中考复习《力学计算专题》练习题及其答案.docx
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中考复习《力学计算专题》练习题及其答案
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2018年中考《力学计算专题》练习题及其答案
1、如图所示,在兰州银行某营业大厅智能服务机器人“兰兰”为客户办理业务查询、新业务推广、语音服务等。
若兰兰的质量是30kg,底部是利用四个轮子来回“走动”,其中每个轮子与地面的接触面积均为0.002m2(g=10N/kg)。
(1)兰兰自身的重力;
(2)兰兰对地面的压强。
2、2012年6月27日,中国载人深潜器“蛟龙”号7000米级海试最大下潜深度约达7000米,再创中国载人深潜记录,假设海水的密度不变为1×103kg/m3,它的体积是15m3,求:
(1)“蛟龙”号在7000米处受到的压强(不考虑“蛟龙”号的高度)
(2)“蛟龙”号此时受到的浮力.
3、刘家峡水电站是位于我省黄河上的“高原明珠”,水库大坝处有各式游轮,游客可乘船直达水库西南端的灵寺石窟参观游览。
(
)
(1)当水库水位为140米时,水对坝底的压强是多大?
(2)水库中有一艘自重为
的游船搭载总质量为1800kg的30名游客后,船排开水的体积为多少m3?
4、2017年5月23日,我国“蛟龙号”载人潜水器在马里亚纳海沟北坡下潜.有史以来,首次对4000米级的玛利亚纳海沟进行深入的现场探查,首次观察到4811米的海底世界.当“蛟龙号”载人潜水器下潜到4000m时(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3),求:
(1)“蛟龙号”载人潜水器所受海水的压强;
(2)“蛟龙号”载人潜水器上某个观测孔面积约为0.03m2,该观测孔受到海水的压力;
(3)“蛟龙号”载人潜水器体积大约50m3,它受到的浮力.
5、中国首艘国产航母001A于2017年4月26日正式下水(如图).下水方式采用了漂浮式下水,这也是现代航母建造中普遍使用的下水方式.漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞(停泊、修理或制造船只的地方),船依靠浮力浮起后驶离船坞.(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)问:
(1)航母001A设计满载排水量约7万吨,那么它满载时受到的浮力是多少?
(2)水面下4m处海水产生的压强是多少?
(3)一位质量为60kg的歼15舰载机飞行员来到航母的水平甲板上,若双脚与甲板的接触面积是0.04m2,则
他双脚站立时对甲板的压强是多少?
6、 “054A”型护卫舰是中国人民解放军最先进的护卫舰之一,该舰满载时吃水深度5m,排水量4053t,最大航速27节.
(1)求“054A”型护卫舰满载时受到的浮力.
(2)求满载时舰底受到海水压强(海水密度为1.03×103kg/m3).
(3)舰队通常采用前后纵向编队形式前行,而不是“并排”前行.请仅利用流体压强与流速的关系进行解释.
7、如图所示是我国自主研制的某型号主战坦克,它的质量为40t、高为2m,每条
履带与地面的接触面积为2m2,该坦克具有潜渡功能(浸没在水中沿河床从水下通过)。
求:
(1)该坦克受到的的重力;
(2)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强;
(3)若坦克在深为5m的河流中潜渡时,坦克对水平河床
的压力为105N,则该坦克的体积约为多大?
8、如图是中国MBT2000型主战坦克。
是中国北方工业公司(NORINCO)研制、生产的面向21世纪的新一代主战坦克。
该坦克具有潜渡能力,战车全重约50吨,高约2.5米。
若每条履带与地面的接触面积为2m2,请解答下列问题:
(g取10N/kg)
(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强为多大?
(2)若坦克在深为5m的河流中潜渡时,坦克对水平河床的压力为1×105N,则该坦克的浮力为多大?
(3)坦克在该河流中潜渡时,在坦克顶部面积为0.8m2的舱门受到水的压力为多大?
9、日照是个美丽的海滨城市,这里有“蓝天、碧海、金沙滩”;每年夏天有很多的中外游客慕名前来观光游玩,如图是可供游客在海上游玩时的一种旅游观光艇,此观光艇的质量为900kg,在海上航行的最大速度为36km/h,最多可载的游客数量为20人,如果海水的密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg,求
(1)观光艇以最大航速行驶2小时的路程是多少米?
(2)该观光艇在水面下50cm深处有一个面积为20cm2的小零件,求小零件受到的海水的压力是多少?
(3)假设每位乘客的平均质量为60kg,观光艇满载乘客时,此时浸入水中的体积多大?
10.中国选手李坚柔在索契冬奥会短道速滑女子500米决赛中为中国体育代表团获得本届冬奥会首金,如图所示为她在冰场上滑行的情境,回答下列问题:
(1)若李坚柔体重55kg,每个冰刀与地面的接触面积是5cm2,当她单脚着地时,对冰面的压强为多大?
g=10N/kg
(2)李坚柔夺冠的成绩是45秒,她在500米比赛中的平均速度是多大?
(3)滑冰过程中包含很多物理知识,请你写出其中两条.
11.2012年4月,中俄两国海军参加“海上联合﹣﹣2012”军事演习,此次我国有2艘新型常规潜艇参加军演,都是由我国自主研制的第二代常规潜艇.其中某潜艇的总体积为1.5×103m3,演习中当它位于还没以下100m深处时,(海水的密度为1.03×103kg/m3,取g=10N/kg).求:
(1)此潜艇受到的浮力大小是多少?
(2)此潜艇受到海水的压强是多大?
(3)在潜艇正前方500m处有一“敌舰”正以20km/h的速度逃窜,潜艇要在5分钟之内追上敌舰,速度至少多大?
12.如图所示2012年9月正式交付中国人民解放军海军的“辽宁”号航空母舰,简称“辽宁舰”,是中国人民解放军第一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰.飞行甲板长300米,舰宽70.5米,航母吃水深度10.5米,标准排水量57000吨,满载排水量67500吨.根据以上数据,求:
(1)满载时该舰所受浮力为多少牛?
(2)舰底所受海水的压强多大?
(3)若飞机领航员2分钟之内飞行甲板从舰头走到舰尾,速度至少为多大?
(取ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
13、2016年6月5日,在第15届香格里拉对话会上,中国军方代表孙建国发出强有力的声音:
中国有能力维护南海和平.如图所示,被誉为“中华神盾”的防空导弹驱逐舰是我国海军的中坚力最,它满载时总重力为6.O×107N.在某次演习中,驱逐舰满载时以36km/h的速度匀速直线航行了30min,航行过程中受到的阻力是总重力的0.01倍.求驱逐舰匀速直线航行过程中:
(1)路程是多大?
(2)牵引力是多大?
(3)克服阻力做了多少功?
14、2015年3月9日,日本海上自卫队黑龙号潜艇正式服役,这是目前最先进的常规动力潜艇之一,该艇全长84米,最高航速可达到20节(1节是指行驶1海里,1海里=1852米),水面排水量2950吨,水下排水量为4200吨,可保持相对长时间潜航.(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)最高航速为多少千米/时?
(2)该潜艇在水下航行时受到的浮力是多少?
(3)该潜艇潜入水下300m时,受到海水的压强是多少?
15、未来的广元将是全国绿色生态康养城市之一,提倡大家低碳出行,电动汽车比燃油汽车低碳环保并且能源利用率高,是今后交通工具的发展方向.某款新型家用四轮电动汽车质量为0.6t,每个轮胎与地
面接触面积为20cm2,汽车蓄电池提供电压150V,电动机正常工作时电流为10A,使汽车获得240N的牵引力,保证汽车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶,g取10N/kg,求:
(1)汽车静止时对地面的压强;
(2)汽车匀速行驶5min克服摩擦阻力所做的功;
(3)电动机正常工作时,电能转化为机械能的效率.
16、2017年5月23日,“蛟龙”号载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟首潜告捷,如图所示,若将“蛟龙”号下潜看作直线运动,它在2h内下潜4km,“蛟龙”号重2×105N,海水的密度取1×103kg/m3.“蛟龙”号在下潜的过程中,求:
(1)它下潜的平均速度;
(2)它所受重力做功;
(3)它到达4km处受到海水的压强。
17、跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱.在某次跳伞训练过程中,一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经15s下落210m后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30s,求在这个过程中:
(1)运动员下落的平均速度;
(2)重力做的功;
(3)匀速下降时重力做功的功率.
18.从2016年开始,省会兰州和部分地区的大街小巷出现了一批体积小、节能环保的知豆纯电动车,如图所示为正在充电的知豆。
知豆空车时整车质量为670kg、额定输出功率为9kW。
设该车行驶过程中受到的阻力是车重的0.05倍。
(g=10N/kg)请问:
(1)该车静止在水平地面上,轮胎与地面的接触总面积为
时,则空车时该车对地面的压强多大?
(2)若该车载人后总质量为800Kg,该车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度多大?
(3)小丽家距学校大约7200m,小丽爸爸开知豆送小丽去学校路上用时10min,兰州市城市道路限速40km/h,请计算说明小丽爸爸是否驾车超速?
19、2016年9月,世界上最大的”升船电梯“﹣﹣三峡升船机试运行成功.实现了”小船坐电梯“过坝.某次试航时,总质量为3000t的游轮从大坝上由江面驶入升船机的承船厢,随后升船机历时8min将邮轮从海拔高度为156m的上游江面,沿竖直方向运送至海拔高度为60m的下游江面,已知水的密度为1.0×103kg/m3
(1)求游轮下降的平均速度大小;
(2)若游轮驶入承船厢后,箱内水深为5m,求承船厢底部受到水的压强.
(3)求游轮下降过程中,油轮重力做的功及功率.
20、在斜面上将一个质量为0.4kg的物体,从底端沿斜面匀速拉到顶端(如图所示),所用时间为4s,斜面长s=1m、高h=0.2m,该斜面的机械效率为80%.(g=10N/kg)求:
(1)物体受到的重力.
(2)拉力所做的有用功.
(3)拉力所做的总功和总功率.
(4)物体在斜面上受到的摩擦力.
21、随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭。
现有一辆如图所示的小轿车质量为1.2t,每个轮胎与地面的接触面积为0.02m2。
若其匀速行驶时受到的阻力是2000N,则(g取10N/kg)
(1)小轿车受到的牵引力多大?
小轿车匀速行驶1.5km牵引力做的功是多少?
(2)该小轿车静止在水平地面上时,对地面的压强是多大?
22、为了缓解城市交通拥堵,某大学两位研究生设计出“都市蚂蚁”概念车(如图所示),荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项,该车表似蚂蚁,小巧实用,质量仅有400kg,总体积0.75m3,轮胎与地面的总接触面积200cm3,标准乘载100kg.请解答标准乘载时的下列问题(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3):
(1)“都市蚂蚁”车对水平路面的压强多大?
(2)“都市蚂蚁”车以5m/s的速度在公路上匀速行驶时,受到的阻力是车总重的0.4倍,则发动机的输出功率多大?
(3)科技社团的同学想将此车改造成“水陆两栖蚂蚁车”,若该车密封良好,请通过计算判断它能否浮在水面上?
若能,它露出水面的体积是多少?
23、2014年11月2日在巢湖举行第三届环巢湖全国自行车赛,运动员赵华质量为70kg,参加了小组选拔赛。
如图为他比赛用车,其相关数据如下表所示:
(1)若碳纤维车的车胎气压为6个标准大气压,车胎的橡胶表面积约为0.4m2,则车轮胎所受的压力是多大?
(1个标准大气压为1×105Pa)
(2)计算比赛中的自行车对地面的压强;
(3)赵华往某路段匀速骑行30km,耗时50min,若该路段阻力为总重力的0.02倍,求他的骑行功率。
24、国家针对校车发布了相关的安全强制性标准,并且已正式实施.某校专用校车部分技术参数如表,请仔细阅读并完成下列问题.已知轮胎与地面的总接触面积为0.2m2.求:
外形(mm)
9980×2340×31050
整备质量(kg)
9000
座位数
48~51
百公里油耗(L)
≤19
行李舱(m3)
0.4
最高时速(km/h)
105
(1)该校车(空车)静止在水平地面上时对地面的压强是多大?
(取g=10N/kg)
(2)李明家距学校8.1km,校车从李明家到学校所用时间为9min,校车从李明家到学校的平均速度是多大?
(不考虑车长)
(3)若校车在水平路面上以
(2)中平均速度匀速直线行驶,所受阻力为5000N,汽车牵引力做功的功率是多大?
25、2013年11月6日,我国自行研制的歼-15首次公开亮相,歼15静止在地面上时与地面的接触面积为0.5m2,它的一些技术参数如下表(补充知识:
飞机速度为1马赫是指飞机的速度为音速的1倍,即340m/s):
(1)歼15以最大速度飞行,飞满最大航程所要时间是多少小时?
(2)如果,全机空载时对地面的压强是多少?
(g=10N/kg)
(3)已知歼-15为双发动机,求:
它以最大速度飞行时的功率是多少?
(请保留两位有效数字.)
26、如图是2013重庆国际马拉松赛比赛计时车,当比赛队伍行进路程约9公里时,车上计时30分钟:
(1)求比赛队伍行进前9公里的平均速度?
(2)该车在南滨路某水平路段匀速直线运动200m时,受到水平方向的阻力为1200N,求该车在此路段发动机牵引力所做的功?
27、质量为6×103kg的四轮汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶,在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.1倍,每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2,g取10N/kg.求:
(1)汽车所受重力的大小;
(2)汽车静止在水平地面上时对地面的压强;
(3)汽车在1min内通过的路程;
(4)汽车牵引力在1min内做的功.
28、
某小型载重汽车自重4t,车轮与路面总接触面积为0.2m2,如果路面能承受的最大压强为5×105Pa,请计算
(1)该车行驶时,路面能承受的最大压力是多少N?
全机空重
17500千克
最大速度
2.4马赫(标准内油,无武装)
最大航程
3500千米(最大内油,无武装)
单台最大后燃气推力
117.6千牛
(2)该车最多可以装运货物多少t?
(设轮胎与路面的接触面积不变)
(3)若汽车以15m/s的速度匀速行驶,发动机的牵引力为1×104N,求1min内牵引力做的功是多少J?
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2018年中考《力学计算专题》练习题
参考答案
1.
(1)兰兰自身重力:
G=mg=30kg×10N/kg=300N
(2)兰兰对地面的压力:
F=G=300N
受力面积S=4×0.002m2=0.008m2
兰兰对地面的压强:
2.
(1)7000m深处的蛟龙号受到海水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×7000m=6.86×107Pa;
(2)∵“蛟龙”号深潜器完全浸没在海水中,
∴V排=V=15m3,
“蛟龙”号此时受到的浮力:
F浮=ρV排g=1×103kg/m3×15m3×9.8N/kg=1.47×105N.
4、
(1)“蛟龙号”载人潜水器所受海水的压强:
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×4000m=4.12×107Pa;
(2)由p=
可得,观测孔受到海水的压力:
F=pS=4.12×107Pa×0.03m2=1.236×106N;
(3)“蛟龙号”载人潜水器受到的浮力:
F浮=ρgV排=ρgV=1.03×103kg/m3×10N/kg×50m3=5.15×105N.
5.
(1)满载时排水量:
m排=70000t=7×107kg,
航母满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=7×107kg×10N/kg=7×108N;
(2)水面下4m处海水产生的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/kg×10N/kg×4m=4×104pa.
(3)在水平甲板上,对地面的压力:
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,
站立时着地面积:
S=0.04m2,
双脚站立时对甲板的压强:
p=
=
=1.5×104Pa;
6、
(1)航母满载时受到的浮力为:
F浮=G排=m排g=4053×103kg×10N/kg=4.053×107N;
(2)舰底受到水的压强为:
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5m=5.15×104Pa;
(3)根据在流体中,流速越大的位置压强越小可知,并排前行时,两舰艇间流速快压强小,外侧压强大,两舰艇可能发生碰撞事故,采用前后纵向编队形式前行能有效防止这种情况发生.
7、
(1)G=mg=40×l03kg×10N/㎏=4×l05N
(2)P=F/S=G/S=4×l05N/4m2=105Pa
(3)F浮=G-F压=4×l05N-l05N=3×l05N
V=F浮/ρ水g=3×l05N/(1×l03㎏/m3×10N/㎏)=30m3
8、
(1)坦克对地面的压力:
F=G=mg=50×103kg×10N/kg=5×105N,S=2×2m2=4m2
坦克对地面的压强:
p==1.25×105Pa;
(2)坦克对河床的压力:
F压=G-F浮,
所以F浮=G-F压=5×105N-1×105N=4×105N
(3)坦克顶部所处的深度:
h=5m-2.5m=2.5m
坦克顶部受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5m=2.5×104Pa;
舱门受到水的压力:
F=pS=2.5×104Pa×0.8m2=2×104N。
9.
(1)所以观光艇的路程:
s=vt=36km/h×2h=72km=7.2×104m;
(2)小零件受到海水的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa;
由p=可知,零件受到的海水的压力:
F=pS=5×103Pa×20×10﹣4m2=10N.
(3)观光艇满载时的总重力为:
G总=m总g=(60×20+900)kg×10N/kg=2.1×104N;
观光艇满载时受到的浮力为:
F浮=G总=2.1×104N;
由于F浮=ρgV排,所以满载时浸入的体积:
V排=
=
=2.1m3.
10.
(1)李坚柔对冰面的压力:
F=G=mg=55kg×10N/kg=550N,
李坚柔对冰面的压强:
p===1.1×106Pa;
(2)她在500米比赛中的平均速度:
v==≈11.11m/s;
(3)比赛中李坚柔不断用脚向后蹬地以获得较大的速度,说明了力的作用是相互的、力可以改变物体的运动状态;
冰刀在冰面上滑动时,摩擦生热,将机械能转化为内能,内能增加,通过做功的方式增加了冰面的内能.
11.
(1)F浮=ρgv排=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3=1.545×107N.
(2)p=ρgh=1.03××103kg/m3×10N/kg×100m=1.03×106Pa.
(3)由速度公式可得:
v-20km/h=
v=6km/h+20km/h=26km/h.
12.解:
(1)由题意知:
F浮=G排=m排g=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N;
(2)当航母满载时,达到最大吃水深度,此时航母底部受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10.5m=1.05×105Pa;
(3)v===2.5m/s
答:
(1)满载时该舰所受浮力为6.75×108N;
(2)舰底所受海水的压强1.05×105Pa;
(3)若飞机领航员2分钟之内飞行甲板从舰头走到舰尾,速度至少为2.5m/s.
13、
(1)由v=
可得,路程:
s=vt=36km/h×
h=18km;
(2)因为驱逐舰做匀速直线运动,受平衡力的作用,所以,F=f=0.01G=0.01×6×107N=6×105N;
(3)克服阻力做的功:
W=fs=6×105N×18000m=1.08×1010J.
14、
(1)由于1海里=1852米=1.852km,
则最高航速v=20节=20海里/h=20×1.852km/h=37.02km/h;
(2)该潜艇在水下航行时满载时m排2=4200t=4.2×106kg,
受到的浮力F浮=m排2g=4.2×106kg×10N/kg=4.2×107N;
(3)受到海水的压强p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×300m=3.09×106Pa.
15、
(1)汽车静止时对地面的压力:
F压=G=mg=0.6×103kg×10N/kg=6000N,
汽车静止时对地面的压强:
p=
=
=7.5×105Pa;
(2)汽车在水平路面上匀速行驶,所受的阻力:
f=F牵=240N,
汽车匀速行驶5min克服摩擦阻力所做的功:
W=fs=fvt=240N×
m/s×5×60s=3.6×105J;
(3)电动机正常5min消耗的电能:
W总=UIt=150V×10A×5×60s=450000J,
由η=
×100%可得:
由η=
×100%=
×%=80%.
16、
(1)“蛟龙号”载人潜水器在下潜的过程中,下潜的平均速度根据v=S/t可得:
v=4km/2h=2km/h
(2)“蛟龙号”载人潜水器所受重力做功,根据W=FS可得:
W=2×105N×4×103m=8×105J
(3)“蛟龙号”载人潜水器到达4km处受到海水的压强,根据p=ρgh可得:
所受海水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4000m=4.0×107Pa
17、
(1)由题可知,运动员在0﹣15s下落的路程为s前=210m,
由图象可知,15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动,
则运动员在15﹣30s通过的路程为:
s后=vt后=6m/s×15s=90m;
运动员通过的总路程为:
s=s前+s后=210m+90m=300m,
总时间为t=30s,
则整个过程中运动员下落的平均速度:
v′=
=
=10m/s;
(2)运动员下落的高度为:
h=s=300m;
重力做的功:
W=Gh=500N×300m=1.5×105J;
(3)匀速下降时,重力做功的功率:
P=Fv=Gv=500N×6m/s=3×103W;
18.
(1)电动车对水平地面的压力F=G=mg=670kg×10N/kg=6.7×103N;
电动车对地面的压强p===1.675×105Pa;
(2)电动车匀速行驶时F=f=0.05G=0.05×8000N=400N,
由P===Fv可得,
电动车匀速行驶的速度v==