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力学计算题常考考点 模拟练
2025年中考物理三轮复习备考
一、计算题
1.2024年11月11日,大湾区低空特快专线顺利完成首航,如图所示,首批打“飞的”乘客从深圳乘直升机抵达珠海看航展。直升机相关参数如表所示();
空载质量 最大起飞质量
1500kg 3000kg
最大航速 静止于地面受力面积
(1)深圳直飞珠海航程55km,首批乘客乘坐用时,求直升机平均航速。
(2)若直升机空载时,求:
①它受到的重力;
②它对水平地面压强。
2.如图(a)所示,放置在水平地面上的薄壁柱形容器甲内盛有0.2米深的水,空薄壁柱形容器乙漂浮在容器甲内的水面上。甲容器的底面积为米2,乙容器的底面积为米2,质量为2千克,体积为米3的柱体丙放在水平地面上。求:
(1)水对甲容器底部的压强;
(2)柱体丙的密度;
(3)如图(b)所示,现将柱体丙轻轻地放入乙容器内,乙容器仍漂浮在水面上且水未溢出。求丙放入前后,水对甲容器底部压强的增加量△p水。
3.周末小明骑着电动车出行,沿水平路面上匀速行驶了3.6km,用时10min,已知小明和电动车的总质量为120kg,轮胎和地面的接触总面积为20cm2,骑行过程中所受的阻力为车总重的0.05倍(g取10N/kg)。求在此骑行过程中:
(1)电动车对水平路面的压强;
(2)电动车牵引力的功率。
4.如图甲所示的装置,A是重为的空吊篮,绳子B和C能承受的最大拉力分别为和,质量为的小张同学将A提升到高处,施加的拉力随时间变化的关系如图乙所示,A上升的速度随时间变化的关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,常数取。求
(1)第2s内,绳子自由端移动的距离;
(2)第2s内,拉力所做的功;
(3)定滑轮的重和此装置提升重物的最大机械效率。
5.小明取一根两端开口、粗细厚薄均匀的匀质塑料管MN,N端用铅块封口,再通过计算在塑料管外壁标上刻度线和刻度值,制作成一个简易密度计(如图甲)。当密度计竖直漂浮在待测液体中时,液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小(如图乙)。已知塑料管长L=33cm,塑料管横截面的外圆截面积S=2.0cm2,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。请计算:
(1)该自制密度计竖直漂浮在水中时,测得露出水面的高度为15cm,则密度计下端所处深度水的压强是多少;该密度计的质量是多少g?
(2)小明用细线将自制密度计悬挂起来,使其水平平衡(如图丙),找到其重心O点,测得O点离N端的距离d=3cm。物体所受浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心,当密度计的浮力作用点位于重心及以下时,将会在液体中倾倒,难以测量液体密度。若该自制密度计竖直漂浮在某种液体中时,浮力作用点恰好与自制密度计的重心重合,则该液体的密度为多少?
6.如图甲,吊车利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动向上起吊货物。起吊时,伸缩撑杆对吊臂的支持力F始终与吊臂垂直,且作用点不变。可将其简化成图乙所示的杠杆,不计吊臂和钢丝绳的自重,若货物重1×104N,L1=0.5m,L2=1.6m。
(1)求伸缩撑杆对吊臂的支持力F;
(2)若伸缩撑杆对吊臂的最大支持力为1×105N,吊臂与水平面的夹角不变,求吊臂伸长时L2的最大值;
(3)试分析说明在吊起货物的过程中,吊臂的长度保持不变,随着吊臂的升高,支持力F大小如何变化。
7.北京时间2025年3月16日,在土耳其举行的国际自盟场地自行车国家杯女子争先赛中,我国选手以全胜成绩夺得金牌。该选手匀速通过某长度为1km的平直赛段用时50s,她与自行车受到地面的阻力是受到的总重力的,已知她与自行车的总质量为80kg。求在此赛段:(g取10N/kg)
(1)该选手与自行车受到的阻力;
(2)该选手克服阻力做功的功率。
8.如图是可接驳深圳地铁的无人配送车。若一辆的无人配送车装运快递后的总重力为6000N,在平直道路上匀速行驶了60m,用时40s,此过程中受到的摩擦力为600N,轮胎与地面接触的总面积为800cm2。求该无人配送车在此过程中:
(1)对水平地面的压强是多少?
(2)行驶速度是多少?
(3)牵引力做功的功率是多少?
9.深中通道位于珠江三角洲伶仃洋海域,世界级“桥、岛、隧、水下互通”跨海集群工程,通道全长,限速。一辆总质量为的汽车,车轮与水平路面的总接触面积为,当以的速度匀速行驶时,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。取。求:
(1)遵守交通规则的情况下,汽车通过深中通道至少需要多长时间;
(2)汽车静止在水平路面上时对路面的压强;
(3)汽车在沉管隧道内水平行驶时,牵引力所做的功。
10.2024年10月30日,神舟十九号载人飞船成功发射,本次发射,航天员出征转运车辆首次换成国产“红旗车”。出征过程中,红旗车以的速度在某段平直路面上匀速行驶2km,此过程发动机的输出功率为。求:
(1)该段路程所用的时间;
(2)汽车匀速行驶过程中受到的阻力;
(3)若发动机的效率为,匀速行驶2km至少需要消耗多少kg汽油。(取)
11.如图为一款外形圆润可爱的机器人“吉塔”。它最多可携带20kg的物品。若“吉塔”自身质量为50kg,30分钟内在平直公路上以最大速度匀速前进了18km,内部由一块“20V4000Ah”的电池供电,试计算:
(1)“吉塔”匀速行驶的最大速度是多少?
(2)该电池充满电时储存的能量为多少?
(3)满载时的“吉塔”在平直公路上以最大时速前进3.2h可将电池满电量全部耗光,若“吉塔”前进时的能量转化效率为80%,那么“吉塔”满载前进时的牵引力是多少?
12.如图甲所示,一个圆柱形容器放在水平桌面上,容器中放着一个底面积为、高为的均匀实心木块A,A底部与容器底部用一根细绳连在一起。现慢慢向容器中加水,加入的水时,木块A对容器底部的压力刚好为零,如图乙所示,此时容器中水的深度为6cm(g取,),求:
(1)木块A对容器底部的压力刚好为零时,木块A受到的浮力;
(2)木块A的密度;
(3)若继续缓慢向容器中加水,当木块A刚好浸没,停止加水,如图丙所示,此时将与木块A相连的细绳剪断,已知细绳长度为,整个过程中无水溢出,细绳剪断后,水对容器底部的压强。
参考答案
1.(1)165km/h
(2)①15000N;②30000Pa
【详解】(1)由可得,直升机平均航速为
(2)① 由可得,直升机空载时它受到的重力为
②直升机空载时静止时对地面的压力等于其重力,即
由可得,它对水平地面压强为
2.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水对甲容器底部的压强为
(2)柱体丙的密度为
(3)将柱体丙放入乙容器前后,乙容器均漂浮,浮力等于重力,则增加的浮力为
根据力的相互作用,水对甲容器底部压力的增加量为
则水对甲容器底部压强的增加量为
3.(1)6×105Pa
(2)360W
【详解】(1)电动车对地面的压力
电动车对水平路面的压强
(2)小明和电动车的总重力
骑行过程中所受的阻力
电动车匀速运动,牵引力和阻力是平衡力,牵引力
电动车的输出功率
4.(1)
(2)
(3);75%
【详解】(1)由图丙可知,第2s内A被匀速提升,其速度为2m/s;由图甲可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2,则第2s内绳子自由端移动的距离为s=nh=nvt=2×2m/s×1s=4m
(2)由图乙可知,第2s内A被匀速提升的拉力F为10N,则第2s内拉力F所做的功为W=Fs=10N×4m=40J
(3)第2s内A被匀速提升,忽略绳重及摩擦,动滑轮的重力为G动=nF-GA=2×10N-15N=5N
因每个滑轮重相同,则定滑轮的重也为5N,C处绳子拉力
则当C处最大拉力为40N时,B处拉力为75N,当B处最大拉力为80N时,C处拉力为42.5N,所以要以C处最大拉力为准,则B处的拉力FB=GA+G货物=75N
此装置最多能匀速运载货物的重力G货物=FB-GA=75N-15N=60N
此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大,此装置提升重物的最大机械效率
5.(1)1800Pa ,36g
(2)3×103kg/m3
【详解】(1)测得露出水面的高度为15cm,浸入深度
则密度计下端所处深度水的压强是
受到的浮力
根据漂浮条件知道
质量
(2)由题意知道,物体浸入液体中的深度
则该仪器排开液体的体积
由物体的漂浮条件知道
由知道,,液体的密度
6.(1)
(2)
(3)见解析
【详解】(1)根据杠杆平衡条件有,伸缩撑杆对吊臂的支持力
(2)吊臂伸长时L2的最大值为
(3)在吊起货物的过程中,吊臂的长度保持不变,随着吊臂的升高,动力臂不变,阻力臂变小,阻力不变,根据杠杆平衡条件可知动力即支持力F变小。
7.(1)16N
(2)320W
【详解】(1)该选手与自行车受到的阻力为
(2)速度为
则该选手克服阻力做功的功率
8.(1)7.5×104Pa
(2)1.5m/s
(3)900W
【详解】(1)无人配送车静止在水平地面上,对地面的压力与无人配送车的重力相等
受力面积
无人配送车对水平地面的压强
(2)该无人配送车行驶的速度
(3)该无人配送车做匀速直线运动,故拉力与摩擦力二力平衡,即
牵引力所做功
牵引力做功的功率功率
9.(1)0.24h
(2)
(3)
【详解】(1)通道全长,限速,遵守交通规则的情况下,汽车通过深中通道至少需要的时间
(2)汽车质量为,车轮与水平路面的总接触面积为,静止在水平路面上时对路面的压强。
(3)汽车受到的阻力为车重的0.1倍,水平匀速行驶时,牵引力所做的功
10.(1)500s
(2)1725N
(3)
【详解】(1)该段路程所用的时间为
(2)发动机做的有用功为
根据可得牵引力的大小为
因为汽车在平直的公路上匀速行驶,受力平衡,阻力与牵引力大小相等,故阻力的大小为
(3)根据可得,汽油完全燃烧放出的热量为
则消耗汽油的质量为
11.(1)36km/h
(2)2.88×108J
(3)2×103N
【详解】(1)“吉塔”匀速行驶的最大速度为
(2)该电池充满电时储存的能量
(3)若“吉塔”前进时的能量转化效率为80%,牵引力对外做的功为
前进的路程s=vt=36km/h×3.2h=115.2km
由W=Fs得到“吉塔”满载前进时的牵引力为
12.(1)6N;(2);(3)1240Pa
【详解】解:(1)木块A对容器底部的压力刚好为零时,此时容器中水的深度为,木块A排开水的体积
木块A受到的浮力
(2)木块A对容器底部的压力刚好为零时处于漂浮状态,则有
由可得,木块A的质量
木块A的体积
木块A的密度
(3)水的体积
当木块A对容器底部的压力刚好为零时,由可得,容器的底面积
木块A浸没时容器中水的深度为
容器中木块A与水的体积之和为,木块A刚好浸没时,容器中水的体积
细绳剪断后,容器内水的深度
水对容器底部的压强
答:(1)木块A对容器底部的压力刚好为零时,木块A受到的浮力是6N;
(2)木块A的密度是0.6×103kg/m3 ;
(3)若继续缓慢向容器中加水,当木块A刚好浸没,停止加水,如图丙所示,此时将与木块A相连的细绳剪断,已知细绳长度为 l=4cm ,整个过程中无水溢出.细绳剪断后,水对容器底部的压强是1240Pa。
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