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文档简介

2025年中考物理二轮热点题型归纳与变式演练(辽宁省专用)

第五篇综合应用题答题技巧与攻略

综合应用19力学体系内综合计算

目录

题型综述.

解题攻略.

一、求解速度重力压强功等综合问题策略.

二、压强与浮力的综合计算问题策略

三、滑轮组(含斜面)机械效率相关的计算问题策略

真题例析

变式演练

中考炼场

01题型综述_____________________________________

力学体系内综合计算类型主要有:

1.在一道题里考查多个知识点的力学量。比如求解速度、密度、重力、压强以及功等;

2.全国各地中考试卷常见压强与浮力的综合计算;

3.滑轮组及斜面等简单机械机械效率相关的计算;

4.个别省份还考查综合性比较强,难度大的杠杆与滑轮组连接体的力学计算。

对于辽宁省而言,1.2.3.三个类型应该属于重点复习的内容。希望研究解题攻略和例题以及

中考炼场提供的一些典型问题。

02解题攻略_____________________________________

【提分秘籍】

一、求解速度重力压强功等综合问题策略

在阅读分析题干,将求解的物理量确定后,直接利用下列公式及其变形计算即可

1.速度公式:V=-

t

试卷第1页,共12页

2.密度公式:p=^

3.重力公式:G=mg

4.固体压强公式:P=F/S

5.液体内部压强公式:P=pgh

6用阿基米德原理:F产G排或F『p液V排g(知道物体排开液体的质量或体积时常用)。

7.功的计算公式:W=Fs

8.功率的计算公式:P=

说明:(1)P、W、t必须对应于同一段时间和同一物体;

4423

(2)F'=jp1S"=4xl0Pax600xl0-m=2.4x10N,具有普遍性,不限制物体的运动状态;

(3)P=Fv,必须是物体做匀速直线运动状态。

(4)必须统一物理量单位。

二、压强与浮力的综合计算问题策略

(1)仔细审题,注意抓住隐含条件的关键词,如浸入、浸没、装满、未装满、溢出、未溢

出、漂浮、悬浮、上浮、下沉等。

(2)确定研究物体,并对物体进行受力分析(重力、浮力、拉力或压力等)。

(3)在受力分析的基础上,列出关系式,比如物体在液体中漂浮或悬浮时F,¥=G物;用线

吊在液体中时:

F滓=G-G示;被强制压(按)入液体中时,F浮=G+F(F为压力或拉力),若有几个物体

连接在一起,可以将它们视为一个整体进行研究。

(4)把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式,代入已知量解出未知量,

这种思维方式不仅对较难题适用,对解较容易的浮力题也适用。

(5)利用液体压强公式计算时,通过浮力知识和数学公式能计算出物体底部处对应液体的

深度,这个量求出后,液体压强就容易解决了。

三、滑轮组(含斜面)机械效率相关的计算问题策略

(1)有用功公式:W有用=Gh

(2)额外功公式:W额=\¥总一W有用=6动卜(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)

斜面:Ws=fL

(3)总功公式:Wfi=WWffl+Ws=Fs

斜面:WfL+Gh=FL

试卷第2页,共12页

(4)机械效率公式:n=w有用/w总

【真题例析】

【例题1】

(2024辽宁省中考真题)

1.质量为50kg的甲同学站在水平冰面上,与冰面接触的总面积为0.05m2。甲同学用40N

的水平推力推坐在冰车上的乙同学,沿直线前进10m。g取10N/kg。求:

(1)甲受到的重力大小;

(2)甲站立时对冰面的压强;

(3)甲推乙过程中,推力做的功。

【例题2】

(2024广西中考真题)

2.一个不吸水的实心圆柱体Q,底面积为O.Olirf,高为0.3m,密度为0.5xl()3kg/m3。如图

甲所示,现将Q放在容器中,缓慢往容器中注水(水的密度为lxl03kg/m3,g取10N/kg),

求:

(1)圆柱体Q的质量;

(2)当注入水的深度为0.1m时(此时Q未漂浮),Q受到的浮力;

(3)广西夏季雨水充沛,每逢暴雨,河水水位快速上涨,为了监测河水水位,某项目小组

设计了“智能水位报警器”,如图乙所示。其由A、B两部分组成,A模拟控制器,B模拟河

道。其中A内部高度为0.7m,顶部固定着压力传感器,当压力达到某一数值时,报警器会

自动报警。在某次注水测试中,当注水到某一深度时,Q开始漂浮,随着注入水的深度增加,

Q最终会与传感器接触,当Q露出水面长度为0.1m时,报警器恰好开始报警。请通过计

算,分析从开始注水到报警器报警的过程,并在丙图中作出此过程Q底部受到水的压强p

随注入水的深度h变化的关系图线。

^/xlO3Pa

压力传感器报警器

3.0:,,;;

2.0十十

1.5

--

1.0rT-TiiiiiirTri*

0.5-1--1--+

°0.10.20.30.40.50.60.7h/m

甲乙丙

试卷第3页,共12页

【例题3】

(2024江苏扬州中考真题)

3.如图所示,工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃,所用的竖直拉力为250N,窗玻

璃上升的高度为10m,用时50s。求:

(1)所做的有用功彩;

(2)工人所用拉力的功率尸;

(3)动滑轮的机械效率〃。

【变式演练】

(例题1的变式题)

(2025辽宁锦州一模)

4.如图所示,水平地面上M点有一质量为60kg的箱子,现用水平向左的推力将箱子沿直

线匀速推至N点,所用时间30s,MN间的距离为15m(g=10N/kg)»求:

(1)箱子所受的重力;

(2)箱子运动的速度;

(3)若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍,则从M点推至N点的过程中推力对

箱子做功的功率。

(例题2的变式题)(2025辽宁阜新一模)

5.现有一个不吸水材料的长方体A,底面积为1.5xl(T2nl2,体积为1.5x10-30?,质量为

0.9kg。将它放入底面积为4xl0-2m2,装有适量水的薄壁圆柱形容器中,容器足够高,A漂

浮于水面(如图甲所示)。(「水nLOxlO^kg/n?,g=10N/kg)

试卷第4页,共12页

(1)求A的重力;()

(2)求A的底部受到的液体压强;()

(3)如图乙所示,将重10W体积为5><1()-41113的长方体8(不吸水)置于A上,待两物体

静止时,请判断B浸入水中的情况:(选填“不会浸入”或“部分浸入”或“全部浸入”

并说明理由,求放入B后容器内水面上升的高度。()

JI

^7A三ApZr

甲乙

(例题3的变式题)

(2025辽宁营口一模)

6.某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提

升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取

10N/kgo求

(1)克服钢板重力做的功%r用;

(2)钢丝绳的拉力尸;

(3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。

03中考练场

(2024江苏连云港中考真题)

7.质量为2kg的物体放置在水平桌面上,底面积为2xl()-2m2,体积为3x10-32。求:

(g=10N/kg)

试卷第5页,共12页

(1)该物体对桌面的压力。

(2)该物体对桌面的压强。

(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力。

(2025辽宁锦州一模)

8.某物体在大小为10牛的水平拉力尸作用下,沿拉力方向做匀速直线运动,其s,图像如

图所示。

(1)求该物体的速度V。

(2)求水平拉力尸在10秒内做的功沙。

八s/米

24■।।।।।।।।।।।।

18二二二二二J

12------------7乙-

6-*------------

主「口口”Tm

o123456〃秒

(2024广西中考真题)

9.一艘货轮在长江某河段行驶,50s内匀速通过200m的路程,其牵引力为5X1()5N,求:

(1)货轮行驶的速度;

(2)牵引力做的功;

(3)牵引力的功率。

(2025辽宁丹东一模)

10.“鳗龙”国产大型水陆两栖飞机AG600,最大起飞质量为53500kg,正常的巡航速度为

500km/h,一次能将12000kg的水在20s内吸至4m高处。g取10N/kg。求:

(1)若火场距离最近的水源100km,飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间。

(2)飞机的最大起飞重力。

(3)飞机吸水的功率。

(力学体系综合素养题)

11.如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车,它既能在陆地上行驶,又能像船一样在水

中航行。该车的总质量是12t,空载静止在水平地面上时,四个车轮与地面接触的总面积为

0.2m2o求:

(1)该车空载静止在水平地面上时,它对水平地面的压强是多少?

(2)该车空载(驾驶员质量忽略不计)在水中航行时,受到的浮力是多少?

试卷第6页,共12页

(3)该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min,此时发动机输出功率为180kW,观

光车航行过程中受到的阻力是多少?

(2025辽宁沈阳一模)

12.如图,装载车和收割机以2m/s的速度同向做匀速直线运动,收割机每分钟将50kg粮食

装载到车上。装载车空载时质量为5xl()3kg,车轮与地面总接触面积为OSD?,车受到的阻

力为车总重力的0.2倍。(g取10N/kg,收割开始时车为空载状态,设装载车始终在水平地

面上,不计空气阻力)求

(1)装载车1分钟内走过的路程;

(2)装载车空载时对地面的压强;

(3)装载车工作多长时间功率达到30kW。

13.2023年12月18日23时59分,临夏州积石山县发生6.2级地震,道路中断、房屋倒塌、

人员伤亡,人民群众生命财产安全受到严重威胁。地震发生后,中国人民解放军第一时间赶

赴灾区开展抢险救灾工作。此次抢险工作中,我国自主研发的运-20重型军用运输机负责运

送物资及相关救援设备,为抢险工作赢得了时间。

(1)求运-20以720km/h的速度飞行1.5h,能飞行多少千米?

(2)若飞机及所有物资总重达150t,与地面的总接触面积约为1.5m2,则飞机静止在水平地面

试卷第7页,共12页

上时对地面的压强是多大?(g取10N/kg)

(2025辽宁锦州一模)

14.为庆祝中国人民解放军海军成立75周年,海军烟台舰于2024年4月20日至24日期间

访问家乡烟台,并同步开展了军民共建活动。海军烟台舰,舷号“538”,属国产054A型导

弹护卫舰,舰长134m,最大宽度16m,高度35m,排水量(满载)约40003巡航速度18

节(1节=1.852km/h),续航里程4000海里(1海里=1.852km),抗风力大于12级,除极区

外任何海区均可安全航行。烟台舰创造了当年护航时间最长、直升机飞行时间最长、编队人

数最少、访问国家最多的"四个之最"。(g=10N/kg,海水的密度取1.0xIO,kg/n?)求:

(1)满载时烟台舰所受的浮力约为多大?

(2)某次航行中烟台舰吃水深度为4m,则在舰底0.5m2的面积上受到海水的压力为多大?

(3)若烟台舰在某次航行过程中以18节的巡航速度航行3000海里,其航行时间为多少小

时?(结果保留一位小数)

(2025辽宁大连一模)

15.土豆是餐桌上常见的食材,深受师生喜爱。水平桌面上放置一个底面积为lxl(r2m"

重6N的柱形薄壁容器、装有20N的水。弹簧测力计下悬挂体积为2xl()Ym3的土豆,静止

时示数为2.1N,如图甲;竖直向上拉着土豆匀速上升0.3m,再将土豆浸没在水中,静止时

示数为0.1N,如图乙。(细线质量忽略不计,土豆未接触容器,g=10N/kg)求:

(1)土豆浸没在水中受到的浮力;

(2)土豆上升0.3m,拉力对土豆做的功;

(3)土豆浸没在水中时,容器对水平桌面的压强。

试卷第8页,共12页

NN

04V00靠。

i][iilh

2l\12)[2

3]133jh

4i:44iM

5V55V5

甲乙

(2025辽宁葫芦岛一模)

16.如图甲所示,我国自主建造重为3.7XK)8N的导管架“海基二号”需要用驳船运输到指定

位置,安装在超过300m深的海域搭建石油开采平台。而亚洲最大驳船的最大载重只有

3X108N,该驳船可看作长200m、宽50m、高14m的规则长方体,其最大吃水深度为7m。

“文冲修造厂”通过加宽驳船解决了超重难题,如图乙是驳船加宽后的示意图,加宽后驳船的

最大吃水深度不变。(。海水=L0xlO'kg/m3)求:

(1)水深300m处的压强;

(2)加宽前,驳船空载时排开水的体积;

(3)若驳船体积每增加ln?,自重增加2.5x103N,为了安全装载“海基二号”,驳船总宽度

至少应增加多少;请你另外设计一种改装驳船的方法(只说方法,不计算)。

导管架

甲乙

(2025辽宁锦州一模)

17.桔椽是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示,硬杆用细绳悬挂在树上,

杆可绕。点自由旋转且与树之间无作用力,用细绳将重力为20N、容积为2.8x10-2m3的桶

悬挂在B端,在A端重120N的拗石辅助下,人可轻松将一桶水从井中提起,

04:08=3:2;悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上,忽略杆和绳的重力。

(1)桶装满水时,求水的质量;

试卷第9页,共12页

(2)空桶在井中漂浮时,求桶排开水的体积;

(3)一重力为480N的人用桔棒将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),桔棒处于平

衡状态时,人与地面的受力面积为500cm2,求人对地面的压强。

(2025辽宁富锦一模)

18.早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘粉,通常用于从井中提水。如图所

示是古代民间的提水设施辘糊,由辘粕头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳

拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m,水桶的质量为1kg,在这一过程中,人做的总功为

500J,g取10N/kg。求此次取水的过程中

(1)人做的有用功为多少?

(2)辘湖的机械效率多大?

(3)人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少?

(2025辽宁营口一模)

19.如图所示,人的重力为850N,双脚与地面接触面积为250cm2,用滑轮组拉着重210N

的物体沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s.人对绳子竖直向下的拉力为100N,

求:

试卷第10页,共12页

I1

(1)物体上升的高度;

(2)滑轮组的机械效率;

(3)人对地面的压强.

(2025辽宁沈阳一模)

20.为了发展文化旅游事业,荆州市正在兴建华强方特文化主题园,建成后将通过最新的VR

技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明.园区建设中需把重1200N的木箱

A搬到高〃=2m,长£=10m的斜面顶端.如图所示,工人站在斜面顶端,沿斜面向上用

时50s将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端,已知拉力下的功率80W.求:

(1)拉力厂的大小;

(2)该斜面的机械效率是多少;

(3)木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大.

(2025辽宁大连一模)

21.五一假期,小明和爸爸自驾到海边游玩,小轿车不慎陷入水平沙滩无法行驶,请来救援

车帮忙,如图甲所示,救援车固定不动,利用绞盘、绳子、轻质滑轮将车拉出沙滩。若小轿

车的质量为1.2t,轮胎底部与沙滩接触的总面积为0.2n?,整个拉动过程中小轿车移动的速

度随时间变化的图象如图乙所示,其中小轿车被匀速拉动时绞盘的拉力厂恒为:2X1()3N。

(g=10N/kg)求:

(1)小轿车静止时对沙滩的压强是多少?

(2)小轿车被匀速拉动通过的路程是多少?在此过程中滑轮的机械效率为90%,则小轿车

受到的拉力做功的功率是多少?(滑轮轮轴处摩擦不可忽略)

试卷第11页,共12页

试卷第12页,共12页

1.(1)500N;(2)lxlO4Pa;(3)400J

【详解】解:(1)甲受到的重力大小为

G=mg=50kgxlON/kg=500N

(2)甲站立时对冰面的压强为

FG500N

p--=lxlO4Pa

SS0.05m2

(3)甲推乙过程中,推力做的功为

jy=Fs=40Nxl0m=400J

答:(1)甲受到的重力大小为500N;

(2)甲站立时对冰面的压强为IxlO,pa;

(3)甲推乙过程中,

2.(1)1.5kg;(2)

【详解】解:(1)圆柱体Q的体积

r=S/j=0.01m2x0.3m=0.003m3

由。=,可得,圆柱体Q的质量

m=pP^0.5><103kg/m3x0.003m3=1.5kg

(2)当注入水的深度为0.1m时,Q排开水的体积

V航Sh*=0.01m2x0.1m=0.001m3

此时圆柱体Q受到的浮力

尸浮=〃次21X1()3kg/m3X0.001m3X1ON/kg=1ON

当注入水的深度为0.1m时,圆柱体Q受到的浮力大小是10No

(3)圆柱体Q受到的重力大小

G=mg=1.5kgxlON/kg=15N

圆柱体Q刚好漂浮在水中时,排开水的体积

15N

=00015m3

匕=33

PyKgP水g1.0xl0Ag/mxl0N/Ag

答案第1页,共14页

此时注水的深度

,V.0.0015m3

=0.15m

此时圆柱体Q底部受到的压强大小是

33

pi=p水gh=\x10kg/mxl0N/kgx0.15m=l500Pa

圆柱体Q刚接触压力传感器时,注水的深度

h2=hA-(hQ-h7)=0.7m-(0.3m-0.15m)=0.55m

此时圆柱体Q底部受到的压强大小是

号尸1500Pa

当圆柱体Q漏出水面长度为0.1m时,注水的深度

自-0.lm=0.7m-0.1m=0.6m

此时圆柱体Q浸在水中的深度

〃4=〃夕0-1m=0.3m-0.1m=0.2m

此时圆柱体Q底部受到的压强大小是

33

p3=p次g/z4=lx10kg/mx10N/kgx0.2m=2000Pa

此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线如图所示:

(2)当注入水的深度为0.1m时,Q受到的浮力是10N;

(3)此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线如图所示。

3.(1)4000J;(2)100W;(3)80%

【详解】解:(1)利用动滑轮提升货物,做的有用功

WR/7=400NX10m=4000J

(2)动滑轮绳端移动的距离为

s="/?=2x10m=20m

则拉力做的总功

答案第2页,共14页

W总=Fs=250Nx20m=5000J

所以拉力下的功率

尸=匪=组图=100W

t50s

(3)动滑轮的机械效率

〃命*瑞x*8。%

答:(1)有用功少有为4000J;

(2)拉力厂的功率尸为100W;

(3)此过程中动滑轮的机械效率〃为80%。

4.(1)600N;(2)0.5m/s;(3)60W

【详解】(1)箱子受到的重力

G=mg-60kgx1ON/kg=600N

(2)箱子运动的速度

s15m

v=—=-----=0.5m/s

t30s

(3)箱子所受阻力

f=0.2G=0.2x600N=120N

箱子向左匀速直线运动,由二力平衡可得推力的大小

F=/=120N

推力做的功

^=F5=120Nxl5m=1800J

推力做功的功率

P上3二60W

30s

答:(1)箱子所受的重力是600N;

⑵箱子运动的速度是0.5m/s;

(3)推力对箱子做功的功率是60Wo

5.9N600Pa部分浸入见解析0.025m

【详解】(1)[1]A的重力

GA=mxS=。9kgxlON/kg=9N

答案第3页,共14页

(2)⑵A漂浮于水面,则A受到的浮力

"GA=9N

物体A排开水的体积

9N

喉/=9xl0-4m3

水glxlO3Ag/m3xlON/kg

物体A浸入水中的深度

腺/9xlQ-4m3

浸==6x10-2m

Ks7-1.5xl0-2m2

A的底部受到的液体压强

PA=夕水浸=lxlO3Ag-/m3xlON/Agx6xl02m=600Pa

(3)[3][4][5]物体A和B的总重力

Ga=GA+GB=9N+10N=19N

物体A和B的总体积

l

%=—+/=L5xl(r3m3+5xi(rm3=2xl(r31n3

若AB浸没在水中,则所受浮力

F3333

».&-P^SV&=lx10Ag/mxION/x2x10-m=20N>19N

则AB静止时漂浮在水面上,排开水的总体积

电=—=——j—丝--------=1.9x10-3m3

排p水glxlO3Ag/m3xlON/^g

比较可得,〃</<%,则物体B部分浸入水中。放入B后增加的浮力

江沪=GR=1ON

答案第4页,共14页

增加排开水的体积

________ION________

△喉一w浮=lxl0-3m3

lxlO3A:g/m3xlON/^g

放入B后容器内水面上升的高度

A喉1x10-3m3

=0.025m

-5^-4xl0-2m2

6.(1)3.6X105J;(2)1.125X104N;(3)84.7%

【详解】解:(1)克服钢板重力做的功为

%用=Gh=mgh=3600kgx1ON/kgx10m=3.6x10'J

(2)起重机的滑轮组做的总功为

%=/里=空等.=4.5、10”由图可知,有四段绳子承重,则钢丝绳的拉力为

7]80%

s4h4x10m

(3)起重机的滑轮组做的额外功为

554

%外=嗅一%用=4.5X10J-3.6X10J=9X10J

动滑轮的重力为

G动=午=4瞿=9><心滑轮组满载时的机械效率为

G'5X104N

71r=__.'有用______xl00%=84.7%

/最大,,43

"W有用十W"额外G'+G动5X10N+9X10N

答:(1)克服钢板重力做的功为3.6xl05j;

(2)钢丝绳的拉力为1.125xlO4N;

(3)滑轮组满载时的机械效率为84.7%。

7.(1)20N;(2)lxlO3Pa;(3)20N

【详解】解:(1)该物体对桌面的压力

F=G=wg=2xl0N=20N

(2)该物体对桌面的压强

答案第5页,共14页

F20N

p=­=lxlO3Pa

S2x10一2m2

(3)当物体浸没在水中时

%=夕盘曝=10x10?炫/n?x1ON/奴x3x10-3m3=30N•.・耳孚>G物体静止时处于漂浮

状态

F谆=G=20N

答:(1)该物体对桌面的压力为20N;

(2)该物体对桌面的压强为lxlO3Pa;

(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力为20N。

8.(1)3m/s;(2)300J

【详解】解:(1)由图像可知,当s=18m时,Z=6s,则物体的速度为

s18m_,

v=—=-----=3m/s

t6s

(2)物体在10s内运动的路程

5-vf=3m/sx10s=30m

水平拉力下在10秒内做的功

%Fs'=10Nx30m=300J

答:(1)该物体的速度是3m/s;

(2)水平拉力厂在10秒内做的功是300J。

9.(1)4m/s;(2)lxlO8J;(3)2x106W

【详解】解:(1)货轮行驶的时间Z=50s,行驶的路程s=200m,则货轮行驶的速度

s_200m

=4m/s

t50s

(2)牵引力尸=5*10由,则牵引力做的功

jy=Fs=5xl05Nx200m=lxl08J

(3)牵引力的功率

P=—=^^=2X106W

t50s

答:(1)货轮行驶的速度为4m/s;

(2)牵引力做的功为lxlO8j;

(3)牵引力的功率为2X106W。

10.(1)720s;(2)5.35xlO5N;(3)2.4xlO4W

答案第6页,共14页

【详解】解:(1)由V=-可得,飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间

t

S100人加

-=0.2h=720s

v500km/h

(2)飞机的最大起飞重力

G=mg=53500kgx10N/kg=5.35x105N

(3)飞机对水做的功

W=Gh=m次g〃=12000kgx10N/kgx4m=4.8*l()5j

飞机吸水的功率

W_4,8X105J

=2.4X104W

t20s

答:(1)飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间为720s;

(2)飞机的最大起飞重力为5.35X105N;

(3)飞机吸水的功率为2.4xl04w。

11.(1)6xlO5Pa;(2)1.2X105N;(3)1.8xlO4N

【详解】解:(1)该车空载时的质量

w=12t=1.2xl04kg

该车空载时对水平地面的压力

F=G=mg=1.2xlO4kgxlON/kg=1.2xlO5N

该车空载时对水平地面的压强

F1.2X1Q5N

P--=6xlO5Pa

S0.2m2

(2)该车空载时在水中航行处于漂浮状态,则该车空载时在水中航行受到的浮力

7^=G=1.2X105N

(3)该车在水中航行过程中发动机输出功率

P=180kW=1.8xl05W

该车在水中航行的速度

v=36km/h=10m/s

根据公式尸=网可知,发动机的牵引力为

5

F^P=1,8X10W=18xlQ4N

v10m/s

因为车匀速直线运动,受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,所以

答案第7页,共14页

/=8X104N

答:(1)该车空载静止在水平地面上时,它对水平地面的压强是6xlO5pa;

(2)该车空载(驾驶员质量忽略不计)在水中航行时,受到的浮力是1.2X105N;

(3)观光车航行过程中受到的阻力是1.8x1()4N。

12.(1)120m;(2)lxlO5Pa;(3)50min

【详解】解:(1)装载车1分钟内走过的路程

s=vt=2m/sx60s=120m

(2)装载车空载时对地面的压力

F=G=mg=5xlO3kgxlON/kg=5xlO4N

装载车空载时对地面的压强

F_5xlQ4N

=lxlO5Pa

0.5m2

(3)装载车功率达到30kW时,受到的牵引力为

3xl0^

F=f==1.5X104N

v2m/s

装载车匀速行驶,处于平衡状态,受到的阻力与牵引力相等,即

/=7?=1,5X104N

因车受到的阻力为车总重力的0.2倍,故

/=0.2G总=1.5X1()4N

车和粮食的总重力为

粮食的总重力

6粮=G总一G空=7.5xl()4N-5xl03kgxl0N/kg=2.5xl04N

粮食的质量

G粮2.5xIO,N

=2.5xlO3kg

g1ON/kg

由题意可知,收割机每分钟将50kg粮食装载到车上,则装载车工作的时间

2.5,10区

=50min

50kg

答:(1)装载车1分钟内走过的路程为120m;

答案第8页,共14页

(2)装载车空载时对地面的压强为l()5pa;

(3)装载车工作50min功率达到30kW。

13.(1)1080

(2)lxlO6Pa

【详解】(1)已知运-20以720km/h的速度飞行1.5h,能飞行的距离为

s=vt=720km/hx1.5h=1OSOkm

(2)若飞机及所有物资总重达150t,总重力为G=〃?g=150xl()3%gxl0N/炫=1.5X1()6N

飞机静止在水平地面上时对地面的压力大小等于总重力大小。已知飞机与地面的总接触面积

约为1.5m2,由压强公式夕=(可得,飞机静止在水平地面上时对地面的压强是

FG1.5X106N

=lxlO6Pa

P=S~S~1.5m2

14.(1)4X107N;(2)2X104N;(3)166.7小时

【详解】解:

(1)满载时烟台舰排水量(满载)约4000t

加排=4000t=4000xl03kg

因为烟台舰处于漂浮状态,所受浮力等于重力,故烟台舰满载时所受浮力

%=6排=%Fg=4000xl03kgxl0N/kg=4xl()7N

(2)某次航行中烟台舰吃水深度为〃=4m,烟台舰吃水深度为4m时的压强为

p=pgh=1.0xl03kg/m3xlON/kgx4m=4xlO4Pa

烟台舰底0.5m2的面积上受到海水的压力

F=j9S=4xlO4PaxO.5m2=2X104N

(3)烟台舰的巡航速度

厂=18节=18x1.852痴/h

航行距离

s=3000海里=3000x1,852km

航行时间

s3000x1.852km

«166.7h

v18xl.852km/h

答案第9页,共14页

答:(1)满载时烟台舰所受的浮力约4xlO7N;

(2)某次航行中烟台舰吃水深度为4m,则在舰底0.5m2的面积上受到海水的压力为

2X104N;

(3)若烟台舰在某次航行过程中以18节的巡航速度航行3000海里,其航行时间为166.7

小时。

15.(1)2N;(2)0.63J;(3)2.8xlO3Pa

【详解】解:(1)土豆浸没在水中受到的浮力

F/^pgV^=1.0x103kg/m3x10N/kgx2x10-4m3=2N(2)土豆上升0.3m,拉力对土豆做的功

/y=^s=2.1Nx0.3m=0.63J

(3)把容器、水和土豆当作一个整体,整体受向下的总重力、向上的拉力、向上的支持力,

根据相互作用力知识和力的平衡条件可得,容器对桌面的压力

Fj3=F容+G次+Gifi-F=6N+20N+2.1N-0.1N=28N容器对水平桌面的压强

F_28N=2.8x103尸。

"1x10=

答:(1)土豆浸没在水中受到的浮力为2N;

(2)土豆上升0.3m,拉力对土豆做的功为0.63J;

(3)土豆浸没在水中时,容器对水平桌面的压强为2.8xl03pa。

16.(1)3xlO6Pa;(2)4xl04m3;(3)10m,将驳船的长度增加

【详解】解:(1)水深300m处的压强

p=p海水gh=1.0x103kg/m3xl0N/kgx300m=3xl06Pa

(2)加宽前,最大修探为

曝=200mx50mx7m=7x104m3

最大排水量为

加排海水喉nlxlO'kg/mSx,xlO'n?=7x107kg

满载时所受浮力为

耳字=6排=加排g=7*107kgxl0N/kg=7xl()8N

因为漂浮,所以

%=G船+G货

则船的重力为

答案第10页,共14页

G船=4孚一G货=7X1C)8N-3X10SN=4*108N

空载时,船漂浮,则

8

7^=Gffi=4xlON

根据阿基米德原理,驳船空载时排开水的体积

8

F谆4X10N

嗫==4xl04m3

P海水gIxlO3kg/m3x1ON/kg

(3)若把导管架“海基二号”放入驳船中,需增加的排开水的体积增加为

88

G导管一G载重3.7xlON-3xlON

△曝=0.7xl04m3

p海水gl.OxlO3kg/m3x1ON/kg

由题知,若驳船体积每增加In?,自重增加2.5x103N,则设宽度的增加量为AL,则排水

量增加了

200mx7mxAZ

自重就增加了

200mxl4mxAZx2.5xl03N/m3

于是有

200mxl4mxAZx2.5xl03N/m3

200mx7mxAZ—=0.7xl04m3

l.OxlO3kg/m3x1ON/kg

宽度增加量为

AZ=10m

由上述方法可知,还可以采用将驳船加长的方法。

答:(1)水深300m处的压强3xl06pa;

(2)加宽前,驳船空载时排开水的体积4x1013;

(3)驳船总宽度至少应增加10m;改进:将驳船加长。

17.(1)28kg;(2)2000cm3;(3)1.2xlO4Pa

【详解】解:(1)因为桶的容积为2.8xl0-2m3,则桶装满水的质量为

m="水产=lxl03kg/m3x2.8xl0-2m3=28kg

(2)漂浮在水面的桶受到的浮力等于重力为

%==加桶g=2kgxlON/kg=20N

则排开水的体积为

答案第11页,共14页

F浮G桶_20N

=2000cm3

「水g夕水g103kg/m3x1ON/kg

(3)桔棒平衡时,根据杠杆平衡条件可求,B端施加的拉力为

口以%=空*世3=180N

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