培优班力学综合题二2017-9-25-普通用卷

培优班力学综合问题2017-9-251 .在装有空气的气球下面挂上金属块，放入水中的某个地方正好静止。 如图所示，轻轻向上移动金属块和气球的位置，就会出现金属块和气球()a .还能静止的b .向下移动的c .向上移动的d .上下摆动2 .甲、乙两辆汽车沿直线道路从何处同时向同一目标，甲车在前半时间以速度V1进行等速直线运动，在后半时间以速度V2进行等速直线运动(V1V2)。 乙车在前半行程以速度V1进行等速直线运动，在后半行程以速度V2进行等速直线运动(V1V2) .不能确定甲车先到b .乙车先到c .甲、乙同时到达d .3 .如图所示，物体浸入水中，工人以200N的张力f在10s以内以2m等速拉起重量为400N的物体，如果物体没有露出水面，滑轮的机械效率为80%，忽略绳索的重量和摩擦，g=10N/kg，以下表现正确()a .在物体暴露于水之前，工人等速举起重物时的拉力为40重量b .物体在水中受到的浮力为320N C .物体的体积为810-3m3d .物体露出水面后，该滑轮系将该物体的机械效率提高到80%以下4 .如图所示，斜面的长度l为10m，高度h为6m，现在f为360N的力沿着斜面将重物g为500N的物体从下端等速地提升到前端。 用f表示物体受到斜面摩擦力，求出(1)斜面机械效率(2)导出物体受到斜面摩擦力f的公式。如图5所示，斜面的长度为l，高度为h，物体的重量为g，用水平推力f将物体均匀地推向斜面的前端。 下面这样说是对的()a .斜面的效率=B .斜面的效率=c .斜面对物体的摩擦力为f=(FL-Gh)/Ld .力f作为物体的工作等于物体机械能的增加如图6所示，重量为750N、密度为5103kg/m3的金属块a沉入水中的斜面，在沿斜面向上的拉伸力f的作用下，物体块a以0.2m/s的速度沿斜面等速上升，斜面的倾斜角=30，此时斜面的效率为75%，如果没有水的阻力，则物体块a受到的摩擦力为7 .如图所示，甲与半径为r的光滑的半圆弧槽粗糙的水平面相连，从斜面的前端静止释放重量为g的物体，测量水平面上的滑行距离S1并停止。 图乙是粗糙半径r的半圆弧槽与甲相同粗糙的水平面相连，甲也将重量g的物体从乙滑槽的前端静止释放，测量水平面上的滑行距离S2并停止求出： (1)乙的重力对物体施加的作用(2)乙中物体在水平面上的摩擦力f是多少？(3)乙方中物体在粗弧槽运动期间，摩擦力对物体的作用n 8.2015年4月16日，中国第一辆十秒级闪光充电车在宁波正式脱机。 该电车采用超级电容器(像电池一样有正极和负极两极)作为电能储藏设备，该超级电容器安全、环保，可重复充放电100万次以上，寿命长达10年， 配合该车的充电站设置在各公共汽车站的充电桩在乘客上下车的约30s之间充满充电，使电车能够行驶通常的5km以上，在制动和下坡时，电车能够将动能的一部分再次转换成电能进行超容量充电。假设该电车的质量(包括满载、乘客)为m=10t，则通常的等速行驶时电车受到的平均阻力f为车重g的0.02倍，通常的等速行驶时的速度通过v=10m/s.(g=10n/kg )求出(1)该电车正常等速行驶时的电力p行(2)如果该电车每次充满电时持续通常行驶5km，则通常定速行驶时的效率行=90%，每次充满电时试着估算电车从充满电桩得到的能量e .(3)如果每次对该电车充满电都需要t=30s时间，则充电桩估算出电车充电时的输出p(4)按电费0.5元/kWh计算，每次充电需要多少电费和之间具有同样功能的燃料巴士的燃料费约为36L，燃料价格按5.5元/L计算，同样为5km，汽油费要多少钱？九十五年安徽考试题第二十一题如图所示，轻绳绕过固定滑轮，一端连接在粗糙的水平台上的滑块上，另一端吊着砂桶。 调整水桶内砂的质量，当水桶和砂的总质量m=0.2kg时，水桶和滑块进行等速直线运动，速度大小v=0.5m/s。 忽略皮带轮的摩擦，求出滚筒和滑块的等速运动时：(1)滑块受到的摩擦力的大小(2)砂桶和砂所承受的重力在2s以内的工作。10 .十六年安徽物理考试问题21家用轿车，重量为1.5104N，车辆以72km/h的速度以等速直线行驶0.5h，在消耗3kg汽油的期间，车辆受到的阻力是车辆重量的0.08倍。 已知汽油的卡路里是4.6107J/kg。 在这个过程中，要求如下(一)车辆通过的路程；(2)牵引力作业的电力(3)汽车发动机的效率答案和分析【回答】1.C2.A3.C4.100N5 .解： (1)电车重力： G=mg=10103kg10N/kg=1.0105N受阻： f=0.02G=0.021.0105N=2000N电车等速行驶时，牵引力F=f=2000N电车正常等速行驶时的电力： p行=Fv=2000N10m/s=2.0104W；(2)每当电车充满电时，通常持续行驶5km，电车工作： W=Fs=2103N5103m=1.0107J电车从充电桩得到的能量： E=1.11107J；(3)充电桩在电车充电时的输出： p输出=3.7105W(4)每次充电所需电费：1.0107kWh0.5元/kWh=1.39元电车通常为5km，耗油量： V=5km36L/100km=1.8L汽油费： 1.8L5.5元/L=9.9元a:(1)该电车正常等速行驶时的电力为2.0104W(2)如果该电车每次满充电都持续通常行驶5km，则通常的巡航行驶时的效率行=90%，估计每次满充电电车从满充电桩得到的能量为1.11107J(3)在每次对该电车充满电都需要t=30s时间的情况下，充电桩估算出电车充电时的输出为3.7105W(4)电费按0.5元/kWh计算，每次充电电费需1.39元之间具有同样功能的燃料客车燃料费约为36L，燃料价格按5.5元/L计算，行驶同样5km需9.9元。6 .空气阻力惯性机械能7 .解：(1)斜面的学习是w有=Gh=500N6m=3000J斜面的总功能是w总=FL=360N10m=3600J斜面机械效率为=100%83.3%；(2)追加工作有w额=W总-W根据W=Fs摩擦力f=F-。答案：(一)坡面机械效率为83.3%；(2)摩擦力f=F- .8 .解： (1)乙中重力对物体的作用： W=GR；(2)甲中的物体在水平面上克服摩擦的作用等于物体沿着光滑的半圆弧槽降低重力的作用因为GR=fS1，所以f=，即乙中物体在水平面上摩擦力f(3)根据问题可知gr=wfs2b中物体在粗弧槽运动期间，摩擦力对物体的作用： w=gr-fs2=a:(1)乙中重力对物体的作用是GR(2)乙方的物体在水平面上的摩擦力f为(3)乙方中物体在粗弧槽中运动期间，摩擦力对物体的作用是【分析】1 .解：气球和金属块在水中静止，受到的浮力等于气球和金属块的重力。 气球上升时，位置的压力变小，气球的体积变大，因此气球承受的浮力变大，浮力大于重力，因此金属块和气球浮起故选c本问题可以从液体压力得到气球的体积变化，从体积变化得到浮力的变化，从力与运动的关系得知物体的运动状况本问题必须考虑气球体积与压力的关系2 .解： a、b两地之间的距离视为1，甲从a地到达b地的时间为t1，乙从a地到达b地的时间为t2甲方从a地出发到达b地的时间t1=，乙方从a地出发到达b地的时间t2=，t1-t2=-=-0即t1t2甲车先到故选a将两地设为a、b，将a、b两地之间的距离设为1，将甲从a地到达b地为止的时间设为t1，将乙从a地到达b地为止的时间设为t2，分别表示t1和t2的式子，最后以差比较它们的大小即可.本小题主要探讨速度公式的应用和函数模型的选择与应用、增长率概念、比较法等基础知识，探讨数学建模能力，属于基础问题3 .解：a、由图可知，n=2，拉伸端移动距离： s=2h=22m=4m拉伸端移动速度： v=0.4m/s拉伸力的功率： P=Fv=200N0.4m/s=80W，a错误b、滑轮组机械效率：=80 %解：因为f浮子=80N，所以b错了由c、f浮子=水v列g得到的物体的体积：由于V=V列=810-3m3，因此c是正确d .物体出现在水面后，浮力消失相当于增加物体的重量，学习增加，不在意绳索的重量和摩擦，多馀的工作不变，学习和总工作的比例增大，该滑轮组将该物体的机械效率提高到80%以上，因此d是错误的。故选c(1)由图可知，使用滑轮组承担货物重量的绳索的股数n=2，拉伸端移动距离s=2h，时间以速度式求出拉伸端移动的速度，以P=Fv求出拉伸力(2)求出滑动轮系的机械效率=，求出浮力的大小(3)了解浮力，利用阿基米德原理的推导式f浮子=水v排g求出排水体积，物体浸渍，物体体积等于排水体积(4)增大滑轮系机械效率的方法：增大提升重量，减小摩擦，减小皮带轮重量本问题是力学综合问题，考察速度式、动力式、阿基米德原理、机械效率式的应用，注意在计算滑轮系的机械效率时，w是有用的=(G-F浮动) h，容易出错4 .解：(1)金属块质量： m=75kg金属块体积： V=1.510-2m3金属块受到浮力： f浮子=水gv=1.0103 kg/m30n/kg 1.510-2 m3=150 n；(2)坡面效率为75%时，坡面作业与坡面作业之比为75%不在斜面上工作： w为=Fh=(G-F浮子) h=(750N-150N)h=600Nh灯倾斜角为30，因此s=2h在斜坡上工作： w总=F拉s=F拉h斜面效率为75%，因此=100%=100%=75%解： f拉=400N；因为w总=W有w的金额使用斜面拉动物体时的额外功能： w额=W总=400N2h-600Nh=200Nh根据w值=fs=f2h，a受到的摩擦力f=100N答案是“100N”(1)首先根据重力公式求出金属块的质量，根据密度公式求出其体积为排水的体积，根据阿基米德原理求出受到的浮力(2)根据斜面的机械效率，不使用斜面的功与使用斜面的功之比为75%，根据W=Gh求出不使用斜面的功的斜面的倾斜角可以得到h与s的关系，利用斜面的效率式可以求出拉力f通过在w总和=W中存在w的金额，能够得到多馀的工作，通过w的金额=fs计算块a受到的摩擦力.正题考察了工作、浮力、机械效率和摩擦力的计算，关键在于公式和双力平衡条件的应用，从效率公式中区分张力的大小、学习和总工作是解决正题的关键5.(利用G=mg求出电车的重力，利用平均电阻和车重的关系求出电阻，根据双力平衡条件求出牵引力，知道速度，利用P=Fv计算该电车正常等速行驶时的电力p行(2)计算电车工作后，利用效率式求得必要的电能(3)知道充电能量和时间，可利用电力公式计算充电桩的输出功率(从W=Fs可以求出电车行驶1公里所需的学习，利用效率=90%，可以求出总消耗能力，然后可以求出该电车行驶1公里所需的费用“与此功能相同的燃料总线燃料效率为36L/100km”可以求出燃料总线每公里的燃料效率，燃料价格为5.5元/L可以求出燃料总线每公里的费用本问题考察了重力、功耗、能源利用效率的计算及双力平衡条件的应用，研究面广，公式及其变形的运用很重要，知道物体等速运动时的牵引力等于阻力。6 .解： (1)车头采用流线型设计，可减少列车运行时的空气阻力由于惯性，有轨电车在行驶中制动时需要向前移动一定程度，采用交流传动和微机控制制动技术，可以在平滑良好的轨道上行驶，有效地制动，大大减少惯性造成的危害(2)电车运行时的平均车速为v=54km/h=15m/sv=时，电车运行相邻两个车站的时间：t=40s；(3)有轨电车每次通过一站的电容器时输入的能量如下所示w=2.4 kwh (1- 10 % )=2.16 kwh=7.776106 j电池输入功率：P=2.592105W；(4)有轨电车主要将电能转化为机械能，有轨电车通过一站的机械能如下：w机械=Fs=8000N600m=4.8106J有轨电车的能量转换效率：=100%=100%61.7%a:(1)空气阻力惯性(2)电车运行相邻的两个车站的时间为40s(3)该电池的输入功率至少为2.592105W(4)机械有轨电车能量转化效率为61.7%(1)流线型车头