中考物理力学综合题计算题理.docx
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中考物理力学综合题计算题理
2016中考试题—力学综合
计算题
1．今年春季我市旱情严重，为了全力抗旱保苗，政府下拨专项资金打井蓄水．某物理兴趣小组对一水井进行了考察．小组的同学用细线拴住一体积为2×10－4m3的石块缓慢沉到水底，测出井中水的深度为3m；并观察到安装在井中抽水机
铭牌上的部分参数如下表：
（其中流量300m3/h表示每小时正常抽水300m3）．求：
（g取10N/kg）
型号
8B12
流量
300m3/h
功率
10kW
质量
111kg
（1）井底受到的水的压强是多大？
（2）石块浸没到井水中后受得的浮力是多大？
（3）
若该抽水机连续正常工作1h，把水抽高8m，抽水机至少对水做了多少功？
（4）此时抽水机的效率是多少？
答案：
（1）水的压强p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×3m＝3×104Pa.（3分）
（2）石块受到浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×2×10－4m3＝2N．（3分）
（3）对水做的功W＝Gh＝mgh＝ρ水Vgh＝1×103kg/m3×300m3×10N/kg×8m＝2.4×107J．（3分）
（4）总功W总＝Pt＝10000W×3600s＝3.6×107J．（1分）
抽水机效率η＝
＝
＝66.7%.（1分）
2．物体A为实心正方体金属块，边长为10cm，密度为7.9×103kg/m3，将其浸没在水中，物体上表面距水面5cm（上表面与水面平行）．若不计绳重和摩擦（g＝10N/kg）求：
（1）物体下表面受到水的压强是多少？
（2）物体受到的浮力是多少？
（3）若实际所用的拉力F＝46N，则动滑轮的机械效率是多少？
答案：
（1）h＝（5＋10）×10－2
m＝0.15m．（1分）
物体下表面受到的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1.5×103Pa.
（2）因为物体浸没所以V排＝V物＝（10
cm）3＝10－3m3.
物体受到的浮力：
F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10－3m3＝10N．
（3）物体受到的重力：
G＝mg＝ρ铁gV物＝7.9×103kg/m3×10N/kg×10－3m3＝79N．
动滑轮的机械效率：
η＝
＝
＝
＝75%.
3．在现代城市建设中，各种重机械发挥了很大的作用，不仅解放了生产力，更重要的是提高了劳动效率．在某建筑工地上，一台起重机将重为7000N水泥板在40s内匀速提高4m，如果所做的总功为5.6×104J，求：
（1）起重机做的有用功；
（2）起重机的机械效率；（3）起重机的总功率．
答案：
（1）W有用＝Gh＝7000N×4m＝2.8×104J（2分）
（2）η＝
＝
＝50%（2分）
（3）P＝
＝
＝1.4
×103W（2分）
4．随着电热水器的不断改进，图l4所示的电热水壶深受人们的喜爱。
它的容积为2L，壶身和底座的总质最是l.2kg，底座与水平桌面的接触面积为250cm2，装满水后水深l6cm。
（ρ水=1.0×l03kg/m3）求：
（1）装满水后水的质量；
（2）装满水后水对电热水壶底部的压强；（3）装满水后桌面受到的压强。
解：
（1）V=2L=2×l0-3m3（1分）m=ρV=1.0×l03kg／m3×2×l0-3m3=2kg（1分）
（2）p=ρgh=1.0×l03kg/m3×l0N/kg×0.16m=1.6×l03Pa（2分）
（3）F=G=mg=（1.2kg+2kg）×10N/kg=32N，S=250cm2=2.5×10-2m2
p=F/S=32N/2.5×10-2m2=1.28×l03Pa
5．如图所示的是某建筑工地上使用的提升机，用它能将装在货箱A中的建筑材料提升到高处．若拉力F做功的功率为2000W，重为2400N的建筑材料在18s内被匀速提升10m，求：
（1）提升机做的有用功；
（2）提升机的机械效率；（3）拉力F的大小．
解：
（1）提升机做的有用功W有用=Gh=2400N×10m=24000J．
（2）拉力做的总功W总=Pt=2000W×18s=36000J
，
提升机的机械效率η=
=
×100%≈66.7%．
（
3）拉力F移动的距离S=2h=2×10m=20m，拉力F=
=
=1800N．
6.一个厚度不计的圆柱形水桶，底面积为4×l0-2m2，盛上一些水后对水平地面的压力为400N。
求：
⑴此时水桶对地面的压强为多大?
⑵桶的侧壁上有一个小阀门A，它能承受的水的压强最大为6×l03Pa。
当A距水面多深时．它将被水冲开?
⑶现在，已知小阀门A距水面0.5m（如图）。
把一个体积为5×10-3m3的实心浮球放入水中，刚好能够把A冲开，则浮球的密度为多少?
解：
7．如图所示，水池池壁是一个斜面，池中装有深度为h的水，池底a点到水面b点之间的距离为l。
现要将一质量为m的铁块从a匀速拖到b，此过程中斜面的机械效率为η。
水和铁块的密度分别是ρ水和ρ铁。
求：
（1）铁块在池底所受的水对它的压强p;
（2）将铁块从a拖到b所做的有用功W有；（3）拖动过程中铁块所受的阻力f。
8.如图21所示，小红在探究斜面的机械效率时，用力把重为25N的物体沿着高为10cm的斜面，从底端匀速拉到顶端，拉力克服摩擦力做了l.5J的功.
求:
（1）拉力在该过程中所做的功；
（2）该斜面的机械效率：
答案：
（1）W有=Gh=25N×0.1m=2.5J（2分），W总=W有+W额=2.5J+1.5J=4J（2分）
（2）η=W有/W总=2.5J/4J=62.5％
9．建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处，姜荣同学设计安装了如图所示的装置，装置中每个滑轮重100N，工人利用该装置每次提升一件重900N的建材，该工人拉绳子的速度是0.8m/s，在施工过程：
（1）该工人提升建材时的有用功率是多少？
（2）该装置的机械效率是多少？
（不计绳重和摩擦）
（3）孙萍同学想用电动机做动力替代人工作，将该装置改造成简易的起重机（吊起物体的速度限定在0.4m/s）。
她到仓库找到了两台电动机，铭牌上的部分数据如下表所示，她要选用其中的一台，请你帮助选择，就你所选的电动机，说明如何使用该装置才能做到合理配置。
型号
额定电压
额定功率
DJ—I
220V
0.8kW
DJ—II
220V
3.0kW
答案：
（1）工人一次提升所用时间为：
工人提升建材时的有用功率为：
（2）工人一次提升时的拉力为：
所以，机械效率为：
（3）假如选0.8kW，每次应提升2件建材；假如选3.0kW，每次应提升8件建材。
（任答一种均可）
10．如图所示，一个质量60kg，底面积为0.1ｍ2的物块，通过滑轮组在25N拉力F作用下做匀速直线运动，水平向右运动了0.4ｍ。
已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍（g取10N／kg）。
求：
（1）物块静止时对水平地面的压强是多少？
（2）拉力所做的功是多少？
（3）该滑轮组的机械效率是多少？
答案：
（1）6×103Pa
（2）30J（3）80%
11．建筑工地上，起重机将质量为0.8t的货物在30s内匀速提升6m的高度，它的电动机所做的功是1.2×105J（g取10N/kg）。
请计算：
（1）提升货物所做的有用功是多少？
（2）电动机的功率是多少？
（3）起重机的机械效率是多少？
答案:
根据G＝mg＝0.8×103kg×10N/kg＝8×103N
（1）有用功W有＝Gh＝8×103N×6m＝4.8×104J
（2）根据P＝W总/t＝1.2×105J/30s＝4000W
（3）根据η＝W有/W总＝4.8×104J/1.2×105J＝40%
12．如图24所示，用滑轮组提升质量为l20kg、底面积为50cm2的长方体物块。
（1）物块未提之前静止在地面上，则物块对地面的压强是多少?
（g=1ON／kg）
（2）在拉力F的作用下，物块竖直匀速上升3m，已知滑轮组的机械效率为80％，则拉力F做了多少功？
（不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦）
（3）若仍用此滑轮组提升重力为l50ON的物体，则滑轮组的机械效率为多少？
答案:
（1）受力分祈得F压=G=mg=120kg×10N／kg=1200N
（2）
（3）
13．如图所示是用滑轮组从水中匀速提升物体的情景（注：
物体一直浸没在水中）。
已知物体重G1=400N，动滑轮重G2=50N，忽略绳重和摩擦，人对绳子拉力F=100N。
求：
（1）物体浸没在水中受到浮力的大小；
（2）物体的密度大小；
（3）滑轮组的机械效率。
答案：
（1）150N
（2）2.67×103kg/m3（3）83.3%
14．物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究。
在一个重为4N，底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放一个边长为10cm。
的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水（水始终未溢出）。
通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F浮，并绘制了如图11所示的图像。
请解答下列问题。
（1）分析图像
可知，水的深度由0逐渐增加到8cm前的过程中，物块受到的浮力怎样变化?
这一过程中物块对容器底部的压强又怎样变化?
（2）当容器中水深超过8cm。
以后，物块处于什么状态?
为什么?
（3）将物块取出后，若容器中水的重力为20N，此时容器对水平桌面的压强是多少?
（4）物块的密度是多少?
答案：
（1）浮力变大，压强城小。
…（2分）
（2）漂浮状态。
………（1分）
从图11知，水到8cm时浮力不冉增大，此时物体并米完全浸没水中，
有部分体积露出水面。
……（1分）
（3）容器对桌新的压力F=Gl+G2=20+4=24（N）…（1分）
容器对桌面的压强
（Pa）…………（1分）
（4）由图像可知，
=（N）（1分
（1分）
15．研究发现：
人在饮酒后驾车的应急反应时间是未饮酒时的2～3倍。
反应时间是指司机从看到意外情况到踩刹车需要的这段时间；在反应时间内汽车要保持原速前进一段距离，这段距离叫反应距离。
如图20所示，某人酒后驾车沿马路直线行驶，车头中央距马路边沿3m，车在到达某位置时，发现一人正从路边出发闯红灯过人行横道，此时汽车的速度为15m/s，距离人的行走路线为30m，若该司机的反应时间为1.2s，刹车后汽车由于惯性还要继续行驶，再经过1s刚好驶到人的行走路线。
（1）求这辆汽车的反应距离是多少?
（2）若人以1.5m/s的速度匀速行走，请计算说明汽车是否有撞上行人的可能?
（提示：
该车的宽度约1.8m）（3）请你为驾驶人和行人各提出一条文明交通的警示语。
答案：
（1）因为司机的反应时间是1.2s，且这段时间肉保持15m/s的原速前进。
（1分）
所以S车=v车t反=15×1.2=18m…（2分）
（2）汽车从A点到行人的行走路线用时：
t总=t反+t=1.2+1=2.2s（1分）
在这段时间内，行人行走的路程：
S人=v人t总=1.5×2.2=3.3m（1分）考虑到车的宽度问题，汽车有撞上行人的可能。
（1分）
（3）为了您和他人的安全，严禁酒后驾车；（1分）
行人过马路要注意看信号灯，不要闯红灯。
（1分）（其他合理答案均可）
16．黑龙江兴凯湖旅游观光车的技术参数如下表：
空车质量
1100kg
车身长度
4.0m
满载人员
10人
满载时轮胎与地接触面积
0.1m2
最大车速
45km/h
平均连续行驶里程
≤75km
根据以上参数，解答下列问题：
（1）若乘员质量平均为50kg,求满载时观光车和人的总重是多少N？
（2）求满载时车对水平路面的压强是多少Pa？
（3）若观光车在水平路面匀速行驶1×104m过程中，牵引力所做的功为1×107J，
求观光车匀速行驶时受到的阻力是多少N？
解：
G=mg=（1100kg+10×50kg）×10N/kg=1.6×104N
F=G=1.6×104NP=F/S=1.6×104N/0.1m2=1.6×105Pa
W=FS得F′=W′/S′=1×107J/1×104m=103N
观光车做匀速直线运动，受到的阻力与牵引力是一对平衡力
即：
f=F′=103N
17.如图１６所示，有一块平直的轻质木板（木板重力不计），其左端连接在转动轴Ｏ处，其右端Ａ用一根细绳系在竖直墙Ｂ处，此时木板恰好水平，夹角∠ＢＡＯ＝３７°，细绳能承受的最大拉力为１０Ｎ，ＯＢ两点间距是５m，
现将一个重量为１０Ｎ的小物块放在木板上Ｏ点附近（可视为在Ｏ点），让它在一个大小为５Ｎ的水平拉力作用下以2m/s的速度向右做匀速直线运动，已知sin37°=0.6,sin53°=0.8）
求：
（１）小物块在木板上运动时，它受到的摩擦力是多大？
（２）小物块在木板上运动了多长时间，细绳才被拉断？
（３）在细绳ＡＢ拉断之前，拉力Ｆ对小物块做了多少功？
做功功率多大？
解：
（１）Ｆ＝f=5N
（2）设物由Ｏ向Ａ运动路程Ｓ时绳被拉断，则ＦＡＢ·（ＯＢ·cos37°）＝ＧＳ，Ｓ＝４mT=s/v=4m/2m/s=2s
（3）W＝ＦＳ＝２０Ｊ，Ｐ＝Ｆv＝１０Ｗ。
）
18．如图所示，用一电动机通过滑轮组匀速提升一重G=3000N的货物，货物在t=6s时间内上升高度为h=1m，电动机的轴对绳的拉力F=1200N，不计绳重和一切摩擦，求：
（1）滑轮组的机械效率是多少？
（2）电动机输出的总功率是多少？
（3）如果要匀速提起5400N的货物，电动机的轴对绳的拉力为多大？
答案：
（1）83.3%
（2）600W（3）2000N
19．在大型场馆和高楼建设工地上，常用起重机吊起建材。
起重机掉吊臂上的滑轮组是由一个动滑轮和两个定滑轮组成，其结构简图如图所示，钢丝绳拉力F由电动机提供，大小为2×104N，起重机在60s内将重为5.4×104N的建材匀速提高了12m。
试求：
（1）建材上升的速度是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多大？
（3）说一说提高滑轮组机械效率的方法。
（需要说出一条就可以）
答案：
（1）则建材上升的速度
（2）W有用=Gh=5.4×104×12m=6.48×105Js=3h=3×12m=36m
W总=Fs=2×104N×36m=7.2×105J
或
（3）在滑轮组可承受的范围内尽量增大起吊的物重（使起重机满负荷工作）或给滑轮组的钢丝绳及转动部分加润滑油
20．小丽身高160cm，质量为56kg，鞋底的支承面积如图所示（图中是用方格纸描下鞋底贴地部分的轮廓，每一小格的面积是5cm2，计算面积时，对于不满一格的，凡大于半格的都算一格，小于半格的都不算）。
在体育加试的跳绳测试中，小丽1分钟跳120次，每次腾空的高度平均为10cm。
（g取10N/kg）
求：
（1）小丽每只脚的面积？
（2）小丽双脚站立时（两脚面积相等）对地面的压强是多大？
（3）在每次跳绳中，她克服重力做功是多大？
（4）在跳绳中，小丽的平均功率是多大？
答案：
（1）小丽每只脚的面积S0＝28×5cm2＝140cm2＝1.4×10-2m2。
（2）F＝G＝mg＝56kg×10N/kg＝560N，S＝2S0＝2×1.4×10-2m2＝2.8×10-2m2
小丽双脚站立时对地面的压强
（3）在每次跳绳中，她克服重力做功W0＝Gh＝560N×0.1m＝56J
（4）在跳绳中，小丽的平均功率
21.如图11所示，某建筑工地用电动机和滑轮组把建筑材料从地面提升到工作平台上。
已知建筑材料的质量m=360kg，用t=20s的时间把建筑材料匀逮提升了h=4m,滑轮组的机械效率为90%，g取l0N/Kg。
求这段时间内
（1）建筑材料上升的速度V；
（2）电动机对绳子的拉力F；
（3）电动机拉绳子的功率P。
答案：
22．如图甲所示，是建筑工地上工人利用滑轮组将底面积0.05m2、质量100kg的方形重物A在1min匀速提高5m．如果工人实际拉力是625N．（g=10N/kg）求：
①物体A受到的重力是多少？
按图乙将A放在水平地面时，对地面压强多大？
②用滑轮组提起物体A，工人所做功的功率是多少？
③该滑轮组的机械效率是多少？
解：
G=mg=100kg×10N/kg=103N1分∵物体A放在水平面上∴F=G=103N
∴P=
=
=2×104Pa…1分
S=2h=2×5m=10mW总=FS=625N×10m=6250J1分
P=
=
≈104.2W…1分
W有=Gh=103N×5m=5×103J1分
=
×100%=
×100%=80%…1分
23．下表是一辆小轿车的部分参数和相关信息，请根据表中数据回答下列问题
（提示：
1L＝10-3m3，计算中取g＝10N/kg）
小汽车质量1500kg
小汽车发动机额定功率60kw
小汽车轮胎与地面的接触面积共1500cm2
100km耗油10L
汽油密度为0.71×103kg/m3
汽油的热值4.6×107J/kg
（1）该小汽车行驶100km，需耗油多少千克？
（2分）
（2）假如该小汽车在平直路面上以额定功率匀速行驶，求发动机10min做的功？
（2分）
（3）该小汽车对水平地面的压强是多大？
（3分）
解：
（1）小汽车100km耗油的体积为V=10L=10×10-3m3=10-2m3（1分）
需耗油的质量m=ρV=0.71×103kg/m3×10-2m3=7.1kg（1分）
（2）根据
，变形得W=Pt=60×103W×10×60s=3.6×107J（2分）
（3）小汽车受到的重力G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N（1分）
在平直公路上小汽车对地面的压力F=G=1.5×104N（1分）
小汽车对地面的压强
（1分）
24.如图16所示，某同学在一薄壁平底玻璃管中装入沙子，管口密封，制成一个“密度计”,用来测量液体密度。
已知，试管和沙子总质量为40g,试管底面积为2.5cm2。
当放入某未知密度的液体中静止时，“密度计”漂浮在液面上，浸入液体中的体积为50cm3。
（提示：
计算中取g＝10N/kg）
（1）“密度计”受到的浮力是多大？
（2分）
（2）这种液体的密度是多大？
（2分）
（3）液体对“密度计”底面的压强是多大？
（2分）
．解：
（1）“密度计”的重力G=mg=40×10-3kg×10N/kg=0.4N（1分）
由于“密度计”漂浮在未知液体中，浮力等于重力，所以，“密度计”受到的浮力F浮=G=0.4N（1分）
（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，变形得这种液体密度为
（2分）
（3）方法1：
“密度计”浸入液体中的深度
（1分）
液体对“密度计”底面的压强
P=ρ液gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.2m=1.6×103Pa（1分）
方法2：
“密度计”漂浮在液面上时，底面受到水的压力等于它的浮力
即，F=F浮=0.4N“密度计”底面受到水的压强为
（2分）
图17
25．如图17所示，质量为8t（含动滑轮等附属设备的质量）的一台起重机正将一箱箱设备吊装到施工台上，其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。
已知每箱设备重4000N，施工台距离地面的高度为3m，当起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时，动滑轮上每段钢绳的拉力是2500N。
（忽略钢绳的重力和摩擦）
（1）求动滑轮的机械效率；
（2）起重机工作时汽车轮胎离开地面，若支架与地面接触的总面积为1.2m2，求此时起重机对地面的压强；
（3）起重臂OA长12m，与水平方向夹角为30°（如图17所示），伸缩支撑臂为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，作用点为B，且OB=4m，求支撑臂给起重臂的支持力（忽略起重臂自重，cos30°≈0.87）；
（4）为了节省时间，加快施工进度，起重机同时将两箱设备以0.2m/s的速度。
匀速提升到施工台。
求这种情况下，动滑轮上钢绳自由端拉力的功率。
解：
（1）动滑轮的机械效率：
＝
×100%＝
×100%＝
×100%＝80%（2分）
（2）重机对地面的压力：
F压＝G总＝8000×10＋4000＝84000N
重机对地面的压强：
p＝
＝
＝7000Pa（2分）
（3）由杠杆的平衡原理可得
支撑臂给起重臂的支持力：
F支＝
＝13050N（2分）
（4）动滑轮的重力：
G动＝2F1－G＝2500×2－4000＝1000N
动滑轮上钢绳自由端拉力：
F2＝
（4000×2＋1000）＝4500N
钢绳自由端的速度：
V＝0.2×2＝0.4m/s
钢绳自由端拉力的功率：
p＝F2V＝4500×0.4＝1800W（3分）
26．（10分）图（甲）所示是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车遥过定滑轮牵引水下一
个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度V=2m／s向右运动，图（乙）是此过
程中汽车摆动重物的功率P，随时间t的变化图象．设t=0时汽车开始提升重物，忽略水的重力和滑轮的磨擦，g取10N／kg，求：
（1）圆柱型重物的质量?
（2）圆柱型重物的密度?
（3）打捞前，圆柱形重物的上表面所受的水的压力?
（4）从打捞开始到圆柱形重物刚风全部露出水面，汽车共对重物做了多少功?
27、质量为89g的铜球浸没在密度为1.2×103kg/m3的盐水中时，弹簧测力计的读数为0.79N（g=10N/kg）.求：
（1）铜球受到的浮力是多少？
（2）铜球的体积为多少?
（3）若浸没在密度为0.8×103kg/m3的酒精中称，则弹簧测力计读数为多少?
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