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文档介绍
中考物理力学综合题计算题理
2016中考试题—力学综合 计算题 1.今年春季我市旱情严重,为了全力抗旱保苗,政府下拨专项资金打井蓄水.某物理兴趣小组对一水井进行了考察.小组的同学用细线拴住一体积为2×10-4 m3的石块缓慢沉到水底,测出井中水的深度为3 m;并观察到安装在井中抽水机铭牌上的部分参数如下表:(其中流量300 m3/h表示每小时正常抽水300 m3).求:(g取10 N/kg) 型号 8B12 流量 300 m3/h 功率 10 kW 质量 111 kg (1)井底受到的水的压强是多大? (2)石块浸没到井水中后受得的浮力是多大? (3)若该抽水机连续正常工作1 h,把水抽高8 m,抽水机至少对水做了多少功? (4)此时抽水机的效率是多少? 答案: (1)水的压强p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×3 m=3×104 Pa.(3分) (2)石块受到浮力F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-4 m3=2 N.(3分) (3)对水做的功W=Gh=mgh=ρ水Vgh=1×103 kg/m3×300 m3×10 N/kg×8 m=2.4×107 J.(3分) (4)总功W总=Pt=10 000 W×3 600 s=3.6×107 J.(1分) 抽水机效率η===66.7 %.(1分) 2.物体A为实心正方体金属块,边长为10 cm,密度为7.9×103 kg/m3,将其浸没在水中,物体上表面距水面5 cm(上表面与水面平行).若不计绳重和摩擦(g=10 N/kg)求: (1)物体下表面受到水的压强是多少? (2)物体受到的浮力是多少? (3)若实际所用的拉力F=46 N,则动滑轮的机械效率是多少? 答案: (1)h=(5+10)×10-2 m=0.15 m.(1分) 物体下表面受到的压强:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m=1.5×103 Pa. (2)因为物体浸没所以V排=V物=(10 cm)3=10-3 m3. 物体受到的浮力:F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3=10 N. (3)物体受到的重力:G=mg=ρ铁gV物=7.9×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3=79 N. 动滑轮的机械效率:η====75%. 3.在现代城市建设中,各种重机械发挥了很大的作用,不仅解放了生产力,更重要的是提高了劳动效率.在某建筑工地上,一台起重机将重为7000 N水泥板在40 s内匀速提高4 m,如果所做的总功为5.6×104 J,求: (1)起重机做的有用功; (2)起重机的机械效率; (3)起重机的总功率. 答案: (1)W有用=Gh=7 000 N×4 m=2.8×104 J(2分) (2)η===50%(2分) (3)P===1.4×103 W(2分) 4.随着电热水器的不断改进,图l4所示的电热水壶深受人们的喜爱。它的容积为2L,壶身和底座的总质最是l.2kg,底座与水平桌面的接触面积为250cm2,装满水后水深l6cm。(ρ水=1.0×l03kg/m3)求: (1)装满水后水的质量; (2)装满水后水对电热水壶底部的压强; (3)装满水后桌面受到的压强。 解:(1)V=2 L=2×l0-3 m3 (1分)m=ρV=1.0×l03kg/m3×2×l0-3 m3=2kg (1分) (2)p=ρgh =1.0×l03kg/m3×l0N/kg×0.16m=1.6×l03Pa (2分) (3)F=G=mg=(1.2kg+2kg)×10N/kg=32 N,S=250 cm2=2.5×10-2m2 p=F/S=32N/2.5×10-2m2=1.28×l03Pa 5.如图所示的是某建筑工地上使用的提升机,用它能将装在货箱A中的建筑材料提升到高处.若拉力F做功的功率为2000W,重为2400N的建筑材料在18s内被匀速提升10m,求: (1)提升机做的有用功; (2)提升机的机械效率; (3)拉力F的大小. 解:(1)提升机做的有用功W有用=Gh=2400N×10m=24000J. (2)拉力做的总功W总=Pt=2000W×18s=36000J, 提升机的机械效率η==×100%≈66.7%. (3)拉力F移动的距离S=2h=2×10m=20m,拉力F===1800N. 6. 一个厚度不计的圆柱形水桶,底面积为4×l0-2m2,盛上一些水后对水平地面的压力为400N。求: ⑴此时水桶对地面的压强为多大? ⑵桶的侧壁上有一个小阀门A,它能承受的水的压强最大为6×l03Pa。当A距水面多深时.它将被水冲开? ⑶现在,已知小阀门A距水面0.5m(如图)。把一个体积为5×10-3m3的实心浮球放入水中,刚好能够把A冲开,则浮球的密度为多少? 解: 7.如图所示,水池池壁是一个斜面,池中装有深度为h的水,池底a点到水面b点之间的距离为l。现要将一质量为m的铁块从a匀速拖到b,此过程中斜面的机械效率为η。水和铁块的密度分别是ρ水和ρ铁。求: (1)铁块在池底所受的水对它的压强p;(2)将铁块从a拖到b所做的有用功W有;(3)拖动过程中铁块所受的阻力f。 8. 如图21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: 答案:(1)W有=Gh=25N×0.1m=2.5J (2分), W总=W有+W额=2.5J+1.5J=4J (2分) (2)η=W有/W总=2.5J/4J=62.5% 9. 建筑工地上,工人们需要将一堆建材运到10m高处,姜荣同学设计安装了如图所示的装置,装置中每个滑轮重100N,工人利用该装置每次提升一件重900N的建材,该工人拉绳子的速度是0.8m/s,在施工过程: (1)该工人提升建材时的有用功率是多少? (2)该装置的机械效率是多少?(不计绳重和摩擦) (3)孙萍同学想用电动机做动力替代人工作,将该装置改造成简易的起重机(吊起物体的速度限定在0.4m/s)。她到仓库找到了两台电动机,铭牌上的部分数据如下表所示,她要选用其中的一台,请你帮助选择,就你所选的电动机,说明如何使用该装置才能做到合理配置。 型号 额定电压 额定功率 DJ—I 220V 0.8kW DJ—II 220V 3.0kW 答案:(1)工人一次提升所用时间为: 工人提升建材时的有用功率为: (2)工人一次提升时的拉力为: 所以,机械效率为: (3)假如选0.8kW,每次应提升2件建材;假如选3.0kW,每次应提升8件建材。 (任答一种均可) 10.如图所示,一个质量60kg,底面积为0.1m2的物块,通过滑轮组在25N拉力F作用下做匀速直线运动,水平向右运动了0.4m。已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍(g取10N/kg)。求: (1)物块静止时对水平地面的压强是多少?(2)拉力所做的功是多少?(3)该滑轮组的机械效率是多少? 答案:(1)6×103Pa (2)30J (3)80% 11.建筑工地上,起重机将质量为0.8t的货物在30s内匀速提升6m的高度,它的电动机所做的功是1.2×105 J(g取10N/kg)。请计算: (1)提升货物所做的有用功是多少?(2)电动机的功率是多少?(3)起重机的机械效率是多少? 答案:根据G= mg = 0.8×103 kg×10 N/kg= 8×103 N (1)有用功 W有= Gh = 8×103 N×6m=4.8×104J (2)根据P=W总/t = 1.2×105 J/30s = 4000W (3)根据η=W有 / W总 = 4.8×104J/1.2×105 J=40% 12.如图24所示,用滑轮组提升质量为l20kg、底面积为50cm2的长方体物块。 (1)物块未提之前静止在地面上,则物块对地面的压强是多少?(g=1ON/kg) (2)在拉力F的作用下,物块竖直匀速上升3m,已知滑轮组的机械效率为80%,则拉力F做了多少功?(不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦) (3)若仍用此滑轮组提升重力为l50ON的物体,则滑轮组的机械效率为多少? 答案:(1)受力分祈得F压=G=mg=120kg×10N/kg=1200N (2) (3) 13.如图所示是用滑轮组从水中匀速提升物体的情景(注:物体一直浸没在水中)。已知物体重G1=400N,动滑轮重G2=50N,忽略绳重和摩擦,人对绳子拉力F=100N。求: (1)物体浸没在水中受到浮力的大小; (2)物体的密度大小; (3)滑轮组的机械效率。 答案:(1)150N (2)2.67×103kg/m3 (3)83.3% 14.物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究。在一个重为4N,底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放一个边长为1 0cm 。的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出)。通过测量容器中水的深度h,分别计算出该物块所受到的浮力F浮,并绘制了如图11所示的图像。请解答下列问题。 (1)分析图像可知,水的深度由0逐渐增加到8cm前的过程中,物块受到的浮力怎样变化?这一过程中物块对容器底部的压强又怎样变化? (2)当容器中水深超过8cm。以后,物块处于什么状态?为什么? (3)将物块取出后,若容器中水的重力为20N,此时容器对水平桌面的压强是多少? (4)物块的密度是多少? 答案:(1)浮力变大,压强城小。 … (2分) (2)漂浮状态。 ………(1分) 从图11知,水到8cm时浮力不冉增大,此时物体并米完全浸没水中, 有部分体积露出水面。……(1分) (3)容器对桌新的压力F=Gl+G2=20+4=24(N) …(1分) 容器对桌面的压强 (Pa) …………(1分) (4)由图像可知,=(N) (1分(1分) 15.研究发现:人在饮酒后驾车的应急反应时间是未饮酒时的2~3倍。反应时间是指司机从看到意外情况到踩刹车需要的这段时间;在反应时间内汽车要保持原速前进一段距离,这段距离叫反应距离。如图20所示,某人酒后驾车沿马路直线行驶,车头中央距马路边沿3m,车在到达某位置时,发现一人正从路边出发闯红灯过人行横道,此时汽车的速度为15m/s,距离人的行走路线为30m,若该司机的反应时间为1.2s,刹车后汽车由于惯性还要继续行驶,再经过1s刚好驶到人的行走路线。 (1)求这辆汽车的反应距离是多少? (2)若人以1.5m/s的速度匀速行走,请计算说明汽车是否有撞上行人的可能?(提示:该车的宽度约1.8m) (3)请你为驾驶人和行人各提出一条文明交通的警示语。 答案:(1)因为司机的反应时间是1.2s,且这段时间肉保持15m/s的原速前进。(1分) 所以S车=v车t反=15×1.2=18m …(2分) (2)汽车从A点到行人的行走路线用时: t总=t反+t=1.2+1=2.2s (1分) 在这段时间内,行人行走的路程: S人=v人t总=1.5×2.2=3.3m (1分) 考虑到车的宽度问题,汽车有撞上行人的可能。 (1分) (3)为了您和他人的安全,严禁酒后驾车; (1分) 行人过马路要注意看信号灯,不要闯红灯。 (1分)(其他合理答案均可) 16.黑龙江兴凯湖旅游观光车的技术参数如下表: 空车质量 1100kg 车身长度 4.0m 满载人员 10人 满载时轮胎与地接触面积 0.1m2 最大车速 45km/h 平均连续行驶里程 ≤75km 根据以上参数,解答下列问题: (1)若乘员质量平均为50kg,求满载时观光车和人的总重是多少N? (2)求满载时车对水平路面的压强是多少Pa? (3)若观光车在水平路面匀速行驶1×104m过程中,牵引力所做的功为1×107J, 求观光车匀速行驶时受到的阻力是多少N? 解: G=mg =(1100kg+10×50kg)×10N/kg =1.6×104N F=G=1.6×104N P=F/S=1.6×104N/0.1m2=1.6×105Pa W=FS 得 F′=W′/S′=1×107J/1×104m=103N 观光车做匀速直线运动,受到的阻力与牵引力是一对平衡力 即:f = F′ =103N 17.如图16所示,有一块平直的轻质木板(木板重力不计),其左端连接在转动轴O处,其右端A用一根细绳系在竖直墙B处,此时木板恰好水平,夹角∠BAO=37°,细绳能承受的最大拉力为10N,OB两点间距是5m,现将一个重量为10N的小物块放在木板上O点附近(可视为在O点),让它在一个大小为5N的水平拉力作用下以2m/s的速度向右做匀速直线运动,已知sin37°=0.6,sin53°=0.8) 求:(1)小物块在木板上运动时,它受到的摩擦力是多大?(2)小物块在木板上运动了多长时间,细绳才被拉断? (3)在细绳AB拉断之前,拉力F对小物块做了多少功?做功功率多大? 解:(1)F=f=5N (2)设物由O向A运动路程S时绳被拉断,则FAB·(OB·cos37°)=GS,S=4m T=s/v=4m/2m/s=2s (3)W=FS=20J,P=Fv=10W。) 18.如图所示,用一电动机通过滑轮组匀速提升一重G=3000N的货物,货物在t=6s时间内上升高度为h=1m,电动机的轴对绳的拉力F=1200N,不计绳重和一切摩擦,求: (1)滑轮组的机械效率是多少? (2)电动机输出的总功率是多少? (3)如果要匀速提起5400N的货物,电动机的轴对绳的拉力为多大? 答案:(1)83.3% (2)600W (3)2000N 19 .在大型场馆和高楼建设工地上,常用起重机吊起建材。起重机掉吊臂上的滑轮组是由一个动滑轮和两个定滑轮组成,其结构简图如图所示,钢丝绳拉力F由电动机提供,大小为2×104N,起重机在60s内将重为5.4×104N的建材匀速提高了12m。试求: (1)建材上升的速度是多少?(2)滑轮组的机械效率是多大? (3)说一说提高滑轮组机械效率的方法。(需要说出一条就可以) 答案:(1)则建材上升的速度 (2)W有用=Gh=5.4×104×12m=6.48×105J s=3h=3×12m=36m W总=Fs=2×104N×36m=7.2×105J 或 (3) 在滑轮组可承受的范围内尽量增大起吊的物重(使起重机满负荷工作)或给滑轮组的钢丝绳及转动部分加润滑油 20.小丽身高160cm,质量为56kg,鞋底的支承面积如图所示(图中是用方格纸描下鞋底贴地部分的轮廓,每一小格的面积是5cm2,计算面积时,对于不满一格的,凡大于半格的都算一格,小于半格的都不算)。在体育加试的跳绳测试中,小丽1分钟跳120次,每次腾空的高度平均为10cm。(g取10N/kg) 求:(1)小丽每只脚的面积?(2)小丽双脚站立时(两脚面积相等)对地面的压强是多大? (3)在每次跳绳中,她克服重力做功是多大?(4)在跳绳中,小丽的平均功率是多大? 答案:(1)小丽每只脚的面积S0=28×5cm2=140cm2=1.4×10-2m2。 (2)F=G=mg=56kg×10N/kg=560N,S=2S0=2×1.4×10-2m2=2.8×10-2m2 小丽双脚站立时对地面的压强 (3)在每次跳绳中,她克服重力做功W0=Gh=560N×0.1m=56J (4)在跳绳中,小丽的平均功率 21. 如图11所示,某建筑工地用电动机和滑轮组把建筑材料从地面提升到工作平台上。已知建筑材料的质量m=360kg,用t=20s的时间把建筑材料匀逮提升了h=4m,滑轮组的机械效率为90%,g取l0N/Kg。求这段时间内 (1)建筑材料上升的速度V; (2)电动机对绳子的拉力F; (3)电动机拉绳子的功率P。 答案: 第69题图 22.如图甲所示,是建筑工地上工人利用滑轮组将底面积0.05m2、质量100kg的方形重物A在1min匀速提高5m.如果工人实际拉力是625N.(g=10N/kg)求: ①物体A受到的重力是多少?按图乙将A放在水平地面时,对地面压强多大? ②用滑轮组提起物体A,工人所做功的功率是多少? ③该滑轮组的机械效率是多少? 解:① G=mg=100kg×10N/kg=103N 1分 ∵物体A放在水平面上 ∴F=G=103N ∴P===2×104Pa …1分 ② S=2h=2×5m=10m W总=FS=625N×10m=6250J 1分 P==≈104.2W …1分③W有=Gh=103N×5m=5×103J 1分 =×100%=×100%=80% …1分 23.下表是一辆小轿车的部分参数和相关信息,请根据表中数据回答下列问题 (提示:1L=10-3m3,计算中取g=10N/kg) 小汽车质量1500kg 小汽车发动机额定功率60kw 小汽车轮胎与地面的接触面积共1500cm2 100km耗油10L 汽油密度为0.71×103kg/m3 汽油的热值4.6×107J/kg (1)该小汽车行驶100km,需耗油多少千克?(2分) (2)假如该小汽车在平直路面上以额定功率匀速行驶,求发动机10min做的功?(2分) (3)该小汽车对水平地面的压强是多大?(3分) 解:(1)小汽车100km耗油的体积为V=10L=10×10-3m3=10-2 m3 (1分) 需耗油的质量m=ρV=0.71×103kg/m3×10-2 m3=7.1 kg (1分) (2)根据,变形得 W=Pt=60×103W×10×60s=3.6×107J (2分) (3)小汽车受到的重力G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N (1分) 在平直公路上小汽车对地面的压力F=G=1.5×104N (1分) 小汽车对地面的压强 (1分) 24. 如图16所示,某同学在一薄壁平底玻璃管中装入沙子,管口密封,制成一个“密度计”,用来测量液体密度。已知,试管和沙子总质量为40g, 试管底面积为2.5cm2。当放入某未知密度的液体中静止时,“密度计”漂浮在液面上,浸入液体中的体积为50cm3。(提示:计算中取g=10N/kg) (1)“密度计”受到的浮力是多大?(2分) (2)这种液体的密度是多大?(2分) (3)液体对“密度计”底面的压强是多大?(2分) .解:(1)“密度计”的重力G=mg=40×10-3kg×10N/kg=0.4N (1分) 由于“密度计”漂浮在未知液体中,浮力等于重力,所以,“密度计”受到的浮力F浮=G=0.4N (1分) (2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,变形得 这种液体密度为 (2分) (3)方法1:“密度计”浸入液体中的深度 (1分) 液体对“密度计”底面的压强 P=ρ液gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.2m=1.6×103Pa (1分 ) 方法2:“密度计”漂浮在液面上时,底面受到水的压力等于它的浮力 即,F=F浮=0.4N “密度计”底面受到水的压强为 (2分) 图17 25.如图17所示,质量为8t(含动滑轮等附属设备的质量)的一台起重机正将一箱箱设备吊装到施工台上,其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。已知每箱设备重4000N,施工台距离地面的高度为3m,当起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力是2500N。(忽略钢绳的重力和摩擦) (1)求动滑轮的机械效率; (2)起重机工作时汽车轮胎离开地面,若支架与地面接触的总面积为1.2m2,求此时起重机对地面的压强; (3)起重臂OA长12m,与水平方向夹角为30°(如图17所示),伸缩支撑臂为圆弧状,伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,作用点为B,且OB=4m,求支撑臂给起重臂的支持力(忽略起重臂自重,cos30°≈0.87); (4)为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以0.2m/s的速度。匀速提升到施工台。求这种情况下,动滑轮上钢绳自由端拉力的功率。 解:(1)动滑轮的机械效率: = ×100%=×100%=×100%= 80%(2分) (2)重机对地面的压力:F压=G总=8000×10+4000=84000N 重机对地面的压强:p===7000Pa (2分) (3)由杠杆的平衡原理可得 支撑臂给起重臂的支持力:F支==13050N (2分) (4)动滑轮的重力:G动=2F1-G=2500×2-4000=1000N 动滑轮上钢绳自由端拉力:F2=(4000×2+1000)=4500N 钢绳自由端的速度:V=0.2×2=0.4m/s 钢绳自由端拉力的功率:p=F2 V=4500×0.4=1800W(3分) 26.(10分)图(甲)所示是使用汽车打捞水下重物的示意图,汽车遥过定滑轮牵引水下一 个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度V=2m/s向右运动,图(乙)是此过 程中汽车摆动重物的功率P,随时间t的变化图象.设t=0时汽车开始提升重物,忽略水的重力和滑轮的磨擦,g取10N/kg,求: (1)圆柱型重物的质量? (2)圆柱型重物的密度? (3)打捞前,圆柱形重物的上表面所受的水的压力? (4)从打捞开始到圆柱形重物刚风全部露出水面,汽车共对重物做了多少功? 27、质量为89 g的铜球浸没在密度为1.2×103 kg/m3的盐水中时,弹簧测力计的读数 为0.79 N(g=10N/kg).求: (1)铜球受到的浮力是多少? (2)铜球的体积为多少? (3)若浸没在密度为0.8×103 kg/m3的酒精中称,则弹簧测力计读数为多少?查看更多