2024年中考物理复习 力学综合计算(共25张PPT)

(共25张PPT)
力学综合计算题
九年级
物理
力学综合计算题以交通工具、生活器具为载体，重点考察压强、速度、功、功率等知识，以及建构模型（如杠杆、匀速直线运动模型）解决问题的能力。
这节的复习目标：
1、记忆力学公式，记忆每个字母表示的物理量以及物理量的单位，单位之间的换算关系。
2、在力学计算题中应用公式，以及公式的变形。
3、做力学计算题时，要注意在答题步骤中体现必要的文字说明和公式。
力学公式
1、速度公式：v=s/t
2、压强公式：p=F/S 适用于固态、液态、气态物质
3、液态压强公式：p=pgh 只适用于液态，还能适用于密度均匀、形状规则的柱体固体
4、功的公式： w=FS w=Pt 功率的公式： P=w/t P=Fv
5、浮力的公式：F浮=G-F F浮=F向上-F向下 F浮=G排=p液gv排
F浮=G物 （物体处于漂浮或悬浮）
6、杠杆平衡条件：F1L1=F2L2
（2023年山西中考）如图是小伟同学在单杠上做引体向上的情景。每次引体向上身体上升的高度为0.6米。求解下列问题。（小伟的质量为50kg，g取10N/kg）
（1）引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600m用时5min,他热身运动的平均速度。
解：小伟热身运动所用的时间：t=5min=300s
小伟热身运动的平均速度: v=s/t=600m/300s=2m/s （1分）
1、计算过程要有必要的文字说明
2、计算过程要有物理公式，单位统一
3、物理量与物理单位要对应。计算结果是由数字和单位组成
(2)小伟完成一次引体向上克服重力做的功。
小伟所受的重力:G=mg=50kg×10N/Kg=500N
小伟完成一次引体向上克服重力做的功:
W=FS=Gh=500Nx0.6m=300J （2分）
(3)小伟做完引体向上运动后，双脚稳稳的站在水平地面上，请你估算他此时对地面的压强。
小伟双脚鞋底与地面的接触面积约为：S=5×10-2m2
小伟双脚站立时，对水平地面的压力:F压=G=500N （2分）
小伟双脚站立时，对水平地面的压强:P=F/S=500N/5×102m2=1×104pa
4、写推到公式前，要有原始公式。
5、估测双脚与地面的接触面积约为(3-7)x10-2m2
6、用同一个字母表示同一个题中的物理量，要注意用角标区分
（2022年山西中考）频闪拍摄是研究物体运动的好方法。如图所示，是小亮用相机每隔0.5s曝光一次拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的总质量约为1.6t。所受阻力约为车重的3/10。收集汽车信息得知车身长3m，静止时车轮与地面的总接触面积为0.16㎡。求:（g取10N/kg）
（1）汽车静止时对水平地面的压强。
汽车静止在水平地面上，对地面的压力：
F压=G=mg=1.6x103kgx10N/kg=1.6x104N （1分）
汽车在水平地面的压强:
p=F压/s=1.6x104N/0.16m2=1x105pa （1分）
（2022年山西中考）频闪拍摄是研究物体运动的好方法。如图所示，是小亮用相机每隔0.5s曝光一次拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的总质量约为1.6t。所受阻力约为车重的3/10。收集汽车信息得知车身长3m，静止时车轮与地面的总接触面积为0.16㎡。求:（g取10N/kg）
(2）拍摄过程中汽车的输出功率
分析图片可知，汽车在平直公路上每0.5s通过的路程均为6m在拍摄过程中做匀速直线运动 (1分)
汽车在拍摄过程中受到的牵引力：F牵=f=3/10G=3/10X1.6X104N=4.8X103N （1分）
拍摄过程中汽车输出的功率:P=W/t=F牵s/t=4.8x103Nx6m/0.5s=5.76x104W （1分）
（2021年中考）2021年5月15日，祝融号火星车如图甲所示，在火星上留下了属于中国的第一道印记。发射前，火星车在水平地面上进行测试时，受到的摩擦力为200N，其速度与时间的关系图像如图乙所示。火星车的质量为240kg，车轮与地面的接触的总面积约为0.2㎡。（空气阻力忽略不计，g取10N/kg)求:
(1)火星车静止时对水平地面的压强。
火星车对水平地面的压力:
F=G=mg=240kgx10N/kg=2400N
火星车对水平地面的压强:
P=F/S=2400N/0.2m2=1.2x104pa
（2021年中考）2021年5月15日，祝融号火星车如图甲所示，在火星上留下了属于中国的第一道印记。发射前，火星车在水平地面上进行测试时，受到的摩擦力为200N，其速度与时间的关系图像如图乙所示。火星车的质量为240kg，车轮与地面的接触的总面积约为0.2㎡。（空气阻力忽略不计，g取10N/kg)求:
(2)火星车这做匀速直线运动是牵引力所做的功。
由乙图可知，火星车在10-40s内做匀速直线运动，
v=20cm/s=0.2m/s,牵引力F牵=f=200N 根据公
式v=s/t得，匀速行驶30s的路程
s=vt=0.2m/sx30s=6m
牵引力做的功W=F牵s=200NX6m=1.2x103J
如图是某校为中小学生提供的校车，既能方便学生的上下学，也能保证学生的安全。小晋家距离学校12 km，他乘校车到学校用时30 min。校车和人的总质量为4.5 t，当校车静止时与水平地面的总接触面积为
0.15 m2。（g取10 N/kg）
（1）校车从小晋家到学校的平均速度是多少？
解：校车从小晋家到学校需要的时间t＝30 min＝0.5 h
校车从小晋家到学校的平均速度v＝＝＝24 km/h
（2）校车静止时对水平地面的压强是多少？
解：校车静止在水平地面时，对水平地面的压力
F＝G＝mg＝4.5×103 kg×10 N/kg＝4.5×104 N
校车对水平地面的压强p＝＝＝3×105 Pa
（3）若校车以36 km/h的速度在水平地面上匀速行驶一段距离，校车受到的阻力是车和人总重力的0.1倍，此时该校车受到的牵引力做功的功率是多少？
解：校车的速度v1＝36 km/h＝10 m/s校车在水平地面上匀速直线行驶时，它受到的牵引力
F牵＝ f ＝0.1G＝ 0.1×4.5×104 N＝4.5×103 N
牵引力做功的功率
P＝＝＝＝4.5×103 N×10 m/s＝4.5×104 W
1. 节假日是快递运送的高峰期，某科技公司研发的快递机器人减少了人工劳动的强度。如图甲所示是仓储物流公司中快递机器人正在工作时的情景，一个机器人的空载质量为8 kg，与地面的接触面积为30 cm2。若某次该机器人运输7 kg的物体，在水平牵引力F的作用下由静止沿水平面向右运动，0～6 s内牵引力随时间变化的规律如图乙所示，速度随时间变化的规律如图丙所示。求：（假设机器人与地面的接触面积不变，g取10 N/kg）
（1）机器人载着物体静止时，对水平地面的压强。
解：机器人载着物体静止时，它们受到的重力
G总＝（m机＋m物）g＝（8 kg＋7 kg）×10 N/kg＝150 N
机器人对水平地面的压力F压＝G总＝150 N
机器人对水平地面的压强p＝＝＝5×104 Pa
(2)在2～4 s内，机器人牵引力所做的功。
解：由图丙可知，在2～4 s内机器人做匀速直线运动，运动的速度v＝6 m/s
由v＝可得，在2～4 s内机器人通过的路程s＝vt＝6 m/s×2 s＝12 m
由图乙可知，在2～4 s内牵引力的大小F＝30 N
机器人牵引力做的功W＝Fs＝30 N×12 m＝360 J
2、如图甲是人坐在钓箱上垂钓的情境。图乙是该钓箱的尺寸，它有四只可调高的脚，能使箱体上表面呈水平状态，方便人坐。空箱时，整箱质量仅6 kg。钓箱还可以安装遮阳伞，但安装后，在有风天气下容易翻倒。图丙是安装好遮阳伞后的装置简图，钓箱（包含箱内物品）的重心在其几何中心上。某时刻遮阳伞承受了水平向右的风力，大小为48 N，风力作用点可视为M点。当人离开钓箱后，为使钓箱不翻倒，钓箱内放的重物的质量至少是多少？（g取10 N/kg，遮阳伞质量可忽略）
解：如图所示，将钓箱和遮阳伞看作杠杆，钓箱的右下脚为支点O
动力F1＝F风＝48 N，动力臂l1＝130 cm＋40 cm＋5 cm＝175 cm；阻力臂l2＝＝25 cm
根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知
阻力F2＝＝＝336 N
钓箱的重力G箱＝m箱g＝6 kg×10 N/kg＝60 N
钓箱内重物的重力G重＝F2－G箱＝336 N－60 N＝276 N
钓箱内放的重物的最少质量m＝
＝27.6 kg
3. 如图甲所示是小晋爸爸买的一款具有加热和按摩功能的泡脚盆，如图乙所示是此泡脚盆的部分铭牌参数。小晋向脚盆中加入最大水位的水，抓住手柄1 s内将泡脚盆竖直提高30 cm，然后放到沙发旁接通电源。在试用过程中，小晋提前关闭了家中其他用电器，家中电能表（如图丙所示）的指示灯1 min闪烁20次，脚盆中的水温从20 ℃升高到40 ℃用时20min，请你解决以下问题。［g取10N/kg，c水＝4.2×103 J/（kg·℃）］
力电热综合计算题
甲
乙
丙
（1）泡脚盆加入最大水位的水后放在水平地面上，与地面的接触面积是40 cm2，求它对水平地面的压强。
解：水和盆的总重力
G＝mg＝（m水＋m盆）g＝（10 kg＋5 kg）×10 N/kg＝150 N
洗脚盆对水平地面的压强
p＝＝＝＝3.75×104 Pa
（2）求小晋竖直提起泡脚盆时对它做功的功率。
解：小晋对泡脚盆所做的功
W＝Fs＝Gh＝150 N×30×10-2 m＝45 J
小晋对泡脚盆做功的功率P＝＝＝45 W
（3）求泡脚盆本次工作时的实际功率。
解：泡脚盆在本次工作时实际消耗的电能
W′＝＝＝1.2×106 J
泡脚盆的实际功率
P′＝＝＝1 000 W
（4）求泡脚盆给水加热的效率。
解：水吸收的热量
Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/（kg·℃）×10 kg×（40 ℃－20 ℃）＝8.4×105 J
泡脚盆给水加热的效率＝＝＝0.7＝70％
同学们下课！