专题六 力学计算题

1、力学计算1、密度公式：、密度公式：2、速度公式：、速度公式：3、重力公式：、重力公式：4、杠杆的平衡条件：、杠杆的平衡条件：5、滑轮组的省力（距离）：、滑轮组的省力（距离）：Vm（两套单位）（两套单位）tSV （两套单位）（两套单位）mgG 2211LFLF（注意：力臂的单位统一）（注意：力臂的单位统一）动物G(1GnFnhS如果不考虑动如果不考虑动滑轮重力呢？滑轮重力呢？一、力学公式一、力学公式8、浮力计算、浮力计算：6、压强定义式：、压强定义式：7、液体压强公式：、液体压强公式：SFP ghP一个特例：也适用于质地一个特例：也适用于质地均匀的直筒形容器均匀的直筒形容器（固、液、气都适用）（

2、固、液、气都适用）9、功的计算公式：、功的计算公式：10、机械效率：、机械效率：11、功率的定义式：、功率的定义式：FSW 克服重力做功时：克服重力做功时：GhW 总有WW使用杠杆、滑轮、斜面克服重力做功（提升重物）时：使用杠杆、滑轮、斜面克服重力做功（提升重物）时：动动SFGh使用滑轮水平拉动物体（克服摩擦力做功）时：使用滑轮水平拉动物体（克服摩擦力做功）时：动动摩摩SFSFtWP变形公式：变形公式：FVP 1二二 、力学单位的主要换算关系力学单位的主要换算关系1、密度单位换算：、密度单位换算：2、速度单位换算：、速度单位换算：3、体积单位换算：、体积单位换算：4、面积单位换算：、面积单位换

3、算：1g/cm3=103kg/m31m/s=3.6km/h1cm3=10-6m31L=1dm31cm3=1mL1cm2=10-4m21dm2=10-2m21dm3=10-3m3=103cm3二二 、 解计算题的一般要求：解计算题的一般要求：(1)要明确已知条件和要明确已知条件和相对隐含条件相对隐含条件。(2)分析题意，能画图的可以画图辅助分析，找分析题意，能画图的可以画图辅助分析，找解题的理论依据。解题的理论依据。(3)分清各个物理过程、状态及其相互联系。分清各个物理过程、状态及其相互联系。(4)计算过程应正确、规范。计算过程应正确、规范。a 正确书写公式，正确书写公式，b 代入物理量，包括数

4、字和单位。代入物理量，包括数字和单位。 注意物理量的同体性、同时性，注意物理量的同体性、同时性， 单位的统一性单位的统一性; 。 C 计算结果，不能用分数表示最后结果。计算结果，不能用分数表示最后结果。类型类型1 速度速度( )相关计算相关计算svt 1、经测定，某志愿者的刹车反应时间、经测定，某志愿者的刹车反应时间(即图中即图中“反应过程反应过程”所用时间所用时间)是是0.4 s，在某次试验中，该志愿者驾车以，在某次试验中，该志愿者驾车以72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离车停止，行驶距离33 m，

5、则经过，则经过_m距离后汽车才开始减速；距离后汽车才开始减速；8若志愿者边打电话边驾车，以若志愿者边打电话边驾车，以72 km/h的速度在试验场的水的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离39 m,此时志愿者的刹车反应时间是此时志愿者的刹车反应时间是_s.由此研究可知，由此研究可知，驾驶员驾驶时打电话，驾驶员驾驶时打电话，驾驶员的刹车反应驾驶员的刹车反应会会_.(选填选填“变快变快”、“变慢变慢”或或“不变不变”)0.7变慢变慢【解析解析】志愿者开车行驶的速度是志愿者开车行驶的速度是 ，反应时间是，反应时间是t=0.4

6、s，所以他在反应时，所以他在反应时间内行驶的路程是间内行驶的路程是 s=vt=20 m/s0.4 s=8 m，也就是经过，也就是经过8 m距离汽车才开始减速；因为汽车的速度相同，刹车所距离汽车才开始减速；因为汽车的速度相同，刹车所用的时间相同，减速行驶的距离也相同，都是用的时间相同，减速行驶的距离也相同，都是33m-8 m=25 m.故志愿者打电话时的反应距离是：故志愿者打电话时的反应距离是：s=39 m-25 m=14 m，对应的反应时间是：，对应的反应时间是： .可见，可见，开车打电话时驾驶员的反应时间会增大，反应速度会变开车打电话时驾驶员的反应时间会增大，反应速度会变慢慢.72 km/h

7、72v 1m/s 20 m/s3.6 14 m0.7 s20 m/sstv 类型类型2 密度密度( )相关计算相关计算 mV 2、 20 mL人体血液的质量为人体血液的质量为21 g，则血液的密度为，则血液的密度为_ kg/m3，某人体内血液共，某人体内血液共4.2 kg，该人体内的血液，该人体内的血液为为_cm3.10504103【解析解析】20 mL=2.010-5m3，21 g=0.021 kg，则密度，则密度为为 3530.021 kg1 050 kg /m2.0 10 mmV ；33334.2 kg0.004 m4 10 cm .1 050 kg/mmV 类型类型3 压强、浮力相关计

8、算压强、浮力相关计算3、 底面积为底面积为2.010-2m2的薄壁平底容器内装有适量的薄壁平底容器内装有适量的水，把物块放入容器内的水中，物块静止时漂浮在的水，把物块放入容器内的水中，物块静止时漂浮在水面上，浸入水中的体积为水面上，浸入水中的体积为1.610-3 m3，容器内水，容器内水面升高了面升高了6 cm(容器中水未溢出容器中水未溢出)，则水对容器底部增，则水对容器底部增加的压强为加的压强为_Pa,物块受到的浮力物块受到的浮力_N，容器对，容器对水平桌面增加的压强为水平桌面增加的压强为_Pa. (水水1.0103 kg/m3,g取取10 N/kg)60016800【解析解析】第一空：水对

9、容器底增加的压强是第一空：水对容器底增加的压强是 ；第二空：；第二空：物体排开水的体积是物体排开水的体积是V排排=1.610-3 m3，物体受到的浮，物体受到的浮力力 ；第三；第三空：与放入物块之前相比，放入物块之后容器对桌面的压空：与放入物块之前相比，放入物块之后容器对桌面的压力增加量即为物块的重力，根据第二空可知物体处于漂浮力增加量即为物块的重力，根据第二空可知物体处于漂浮状态，所受的浮力等于重力，所以容器对水平桌面增加的状态，所受的浮力等于重力，所以容器对水平桌面增加的压强为压强为3321.0 10 kg/m 10 N/kg 6 10 m 600 Papg h 水水333 31.0 10

10、 kg/m 10 N/kg 1.6 10 m16 NFgV 浮浮水水排排2 216 N800 Pa.2.0 10mFFGpSSS 浮浮4、我市燕子快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务、我市燕子快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户，创办了无人机服务，该公司如图所示无人机于广大客户，创办了无人机服务，该公司如图所示无人机有关信息如下表：有关信息如下表：无人机自重无人机自重(含电池含电池)G160 N最大升力最大升力F260 N最大飞行速度最大飞行速度v54 km/h脚架与水平地面接触脚架与水平地面接触面积面积S10-2 m2求：求：(1)无人机送货时最大能装载多少无人机送货时最大能装

11、载多少kg的货物？的货物？(取取g=10 N/kg)解解: 无人机的载重量为无人机的载重量为G=FG重重=260 N160 N=100 N,则能载货物的质量：则能载货物的质量：100 N10 kg10 N/kgGmg(2)现要将货物送到现要将货物送到27 km的地方，最快需要多少的地方，最快需要多少min？解解：运送货物所需时间：运送货物所需时间：27 km0.5 h30 min54 km/hstv解解：无人机对地面产生的压强：无人机对地面产生的压强(3)当无人机载着当无人机载着40 N货物降落在水平地面上时，货物降落在水平地面上时，对地面产生的压强是多大？对地面产生的压强是多大？ 42216

12、0+40 N=2 10 Pa10 MFpS 5、如图所示、如图所示,一个圆柱形容器中装有一定一个圆柱形容器中装有一定量的水量的水,一个质量为一个质量为780 g的石块挂在弹簧的石块挂在弹簧测力计上浸没水中测力计上浸没水中,石块静止时弹簧测力计石块静止时弹簧测力计的示数为的示数为4.2 N,容器的底面积为容器的底面积为180 cm2,g=10 N/kg.求：求：(1)石块在水中受到的浮力石块在水中受到的浮力.解解：石块重：石块重G=mg=0.78 kg10 N/kg7.8 N石块受到的浮力石块受到的浮力F浮浮=G-F=7.8 N-4.2 N=3.6 N(2)石块的密度石块的密度.解解： 石块的体

13、积石块的体积43333.6 N 3.6 10 m1.0 10 kg/m10N/kgFV Vg 浮浮排排水水33430.78 kg2.210 kg / m3.610 mmV (3)若将石块从水中取出若将石块从水中取出,容器中的水位将下降多少厘米？容器中的水位将下降多少厘米？解解： 容器中液面下降的高度容器中液面下降的高度43423.6 10 m0.02 m2 cm180 10 mVhS 排排石块的密度石块的密度类型类型4 功、功率、机械效率相关计算功、功率、机械效率相关计算6、测量滑轮组机械效率的装置如图，、测量滑轮组机械效率的装置如图，用用5 N拉力将重为拉力将重为8 N的物体匀速提升的物体匀

14、速提升0.5 m，用时，用时4 s，拉力做的总功，拉力做的总功W总总=_J，有用功有用功W有用有用=_J，滑轮组的机械效率，滑轮组的机械效率= _，拉力的功率，拉力的功率P=_W.801.2554【解析解析】如题图所示动滑轮上有两股绳子承担物如题图所示动滑轮上有两股绳子承担物重，物体上升的过程中拉力做的总功为重，物体上升的过程中拉力做的总功为W总总=Fs=5 N20.5 m=5 J；有用功为；有用功为W有用有用=Gh=8 N0.5 m=4 J；滑轮组的机械效率为；滑轮组的机械效率为拉力的功率为拉力的功率为4 J100100805 JWW 有有用用；总总5 J1.25 W.4 sWPt7、如图所

15、示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇、如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇.该该艇满载后的总质量为艇满载后的总质量为2.0105 kg.在一次测试中，登陆艇在一次测试中，登陆艇在水中匀速直线行驶在水中匀速直线行驶1 200 m，所用的时间为，所用的时间为40 s，若受，若受到的阻力始终为到的阻力始终为2.0105 N (g取取10 N/kg，水水=1.0103 kg/m3)，求：，求：(1)登陆艇满载漂浮在水上时排开水的体积；登陆艇满载漂浮在水上时排开水的体积；解解：登陆艇受到的重力：登陆艇受到的重力G = mg = 2.0105 kg10 N/kg = 2.0106 N因为登陆艇漂浮在

16、海面上，所以受到的浮力为因为登陆艇漂浮在海面上，所以受到的浮力为F浮浮 = G = 2.0106 N由由F浮浮=水水g V排排可知，登陆艇漂浮时，排开水的体积：可知，登陆艇漂浮时，排开水的体积：63332.0 10 N200 m1.0 10 kg /m10 N/kgFVg 浮浮排排水水(2)登陆艇在测试中的行驶速度；登陆艇在测试中的行驶速度；解解：登陆艇匀速行驶的路程：登陆艇匀速行驶的路程s = 1 200 m,所所用时间用时间t = 40 s , 所用登陆艇的行驶速度所用登陆艇的行驶速度1 200 m30 m/s40 ssvt(3)登陆艇在测试中牵引力的功率登陆艇在测试中牵引力的功率.解解：

17、因为登陆艇匀速行驶阻力：因为登陆艇匀速行驶阻力f始终为始终为2.0105 N，由二力平衡可得牵引力由二力平衡可得牵引力F = f = 2.0105 N登陆艇在测试中的功率登陆艇在测试中的功率P = Fv = 2.0105 N30 m/s=6106 W8、如图所示，滑轮组在向上的拉力、如图所示，滑轮组在向上的拉力F作用下，将重为作用下，将重为120N的物体匀速提起，在的物体匀速提起，在10s内物体上移的距离为内物体上移的距离为2m.求：求：(1)物体上升的速度；物体上升的速度；解解：物体上升的高度：物体上升的高度：h物物=2 m2 m0.2 m/s10 shvt 物物物物(2)有用功；有用功；解

18、解：有用功有用功W有用有用 = G物物h物物 = 120 N2 m=240 J物体上升的速度物体上升的速度(3)如果拉力如果拉力F为为50 N，滑轮组提升该重物时的机械效率，滑轮组提升该重物时的机械效率.解解：由图知有：由图知有3股绳子承担物重，则滑轮组股绳子承担物重，则滑轮组的机械效率的机械效率120 N100%100%100%80%3 50NWGWFn 有有用用总9、如图甲所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车、如图甲所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，货物移动的距离厢，货物移动的距离s与时间与时间t的关系如图乙所示的关系如图乙所示.在此期在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉

19、力为间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N.此斜面的长为此斜面的长为5 m,高为高为1 m,这箱货物重为这箱货物重为1 500 .第第9题图题图(1)05 s内，这箱货物处于内，这箱货物处于_状态，工人所做的功为状态，工人所做的功为0.静止静止【解析解析】因为因为05内，物体静止，没有在力的方向内，物体静止，没有在力的方向上移动距离，所以这段时间工人不做功上移动距离，所以这段时间工人不做功(2)530 s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？功率是多大？解解：这箱货物运动的速度是：这箱货物运动的速度是：5 m0.2 m/s25

20、 ssvt2 970 J118.8 W25 sWPt拉力做功为：拉力做功为：W = Fs = 594 N5 m=2 970 J拉力做功的功率是：拉力做功的功率是：(3)该斜面的机械效率是多少？该斜面的机械效率是多少？解解：工人对这箱货物所做的功为有用功：工人对这箱货物所做的功为有用功：W有用有用 = G h = 1 500 N1 m=1 500 J拉力所做的功是总功，为：拉力所做的功是总功，为：W总总 = W = 2 970 J斜面的机械效率是：斜面的机械效率是：1 500 J100%100%50.5%2 970 JWW 有有用用总1. 速度的计算速度的计算(1)已知路程已知路程(s)和时间和

21、时间(t)，则利用公式，则利用公式 进行计算；进行计算；(2)若时间若时间(t)未知，已知力未知，已知力F(拉力、牵引力、推力等拉力、牵引力、推力等)和功率和功率(P)，且物体做匀速直线运动，选用推导公式，且物体做匀速直线运动，选用推导公式 进行进行计算，功率的单位必须用计算，功率的单位必须用W；svt PvF (3)若题目结合滑轮组时，计算绳子自由端移动的速度时，若题目结合滑轮组时，计算绳子自由端移动的速度时，可通过可通过 或或 进行计算进行计算.vnv 物物绳nhvt 物物绳2.密度的计算密度的计算（1）已知质量（）已知质量（m）和体积（）和体积（v）；则）；则利用公式利用公式 进进行计行计算算（2）已知浮力（）已知浮力（F浮浮）和排开液体体积（和排开液体体积（V排排）；则利用公式）；则利