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1、
專題七 力學(xué)綜合題
云南三年中考
1.(2015玉溪六中二模)北京時間2014年2月15日,在索契冬奧會短道速滑比賽女子1500米決賽中,中國選手周洋以2分19秒140的成績奪得金牌。
(1)若周洋的比賽成績近似看作2分20秒,請計算她在比賽過程中的平均速度。(結(jié)果保留一位小數(shù))
解:周洋比賽過程中的平均速度是:v==≈10.7m/s
(2)如果周洋和身上的整套裝備的總質(zhì)量是60kg,每只腳掌的面積是180cm2,每只冰鞋的冰刀和冰面的接觸面積是10cm2,求當(dāng)她穿著冰鞋雙腳站立在水平冰面時(如圖所示)對冰面的壓強(qiáng)。(g取10N/kg)
解:周洋對冰面的壓力是:F=G=mg
2、=60kg×10N/kg=600N;冰刀與冰面的接觸面積S=2×10cm2=2×10-3m2;周洋對冰面的壓強(qiáng):p===3×105Pa
2.(2015昆明八中一模)如圖所示,放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N,底面積0.01m2,內(nèi)裝40N的水,水深0.15m?,F(xiàn)將重為17.8N的實(shí)心銅塊系在彈簧測力計掛鉤上,并把它完全浸沒于容器內(nèi)的水中(水未溢出,銅塊未接觸容器底部,ρ銅=8.9×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)銅塊未放入水中時,容器底部受到水的壓力是多少?
解:由液體壓強(qiáng)公式p=ρ水gh得到銅塊未放入水中時,容器底受到的壓強(qiáng)為:p底=1.0×103kg/m3
3、×10N/kg×0.15m=1500Pa,又因?yàn)閜=,所以容器底部受到水的壓力為F底=p底S=1500Pa×0.01m2=15N
(2)銅塊完全浸沒于水中后,彈簧測力計的示數(shù)是多少?
解:因?yàn)镚=mg,所以m銅===1.78kg,由ρ=,得V銅===2×10-4m3;由于銅塊完全浸沒在水中,所以有V排=V銅=2×10-4m3,此時銅塊所受浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N,因?yàn)镕?。紾銅-F彈,所以F彈=G銅-F浮=17.8N-2N=15.8N
(3)銅塊完全浸沒于水中后,容器對水平地面的壓強(qiáng)是多少?
解:F地=(G容+G水+G銅)-F
4、彈,則F地=(10N+40N+17.8N)-15.8N=52N,由p=得p地===5200Pa
3.(2015曲靖中考24題8分)如圖是一個彈簧門的示意圖,相當(dāng)于一個杠桿,彈簧的作用是當(dāng)人進(jìn)門后,它的拉力自動將門關(guān)閉,在開門時它起到阻力的作用。已知將門推到如圖所示的位置時,推力F與門面垂直,它的力臂是0.8m,彈簧產(chǎn)生的阻力是120N,力臂是0.2m,求:
(1)彈簧拉力在門關(guān)閉的過程中,彈簧的__彈性勢__能轉(zhuǎn)化為門的動能。
(2)將門推到如圖所示的位置時,推力F的大小?(摩擦及其他阻力可不計)
解:由F1×L1=F2×L2得:F1=120N×0.2m÷0.8m=30N
(3)
5、若此時人的手掌與門的接觸面積為0.01m2,推力對門產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少?
解:P=F1/S=30N/0.01m2=3×103Pa
4.(2014昆明中考)用如圖所示的滑輪,使一個鐵塊以0.2m/s的速度勻速上升了1m,已知鐵塊的體積為10-3m3,求:
(1)鐵塊的重力。
解:鐵塊的重力:G=mg=ρVg=7.9×103kg/m3×10-3m3×10N/kg=79N。
(2)若不計滑輪、繩子的重力和摩擦,繩子受到的拉力F。
解:不計滑輪、繩子的重力和摩擦,拉力:F=G=×79N=39.5N。
(3)拉力F的功率。
解:拉力移動速度:v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s,拉力
6、的功率:P===Fv=39.5N×0.4m/s=15.8W。
(4)
若實(shí)際作用于繩子的拉力為50N,這個滑輪的機(jī)械效率。(其中ρ鐵=7.9×103kg/m3,g取10N/kg)
解:滑輪的機(jī)械效率:η=×100%=×100%=×100%=×100%=79%。
中考強(qiáng)化集訓(xùn)
(時間:60分鐘 滿分:100分)
1.(12分)(2015曲靖中考改編)在2014年索契冬奧會上我國運(yùn)動員張虹獲得1000m速滑冠軍。
(1)若張虹滑冰時總質(zhì)量為60kg,每只冰鞋與冰面接觸面積為6cm2,當(dāng)她雙腳同時在冰面上滑行時對冰面的壓強(qiáng)是多少?
解:p=5×105Pa
(2)運(yùn)動員用力向
7、后蹬冰面人就向前滑行,這個現(xiàn)象說明__力的作用是相互的__;滑行時冰鞋底部的冰刀與冰面間會形成一層水膜,這有利于__減小__接觸面之間的摩擦。
2.(18分)(2015海南中考)海南環(huán)島自行車賽引人矚目。下表是制造賽車各種材料的技術(shù)指標(biāo)。
材料技術(shù)指標(biāo)
鉻鋁鋼
鋁合金
鈦合金
碳纖維
性能(強(qiáng)度)
強(qiáng)
較弱
較強(qiáng)
強(qiáng)
密度/(kg/m3)
7.9×103
2.9×103
4.3×103
1.6×103
求:
(1)若車架的體積約為3×10-3m3,則車架的最小質(zhì)量是多大?
解:查表可知,符合車架材料的是碳纖維(ρ=1.6×103kg/m3),車架最小質(zhì)
8、量是:m=ρV=1.6×103kg/m3×3×10-3m3=4.8kg
(2)若整車和賽車手的總重為700N,車輪與地面的總接觸面積為10-3m2,請計算賽車手在比賽過程中對地面的壓強(qiáng)。
解:賽車手在比賽過程中對地面的壓強(qiáng):p====7×105Pa
(3)若賽車手在某路段勻速直線行駛,30s通過450m的路程,所受阻力約為60N,求賽車手勻速行駛的功率是多少?
解:賽車手勻速行駛的功率:方法1:P====900W;方法2:由于車做勻速直線運(yùn)動,車在水平方向上受力平衡,所以有F車=f=60N,W=Fs=60N×450m=27000J,P===900W;方法3:賽車的速度為:v==
9、=15m/s,由于車做勻速直線運(yùn)動,車在水平方向上受力平衡,所以有F車=f=60N,P=Fv=60N×15m/s=900W
(4)請說出賽車手在比賽過程中,用什么方法減小空氣阻力提高成績。(寫出一種方法)
解:弓腰成流線型、穿賽車服(緊身衣),減小受風(fēng)面積等。
3.(15分)(2015曲靖麒麟五中模擬)如圖所示,重力不計的木棒AOB可繞支點(diǎn)O無摩擦轉(zhuǎn)動,木棒AB長為3m,均勻正方體甲的邊長為10cm,物體乙的質(zhì)量為5.6kg。當(dāng)把甲、乙兩物體用細(xì)繩分別掛在木棒的兩個端點(diǎn)A、B上時,木棒在水平位置平衡,此時物體甲對地面的壓強(qiáng)為3000Pa,支點(diǎn)O距A點(diǎn)1.6m。(g取10N/kg)
10、求:
(1)物體乙受到的重力;
解:G乙=m乙g=5.6kg×10N/kg=56N
(2)物體甲受到的支持力;
解:F支=F壓=pS甲=3000Pa×(0.1m)2=30N
(3)物體甲的密度。
解:由F甲·lOA=F乙·lOB得:F甲====49N,G甲=F甲+F支=49N+30N=79N,ρ甲====7.9×103kg/m3
4.(15分)(2015呼和浩特中考)一個重力為3N的實(shí)心鐵塊A,與一實(shí)心正方體木塊B疊放在圓筒形容器底部,底部水平,如圖所示。實(shí)心木塊的密度為0.6×103kg/m3,邊長為10cm。(g取10N/kg)求:
(1)實(shí)心木塊的重力
11、;
解:GB=ρ木gL3=0.6×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=6N
(2)實(shí)心木塊對容器底部的壓強(qiáng);
解:p=(GA+GB)/L2=9N/10-2m2=900Pa
(3)若不斷緩慢向容器中倒水,直到水注滿容器;當(dāng)木塊穩(wěn)定時,木塊露出水面的體積。
解:設(shè)木塊露出水面的高度為xm,GA+GB=ρ水gL2(L-x);x=0.01m;V露=L2x=(0.1m)2×0.01m=10-4m3=100cm3。
5.(16分)(2015萊蕪中考)如圖所示是利用起重機(jī)打撈水中物體的示意圖,吊臂前端由滑輪組組成,動滑輪總重300kg,繩重和摩擦不計?,F(xiàn)在用此起重機(jī)從水中把
12、質(zhì)量為2×103kg,體積為0.8m3的物體G勻速提起,滑輪組上鋼絲繩拉力F的功率為3kW(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)物體完全浸沒在水中時受到的浮力;
解:F?。?×103N
(2)物體離開水面前拉力F的大小;
解:F=5×103N
(3)物體離開水面前上升的速度;
解:v=0.2m/s
(4)物體離開水面前,滑輪組的機(jī)械效率多大。
解:η=80%
6.(9分)(2015太原中考)空氣污染已成為全世界城市居民生活中一個無法逃避的問題,治理污染,人人有責(zé),節(jié)能減排,從我做起。如圖是小明家購置的新型能源轎車。假期全家駕車從
13、太原到西安游玩,愛鉆研的小明不僅收集了如下表所示的相關(guān)數(shù)據(jù),并且還記錄了轎車在高速公路上勻速行駛90km所用時間為1h。求:
(1)轎車(空載)停放在水平地面時對地面的壓強(qiáng)(g取10N/kg);
解:轎車對水平地面的壓力F=G=mg=1050kg×10N/kg=1.05×104N,轎車對水平地面的壓強(qiáng)p===7×104Pa
(2)轎車在1h內(nèi)牽引力做功的功率。
轎車質(zhì)量(kg)
1050
車輪與地面接觸總面積(m2)
0.15
太原到西安距離(km)
600
行車15km耗天然氣量(m3)
1
勻速行駛時牽引力(N)
2000
解:牽引力做功的功率P==
14、==5×104W
7.(15分)(2014昭通昭陽一中模擬)在建設(shè)機(jī)場的過程中,挖掘機(jī)發(fā)揮了重要的作用。在工程施工中使用的某型號挖掘機(jī)如圖甲所示,它的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。挖掘機(jī)在運(yùn)送砂土過程中,以2.4m/s的平均速度將裝有1.8×104N砂土的鏟斗用4s從圖乙中最低點(diǎn)A移到最高點(diǎn)B,接著再用2s沿水平方向移動4m將砂土卸到汽車上。求:
項(xiàng)目
數(shù)值
整機(jī)質(zhì)量(kg)
9000
發(fā)動機(jī)最大功率(kW)
150
標(biāo)準(zhǔn)斗容(m3)
1.2
兩履帶與地面接觸的總面積(m2)
4.5
(1)鏟斗從A點(diǎn)移到B點(diǎn)經(jīng)過的路程。
解:鏟斗從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的速度為v=2.4m/
15、s,時間為t=4s,所以經(jīng)過的路程為s=vt=2.4m/s×4s=9.6m
(2)挖掘機(jī)靜止且不工作時(如圖甲所示)對水平地面的壓強(qiáng)。
解:挖掘機(jī)靜止且不工作時,對水平地面的壓力F=G=mg=9000kg×10N/kg=9×104N,接觸面積S=4.5m2,對地面的壓強(qiáng)p=F/S=9×104N/4.5m2=2×104Pa
(3)如果挖掘機(jī)在上述運(yùn)送砂土過程中的平均功率為60kW,此過程挖掘機(jī)的機(jī)械效率。
解:挖掘機(jī)在運(yùn)送砂土過程中,做的有用功W有用=Gh總=1.8×104N×8m=1.44×105J,送料過程中挖掘機(jī)做的總功W總=P送t總=6×104W×6s=3.6×105J,該過程的機(jī)械效率η=W有用/W總×100%=1.44×105J/(3.6×105J)×100%=40%。
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