中考力学大题1.docx
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中考力学大题1
22.(9分)将底面积S=3×10﹣3m2高h=0.1m的铝制圆柱体,轻轻地放入水槽中,使它静止于水槽底部,如图(圆柱体的底部与水槽的底部不密合),此时槽中水深h1=0.05m(已知ρ铝=2.7×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3.g取l0N/kg)。
求:
(1)水对圆柱体底部的压强p1
(2)圆柱体受到的浮力F浮;
(3)圆柱体对水槽底部的压强p2。
【分析】
(1)已知水深h1,根据p=ρgh即可求出水对圆柱体底部的压强;
(2)根据阿基米德原理求圆柱体的浮力;
(3)根据G=mg=ρVg求出圆柱体的重力,根据力的合成求出压力,利用p=
求出圆柱体对水槽底部的压强。
【解答】解:
(1)水的深度h1=0.05m,
则水对圆柱体底部的压强:
p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;
(2)由图可知,圆柱体浸在水中的体积:
V排=Sh1=3×10﹣3m2×0.05m=1.5×10﹣4m3,
根据阿基米德原理可得,圆柱体所受的浮力:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣4m3×10N/kg=1.5N;
(3)圆柱体的重力:
G铝=m铝g=ρ铝V铝g=ρ铝Shg=2.7×103kg/m3×3×10﹣3m2×0.1m×10N/kg=8.1N;
圆柱体静止于水槽底部,由力的平衡条件可知圆柱体对水槽底部的压力:
F压=G铝﹣F浮=8.1N﹣1.5N=6.6N,
则圆柱体对水槽底部的压强:
p=
=
=2.2×103Pa。
答:
(1)水对圆柱体底部的压强p1=500Pa;
(2)圆柱体受到的浮力F浮=1.5N;
(3)圆柱体对水槽底部的压强p2=2.2×103Pa。
192019年甘肃省武威市“节能减排,低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排放。
李明同学坚持骑自行车上下学,他的质量为50kg,所骑自行车质量为15kg。
(g=10N/kg)求:
(1)若他在平直公路上5min内匀速行驶了1500m,则这段时间他骑行的速度是多大?
(2)若他骑行时的牵引力恒为60N,则他骑行这5min内克服阻力做了多少功?
(3)若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为25cm2,则他骑行时自行车对地面的压强为多少?
18.【答案】解:
(1)他骑行的速度是:
v=
=
=5m/s。
(2)他在平直公路上5min内匀速行驶,受力平衡,则阻力f=F=60N,
所以他骑行这5min内克服阻力做的功:
W=fs=60N×1500m=9×104J。
(3)骑行过程中地面受到的压力为:
F压=G总=(m人+m车)g=(50kg+15kg)×10N/kg=650N,
则他骑行时自行车对地面的压强为:
p=
=
=2.6×105Pa。
答:
(1)这段时间他骑行的速度是5m/s;
(2)若他骑行时的牵引力恒为60N,则他骑行这5min内克服阻力做了9×104J功;
(3)若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为25cm2,则他骑行时自行车对地面的压强为2.6×105Pa。
【解析】
(1)已知时间和路程,利用速度公式计算这段时间他骑行的速度;
(2)根据二力平衡条件求出阻力,然后利用W=fs计算他骑行这5min内克服阻力做的功;
(3)他骑行时自行车对地面的压力等于人和车的重力之和,已知压力和接触面积,利用公式p=
得到对地面的压强。
此题是一道力学综合题,考查了速度、功和压强的计算,以及二力平衡条件的应用,关键是知道他骑行时自行车对地面的压力等于人和车的重力之和。
33.(2019年福建省8分)将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。
杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图22o饮料出口的横截面积S1=0.8cm2,饮料流出的速度v=50cm/s,杯高H=10cm,杯底面积S2=30cm2,g取10N/kgo
(1)装满饮料时,杯底受到饮料的压力为多大?
(2)饮料的密度为多大?
(3)设杯底与杯座的接触面积也为S2,饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压强为多大?
33.(8分)第
(1)小题2分,第
(2)小题3分,第(3)小题3分。
(1)由图可知空杯对杯座的压力F0=0.9N
装满饮料时,杯対杯座的压力F1=4.5N
所以杯底受到饮料的压力F=F1—F0=3.6N
(2)饮料质量m=
=
=
=0.36kg
饮料体积V=S2H=30cm2xi0cm=3xl0-4m3
饮料密度ρ=
=
=1.2x103kg/m3
(3)流入杯中饮料的质量
m1=pS1vt=1.2x103kg/m3x0.8xl0-4m2x0.5m/sx5s=0.24kg
饮料对杯底的压力F2=m1g=0.24kgx1ON/kg=2.4N
杯对杯座的压强p=
=
=1.1xlO3Pa
19.(2019年广东省7分)如图所示,质量为960kg、底面积为0.5m2的石材A放在水平地面上,利用滑轮组水平拉动A,使其在20s的时间内匀速向墙靠近了4m,水平拉力F=500N,不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦,g取10N/kg。
求:
(1)A对水平地面的压强;
(2)A在运动过程中受到摩擦力的大小;
(3)拉力F的功率。
【分析】
(1)要求A对水平地面的压强P,根据固体的压强公式
,需要知道A对水平地面的压力F压和受力面积S。
而根据物体处于水平面求压力的惯用思路,可以由物体的重力大小得出物体对水平面的压力大小,即有F压=G=mg,又题意已给出受力面积S,故得出压强的计算。
(2)初中阶段求解摩擦力的常用方法是二力平衡法,由题知,A处于匀速状态,则水平方向上绳子对A的拉力F拉大小等于A所受摩擦力f大小,而根据动滑轮省一半力的特点得出F拉=2F,即有f=2F,故得出摩擦力的计算。
(3)在力学问题中求某力的功率的常用方法是P=Fv,这个速度v应等于2倍物体A的运动速度vA,而A的运动速度可以根据
求得,其中sA与tA题意已给出,故得出拉力F的功率。
【解答】解:
(1)A的重力为
G=mg=960kg×10N/kg=9.6×103N
A对水平地面的压力为
F压=G=9.6×103N
A对水平地面的压强为
(2)绳子对A的拉力为
F拉=2F=2×500N=1000N
A做匀速运动,得A在运动过程中受到摩擦力的大小为
f=F拉=1000N
(3)物体A的速度为
绳子自由端移动的速度为
v=2vA=0.4m/s
拉力的功率为
P=Fv=500N×0.4m/s=200W
答:
(1)A对水平地面的压强为1.92×104Pa;A在运动过程中受到摩擦力的大小为1000N;拉力F的功率为200W。
【点评】此题考查了压强公式、二力平衡的应用、滑轮组的特点、速度公式、功率公式等,是一力学综合计算题。
解决本题的关键是熟记相关知识点以及有关计算公式,考生要善于抓住已知条件来分析出所选用的公式。
21.2019年广州市运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为80kg。
只考虑人受到重力和空气阻力。
下落时的速度-时间图线如图26所示。
(1)人在前50s内下落了2100m,求这段时间内人的平均速度。
(2)人在前30s内下落了1500m,求这段时间内人所受重力做的功和功率(g=10N/kg)。
(3)从第10s到第30s这个过程中,人的动能、重力势能、机械能是如何变化的?
(4)人在第30s时所受空气阻力_______第50s时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【考点】速度、机械功、功率、机械能、力与运动
【答案】
(1)42m/s
(2)1.2×106J4×104W(3)人的动能先增大后不变,人的重力势能一直减小,人的机械能一直减小(4)等于
【解析】
(1)人在前50s内的平均速度为
(2)人在前30s内所受重力做的功为
人在前30s内所受重力的功率为
(3)由图26知,人的速度在第10s到第30s这个过程中的变化情况是:
先变大后不变。
因此,人的动能的变化情况是:
先增大后不变。
由于人一直在下落,则人的高度越来越小,所以人的重力势能的变化情况是:
一直减小。
而人在下落过程需要克服空气阻力做功,使机械能转化为内能,所以人的机械能的变化情况是:
一直减小。
(4)设人在第30s时和在第50s时所受空气阻力分别为f1、f2,因为人在第30s时和第50s时均处于匀速状态,得f1=G人、f2=G人,可见f1=f2。
33.(广东省深圳市20197分)如图所示,斜面长s8m,高h3m。
用平行于斜面F50N的拉力,将重力为G100N
的物体,由斜面的底端匀速拉到顶端,用时t10s。
求:
(1)有用功W有;
(2)拉力做功的功率P;
(3)物体受到的摩擦力f;
(4)该斜面的机械效率。
【解析】
解:
(1)有用功为W有=Gh=100N3m300J
(2)拉力所做的功为W总=Fs=50N8m=400J
拉力的功率为W总P
t
400J
10s
40W
(3)额外功为W额=W总W有=400J300J=100J
由W额=fs得:
物体受到的摩擦力W额100J
f===12.5N
s8m
W有300J
(4)斜面的机械效率为==
75%
W总
答:
(1)有用功为300J;
(2)拉力的功率为40W;
(3)物体受到的摩擦力12.5N;
(4)斜面的机械效率为75%.
400J
21.海南省2019年如图所示是正在航拍的无人机。
起飞前,放在地面上要确保四脚着地:
启动后,利用遥控器可控制它运动和工作。
无人机的参数如下表,求:
(g取10/kg)
机身质量/kg
2.4
四脚着地总面积/cm2
10
电池充满后储存电能/J
36000
最大水平速度/(m·s-1)
5
机身尺寸/mm
400×300×200
最大上升速度/(m·s-1)
1
(1)无人机从地面飞到离地20m高处,至少要多长时间?
(2)无人机从20m高处降落到地面,重力做功是多少?
(3)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少?
(4)无人机的突出问题是飞行时间短,请提出一个解决问题的合理建议。
21.解:
(1)由表知:
无人机最大上升速度v=1m/s,最短上升路程s=20m
至少需要时间t=
=
=20s
(2)无人机受到的重力大小G=mg=2.4kg×10N/kg=24N
无人机从20m高处降落到地面重力做的功W=Gh=24N×20m=480J
(3)无人机停放水平面时,对地面的压力大小F=G=24N
此时无人机对地面的压强p=
=
=2.4×104Pa
(4)减轻无人机的质量或者增加电池储存的电能(合理即可得分)
15.(河南省2019年)我国从今年4月15日起,正式实施电动自行车新国标。
李强购置了一辆符合新国标的电动车,其整车质量为50kg,最高速度为25km/h。
g取10N/kg。
试问:
(1)对蓄电池充电时,电能转化为______能;行驶时,电动机提供动力,其工作原理是______。
(2)当蓄电池的电全部耗完后,若充电功率为100W,充满电需要5h,不计能量损失,则充满电后蓄电池储存的电能为多少?
(3)蓄电池充满电后,其储存电能的75%用于车克服阻力做