江西省赣州市中考物理专题练习功和机械能及浮力压强.docx

资源描述

江西省赣州市中考物理专题练习功和机械能及浮力压强.docx

《江西省赣州市中考物理专题练习功和机械能及浮力压强.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江西省赣州市中考物理专题练习功和机械能及浮力压强.docx（44页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

江西省赣州市中考物理专题练习功和机械能及浮力压强.docx

江西省赣州市中考物理专题练习功和机械能及浮力压强

2013年江西省赣州市中考物理专题练习：

功和机械能及浮力压强

2013年江西省赣州市中考物理专题练习：

功和机械能及浮力压强

一、解答题（共15小题，满分0分）

1．（2012•武汉）如图甲所示，我国“向阳红09”母船正在进行投放“蛟龙号”载人深潜器试验，调控两根伸缩杆，使“∩”形架绕固定在甲板上的转轴转动至图甲所示位置时停止，然后由固定在“∩”形架顶部的绞车通过钢缆释放深潜器．

处在图甲所示位置的“∩”形架可以简化为图乙中以O为支点的杠杆，OB表示“∩”形架，CD表示两根伸缩杆，O到CD的距离为2m，OD、OE的长度分别为3m、6m．不考虑“∩”形架、两根伸缩杆和绞车的重力．

（1）请在图乙中画出投放深潜器时“∩”形架的动力和阻力示意图

（2）深潜器的质量为25t，总体积为24.5m3．在绞车缓慢向下释放深潜器至刚浸没的过程中，两根伸缩杆的总拉力最多减少多少牛？

2．（2012•咸宁）冰壶运动是冬奥会的比赛项目，如图甲所示．冰道的左端有一个发球区，运动员在发球区边沿的投掷线MN将冰壶以一定的初速度推出，使冰壶沿着冰道的中心线PO滑行，冰道的右边有一个圆形的营垒，如图乙所示，以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负，投掷线MN与营垒圆心O的距离是30m．

（1）比赛时运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，目的是　_________　（填“增大”或“减小”）滑动摩擦力，从而减慢冰壶运动状态的改变．

（2）某次从投掷线以3m/s速度推出的冰壶，经15s刚好运动到营垒圆心O处，则这段时间冰壶运动的平均速度是　_________　m/s．

（3）冰壶由花岗岩凿磨而成，质量为20kg，与冰道接触的底面积约为200cm2，冰壶的体积为8×10﹣3m3，则这种花岗岩的密度为多少？

冰壶停在冰面上时对冰面的压强为多少？

3．如图甲所示，重为16N的物体A在拉力F的作用下，5s内匀速运动了0.5m．拉力F做的功随时间变化的图象如图14乙所示．己知动滑轮重0.5N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.5倍．求：

（1）拉力F的功率．

（2）拉力F大小．

（3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例．

4．（2012•娄底）为应对菲律宾对我国领土“黄岩岛”的不断挑衅，中国“向阳红06”海监船已启程赴南海维权，如图所示．“向阳红06”船总长91米、船宽14.7米、船底深7.6米，满载排水量4900吨，最大航速13.5节（约25km/h），续航力15000海里，是一艘装备精良的现代化综合海监船．（海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）满载时，“向阳红06”船受到的浮力有多大？

（2）若船底某处距海面的深度为6m，则该处受到海水的压强是多少？

（3）“向阳红06”船在某处执行任务时，以18km/h的速度匀速航行6小时，巡航的路程为多少km？

若巡航时海水阻力为1.0×106牛顿，则这一过程中船的推进力所做的功为多少？

5．（2012•大连）某坦克重力为4×105N，履带的着地面积为5m2．若坦克以20m/s的速度在平直的路面上匀速行驶10min，发动机的输出功率为900kW．试求：

（1）坦克静止在水平路面时，对路面的压强是多少？

（2）匀速行驶10min，坦克发动机所做的功是多少？

（3）匀速行驶时，坦克发动机的牵引力是多少？

6．（2012•株洲）随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭．下表为小军家小汽车的相关数据：

总质量：

1600kg

额定功率：

100kW

车轮与地面的总接触面积：

8.0×10﹣2m2

水箱容量：

（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是　_________　能源；发动机工作时，　_________　冲程将内能转化为机械能．

（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的　_________　较大的性质，当水箱装满水，水温升高20℃时，需要吸收的热量为　_________　J．（c水=4.2×103J/（kg•℃））

（3）该车静止在水平地面上时，对地面的压强为　_________　Pa．（g=10N/kg）

（4）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关），请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整．

（5）假若该车在水平路面上以40kW的功率匀速行驶10min，消耗汽油1.5kg，求小汽车发动机的效率．（q汽油=4.6×107J/kg）

7．（2012•淮安）家住四楼的小明用电动机、定滑轮和轻绳提升装修材料，材料的质量为1OOkg．（g取10N/kg）．

（1）使用定滑轮是为了　_________　．

（2）材料放在水平地面上，与地面的接触面积为0.5m2此时轻绳无拉力，求材料对地面的压强．

（3）开启电动机，电动机实际消耗的电功率为1500W，通过轻绳用时10s将材料从地面提升到9m高的四楼，求该过程中电动机消耗的电能和材料的平均速度．

（4）材料离开地面后匀速上升了6m，求该过程中轻绳对材料所做的功．

8．（2007•金华）站在教学楼前水泥地上的九年级同学小刚的质量为48kg，正准备走上6米高的三楼试场参加科学考试，如果小刚双脚站立时与地面的接触面积是0.04m2，走上三楼考场的时间为24s（g取10N/Kg）求：

（1）小刚站在教学楼前水泥地上时对水泥地的压强为多少？

（2）小刚走上三楼考场的过程中，他做功的功率是多少？

9．（2012•赤峰）质量为0.8kg的重物A先静止在水平桌面上，与桌面的接触面积为0.01m2，然后利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m，所用的拉力F大小为5N，若绳重和摩擦不计，动滑轮有质量，计算时g取10N/kg．

求：

（1）重物静止时对桌面的压强．

（2）提升该物体时做的总功．

（3）动滑轮的重力．

（4）若仍用此装置将另一个重为10N的重物B也匀速提升0.1m，此时的机械效率比提升重物A时的机械效率增加多少．

10．（2012•呼和浩特）圆柱形容器底面积是500cm2，高为40cm，盛满水后放在水平放置的接水盘中，现将一质量为7.9kg的实心正方体金属块轻轻地放入圆柱形容器中，静止时如图所示，此时测得溢出的水的体积为1dm3．求：

（1）金属块受到的水的浮力；

（2）金属块对容器底的压强．

11．（2012•呼和浩特）质量为8t的某载重汽车，额定功率为240kw，车上装有12t的砂石．汽车先以36km/h的速度，220kw的功率，在平直的路面上匀速行驶了5min，然后又以额定功率用了2min的时间，把砂石从山坡脚下送到了60m高的坡顶施工场地．求：

（1）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机所做的功和汽车受到的阻力．

（2）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率．

12．（2012•潍坊）研究性学习在潍坊各校广泛开展，小红对家中的电热水壶进行了认真的观察与研究，她察看了如下所示的电热水壶说明书上的有关数据，并测出了容量刻度线到壶底的高度为16cm，然后加水至容量刻线后，放到加热座上，加热座面积与壶底面积相同，她提出了以下几个问题，请你给予解答（壶壁厚度不计，ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）

（1）水对壶底的压力是多大？

（2）壶对加热座的压强是多大？

（3）为把壶中开水倒入暖瓶中，小红需将壶慢慢提高20cm，求小红要做多少功？

品牌

乐力透

型号

KE﹣180CD

是否调温

不可调

额定功率

1500W

电源电压

220V

重量

0.6kg

容量

1.8L

壶底面积

200cm2

品质

优

产地

江南

13．（2012•达州）人们利用如图所示的滑轮组将浸没在河底的实心物体A打捞上来，物体A的密度为9.0×103Kg/m3，体积为100dm3．在5000N的拉力F作用下，物体A在2s内匀速竖直上升2m（物体未露出水面），不计水的阻力，g=10N/Kg．求：

（1）物体A受到的浮力．

（2）拉力F做功的功率．

（3）滑轮组的机械效率．

14．（2012•资阳）如图是四川南骏汽车集团有限公司生产的“南骏牌”汽车，它为我市经济建设做出了巨大的贡献．表中是南骏牌某新型运输车的部分参数．

额定功率P0

140kW

自重G0

15t

核定最大载重G

20t

汽车轮胎个数n

每个轮胎与地面的接触面积S0

0.05m2

但一些运输单位为了降低运营成本，肆意超载造成路面损坏．设砂石的平均密度为ρ=2.5×103kg/m3，g取10N/kg，求：

（1）若该车车厢容积为12m3，装满砂石时汽车对水平路面的压强多大？

超载百分之几？

（2）已知砂石厂到建筑工地的距离为18km，若该车按照核定最大载重以额定功率匀速行驶，行驶过程中受到的平均阻力是车重的k=0.02倍，则从砂石厂到达建筑工地需要多长时间？

15．（2012•重庆）如图所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车，这种校车的性能完全符合校车12项安全标准．中考期间，××中学的学生乘坐这种新型安全校车到9km外的考点参加考试，校车行驶了15min后安全到达考点．求：

（1）校车在送考过程中的平均速度；

（2）若校车和学生总质量为9000kg，车轮与地面的接触总面积为0.15m2，求校车对水平路面的压强；

（3）若校车以12m/s的速度在一段平直路面是匀速行驶，校车受到的牵引力是4500N，求校车发动机牵引力的功率．

　2013年江西省赣州市中考物理专题练习：

功和机械能及浮力压强

参考答案与试题解析

一、解答题（共15小题，满分0分）

（1）请在图乙中画出投放深潜器时“∩”形架的动力和阻力示意图

（2）深潜器的质量为25t，总体积为24.5m3．在绞车缓慢向下释放深潜器至刚浸没的过程中，两根伸缩杆的总拉力最多减少多少牛？

考点：

专题：

计算题；压轴题．

分析：

（1）根据力的示意图的定义，将杠杆受到的动力和阻力的方向、作用点表示出来即可；

（2）根据杠杆的平衡条件，分别求出深潜器入水前后两根伸缩杆的总拉力，然后相减即可．

解答：

解：

（1）杠杆OB受到的动力是伸缩杆对杠杆的力，方向沿伸缩杆方向向下，阻力是深潜器的重力，方向竖直向下，故“∩”形架的动力和阻力示意图：

（2）深潜器入水前，BE的拉力：

F2=G=mg=25×1000kg×10N/kg=2.5×105N，

深潜器入水后，BE的拉力：

F2′=G﹣F浮=G﹣ρ水gV排=2.5×105N﹣1.0×103kg/m3×10N/kg×24.5m3=5×103N，

根据杠杆平衡条件，深潜器入水前，两根伸缩杆的总拉力：

F1=

=7.5×105N，

深潜器入水后，两根伸缩杆的总拉力：

F1′=

=1.5×104N，

两根伸缩杆的总拉力最多减少：

△F=F1﹣F1′=7.5×105N﹣1.5×104N=7.35×105N．

答：

（1）“∩”形架的动力和阻力示意图如图：

（2）两根伸缩杆的总拉力最多减少7.35×105N．

点评：

（1）画力的示意图，就是用一条带箭头线段表示出力的三要素，所以要先正确分析力的大小、方向和作用点，再根据力的示意图的要求作出力的示意图；

（2）当深潜器全部没入水时，浮力最大，两根伸缩杆的总拉力减少的最多．

（1）比赛时运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，目的是　减小　（填“增大”或“减小”）滑动摩擦力，从而减慢冰壶运动状态的改变．

（2）某次从投掷线以3m/s速度推出的冰壶，经15s刚好运动到营垒圆心O处，则这段时间冰壶运动的平均速度是　2　m/s．

（3）冰壶由花岗岩凿磨而成，质量为20kg，与冰道接触的底面积约为200cm2，冰壶的体积为8×10﹣3m3，则这种花岗岩的密度为多少？

冰壶停在冰面上时对冰面的压强为多少？

考点：

专题：

计算题；应用题．

分析：

（1）冰刷扫冰，用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，克服摩擦做功，使冰的内能增加、温度升高，达到冰的熔点熔化成水，存在于冰面和冰壶之间减小了冰壶滑行时的摩擦力．

（2）知道投掷线到营垒圆心O的距离，和冰壶移动用的时间，利用速度公式v=

求这段时间冰壶运动的平均速度；

（3）知道冰壶的质量和体积，利用密度公式ρ=

求组成冰壶的花岗岩的密度；冰壶对冰面的压力等于冰壶的重力，知道底面积（受力面积），利用压强公式p=

求冰壶停在冰面上时对冰面的压强．

解答：

解：

（1）用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，克服摩擦做功，使冰的内能增大、温度升高，达到熔点熔化，在冰面和冰壶之间形成水膜，减小了冰壶和冰面之间的摩擦力．

（2）冰壶运动的平均速度：

=2m/s；

（3）组成冰壶的花岗岩的密度：

ρ=

=2.5×103kg/m3，

冰壶停在冰面上时对冰面的压强：

=1×104Pa．

故答案为：

（1）减小；

（2）2；

（3）这种花岗岩的密度为2.5×103kg/m3；冰壶停在冰面上时对冰面的压强为1×104Pa．

点评：

本题为力学综合题，考查了学生对减小摩擦的方法、速度公式、密度公式、压强公式的掌握和运用，知识点多、综合性强，属于难题，要求灵活运用所学知识求解．

（1）拉力F的功率．

（2）拉力F大小．

（3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例．

考点：

专题：

计算题；功、功率、机械效率．

分析：

（1）由拉力所做的功和对应时间图象，利用P=

得到拉力的功率；

（2）由图知，克服摩擦的绳子有两股，已知物体运动的距离，可以得到绳子拉下的长度；已知拉力做的功和绳子拉下的长度，可以得到拉力的大小；

（3）使用滑轮组的目的是拉动物体，所以物体克服摩擦做的功是有用功；作用在绳子末端的拉力做的是总功，两者之差是滑轮组的额外功；已知动滑轮重和上升高度，可以得到对动滑轮做的功；最后，额外功与对动滑轮做功之差就是克服绳重和摩擦做的额外功，此额外功与总功之比就是克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例．

解答：

解：

（1）由图14甲可知，5s内拉力F做的功为2.5J，

拉力的功率为：

=0.5W

（2）绳子拉下的长度为S=2h=2×0.5m=1m

作用在绳子上的拉力为F=

=2.5N

（3）拉动物体做的有用功为W有用=fS1=0.5×8N×0.5m=2J

拉力做的总功为W总=FS2=2.5N×1m=2.5J

额外功为W额=W总﹣W有用=2.5J﹣2J=0.5J

对动滑轮做的功为W动=G动h=0.5N×0.5m=0.25J

克服绳重及摩擦所做的额外功为W′=W额﹣W动=0.5J﹣0.25J=0.25J

克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例为

=10%

答：

（1）拉力的功率为0.5W；

（2）拉力为2.5N；

（3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例为10%．

点评：

在解决滑轮组机械效率问题时，首先清楚使用滑轮组的目的﹣﹣确定有用功；然后明确拉力的大小﹣﹣确定总功．明白这两点，机械效率问题一般就不难解决了．

（1）满载时，“向阳红06”船受到的浮力有多大？

（2）若船底某处距海面的深度为6m，则该处受到海水的压强是多少？

（3）“向阳红06”船在某处执行任务时，以18km/h的速度匀速航行6小时，巡航的路程为多少km？

若巡航时海水阻力为1.0×106牛顿，则这一过程中船的推进力所做的功为多少？

考点：

专题：

计算题；压轴题．

分析：

（1）浸在液体中的物体，受到的浮力等于排开的水重；已知轮船的排水量，可以得到排开的水重，也就得到了轮船受到的浮力；

（2）已知海水的密度和船底所在的深度，利用P=ρgh计算船底受到的压强；

（3）已知轮船行驶的速度和时间，可以得到行驶是路程；

因为轮船匀速航行，所以推进力等于海水阻力；已知推进力和行驶的路程，利用公式W=FS计算推进力做的功．

解答：

解：

（1）船的排水量为：

m排=4900t=4.9×106kg

“向阳红6号”所受到的浮力为F浮=m排g=4.9×106kg×10N/kg=4.9×107N；

（2）船底受到的压强为P=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa；

（3）“向阳红6号“船巡航的路程为：

S=vt=18km/h×6h=108km

因为船匀速行驶，所以F=f=1.0×106N

船的推进力所做的功为W=FS=1.0×106N×1.08×105m=1.08×1011J．

答：

（1）满载时，“向阳红06”船受到的浮力为4.9×107N；

（2）该处受到海水的压强是6×104Pa；

（3）巡航的路程为108km；

船的推进力所做的功为1.08×1011J．

点评：

分析轮船类漂浮的物体受到的浮力时，一般都要利用浮力与重力相等，在此基础上结合阿基米德原理求解物体的体积或密度．

5．（2012•大连）某坦克重力为4×105N，履带的着地面积为5m2．若坦克以20m/s的速度在平直的路面上匀速行驶10min，发动机的输出功率为900kW．试求：

（1）坦克静止在水平路面时，对路面的压强是多少？

（2）匀速行驶10min，坦克发动机所做的功是多少？

（3）匀速行驶时，坦克发动机的牵引力是多少？

考点：

专题：

计算题；压轴题．

分析：

（1）知道坦克在水平面上，则对地面的压力等于自身的重力，又知道履带的着地面积，可利用公式P=

计算出坦克对路面的压强．

（2）知道发动机的输出功率和工作时间，可利用公式W=Pt计算出坦克发动机所做的功．

（2）知道发动机的输出功率和行驶速度，可利用公式P=

=Fv计算出牵引力的大小．

解答：

解：

（1）∵坦克在水平面上，

∴坦克对地面的压力为：

F=G=4×105N，

而S=5m2，

∴坦克对路面的压强为：

=8×104Pa．

（2）∵P=900kW=9×105W，t=10min=600s，

∴坦克发动机所做的功为：

W=Pt=9×105W×600s=5.4×108J．

（3）∵P=Fv，而v=20m/s，

∴行驶过程中受到的牵引力为：

F牵=

=45000N．

答：

（1）坦克静止在水平路面时，对路面的压强是8×104Pa．

（2）匀速行驶10min，坦克发动机所做的功是5.4×108J．

（3）匀速行驶时，坦克发动机的牵引力是45000N．

点评：

本题考查压强、功、牵引力的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对地面的压力等于物体自身的重力，解题过程中还要注意单位的换算．

6．（2012•株洲）随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭．下表为小军家小汽车的相关数据：

总质量：

1600kg

额定功率：

100kW

车轮与地面的总接触面积：

8.0×10﹣2m2

水箱容量：

（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是　不可再生　能源；发动机工作时，　做功　冲程将内能转化为机械能．

（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的　比热容　较大的性质，当水箱装满水，水温升高20℃时，需要吸收的热量为　4.2×105　J．（c水=4.2×103J/（kg•℃））

（3）该车静止在水平地面上时，对地面的压强为　2×105　Pa．（g=10N/kg）

（4）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关），请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整．

（5）假若该车在水平路面上以40kW的功率匀速行驶10min，消耗汽油1.5kg，求小汽车发动机的效率．（q汽油=4.6×107J/kg）

考点：

专题：

计算题；作图题；压轴题．

分析：

（1）①汽油是从石油中提炼出来的，石油是埋藏在地底下得生物体经过几百万年的时间形成的，在短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源；

②汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，燃气膨胀对活塞做功，将内能转化为机械能；

（2）水具有较大的比热容是它常被用做冷却剂的原因；知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用公式Q吸=cm△t计算水吸收热量的多少；

（3）汽车静止在水平路面上，对路面的压力等于汽车重，知道受力面积，利用压强公式求汽车对地面的压强；

（4）由题意可知，钥匙孔相当于控制电路的开关，所以应将其与电磁铁、电源连接在一起；连接电源时要注意，电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压，所以只需要选择一块电池进行连接即可；

（5）根据W=Pt求出小汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功，再利用Q放=mq可求出完全燃烧1.5kg汽油放出热量，最后用η=

求出小汽车发动机的效率．

解答：

解：

（1）汽油在短期内不能从自然界中得到补充，是不可再生能源；发动机工作时，在做功冲程中将内能转化为机械能；

（2）汽车散热器用水作为冷却剂，是利用了水的比热容较大的性质；

水的质量：

m=ρV=1×103kg/m3×5×10﹣3m3=5kg，

水吸收的热量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×20℃=4.2×105J．

（3）汽车对地面的压力：

F=G=mg=1600kg×10N/kg

展开阅读全文