中考物理计算专题专项练习卷:力学综合计算

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1 力学综合计算 一、选择题 1.(2019四川达州)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体,D是边长为20cm、质量为20kg的正方体,OA:OB=2:1,圆柱形容器的底面积为400cm2(g=10N/kg),则下列结果不正确的是( )

A.物体C的密度为8×103kg/m3 B.杠杆A端受到细线的拉力为70N C.物体D对地面的压强为1.5×103Pa D.物体C浸没在水中前后,水对容器底的压强增大了2×103Pa 2.(2019四川巴中)将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸人水中深度h的关系如图所示,则下列说法正确的是( )

A.物体重力为40N B.物体浸没时受到的浮力为15N C.物体的密度为2.5×103kg/m3 D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa 二、填空题 3.(2019湖南株洲)立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,该运动员受到的重力为 N;他在 (填“t1”“t2”或“t3”)时刻获得向上的最大速度。 2

4.(2019山东临沂)2019年4月23日,我国在青岛附近海空域举行海军建军70周年海上阅兵。护卫舰群首先接受检阅的是质量为4.0×103t的“临沂”舰。如图所示,该舰静止在海面上时所受浮力为______N;水面下5m处的舰体受到海水的压强为______Pa;它以40km/h的速度向前匀速航行时受到的阻力为1.0×106N,则航行2km的过程中动力做功______J.(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)

三、综合计算题 5.(2019贵州铜仁)如图所示,一个装有水的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中的水深h=20cm。某同学将一个实心物体挂在弹簧测力计上,在空气中称得物体的重力G=7.9N,再将物体缓慢浸没在容器的水中,物体静止时与容器没有接触,且容器中的水没有溢出,弹簧测力计的示数F=6.9N。(g=10N/kg) 求:

(1)物体放入水中之前,容器底部受到水的压强P; (2)物体浸没时受到水的浮力F浮; (3)物体的密度ρ物。

6.(2019湖南怀化)某容器放在水平桌面上.盛有足量的水,现将体积为1.25×10-4 m3,质量为0.4kg的实心正方体放入水中.正方体不断下沉.直到沉底,如图所示。知ρ水=1.0x103kg/m3,g=10N/kg)求: 3

(1)正方体受到的重力的大小; (2)正方体浸没在水中受到的浮力的大小; (3)容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强。

7.(2019湖南娄底)蛟龙AG600水陆两栖飞机是我国自主研制的“三大飞机”之一,被誉为国之重器,AG600主要用于大型灭火和水上救援,可以从地面起飞和降落,也可以从水面起飞和降落,AG600空载时质量为41.5t,最多可储水12t。(取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求: (1)AG600空载时的重力是多少? (2)某次试飞后,AG600储满水后在某湖面上,求其排开湖水的体积。 (3)在一次水面滑行测试中,AG600储一定质量的水,在水面上以10m/s的速度匀速滑行了1min,滑行过程中飞机所受阻力为总重的0.5倍,发动机牵引力的实际功率为2500kW,求飞机在这次滑行测试中所储水的质量是多少?

8.(2019四川泸州)庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行,图中093改进型攻击核潜艇于2019年4月27日公开亮相,进行了战略巡航。该潜艇最大核动力功率为2.8×104kW,完全下潜到海面下后的排水量为6.8×103t(取海水密度ρ=1×103kg/m3、g=10N/kg)。问: (1)该潜艇悬浮时,其上一面积为0.05m2的整流罩距海面深度为200m,此时整流罩受到海水的压力为多少? (2)若最大核动力功率转化为水平推力功率的效率为80%,该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡航时,受到的水平推力为1.6×106N,此时潜艇的巡航速度为多少? (3)该潜艇浮出海面处于漂浮时,露出海面的体积为1.5×103m3,此时潜艇的总重量是多少?

9.(2019内蒙古通辽)2018年5月13日,中国首艘国产航母001A型航空母舰离开大连港码头,开始海试。(ρ水

=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)请问:

(1)航母001A设计排水量6.7×104t,那么它满载时受到的浮力是多少? (2)海面下8m处的压强是多少? 4

(3)一位体重为600N的歼15舰载机飞行员,每只脚与水平甲板的接触面积是200cm2,则他双脚站立时对甲板的压强是多少?

10.(2019四川巴中)利用如图所示的滑轮组,将一边长为0.2m,密度为2.5×103kg/m3的正方体石块,匀速从水中提起,已知动滑轮重力为40N,(不计纯重、摩擦和水的阻力)。求: (1)物体浸没在水中时所受到的浮力大小; (2)物体浸没在水中匀速上升时,动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小; (3)物体完全离开水面后,继续匀速向上提升,此时滑轮组的机械效率大小。(计算结果保留一位小数)

11.(2019四川乐山)小夏利用如图的滑轮组,将重量为280N的物体匀速提升了2m。已知他自身的重量为500N,对绳子施加的拉力F=200N,两脚与地面接触的总面积S=400cm2.求此过程中:

(1)小夏对地面的压强; (2)拉力F做的功; (3)该滑轮组的机械效率。

12.(2019贵州黔东南)如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图,每个滑轮重为100N,均匀实心金属块的密度为8×103kg/m3,金属块的质量为80kg。绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计,金属块一直匀速上升。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg) (1)在金属块还未露出水面时,求此时金属块所受到的浮力; (2)在金属块未露出水面时,求人的拉力F; (3)金属块在水中匀速上升2m,且金属块未露出水面时,求人的拉力所做的功。 5

13.(2019云南)某水底打捞作业中,需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水,如图是吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图象,(水的阻力忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3)求: (1)石柱浸没在水中受到的浮力; (2)石柱未露出水面前,在水中上升2m铜丝绳拉力所做的功; (3)在水底时石柱上表面受到的水的压强。

14.(2019四川达州)如图所示,工人准备用一根最多能承受400N力的绳子(若超过绳子将断裂)绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B.完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为20kg(绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计,连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂,g=10N/kg)。求: (1)物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时,物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。 (2)在物体A浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为75%,物体A的密度是多少。 (3)若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时,物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。 6

15.(2019贵州黔东南)某大桥设计车速为60km/h,图1为该大桥的实景图,其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥,可逐步抽象成图2、图3、图4所示的模型。 (1)可以看出它用到了 (选填“杠杆”或“斜面”)的物理知识。为了减小钢索承受的拉力,在需要与可能的前提下,可以适当 (选填“增加”或“减小”)桥塔的高度。 (2)若某汽车质量为5×103kg,在大桥上按设计车速水平匀速直线行驶时受到的阻力为汽车重力的0.06倍,则汽车通过该大桥时汽车发动机的功率为 W.(g取10N/kg)

参考答案 一、选择题

1.(2019四川达州)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体,D是边长为20cm、质量为20kg的正方体,OA:OB=2:1,圆柱形容器的底面积为400cm2(g=10N/kg),则下列结果不正确的是( )

A.物体C的密度为8×103kg/m3 B.杠杆A端受到细线的拉力为70N C.物体D对地面的压强为1.5×103Pa D.物体C浸没在水中前后,水对容器底的压强增大了2×103Pa 【答案】D 【解析】A.物体C的质量:

mC===8kg; 物体C的密度: ρC===8×103kg/m3,故A正确; 7

B.物体C排开水的体积: V排=VC=1×10﹣3m3, 受到的浮力: F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N; 杠杆A端受到的拉力: FA=GC﹣F浮=80N﹣10N=70N,故B正确; C.由杠杆平衡条件F1L1=F2L2 得: FA×OA=FB×OB, 则杠杆B端受到细线的拉力: FB=×FA=×70N=140N, 由于力的作用是相互的,杠杆B端对D的拉力: F拉=FB=140N, D对地面的压力: F压=GD﹣FB=mDg﹣F拉=20kg×10N/kg﹣140N=60N, D对地面的压强:

p===1.5×103Pa,故C正确; D.物体C浸没在水中前后,水的深度变化: △h====2.5cm=0.025m, 水对容器底的压强增大值: △p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.025m=2.5×102Pa,故D错。 2.(2019四川巴中)将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸人水中深度h的关系如图所示,则下列说法正确的是( )