2023学年中考物理复习方案题型专题04力学计算题试题.docx

题型专题(四)　力学计算题 |类型一 与质量、密度、压强有关的计算| 1.[2023·长春]水平桌面放置一个质量为0.8 kg的保温杯,杯底对桌面的压强为2×103 Pa,g取10 N/kg。求: (1)保温杯对桌面压力的大小。 (2)桌面的受力面积。 2.[2023·岳阳]人工智能逐渐融入我们的生活。如图T4-1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T4-1 |类型二 与密度、浮力有关的计算| 1.[2023·北京]将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6 N。将物块的一部分浸在水中,如图T4-2所示,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8 N。已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求: (1)物块受到的浮力。 (2)物块浸在水中的体积。 图T4-2 2.江苏多地普降特大暴雨形成大面积洪灾,在救灾时,某部队利用如图T4-3所示的冲锋舟为灾区开辟了水上生命线,人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是1.2 m3,冲锋舟自重为6000 N,假设人的平均质量为60 kg。求:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) (1)冲锋舟满载时所受的浮力。 (2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载人数。 图T4-3 3.[2023·通辽]2023年5月13日,中国首艘国产航母001 A型航空母舰离开大连港码头,开始海试。(ρ海水取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) (1)航母001 A设计排水量为6.7×104 t,那么它满载时受到的浮力是多少? (2)海水对海面下8 m处产生的压强是多少? (3)一位体重为600 N的“歼-15”舰载机飞行员,每只脚与水平甲板的接触面积是200 cm2,则他双脚站立时对甲板的压强是多少? 4.[2023·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0.4 kg的实心正方体放入水中,正方体不断下沉,直到沉底,如图T4-4所示。求:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) (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F浮。 (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。 图T4-4 |类型三 与功、功率有关的计算| 1.[2023·苏州吴中区二模]小宇用如图T4-5所示的滑轮组将重为200 N的物体提至高处,不计绳重及摩擦。小宇对绳的拉力F为120 N,物体在1 min内匀速上升了5 m。 (1)使用该机械的好处是:既能　 ,又能 　　　　　　　。  (2)请在图上画出绳子的绕法。 (3)将重物提升5 m,求重物重力做的功和拉力做功的功率。 图T4-5 2.如图T4-6所示,是某一款电动平衡车,两车轮与地面的接触面积为40 cm2。 (1)若地面受到的压强为5×104 Pa,则该平衡车对地面的压力为多少? (2)若该平衡车20 s内沿水平地面匀速行驶100 m,受到的阻力为90 N,则此过程中克服阻力做功的功率为多少? 图T4-6 3.塔吊是建筑工地上普遍使用的起重设备。如图T4-7所示,AB是竖直支架,CD是水平臂,OC段叫平衡臂,C端装有配重体,OD叫吊臂,E处装有滑轮组,滑轮组可在O、D之间移动,滑轮组的重力及摩擦忽略不计。 (1)OE=15 m时,此塔吊能起吊重物的最大质量是0.8 t。当滑轮组移到D点(OD=25 m)时,能够安全起吊重物的最大质量是多少? (2)OE=15 m时,用此塔吊将0.8 t的钢材先竖直匀速吊起8 m,然后沿水平方向慢慢旋转90°后送达指定位置。在这一过程中,塔吊对钢材做了多少功? 图T4-7 4.[2023·厦门二模]“塔吊”是修建高层建筑常见的起重设备,又名“塔式起重机”。某“塔吊”以恒定功率24 kW将质量2 t的重物从静止开始竖直向上提升45 s,全程v-t关系如图T4-8所示。g取10 N/kg。 (1)求t=30 s时重物所受的拉力。 (2)求整个过程重物的最大速度。 (3)若重物上升的总高度为60 m,则最后12 s拉力的平均功率为多大? 图T4-8 |类型四 与机械有关的计算| 1.[2023·泰州]如图T4-9所示,使用杠杆提升重物,拉力F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表: 物重 G/N 拉力 F/N 时间 t/s A端上升 的竖直距 离h/m B端下降 的竖直距 离s/m 200 500 0.5 0.4 0.2 (1)拉力所做的功。 (2)拉力做功的功率。 (3)此过程中,该杠杆的机械效率。 图T4-9 2.[2023·荆州]为了发展文化旅游事业,荆州市正在兴建华强方特文化主题园,建成后将通过最新的VR技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明。园区建设中需把重1200 N的木箱A搬到高h=2 m,长L=10 m的斜面顶端。如图T4-10所示,工人站在斜面顶端,沿斜面向上用时50 s将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端,已知拉力F的功率为80 W。求: (1)拉力F的大小。 (2)该斜面的机械效率是多少。 (3)木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。 图T4-10 3.[2023·眉山]在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化为如图T4-11所示的滑轮组。为了尽快疏通道路,交警指挥拖车只用了30 s时间,将水平路面上质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5 m/s,绳子自由端的拉力F是500 N,地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求:(g取10 N/kg) (1)拉力F在30 s内所做的功。 (2)整个装置的机械效率。 图T4-11 4.[2023·连云港]如图T4-12甲所示,拉力F通过滑轮组将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处。图乙是拉力F随时间t变化的关系图像。不计绳和动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力,g取10 N/kg,求: (1)金属块完全浸没在水中时受到的浮力大小。 (2)金属块的密度。 (3)如果直接将金属块平放在水平地面上,它对地面的压强大小。 图T4-12 【2023学年参考答案】 类型一 1.解:(1)保温杯放在水平桌面上,保温杯对水平桌面的压力 F=G=mg=0.8 kg×10 N/kg=8 N。 (2)由p=FS得,桌面的受力面积 S=Fp=8N2×103Pa=4×10-3 m2。 2.解:(1)送餐机器人的重力G=mg=40 kg×10 N/kg=400 N。 (2)该材料的密度ρ=m'V=90g50cm3=1.8 g/cm3=1.8×103 kg/m3。 (3)对水平地面的压强p=FS=(m+m″)gS=(40kg+3kg)×10N/kg0.01m2=4.3×104 Pa。 类型二 1.解:(1)由题意可知,物块受到的浮力的大小等于两次弹簧测力计示数之差,即F浮=F1-F2=2.6 N-1.8 N=0.8 N。 (2)由F浮=ρ液gV排可得,物块浸在水中的体积为 V浸入=V排=F浮ρ水g=0.8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10-5 m3。 2.解:(1)冲锋舟满载时所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.2 m3=12000 N。 (2)冲锋舟满载时应满足F浮=G舟+nm人g,所以最多能承载的人数n=F浮-G舟m人g=12000N-6000N60kg×10N/kg=10人。 3.解:(1)航母满载时的排水量m排=6.7×104 t=6.7×107 kg, 则航母满载时受到的浮力 F浮=G排=m排g=6.7×107 kg×10 N/kg=6.7×108 N。 (2)海面下8 m处海水产生的压强 p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8 m=8×104 Pa。 (3)飞行员对水平甲板的压力F=G=600 N, 则双脚站立时对甲板的压强p人=FS=600N2×200×10-4m2=1.5×104 Pa。 4.解:(1)正方体的重力G=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N。 (2)正方体浸没在水中时,V排=V=1.25×10-4 m3, 则F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10-4 m3=1.25 N。 (3)正方体沉在底部,由于处于静止状态,则受力平衡,即G=FN+F浮, 所以,FN=G-F浮=4 N-1.25 N=2.75 N; 由于支持力与压力是一对相互作用力,则可知正方体对容器底部的压力F=FN=2.75 N, 正方体的边长L=3V=31.25×10-4m3=0.05 m,　 则正方体对容器底部的压强p=FS=2.75N(0.05m)2=1.1×103 Pa。 类型三 1.解:(1)省力　改变力的方向 (2)如图所示 (3)重物重力做的功W有用=Gh=200 N×5 m=1000 J; 由图知,n=2,则拉力端移动距离s=nh=2×5 m=10 m, 拉力做功W总=Fs=120 N×10 m=1200 J, 拉力做功的功率P=W总t=1200J60s=20 W。 2.解:(1)平衡车对地面的压力 F=pS=5×104 Pa×40×10-4 m2=200 N。 (2)平衡车匀速行驶时克服阻力做功的功率P=Wt=fst=90N×100m20s=450 W。 3.解:(1)设吊起的最大质量为m', 滑轮组在E处时,由杠杆平衡条件知mg·OE=F·L, 当滑轮组移到D处时m'g·OD=F·L, 即mg·OE=m'g·OD, 0.8 t×10 N/kg×15 m=m'×10 N/kg×25 m, 则m'=0.48 t=480 kg。 (2)用此塔吊将0.8 t的钢材先竖直匀速吊起8 m的过程中,塔吊对钢材做功为W=m钢gh=0.8×103 kg×10 N/kg×8 m=6.4×104 J; 沿水平方向慢慢旋转90°后送达指定位置的过程中对钢材不做功,故在整个过程中塔吊对钢材做了6.4×104 J的功。 4.解:(1)由图像可知,在15~45 s阶段重物竖直向上做匀速直线运动, 根据二力平衡条件可知,拉力与重力是一对平衡力,大小相等, 所以,t=30 s时,重物所受的拉力F=G=mg=2×103 kg×10 N/kg=2×104 N。 (2)由题意知,0~45 s内,拉力的功率恒定不变,P=24 kW=2.4×104 W, 由P=Wt=Fst=Fv得,整个过程重物的最大速度(即匀速运动时的速度) vmax=PF=2.4×104W2×104N=1.2 m/s。 (3)由题知,整个过程中重物上升的总高度为60 m, 则全程塔吊对重物做功W=Gh=2×104 N×60 m=1.2×106 J