(完整版)中考力學(xué)綜合計(jì)算題(一)(含解析)

1、中考力學(xué)綜合計(jì)算題(一)(含解析)典題欣賞:2m3.如圖所示，F(xiàn)=1.6x 104n 在沒(méi)有1. (2018?聊城)考古工作者在河底發(fā)現(xiàn)了古代的石像，經(jīng)潛水者測(cè)量它的體積約為在打撈石像的過(guò)程中，考古工作者用動(dòng)滑輪將石像勻速提升，需要豎直向上的拉力將石像提出水面前，若不計(jì)摩擦和滑輪重力，(p水=1.0x 103kg/m , g=10N/kg)求:(1) 石像受到的浮力。(2) 石像的重力。(3) 石像的密度。(4) 若將石像提升了 3m，石像受到水的壓強(qiáng)減少了多少？第4頁(yè)(共11頁(yè))【分析】(1)利用阿基米德原理 F浮=G排=卩液gV排求出石塊受到的浮力;(2) 若不計(jì)摩擦和滑輪重力，根據(jù)F丄(

2、G- F浮)可求石像的重力；2(3) 根據(jù)m=可求石像的質(zhì)量，利用密度公式求出石像的密度；£(4) 已知 h=3m，根據(jù) P=pgh可求石像減少的水的壓強(qiáng)。【解答】 解：(1)石像受到的浮力：F浮=G排=p液gV排=1 x 103kg/m 3x 10N/kg x 2m3=2x 104N;(2) 不計(jì)摩擦和滑輪重力，根據(jù)F= (G- F浮)可得石像的重力:2G=2F+F浮=2X 1.6 x 104N+2X 104N=5.2X 104N;(3) 石像的質(zhì)量：m=Gk2X10S=5.2x 103kg；lON/kg石像的密度：p=.=2.6 x 103kg/m3；(4) 石像減少的水的壓強(qiáng)

3、P= pg h=1 x 103 kg/m 3x 10N/kg x 3m=3 x 104 pa；(2) 石像的重力 5.2 X 104n；(3) 石像的密度是 2.6 X 103kg/m3 ；(4) 若將石像提升了 3m，石像受到水的壓強(qiáng)減少了3 X 104p&【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)重力公式、密度公式、阿基米德原理的靈活運(yùn)用，解本題的關(guān)鍵是物體完全浸入水中時(shí)排開(kāi)的水的體積等于物體的體積。2. (2017年日照)我市正在爭(zhēng)創(chuàng)全國(guó)文明城市，各單位都加大了創(chuàng)城”工作的力度。為了凈化市區(qū)空氣，環(huán)衛(wèi)工人每天清晨都駕駛灑水車(chē)對(duì)市區(qū)道路灑水(如圖)下表是某灑水車(chē)的相關(guān)數(shù)據(jù)。已知水的密度為1.0X 1

4、03kg/m3，汽油的燃燒值為 4.6 X 107j/kg, g取10N/kg 請(qǐng)根據(jù)題意回答下列問(wèn)題：空車(chē)質(zhì)量水罐容積裝滿水時(shí)車(chē)輪與地面的總接觸面積額定功率5t4m30.6m2120kW(1) 若該灑水車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)哪個(gè)沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？燃燒 0.5kg汽油能 產(chǎn)生多少熱量？(2) 該灑水車(chē)裝滿水時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少？(3) 若水罐內(nèi)有一漂浮的物體浸沒(méi)在水中的體積為1.0X 103m3,則該物體受到的浮力為多大？(4) 該灑水車(chē)在水平路面上以額定功率勻速行駛5 000m用時(shí)10min，試計(jì)算此過(guò)程汽車(chē)所受到的阻力大 小。【分析】(1)內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程有吸氣沖程、壓

5、縮沖程、做功沖程、排氣沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是做功沖程；根據(jù)Q=mq可求得燃燒0.5kg汽油能產(chǎn)生多少熱量；(2) 此時(shí)汽車(chē)對(duì)地面的壓力等于汽車(chē)和水的總重力，根據(jù)p丄即可求出汽車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)；呂(3) 已知浸沒(méi)在水中的體積，利用F浮= p gV菲可求得該物體受到的浮力；(4) 根據(jù)P±=Fv可求得灑水車(chē)在水平路面上牽引力，因?yàn)閯蛩傩旭?，所以受到的阻力大小等于牽引t t力?！窘獯稹拷猓?1) 汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括：吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程；做功沖程是高溫高壓的燃?xì)鈱?duì)活塞做功完成的，是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程。燃燒 0.5kg 汽油產(chǎn)生的熱量

6、：Q=m 汽油 q=0.5kg X 4.6 X 107j/kg=2.3 X 107j；(2)由 p可知，裝滿水的質(zhì)量：m=p V=1.0X 103kg/m3x 4m3=4x 103kg,汽車(chē)和水的總重：G =G車(chē) +G 水=(m 車(chē)+m 水)g= (5x 103kg+4 x 103kg)x 10N/kg=9 x 104N;該灑水車(chē)裝滿水時(shí)對(duì)地面的壓力：F=G總=9x 104n；該灑水車(chē)裝滿水時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng):1 r'=1.5X 105Pa;(3)該物體受到的浮力：F 浮=卩水 gV 排=1.0x 103kg/m3x 10N/kg x 1.0x 103m3=10N;(4)灑水車(chē)行駛 500

7、0m用時(shí)10min ,貝U行駛速度： 7=二=-*=二m/s , t 10X &0s S由P=!L=Fv可得牽引力：t tf=F=1.44X 104n。，:=1.44 x 104N,因?yàn)闉⑺?chē)勻速行駛，所以受到的阻力：答：(1)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；燃燒0.5kg汽油能產(chǎn)生2.3x 107j熱量；(2) 該灑水車(chē)裝滿水時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.5X 105Pa；(3) 則該物體受到的浮力為10N;(4) 此過(guò)程汽車(chē)所受到的阻力大小為1.44 x 104n。【點(diǎn)評(píng)】本題考查功、電能的計(jì)算和二力平衡條件的應(yīng)用，還涉及到汽油機(jī)四沖程中的能量轉(zhuǎn)化，能從汽 車(chē)說(shuō)明書(shū)得出相關(guān)信息是關(guān)鍵

8、。3. (2018?德州)我國(guó)首款大型水陸兩棲飛機(jī)餛龍”AG600如圖所示，該飛機(jī)蓄滿水后總質(zhì)量53.5t。為檢測(cè)飛機(jī)性能，先后進(jìn)行了模擬滅火和水面滑行測(cè)試。在滅火測(cè)試中：飛機(jī)盤(pán)懸在火場(chǎng)上方150m處，將所蓄水分次投下，每次投水 200kg，用時(shí)20s到達(dá)地面。在水面滑行測(cè)試中：飛機(jī)在水平面上以10m/s的速度沿直線勻速滑行了60s，若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終保持2.5X 106w. ( p水=1.0x 103kg/m 3 g=10N/kg)求(1) 飛機(jī)蓄滿水靜止在水面上時(shí)排開(kāi)水的體積；(2) 每次投下的水在下落過(guò)程中重力做功的平均功率；(3) 飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)所受的牽引

9、力。【分析】（1） AG600蓄滿水后靜止在某湖面上時(shí)，浮力等于其總重力，根據(jù)G=mg求出，然后根據(jù)F浮=卩水 gV排求解其排開(kāi)水的體積。（2） 利用 W=Gh計(jì)算每次投下的水在下落過(guò)程中重力做功，然后利用P上計(jì)算功率;|t|（3）利用P_=_=Fv計(jì)算飛機(jī)所受的牽引力。T t【解答】 解：（1）因?yàn)锳G600蓄滿水后靜止在水面上，所以飛機(jī)受到的浮力：F浮=G=mg=53.5X 103kgX 10N/kg=5.35 X 10處勻速下放物塊，直至浸沒(méi)于水中并繼續(xù)勻速下放（物塊未與水底接觸）。物塊下放過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)N,由p水gV排可得，排開(kāi)水的體積：V排=53.5m3；5. 35X1 吊lX1

10、03kg/in3X10N/kg（2）每次投下的水在下落過(guò)程中重力做功:W=Gh=m 水 gh=200kg X 10N/kg X 150m=3 X 105J,重力做功的平均功率：P. .=1.5X 10（6分）（2018?泰安）用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一實(shí)心物塊，物塊下表面與水面剛好接觸，如圖甲所示。從此W;t 20s（3）飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終保持2.5 X 10第4頁(yè)（共11頁(yè)）w,因?yàn)?pJ=_ - =Fv,|t t所以，飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)所受的牽引力：P總 2. 5冥 1 0sW= = =v10m/s5X 1O5N。答：（1）飛機(jī)蓄滿水靜止在水面上時(shí)排開(kāi)水的體積為53.5m3

11、;（2） 每次投下的水在下落過(guò)程中重力做功的平均功率為1.5 X 104w ；（3） 飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)所受的牽引力為2.5 X 105n?！军c(diǎn)評(píng)】此題考查功和功率的計(jì)算、阿基米德原理，綜合性較強(qiáng)，關(guān)鍵是相關(guān)公式的靈活運(yùn)用，同時(shí)要利 用好物體漂浮條件。示數(shù)F與物塊下表面浸入水的深度h的關(guān)系如圖乙。g取10N/kg，水的密度是1.0X 103kg/m3.求:(1) 物塊受到的重力；(2) 物塊完全浸沒(méi)在水中受到的浮力；(3) 物塊的密度。第7頁(yè)(共11頁(yè))【分析】(1)測(cè)力計(jì)可以直接測(cè)量物體的重力;(2)根據(jù)F=G- F得出所受浮力的大小;(3)根據(jù)阿基米德原理求出物體的體積；根據(jù)

12、密度公式求出密度?！窘獯稹?解：(1 )由圖可知，物體浸入水中時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為18N,故物體的重力為 G=18N;(2)物體全部浸入水中時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F=10N,則在水中受到的浮力為F浮=G- F=18N- 10N=8N,(3)由F浮=卩液gV排得，物體的體積為:物體的重力為G,質(zhì)量為=c_ 呂 GB浮|嗨|P則物體的密度為：p水8Nx 1.0 x 103kg/m 3=2.25 x 103kg/m3。答：(1)物塊受到的重力為 18N;(2) 物塊完全浸沒(méi)在水中受到的浮力為8N;(3) 物塊的密度為 2.25X 103kg/m3?！军c(diǎn)評(píng)】此題是探究影響浮力大小的因素實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生分析圖象和

13、數(shù)據(jù)的能力，注意分析問(wèn)題過(guò)程中控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)要熟練掌握密度公式及阿基米德原理公式，做到靈活應(yīng)用。5. ( 8分)(2018?威海)圖甲是海上打撈平臺(tái)裝置示意圖，使用電動(dòng)機(jī)和滑輪組將實(shí)心物體A從海底豎直向上始終以0.05m/s的速度勻速吊起，圖乙是物體A所受拉力F隨時(shí)間t變化的圖象(不計(jì)摩擦、水的阻力及繩重，p水=1.0X 103kg/m3. g=10N/kg)。請(qǐng)解答下列問(wèn)題：(1) 物體A的體積是多少？(2) 物體A完全浸沒(méi)在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為 是多少？80%,當(dāng)物體A完全離開(kāi)水面后，滑輪組的機(jī)械效率(3) 當(dāng)物體A完全離開(kāi)水面后，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為380V，通過(guò)的電流為5A，電

14、動(dòng)機(jī)線圈的電阻為多少?(不計(jì)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部摩擦)【分析】(1 )當(dāng)物體在水中時(shí)，排開(kāi)水的體積不變、受到水的浮力不變，拉力較小，拉力Fi=G-F?。划?dāng)物體露出水面時(shí)，拉力較大，拉力 F2=G;據(jù)此求物體受到的浮力，再利用阿基米德原理F浮=卩水V排g= p水Vg求物體的體積；(2 )不計(jì)摩擦、水的阻力及繩重，物體A完全浸沒(méi)在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率W有用13=Gh = £Gh+G輪 h (HG輪'據(jù)此求動(dòng)滑輪體重力；當(dāng)物體A完全離開(kāi)水面后，滑輪組的機(jī)械效率噲(G+G輪)，利用(3) 不計(jì)摩擦、繩重，當(dāng)物體A完全離開(kāi)水面后，電動(dòng)機(jī)施加的拉力求電動(dòng)機(jī)做的有用功率，利用P=UI求電流做功的功

15、率，電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率(額外功率)等于電流做功的功率減去電動(dòng)機(jī)做的有用功率，再利用P=2R求電動(dòng)機(jī)線圈的電阻。【解答】解：(1) 由題知，圖乙是物體 A所受拉力F隨時(shí)間t變化的圖象，當(dāng)物體浸沒(méi)在水中時(shí)，由于物體受到水的浮力，所以此時(shí)滑輪組對(duì)物體的拉力較小，由圖乙可知，此時(shí)滑輪組對(duì)物體的拉力：h=2X 104N,F2=G=3X 104N;當(dāng)物體完全露出水面后，拉力較大，由圖乙可知，此時(shí)滑輪組對(duì)物體的拉力：則物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力：Fs=G- Fi=3X 104N - 2 X 104N=1 X 104N ,由F浮=卩水V排g=p水Vg可得物體的體積：v=P=1m3；(2)不計(jì)摩擦、水的阻力及

16、繩重，物體A完全浸沒(méi)在水中時(shí)，滑輪組對(duì)物體的拉力F1做的功為有用功,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率:w有用1 W有卩山2X104Nr總=卩h+G輪h片+ G輪2X1屮冊(cè)G輪=80%,解得動(dòng)滑輪的重力： G輪=5000N;當(dāng)物體A完全離開(kāi)水面后，滑輪組的機(jī)械效率:Gh3X1 04NX 100% 85.7%;Gh+&輪h G+G輪 3X104N+5000N(3)由圖知n=2,不計(jì)摩擦、繩重，當(dāng)物體 A完全離開(kāi)水面后，電動(dòng)機(jī)施加的拉力:F- (G+G 輪)(3X 104N+5000N) =1.75X 104N,£_Fs_tt由可得，電動(dòng)機(jī)做的有用功率:P 有用=Fv繩=卩乂 2v 物=1.7

17、5X 104N X 2X 0.05m/s=1750W ,電流做功的功率:P=UI=380VX 5A=1900W,則電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率(額外功率)P 熱=卩-P 有用=1900W - 1750W=150W,由p熱=i2r可得電動(dòng)機(jī)線圈的電阻:1S0WR=(5A)2Qo答：(1)物體A的體積是1m3;(2) 當(dāng)物體A完全離開(kāi)水面后，滑輪組的機(jī)械效率是85.7%;(3) 電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為 6Q。A完全浸沒(méi)在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率【點(diǎn)評(píng)】 本題為力學(xué)和電學(xué)綜合計(jì)算題，注意：一是物體W有用1 SI兀h+G輪h卩1 + G輪，二是電動(dòng)機(jī)做功的額外功率即發(fā)熱功率，利用p=Fr計(jì)算。6. (2018?棗莊

18、)現(xiàn)有一個(gè)用超薄材料制成的圓柱形容器，它的下端封閉，上端開(kāi)口，底面積=200cm2,高度h=20cm，如圖甲所示；另有一個(gè)實(shí)心勻質(zhì)圓柱體，密度p =0.X 103kg/m3，底面積S=120cm2，高度與第7頁(yè)(共11頁(yè))容器高相同，如圖乙所示。(p水=1.0x 103kg/m3, g=10N/kg)。(1) 將圓柱體豎直放在圓柱形容器內(nèi)，求圓柱體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是多少？(2) 向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對(duì)容器底部的壓力剛好為零，求此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)和所注的水重各是多少？帕那ffl乙第14頁(yè)(共11頁(yè))【分析】(1)利用F=G=mgpgV求圓柱體對(duì)容器底部的壓力，再利用p求圓柱體對(duì)容器底部

19、的壓強(qiáng)；S(2)向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對(duì)容器底部的壓力剛好為零，圓柱體剛好處于漂浮狀態(tài)，F(xiàn)浮=6，利用F浮=p水gV 排= p水gSh水求水的深度，再利用 p= p gl求容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)；利用G水=m水g=p水gV水=卩水g (S- Si) h求所注水的重力【解答】解：(1) 圓柱體對(duì)容器底部的壓力：F=Ge=m 柱 g= p gV = p g®=0.8 x 103kg/m 3x 10N/kg x 120 x 10 4m2 x 20 x 10 2m=19.2N;圓柱體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)：F 丨 19 2N p= =1600Pa;SL 120X1(2) 向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體

20、對(duì)容器底部的壓力剛好為零，圓柱體剛好處于漂浮狀態(tài)，則:F 浮=G 柱=19.2N ,由F浮=卩水gV排=卩水gSih水得水的深度:h水=0.16m,此時(shí)水對(duì)容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng):p= p 水gh 水=1 x 103kg/m3x 10N/kg x 0.16m=1600Pa;所注水的體積：V水 = (S- S1) h 水=(200x 10-4m2- 120 x 10-4m2)x 0.16m=1.28 x 10-3m3,所注水的重力：G *=m 水g= p7KgV水=1 x 103kg/m 3x 10N/kg x 1.28 x 10 3m3=12.8N。答：(1)圓柱體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是1600Pa;

21、(2)向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對(duì)容器底部的壓力剛好為零，此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)和所注的水重 各是 1600Pa、12.8N?！军c(diǎn)評(píng)】 本題為力學(xué)綜合題，考查了重力公式、密度公式、壓強(qiáng)定義式、阿基米德原理、液體壓強(qiáng)公式、物體漂浮條件的應(yīng)用，由于計(jì)算數(shù)字比較復(fù)雜，要細(xì)心，易錯(cuò)題！7. (2017?威海)某實(shí)驗(yàn)小組在研究某種物質(zhì)的屬性時(shí)，日常需將物體浸沒(méi)在煤油中保存，將體積為1 X 103m3、重6N的該物體用細(xì)線系在底面積為250cm2的圓柱形容器的底部，物體浸沒(méi)在煤油中，如圖所示，(g=10N/kg, p 煤油=0.8 X 103kg/m3)(1) 細(xì)線受到的拉力是多大？(2) 若細(xì)線與物體脫

22、落，待物體靜止后煤油對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化了多少？【考點(diǎn)】80：阿基米德原理；8A：液體壓強(qiáng)計(jì)算公式的應(yīng)用；8S：物體的浮沉條件及其應(yīng)用.【分析】(1)物體浸沒(méi)水中，排開(kāi)水的體積等于物體的體積，禾U用阿基米德原理求受到的浮力，根據(jù)木塊 重加上繩子的拉力等于木塊受到的浮力求出木塊受到的拉力；(2)木塊漂浮時(shí)所受的浮力等于它自身的重力，可得浮力的大小，根據(jù)阿基米德原理求排開(kāi)水的體積， 可求排開(kāi)水的體積變化，知道容器底面積，可求水深的變化量，再利用液體壓強(qiáng)公式求容器底所受壓強(qiáng)改 變量.【解答】解：(1)由題知，物體浸沒(méi)煤油中，V=v排=1.0 X 103m3,受到的浮力：F 浮=卩煤油 gV 排=0.8

23、 X 103kg/m3x 10N/kg X 1.0 X 103m3=8N；因?yàn)镚+F拉=F浮,物體受到的拉力：F 拉=F 浮G=8N 6N=2N,(2)漂浮時(shí)，F(xiàn)浮=G=6,由F浮=p油gV排得：F享|胡|一V排'=-；=7.5X 10 4m3 V 排=1 X 103m3 7.5 X 104m3=2.5X 104m3,水深變化: h=二=0.01mS 250 X 1 O_4rr2 p= p 水 gA h=0.8 x 103kg/m 3x 1ON/kg x 0.01m=80Pa.答：(1)細(xì)線受到的拉力是 2N； ( 2)若細(xì)線與物體脫落，待物體靜止后煤油對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化了80pa .8. (2017?濱州)把一棱長(zhǎng)為10cm，質(zhì)量為8kg的正方體實(shí)心金屬塊，放入水平放置裝水的平底圓柱形容器中.如圖甲所示，金屬塊下沉后靜止在容器底部(金屬塊與容器底部并未緊密接觸)，水的密度是1.0x103kg/m 3, g 取 10N/kg .求:(1) 金屬塊的密度；(2) 金屬塊受到的浮力；(3) 金屬塊對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；(4) 若用圖乙所示的滑輪組， 把金屬塊在水中勻速提升 30cm (金屬塊未露出水面， 忽略水對(duì)物體的阻力),此過(guò)程滑輪組的機(jī)械效率為70%，那么繩子自由端的拉力F大小是多少？甲乙【考點(diǎn)】2A :密度的計(jì)算；80:阿基米德原理