粤教沪科版中考物理复习计算专题三类型2力学综合计算教学课件（27页ppt）

(共27张PPT)
专题三 计 算 专 题
类型2 力学综合计算
考点精练
考点点拨：力学综合计算题主要类别包括速度、密度、压强、浮力、机械功、功率的综合计算。从命题形式上看，综合题往往借助生产、生活中的实物或事件为载体，从不同的角度挖掘其中所隐含的物理过程，最后求解出某些相关的问题。
【例1】中国海094A战略核潜艇是我国建造的排水量最大的潜艇。下表是其部分性能参数，（ρ海水取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）问：
艇长 135 m 水下最大航速 65 km/h
艇宽 13 m 水下巡航速度 36 km/h
水面排水量 9 000 t 最大潜深 350 m
（1）核潜艇在水面航行时受到的浮力是多少？
（2）达到最大潜深时，艇底所受海水的压强为多少？
（3）若核潜艇3 min水平匀速航行了2.4 km，所受阻力为3.6×105 N，发动机的功率为多少？
解:(1)由表格可知,m排=9 000 t=9×106 kg，F浮=G排= m排g=9×106 kg×10 N/kg=9×107 N 。
(2)由表格可知，h=350 m,p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×350 m=3.5×106 Pa。
【例2】（2024呼和浩特）杠杆是一种让人类突破自身力量极限的简单机械。如图2-3-15所示，OA长20 cm，OB长120 cm，张宇同学竖直下压B端，重物被竖直匀速顶起10 cm，已知重物质量为270 kg，求：
（1）若不计杆重和摩擦，上述过程
在B端施加多大的力。
（2）若实际使用600 N的力，则这
个过程的机械效率。
解：（1）图中的动力与阻力都在竖直方向，力臂都是水平方向，根据相似的知识可知，动力臂与阻力臂的比等于OB与OA的比，LOA∶LBO＝OA∶OB；若不计杆重和摩擦，
根据杠杆平衡条件可得：G·LOA＝F·LBO，即270 kg×10 N/kg×20 cm＝F×120 cm；解得：F＝450 N；

强化点1 生活情景类
1. （2024菏泽）小明一家到海边旅游时，在宾馆房间打电话购买生活物品，服务员让四轮智能机器人（如图2-3-16甲）配送。机器人和生活物品的总质量为48 kg，每个轮子与地面接触时受力面积为6×10-4 m2，g取10 N/kg。
（1）求装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强。
（2）装载小明购买物品的机器人乘坐电梯匀速上升20 m，求电梯对机器人做的功。
（3）小明想知道海水的密度，便用购买的纯净水（密度为1.0×103 kg/m3）和宾馆的电子秤进行如下操作：①小明把一瓶未开口的纯净水（如图2-3-16乙）放在水平桌面上，静止时标记水面位置，并测出其质量为1.02 kg；
②倒净该瓶内的纯净水，装入海水至标记
处，拧紧瓶盖，测出其质量为1.05 kg。
请你帮助小明计算海水的密度。

（2）机器人总重G＝480 N，匀速上升时根据二力平衡知识可知，电梯对机器人的支持力F＝G＝480 N；由功的公式可知，电梯对机器人做的功为W＝Fs＝480 N×20 m＝9 600 J。

强化点2 交通工具类
2. （2024临夏州）2023年12月18日23时59分，临夏州积石山县发生6.2级地震，道路中断、房屋倒塌、人员伤亡，人民群众生命财产安全受到严重威胁。地震发生后，中国人民解放军第一时间赶赴灾区开展抢险救灾工作。此次抢险工作中，我国自主研发的运-20重型军用运输机（如图2-3-17）负责运送物资及相关救援设备，为抢险工作赢得了时间。
（1）求运-20以720 km/h的速度飞行1.5 h，能飞行多少千米。
（2）若飞机及所有物资总重达150 t，与地面的总接触面积约为1.5 m2，则飞机静止在水平地面上时对地面的压强是多大（g取10 N/kg）。
（3）若运-20在空中以720 km/h的速度水平匀速直线飞行时所受阻力为1.6×105 N，求此过程中发动机的功率。
解：（1）运-20以v＝720 km/h＝200 m/s的速度飞行1.5 h，
飞行距离s＝vt＝720 km/h×1.5 h＝1 080 km。

强化点3 科技应用类
3. 2022年5月15日新闻，“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4 300 m的营地升空到9 000 m，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中，浮空艇（表皮很薄的气囊）体积为9 000 m3，内部充有氦气和空气的混合气体，其密度为0.2 kg/m3，浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2×103 kg，浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上（如图2-3-18），该浮空艇周围空气的密度为1.2 kg/m3，g取10 N/kg，缆绳的重力不计，仪器舱体积可忽略不计。求：
（1）浮空艇内气体的质量。
（2）浮空艇所受到的浮力。
（3）为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量。

（2）由题意可知，浮空艇排开空气的体积V排＝V＝9 000 m3，
则浮空艇所受到的浮力F浮＝ρ空气gV排＝1.2 kg/m3×10 N/kg×
9 000 m3＝1.08×105 N。
强化点4 图像类
4. 如图2-3-19甲所示是一艘完全依靠太阳能驱动的船，船的表面安装有太阳能电池板，该船长30 m、宽15 m，排水量60 t。在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2-3-19乙所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图2-3-19丙所示。 （g取10 N/kg）求：
（1）满载时太阳能船受到的浮力。
（2）第60 s时太阳能船受到的阻力大小。
（3）第50 s到第100 s的运动过程中，牵引力做的功。
（4）第50 s到第100 s的运动过程中，牵引力的功率。
解：（1）满载时太阳能船受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝60×103 kg×10 N/kg＝6×10 N。
（2）由图乙可知，50～100 s内太阳能船受到的牵引力为8×104 N，
由图丙可知，50～100 s内太阳能船以0.5 m/s的速度做匀速直线运动。因为太阳能船匀速直线运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以50～100 s内太阳能船受到的阻力为8×104 N，则第60 s时太阳能船受到的阻力为8×104 N。


强化点5 实验拓展类
5. （2024眉山）土豆是餐桌上常见的食材，深受师生喜爱。水平桌面上放置一个底面积为1×10-2 m2，重6 N的柱形薄壁容器，装有20 N的水。弹簧测力计下悬挂体积为2×10-4 m3的土豆，静止时示数为2.1 N，如图2-3-20甲所示；竖直向上拉着土豆匀速上升0.3 m，再将土豆浸没在水中，静止时示数为0.1 N，如图2-3-20乙所示。（细线质量忽略不计，土豆未接触容器，g取10 N/kg）求：
（1）土豆浸没在水中受到的浮力。
（2）土豆上升0.3 m，拉力对土豆做的功。
（3）土豆浸没在水中时，容器对水平桌面的压强。
解：（1）由题可知，土豆的重力G＝F甲＝2.1 N，土豆浸没在水中静止时，弹簧测力计示数F乙＝0.1 N，
土豆受到的浮力，F浮＝G-F乙＝2.1 N-0.1 N＝2 N。
（2）土豆上升0.3 m，拉力对土豆做的功W＝Gh＝2.1 N×0.3 m＝0.63 J。