2018年中考物理總復(fù)習(xí)題型訓(xùn)練：力學(xué)計(jì)算

題型訓(xùn)練(七)力學(xué)計(jì)算類型1杠桿相關(guān)計(jì)算1如圖T7-1所示，質(zhì)量為80kg,邊長為20cm的正方體物塊A置于水平地面上，通過繩系于輕質(zhì)杠桿BOC的B端，杠桿可繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動，且BC=3B0。在C端用F=120N的力豎直向下拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡，且繩被拉直。求：(繩重忽略不計(jì)，g取10N/kg)繩對B端的拉力F拉。物體A對地面的壓強(qiáng)p。圖T7-1如圖T7-2所示，兩根粗細(xì)均勻，橫截面積相同但材料不同的金屬棒焊接在一起，AB共長16cm，用第一種金屬制成的部分A0=6cm,如果在兩根金屬棒焊接處0點(diǎn)支起它，恰好能在水平位置保持平衡。通過分析計(jì)算，判斷這兩根金屬棒的質(zhì)量是否相等。兩種金屬密度之比是多少？圖T7-2如圖T7-3所示是挖井時(shí)從井中提升沙土的杠桿示意圖。杠桿AB可以在豎直平面內(nèi)繞固定點(diǎn)0轉(zhuǎn)動，已知AO：OB=3：2,懸掛在A端的桶與沙土所受的重力為200N,懸掛在B端的配重所受的重力為80N。當(dāng)杠桿AB在水平位置平衡時(shí)，加在配重下面繩端的豎直向下的拉力F是多大？(不計(jì)桿重和繩重)如圖T7-4所示，用質(zhì)量分布均勻的剛性板AB做成杠桿，0為支點(diǎn)，0A=0B=2m,地面上一質(zhì)量為2kg、邊長為10cm的實(shí)心正方體鐵塊M用一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線系于0B的中點(diǎn)C處，此時(shí)AB恰好靜止于水平位置，且細(xì)線恰好被拉直，細(xì)線能承受的最大拉力為14N?，F(xiàn)將小滑塊P(小滑塊的大小不計(jì))放在0點(diǎn)的正上方的板上，對P施加F=2N的水平向左的推力，使P沿0A向左做勻速直線運(yùn)動,測得小滑塊P向左移動0.4m時(shí)，細(xì)線對C點(diǎn)的拉力為8N。(g取10N/kg)求：小滑塊P的質(zhì)量。小滑塊P向左移動過程中最多要克服摩擦力做多少功。圖T7-4類型2滑輪組相關(guān)計(jì)算【2017?咸寧】質(zhì)量為60kg的李師傅在裝修施工時(shí)，利用如圖T7-5所示的滑輪組來提升裝修材料。他用200N的拉力在20s內(nèi)將500N的材料提升了10m,不計(jì)繩重及摩擦。求：動滑輪的重力。他施加拉力的功率。他利用此滑輪組工作時(shí)的最大機(jī)械效率。(保留一位小數(shù)，g取10N/kg)圖T7－5【2017?棗莊】如圖T7-6所示，是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖，已知井深10m,物體重G=4x103N,汽車重G『3x104N,汽車勻速拉繩子時(shí)的拉力F=2x103N,汽車受到車的阻力為車重的0.05倍。請計(jì)算：若汽車運(yùn)動的速度為1.2m/s,則將物體由井底拉至井口，需要多長時(shí)間？滑輪組的機(jī)械效率是多少？(保留一位小數(shù))汽車的牽引力是多大？將物體由井底拉至井口,汽車的牽引力做的功是多少？

圖T7－6如圖T7-7所示，建筑工地上有一批建筑材料需要運(yùn)往高處，已知建筑材料的質(zhì)量m=80kg,卷揚(yáng)機(jī)向下拉繩子的力F=500N，建筑材料上升的速度是1m/s，不計(jì)繩重、滑輪與軸之間的摩擦，g取10N/kg。求：動滑輪所受的重力G動?；喗M的機(jī)械效率n。卷揚(yáng)機(jī)向下的拉力F的功率。圖T7-7類型3斜面相關(guān)計(jì)算1如圖T7—8所示，工人用平行于斜面向上的500N的推力將重800N的物體勻速推上高1.5m的車廂,所用的斜面長是3m。求：推力做的功。斜面的機(jī)械效率。斜面對物體的摩擦力。圖T7—82.【2017?河南】如圖T7—9所示，工人用沿斜面向上、大小為500N的推力，將重800N的貨物從A點(diǎn)勻速推至B點(diǎn)；再用100N的水平推力使其沿水平臺面勻速運(yùn)動5s,到達(dá)C點(diǎn)。已知AB長3m,BC長1.2m,距地面高1.5m。試問：利用斜面搬運(yùn)貨物主要是為了。貨物在水平臺面上運(yùn)動的速度為多少？水平推力做功的功率為多少？斜面的機(jī)械效率為多少？圖T7—93.建筑工人要向樓上運(yùn)送貨物，為了省力，他在一個(gè)斜面上安裝了一個(gè)滑輪組，做成如圖T7-10所示的機(jī)械裝置，斜面的傾角為30°且固定在水平面上。工人用400N的力拉繩子，重為500N的貨物沿斜面勻速向上運(yùn)動6m所用時(shí)間為20s,求：重物沿斜面勻速運(yùn)動的速度大小。工人提升重物做的有用功。該裝置的機(jī)械效率。圖T7-104.如圖T7-11，在盛水的水池側(cè)面有一段斜面AB,長4m,高0.5m,質(zhì)量為1.58kg的實(shí)心鐵塊在沿斜面向上的拉力作用下，以0.5m/s的速度勻速從底端運(yùn)動到斜面B點(diǎn)，若斜面的機(jī)械效率為75%，鐵塊的密度為7.9x103kg/m3,水的密度為1x103kg/m3,g取10N/kg，求：沿斜面方向的拉力F。拉力F的功率。鐵塊所受的阻力。圖T7-11類型4質(zhì)量、密度、壓強(qiáng)、浮力相關(guān)計(jì)算1【2017?揚(yáng)州】如圖T7—12，是某一款電動平衡車，兩車輪與地面的總接觸面積為40cm2。若地面受到的壓強(qiáng)為5x104Pa,則該平衡車對地面的壓力為多大？若該平衡車20s內(nèi)沿水平面勻速行駛100m，受到的阻力為90N，則此過程中克服阻力做功的功率為多大？圖T7—122.【2017?岳陽】今年5月13日，小明參加了市“環(huán)南湖健步行”活動，小明的質(zhì)量為50kg,雙腳與地面的總接觸面積為0.04m2，g取10N/kg。求：(1)小明所受的重力大小。(2)小明雙腳站立在水平地面時(shí)對地面的壓強(qiáng)。(3)小明的體積。(人的密度跟水的差不多，小明的密度取1.0x103kg/m3)3.【2017?蘭州】如圖T7-13所示，質(zhì)量為500g的薄壁容器放在水平地面上，容器底面積為80cm2,內(nèi)裝1.5L的水，已知g取10N/kg,P=1.0x103kg/m3，求：水容器對水平地面的壓強(qiáng)。水對容器底部的壓力。圖T7-13【2017?黃石】有一個(gè)用超薄超硬度材料制成的圓柱形容器，下端封閉上端開口，底面積S=250cm2,高度h=10cm,如圖T7-14甲所示；另有一個(gè)實(shí)心勻質(zhì)圓柱體物塊，密度p=0.8x103kg/m3，底面積S〔=150cm2，高度與容器高度相同，如圖乙所示。(已知水的密度p=1.0x103kg/m3，g取10N/kg)1水現(xiàn)將圓柱體物塊豎直放置在容器內(nèi)，則物塊對容器底部的壓強(qiáng)是多大？再向容器內(nèi)緩緩注入質(zhì)量為600g的水，圓柱體物塊不會傾斜，最后均處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么，圓柱體物塊受到的浮力是多大？在第(2)問敘述的情景中，水對容器底部的壓強(qiáng)是多大？圖T7－14類型5功、功率、機(jī)械效率的相關(guān)計(jì)算1.【2017?蘇州】小華和媽媽去超市購物，她們將17kg物品放在小推車中推行，小推車在某段時(shí)間內(nèi)速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖T7-15所示。已知小推車重130N,所受阻力是總重的0.15倍。(g取10N/kg)⑴在0?10s內(nèi)，水平推力(選填“大于”“小于”或“等于”)阻力，阻力大小為No10?20s內(nèi)水平推力做了多少功？10?20s內(nèi)水平推力的功率多大？圖T7-152.如圖T7-16，某款車車身質(zhì)量約2300kg，每個(gè)車輪與地面的接觸面積為0.05m2,g取10N/kg。求:體重為60kg的司機(jī)坐在車內(nèi)，車靜止時(shí)對水平地面的壓強(qiáng)。該汽車在2min內(nèi)勻速行駛了2400m,消耗的功率為40kW時(shí)，汽車受到的摩擦力。圖T7－163?小華用如圖T7-17所示的滑輪組拉動貨箱，已知貨箱的質(zhì)量為60kg，在F=50N的拉力作用下，貨箱以0.1m/s的速度做勻速直線運(yùn)動，地面對貨箱的滑動摩擦力f為貨箱重的0.2倍，g取10N/kg則:貨箱的重力是多少？拉力F的功率是多少？貨箱運(yùn)動了1min,克服摩擦力所做的功是多少？此滑輪組的機(jī)械效率是多少？圖T7-174.【2017?衡陽】如圖T7-18所示是某起吊裝置示意圖。在某次打撈過程中，使用該裝置將質(zhì)量為4.8x103kg的水中物體A在10s內(nèi)勻速豎直吊起1m高(物體A未露出水面)，電動機(jī)工作電壓為380V，工作電流為50A，電動機(jī)對鋼繩的拉力F1為1.9x104N，滑輪組的機(jī)械效率為50%，已知水的密度為1.0x103kg/m3，g取10N/kg。求：⑴電動機(jī)在10s內(nèi)消耗的電能。鋼繩拉力F1在10s內(nèi)做的功。物體A所受拉力F2的大小。物體A的密度。機(jī)機(jī)圖T7－1811參考答案參考答案類型1杠桿相關(guān)計(jì)算1．解：(1)由杠桿平衡條件有FXBO=FxOC,拉由BC=3BO，可得OC=2BO,BO則F=FBOc=120^B^O=24ONBO拉BO(2)物體A的重力：G=mg=80kgX10N/kg=800N,對靜止的物體A受力分析可知：物體A受到豎直向上的拉力和支持力、豎直向下的重力，由力的平衡條件可得：物體A受到的支持力F=G-F=800N-240N=560N,支持拉因物體A對地面的壓力和地面對物體A的支持力是一對相互作用力，所以，物體A對地面的壓力:F=F=560N,壓支持受力面積：S=20cmX20cm=400cm2=0.04m2，F(xiàn)560N則物體A對地面的壓強(qiáng)p=~S壓=004m2=1.4x104Pa。2.解：(1)設(shè)AO段金屬棒的重力為G],BO段金屬棒的重力為G2；因?yàn)锳O長6cm,AB共長16cm,所以BO長10cm,由于這兩根金屬棒粗細(xì)均勻，故它們的重心在幾何中心，則G]的力臂是3cm,G2的力臂是5cm,根據(jù)杠桿平衡條件可得：G1X3cm=G2X5cm①，則可知：G]>G2，即m1>m2o(2)由①可得：G]：G2=5：3,則金屬棒AO與金屬棒BO的質(zhì)量之比為m1:m2=5:3,由于這兩根金屬棒粗細(xì)均勻，所以它們的體積之比等于它們的長度之比，即v1:v2=ao3:5；所以它們的密度之比p:p2=m:Am?害=?3=晉。12V1V2m2V13393?解：根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2，得GAXAO=(GB+F)xOB,即200NXAO=(80N＋F)xOB，已知AO:OB=3:2,解得F=220N。4.解：(1)小滑塊P向左移動0.4m,杠桿在水平位置平衡，由杠桿的平衡條件可得：FClOC=Gplp,1l^x2m則小滑塊P的重力：Gp=￥CFc='07mX8N=20N,G20N由G=mg可得，小滑塊P的質(zhì)量：mp=gP=^N/k_=2kg。(2)因GP=20N>14N,所以，C點(diǎn)受到的最大拉力Fc大=14N,由杠桿的平衡條件可得：滑塊運(yùn)動的最大距離：

14N"X2mFClOC21大二—20nmm，因滑塊勻速直線運(yùn)動時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的摩擦力和F是一對平衡力，所以，鐵塊受到的摩擦力fmFm2N，則滑塊P向左移動過程中最多要克服摩擦力做的功W=f1=2NX0.7m=1.4J。大類型2滑輪組相關(guān)計(jì)算1.解：(1)由題圖可知，連接動滑輪繩子的股數(shù)n=3,G＋G不計(jì)繩重及摩擦，由F=—得，動滑輪的重力：G=nF-G=3x200N-500N=100N。n動繩子自由端移動的距離：s=nh=3x10m=30m，拉力做的功：W=Fs=200NX30m=6000J，拉力的功率：W6000拉力的功率：W6000JPt20s300W。李師傅的重力：Gmg60kgX10N/kg600N，人人能提供的最大拉力等于自身重力，即G=600N，人當(dāng)人施加最大拉力時(shí)，提升的物重最大，滑輪組的機(jī)械效率最高此時(shí)的最大物重：Gz=nF'—G=3x600N-100N=1700N，動則滑輪組的最大機(jī)械效率：WG'hG'1700Nn=W=Fnh=nF7=3X600n^94.4%°總2．解：(1)由題圖可知，滑輪組中由3段繩子承擔(dān)重物則物體上升的速度為：v1v=f=廳x1.2m/s=0.4m/s，物n3物體由井底拉至井口需要的時(shí)間：h10mt=r=0jms=25s。物(2)滑輪組的機(jī)械效率為：WGhGhG4x103N=——有=—==—=~667%。WFsFxnhnF3X2X103N總由題意可得，汽車受到的阻力為：f0.05G0.05X3X104N1500N，車汽車勻速直線運(yùn)動，受到平衡力作用，在水平方向上，汽車受到向右的牽引力、向左的拉力、向左

的阻力作用，由力的平衡條件可得牽引力：F=F+f=F+f=2xlO3N+1500N=3500N。牽拉汽車運(yùn)動的距離：s=nh=3x10m=30m,牽引力做功為：W=Fs=3500NX30m=1.05x105J。牽牽3．解：(1)建筑材料的重力：G=mg=80kgX10N/kg=800N,由題圖知，動滑輪由兩段繩子承擔(dān)物重，根據(jù)動滑輪受力關(guān)系可得F=n(G+G),n動G=nF—G=2x500N—800N=200N。動(2)滑輪組的機(jī)械效率：800N2X500N800N2X500N=80%。有==—WFsnF⑶卷揚(yáng)機(jī)繩端的速度，v=nv物=2x1m/s=2皿，卷揚(yáng)機(jī)向下的拉力F的功率：P=Fv=500NX2m/s=1000W。類型3斜面相關(guān)計(jì)算1．解：(1)推力做的功：W=Fs=500NX3m=1500J。總(2)克服物體重力做的有用功：W=Gh=800NX1.5m=1200J有總1200J=總1200J=BW=80%。(3)所做的額外功：W=W—W=1500J—1200J=300J，額總有因?yàn)閃=fs，額所以斜面對物體的摩擦力：W

fW

f=額=

s300J=100No22．解：(1)省力s1.2m速度v=JBC=_5~S=0-24m/s。WFs⑶功率=-^C=FBcV=WFs⑶功率=-^C=FBcV=100NX0.24m/s=24W。WGh800NX1.5m(4)斜面的機(jī)械效率n—w有—Fs物—500NX3m—80%。s6m解：(1)v—t—20"S=0.3m/s。斜面的傾角為30°，根據(jù)直角三角形特點(diǎn)，物體在斜面移動6m，上升的咼度h—2s—2^6m—3m,工人所做有用功：W—Gh—500NX3m—1500J。有由題圖可知，該滑輪組的n值為2,繩子自由端移動距離s，—ns—2x6m—12m,工人所做總功：W—Fs'—400NX12m—4800J,總裝置的機(jī)械效率：W1500Jn—W有—480J31.25%。總4.解：(1)實(shí)心鐵塊的體積：m1.58kgV——=2x10-4m3，鐵p7.9X103kg/m3鐵在水中受到的浮力F浮—p水V排g—p水V鐵g—1X103kg/m3X2X10-4m3X10N/kg—2N,實(shí)心鐵塊所受重力：G—mg—1.58kgX10N/kg—15.8N,余斗面咼：h—0.5m,拉力所做的有用功：W—(G-F)h—(15.8N-2N)x0.5m—6.9J,有浮由n—可得，拉力所做的總功:W6.9J有n75%—9.2J,由W,—Fs得拉力:總9.2J4m—2.3No⑵由題意，鐵塊移動的速度v—0.5m/s,拉力的功率：P—Fv—2.3NX0.5m/s—1.15W。(3)因?yàn)閃—W+W,總有額所以W—W-W—9.2J-6.9J—2.3J,額總有額外功是克服鐵塊所受阻力所做的功,

2.3J4m=0.575N。由2.3J4m=0.575N。Wf=額=s類型4質(zhì)量、密度、壓強(qiáng)、浮力相關(guān)計(jì)算1．解：(1)平衡車對地面的壓力F壓=pS=5xl04PaX40X10-4m2=200N。WFsfs90NX100m(2)平衡車勻速行駛，所受阻力等于牽引力，則其功率：卩=￥=平=學(xué)=亦=450W。2．解：(1)小明的重力：G=mg=50kgX10N/kg=500N。(2)小明雙腳站立在水平地面時(shí)對地面的壓強(qiáng)P=F=G=0^^=1.25x104Pa。⑶小明的體積V=m=i.0XWkgkg/m3=5x10-2m3。3.解：(1)水的體積：V=1.5L=1.5x10-3m3m根據(jù)p=m可得水的質(zhì)量：V=1.0x103kg/m3X1.5X10-3m3=1.5kg，水則容器對水平地面的壓力：F=G=(m＋m)g=(1.5kg＋0.5kg)x10N/kg=20N，容器對水平地面的壓強(qiáng)：F20Np=，='=2.5x103Pa。S80X10-4m2(2)水對容器底部的壓強(qiáng)：p'=pgh=1.0x103kg/m3X10N/kgX0.1m=1.0X103Pa,水則水對容器底部的壓力：F‘=p'S=1.0x103PaX80X10-4m2=8N。4.解：(1)物塊的體積V]=S]h=150cm2X10cm=1500cm3=1.5x10-3m3,物塊的質(zhì)量m=pV]=0.8x103kg/m3X1.5X10-3m3=1.2kg,物塊對容器底部的壓力F=G=mg=1.2kgX10N/kg=12N,F12N物塊對容器底部的壓強(qiáng)p=S=150X：；4m2=800Pa。(2)假設(shè)倒入水后水未溢出，物塊未漂浮，水的體積V水=號水=16盂=600cm3,水

V600cm3則向容器內(nèi)注入質(zhì)量為600g的水后水的深度h水=s^T=250cm2-150cm2=6cm=0.06m,物塊排開水的體積V=S〕h=150cm2X6cm=900cm3=9xl0-4m3,排1水圓柱體物塊受到的浮力F=pVg=1.0x103kg/m3X9X10-4m3X10N/kg=9NvG,浮水排假設(shè)成立,物塊不漂浮,受到的浮力為9N。(3)水對容器底部的壓強(qiáng)p=pgh=1.0x103kg/m3X10N/kgX0.06m=600Pa。水水類型5功、功率、機(jī)械效率的相關(guān)計(jì)算1．解：(1)大于45⑵由v—t圖像可知，在10?20s內(nèi)小推車做勻速運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，則水平推力F=f=45N,10?20s內(nèi)小推車運(yùn)動的距離：s=vt=0.8m/sX10s=8m，則10?20s內(nèi)水平推力做的功:W=Fs=45NX8m=360J。(3)10?20s內(nèi)水平推力的功