中考物理专题力学计算专题.docx
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中考物理专题力学计算专题
专题九
力学计算专题
1．（2017·北京中考）如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的
拉力F作用下，使重900N的建筑材料A在5s的时间里，匀速竖直上升了
1m，绳自由端匀速竖直向下移动了2m。
在这个过程中，拉力F为500N，滑轮组的机械效率为η，拉力F做功的功率为P。
求：
（1）滑轮组的机械效率η；
（2）拉力F的功率P。
2．（2017·扬州中考）“暴走”是一种快速的徒步运动方式。
观察分析人走路
情形，可以将人的脚视为一根杠杆，如图所示，行走时人的脚掌前端是支点，
人体受到的重力是阻力，小腿肌肉施加的力是动力。
已知某人的质量为80kg，g＝10N/kg。
运动方式
散步
快走
慢跑
快跑
消耗能量E/J
315
1165.51260
1764
（1）请画出小腿肌肉施加的拉力F的力臂l。
1
（2）根据图片，估算小腿肌肉产生的拉力。
（3）人向前走一步的过程中，重心升高约4cm，人克服自身重力约做了多少焦耳的功？
（4）通过查阅资料：
人以不同方式徒步运动半小时，消耗人体内的能量如表所
示。
请你从能量角度分析“暴走”能健身的原因：
_______________________________________________________。
3．（2017·大庆中考）如图所示，在水平地面上放着物体A，A与地面的接触面
积为0.14m2，对地面的压强为3000Pa，用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%（不计绳重和摩擦，g＝10N/kg）。
求：
（1）物体A的质量m和动滑轮的质量m。
A
（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，在5s的时间内，人拉力做的功是多少？
4．（2017·襄阳中考）质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上
楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙，机械中摩擦力及绳重忽
略不计。
（g
取10N/kg）
（1）影响滑轮组机械效率的因素之一是__________________。
（2）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率。
（3）求动滑轮受到的重力。
（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？
5．（2017·河南中考）如图所示，工人用斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速
运动5s，到达C点。
已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m。
试问：
（1）利用斜面搬运货物主要是为了________。
（2）货物在水平面上运动的速度为多少？
（3）水平推力做功的功率为多少？
（4）斜面的机械效率为多少？
6.（2017·扬州中考）如图，是某一款电动平衡车，两车轮与
地面的接触面积为40cm2
。
求：
（1）若地面受到的压强为5×104
Pa，则该平衡车对地面的压力
为多少；
（2）若该平衡车20s内沿水平面匀速行驶100m，受到的阻力为90N，则此过程中克服阻力做功的功率为多少。
7．（2017·通辽中考）将一未装满水密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面
上，再倒立放置，如图所示，瓶盖的面积是8cm2和厚度忽略不计（g取10N/kg）。
求：
，瓶底的面积是28cm2
，瓶重
（1）倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强；
（2）倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
8．（2017·金华中考）2017年5月5日，大飞机C919首飞任务的完成，标志着我国航空工业向前迈进一大步。
C919主要性能参数如表所示：
中国商飞C919
最大载重
巡航速度
巡航高度
最长航程
最多座椅数
77.3t
0.78～0.8马赫（相当于954km/h到980km/h）
12100m
5555km
190个
（1）上海到广州的空中距离大概是1470km，若全程以最大巡航速度匀速飞行，则C919从上海到广州大约需多长时间？
（2）当C919发动机总推力达到2×105
N，飞行速度达到954km/h时，C919发动
机的总输出功率是多少？
（3）当C919以最大载重停在机场时，轮胎与地面的总接触面积大约为0.1m2，则C919对地面的压强约多少？
9.（2017·泰安中考）随着人们生活水平的提高，小汽车已
经逐步进入家庭。
某品牌小汽车质量是1600kg，车上载
有人和物品质量共为200kg，车轮与地面的总接触面积为
2.0×10－2
m
2。
若小汽车以输出功率60kW在市区外水平路
面上做匀速直线运动，运动速度v＝72km/h；当汽车将要进入市区时，司机减
1
小了油门，使汽车的输出功率立即减小为24kW并保持该功率继续直线行驶，汽车的速度与时间的关系如图所示，设运动过程中汽车所受阻力不变，g取10N/kg。
求：
（1）该汽车静止时对水平路面的压强；
（2）汽车运动过程中受到的阻力；
（3）t时间后汽车运动的速度v大小。
22
有
总
G
参考答案
1．解：
（1）W＝Gh＝900N×1m＝900J，
有
W＝Fs＝500N×2m＝1000J，
总
机械效率：
W900J
η＝＝＝90%。
W1000J
总
（2）拉力F的功率：
W1000J
P＝＝＝200W。
t5s
2．解：
（1）如图所示
（2）人的重力：
G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N；
由图可知，力F的力臂大约是G的力臂的二倍，根据杠杆的平衡条件可估算小腿肌肉产生的拉力：
Gl1
F＝＝800N×＝400N。
l2
1
（3）人克服自身重力所做的功：
W＝Gh＝800N×0.04m＝32J。
（4）人运动的速度越大，在单位时间内消耗的能量越多
F
3．解：
（1）由p＝可得，A对地面的压力：
S
F＝pS＝3000Pa×0.14m2＝420N，
压
A
有
轮
因为物体A在水平地面上，所以物体A的重力：
G＝F＝420N，
A压
物体A的质量：
G420N
m＝＝＝42kg；
Ag10N/kg
用滑轮组匀速提升物体A时，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率：
WGhG420N
η＝＝＝＝＝84%，
W（G＋G）hG＋G420N＋G
总轮轮轮
解得G＝80N，动滑轮的质量：
轮
G80N
m＝＝＝8kg。
g10N/kg
（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s，则物体A上升的高度：
h＝vt＝0.2m/s×5s＝1m，
由图可知n＝2，则拉力端移动距离：
s＝2h＝2×1m＝2m，
不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：
11
F＝×（G＋G）＝×（420N＋80N）＝250N，
2A轮2
人拉力做的功：
W＝Fs＝250N×2m＝500J。
总
4．解：
（1）物重和动滑轮重
（2）由图可知，n＝3，则绳端移动的距离：
s＝nh＝3×6m＝18m，
拉力做的功：
W＝Fs＝400N×18m＝7200J，
有
W
（G＋G）hG＋G300N＋G
大
拉力的功率：
W7200J
P＝＝＝120W。
t60s
（3）由图乙可知，物重G＝300N时，滑轮组的机械效率η＝60%，滑轮组的机械效率：
WGhG300N
η＝＝＝＝＝60%，
总动动动
解得G＝200N。
动
（4）已知工人的质量为60kg，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：
F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
大人人
1
由F＝（G＋G）可得，提升的最大物重：
n动
G＝nF－G＝3×600N－200N＝1600N，
大大动
则滑轮组的最大机械效率：
η
G1600N
＝＝≈88.9%。
大G＋G1600N＋200N
大动
5．解：
（1）省力
（2）货物在水平面上运动的距离为s＝1.2m，所用时间为t＝5s；在水平面上运动的速度：
s1.2m
v＝＝＝0.24m/s。
t5s
（3）水平推力做功的功率：
P＝Fv＝100N×0.24m/s＝24W。
（4）在斜面上推力做的功：
W＝F′s＝500N×3m＝1500J，
总
有
W1500J
V
做的有用功：
W＝Gh＝800N×1.5m＝1200J，
有
则斜面的机械效率：
W1200J
η＝＝＝80%。
总
F
6．解：
（1）根据公式p＝可知，对地面的压力：
S
F＝pS＝5×104
Pa×0.004m2
＝200N。
（2）克服阻力所做的功：
W＝fs＝90N×100m＝9000J；
克服阻力做功的功率：
W9000J
P＝＝＝450W。
t20s
7．解：
（1）倒立放置时瓶盖所受水的压强：
p＝ρgh
倒立
＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m＝1300Pa，
F
由p＝可得，倒立放置时瓶盖所受水的压力：
S
F＝pS
＝1300Pa×8×10－4m2＝1.04N。
瓶盖
（2）由图可知，矿泉水瓶内水的体积：
V＝S
瓶底
h
正立
＝28cm2
×10cm＝280cm3，
m
由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρV＝1.0g/cm3×280cm水
3＝280g＝0.28kg，
瓶重和厚度忽略不计，则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力：
F′＝G＝mg＝0.28kg×10N/kg＝2.8N，
水水
倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强：
1
1
F′2.8N
p′＝＝＝3500Pa。
S8×10－4m2
瓶盖
8．解：
（1）已知上海到广州的空中距离s＝1470km，最大巡航速度vkm/h，
s
由v＝可得，从上海到广州大约需要时间：
t
s1470km
s＝＝＝1.5h。
v980km/h
最大
1
（2）v＝954km/h＝954×m/s＝265m/s，
3.6
发动机的总输出功率：
WFs
P＝＝＝Fv＝2×105N×265m/s＝5.3×107
W。
tt
（3）C919对地面的压力：
F＝G＝mg＝77.3×103kg×10N/kg＝7.73×105
N，
对地面的压强：
F7.73×105N
p＝＝＝7.73×106
Pa。
S0.1m2
9．解：
（1）该汽车静止时对水平路面的压力：
最大
＝980
F＝G＝mg＝（m＋m）g＝（1600kg＋200kg）×10N/kg＝1.8×104总总车物
对水平路面的压强：
N，
F1.8×104N
p＝＝＝9×105S2.0×10－2m2
Pa。
WFs
（2）由P＝＝＝Fv可知，当汽车以v速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力：
tt1
P6×104W
F＝＝＝3000N，
1v1
72×m/s
3.6
2
因为汽车做匀速直线运动，所以汽车受到的阻力：
F＝F＝3000N。
阻1
（3）当汽车以v速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力F＝F＝3000N，
22阻
WFs
由P＝＝＝Fv可知，t时间后汽车运动的速度：
tt2
P24×103W
v＝＝＝8m/s。
2F3000N
2
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