中考力学综合习题带复习资料

第页1.一位建筑工人要把建筑材料运输到楼上，他运用了如图9所示的装置进展升降，吊篮的质量为m1，建筑材料的质量为m2,人对绳的拉力为F，吊篮在拉力作用下匀速上升了h，那么有用功和滑轮组的机械效率分别为〔A〕2gh×100％B．m2gh×100％C．(m1+m2)gh×100％D．(m1+m2gh×100％2.某单位设计的一种供牲畜饮水的装置如下图.圆柱形水箱内装有600kg的水，水位高度维持h＝60cm不变，水箱底面积为1m2，水箱底部出水口的横截面积为20cm2.底盖A,细杆B和浮球C的总质量为1kg，浮球C的体积为2dm3.底盖A平常顶住水箱底部出水口，一旦饮水槽的水位下降，底盖A就会下落，水马上通过出水口流入饮水槽.实现自动补水.(1)水箱中的水对底盖A产生的压强是多少？(2)浮球C受到的最大浮力是多少？(g取10N/kg)(3)试通过计算说明，给出的数据能否到达设计要求？假如不能，请通过计算供应改良的方法和符合设计要求的数据.第1题图【答案】解：(1)水对底盖A的压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m＝6×103Pa(2)浮球浸没在水中时，依据F浮＝ρ水gV排得：浮球C所受浮力最大，最大浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10－3m3＝20N(3)以底盖,竖杆,浮球为整体，它的受力状况是：竖直向上的浮力,竖直向下的重力和压力，而底盖A,细杆B和浮球C的总重G＝mg＝1kg×10N/kg＝10N水对底盖A的压力F1＝pS＝6×103Pa×20×10－4m2＝12N那么F1＞F浮－G，所以装置不能到达设计要求.假设要符合设计要求，那么水对底盖A的压力为F1′＝F浮－G＝20N－10N＝10N因为F1′＝p′S＝ρgh′S，所以水箱中的水位高度为h′＝eq\f(F1′,ρ水gS)＝×103kg/m3×10N/kg×20×10－4m2)＝0.5m＝50cm水箱内水位的高度应维持50cm不变.3.将一重为1.5N,底面积为20cm2的溢水杯放在水平桌面上，向杯内装入重2.5N的水，水面恰好到达溢水口，将一物块轻轻放入杯内，静止时如下图，在此过程中溢出40cm3的水.求：(g取10N/kg)(1)物块未放入之前溢水杯对桌面的压强是多大？第3题图(2)物块受到的浮力及物块的重力各是多少？(3)当用一细铁丝将物块完全压入水中时，又排出10cm3的水，物块的体积是多大？物块的密度是多少？【答案】解：(1)未放入物块前溢水杯对桌面的压力F＝G杯＋G水＝1.5N＋2.5N＝4N受力面积S＝20cm2＝2×10－3m2，溢水杯对桌面的压强p＝eq\f(F,S)＝eq\f(4N,2×10－3m2)＝2×103Pa(2)物块受到的浮力F浮＝G排＝m水g＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×4×10－5m3×10N/kg＝0.4N由于物块静止时处于漂浮状态，所以物块的重力G＝F浮＝0.4N(3)物块的体积V物＝V排＋ΔV排＝40cm3＋10cm3＝50cm3＝5×10－5m3物块的质量m物＝eq\f(G,g)＝eq\f(0.4N,10N/kg)＝0.04kg物块的密度ρ物＝eq\f(m物,V物)＝eq\f(0.04kg,5×10－5m3)＝0.8×103kg/m34.如图甲所示为服役于中国海军的导弹护卫舰.该舰满载时排水量是4053t，吃水深度5m，v－t图像，该舰输出功率恒为25600kW.(g取10N/kg，ρ海水＝1.02g/cm3)(1)在0～0.2h内，护卫舰的动力阻力(选填“大于〞“等于〞或“小于〞).(2)护卫舰满载时船底受到的压强和压力各是多少？(3)护卫舰匀速向前航行时，水对护卫舰的阻力是多少？(计算结果保存两位小数)第4题图【答案】(1)大于【解析】由图像乙可知在0～0.2h内护卫舰的速度不断增大，是加速运动的，所以它的动力大于阻力.解：(2)护卫舰满载时底部受到的压强是：p＝ρ海水gh＝1.02×103kg/m3×10N/kg×5m＝5.1×104Pa护卫舰满载时受到的浮力是：F浮＝G排＝m排g＝4053×103kg×10N/kg＝×107N护卫舰满载时船底受到的压力是：F压＝F浮＝4.053×107N(3)由P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fs,t)＝Fv可得，护卫舰的动力是：F＝eq\f(P,v)＝×107W,50×\f(1,3.6)m/s)≈×106N5.如下图，是小婷为防止家中停水而设计的贮水箱.当水箱中水深到达1.2m时，浮子A恰好堵住进水管，使其停顿向箱内放水，此时浮子A有eq\f(1,5)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1.2×105Pa，管口横截面积为2.5cm2，贮水箱底面积为0.8m2，浮子A重10N.(g取10N/kg)求：第5题图(1)注水过程中，随着水位上升，水对水箱底部的压强Ｗ.(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【解析】(2)随着水位上升，水对水箱底部的压强渐渐增大.解：浮子A堵住进水口时，依据公式p＝eq\f(F,S)可得，进水管口水对浮子A的压力F＝p水S进水口＝1.2×105Pa×2.5×10－4m2＝30N浮子A处于静止状态，所以浮子A受到的浮力F浮＝F＋G＝30N＋10N＝40N(3)依据阿基米德原理可知F浮＝ρ水gV排，那么浮子A排开水的体积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)体积露出水面，浮子A的体积V＝eq\f(V排,1－\f(1,5))＝eq\f(4×10－3m3,\f(4,5))＝5×10－3m3浮子A的质量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，“雪龙号〞极地考察船按方案完成中国第33次南极考察保障工作，顺当停靠位于上海的极地考察国内基地码头，，“雪龙号〞总长167.0m，满载吃水深度为9.0m，满载排水量21000t.求：(1)“雪龙号〞满载时船底受到海水的压强是多少？(海水密度为1.03×103kg/m3)第6题图(2)满载的“雪龙号〞受到的浮力是多少？(3)“雪龙号〞在1m厚冰层海疆破冰航速为1m/s，前行时所受的阻力为1.5×107N，那么“雪龙号〞在1m厚冰层海疆破冰前行10min，克制阻力所做的功是多少？【答案】解：(1)船底受到的压强p＝ρgh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×9m＝9.27×104Pa(2)满载排水量m排＝21000t＝2.1×107kg满载时“雪龙号〞所受到的浮力为F浮＝G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克制阻力所做的功W＝fs＝1.5×107N×600m＝9×109J7.如图甲所示是利用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心圆柱体A从水库底匀速竖直起吊的装置示意图.钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图像如图乙所示，不计钢缆绳重,钢缆绳及滑轮间的摩擦及水的阻力，g取10N/kg.求：(1)长方体A未露出水面时受到的浮力.(2)长方体A的体积.(3)长方体A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F为8×103N，滑轮组的机械效率为75%，那么动滑轮的重力为多少？第7题图【答案】解：(1)由题图乙可知：长方体A所受重力GA＝2.4×104N，未露出水面时F1＝1.4×104N未露出水面时长方体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，长方体A的体积为VA＝eq\f(F浮,ρ水g)＝×104×103kg/m3×10N/kg)＝1m3(3)长方体A离开水面后η＝eq\f(GA,nF)×100%＝×104N,n×8×103N)×100%＝75%故承当动滑轮的绳子段数为n＝4动滑轮重为G动＝4F－GA＝4×8×103N－2.4×104N＝8×103N8如下图为某健身场所拉力器的示意图.配重块边长为1dm，重20kg，用250N的拉力向下拉动拉杆，，g取10N/kg.求：第8题图(1)配重上升的过程中将能转化为能.(2)所拉配重块静止时对平台的压强是多少？拉力做功的功率是多少？(3)此过程中拉力器所做的额外功及总功之比是多少？【答案】(1)动重力势解：(2)配重块重力：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N配重块及平台的接触面积为：S＝a2＝(0.1m)2＝0.01m2配重块静止时对平台的压强：p＝eq\f(F压,S)＝eq\f(G,S)＝eq\f(200N,0.01m2)＝2×104Pa因为滑轮为定滑轮，所以拉杆移动的距离等于配重块上升的距离，拉力做的功为总功：W总＝Fs＝250N×0.4m＝100J拉力做功的功率：P＝eq\f(W总,t)＝eq\f(100J,2s)＝50W(3)有用功为配重块上升所做的功：W有＝Gs＝200N×0.4m＝80J拉力器所做的额外功：W额＝W总－W有＝100J－80J＝20J额外功及总功之比：eq\f(W额,W总)＝eq\f(20J,100J)＝eq\f(1,5)9.如下图，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4000N，施工台距离地面的高度为3m(g取10N/kg).(1)起重机臂是一个杠杆.(2)起重机的质量为8t，工作时，用支架将汽车的轮胎支离开地面.假如地面能承受的最大压强是7×104Pa，那么支架及地面接触的总面积是多少？第9题图(3)假设动滑轮上每段钢绳的拉力是2500N，起重机做的额外功和机械效率是多少？【答案】(1)费劲解：(2)起重机的重力G1＝m1g＝8×103kg×10N/kg＝8×104N设备重：G2＝4000N起重机对地面的压力：F＝G1＋G2＝8×104N＋4000N＝8.4×104N依据压强公式p＝eq\f(F,S)可得，支架及地面的接触面积S＝eq\f(F,p)＝eq\f(8.4×104N,7×104Pa)＝1.2m2(3)绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×3m＝6m有用功：W有＝Gh＝4000N×3m＝1.2×104J总功：W总＝Fs＝2500N×6m＝1.5×104J额外功：W额＝W总－W有＝1.5×104J－1.2×104J＝3000J起重机的机械效率：η＝eq\f(W有,W总)×100%＝×104×104J)×100%＝80%10.如下图的装置中，A物体重100N，B物体重10N，在B物体的作用下，A物体在水平面上做匀速直线运动，不计滑轮重,绳重及摩擦.求：(1)将A物体换成重为80N的C物体，C将做(选填“加速〞“减速〞或“匀速〞)运动.第10题图(2)A物体受到的摩擦力是多少？(3)假如在A物体上加一个水平向左的拉力，使B物体以0.5m/s的速度匀速上升4s，拉力做的功是多少？【答案】(1)加速【解析】物体的重力减小，压力减小，摩擦力减小，做加速运动.解：(2)A物体在水平面上做匀速直线运动，因此A物体受力平衡，即f＝F1面及A连接的滑轮是动滑轮，及B连接的定滑轮，那么F1＝2GB＝2×10N＝20N(3)B物体以0.5m/s的速度匀速上升4s，物体移动的距离s＝vt＝0.5m/s×4s＝2m对A物体受力分析如下，由图可知F2＝f＋F1＝2F1＝2×20N＝40NA物体移动的距离sA＝eq\f(1,2)s＝eq\f(1,2)×2m＝1m拉力做的功W＝F2sA＝40N×1m＝40J11.如下图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置