/。
当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B时, 滑轮组的机械效率是80%。
已知重物A重物B所受重力之比GA︰GB=5︰12, 若不计绳重和摩擦, g=10N/kg。
求:(1)提升重物A时小文对地面的压力。
(2)物体A的密度。
(3)在水中提升重物A时滑轮组的机械效率。
题型专题(三)力学计算题类型一与质量、密度、压强有关的计算1.[2020·扬州]为打赢疫情防控阻击战,建设者仅用了10天建成火神山医院,如图T3-1甲所示。
医院大量采用了PVC塑胶板,某活动小组用规格为“100 m×100m×4 mm”(长×宽×高)的这种塑胶板铺设活动室地面。
使用时,同学们感觉塑胶板比较轻。
就选取了表面是正方形的样品,用天平测出它的质量为6 g,再用刻度尺测量样品的边长,如图乙所示。
(1)样品的边长为____cm。
(2)塑胶板的密度为多大?(3)塑胶板平铺时对地面的压强为多大?(g取10 N/kg)图T3-12.[2019·岳阳]人工智能逐渐融入我们的生活。
如图T3-2所示,某餐厅的送餐机器人的质量为40 kg,它与地面的接触面积为0.01 m2。
(g取10 N/kg)(1)求送餐机器人的重力。
(2)送餐机器人的外壳是由玻璃钢材料制作的。
有一小块玻璃钢材料的质量为90 g,体积为50 cm3,求该材料的密度。
(3)若送餐机器人托着3 kg的物体,求此时机器人对水平地面的压强。
图T3-23.[2019·福建]将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。
杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图T3-3所示。
饮料出口的横截面积S1=0.8 cm2,饮料流出的速度v=50 cm/s,杯高H=10 cm,杯底面积S2=30 cm2,g取10 N/kg。
(1)装满饮料时,杯底受到饮料的压力为多大?(2)饮料的密度为多大?(3)设杯底与杯座的接触面积也为S2,饮料持续流入空杯5 s后关闭开关,则杯对杯座的压强为多大?图T3-3类型二与密度、压强、浮力有关的计算4.[2020·宿迁市宿城区模拟]溢水杯和烧杯放在水平桌面上,溢水杯中原来的水平面刚好与溢水口相平,将一木块轻轻放入溢水杯内,待木块静止时,从溢水杯中溢出了600 g水,如图T3-4所示。
专题训练09 综合计算题(力学)类型一交通工具类(时间:40分钟满分:49分)Ⅰ绿色出行类1. (6分)今年“五一”假期,三千多名自行车爱好者在风景秀美的环江滨水大道等路段参加“快乐骑行,拥抱柳州”的健身运动.小龙同学骑公共自行车参加了6 km骑行体验运动.他在某路段匀速直线行驶,在50 s内通过300 m的路程,所受阻力大小为40 N.(1)小龙同学在50 s内骑车行驶的速度是多少若他按此速度完成6 km骑行体验运动,需要多长时间(2)小龙同学在50 s内骑车行驶的功率是多少Ⅱ耗油类2. (8分)如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物,现将质量为1 t的货物匀速提高 m用时5 s.试求:(1)货物上升的速度是多少(2)货物所受到的重力是多少(g=10 N/kg)(3)叉车提升货物时对货物所做的功是多少(4)叉车提升货物的功率是多少第2题图3. (8分)随着居民生活水平的不断提高,家用轿车越来越多地走进了普通百姓人家.下表为某型号家用轿车的有关数据:家用轿车的总质量1 200 kg 家用轿车的额定功率30 kW每个轮胎与地面的接触面积 m2油箱的容积 55 L(1)该家用轿车静止在水平地面上时,对地面的压强是多大(g=10 N/kg)(2)若该家用轿车在额定功率下以72 km/h的速度匀速行驶在平直的公路上,则该车发动机的牵引力是多少(3)该家用轿车仍以72 km/h的速度匀速行驶10 min,消耗汽油 kg,该车发动机的效率是多少(假设汽油完全燃烧,汽油热值q=×107 J/kg,结果保留一位小数)第3题图4. (6分)质量为 t的小型载重汽车,额定功率为100 kW,车上装有5 t的砂石,已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的倍.汽车先以15 m/s的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底,消耗汽油2 kg,然后又以额定功率行驶100 s的时间,将砂石从坡底运送到50 m高的坡顶施工现场(g=10N/kg).求:(1)2 kg的汽油完全燃烧放出多少热量(汽油的热值取×107 J/kg)(2)汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少Ⅲ耗电类5. (9分)某款新型电动汽车的性能参数如表所示,请回答下列问题.工作电压400 V电动机功率40 kW百公里耗电量15 kW·h(1)电动机是电动汽车的核心部件,电动机正常工作时,电能转化为________能,电动机的工作原理是________________________.(2)电动机正常工作时,通过线圈的电流是多大(3)同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油为10 L,请通过计算比较两种汽车的百公里能耗,并说明能耗不同的主要原因.(汽油的密度ρ=×103 kg/m3,热值q=×107 J/kg)(4)汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示.当该车运动到距测速仪370 m时,测速仪向该车发出一超声信号,2 s后收到从车返回的信号.超声波在空气中传播速度为340 m/s,求该车的速度.第5题图Ⅳ混合动力类6. (12分)荣威e950插电式混合动力汽车于今年3月正式上市,百公里平均油耗约升.它有两种动力系统:汽车加速,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的浪费.两种动力系统也可以独立工作,只有汽油机工作时,与一般的汽车相同;只使用电力时,由电动机提供动力.下表是国产某混合动力蓄电池的铭牌,其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能(储存电能的本领是表示电池容量的另一方式).该汽车匀速行驶时受到的阻力为1 440 N.求:(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要多少时间(2)该汽车匀速行驶100 km过程中牵引力做的功为多少(3)蓄电池充满电后,仅由电动机提供动力,电能转化为机械能的效率80%,汽车匀速持续行驶的最大距离是多少km(4)假设汽车受到的阻力不变,仅由汽油机提供动力,汽油的热值为×107J/L (即焦耳/升),汽油机的效率为24%,汽车匀速行驶100 km的油耗是多少升电池容量44 kW·h充电电压220 V充电电流20 A输出电压150 V类型二简单机械类(时间:60分钟满分:95分)Ⅰ滑轮组类7. (6分)陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像,其质量为 t,吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3 m的高台.已知提升雕像时,拉力F的功率为6×103 W,绳子自由端移动速度为 m/s.求:(1)滑轮组将雕像吊上3 m高台需要的时间t为多少秒(2)滑轮组对雕像做的有用功是多少(3)提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是多少第7题图8. (8分)小华用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的质量为60 kg,在F =50 N的拉力作用下,货箱以 m/s的速度做匀速直线运动,地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的倍.求:(1)货箱的重力是多少(2)拉力F的功率是多少(3)货箱运动了1 min,克服摩擦所做的功是多少(4)此滑轮组的机械效率是多少第8题图9. (8分)如图甲所示底面积为 m2,高为 m的质量均匀的长方体A,放置在水平面上,对地面的压强为6×103 Pa;一质量为80 kg的工人站在水平地面上,用如图乙所示的滑轮组把A运到高处,工人用大小为F1的竖直拉力拉绳使A以10 cm/s的速度匀速上升,这时地面对工人的支持力为N1,工人匀速拉绳的功率为P,滑轮组的机械效率为η1.若工人以相同的功率用大小为F2的竖直拉力拉绳使另一物体B以 cm/s的速度匀速上升,这时地面对工人的支持力为N2,滑轮组的机械效率为η2.已知N1∶N2=3∶4,η1∶η2=16∶15.(g取10 N/kg)求:(1)物体A的密度;(2)工人拉绳的功率P;(3)用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η2.第9题图10. (6分)为了模拟水中物体被打捞的情景,同学们课外作如下探究:如图,用滑轮组将重200 N的物体从底面积为400 cm2的圆柱形容器中提起,容器中水面由90 cm降到70 cm.已知每个滑轮重均为20 N(不计绳重、水的阻力及滑轮与中心轴间的摩擦).求:(1)所提起物体的密度;(2)物体完全出水后继续上升的过程中,滑轮组的机械效率.第10题图Ⅱ杠杆类11. (8分)如图所示,重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动,木棒AB 长为3 m,均匀正方体甲的边长为10 cm,物体乙的质量为 kg.当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时,木棒在水平位置平衡,此时物体甲对地面的压强为3 000 Pa,支点O距A点 m.求:(1)物体乙受到的重力;(2)物体甲受到的支持力;(3)物体甲的密度.第11题图12. (6分)如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一物块,右端B处施加一个F=3 N的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,测得OA=30 cm,OB=20 cm.(1)求绳子对杠杆A端的拉力.(2)若物块的体积为10 cm3,求物体在水中所受到的浮力(g=10 N/kg).第12题图13. (6分)小明做俯卧撑时(如图所示),可将其视为一个杠杆,重心在O点,他将身体撑起时,地面对两脚尖的支持力为250 N,两脚尖与地面的接触面积为60 cm2,双手与地面的接触面积为300 cm2.(1)画出以B为支点时重力的力臂L.(2)如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2,地面对双手的支持力为多少(3)小明在1 min内做了30俯卧撑,每次肩部上升的距离都为 m,则他1 min 内克服重力所做的功为多少第13题图Ⅲ斜面类14. (6分)炼油厂工人将油桶装到卡车上,需要用木板搭建一个斜面.卡车车厢底部离地 m,所用木板长6 m,工人沿着斜面用700 N的力将油桶推上车,用时1 min,若该斜面的机械效率为40%.(1)工人推油桶所做的功是多少(2)工人做功的功率是多少(3)油桶的质量是多少(g=10 N/kg)15. (8分)如图甲所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢,货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示.在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N.此斜面的长为5 m,高为1 m,这箱货物重为1 500 N.第15题图(1)0~5 s内,这箱货物处于________状态,工人所做的功为________J. (2)5~30 s内,这箱货物运动的速度是多少拉力做功的功率是多大(3)该斜面的机械效率是多少Ⅳ简单机械组合类16. (8分)配重M单独置于水平地面上静止时,对地面压强为3×105Pa.将配重M用绳系在杠杆的B端,在杠杆的A端悬挂一滑轮组,定滑轮重150 N,动滑轮重90 N,杠杆AB的支点为O,OA∶OB=5∶3,由这些器材组装成一个重物提升装置,如图所示.当工人利用滑轮组提升重力为210 N的物体以 m/s的速度匀速上升时,杠杆在水平位置平衡,此时配重M对地面压强为1×105Pa.(杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计,g=10 N/kg)求:(1)滑轮组的机械效率(2)配重M的质量是多少千克(3)为使配重M不离开地面,人对绳子的最大拉力是多少N第16题图17. (6分)如图所示,已知斜面长10 m,高6 m,绳端拉力为100 N.利用这个滑轮装置将重为200 N的物体在10 s内从斜面的底端匀速拉到顶端.在此过程中:(1)物体沿斜面向上运动的速度为多少(2)拉力的功率是多少(3)拉力的机械效率为多少第17题图18. (11分)我市经济建设中用到大量机械设备,某种起重机结构如图所示,起重机的吊臂OAB可以看作杠杆,吊臂前端用钢绳连着动滑轮,立柱CA竖直,OB∶OA=6∶1.用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出,放在水平地面上.石=×103kg/m3).墩质量为×104kg、底面积为3 m2、高为2 m(g取10 N/kg, ρ水(1)浸没在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中),受到浮力是多少(2)石墩放在水平地面上时,起重机未对石墩施力,则石墩对地面的压强是多少(3)石墩完全离开水面被提升的过程中,测得每根钢绳的拉力为×105N,此时动滑轮的机械效率是多少(4)当石墩被提起且仍浸没在水中时,若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦,起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力是多少第18题图类型三压强、浮力综合类(时间:60分钟满分:57分)Ⅰ生活应用类19. (6分)我国自主研发的水下无人滑翔机“海燕”形似鱼雷,长 m,直径 m,质量为70 kg.在一次训练中,它在海面下500 m处水平匀速巡航时,1 min内航行的距离为90 m.求“海燕”滑翔机在这过程中;(计算时海水的密度取×103 kg/m3,g取10 N/kg)(1)所受到的重力;(2)航行的速度;(3)受到海水的压强.20. (5分)近日,我国新型战略核潜艇(如图甲所示)为保障国家安全,进行了战备巡航,下表是核潜艇的部分性能参数.求:水下排水量11 500吨水下最大航速36节水面排水量9 000吨水下巡航速度20节艇长135米最大潜深350米艇宽13米发动机最大功率25 000千瓦第20题图(1)核潜艇以水下最大航速行驶,到距离2 700 km处的某海域执行任务所用的时间(1节≈ m/s);(2)核潜艇在水面航行时受到的浮力;下潜到最大深度时受到水的压强;(g =10 N/kg,海水的密度ρ海水=×103 kg/m3)(3)若核潜艇在水下巡航时,做水平匀速直线运动,所受阻力与速度的关系如图乙所示,它的动力功率是多少.Ⅱ水槽(沉浮)模型类21. (5分)如图所示,放置在水平地面上重10 N的平底薄壁容器,底面积为 m2,内装40 N的水,水深 m.现将一个体积是200 cm3的金属块系在弹簧测力计挂钩上,并把它完全浸没于容器内的水中(水未溢出,金属块未接触容器底部),弹簧测力计示数为 N.(ρ水=×103 kg/m3,g=10 N/kg)求:(1)(易错)金属块未放入水中时,容器底部受到水的压力是多少(2)金属块的密度是多少(3)金属块完全浸没于水中后,容器对水平地面的压强是多少第21题图22. (10分)图甲是建造长江大桥时使用的起吊装置(图中未画出)的钢缆绳拉着实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降,在下降到江底之前,始终保持 m/s的速度不变.图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图像(取江水的密度为ρ水=×103 kg/m3,g取10 N/kg).求:(1)圆柱体A下降过程中,重力的功率;(2)圆柱体A的密度;(3)当圆柱体A下降到江底(江底视为水平),卸下钢缆绳后,圆柱体A对江底的压强第22题图23. (7分)如图,底面积为100 cm2的圆柱形容器内装有足够多的水,在水面上有一体积为×10-4m3的冰块,冰块内部含有质量为60 g的物体,冰块有1 15的体积露出水面.(ρ冰=×103 kg/m3,g=10 N/kg)求:(1)冰块受到的浮力;(2)物体的密度;(3)当冰块全部熔化后,容器底部受到水的压强变化量是多少第23题图24. (6分)如图所示,一个底面积为2 m2的圆柱状容器,装有适量的水.现将一个底面积为 m2、体积为5 m3的物体A放入其中,物体A漂浮于水面上.当再给A物体施加一个竖直向下的大小不变的力F以后,A物体最终恰好浸没于水中静止,此时容器底部受到的压强增大了1×104 Pa.则:(1)A物体浸没水中静止时容器底部所受到的压力增大了多少(2)A浸没于水中时受到的浮力为多少(3)A物体受到的重力为多少(g=10 N/kg)(4)从A物体漂浮水面到浸没水中静止过程中力F做了多少功第24题图25. (8分)如图甲所示,重为3 N、底面积为2×10-2m2的圆柱形玻璃容器放在= m的正方体木块(不吸水)静止在容器的水平桌面上,重力为5 N、边长为L1= m的细线(质量和体积不计)将木块与容器底部相连.现底部,用一根长为L2向容器缓慢注水,直到木块受到的浮力等于6 N时停止注水(如图乙所示).已知水的密度为×103 kg/m3、 g取10 N/kg,容器的厚度不计.求:(1)木块的密度;(2)(易错)注水过程浮力对木块所做的功;(3)木块受到的浮力等于6 N时容器对桌面的压强;第25题图【变式拓展】(4)(剪绳子问题)①剪断绳子,待木块静止后,木块排开液体的体积;②剪断绳子,待木块静止后,容器底部受到液体压强的变化量;③剪断绳子,待木块静止后,将露出水面的部分切去,要使剩余部分木块全部浸入水中,应该在木块上加多大的力;(5)(继续加水问题)继续加水,当木块刚好完全浸没时:①此时木块的浮力;②此时绳子的拉力;③(蓄水池问题)B是质量为m,面积为10 cm2的金属硬片,当木块刚好全部浸没时,B片被拉开,此时水对B片的压力.拓展题图Ⅲ装置原理类26. (10分)某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究(如图所示),该装置主要由水箱、浮球B、盖板C和一个可以绕O点自由转动的硬杆OB构成,AC为连接硬杆与盖板的细绳.随着水位的上升,盖板C所受的压力和浮球B所受的浮力均逐渐增加,当浮球B刚好浸没到水中时,硬杆OB处于水平状态,盖板C恰好被打开,水箱中的水通过排水管排出.实地测量浮球的体积为1×10-3 m3,盖板的横截面积为6×10-3 m3,O点到浮球球心的距离为O点到A点距离的3倍.不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度,求:(g=10 N/kg)(1)水箱内所能注入水的最大深度;(2)在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力,如果考虑它们的重力,你认为设计时应采以哪些措施可保证自动冲水装置正常工作(写出一种措施即可)第26题图参考答案类型一交通工具类1. 解:(1)小龙骑车行驶的速度v=s1t=300 m50 s=6 m/s,完成6 km骑行需要的时间t1=sv=6×103 m6 m/s=1 000 s;(2)P=Fv=40 N×6 m/s=240 W.故小龙同学在50 s内骑车行驶的功率为240 W.2. 解:(1)货物上升的速度为:v=st=错误!= m/s;(2)1 t=1 000 kg,货物所受的重力为:G=mg=1 000 kg×10 N/kg=104 N;(3)叉车提升货物时做的功为:W =Gh =104 N× m=×104 J ; (4)叉车提升货物的功率为:P =Wt=错误!=3 000 W3. 解:(1)轿车静止在水平地面上,压力等于重力,F =G =mg =×103 kg×10 N/kg =×104 N ,根据压强计算公式:p =FS=错误!=×105 Pa.(2)汽车在额定功率下的速度v =72 km/h =20 m/s ,根据P =Wt =Fv 可得汽车发动机的牵引力:F =P v =3×104 W 72 km/h =3×104 W20 m/s=×103 N.(3) 轿车以72 km/h 的速度行驶10 min ,消耗汽油放出的热量:Q 放=mq = kg××107 J/kg =×107 J ,发动机所做的功:W =Pt =3×104 W×600 s=×107 J ,因此该汽车发动机的效率:η=WQ 放×100%=错误!×100%≈%. 4. 解:(1)汽油完全燃烧放出的热量为Q 放=m 汽q =2 kg××107 J/kg =9×107 J(2)汽车的总重G 总=m 总g =(+5)×103 kg×10 N/kg=×104 N , 由于汽车做匀速运动,汽车的牵引力为F =f = G 总=××104 N =×104 N , 汽车在平直公路上匀速行驶的功率为 P =W t =Fst=Fv =×104 N×15 m/s=×105 W (3)汽车运送砂石时做的有用功W 有=mgh =5×103 kg×10 N/kg×50 m=×106 J 总功W 总=P 额 t 2=1×105 W×100 s=1×107 J 则机械效率为η=W 有W 总×100%=错误!×100%=25% 5. 解:(1)机械 通电导体在磁场中受力的作用; (2)I =P 额U 额=4×104 W400 V=100 A ;(3)电动汽车百公里能耗W =15 kW·h=15××106 J =×107 J ,燃油汽车百公里油耗m =ρV=×103 kg/m 3×10×10-3 m 3=7 kg , 燃油汽车百公里能耗Q =mq =7 kg××107 J/kg =×108 J ,电动汽车百公里能耗小于燃油汽车百公里能耗,主要因为电动汽车的效率高于燃油汽车的效率;(4)设汽车的速度为v ,超声测速仪发出的信号2 s2=1 s 后与汽车相遇,在这段时间内,汽车的路程与超声波的路程的关系式: v×1 s+340 m/s×1 s=370 m 解得v =30 m/s.6. 解:(1)充电功率P =UI =220 V×20 A=4 400 W = kW , 由P =W t ,得电池充满电需要的时间为t =44 kW·h kW=10 h.(2)该汽车行驶过程中,牵引力做的功为W =Fs =1 440 N×100 000 m=×108 J. (3)仅使用电动机时,电能转化为的机械能为 W 机=W 电×80%=44××106 J×80%= 2×108 J , 由W =Fs 得s =W F=错误!=×104m =88 km.(4)汽车行驶100 km 需要做的功为W =Fs =1 440 N×100×103 m =×108 J , 消耗的能量为Q =Wη=错误!=6×108 J , 耗油的体积为V =Q q =6×108 J×107 J/L =12 L.类型二 简单机械类7. 解:(1)雕像上升高度为h ,绳子自由端移动的距离为s ,绳子自由端移动速度为v 自,因为绕过动滑轮的绳子为3段,则 s =3 ht =s v 自=3 h v 自=3×3 m m/s=30 s (2)物体重力G =mg =×103 kg×10 N/kg=×104 NW 有=Gh =×104 N×3 m=×105 J (3)W 总=Pt =6×103 W×30 s=×105 J η=W 有W 总×100%=错误!×100%=90%8. 解:(1)货箱所受重力:G =mg =60 kg×10 N/kg=600 N ;(2)滑轮组n 值为3,绳子自由端移动速度:v 绳=3 v 箱=3× m/s= m/s , 拉力的功率是P =Fv 绳=50 N× m/s=15 W ; (3)f = G =×600 N =120 N ;由v =st 得,货箱移动距离:s =vt = m/s×1×60 s=6 m ,克服摩擦力做功:W 有=fs =120 N×6 m=720 J ;(4)1 min 内绳子自由端移动距离:s 绳=3 s =3×6 m=18 m , W 总=Fs 绳=50 N×18 m=900 J , η=W 有W 总×100%=720 J 900 J×100%=80% 9. 解:(1)物体A 对地的压力F =pS =6×103 Pa× m 2=1 200 N 物体所受重力G =F =1 200 N , 物体A 的质量m =G g =1 200 N 10 N/kg =120 kg物体A 的体积V =Sh = m 2× m= m 3物体A 的密度ρ=m V =120 kgm3=3×103 kg/m 3 (2)分别对工人提A 物体、B 物体时进行受力分析,提A 物体时N 1=G 人-F 1 ①提B 物体时N 2=G 人-F 2 ② 由P =Fv 得F =Pv两次工人所用拉力F 1∶F 2=v 2∶v 1=∶10=5∶4③ 已知N 1∶N 2=3∶4 ④由①②③④得F 1=500 N ,F 2=400 N , 拉力功率P =F 1v 1×3=500 N× m/s×3=150 W(3)提A 时的机械效率η1=W 有W 总×100%=G nF 1×100%=1 200 N3×500 N ×100%=80%由η1∶η2=16∶15可得η2=75%10. 解:(1)物体的质量:m =G g =200 N10 N/kg =20 kg =2×104 g物体的体积:V =Sh =400 cm 2×(90 cm -70 cm )=8 000 cm 3 物体的密度:ρ=m V =2×104 g 8 000 cm 3= g /cm 3=×103 kg/m 3(2)η=W 有W 总×100%=Gh Gh +G 动h ×100%=G G +G 动×100%=200 N 200 N +20 N×100%≈% 11. 解:(1)物体乙受到的重力: G 乙=m 乙g = kg×10 N/kg=56 N ; (2)由p =FS得F 支=F 压=pS =3 000 Pa×( m )2=30 N ; (3)根据杠杆平衡条件可得: (G 甲-F 支)OA =G 乙OB , 甲物体重力:G 甲=G 乙OB OA +F 支=56 N×(3 m - m ) m +30 N =79 N ,由G =mg =ρVg 得: 甲物体密度:ρ甲=G 甲gV 甲=79 N 10 N/kg×()3=×103 kg/m 3.12. 解:(1)已知:F =3 N ,OA =30 cm ,OB =20 cm 由杠杆平衡条件得:F ×OB=F 1×OA 3 N×20 cm=F 1×30 cm故F 1=2 N(2)已知:V 排=V =10 cm 3=10-5m 3 由F 浮=ρ水gV 排,得F 浮=×103 kg/m 3×10 N/kg×10-5 m 3= N 13. 解:如答图所示第13题答图(2)由于p =F S p 脚尖p 手=52则:F 手=2F 脚尖×S 手5S 脚尖=2×250 N×300×10-4 m 25×60×10-4 m 2=500 N(3)由杠杆的平衡条件:F 1L 1=F 2L 2 以B 为支点时:F 脚尖×AB=GL ① 以A 为支点时:F 手×AB=G (AB -L ) ② 将F 脚尖=250 N 、F 手=500 N 、AB = m 代入①②式 解得:G =750 N L = m肩部上升的距离为h = m 时,重心上升的距离为Δh 则:Δh=h (AB -L )AB=错误!= m1 min 内克服重力所做的功: W =nGΔh=30×750 N× m=5 400 J14. 解:(1)工人用700 N 的力,把油桶推上6 m 长的斜面,所做的功为: W 总=Fs =700 N×6 m=4 200 J ; (2)做功用时1 min =60 s , 工人做功功率:P =W 总t =4 200 J 60 s=70 W (3)斜面的机械效率是40%,总功为4 200 J, 油桶上升高度 m ,由η=W 有W 总×100%得:W 有=W 总η=4 200 J×40%=1 680 J ,由W 有=Gh 得:G =W 有h =1 680 Jm =1 400 N ,故油桶的质量m =G g =1 400 N10 N/kg =140 kg.15. 解:(1)静止 0(2)这货箱运动的速度是:v =s t =5 m25 s = m/s拉力做功为:W =Fs =594 N×5 m=2 970 J 拉力做功的功率是:P =W t =2 970 J25 s= W(3)工人对这箱货物所做的功为有用功:W 有用=Gh =1 500 N×1 m=1 500 J 拉力所做的功是总功,为:W 总=W =2 970 J 斜面的机械效率是:η=W 有 W 总×100%=1 500 J2 970 J×100%=% 16. 解:(1)滑轮组的机械效率为:η=W 有用W 总×100%=Gh Fs ×100%=Gh12(G +G 动)×2 h ×100%=G G +G 动×100%=210 N 210 N +90 N×100%=70%;(2)①拉力F =12(G +G 动)=12×(210 N +90 N )=150 N ,②此时杠杆A 端受到拉力F A =G 定+G 动+G 物+F =150 N +90 N +210 N +150 N =600 N.③由杠杆平衡条件得:F B ×OB=F A ×OA 即:F B ×3=600 N×5 解得:F B =1 000 N ,④杠杆平衡时,配重M 此时受到竖直向下重力G ,水平面向上的支持力F ,杠杆对其的拉力F B 的作用处于静止状态 所以F 压=G -F B =G -1000 N又因为此时物体对地面压强p 2已知 F 压=p 2S =G -1 000 Na ⑤当物体水平静止时 G =F 压′=p 1Sb 结合a 、b 两式可得: G G -1 000 N =p 1p 2=3×10 5 Pa1×105 Pa得:G =15 00 N⑥M 的质量m =G g =1 500 N10 N/kg=150 kg.(3)为使配重M 不离开地面,F B ′=G 时,由杠杆平衡条件得:F B ′×OB=F A ′×OA 即:1 500 N×3=F A ′×5, 解得:F A ′=900 N ,则F A ′=G 定+G 动+G 物+F 拉①,根据滑轮组相关知识可得F 拉=12(G 物+G 动)②由①②可得F A ′=3F 拉+G 定,可求得F 拉=13×(F A ′-G 定)=13×(900 N -150 N )=250 N.17. 解:(1)物体沿斜面向上运动的速度v =s t =10 m10 s =1 m/s ;(2)绳子自由端移动的速度v 绳=nv =2×1 m/s=2 m/s , 拉力的功率P =Fv 绳=100 N×2 m/s=200 W ;(3)W 有=Gh =200 N×6 m=1 200 J ,绳子自由端移动的距离s 绳=2 s =2×10 m =20 m ,W 总=Fs 绳=100 N×20 m=2 000 J ,拉力的机械效率η=W 有W 总×100%=1 200 J 2 000 J×100%=60%18. 解:(1)石墩的体积V =Sh =3 m 2×2 m=6 m 3,浸没在水中V 排=V =6 m 3,受到的浮力F 浮=ρ水gV 排=×103 kg/m 3×10 N/kg×6 m 3=6×104 N (2)石墩的重力G =mg =×104 kg×10 N/kg=×105 N , 石墩对地面的压力F =G =×105 N石墩对地面的压强p =FS =错误!=5×104 Pa(3)由图知,2股绳子拉着动滑轮,则, 机械效率η=W 有W 总×100%=Gh F 拉·2h ×100%=G 2F 拉×100%=错误!×100%=75% (4)当石墩被提起且仍浸没在水中时,石墩对吊臂的拉力F B =G -F 浮=×105 N -6×104 N =9×104 N由杠杆平衡的条件得立柱对吊臂的作用力F A =F B ×OBOA =9×104 N×6=×105 N类型三 压强、浮力综合类19. 解:(1)滑翔机受到的重力为G =mg =70 kg×10 N/kg=700 N (2)航行的速度为v =s t =90 m60 s= m/s(3)受到海水的压强为p =ρgh=×103 kg/m 3×10 N/kg×500 m =×106 Pa 20. 解:(1)s =2 700 km =×106 m , v = m/s×36=18 m/s , 由v =st得:t =sv=错误!=×105 s (2)在水面上航行时:m 排=9 000 t =9×106 kg F 浮=G 排=m 排g =9×106 kg×10 N/kg=9×107 N 最大深度h =350 m 时,海水对它的压强p =ρ海水gh =×103 kg/m 3×10 N/kg×350 m=×106 Pa (3)根据二力平衡,由图像得:F 动=f =30×104 N ,此时速度v′=m/s×20=10 m/s,动力的功率P=F动v′=30×104N×10 m/s=3×106 W21. 解:(1)水对容器底的压强p=ρgh=×103kg/m3×10 N/kg× m=2×103Pa,水对容器底的压力F=pS=2×103Pa× m2=20 N;(2)金属块受到的浮力F浮=ρ水gV排=×103 kg/m3×10 N/kg×200×10-6 m3=2 N;受力分析:金属块G=F+F浮= N+2 N= N;金属块的密度ρ=mV=GgV=错误!=×103 kg/m3;(3)金属块完全浸没在水中后,容器对水平地面的压强p=FS=G水+G容+F浮S=40 N+10 N+2 Nm2=×103 Pa22. 解:(1)在江面上时圆柱体匀速下降,所以重力和拉力相等,由图可得:G=F1=3×104 N重力的功率是:P=Gv=3×104N× m/s=6×103 W(2)圆柱体浸没在水中后,拉力F2=1×104 N;这时圆柱体受到的浮力是:F浮=G-F2=3×104 N -1×104 N=2×104 N因为这时圆柱体浸没,所以圆柱体的体积是:V物=V排=F浮ρ水g=2×104 N×103kg/m3×10 N/kg=2 m3圆柱体的质量是:m=Gg=3×104 N10 N/kg=3×103 kg圆柱体的密度ρ物=mV物=3×103 kg2 m3=×103kg/m3(3)由乙图可得,圆柱体下表面接触江面到刚好浸没的时间t=5 s 圆柱体的高度是:h=vt =m/s×5 s=1 m圆柱体的底面积是:S=V物h=2 m31 m=2 m2江底对圆柱体的支持力:F N =G -F 浮=3×104 N -2×104 N =1×104 N因为互相作用力大小相等,所以圆柱体对江底压力为:F ′N =F N =1×104N圆柱体对江底的压强是:p =F ′NS =1×104 N 2 m2=5×103 Pa 23. 解:(1)冰块受到的浮力F 浮=ρ液gV 排=×103 kg/m 3×10 N/kg×(1-115)××10-4 m 3= N(2)因为冰块漂浮在水面,则有F 浮=G =mg ,则冰块与物体的总质量m =G g =F 浮g =错误!= kg =420 g冰块的质量m 冰=m -m 物=420 g -60 g =360 g 冰块的体积V 冰=m 冰ρ冰=360 g ×103 kg/m 3=360 g g/cm 3=400 cm 3则物体的体积V 物=V -V 冰=450 cm 3-400 cm 3=50 cm 3 物体的密度ρ物=m 物V 物=60 g 50 cm3= g/cm 3=×103 kg/m 3(3)冰块熔化前排开水的体积V 排水=(1-115)V =(1-115)××10-4 m 3=×10-4m 3,熔化后排开水的体积V′排水=V 熔化水+V 物=m 冰ρ水+V 物=360 g1 g/cm3+50 cm 3=410 cm 3=×10-4 m 3,水体积的变化量ΔV=V 排水-V′排水=×10-4 m 3-×10-4 m 3=1×10-5m 3则液面变化的高度Δh=ΔV S =1×10-5 m 3100×10-4 m2=10-3 m 容器底部受到水的压强变化量Δp=ρgΔh=×103 kg/m 3×10 N/kg×10-3 m =10 Pa24. 解:(1)ΔF=ΔpS 容=1×104 Pa×2 m 2=2×104 N(2)F 浮=ρ水gV 排=ρ水gV =×103 kg/m 3×10 N/kg×5 m 3=5×104 N (3)G A =F 浮-F =5×104 N -2×104 N =3×104 N(4)Δh=Δp ρ水g =1×104Pa×103kg/m 3×10 N/kg =1 m Δh 排=ΔV 排S A =ΔF 浮ρ水g S A =2×104 N×103 kg/m 3×10 N/kgm 2=4 mW =Fh =F×(Δh 排-Δh)=2×104 N×(4 m -1 m )=6×104 J25. 解:(1)木块的体积V 木=L 31=( m )3=1×10-3m 3 木块的质量m 木=G 木g = 5 N 10 N/kg = kg木块的密度ρ木=m 木V 木=错误!=×103 kg/m 3 (2)当浮力等于重力时,水开始把木块浮起,而当细线被拉直后,木块不再上升,虽然浮力变大但不再对木块做功,故: 水浮起木块时,木块受到的浮力F 浮=G 木=5 N 注水过程中浮力对木块做功W =F 浮L 2=5 N× m= J (3)①当木块受到的浮力是6 N 时,木块排开水的体积 V 排=F 浮ρ水g = 6 N ×103 kg/m 3×10 N/kg =6×10-4 m 3 ②此时水升的高度Δh=V 排S 木=6×10-4m 3( m )2= m水的深度h =L 2+Δh= m + m = m③容器中水的总体积V 水=Sh -V 排=2×10-2 m 2× m-6×10-4 m 3=×10-3 m 3 容器中水的总质量m 水=ρ水V 水=×103 kg/m 3××10-3 m 3= kg 容器中水的总重力G 水=m 水g = kg×10 N/kg=16 N④容器对桌面的压力F =G 木+G 容+G 水=5 N +3 N +16 N =24 N ⑤容器对桌面的压强p =F S =24 N 2×10-2 m 2=×103Pa【变式拓展】(4)①剪断绳子后,F 浮=G 木=5 NV 排=F 浮ρ水g = 5 N ×103 kg/m 3×10 N/kg=5×10-4 m 3 ②当未剪断绳子前木块排出液体的体积为V′排=6×10-4 m 3 剪断后,木块排开液体的体积为V 排=5×10-4 m 3所以液体下降的体积V 1=V′排-V 排=6×10-4 m 3-5×10-4 m 3=1×10-4 m 3 即液体下降的高度h′=V 1S =1×10-4 m 32×10-2 m2=5×10-3m 所以Δp=ρgh′=×103 kg/m 3×10 N/kg×5×10-3 m =50 Pa ③因为ρ木∶ρ水=1∶2即木块漂浮后有12的体积在水面之上切割露出水面的木块后,G 剩=12G 木= N切割后仍有12的木块露出水面F′浮=12G 剩= N若G 剩全部浸入则F 压=G 剩-F′浮= N - N = N(5)①F 浮=ρgV 木=×103 kg/m 3×10 N/kg×1×10-3m 3=10 N ②F 拉=F 浮-G 木=10 N -5 N =5 N③木块刚好全部浸没时水深h =l 1+l 2= m + m = m此时B 处水的压强p B =ρgh=×103 kg/m 3×10 N/kg× m=×103 Pa 此时B 所受水的压力F B =p B ′S=×103 Pa× m 2= N26. 解:(1)此时浮球B 所受的浮力是:F 浮=ρ水gV 排=1×103kg/m 3×10 N/kg×1×10-3 m 3=10 N由于OA ∶OB =1∶3;故根据杠杆的平衡条件可知: F 浮×OB=F 拉×OA故F 拉=F 浮×OB OA =10 N×31=30 N此力等于液体对盖板的压力,则p=FS=30 N6×10-3 m2=5 000 Pa根据p=ρ液gh可知,h=pρ液g=5 000 Pa1×103 kg/m3×10 N/kg= m(2)硬杆、盖板和浮球的重力都是向下的,所以此题中若不忽略上述重力,想让该装置正常工作,应该增大向上的力,即浮力,由F浮=ρ液gV排可知,可以增大浮球的体积、增大液体的密度均可.。
2021年初中物理人教版中考一轮复习力学综合计算题一、解决力学体系内综合计算题需要用到的公式 1.根t s v =可求路程vt s =和时间vs t = 2.重力的计算公式:G =m g ,(式中g 是重力与质量的比值:g=9.8 N /k g ,在粗略计算时也可取g =10N /k g );重力跟质量成正比。
3.二力平衡的条件:作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反、并且在同一直线上。
4.压强公式S F p =, 导出公式 pS F =和PFS = 5.液体压强计算:gh p ρ=,(ρ是液体密度,单位是kg/m 3;g=9.8 N/kg ;h 是深度,指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离,单位是m )6.浮力产生的原因:浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差。
7.阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于它排开的液体受到的重力。
(浸没在气体里的物体受到的浮力大小等于它排开气体受到的重力)阿基米德原理公式:排液排浮gV G F ρ==8.计算浮力方法有:(1)秤量法:F 浮= G- F 拉 (G 是物体受到重力,F 拉是物体浸入液体中弹簧秤的读数) (2)压力差法:F 浮=F 向上-F 向下(3)阿基米德原理:排液排浮gV G F ρ== (4)平衡法:F 浮=G 物 (适合漂浮、悬浮)9.杠杆平衡的条件:F 1L 1=F 2L 2 。
这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。
10.滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用 几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即F =G /n11.功的计算:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的 距离(s) 的乘积。
功的公式:W =F s ;单位:W →焦(J);F →牛顿(N);s →米(m)。
(1焦=1牛·米). 12.功率(P):单位时间(t )里完成的功(W),叫功率。
知识回顾计算公式:tWP =。
力学原始物理计算专题1、城市道路上有许多窨井盖(如图所示),每个井盖下都是一口检查井,一条管道一般40 m左右设置一个检查井,以便维修雨水、污水、路灯、供暖、自来水、天然气等.若一个窨井盖质量为50 kg,直径约76 cm,两渗水孔到相邻边的距离都为10 cm,此时检修人员用一铁钩钩住一个渗水孔向上施力. 求解下列问题:(g取10 N/kg,结果保留一位小数)(1)若检修人员重为700 N,估算该检修人员检修前竖直站立在水平地面时对地面的压强;(2)检修人员掀起该窨井盖所需的最小力.2、半潜式钻井平台是一种可在深海开采可燃冰的巨型设备,其工作原理图如图甲,它由平台、立柱和浮箱组成.如图乙所示,平台上起重机的钢丝绳正在将一根横放在水平甲板上的钢管从一端吊起,整根钢管直径一定,长度为15 m,质量为200 kg.(g取10 N/kg)(1)钢管静止在地面上时,与地面的接触面积为0.2 m2,则其静止时对地面的压强是多少?(2)若不计摩擦力,将整根钢管刚好提起钢丝绳的拉力做了多少功?3、俯卧撑是一项常见的体育健身活动,如图是小华同学做俯卧撑的示意图,他的体重500 N,每做一次将身体撑起,肩部上升0.4 m.在某次测试中,他1 min 内完成30次俯卧撑.已知O为支点,A′为重心,OA=0.9 m,AB=0.6 m.求:(1)地面对手的支持力.(2)小华将身体撑起一次所做的功.(3)小华做功的功率.4、步行不仅是一种简易的健身运动,而且还能方便地对一些长度进行估测.小华根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图,对步行时重心的变化进行了分析,当两脚一前一后着地时重心降低,而单脚着地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服重力做功.如果小华的质量为50 kg,请根据图中小华测量的有关数据,计算他每走一步克服重力所做的功.(g取10 N/kg )5、如图甲是疫情期间的一块校园移动牌,简化图如图乙其中AB为竖直牌面,CD (水平)和BE(竖直)为支架,并且测得牌面长AB为150cm,宽为120cm,支架长度CE=ED=2BE=50cm,指示牌的质量为15kg (所有支架的受风面积忽略不计)。
专题十一 力学综合计算类型一:与运动有关计算类1.(2021·重庆中考真题)2020年12月8日,中尼两国共同宜布珠峰的最新高程为8848.86m 。
体重为500N 的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力,从重庆坐火车经过约40h 行驶了约3080km 到达拉萨,然后坐汽车到达珠峰大本营。
(1)求火车的平均速度;(2)从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m ,求该过程中克服小海重力做的功。
【答案】(1)77km/h ;(2)8×105J 【详解】解:(1)火车的平均速度v =s t =3080km 40h=77km/h (2)克服小海重力做的功W =Gh =500N×1600m=8×105J答:(1)求火车的平均速度是77km/h ; (2)该过程中克服小海重力做的功是8×105J 。
2.(2021·内蒙古中考真题)某轿车在平直公路上行驶的45s 内,其速度v 与时间t 、动力F 与时间t 的关系图像分别如图甲、乙所示。
已知前10s 轿车运动的路程为100m 。
求: (1)前10s 轿车运动的平均速度;(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程; (3)动力F 做的总功。
【答案】(1)10m/s ;(2)700m ;(3)1.1×106J 【详解】(1)前10s 轿车运动的平均速度111100m10m/s 10ss t v === (2)根据sv t=可知,轿车在匀速直线运动阶段通过的路程()22220m/s 45s 10s 700m s v t ==⨯-=(3)动力F 做的总功12112264000N 1J 00m 1000 1.N 701100m W W W F s F s =+=+=⨯⨯+⨯=答:(1)前10s 轿车运动的平均速度是10m/s ;(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程是700m ;(3)动力F 做的总功为1.1×106J 。
给我一个支点,可以撬起整个地球。
——阿基米德汇总力学计算题(必考)类型1压强切割叠加类(2018.37,2011.37)1.(2020唐山路北二模)如图所示,水平地面上放置了甲、乙两个质量均匀的长方体物块,甲物块的底面积为100 cm2,乙物块的底面积是甲的2倍.甲物块高15 cm,乙物块高12 cm;甲的密度为0.6 g/cm3,ρ甲∶ρ乙=3∶5.(g取10 N/kg)第1题图(1)求乙的质量.(2)现将甲物块叠放在乙物块上方,求乙物块对水平地面的压强.(3)若将乙物块沿水平方向切下一部分,切下的部分放在甲物块上,此时甲、乙物块对水平地面的压强相等,求切去的厚度应该是多少厘米?2.放置在水平地面上的两个物体A和B均为实心长方体,长、宽、高如图所示.物体A的密度为0.8×103kg/m3,物体B的质量为8 kg.求:(g取10 N/kg)第2题图(1)物体A的质量.(2)物体A和B所受重力之比.(3)在保持物体A、B原有放置方式不变的情况下,分别沿竖直方向从A、B的右侧按相同比例截取一部分长方体,叠放在对方剩余部分的上表面时,它们对水平地面的压强相等.A、B被截取的长度分别为多少.3.如图所示,A、B两个轻质圆柱形容器摆放在桌面上,A容器中水的体积为400 cm3,B 容器内盛有质量为0.64 kg、深为0.2 m的液体,已知S B=2S A=40 cm2,两容器高均为0.4 m.(g 取10 N/kg)求:第3题图(1)A容器中水的质量.(2)B容器对水平桌面的压强.(3)若要使液体对容器底部的压强相等,有以下方法:①分别在两个容器中抽出等体积的原液体②分别在两个容器中加入等体积的原液体通过计算说明,以上方法是否可行,如果可行,请计算体积大小.类型2 压强、浮力综合类(2017.37)1. 水平桌面上有一个质量为1 kg 、底面积为200 cm 2的圆柱形盛水容器,在容器底部用细绳将一质量是600 g ,体积为1 000 cm 3的正方体木块固定在水中,木块有45的体积浸入水中,绳子处于绷紧状态,木块静止后水深30 cm ,如图甲所示;现向容器中加入适量水(水没有溢出)直至液面与物体的上表面相平,此时绳子刚好断裂,如图乙所示;绳子断裂后木块再次静止时,如图丙所示.求:第1题图(1)甲图中绳子的拉力. (2)从甲图到乙图所加水的重力. (3)丙图相对于乙图的水面下降了多少.2. (2020石家庄43中一模)如图所示,实心均匀正方体A 放在水平地面上,边长为10 cm ,密度为0.6×103 kg/m3.底面积为200 cm 2的薄壁柱形容器内装有适量的水,放在水平地面上.(g 取10 N/kg)求:第2题图(1)A 对水平地面的压强.(2)若将物体A 放入水中,如图甲所示,静止后物体A 露出水面的高度.(3)将另一正方体物块B 放在木块A 的上方,静止后物体B 有15的体积露出水面,V A ∶V B =10∶1,如图乙所示.求乙、甲两图中水对容器底部压强的变化量.3. (2020保定一模)如图甲所示,将底面积为100 cm 2,高为10 cm 的柱形容器M 置于电子秤上,逐渐倒入某液体至3 cm 深,再将系有细绳的圆柱体缓慢向下浸入液体中,液体未溢出,圆柱体A 不吸收液体,整个过程电子秤示数m 随液体的深度h 变化关系图像如图乙所示.若圆柱体A 的质量为216 g ,密度为0.9 g/cm 3,底面积为40 cm 2.(g 取10 N/kg)求:第3题图(1)容器的重力.(2)液体的密度.(3)在圆柱体浸入液体的过程中,当电子秤示数不再变化时,液体对容器底的压强比A浸入液体前增加了多少?4.(2020石家庄一模)如图所示,将圆柱体A和柱形容器B置于水平地面上,其底面积之比为S A∶S B=1∶2,圆柱体A的密度为2.4×103 kg/m3,体积为4×10-3 m3;容器B内盛有0.2 m深的某种液体,液体对容器底部的压强为1.6×103 Pa,求:(g=10 N/kg)第4题图(1)圆柱体A对地面的压力;(2)容器B中液体的密度;(3)若A的底面积S A=10-2 m2,现将A水平切去一部分,并将切去部分竖直放置在B容器中(液体未溢出),能否实现A的剩余部分对地面的压力与A浸在液体中受到的浮力相等,若可以请通过计算算出A切去部分的高度;若不能,请说明理由.5. 如图甲,一个圆柱体A,底面积和体积分别为20 cm2和2×10-4 m3,将A放在底面积为5×10-3 m2的圆柱形容器中(容器足够高),A的质量为0.1 kg.现向容器内缓慢注水.(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求:第5题图(1)向容器中倒入一定体积的水,待液面稳定后,A受到大小为0.8 N的浮力,求倒入水的体积;(2)继续向容器中倒入质量为280 g的水后A漂浮,待液面稳定后,此时水对容器底部的压强.(3)如图乙所示,若将画斜线部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的一半),待剩余部分再次静止后,容器底部受到压强减小了多少?类型3杠杆类(10年3考)1.图甲是小区内的健身器械坐拉器,图乙是结构模型图.坐在座椅上的人,用力向下拉动手柄A时,操作杆AB会绕着转轴O1转动,连杆BD拉动杆O2C绕转轴O2转动,将座椅向上抬起.图乙中O1A∶O1B=6∶1,O2C∶O2D=2∶1,此时AB杆处于水平位置,BD杆垂直于杆AB和O2C,BD杆对AB和O2C杆的拉力均沿着BD方向.小明让爸爸静止坐在坐拉器的座椅上,小明竖直向下匀速拉动手柄,将爸爸抬起.经过测量,手柄竖直向下移动30 cm,座椅竖直升高9 cm,用时5 s.(g取10 N/kg)第1题图(1)作出动力的力臂.(2)若爸爸的质量为60 kg,利用坐拉器抬起爸爸的机械效率为90%,则小明抬起爸爸所做功的功率为多少?(3)若小明的质量为50 kg,此时他让自己保持在图乙的状态,需要对手柄A施加竖直向下的拉力为多大?(忽略摩擦及坐拉器自重)2.如图所示,一质量为70 kg,底面积为0.04 m2的物体置于水平地面上,通过绳系于轻质杠杆ABC的A端,杠杆可绕O点转动,已知AO⊥OB、OB⊥BC,且AO∶BO=5∶6,BO∶BC=3∶4.(绳重和摩擦不计,g取10 N/kg)求:第2题图(1)物体的重力.(2)在C端用F=200 N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆静止平衡,且AO、BC在水平位置.求物体对地面的压强.(3)求作用在C点使杠杆平衡(AO、BC处于水平),且物体对地面的压强恰好为0时,所需的最小的力F2的大小.3. (2020黑白卷)如图所示,长为60 cm的均匀长杆AB重80 N,可绕过O点的水平轴转动,D为杆的重心,O点距A点为20 cm,B端用细绳系于天花板上的C点,BC与水平杆夹角为30°,绳子承担的最大拉力为100 N,AB始终保持水平平衡.(g取10 N/kg)求:第3题图(1)绳子对B点拉力的大小,并在图上画出绳拉力对O点的力臂.(2)分别在A、D两点所挂重物允许的最大质量.(3)在AB上放一个重为100 N的滑块,计算滑块能够滑过的安全范围.类型4滑轮类(2013.37,2012.37)1. (2020唐山路南区一模)如图所示,重为16 N的物体A在拉力F的作用下,5 s内匀速运动了0.5 m,拉力F所做的功为2.5 J.已知动滑轮重0.5 N,克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例为10%,求:第1题图(1)拉力F的功率.(2)拉力F的大小.(3)物体A与地面间的摩擦力.2.小明同学利用如图甲所示的滑轮组将货物运送到楼上,图中每个滑轮等重,不计绳子重和摩擦.如果所送货物底面积为0.2 m2保持不变,重力G从200 N开始逐渐增加,直到绳子被拉断.每次均匀速拉动绳子,且提升同样的高度.图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力增加而变化的图像.请根据有关信息完成以下问题:第2题图(1)每个滑轮的重力.(2)当滑轮组的机械效率为75% 时,运送的货物放在水平地面上时对地面的压强.(3)求绳子承受的拉力达到最大时,货物升高2 m,拉力做的功.3.如图所示是某建筑工地上提升货物的升降机示意图.升降机由电动机带动,升降机的货厢内所装货物的质量是1 t,货厢的质量是200 kg,在10 s内从楼房的2层上升到5层,如果每层楼高是3 m,不计钢丝绳和动滑轮的重力,不计摩擦,试求:第3题图(1)在匀速提升中,钢丝绳上的拉力是多少?(2)钢丝绳自由端拉力做的功是多少?(3)若电动机的输出功率是22.5 kW,则升降机的机械效率是多少?4. (2020邢台二模)小明利用如图甲所示的滑轮组将质量为8 kg的物体A提升,物体A与地面接触面积为0.04 m2,若悬挂质量相等的2个钩码,将恰好竖直向上匀速拉动物体A,拉力大小为F,在2 s内,钩码下降1 m.若提升物体A过程中滑轮组的机械效率为80%.(不计绳重和摩擦,g取10 N/kg)求:第4题图(1)提升物体A过程中做的有用功及动滑轮的重力.(2)一个钩码的重力以及拉力F的功率.(3)若悬挂1个钩码时拉力为F1,如图乙,且物体A未离开地面,乙图中的物体A对地面的压强是多少?5. (2020石家庄长安区一模)A、B为形状相同的实心均匀正方体,边长为20 cm,两物体均静止在水平地面上.B的重力为320 N,其对地面的压强为4 000 Pa.A对地面的压强恰好为0,动滑轮重力为20 N(忽略绳重和摩擦,绳子不可伸长,g取10 N/kg).求:第5题图(1)B的密度.(2)A的重力.(3)若在B物体底部沿水平方向切下一块放在A物体的正上方,使A对地面的压强变为4 000 Pa,求B物体切掉的厚度Δh.类型5斜面类(2016.37)1.如图所示,斜面的倾角为30°,高度h=2 m.某人沿斜面向上用F=400 N的力,将质量m=50 kg的物体向上匀速拉至斜面顶端.(g=10 N/kg).求:第1题图(1)拉力所做的有用功.(2)该斜面的机械效率.(3)物体在斜面上受到的摩擦力.2.建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将一个质量为1.2×103 kg的物体拉到长100 m、高60 m的斜面顶端,测得拉动该物体沿斜面匀速上升时拖拉机对绳的水平拉力为4.8×103 N.(不计绳重及绳与滑轮间的摩擦)第2题图(1)求对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率.(2)若拖拉机质量为12 t,最大输出功率为48 kW,受到水平地面的阻力为车重的0.01倍,则其在匀速运动时的最大速度为多少?类型6分类讨论类(2020.38)1.如图所示,正方体甲的边长为0.1 m,密度为5×103 kg/m3,正方体乙的边长为0.2 m,质量为24 kg.(g取10 N/kg)第1题图(1)求正方体甲的重力,并在图中画出甲物体重力的示意图.(2)求正方体乙对水平地面的压强.(3)若沿正方体乙的表面竖直挖去一底面积为0.02 m2、高为h的长方体,是否有可能使甲、乙对水平地面的压强相等,请通过计算做出判断.2. 如图所示,有一个质量为2 kg的薄壁圆柱形容器,高20 cm,底面积400 cm2,放在水平桌面上,容器内装有15 cm 深的水,另有一个质量为5 kg的正方体物体A(不吸水且不溶于水).求:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)第2题图(1)水对容器底的压力.(2)容器对桌面的压强.(3)若将A轻轻放入圆柱形容器中静止后水未溢出,此时水对容器底部的压强变化量为Δp1,容器对水平地面的压强变化量为Δp2,若Δp2>2Δp1,求A的密度范围.3. (2020上海市徐汇区二模)如图所示,底面积为2S的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,容器内装有深度为h的水.第3题图(1)若容器内水的质量为2 kg,求水的体积.(2)求距离水面0.1 m深处水的压强.(3)若在水中放入一个实心长方体后,水未溢出.已知长方体的密度为ρ、底面积为S、高为3h,求液体对容器底部的压强增加量Δp.(结果用ρ、ρ水、g、h等字母表示)4.小明用如图所示的杠杆AOB撬一块石头,已知OA长度为3 m,BC=OC=0.5 m,杠杆AOB与地面的夹角为60°,这时小明用竖直向下F=300 N的力,刚好撬动石块.第4题图(1)在图中画出F的力臂.(2)求石块对杠杆的压力F′.(3)若只将C移动到距O点0.1 m处,求撬动石头最小的力.类型7交通工具类1.(2020黔东南州)为减少新型冠状病毒的滋生蔓延,武汉市城管部门在夜间对城区道路集中开展了雾炮车喷洒消毒作业(如图所示).某型号雾炮车空载时的质量为10 t,它配备了一个体积为10 m3的水箱.为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,排水孔盖子面积约为100 cm2.第1题图(1)雾炮车匀速前进喷洒过程中,在2.4 km的路段上用时20 min,则雾炮车的速度是多少?(2)消毒液喷洒完后空载匀速返回时,若雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍,则行驶2.4 km的水平路面上,牵引力所做的功为多大?(g取10 N/kg)(3)当水箱中消毒液的深度为1 m时,排水孔盖子受到消毒液的压力约为多大?(消毒液的密度为0.8×103 kg/m3)2.某电动汽车的参数如下表所示.若电动汽车满载以20 kW的恒定输出功率在水平路面上匀速直线行驶了5 min,行驶时受到地面的摩擦力为1 000 N,求在这段时间内:(1)电动汽车牵引力所做的功.(2)电动汽车行驶的速度.(3)若不计能量损失,汽车电池电量充满时,电池电能可供满载汽车最远匀速行驶多少km?3.(2020石家庄四区联考二模)如图甲所示,总质量1 200 kg的小汽车,每个车轮与地面接触面积200 cm2,四个成年人(每个成年人的质量按60 kg计算)上车后,在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图乙所示,汽车在第200 s时已行驶了2 400 m,速度达到了20 m/s,随后匀速前进.(若汽车在行驶过程中所受阻力为900 N,汽车发动机的效率为30%,汽油的热值为4.6×107 J/kg).求:第3题图(1)小汽车在前200 s内的平均速度;(2)小汽车匀速行驶2.3 km消耗汽油的质量;(3)人上车后,车静止在水面路面上时,车对地面的压强.本文使用Word编辑,排版工整,可根据需要自行修改、打印,使用方便。