中考力學綜合習題(帶答案)

中考力學綜合習題(帶答案)初中物理力學綜合帶答案2018/7/221.一位建筑工人要把建筑材料運送到樓上，他使用了如圖9所示的裝置進行升降，已知吊籃的質(zhì)量為m1，建筑材料的質(zhì)量為m2,人對繩的拉力為F，吊籃在拉力作用下勻速上升了h，那么有用功和滑輪組的機械效率分別為（A）A.m2gh×100％B．m2gh×100％C．(m1+m2)gh×100％D．(m1+m2gh×100％2.某單位設(shè)計的一種供牲畜飲水的裝置如圖所示.圓柱形水箱內(nèi)裝有600kg的水，水位高度維持h＝60cm不變，水箱底面積為1m2，水箱底部出水口的橫截面積為20cm2.底蓋A、細桿B和浮球C的總質(zhì)量為1kg，浮球C的體積為2dm3.底蓋A平時頂住水箱底部出水口，一旦飲水槽的水位下降，底蓋A就會下落，水立即通過出水口流入飲水槽.實現(xiàn)自動補水.(1)水箱中的水對底蓋A產(chǎn)生的壓強是多少？(2)浮球C受到的最大浮力是多少？(g取10N/kg)(3)試通過計算說明，給出的數(shù)據(jù)能否達到設(shè)計要求？如果不能，請通過計算提供改進的方法若要符合設(shè)計要求，則水對底蓋A的壓力為F1′＝F浮－G＝20N－10N＝10N因為F1′＝p′S＝ρgh′S，所以水箱中的水位高度為h′＝eq\f(F1′,ρ水gS)＝eq\f(10N,1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10－4m2)＝0.5m＝50cm水箱內(nèi)水位的高度應(yīng)維持50cm不變.3.將一重為1.5N、底面積為20cm2的溢水杯放在水平桌面上，向杯內(nèi)裝入重2.5N的水，水面恰好到達溢水口，將一物塊輕輕放入杯內(nèi)，靜止時如圖所示，在此過程中溢出40cm3的水.求：(g取10N/kg)(1)物塊未放入之前溢水杯對桌面的壓強是多大？第3題圖(2)物塊受到的浮力及物塊的重力各是多少？(3)當用一細鐵絲將物塊完全壓入水中時，又排出10cm3的水，物塊的體積是多大？物塊的密度是多少？【答案】解：(1)未放入物塊前溢水杯對桌面的壓力F＝G杯＋G水＝1.5N＋2.5N＝4N受力面積S＝20cm2＝2×10－3m2，溢水杯對桌面的壓強p＝eq\f(F,S)＝eq\f(4N,2×10－3m2)＝2×103Pa(2)物塊受到的浮力F?。紾排＝m水g＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×4×10－5m3×10N/kg＝0.4N由于物塊靜止時處于漂浮狀態(tài)，所以物塊的重力G＝F?。?.4N(3)物塊的體積V物＝V排＋ΔV排＝40cm3＋10cm3＝50cm3＝5×10－5m3物塊的質(zhì)量m物＝eq\f(G,g)＝eq\f(0.4N,10N/kg)＝0.04kg物塊的密度ρ物＝eq\f(m物,V物)＝eq\f(0.04kg,5×10－5m3)＝0.8×103kg/m34.如圖甲所示為服役于中國海軍的導彈護衛(wèi)艦.該艦滿載時排水量是4053t，吃水深度5m，最大航速50km/h.如圖乙所示是護衛(wèi)艦從啟動到正常行駛的v－t圖像，該艦輸出功率恒為25600kW.(g取10N/kg，ρ海水＝1.02g/cm3)(1)在0～0.2h內(nèi)，護衛(wèi)艦的動力阻力(選填“大于”“等于”或“小于”).(2)護衛(wèi)艦滿載時船底受到的壓強和壓力各是多少？(3)護衛(wèi)艦勻速向前航行時，水對護衛(wèi)艦的阻力是多少？(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))第4題圖【答案】(1)大于【解析】由圖像乙可知在0～0.2h內(nèi)護衛(wèi)艦的速度不斷增大，是加速運動的，所以它的動力大于阻力.解：(2)護衛(wèi)艦滿載時底部受到的壓強是：p＝ρ海水gh＝1.02×103kg/m3×10N/kg×5m＝5.1×104Pa護衛(wèi)艦滿載時受到的浮力是：F?。紾排＝m排g＝4053×103kg×10N/kg＝4.053×107N護衛(wèi)艦滿載時船底受到的壓力是：F壓＝F?。?.053×107N(3)由P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fs,t)＝Fv可得，護衛(wèi)艦的動力是：F＝eq\f(P,v)＝eq\f(2.56×107W,50×\f(1,3.6)m/s)≈1.84×106N5.如圖所示，是小婷為防止家中停水而設(shè)計的貯水箱.當水箱中水深達到1.2m時，浮子A恰好堵住進水管，使其停止向箱內(nèi)放水，此時浮子A有eq\f(1,5)體積露出水面(浮子A只能沿圖示位置的豎直方向移動).進水管口水的壓強為1.2×105Pa，管口橫截面積為2.5cm2，貯水箱底面積為0.8m2，浮子A重10N.(g取10N/kg)求：第5題圖(1)注水過程中，隨著水位上升，水對水箱底部的壓強Ｗ.(2)此時浮子A受到的浮力為多大？(3)浮子A的密度是多少？【答案】(1)增大【解析】(2)隨著水位上升，水對水箱底部的壓強逐漸增大.解：浮子A堵住進水口時，根據(jù)公式p＝eq\f(F,S)可得，進水管口水對浮子A的壓力F＝p水S進水口＝1.2×105Pa×2.5×10－4m2＝30N浮子A處于靜止狀態(tài)，所以浮子A受到的浮力F?。紽＋G＝30N＋10N＝40N(3)根據(jù)阿基米德原理可知F?。溅阉甮V排，則浮子A排開水的體積V排＝eq\f(F浮,ρ水g)＝eq\f(40N,1×103kg/m3×10N/kg)＝4×10－3m3浮子A有eq\f(1,5)體積露出水面，浮子A的體積V＝eq\f(V排,1－\f(1,5))＝eq\f(4×10－3m3,\f(4,5))＝5×10－3m3浮子A的質(zhì)量m＝eq\f(G,g)＝eq\f(10N,10N/kg)＝1kg浮子A的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(1kg,5×10－3m3)＝0.2×103kg/m36.2017年4月11日上午，“雪龍?zhí)枴睒O地考察船按計劃完成中國第33次南極考察保障工作，順利?？课挥谏虾５臉O地考察國內(nèi)基地碼頭，為其第20次征戰(zhàn)南極畫上了圓滿的句號.如圖所示，“雪龍?zhí)枴笨傞L167.0m，滿載吃水深度為(1)“雪龍?zhí)枴睗M載時船底受到海水的壓強是多少？(海水密度為1.03×103kg/m3)第6題圖(2)滿載的“雪龍?zhí)枴笔艿降母×κ嵌嗌伲?3)已知“雪龍?zhí)枴痹?m厚冰層海域破冰航速為1m/s，前行時所受的阻力為1.5×107N，則“雪龍?zhí)枴痹?m厚冰層海域破冰前行10min，克服阻力所做的功是多少？【答案】解：(1)船底受到的壓強p＝ρgh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×9m＝9.27×104Pa(2)滿載排水量m排＝21000t＝2.1×107kg滿載時“雪龍?zhí)枴彼艿降母×镕?。紾排＝m排g＝2.1×107kg×10N/kg＝2.1×108N(3)船前行的路程s＝vt＝1m/s×10×60s＝600m克服阻力所做的功W＝fs＝1.5×107N×600m＝9×109J7.如圖甲所示是利用電動機和滑輪組(圖中未畫出)將實心圓柱體A從水庫底勻速豎直起吊的裝置示意圖.鋼纜繩對A的拉力F1隨時間t變化的圖像如圖乙所示，不計鋼纜繩重、鋼纜繩與滑輪間的摩擦及水的阻力，g取10N/kg.求：(1)長方體A未露出水面時受到的浮力.(2)長方體A的體積.(3)長方體A完全離開水面后，電動機對繩的拉力F為8×103N，滑輪組的機械效率為75%，則動滑輪的重力為多少？第7題圖【答案】解：(1)由題圖乙可知：長方體A所受重力GA＝2.4×104N，未露出水面時F1＝1.4×104N未露出水面時長方體A所受浮力F浮＝GA－F1＝2.4×104N－1.4×104N＝1.0×104N(2)由阿基米德原理可知，長方體A的體積為VA＝eq\f(F浮,ρ水g)＝eq\f(1.0×104N,1.0×103kg/m3×10N/kg)＝1m3(3)長方體A離開水面后η＝eq\f(GA,nF)×100%＝eq\f(2.4×104N,n×8×103N)×100%＝75%故承擔動滑輪的繩子段數(shù)為n＝4動滑輪重為G動＝4F－GA＝4×8×103N－2.4×104N＝8×103N8如圖所示為某健身場所拉力器的示意圖.配重塊邊長為1dm，重20kg，用250N的拉力向下拉動拉桿，使配重塊在2s內(nèi)勻速升高40cm.不計拉桿和繩的重力，g取10N/kg.求：第8題圖(1)配重上升的過程中將能轉(zhuǎn)化為能.(2)所拉配重塊靜止時對平臺的壓強是多少？拉力做功的功率是多少？(3)此過程中拉力器所做的額外功與總功之比是多少？【答案】(1)動重力勢解：(2)配重塊重力：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N配重塊與平臺的接觸面積為：S＝a2＝(0.1m)2＝0.01m2配重塊靜止時對平臺的壓強：p＝eq\f(F壓,S)＝eq\f(G,S)＝eq\f(200N,0.01m2)＝2×104Pa因為滑輪為定滑輪，所以拉桿移動的距離等于配重塊上升的距離，拉力做的功為總功：W總＝Fs＝250N×0.4m＝100J拉力做功的功率：P＝eq\f(W總,t)＝eq\f(100J,2s)＝50W(3)有用功為配重塊上升所做的功：W有＝Gs＝200N×0.4m＝80J拉力器所做的額外功：W額＝W總－W有＝100J－80J＝20J額外功與總功之比：eq\f(W額,W總)＝eq\f(20J,100J)＝eq\f(1,5)9.如圖所示，起重機將地面上的一箱設(shè)備沿豎直方向勻速吊到施工臺上，設(shè)備重4000N，施工臺距離地面的高度為3m(g取10N/kg).(1)起重機臂是一個杠桿.(2)起重機的質(zhì)量為8t，工作時，用支架將汽車的輪胎支離開地面.如果地面能承受的最大壓強是7×104Pa，則支架與地面接觸的總面積是多少？第9題圖(3)若動滑輪上每段鋼繩的拉力是2500N，起重機做的額外功和機械效率是多少？【答案】(1)費力解：(2)起重機的重力G1＝m1g＝8×103kg×10N/kg＝8×104N設(shè)備重：G2＝4000N起重機對地面的壓力：F＝G1＋G2＝8×104N＋4000N＝8.4×104N根據(jù)壓強公式p＝eq\f(F,S)可得，支架與地面的接觸面積S＝eq\f(F,p)＝eq\f(8.4×104N,7×104Pa)＝1.2m2(3)繩子自由端移動的距離：s＝2h＝2×3m＝6m有用功：W有＝Gh＝4000N×3m＝1.2×104J總功：W總＝Fs＝2500N×6m＝1.5×104J額外功：W額＝W總－W有＝1.5×104J－1.2×104J＝3000J起重機的機械效率：η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(1.2×104J,1.5×104J)×100%＝80%10.如圖所示的裝置中，A物體重100N，B物體重10N，在B物體的作用下，A物體在水平面上做勻速直線運動，不計滑輪重、繩重及摩擦.求：(1)將A物體換成重為80N的C物體，C將做(選填“加速”“減速”或“勻速”)運動.第10題圖(2)A物體受到的摩擦力是多少？(3)如果在A物體上加一個水平向左的拉力，使B物體以0.5m/s的速度勻速上升4s，拉力做的功是多少？【答案】(1)加速【解析】物體的重力減小，壓力減小，摩擦力減小，做加速運動.解：(2)A物體在水平面上做勻速直線運動，因此A物體受力平衡，即f＝F1面與A連接的滑輪是動滑輪，與B連接的定滑輪，則F1＝2GB＝2×10N＝20N(3)B物體以0.5m/s的速度勻速上升4s，物體移動的距離s＝vt＝0.5m/s×4s＝2m對A物體受力分析如下，由圖可知F2＝f＋F1＝2F1＝2×20N＝40NA物體移動的距離sA＝eq\f(1,2)s＝eq\f(1,2)×2m＝1m拉力做的功W＝F2sA＝40N×1m＝40J11.如圖所示是小剛設(shè)計的一個通過簡單機械自動拉開開關(guān)的裝置示意圖。該裝置主要