陕西省中考物理专题复习力学综合题

1、51力学综合题一、浮力及相关力学综合1. 如图所示，是小婷为防止家中停水而设计的贮水箱.当水箱中水深达到 1.2 m 时，浮1子 A 恰好堵住进水管，使其停止向箱内放水，此时浮子 A 有 体积露出水面(浮子 A 只能沿图 示位置的竖直方向移动).进水管口水的压强为 1.2×105 Pa，管口横截面积为 2.5 cm2，贮水箱底面积为 0.8 m2，浮子 A 重 10 N.(1)注水过程中，随着水位上升，水对水箱底部的压强逐渐 (选填“增大”或“减 小”).第 1 题图(2) 此时浮子 A 受到的浮力为多大？(3) 浮子 A 的密度是多少？【答案】(1)增大F解：(2)浮子 A 堵住进

2、水口时，根据公式 p 可得，S进水管口水对浮子 A 的压力 Fp S 1.2×105 Pa×2.5×104 m230 N水 进水口浮子 A 处于静止状态，所以浮子 A 受到的浮力 F FG30 N10 N40 N浮(3)根据阿基米德原理可知 F gV ，则浮 水 排F浮 40 N浮子 A 排开水的体积 V 4×103 m3排 水g 1×103 kg/m3×10 N/kg1 V排 4×103 m3浮子 A 有 体积露出水面，浮子 A 的体积 V 5×103 m35 1 45 5G 10 N浮子 A 的质量 m 1 k

3、gg 10 N/kgm 1 kg浮子 A 的密度 0.2×103 kg/m3V 5×103 m32. 图示为小唯同学利用圆柱形容器自制的浮力秤(右图是其原理图)，利用它可以方便的 测出放入杯内物体的质量.该装置(小筒)的质量为 200 g，底面积为 40 cm2，高度为 20 cm.1 / 8第 2 题图(1)当小筒静止时，它受到的浮力与重力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力. (2)当小筒竖直漂浮在水中时，求它受到的浮力大小与浸入水中的深度.(3)通过实验，小唯把“浮力秤”的读数均匀的刻在了小筒上，请简要回答：小唯是怎样 确定该“浮力秤”的零刻度线？该“浮力秤”所能测量

4、的最大质量是多少？【答案】(1)是【解析】由题中“静止”可知此时浮力秤处于平衡状态，它受到的浮力与重力是一对平 衡力.解：(2)由题可知，小筒是漂浮状态，则：F G m g200 g×10 N/kg0.2 kg×10 N/kg2 N浮 筒 筒由 F V g 可得：浮 水 排F浮 2 NV 2×10 排 水g 1×103 kg/m3×10 N/kg4 m3V排 2×104 m3 2×104 m3h 0.05 mS 40 cm2 40×104 m2(3)由题分析可知，当空的小筒竖直漂浮在水中时，此时小筒浸入水中的深度

5、0.05 m 处 即为该“浮力秤”的零刻度线位置，由题可知，当放入最大质量的物体时，浮力秤浸入水中 的深度为 h20 cm，且处于漂浮状态，则：G F V g 1×103 kg/m3×40×104 m2 总 浮 水 排×0.2 m×10 N/kg8 NG大 G总G筒 8 N2 N则 m 0.6 kg大 g g 10 N/kg3. 继“蛟龙号”后我国自主设计的“深海勇士号”(如图所示)，2017 年 10 月 3 日完成 最大深度 4 500 米下潜后，胜利返航海南三亚港.第 3 题图(1) 当“蛟龙号”从 3 000 m 深处下潜至 4 000

6、 m 过程中，载人潜水器受到的浮力 将 ，压强将 (均选填“变大”“变小”或“不变”).(2)当它下潜至 4 000 m 深度处时，受到海水的压强是多大？(取 1.0×103 kg/m3海水若它上面有一个 20 cm2 的探测窗口，在 4 000 m 深度处窗口所受海水的压力是多少？)(3)若“深海勇士号”的质量为 22 t，请你计算它体积的大小.【答案】(1)不变 变大解：(2)当它下潜至 4 000 m 深度处受到海水的压强 p gh1.0×103 kg/m3×10 N/kg海水×4 000 m4×107 PaF由 p 得探测窗口所受海水的

7、压力 FpS4×107 Pa×20×104 m28×104 S(3)“深海勇士号”所受的重力为 Gmg22×103 kg×10 N/kg2.2×105 N 因为悬浮时排开海水的体积就是物体的体积，所以其在海水中悬浮时， GF gV浮 海水 排所以它的体积为2 / 8NF浮 2.2×105 NV V 22 m3物 排 海水g 1.0×103 kg/m3×10 N/kg4. 2017 年 8 月 28 日，中国最先进的科考船“向阳红 01”号从青岛起航，开始执行首次 环球海洋综合科学考察.“向阳红

8、01”号满载时吃水深度 5.6 m，排水量 4 980 t，船上载有 CTD 作业操控系统可探测 104 m 的深度，能够满足全球海洋环境和资源科学调查需要(海水的 密度取为 1.0×103 kg/m3).求：(1) 科孝船从长江使往马里亚纳海沟海域进行科学考察，在此过程中科考船受到的浮力将 _(选填“增大”“减少”或“不变”).(2) “向阳红 01”号满载时受到的浮力是多少？满载时船底受到海水的压强是多少？ (3)“向阳红 01”号科考船以 18 km/h 的速度匀速航行 5 小时，若巡航时海水所受的阻力为 1.0×106N，则这一过程中船的推进力所做的功为多少？【答案

9、】(1)不变解：(2)船的满载排水量为：m 4 980 t4.98×106 kg排“向阳红 01”号满载时受到的浮力为 F G m g 4.98×106 kg×10 N/kg浮 排 排4.98×107 N满载时船底受到海水的压强为：pgh1.0×103 s(3)由 v 得“向阳红 01”号巡航的路程：tsvt18 km/h×5 h90 km由于匀速航行，则科考船受到的推进力为：NFf1.0×106则推进力所做的功：JWFs1.0×106 N×9×104 m9×1010kg/m3

10、5;10 N/kg×5.6 m5.6×104Pa二、以简单(匀速)运动为背景5. 城市的整洁卫生离不开清洁工人的辛勤劳动，清洁工人运送垃圾时会用到如图所示的 垃圾车，它的部分参数如下表所示(取 g10 N/kg).第 5 题图(1)当垃圾车驶过时，我们会闻到刺鼻的味道，这是因为 . (2)在满载时垃圾车对水平路面的压强是多少？(3)该垃圾车满载时，在平直的公路上以最高车速匀速行驶 1 km，受到的摩擦阻力为车 重的 0.1 倍，求发动机牵引力做功的功率是多少？型号空车质量(t) 额定载重(t) 百公里耗油(L) 最高车速(km/h)车轮与地面的总接触面积(m2)3 / 8&

11、#215;××7814720.1S 0.1 m2t 50 sS 2×0.005 m2【答案】(1)分子在永不停息地做无规则运动解：(2)垃圾车满载时对路面的压力：FGmg(7 000 kg8 000 kg)×10 N/kg1.5×105NF 1.5×105 N对路面的压强：p 1.5×106Pa(3)垃圾车匀速行驶，受力平衡，牵引力等于阻力F f0.1G0.1×1.5×105 N1.5×104 N牵牵引力做的功：WF s1.5×104 N×103 m1.5×107

12、J牵s 1 km 1 000 m所用时间：t 50 sv 72 km/h 20 m/sW 1.5×107 J发动机牵引力做功的功率：P 3×105W6. “低碳环保，节能减排”，在免受交通拥堵的同时还能锻炼身体等优点使共享单车成 为名副其实的第三大公共出行方式.如图 19 所示摩拜 New Lite 是目前市场上最轻的主流共享 单车，整车仅重 15 kg，质量为 55 kg 的小明某次外出匀速骑车的路程为 1 500 m，用时 5 min， 求：(1) 共享单车的轮船上刻有许多花纹是多为 .(2) 小明骑车的速度是多少；若每个轮胎与水平地面的接触面积为 0.005 m2，小

13、明骑车 时对水平地面的压强是多少？(3) 若共享单车匀速行驶中所受阻力为人和车总重的 0.1 倍，则小明骑车的功率是多少？ 【答案】(1)增大摩擦s 1 500 m解：(2)小明骑车的速度 v 5 m/st 5×60 s小明骑车时对水平地面的压力FG (m m )g(55 kg15 kg)×10 N/kg700 N总 人 车F 700 N小明骑车时对水平地面的压强 p 7×104Pa(3)小明骑共享单车匀速行驶时受到的牵引力 Ff0.1G 0.1×700 N70 N总则小明骑车的功率 PFv70 N×5 m/s350 W7. 12 月 9 日，

14、在捷克比尔森举行的 2018 平昌冬奥会冰壶项目落选赛的晋级赛中，中国 女队以 11 比 4 战胜意大利女队，获得平昌冬奥会参赛资格.(1) 冰壶被推出后仍向前滑行是因为冰壶具有 .(2) 若 5 s 内冰壶向前滑行了 2 m，此过程中冰壶运动的平均速度为多少？(3) 若所用冰壶的质量为 19 kg，底面积为 0.04 m2，则冰壶静止在冰面上时对冰面的压 强为多少？【答案】(1)惯性s 2 m解：(2)冰壶运动的平均速度：v 0.4 m/st 5 s(3)冰壶静止在冰面上时，对冰面的压力：FGmg19 kg×10 N/kg190 NF 190 N对冰面的压强：p 4 750 PaS

15、 0.04 m28. 被称为“世界最快的水陆两栖车”的“美洲豹”已经在海外正式上市，如图所示.“美 洲豹”的铬钼钢底盘可滑进一个纤维玻璃外壳 .纤维玻璃外壳内装有密闭的聚苯乙烯泡沫塑 料，为汽车提供浮力.它的相关数据如下.(g 取 10 N/kg)4 / 8S 0.1 m2牵车身质量(kg) 车身长度(m) 最多可乘坐人数 水上最高速度(km/h) 陆上最高速度(km/h)1 0501.5472130第 8 题图(1) “美洲豹”快速行驶时，车上的人相对于岸边的房屋是 (选填“运动”或“静 止”)的.(2) “美洲豹”在陆地上以最高速度行驶 0.5 h，通过的路程是多千米？“美洲豹”空载 停在

16、平直公路上时，轮胎与地面的总接触面积大约为 0.1 m2，此时对地面的压强约多少？(3) “美洲豹”以最高速度在水上行驶时，受到的阻力约是车身重力的 0.3 倍，此时发动 机的功率约多少？【答案】(1)运动s解：(2)由 v 得，路程tsvt130 km/h×0.5 h65 km“美洲豹”对地面的压力：FGmg1 050 kg×10 N/kg1.05×104 对地面的压强：NF 1.05×104 Np 1.05×105Pa(3)由题可求出 F 0.3G0.3×1.05×104阻N3 150 N因为“美洲豹”做匀速运动，由二力

17、平衡条件知：F F 3 150 N，v72 km/h20 m/s牵 阻W F牵s发动机的功率为：P F v3 150 N×20 m/s6.3×104t tW三、以简单机械为背景9. 如图所示，起重机将地面上的一箱设备沿竖直方向匀速吊到施工台上，设备重 4 000 N，施工台距离地面的高度为 3 m(g 取 10 N/kg).(1) 起重机臂是一个 杠杆.(2) 起重机的质量为 8 t，工作时，用支架将汽车的轮胎支离开地面.如果地面能承受的 最大压强是 7×104 Pa，则支架与地面接触的总面积是多少？(3) 若动滑轮上每段钢绳的拉力是 2 500 N，起重机做的额

18、外功和机械效率是多少？5 / 8W总 1.5×104 J第 9 题图【答案】(1)费力解：(2)起重机的重力 G m g8×103 kg×10 N/kg8×104 N1 1设备重：G 4 000 N2起重机对地面的压力：FG G 8×104 N4 000 N8.4×104 N1 2F根据压强公式 p 可得，支架与地面的接触面积SF 8.4×104 NS 1.2 m2p 7×104 Pa(3)绳子自由端移动的距离：s2h2×3 m6 m有用功：W Gh4 000 N×3 m1.2×104

19、 J有总功：W Fs2 500 N×6 m1.5×104 J总额外功：W W W 1.5×104 J1.2×104 J3 000 J额 总 有起重机的机械效率：W有 1.2×104 J ×100% ×100%80%10. 海港现有一批钢材重 27 t，先将它以 0.2 m/s 的速度匀速吊起 5 m 高，如图为吊车 滑轮组示意图，其中克服钢绳重力和摩擦力做功为 1.4×105 J，此时滑轮组的机械效率为 90%(g10 N/kg).求此过程中：第 10 题图(1) 若增大吊车所拉重物的质量，则此吊车的机械效率将 (

20、 选填“增大”“不 变”或“减小”).(2) 钢绳拉力是多少？拉力功率是多少？(3) 吊车上动滑轮的重力是多少？【答案】(1)增大解：(2)钢绳拉力做的有用功 W Gh2.7×104 kg×10 N/kg×5 m1.35×106有钢绳拉力做的总功6 / 8Js 5 m×3h 5 mW有 1.35×106 JW 1.5×106 J总 90%W总 1.5×106 J则钢绳的拉力 F 1.0×105N绳端的速度 v3v 3×0.2 m/s0.6 m/s物W Fs根据公式 P Fv 可得t t拉力的功率

21、为 PFv1.0×105 N×0.6 m/s6×104 W(3)对动滑轮做的功 W W W W 1.5×106 J1.35×10动 总 有 额1.0×104 J6 J1.4×105 JW动 1.0×104 J则动滑轮重 G 2×103 动N11. 如图所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是 400 kg 的物体沿斜面由底端匀速地拉 到顶端，人所用的拉力 F 始终与斜面平行，斜面长是 10 m，斜面高为 5 m，整个过程耗时 40 s，g 取 10 N/kg.第 11 题图(1) 物体从斜面底端到达斜面顶端的

22、平均速度是多少？(2) 人对物体做的有用功的功率是多少？(3) 若斜面的机械效率为 80%，则斜面对物体施加的摩擦力为多少？(4) 若要提高该斜面的机械效率，可采取的措施 (写出一 条即可).【答案】解：(1)物体从斜面底端到达斜面顶端的平均速度s 10 mv 0.25 m/st 40 s(2)物体的重力：Gmg400 kg×10 N/kg4 000 N有用功：W Gh4 000 N×5 m20 000 J有W有 20 000 J有用功的功率：P 500 Wt 40 sW有 W有 20 000 J(3)根据 ×100%得，W 25 000 JW总 总 80%则 W W W 25 000 J20 000 J5 000 J额 总 有W额 5 000 J由 W fs 可得， f 500 N额 s 10 m(4)增大斜面的倾斜角或减小斜面的粗糙程度【解析】斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的坡度有关，斜面越