物理计算大题综合强化练习（含答案）
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九上物理计算复习
1．小明在学了电学知识后，对家里的电瓶车进行了研究，图甲是该电瓶车铭牌的部分参数。然后他进行了测试，获得如图乙、丙所示的速度随时间变化的关系图像和牵引力随时间变化的关系图像。（不考虑空气阻力）
（1）在1～2 s时电瓶车受到的摩擦力为___________N。
（2）在7～12 s时电瓶车功率为___________W。
（3）假设电动车一直做匀速直线运动，假设电能全部转化为机械能，若消耗电池容量的50﹪，理论上能行驶多少千米？（________）
2．如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。一架质量m=2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=33N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N。（取g=10 m/s2）动力系统的电动机工作电压U=25V，电流I=3A，电阻R=1Ω。求：
(1)无人机以最大升力竖直匀速向上飞，在t1=5s时上升的高度h；
(2)飞到100米高空，该无人机高空悬停状态电机输出电流变为2.5A，此时动力系统电机的效率是多少？
3．如图所示装置中，立方体M质量为4.8千克，边长为0.1米，放在桶D内，桶D固定，横杆OB可绕固定点O在竖直平面内转动。系在横杆B 端的细绳通过动滑轮拉着物体M，用大小为24N的力F在A点竖直向上提横杆，使横杆在水平位置平衡。已知横杆长OB=0.8m，OA=0.6m，不计横杆、绳及滑轮的质量和摩擦。
（1）求物体M的密度。_______________
（2）求此时物体M 对桶底的压力大小。_______________
（3）现在桶内放满水，物体M底面粗糙，求至少需要在杠杆上作用多大的力才能将物体抬升？_______________
4．如图所示，有一粗细均匀，重为40N，长为4m的长木板AB，置于支架上，支点为O，且AO=1m，长木板的右端B用绳子系住，绳子另一端固定在C处，当木板AB水平时，绳与水平成30°的夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N。一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下，从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动，求：
（1）滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小；
（2）当滑块匀速运动时拉力F做功的功率；
（3）滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平。
5．图(甲)所示是使用汽车打捞水下重物的示意图,汽车通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=0.2m/S向右运动。图(乙)是此过程中汽车拉动重物的功率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摩擦，g取10N/㎏。
求：
（1）圆柱型重物的密度 ______________________________
（2）打捞前，圆柱形重物的上表面所受的水的压力 ________
（3）从打捞开始到圆柱形重物刚刚全部露出水面，汽车共对重物做了多少功 ________
6．寒假里小金和小徐一起玩了一回极速滑雪，如图甲。为研究方便将其简化为模型，如图乙。设小徐和小金及坐垫的总质量分别为m和M，他们分别从轨道A点以初速度为0向下滑行，求：
（1）小金及坐垫由A点到达B点时，重力做功为________；
（2）设曲线轨道光滑，则小徐和小金由A点到达B点时的速度vm=vM,请证明之（已知M>m,动能表达式）；_______
（3）若曲线轨道粗糙，小金由A点到达B点时速度刚好为零，坐垫材料的比热为C，质量为m0，小金在滑动过程中克服摩擦所做的功40%转化为坐垫的内能，则坐垫温度升高多少？_______
7．某同学根据如图所示电路进行实验，先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数；而后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。数据记录如下表：
利用表中数据计算和分析：
(1)电动机不转动时，通电10 s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1。
(2)电动机转动时，通电10 s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2。
(3)试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系，并分析其原因。
8．如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体．已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0．1倍，物体被匀速拉动的距离为1m．当物体质量为2kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力．求：
（1）物体质量为2kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力；
（2）动滑轮的重力；
（3）物体质量为10kg，以0．1m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率．
9．为探究平衡木受力特点，喜爱体操的小薇设计了一个平衡木模型。整个装置如图甲所示AB可绕支点O无摩擦转动，C处固定一竖直硬杆，硬杆的底部安装了压敏电阻片R，R所在的电路放在了硬杆内（整个装置除硬杆以外，其他部分的重力均不计），且AB=5m,OA=BC=1m,电源电压恒为3V，硬杆底部R阻值随地面对它的支持力F变化的关系如图乙所示，整个装置放在水平地面上，AB始终处于水平平衡状态，当重360N的小薇站在A点时，电流表的示数为0.1A，求：
（1）小薇在A点时，C处受到硬杆的拉力；
（2）小薇在A点时，地面对硬杆底部R的支持力；
（3）当电流表的示数为0.3A时，小薇距A点多少米
10．如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500N，OA∶OB=2∶3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。(杠杆与绳的自重、摩擦均不计)
求：
（1）物体M2的重力；
（2）拉力F的功率；
（3）物体M1对水平面的压力。
11．小乐利用图示装置来测量一密度大于水的实心物体的密度，装置中的OB为轻质细杆，O端用光滑铰链固定在竖直墙上，B端系有细线并连接测力计。其操作：
①在A处通过细线悬挂待测的实心物体，然后沿竖直方向（BC方向）拉测力计，使OB在水平位置平衡，并读出拉力大小；
②将实心物体浸没在水中，保持拉力大小不变，只改变拉力方向，当拉力方向为BD时，OB再次在水平位置平衡， 此时 BC与BD之间的夹角为θ。若水的密度为ρ，推导出该实心物体的密度ρ物的表达式。
12．暑假里，小科全家从宁波出发去舟山自驾游。经过了壮观的金塘跨海大桥，如图，已知人和车的总质量为M。车子进入大桥之前，先驶入很长的一段引桥。引桥长度为L，高为h。
(1)当汽车在水平路面行驶时，发动机输出功率恒为P1，此时汽车以v的速度匀速直线行驶，求汽车受到的阻力为_____。
(2)当汽车驶入高架引桥，若发动机输出功率恒定为P2，则速度越____，越容易上桥。
(3)已知汽车从引桥底部匀速行驶到顶部所用时间为t， 若汽车在引桥上受到的阻力是水平路面受到阻力的k倍，用题中已有的条件（字母）证明：。_____
13．桥式起重机在工业生产上有广泛应用．如图是某桥式起重机的示意图，水平横梁MN架在轨道A和B上，电动机D可沿横梁左右移动．横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计．
（1）电动机通过滑轮组，将质量为600千克的零件，以0.4米/秒的速度匀速吊高4米．求：电动机对零件做的功为多少焦？________电动机的功率至少为多少瓦？________（g取10牛/千克）
（2）已知横梁长度为L，零件质量为m，电动机吊着零件从M点出发并开始计时，以水平速度v匀速运动到N点，横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式为：F=________．
14．电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成，电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的质量为400kg，空轿厢的质量是500kg，额定载重量是1000kg。某次电梯满载上升时的v一t图像如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。(g=10N／kg)
(1)电梯匀速上升的高度是多少？
(2)电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？
(3)电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？
(4)简述对重的作用。（至少两条）
15．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平的压强为9.0×l05Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求：
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力；
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
(3)汽油机的功率。
16．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图．已知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．求：
（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？____
（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）___
（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？___
（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？____
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．36 216 48km
2．(1)10m；(2)90%
3． 12N
4．（1）10N；（2）10W；（3）滑块在O点左侧0.8m到右测1m范围内滑动才能使AB保持水平
5．8×103kg/m3 2.5×103N 42500J
6． 见解析
7．(1) 0.4 J； 0.4 J；(2) 14.4 J；(3)通过上述计算可得，W1＝Q1，W2＞Q2，其原因是电动机不转动时，电能全部转化为内能；电动机转动时，电能一部分转化为动能，一部分转化为内能。
8．（1）物体质量为2kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力2N；
（2）动滑轮的重力2N；
（3）物体质量为10kg，以0．1m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率1．2W．
9．（1）120N （2）60N （3）2m
10．(1)80N；(2) 50W；(3) 245N
11．
12． 小 详见解析
13．2.4×104J； 2.4×103W； mg﹣t。
14．(1)12m(2)4.8×104J(3)2.2×104W(4)以其自身重力去平衡轿厢侧所悬挂的重力，减小电动机轮与钢丝绳之间的摩擦力，减小电动机的功率，延长钢丝绳寿命等
15．(1)2700N；(2)135J；(3)2025W
16．7.92×104J 90.9% 12s 1.56×104W 答案第1页，共2页
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1．小明在学了电学知识后，对家里的电瓶车进行了研究，图甲是该电瓶车铭牌的部分参数。然后他进行了测试，获得如图乙、丙所示的速度随时间变化的关系图像和牵引力随时间变化的关系图像。（不考虑空气阻力）
（1）在1～2 s时电瓶车受到的摩擦力为___________N。
（2）在7～12 s时电瓶车功率为___________W。
（3）假设电动车一直做匀速直线运动，假设电能全部转化为机械能，若消耗电池容量的50﹪，理论上能行驶多少千米？（________）
2．如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。一架质量m=2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=33N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N。（取g=10 m/s2）动力系统的电动机工作电压U=25V，电流I=3A，电阻R=1Ω。求：
(1)无人机以最大升力竖直匀速向上飞，在t1=5s时上升的高度h；
(2)飞到100米高空，该无人机高空悬停状态电机输出电流变为2.5A，此时动力系统电机的效率是多少？
3．如图所示装置中，立方体M质量为4.8千克，边长为0.1米，放在桶D内，桶D固定，横杆OB可绕固定点O在竖直平面内转动。系在横杆B 端的细绳通过动滑轮拉着物体M，用大小为24N的力F在A点竖直向上提横杆，使横杆在水平位置平衡。已知横杆长OB=0.8m，OA=0.6m，不计横杆、绳及滑轮的质量和摩擦。
（1）求物体M的密度。_______________
（2）求此时物体M 对桶底的压力大小。_______________
（3）现在桶内放满水，物体M底面粗糙，求至少需要在杠杆上作用多大的力才能将物体抬升？_______________
4．如图所示，有一粗细均匀，重为40N，长为4m的长木板AB，置于支架上，支点为O，且AO=1m，长木板的右端B用绳子系住，绳子另一端固定在C处，当木板AB水平时，绳与水平成30°的夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N。一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下，从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动，求：
（1）滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小；
（2）当滑块匀速运动时拉力F做功的功率；
（3）滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平。
5．图(甲)所示是使用汽车打捞水下重物的示意图,汽车通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=0.2m/S向右运动。图(乙)是此过程中汽车拉动重物的功率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摩擦，g取10N/㎏。
求：
（1）圆柱型重物的密度 ______________________________
（2）打捞前，圆柱形重物的上表面所受的水的压力 ________
（3）从打捞开始到圆柱形重物刚刚全部露出水面，汽车共对重物做了多少功 ________
6．寒假里小金和小徐一起玩了一回极速滑雪，如图甲。为研究方便将其简化为模型，如图乙。设小徐和小金及坐垫的总质量分别为m和M，他们分别从轨道A点以初速度为0向下滑行，求：
（1）小金及坐垫由A点到达B点时，重力做功为________；
（2）设曲线轨道光滑，则小徐和小金由A点到达B点时的速度vm=vM,请证明之（已知M>m,动能表达式）；_______
（3）若曲线轨道粗糙，小金由A点到达B点时速度刚好为零，坐垫材料的比热为C，质量为m0，小金在滑动过程中克服摩擦所做的功40%转化为坐垫的内能，则坐垫温度升高多少？_______
7．某同学根据如图所示电路进行实验，先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数；而后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。数据记录如下表：
利用表中数据计算和分析：
(1)电动机不转动时，通电10 s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1。
(2)电动机转动时，通电10 s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2。
(3)试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系，并分析其原因。
8．如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体．已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0．1倍，物体被匀速拉动的距离为1m．当物体质量为2kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力．求：
（1）物体质量为2kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力；
（2）动滑轮的重力；
（3）物体质量为10kg，以0．1m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率．
9．为探究平衡木受力特点，喜爱体操的小薇设计了一个平衡木模型。整个装置如图甲所示AB可绕支点O无摩擦转动，C处固定一竖直硬杆，硬杆的底部安装了压敏电阻片R，R所在的电路放在了硬杆内（整个装置除硬杆以外，其他部分的重力均不计），且AB=5m,OA=BC=1m,电源电压恒为3V，硬杆底部R阻值随地面对它的支持力F变化的关系如图乙所示，整个装置放在水平地面上，AB始终处于水平平衡状态，当重360N的小薇站在A点时，电流表的示数为0.1A，求：
（1）小薇在A点时，C处受到硬杆的拉力；
（2）小薇在A点时，地面对硬杆底部R的支持力；
（3）当电流表的示数为0.3A时，小薇距A点多少米
10．如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500N，OA∶OB=2∶3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。(杠杆与绳的自重、摩擦均不计)
求：
（1）物体M2的重力；
（2）拉力F的功率；
（3）物体M1对水平面的压力。
11．小乐利用图示装置来测量一密度大于水的实心物体的密度，装置中的OB为轻质细杆，O端用光滑铰链固定在竖直墙上，B端系有细线并连接测力计。其操作：
①在A处通过细线悬挂待测的实心物体，然后沿竖直方向（BC方向）拉测力计，使OB在水平位置平衡，并读出拉力大小；
②将实心物体浸没在水中，保持拉力大小不变，只改变拉力方向，当拉力方向为BD时，OB再次在水平位置平衡， 此时 BC与BD之间的夹角为θ。若水的密度为ρ，推导出该实心物体的密度ρ物的表达式。
12．暑假里，小科全家从宁波出发去舟山自驾游。经过了壮观的金塘跨海大桥，如图，已知人和车的总质量为M。车子进入大桥之前，先驶入很长的一段引桥。引桥长度为L，高为h。
(1)当汽车在水平路面行驶时，发动机输出功率恒为P1，此时汽车以v的速度匀速直线行驶，求汽车受到的阻力为_____。
(2)当汽车驶入高架引桥，若发动机输出功率恒定为P2，则速度越____，越容易上桥。
(3)已知汽车从引桥底部匀速行驶到顶部所用时间为t， 若汽车在引桥上受到的阻力是水平路面受到阻力的k倍，用题中已有的条件（字母）证明：。_____
13．桥式起重机在工业生产上有广泛应用．如图是某桥式起重机的示意图，水平横梁MN架在轨道A和B上，电动机D可沿横梁左右移动．横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计．
（1）电动机通过滑轮组，将质量为600千克的零件，以0.4米/秒的速度匀速吊高4米．求：电动机对零件做的功为多少焦？________电动机的功率至少为多少瓦？________（g取10牛/千克）
（2）已知横梁长度为L，零件质量为m，电动机吊着零件从M点出发并开始计时，以水平速度v匀速运动到N点，横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式为：F=________．
14．电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成，电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的质量为400kg，空轿厢的质量是500kg，额定载重量是1000kg。某次电梯满载上升时的v一t图像如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。(g=10N／kg)
(1)电梯匀速上升的高度是多少？
(2)电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？
(3)电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？
(4)简述对重的作用。（至少两条）
15．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平的压强为9.0×l05Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求：
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力；
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
(3)汽油机的功率。
16．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图．已知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．求：
（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？____
（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）___
（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？___
（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？____
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参考答案
1．36 216 48km
2．(1)10m；(2)90%
3． 12N
4．（1）10N；（2）10W；（3）滑块在O点左侧0.8m到右测1m范围内滑动才能使AB保持水平
5．8×103kg/m3 2.5×103N 42500J
6． 见解析
7．(1) 0.4 J； 0.4 J；(2) 14.4 J；(3)通过上述计算可得，W1＝Q1，W2＞Q2，其原因是电动机不转动时，电能全部转化为内能；电动机转动时，电能一部分转化为动能，一部分转化为内能。
8．（1）物体质量为2kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力2N；
（2）动滑轮的重力2N；
（3）物体质量为10kg，以0．1m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率1．2W．
9．（1）120N （2）60N （3）2m
10．(1)80N；(2) 50W；(3) 245N
11．
12． 小 详见解析
13．2.4×104J； 2.4×103W； mg﹣t。
14．(1)12m(2)4.8×104J(3)2.2×104W(4)以其自身重力去平衡轿厢侧所悬挂的重力，减小电动机轮与钢丝绳之间的摩擦力，减小电动机的功率，延长钢丝绳寿命等
15．(1)2700N；(2)135J；(3)2025W
16．7.92×104J 90.9% 12s 1.56×104W 答案第1页，共2页
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