专题六计算应用题-2020届广东中考物理二轮复习训练
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1、专题六 计算应用题 力学计算题 简单运动类 1. (2015 广东)已知小汽车的总质量为 1 500 kg,该车以 30 m/s 的速度作水平匀速直线 运动,行驶了 180 s,汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的 0.16 倍(g10 N/kg)求: (1) 小车行驶的距离。 (2)在此过程中汽车的牵引力和功率。 解: (1)小汽车行驶的距离 svt30 m/s180 s5 400 m(2 分) (2)由题可知,汽车受到阻力 f 是车重 0.16 倍 f0.16G0.16mg0.161 500 kg10 N/kg 2 400 N(1 分) 小汽车做水平匀速直线运动 牵引力为 Ff2 400 N
2、(1 分) 小汽车的功率 PFv2 400 N30 m/s7 200 W(2 分) 2. (2019 安顺)如图所示是一款新型四轮沙滩卡丁车,其满载时的质量为 600 kg,每个 车轮与沙滩接触的面积为 500 cm2,卡丁车满载时在水平沙滩上匀速直线运动,10 min 行驶 6 km,它的发动机功率恒为 11.5 kW。 (1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时,它对沙滩的压强为多少帕? (2)此次行驶中卡丁车所受的阻力为多少牛? (3)该卡丁车以汽油为燃料,若在这次行驶中消耗汽油 0.6 kg,求该卡丁车汽油机的效 率。 (q汽油4.6107 J/ kg) 解: (1)pF S G S mg
3、 S 600 kg10 N/kg 45102m2 3104 Pa(2 分) (2)由于物体做匀速直线运动,所以 fF 而 PFv,又 vs t 6103 m 600 s 10 m/s(1 分) fFP v 1.15104 W 10 m/s 1.15103 N(1 分) (3) W有 Q放 100% Pt mq 100% 1.15104 W600 s 0.6 kg4.6107 J/kg25%(2 分) 3.(2019 常德)如图甲所示,柳叶湖大桥让常德市区交通变得便捷的同时也成为了一道 亮丽的风景。小洋暑假里在常德欢乐水世界游玩后乘小汽车返回市区,需要从平直的道路驶 上柳叶湖大桥。已知小汽车(含
4、乘客)总质量为 2.5103 kg,以 18 m/s 的速度在的引桥上匀 速行驶,如图乙所示,此过程中小汽车的功率为 36 kW,可以将引桥近似看成一个倾角较小 的斜面,此斜面的长度为 400 m,高度为 12 m。 (1)如果小汽车与地面的接触面积为 0.05 m2,它静止在水平路面上对地面的压强为多 大? (2)大桥引桥的机械效率为多大? (3)小汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力(空气阻力忽略不计)为多大? 解: (1)pF S G S 2.5103 kg10 N/kg 0.05 m2 5105 Pa(2 分) (2)汽车从引桥底部行驶到引桥顶部时 W有Gh2.5104 N12 m310
5、5 J(1 分) W总PtP s v3.6 104 W400 m 18 m/s8 105 J(1 分) W有 W总 3105 J 8105 J100 %37.5%(1 分) (3)W额W总W有5105 J(1 分) 由 W额fs 知 f W额 s 5 105 J 400 m 1.25103 N(1 分) 4. (2019 龙东)平衡车作为一种新兴的代步工具,深得年轻人的喜欢,小华最近购入一 台平衡车,他仔细阅读此款平衡车的说明书,主要参数如下: 错误!平衡车整车参数 净重 12 kg 最高车速 16 km/h 电动机额定功率 900 W 额定输入电压 220 V 额定输出电压 63 V 最大载
6、重 85 kg (1)小华的质量为 60 kg,当他站立在平衡车上静止时,车轮与水平地面的接触总面积 为 410 3m2,则此时平衡车对水平地面的压强有多大? (2)小华家距公园 1.6 km,他骑行此款平衡车以最高车速从家到公园,需要多长时间? (3)若平衡车正常工作时,发动机提供的牵引力为 180 N,则小华以最高车速从家行驶 到公园,牵引力的功率为多少?(假设小华从家到公园做匀速直线运动) 解: (1)FG总m总g(m人m车)g(60 kg12 kg)10 N/ kg720 N(1 分) pF S 720 N 4103 m21.8 105 Pa(2 分) (2)ts v 1.6 km 1
7、6 km/h0.1 h360 s(2 分) (3)PW t F牵v180 N16 1 3.6 m/s800 W(2 分) 或 WF牵s180 N1.6103 m2.88105 J(1 分) PW t 2.88 105 J 360 s 800 W(1 分) 简单机械类 5. (2019 广东)如图所示,质量为 960 kg、底面积为 0.5 m2的石材 A 放在水平地面上, 利用滑轮组水平拉动 A,使其在 20 s 的时间内匀速向墙靠近了 4 m,水平拉力 F500 N,不 计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦,g 取 10 N/kg。求: (1)A 对水平地面的压强; (2)A 在运动过
8、程中受到摩擦力的大小; (3)拉力 F 的功率。 解: (1)A 对地面的压力等于 A 受到的重力,即 F压Gmg960 kg10 N/kg9.6103 N(1 分) A 对地面的压强为: p F压 S 9.6 103 N 0.5 m2 1.92104 Pa(1 分) (2)由于水平拉力 F500 N,由图可知 n2,A 受到水平向左的拉力: F拉2F2500 N1 000 N(1 分) A 在水平地面上做匀速运动,根据二力平衡可得: fF拉1 000 N(1 分) (3)A 向左运动了 s4 m,由图可知水平拉力 F 做的功为: WF2s500 N24 m4 000 J(1 分) 则拉力的功
9、率为:PW t 4 000 J 20 s 200 W(2 分) 6. (2018 广东)如图是建筑工地上的起重机示意图,起重机的电动机功率为 W,当它 把质量为 1 t 的重物匀速提起 24 m 时,用时 100 s。 (g10 N/kg)求: (1) 在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少?机械效率是多少? (2) 若起重机 AB 长为 20 m,吊起重物时 B 端的配重质量为 4 t,为使起重机不翻倒, 则 OB 长为多少?(不计摩擦和起重机自重) 解: (1)根据二力平衡,起重机匀速提起重物的力: FGmg1103 kg10 N/kg1104 N(1 分) 起重机对重物所做的功: W
10、Gh1104 N24 m2.4105 J(1 分) 起重机对重物所做的功率: PW t 2.4 105 J 100 s 2.4103 W(1 分) 机械效率 W W总 2.4105 J 3103 W100 s80%(1 分) (2)根据杠杆平衡条件:F1L1F2L2 mAg (ABOB)mBgOB(1 分) OBmAAB mAmB 1103 kg20 m 1103 kg4103 kg4 m(1 分) 7. (2014 广东)如图是某种升降电梯工作原理图,它由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动 机等部件组成,连接轿厢的两根缆绳非常靠近,轿厢空载时的重量是 3 100 N,配重的重量为 3 000 N。
11、某次电梯载货物的重量是 1 000 N,当电梯匀速上升 15 m,所用的时间为 10 s,不 计缆绳重力和一切摩擦阻力,在此运动过程中,求: (1)轿厢的速度大小; (2)配重重力对配重做的功; (3)电动机的功率至少是多大。 解: (1)轿厢速度 vs t 15 m 10 s 1.5 m/s(2 分) (2)配重下降的距离 hs 配种重力对配重做的功 WG配重h3 000 N15 m4.5104 J(2 分) (3)缆绳对轿厢的拉力 F1G货G厢G配重1 000 N3 100 N3 000 N1.1103 N(1 分) 缆绳拉力做的功 W1F1s1.1103 N15 m1.65104 J(1
12、 分) 电动机的功率至少为 PW1 t 1.65 104 J 10 s 1.65103 W.(1 分) 8. (2019 荆州)为了发展文化旅游事业,荆州市正在兴建华强方特文化主题园,建成后 将通过最新的 VR 技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明。园区建设中需把 重 1 200 N 的木箱 A 搬到高 h2 m, 长 L10 m 的斜面顶端。 如图所示, 工人站在斜面顶端, 沿斜面向上用时50 s将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端, 已知拉力F的功率为80 W。 求: (1)拉力 F 的大小; (2)该斜面的机械效率是多少; (3)木箱 A 在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力
13、是多大。 解: (1)拉力所做的功 W总Pt80 W50 s4103 J(1 分) 拉力 F W总 L 4 103 J 10 m 400 N(1 分) (2)克服物重做功 W有Gh1 200 N2 m2.4103 J(2 分) 斜面的机械效率 W有 W总 2.4103 J 4103 J 60 %(1 分) (3)木箱 A 在斜面上匀速运动时克服摩擦做功 W额W总W有4103 J2.4103 J1.6103 J (2 分) 木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力 f W额 L 1.6 103 J 10 m 160 N(1 分) 9. (2019 攀枝花)如图所示,在水平路面上行驶的汽车通过滑轮
14、组拉着重 G9104 N 的货物 A 沿斜面向上匀速运动。货物 A 的速度为 v2 m/s,经过 t10 s,货物 A 竖直升高 h 10 m。已知汽车对绳的拉力 F 的功率 P120 kW,不计绳、滑轮的质量和摩擦,求: (1)t 时间内汽车对绳的拉力所做的功; (2)汽车对绳的拉力大小; (3)斜面的机械效率。 解: (1)由 PW t 可得 WPt120103 W10 s1.2106 J(2 分) (2)由图可知,n3,绳自由端移动的距离 s3vt32 m/s10 s60 m(1 分) FW s 1.2 106 J 60 m 2104 N(1 分) (3)由题知 W有Gh9104 N10
15、 m9105 J(1 分) W有 W总 9105 J 1.2106 J100%75%(1 分) 压强浮力类 10. (2017 广东)常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体。 (水1.0103 kg/m3,g10 N/kg) (1) 某时候机器人在水下用竖直向上的力举着体积为 0.03 m3、密度为 2.5103 kg/m3 的实心物体静止不动,该力的大小是多少? (2) 若机器人在水下 30 m 处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间 150 s,物体竖直 上升所需要的动力 F 与物体运动速度 v 的关系如下图所示,求: 物体上升的速度是多少? 这个过程动力 F 对物体做了多少功? 解: (1)F
16、浮水gV排 1.0103 kg/m310 N/kg0.03 m3300 N(1 分) G物物gV物2.5103 kg/m310 N/kg0.03 m3750 N(1 分) FG物F浮750 N300 N450 N(1 分) (2)vs t 30 m 150 s0.2 m/s,由图象可得 F500 N(1 分) WFs500 N30 m15 000 J(2 分) 11. (2019 东营) 3 月 12 日, 我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航, 其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。 (g 取 10 N/kg,水取 1.0103 kg/m3)主要参数如下表
17、。 错误! 项目 参数 总长度(m) 140 宽度(m) 27.8 吸/排管径(mm) 1 000/1 000 满载排水量(t) 1.7104 满载吃水深度(m) 6.5 泥泵输送功率(W) 1.7107 (1)满载时,求“天鲲号”受到水的浮力是多少? (2)满载时,求“天鲲号”底部受到水的压强是多少?若船底需要安装探测仪器,其面 积为 40 cm2,求探测仪器受到水的压力是多少? (3)“天鲲号”去某水域执行任务,其工作量相当于将 1.36104 t 的淤泥输送至 15 m 高的台田上。假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为 30%,求完成此任务需要的时间 是多少? 解: (1)“天鲲号”
18、受到的浮力 F浮G排m排g1.7104103 kg10 N/kg 1.7108 N(2 分) (2)“天鲲号”底部受到水的压强 p水gh水1.0103 kg/m310 N/kg6.5 m 6.5104 Pa(2 分) 由 pF S得,探测仪器受到水的压力 FpS6.5104 Pa40104 m2260 N(2 分) (3)淤泥的质量 m1.36104103 kg1.36107 kg 淤泥所受的重力 Gmg1.36107 kg10 N/kg1.36108 N(1 分) “天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的有用功 W有用Gh1.36108 N15 m2.04109 J(1 分) “天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做
19、的总功 W总 W有用 2.04 109 J 30% 6.8109 J(2 分) “天鲲号”绞吸挖泥船泥泵需用时间 t W总 P 6.8109 J 1.7107 W400 s(2 分) 12. (2019 百色)如图所示,置于水平桌面上的一个上宽下窄、底面积为 0.02 m2的薄壁 容器内装有质量为 4 kg 的液体, 将一个质量为 0.6 kg、 体积为 810 4 m3 的物体放入容器内, 物体漂浮在液面时有一半的体积浸在液体中,此时容器内液体的深度为 0.1 m,求: (1)物体受到的重力; (2)容器内液体的密度; (3)容器内液体对容器底部的压强。 解: (1)物体受到的重力 G物m物
20、g(1 分) 0.6 kg10 N/kg6 N(1 分) (2)物体漂浮在液面上 F浮G物6 N(1 分) V排1 2V 物1 2 8104 m34104 m3(1 分) 由阿基米德原理 F浮液gV排得 液 F浮 V排g(1 分) 6 N 4104 m310 N/kg1.5 103 kg/m3(1 分) (3)液体对容器底的压强 p液gh(1 分) 1.5103 kg/m310 N/kg0.1 m1.5103 Pa(1 分) 13. (2019 凉山州) 如图所示, 在木块 A 上放有一铁块 B, 木块刚好全部浸入水中, 已知: 木块的体积为 100 cm3,木块的密度为 木0.6103 kg
21、/m3,水的密度水1.0103 kg/m3, 容器底面积为 100 cm2。 (g10 N/kg)求: (1)C 点受到水的压强和容器底部受到水的压力; (2)铁块的质量。 解: (1)C 点受到水的压强 p1.0103 kg/m310 N/kg0.4 m4103 Pa(1 分) 根据 pF S得容器底部受到水的压力 FpS4103 Pa100104m240 N(1 分) (2)木块受到的浮力 F浮液gV排1.0103 kg/m310 N/kg100106m31 N(1 分) G木木V木g0.6103 kg/m3100106 m310 N/kg0.6 N 木块和铁块处于漂浮 F浮G木G铁 G铁
22、F浮G木1 N0.6 N0.4 N m铁 G铁 g 0.4 N 10 N/kg4 102 kg40 g(1 分) 14. (2019 济宁)小明用同一物体进行了以下实验。实验中,保持物体处于静止状态, 弹簧测力计的示数如图所示。请根据图中信息,求: (g 取 10 N/kg) (1)物体的质量; (2)物体在水中受到的浮力; (3)某液体的密度。 解: (1)G物F15.4 N m物 G物 g 5.4 N 10 N/kg0.54 kg(2 分) (2)F浮G物F25.4 N3.4 N2 N(2 分) (3)由阿基米德原理 F浮水gV排得 V物V排 F浮 水g 2 N 1.0103 kg/m31
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