中考物理命題研究 第二編 重點題型專題突破篇 專題七 綜合計算題（一）力學試題1

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專題七　綜合計算題 (一)力學綜合計算題 ,專題特征) 西寧、青海中考力學類計算題的考查總體分為三類：運動類物體的相關(guān)計算(功、功率的相關(guān)計算)；簡單機械(滑輪組、杠桿)的相關(guān)計算(功、功率、機械效率)；壓強、浮力的綜合計算(以模型、裝置圖為背景)、力熱綜合題也往往出現(xiàn)。?？嫉墓街饕校簊＝vt、p＝、p＝ρgh、F?。紾排＝m排g＝ρ水gV排、P＝＝＝Fv、η＝100%、Q＝cmΔt、Q＝mq等。分值6～10分。 ,針對性訓練) 類型一　運動類 1．(2016蘇州中考)據(jù)《蘇州日報》報道，張家港近日啟動了新能源汽車充電站、充電樁的規(guī)劃編制，第一批新能源汽車充電樁在港城建成投運。若每個充電樁對新能源小汽車的充電功率為7 000 W，充電1 h可使質(zhì)量為1 t、額定輸出功率為12 kW的新能源小汽車勻速直線行駛36 km。設(shè)汽車行駛過程中受到的阻力是車重的0.06，g取10 N/kg。 (1)小汽車靜止在水平地面上，輪胎與地面的總接觸面積為0.08 m2，汽車對地面的壓強多大？ (2)該小汽車以額定輸出功率在平直公路上勻速行駛時速度多大？ (3)該小汽車將電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率多大？(結(jié)果精確到0.1%) 解：(1)汽車對水平地面的壓力：FN＝G＝mg＝103 kg10 N/kg＝104 N，汽車對地面的壓強：p＝＝＝1.25105 Pa。 (2)汽車勻速行駛時F＝f＝0.06G＝0.06104 N＝600 N，汽車勻速行駛的速度：v＝＝＝20 m/s。 (3)汽車將電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率：η＝＝＝≈85.7%。 2．(2016原創(chuàng)題)9月3～4日杭州峰會成為G20史上首個“低碳”峰會。節(jié)能減排，從我做起。如圖是小明家購置的新型能源轎車。假期全家駕車從太原到西安游玩，愛鉆研的小明不僅收集了如下表所示的相關(guān)數(shù)據(jù)，并且還記錄了轎車在高速公路上勻速行駛90 km所用時間為1 h。求： (1)轎車(空載)停放在水平地面時對地面的壓強(g取10 N/kg)。 (2)轎車在1 h內(nèi)牽引力做功的功率。 轎車質(zhì)量(kg) 1 050 車輪與地面接觸總面積(m2) 0.15 太原到西安距離(km) 600 行車15 km耗天然氣量(m3) 1 勻速行駛時牽引力(N) 2 000 解：(1)轎車對水平地面的壓力：F＝G＝mg＝1 050 kg10 N/kg＝1.05104 N，轎車對水平地面的壓強：p＝＝＝7104 Pa。 (2)牽引力做功的功率：P＝＝＝＝5104 W。 類型二　簡單機械(滑輪組、杠桿)類 3．如圖所示，不計重力的木棒AOB可繞支點O無摩擦轉(zhuǎn)動，木棒AB長為3 m，均勻正方體甲的邊長為10 cm，物體乙的質(zhì)量為5.6 kg。當把甲乙兩物體用細繩分別掛在木棒的兩個端點A、B上時，木棒在水平位置平衡，此時物體甲對地面的壓強為3 000 Pa，支點O距A點1.6 m。(g取10 N/kg)求： (1)物體乙受到的重力。 (2)物體甲受到的支持力。 (3)物體甲的密度。 解：(1)物體乙受到的重力：G乙＝m乙g＝5.6 kg10 N/kg＝56 N。 (2)由p＝得物體甲受到的支持力：F支＝F壓＝pS＝3 000 Pa(0.1 m)2＝30 N。 (3)根據(jù)杠桿平衡條件可得：(G甲－F支)OA＝G乙OB，甲物體重力：G甲＝＋F支＝＋30 N＝79 N，由G＝mg＝ρVg得甲物體密度：ρ甲＝＝＝7.9103 kg/m3。 4．(2016北京中考)如圖是用動滑輪運送建筑材料A的示意圖，在卷揚機對繩子的拉力作用下，使重800 N的建筑材料A在50 s的時間里，勻速豎直上升了10 m。在這個過程中，動滑輪提升建筑材料A所做的有用功為W有，卷揚機對繩子的拉力F做功的功率為200 W。繩重可忽略不計。求： (1)有用功W有。 (2)動滑輪勻速提升建筑材料A的機械效率η。 解：(1)W有＝Gh＝800 N10 m＝8 000 J。 (2)η＝＝＝＝80%。 5．(2015齊齊哈爾中考)小華用如圖所示的滑輪組拉動貨箱，已知貨箱的質(zhì)量為60 kg，在F＝50 N的拉力作用下，貨箱以0.1 m/s的速度做勻速直線運動，地面對貨箱的滑動摩擦力f為貨箱重的0.2倍。求： (1)貨箱的重力是多少？ (2)拉力F的功率是多少？ (3)貨箱運動了1 min，克服摩擦所做的功是多少？ (4)此滑輪組的機械效率是多少？ 解：(1)G＝mg＝60 kg10 N/kg＝600 N。 (2)v繩＝3v物＝30.1 m/s＝0.3 m/s，P＝Fv繩＝50 N0.3 m/s＝15 W。 (3)1 min＝60 s，s物＝v物t＝0.1 m/s60 s＝6 m，f＝0.2G＝0.2600 N＝120 N，W＝fs物＝120 N6 m＝720 J。 (4)W有＝fs物＝120 N6 m＝720 J，s繩＝v繩t＝0.3 m/s60 s＝18 m，W總＝Fs繩＝50 N18 m＝900 J，η＝100%＝100%＝80% 6．(2016無錫中考)如圖所示是一種起重機的示意圖。起重機重2.4104 N(包括懸臂)，重心為P1，為使起重機起吊重物時不致傾倒，在其右側(cè)配有配重M(重心為P2)，現(xiàn)測得AB為10 m，BO為1 m，BC為4 m，CD為1.5 m。(g取10 N/kg) (1)若該起重機將重物吊升6 m，用時50 s，則重物上升的平均速度是多少？ (2)現(xiàn)在水平地面上有重為2.44104 N的貨箱，它與地面的接觸面積是3 m2。 ①若起重機不加配重，在起吊貨箱時，最大可使貨箱對地面的壓強減少多少？ ②若要吊起此貨箱，起重機至少需加多少牛的配重？ (3)有人認為起重機的配重越重越好，這樣就能吊起更重的重物，這種起重機能配8 t的配重嗎？請說明理由。 解：(1)v＝＝＝0.12 m/s。 (2)①以B點為支點，根據(jù)杠桿的平衡條件，不加配重時，F(xiàn)1AB＝G1BO，F(xiàn)1＝＝＝2.4103 N，Δp＝＝＝800 Pa。 ②設(shè)需加配重的重力為G′，G′BD＝(G－F1)AB，G′＝＝4104 N。 (3)當配重為8 t時，起重機有可能向右傾斜，此時以C點為支點，不提重物時，G1OC＝2.4104 N(4 m－1 m)＝7.2104 Nm，G配CD＝8103 kg10 N/kg1.5 m＝1.2105 Nm，G配CD>G1OC，起重機將向右傾斜，故這種起重機不能配8 t的配重。 類型三　壓強、浮力類 7．(2016武威中考)劉家峽水電站是位于我省黃河上的“高原明珠”，水庫大壩處有各式游輪，游客可乘船直達水庫西南端的靈寺石窟參觀游覽。(ρ水＝1.0103 kg/m3，g取10 N/kg) (1)當水庫水位為140米時，水對壩底的壓強是多大？ (2)水庫中有一艘自重為3.0105 N 的游船搭載總質(zhì)量為1 800 kg的30名游客后，船排開水的體積為多少m3? 解：(1)由液體內(nèi)部壓強公式可得：p＝ρgh＝1.0103 kg/m310 N/kg140 m＝1.4106 Pa。 (2)搭載游客后，船漂浮在水面上，船受到的浮力是F浮＝G船＋G人＝3.0105 N＋1 800 kg10 N/kg＝3.18105 N，F(xiàn)?。溅阉甮V排水，V排水＝＝＝31.8 m3。 8．(2016甘肅省環(huán)縣三中中考一模)如圖所示，放在水平桌面上的塑料杯子的質(zhì)量不計，向杯中倒入200 g的水，再輕輕放入質(zhì)量為40 g的木塊，木塊靜止后漂浮，這時水深20 cm(g取10 N/kg)。求此時： (1)水對杯子底部的壓強為多少？ (2)木塊受到的浮力是多少？ (3)杯子底部對水平桌面的壓力是多少？ 解：(1)水對杯子底部的壓強為：p＝ρgh＝1 000 kg/m310 N/kg0.2 m＝2103 Pa。 (2)木塊受到的浮力：F?。紾木＝mg＝0.04 kg10 N/kg＝0.4 N。 (3)杯子底部對水平桌面的壓力：F＝G木＋m水g＝0.4 N＋0.2 kg10 N/kg＝2.4 N。 答：(1)水對杯子底部的壓強為2 000 Pa；(2)木塊受到的浮力是0.4 N；(3)杯子底部對水平桌面的壓力是2.4 N。 9．(2016寧夏海原三中中考一模)如圖所示是我國自主研制的新型氣墊兩棲登陸艇。它的質(zhì)量約為1.0105 kg，底面積為500 m2。(g取10 N/kg)問： (1)登陸艇受到的重力是多少？它漂浮在海面上時，受到的浮力是多少？ (2)登陸艇靜止在水平海灘上時，對海灘的壓強是多少？ (3)若登陸艇用3.0105 N的推進力，1 min航行了120 m，則登陸艇的功率是多少？ 解：(1)登陸艇的重力：G＝mg＝1.0105 kg10 N/kg＝1.0106 N。因為登陸艇漂浮在海面上，所以登陸艇受到的浮力：F?。紾＝1.0106 N。 (2)登陸艇靜止在水平海灘上，登陸艇對水平海灘的壓力：F＝G＝1106 N，登陸艇對水平海灘的壓強：p＝＝＝2 000 Pa。 (3)登陸艇的推進力做的功：W＝Fs＝3.0105 N120 m＝3.6107 J，登陸艇的功率P＝＝＝6105 W。 答：(1)登陸艇受到的重力是1.0106 N；它漂浮在海面上時，受到的浮力是1.0106 N；(2)登陸艇靜止在水平海灘上時，對海灘的壓強是2 000 Pa；(3)登陸艇的功率是6105 W。 10．(2016西寧中考)如圖是太陽能熱水器內(nèi)部水箱的結(jié)構(gòu)示意圖。A、B是水箱中兩個相同的實心圓柱體，密度為2103 kg/m3，懸掛在水箱頂部的壓力傳感開關(guān)S上。當S受到豎直向下的拉力達到一定值時閉合，電動水泵M開始向水箱注水；當拉力等于10 N時，S斷開，電動水泵M停止注水，此時水箱水位最高為1.2 m。(g取10 N/kg)求： (1)若水箱內(nèi)有100 kg的水，該太陽能熱水器將水從20 ℃加熱到50 ℃時水吸收的熱量。[c水＝4.2103 J/(kg℃)] (2)停止注水后水箱底部受到的水的壓強。 (3)若A、B的體積均為400 cm3，A、B受到的總重力。 (4)正常情況下水箱中的水位最高時如圖所示，A受到的浮力(開關(guān)S下的細繩和A、B間的細繩質(zhì)量與體積均忽略不計)。 解：(1)Q吸＝cmΔt＝4.2103 J/(kg℃)100 kg(50－20)℃＝1.26107 J。 (2)p＝ρ水gh＝1103 kg/m310 N/kg1.2 m＝1.2104 Pa。 (3)G總＝m總g＝ρV總g＝ρ(VA＋VB)g＝2103 kg/m3(410－4 m3＋410－4 m3)10 N/kg＝16 N。 (4)正常情況下，當水位最高時，繩子受到的拉力最小，此時F總浮＝G總－F＝16 N－10 N＝6 N，F(xiàn)B?。溅阉甮VB＝1.0103 kg/m3410－4 m310 N/kg＝4 N，F(xiàn)A?。紽總?。璅B?。? N－4 N＝2 N。