2022年沪科版九年级寒假作业（机械与人计算题）（有简单答案）

2022年沪科版九年级寒假作业（机械与人计算题）
1．（2021·江苏启东·一模）如图为我国首辆“玉兔号”月球车。登月前，在水平地面上进行了测试，月球车匀速直线行驶90m用时30min，若车的质量为150kg，受到地面的摩擦阻力为500N，网状轮子与地面接触的总面积为0.02m2，（g＝10N/kg）求：
（1）月球车行驶90m重力所做的功；
（2）月球车对水平地面的压强；
（3）月球车在测试过程中的功率。
2．（2021·江苏启东·一模）在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250N的拉力将500N的材料以0.5m/s匀速提升了20s，（不计绳重和摩擦，g＝10N/kg）。求：
（1）20s内拉力所做的功；
（2）提升500N材料时，此滑轮组的机械效率是多少；
（3）若绳子能承受的最大拉力为500N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少。
3．（2021·安徽·一模）如图所示，某斜面的倾角为θ，斜边长为5m，高为1.6m，木箱的重为G。要想让木箱沿斜面匀速向上运动需要对木箱施加平行于斜面的力F。
（1）画出木箱沿粗糙斜面匀速向上运动时的受力示意图；
（2）若木箱质量为100kg，所用拉力为F＝400N，求木箱所受摩擦力的大小？（g取10N/kg）
4．（2018·四川·成都市实验外国语学校（西区）模拟预测）如图所示，、两个正方体挂在杠杆的两端，已知物块A的边长a为，物块的边长为，它们的密度分别为，，当杠杆水平平衡时，物块对地面的压力为。取。求：
(1)杠杆的力臂为多少？
(2)现给物体A竖直向上的外力，当杠杆再次水平平衡时，物块对地面的压强是多少？
5．（2021·山东济南·一模）（1）随着科技的进步，越来越多的智能服务机器人开始进入我们的日常生活。如图1所示是济南某酒店的送餐机器人，这款机器人可以给客人提供导航和送餐服务。当机器人在酒店内缓慢行动时，沿直线匀速运动600m需要用时10min。请通过计算回答，上述过程机器人的运动速度是多少？
（2）“山东泉城绿色现代无轨电车项目”首批12米、18米纯电动公交车及无轨电车已经在多条公交线路运行。如图2所示就是一辆纯电动单机BRT公交车，汽车总质量约18000kg，汽车轮胎与地面总接触面积约为0.3m2。此车线路共16个站点，正常运行全程需要40min，已知公交车电动机的功率为200kW取g=10N/kg，通过计算回答：
①电动公交车对水平地面的压强多大？
②正常运行全程，电动机做的功是多少？
6．（2021·山东商河·一模）为保障学生安全，越来越多的学校配备了校车。校车和师生的总质量为。轮胎与地面接触的总面积为，该车正常行驶时的牵引力是，从学校出发沿平直公路匀速行驶到达接送点。取，通过计算回答：
（1）该车对水平路面的压力是多少？
（2）该车对水平路面的压强是多少？
（3）该车从学校到接送点，牵引力做功多少？
7．（2017·山东宁津·二模）自钓鱼岛事件发生后，中国派出先进的海监船在钓鱼岛附近海域巡航，“中国海监50”是中国海监船吨位大、科技含量高的一艘船，型长98米，型宽15.2米，型深7.8米，排水量4000吨。该船最大航速18节，续航力大于8000海里，自持力60天。（海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
(1)满载时，“中国海监50”船受到的浮力有多大？
(2)若船底某处距海面的深度为6m，则该处受到海水的压强是多少？
(3)从某一时刻开始，“中国海监50”受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示，“中国海监50”的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。第50s到100s内牵引力做的功为多少？
8．（2020·广西玉林·二模）如图乙是某高速公路入口处的ETC通道示意图，ETC收费系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。现有一辆质量为1.5t的汽车在某高速路上以如图甲所显示的速度匀速行驶到达收费站，汽车在公路上行驶时牵引力约为车重的0.05倍。在进入ETC收费岛区域前处开始减速，经后运动至ETC收费岛（图中阴影区域）边界，然后再以6m/s的速度匀速通过ETC收费岛，ETC收费岛长，不计车长。求
(1)到达收费站前，汽车匀速行驶时受到的牵引力；
(2)到达收费站前，汽车匀速行驶20s内牵引力做的功；
(3)汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度。
9．（2020·山东兰山·二模）如图为某型号电动平衡车，其电动机功率为，自身质量为，车轮与地面的总接触面积，在满电情况下，质量为的小亮骑着该平衡车以的速度沿平直路面匀速行驶，测得其续航里程为。在这个过程中，求：
(1)平衡车对水平路面的压强；
(2)电动机消耗电能；
(3)若电动机效率为，求平衡车受到的阻力。
10．（2020·山东新泰·二模）如图甲所示，动滑轮重6N，所吊重物B重40N，物体A重240N，此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降。不计绳重、摩擦及绳子的伸长。求：
(1)物体A受到绳子的拉力及水平面对物体A的摩擦力；
(2)滑轮组的机械效率（结果保留两位小数）；
(3)如图乙，要使物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力的功率。
11．（2020·北京丰台·模拟预测）王强同学设计了如图所示的装置进行实验，其中杠杆OAB支点为O（杠杆OAB质量不计），OA:OB=1:3。他实验的步骤如下：
步骤一：用一细绳将体积为180cm3的金属块悬挂于A点，然后向容器中加水，使金属块浸没在水中；
步骤二：使杠杆OAB在水平位置静止，读出弹簧测力计此时的读数为1.2N。
(1)金属块浸没在水中时受到的浮力为______N；
(2)被测金属块密度：ρ=______。
12．（2020·山东章丘·三模）在国庆70周年阅兵式上，首次受阅的特战装备方队惊艳亮相，其中被军迷称为空中“三蹦子”的“猎鹰”旋翼机（如图）引起大家浓厚兴趣。据军事爱好者所搜集参数，这种旋翼机有三个起落轮，每个轮胎与硬质地面接触面积约为100cm2，自身重量0.3t，最快飞速185km/h，满油最大航程600km，最高升空高度3.8千米。一次训练中载重0.27t（人员、武器、物资），以巡航速度在30min时间内水平航行54km，据推算飞行过程中发动机提供水平推力大约3000N。根据相关数据计算（g=10N/kg）
(1)旋翼机巡航速度是多少；
(2)这次训练起飞前对地压强是多少？
(3)巡航过程中发动机推进力做功是多少；
(4)发动机的推进功率是多少。
13．（2020·江苏·苏州市吴江区江村实验学校一模）如图所示，一个边长为0.2m的正方体质量为4kg，放在水平地面上，已知动滑轮的重力为10N，现用力在20s内将物体匀速提高了8m（g=10N/kg）。
(1)绳子自由端移动的速度；
(2)物体放在地面时对地面的压强为多大；
(3)不计摩擦和绳重，求该滑轮组机械效率。
14．（2020·江苏·盛泽一中一模）小明用如图所示的滑轮组来提升货物，若重为720N的货物匀速提高2m时，滑轮组的机械效率是80%，不计摩擦及绳重，求
(1)小明做的有用功是多少J？
(2)小明手拉绳子做的功为多少J？
(3)若小芳也用此滑轮组来提升900N的货物，该滑轮组的机械效率变为多少？
15．（2020·江苏·苏州市吴江区金家坝学校一模）如图甲所示，水平地面上有一个大木箱，其质量为120kg，其底面积为2m2。张明同学用沿水平方向的力想把大木箱推走：先用100N的力推2s，没推动，再用300N的力推2s，使其加速前进，最后用200N的力推2s，使其做匀速直线运动。他推重物的三个阶段中，速度v与时间t的关系图像如图所示。求：
(1)木箱的重力为多少牛顿？（g=10N/kg）
(2)木箱静止时对水平地面的压强是多少帕斯卡？
(3)在4~6s内推力做功的功率是多少瓦特？
(4)在2~4s内木箱所受的摩擦力是多少牛顿？
16．（2020·江苏·苏州市吴江区青云中学一模）如图所示，重为3.2×104 N的卡车，经过一段水平路面，再以9.6×104 W的功率匀速爬上高5m、长10m的斜坡，已知斜坡的机械效率为80%。求：
(1)卡车爬坡时牵引力所做的总功；
(2)卡车爬坡时的速度；
(3)卡车爬坡时受的摩擦力。
17．（2021·江苏·扬州中学教育集团树人学校二模）如图所示，一个体重为600N的人用400牛的拉力，使物体A匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%。求：
(1)物体A重多少牛？
(2)若提升的物体重为1000N且在拉力的作用下以0.5m/s的速度匀速上升，则此时拉力的功率为多少？
(3)若绳能承受的最大拉力为800牛，则此装置的机械效率可提高到多少？
18．（2020·广东英德·一模）2020年我们度过了别样的春节与春天，疫情面前，中国没有被击倒，而是向世界展现出强国魄力。为了收治更多患者，在武汉职工疗养院基础上建设一座专门医院一武汉火神山医院。火神山医院的修建，再一次体现出了“中国速度”，从方案设计到建成交付仅用10天。如图（甲）所示，若在建设过程中，一辆载重汽车装满砂石后总质量为2t，以额定功率65kW，从静止开始在水平地面运动，经15s运动100m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行100m停下，v—t图象如图（乙）所示，已知汽车在运动全程中受到的阻力恰为车重的0.2倍。（g＝10N/kg）求：
(1)若载重汽车与地面的总接触面积为0.5m2，求汽车装满砂后对水平地面的压强；
(2)整个过程中发动机做的功；
(3)汽车在15～40s时的运动速度。
19．（2020·广东黄埔·一模）2018年10月23日，港珠澳大桥（图1）开通仪式在广东珠海举行，习近平主席出席仪式并宣布大桥正式开通。10月24日上午9时，港珠澳大桥正式通车。港珠澳大桥被誉为“新世界七大奇迹”之一，其中长约5600m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连，引桥长1000m，竖直高度为40m，简化图如图2所示。重的汽车在沉管隧道中以 的速度匀速行驶，所受阻力为其重力的0.05倍。求：
(1)汽车完全通过沉管隧道需要的时间；
(2)汽车从人工岛通过引桥到达沉管隧道的过程中，重力做的功；
(3)汽车在沉管隧道行驶过牵引力做的功及其功率。
20．（2020·山东安丘·模拟预测）某工人站在水平地面上，用如图甲所示装置，将实心长方体A从井底沿竖直方向匀速拉起。A体积为0.12m3，重3600N，上升的速度始终为0.1m/s，图乙是人对绳子的拉力F随时间t变化的图象。（不计绳与滑轮间的摩擦及绳重，且忽略水对物体的阻力，g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）求：
(1)实心长方体A的高度；（不考虑井中水面高度的变化）
(2)实心长方体A浸没在水中时受到的浮力；
(3)实心长方体A完全露出水面后，在提升过程中滑轮组的机械效率；
答案
1．(1)0J；(2)75000Pa；(3)25W
2．(1)7500J；(2)；(3)
3．（1）；（2）80N
4．(1)1:2；(2)2600Pa
5．(1) 1m/s；(2)①6×105Pa；②4.8×108J
6．（1）；（2）；（3）
7．(1)4×107N；(2)6×104Pa；(3)2×1010J
8．(1)750N；(2)；(3)8.6m/s
9．(1)；(2)；(3)
10．(1) ；(2) ；(3)
11．1.8 3×103kg/m3
12．(1)30m/s；(2)1.9×105Pa；(3)1.62×108J；(4)9×104W
13．(1)0.8m/s；(2)1000Pa；(3)80%
14．(1)1440；(2)1800；(3)83.3%
15．(1)1200N；(2)600Pa；(3)400W；(4)200N
16．(1) 2×105J；(2) 4.8m/s；(3) 4×103 N
17．(1)900；(2)650W；(3)83.3%
18．(1)4×104pa；(2)2.6×106J；(3)20m/s
19．(1)280s；(2)；(3)，
20．(1)1m；(2)1200N；(3)80%
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