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文档简介
2025年中考物理复习难题速递之力学综合计算
计算题(共24小题)
1.(2025•安塞区校级三模)2024年6月25日,嫦娥六号返回舱携带月壤返回地球,成功着陆内蒙古四王
子旗,实现世界首次月球背面采样。返回舱总重为300kg,当距离地面10km时弹出减速伞减速,若减
速阶段全程的平均速度为12.5m/s。求:(g取10N/kg)
(1)嫦娥六号返回舱从弹出减速伞到落地所用的时间。
(2)嫦娥六号返回舱从打开减速伞到落地过程中重力做功的功率。
2.(2025•安徽二模)如图所示是中国产机器狗,它负重40kg,通过一段阶梯上山,用时20s,上升高度
10m,求:
(1)机器狗克服重物重力做的功;
(2)机器狗克服重物重力做功的功率。
3.(2025•芜湖模拟)如图,一辆汽车发动机功率为150kW,载有货物总质量为3000kg,以5m/s的速度匀
速运到坡顶,已知坡长300m,坡与地面的夹角为30°,求:
(1)汽车上坡过程中所受阻力;
(2)汽车克服重力所做的功。
4.(2025•昆明模拟)如图是五菱研发的汽车,该车在水平路面上匀速直线行驶138m,用时6s,这一过程
中汽车发动机的输出功率为4.6X104Wo
(1)汽车牵引力所做的功是多少?
(2)行驶过程中汽车受到的阻力是多少?
5.(2025•横山区一模)双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱。如表是某型号双轮电动平衡车的主要技
术参数,质量为40kg的小丽驾驶该平衡车在平直的路面上匀速行驶,如图所示。求:(g取10N/kg)
平衡车的质量12kg
单个轮胎与地面的接触面积12.5cm2
车轮直径0.2m
(1)人和平衡车总的重力为多少?
(2)平衡车对地面的压强为多少?
6.(2025•斗门区一模)2024年11月11日,大湾区低空特快专线顺利完成首航,如图所示,首批打“飞
的”乘客从深圳乘直升机抵达珠海看航展。直升机相关参数如表所示(g=10N/kg):
空载质量最大起飞质量
1500kg3000kg
最大航速静止于地面受力面积
250km/h0.5m2
(1)深圳直飞珠海航程55km,首批乘客乘坐用时20min,求直升机平均航速。
(2)若直升机空载时,求:
①它受到的重力;
②它对水平地面压强。
7.(2025•郴州一模)智能机器的广泛应用充分彰显了科技创新的力量。如图所示,某款智能机器人质量
为35kg,与地面的总接触面积为350cm2(g取10N/kg)。求:
(1)机器人受到的重力;
(2)机器人对地面的压强;
(3)某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m,求此过程中机器人对箱
子做功的功率。
8.(2025•清远一模)2024年11月,我国分体式飞行汽车“陆地航母”全球首次公开飞行,如图所示。若
整车的总质量为3Xl()3kg,飞行器可以在6s内飞行120m。(g=10N/kg)
(1)求飞行器在这段时间内飞行的平均速度。
(2)求飞行汽车静止时受到的重力。
(3)若飞行汽车静止时与水平地面的接触面积为0.5H?,求它对水平地面的压强。
9.(2025•万州区校级模拟)为解决乡村快递派送的交通不便问题,某快递公司采用无人机(如图所示)
将包裹送达每个村子的派送员,自动卸货后随即返航,继续其他配送。某次派送包裹质量12kg,飞行
高度120m,lOmin内水平飞行里程6.5km。求:
(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h?
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度,用时1分钟,此过程中拉力做功率是多少?
10.(2025•合肥一模)研学实践活动时,小明在农家乐看到一种农具(如图甲),他查阅资料后知道,这
种农具叫“舂。农民捣谷用的,其工作原理图如图乙,AOB为碓杆,O为支点,A处连接着碓头,脚
踏碓杆的B处可使碓头升高,抬起脚,碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为50N,每踩一次碓头
上升的高度为50cm,AO长1.5m,OB长0.3m。不计碓杆的重力和摩擦。
(1)脚至少用多大的力才可以将碓头抬起?
(2)若Imin将B踩下30次,则人做功的功率是多大?
11.(2025•合肥一模)如图甲所示,烧杯内装有适量的水,质量和体积均忽略不计的塑料薄管漂浮在水中,
此时塑料薄管中液体的深度为hi,塑料薄管底部距离水面的深度为h2。塑料薄管的底面积为S,水的密
度p水和g已知,求:
(1)图甲中塑料薄管底部受到水的压强(用题中已知物理量表示);
(2)塑料薄管内液体的重力(用题中已知物理量表示);
(3)若在塑料薄管底部用不可伸长的质量和粗细都不计的细绳拴住体积V=400cm3的金属小球,此时
塑料薄管内的液面和烧杯中的水面恰好相平,如图乙所示。若测出hi=10cm,h2=6cm,底面积S=
100cm2,=1.0x103kg/m3,g=10N/kg,则金属小球的密度为多少?
12.(2025•澧县一模)如图是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇,它质量约为1.2Xl()5kg,底面积约为
600m2,求:(g取10N/kg)
(1)登陆艇静止在水平海滩上时对海滩的压强是多少?
(2)登陆艇漂浮在海面时的浮力是多少?
(3)登陆艇漂浮在海面时浸入水中的深度是多少?
13.(2025•泰山区一模)2024年11月13日,在珠海航展兵器馆亮相的“机器狼”受到观众喜爱,成为名
副其实的明星展品。如图所示,若机器狼的质量为20kg,每只脚与地面的接触面积是20cm2,在水平
地面上匀速行走时受到阻力是总重的0.2倍,某次展示时,机器狼以10.8km/h的速度匀速前进30秒到
达预定地点后四足站立对周围进行侦查,g=10N/kgo求:
(1)这次展示机器狼移动的距离是多少?
(2)机器狼站立侦查时对地面的压强是多少?
(3)机器狼水平匀速前进过程的功率是多少?
14.(2025•延吉市校级一模)为解决饮水、灌溉等问题,某地正准备开工建设一座水库,预计水库大坝坝
高100m,求:(g=10N/kg)
(1)建成蓄满水后,水对水坝底部的压强。
(2)坝底一个面积为Idnf的排水阀门上受到水的压力。
15.(2025•广饶县一模)2024年11月,在珠海航展上,我国自主生产的“运-20”运输机货舱首次对公
众开放。相关数据显示,该飞机配备四台大推力发动机,最大起飞重量为2203有14个轮子,地面静
止时所有轮胎与地面总接触面积为4.4m2。某次执行任务时,该飞机以720km/h的速度在空中沿水平直
线匀速航行0.5h,消耗燃油2.4吨,发动机总推力保持1.6X1()5N不变。(g取10N/kg,航空煤油的热
值为q=4.0X107j/kg)求:
(1)满载的“运-20”在水平跑道上静止时对地面的压强。
(2)执行飞行任务时,发动机推力的总功率。
(3)执行飞行任务时,飞机消耗的航空煤油完全燃烧放出的能量。
16.(2025•樟树市校级模拟)李华同学在探究斜面时,制作了如图所示规格的斜面,现在沿斜面向上用2N
的力将重为5N的物体提升到高处,请你帮他计算以下相关物理量;
(1)此过程中,李华同学对物体做的有用功;
(2)斜面的机械效率(结果保留至0.1%);
(3)在此过程中,物体受到的摩擦力(结果保留1位小数)。
17.(2025•肥东县模拟)在2024年巴黎奥运会举重比赛中,中国运动员李发彬夺得61公斤级冠军,并打
破奥运会抓举记录。在抓举比赛的第三把,李发彬在2s内将质量为143kg的杠铃成功举高1.8m,接着
按规定举着杠铃在空中静止停留了3秒钟,g取10N/kg,求:
(1)李发彬将杠铃举高1.8m的过程中,他对杠铃做的功;
(2)在整个抓举的过程中,李发彬对杠铃做功的功率。
18.(2025•道里区一模)哈尔滨市已投入使用超级电容公交车。超级电容器是一种新型电能存储设备,安
全高效环保。假设某型号的超级电容公交车载满乘客时总质量为15吨,某次运行时从充电桩充满电后
电车储存的能量约为2XIO?焦,能以10米/秒的速度保持匀速直线行驶6千米,能量利用的效率为90%o
(g=10N/kg)
(1)若公交车载满乘客时车胎与地面的总接触面积为0.4米2,求公交车对地面的压强。
(2)若公交车在该次运行中受到的阻力恒定,则牵引力大小是多少?
(3)若公交车在该次运行中电容器输出电压为300伏,不计电容器输出电能时的能量损耗,则工作电
路的电流有多大?(结果保留一位小数)
19.(2025•南昌县一模)随着人民生活水平不断提高,汽车已经走进我们的家庭。妙妙的爸爸最近也购买
了一辆轿车,总质量为2t(包括车、车上的人和物品)的小汽车轮胎与地面的接触总面积为0.2m2,一
次在经过一段区间测速路段过程中(如图所示),该车先以90km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶了
lOmin,已知汽车在行驶过程中受到的阻力为1000N。g取10N/kg。求:
(1)汽车静止在水平路面上时,对路面的压强是多少Pa?
(2)该车以90km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶lOmin的过程中,汽车牵引力做功是多少J?
(3)如果不想超速,则剩余路段的平均速度不能超过多少km/h?
(g)
□
区间测速
终点
20.(2025•焦作一模)随着科技的发展,无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是无人驾驶的电动公交车,在
特定场景下,车辆的所有驾驶操作都不需要人员介入,车内无方向盘、制动踏板及油门踏板。其空车质
量为10t,车轮与路面接触的总面积为2000cm2,无人乘坐时该电动公交车在水平路面上匀速直线行驶
24km用时20min,消耗的电能为25kW・h,这一过程中汽车发动机的功率恒为60kW,g取10N/kg。试
问:
(1)该电动公交车空载静止在水平路面上时,对路面的压强是多少?
(2)无人乘坐时,该电动公交车在匀速直线行驶过程中受到的阻力是多少?
(3)该电动公交车的效率是多少?
21.(2025•莲湖区模拟)人工智能让我们的生活更加便捷,某酒店迎宾机器人能将客人从酒店门口带至前
1
台。若这一过程中机器人做匀速直线运动,通过的路程为20m,所受阻力为自身重力的一,机器人的
20
相关参数如表所示,g取10N/kgo求:
(1)机器人对地面的压强。
(2)机器人工作时牵引力所做的功。
整机质量:36kg行进速度:lm/s
工作电压:24V工作电流:1A
轮子与地面接触总面积:1.8X10-3m2
22.(2025•大丰区一模)五一假期,小明一家驾车去大纵湖旅游,行驶过程中看到了如图所示的标志牌。
已知车和人的总质量为1.8X103kg,轮胎与地面接触总面积为600cm2,汽车在行驶过程中受到的牵引
力为1500N。(g=10N/kg)求:
(1)在遵守交通法规的前提下,从标志牌到大纵湖至少多长时间?
(2)汽车静止时对水平地面的压强;
(3)从标志牌处到大纵湖这段时间内牵引力做功的功率。
23.(2025•商河县一模)11月29日,呼市迎来了今冬第一场大雪,大地银装素裹,为了估测雪的密度,
小智在足球场上,量出的深度是10cm,然后他用力竖直向下把雪深踩成近冰状,量出脚印深7cm(图
甲)。小智估测出自己的鞋底面积约为180cm2(图乙),已如冰的密度0.9g/cnf,请估算:
积雪
冰层
甲乙
(1)小智踩住的雪的体积约是多大?
(2)小智踩下冰层的质量是多大?
(3)雪的密度是多大?
24.(2025•惠州模拟)如图是一辆无人接送车,该车的质量为2000kg,在一次测试中,无人接送车在水平
路面上用时lOmin匀速行驶了6000m;已知车所受阻力为总重力的0.02倍,g取10N/kg,求测试过程
中:
(1)车的平均速度;
(2)车的牵引力大小;
(3)车的牵引力所做的功。
2025年中考物理复习难题速递之力学综合计算
参考答案与试题解析
一.计算题(共24小题)
1.(2025•安塞区校级三模)2024年6月25日,嫦娥六号返回舱携带月壤返回地球,成功着陆内蒙古四王
子旗,实现世界首次月球背面采样。返回舱总重为300kg,当距离地面10km时弹出减速伞减速,若减
速阶段全程的平均速度为12.5m/s。求:(g取10N/kg)
(1)嫦娥六号返回舱从弹出减速伞到落地所用的时间。
(2)嫦娥六号返回舱从打开减速伞到落地过程中重力做功的功率。
【分析】(1)根据速度公式求出嫦娥六号返回舱从弹出减速伞到落地所用的时间;
(2)根据G=mg求出返回舱的总重力,再根据P=^=^=Gv求出嫦娥六号返回舱从打开减速伞到
落地过程中重力做功的功率。
【解答】解:(1)嫦娥六号返回舱从弹出减速伞到落地所用的时间为:
sh10x1000m
=800s;
t=t=712.5m/s
(2)嫦娥六号返回舱的重力为:G=mg=300kgX10N/kg=3000N,
嫦娥六号返回舱从打开减速伞到落地过程中重力做功的功率为:
p=十=半=Gv=3000NX12.5m/s=37500Wo
答:(1)嫦娥六号返回舱从弹出减速伞到落地所用的时间为800s;
(2)嫦娥六号返回舱从打开减速伞到落地过程中重力做功的功率为37500Wo
【点评】本题主要考查速度公式、重力公式、功率公式的应用,难度不大。
2.(2025•安徽二模)如图所示是中国产机器狗,它负重40kg,通过一段阶梯上山,用时20s,上升高度
10m,求:
(1)机器狗克服重物重力做的功;
(2)机器狗克服重物重力做功的功率。
【分析】(1)已知重物的质量,根据G=mg求出重物的重力,再根据W=Gh求出机器狗克服重物重
力做的功;
(2)根据P=3求出机器狗克服重物重力做功的功率。
【解答】解:(1)重物的重力为:G=mg=40kgX10N/kg=400N,
机器狗克服重物重力做的功为:W=Gh=400NX10m=4000J;
(2)机器狗克服重物重力做功的功率为:P=y==200Wo
答:(1)机器狗克服重物重力做的功为4000J;
(2)机器狗克服重物重力做功的功率为200W。
【点评】本题主要考查重力公式、功和功率公式的应用,难度不大。
3.(2025•芜湖模拟)如图,一辆汽车发动机功率为150kW,载有货物总质量为3000kg,以5m/s的速度匀
速运到坡顶,已知坡长300m,坡与地面的夹角为30°,求:
(1)汽车上坡过程中所受阻力;
(2)汽车克服重力所做的功。
鱼
【分析】(1)根据P=^=?=Fv求汽车发动机的牵引力,根据力的平衡条件求汽车上坡过程中所受
的阻力;
(2)根据G=mg求汽车的重力,由三角形知识求汽车上升的高度,根据W=Gh求汽车克服重力所做
的功。
【解答】解:⑴根据P=^=^=Fv可得,汽车发动机的牵引力:
150x1()30
FJ==30000N,
VSm/s
汽车沿斜坡匀速上行,所受阻力(包括摩擦力、空气阻力和重力的下滑分力)与牵引力平衡,大小相等,
即:
f=F=30000;
(2)汽车的重力:G=mg=3000kgX10N/kg=30000N,
由三角形知识可得,汽车上升的高度:h=^L=2x300m=150m,
汽车克服重力所做的功:W=Gh=30000NX150m=4.5X106J»
答:(1)汽车上坡过程中所受阻力为30000N;
(2)汽车克服重力所做的功为4.5X1()6J。
【点评】本题考查功、功率和重力的有关计算,以及力的平衡条件,难度一般。
4.(2025•昆明模拟)如图是五菱研发的汽车,该车在水平路面上匀速直线行驶138m,用时6s,这一过程
中汽车发动机的输出功率为4.6X104Wo
(1)汽车牵引力所做的功是多少?
(2)行驶过程中汽车受到的阻力是多少?
【分析】(1)根据速度公式求出汽车行驶的速度,根据F=:求出汽车的牵引力,最后根据W=Fs计算
汽车的牵引力所做的功;
(2)汽车在水平路面上匀速直线行驶,处于平衡状态,受到的阻力大小等于牵引力。
【解答】解:(1)汽车行驶的速度为u=*=粤=23m/s;
4
汽车发动机的输出功率为4.6X1()4W,汽车的牵引力为F=。=丝去泮=2000N;
汽车的牵引力所做的功W=Fs=2000NX138m=2.76X105J»
(2)该车在水平路面上做匀速直线运动,处于平衡状态,所以受到的阻力大小等于牵引力,阻力为
f=F=2000No
答:(1)汽车牵引力所做的功是2.76X1()5J。
(2)行驶过程中汽车受到的阻力是2000N。
【点评】此题考查了速度公式的应用、功率公式的应用、功的计算、二力平衡条件的应用,涉及知识点
较多,但是难度不是太大。
5.(2025•横山区一模)双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱。如表是某型号双轮电动平衡车的主要技
术参数,质量为40kg的小丽驾驶该平衡车在平直的路面上匀速行驶,如图所示。求:(g取10N/kg)
平衡车的质量12kg
单个轮胎与地面的接触面积12.5cm2
车轮直径0.2m
(1)人和平衡车总的重力为多少?
(2)平衡车对地面的压强为多少?
【分析】(1)已知平衡车和人的质量,根据G=mg可求出平衡车和人的总重力;
(2)平衡车对地面的压力等于总重力,再根据压强公式p=*求出平衡车对地面的压强。
【解答】解:(1)人和平衡车总的重力为:G=mg=(m人+m车)g=(40kg+12kg)X10N/kg=520N;
(2)平衡车与地面的接触面积:S=2X12.5cm2=2.5X10-3m2,
平衡车对地面的压力等于人和平衡车总的重力,
平衡车对地面的压强为:p=9=-52喝=2.08X105Pa»
52.5x105m2
答:(1)人和平衡车总的重力为520N;
5
(2)平衡车对地面的压强为2.08X10Pao
【点评】本题考查了重力、压强的计算,计算压强时注意单位的变换。
6.(2025•斗门区一模)2024年11月11日,大湾区低空特快专线顺利完成首航,如图所示,首批打“飞
的”乘客从深圳乘直升机抵达珠海看航展。直升机相关参数如表所示(g=10N/kg):
空载质量最大起飞质量
1500kg3000kg
最大航速静止于地面受力面积
250km/h0.5m2
(1)深圳直飞珠海航程55km,首批乘客乘坐用时20min,求直升机平均航速。
(2)若直升机空载时,求:
①它受到的重力;
②它对水平地面压强。
【分析】(1)已知路程和所用的时间,根据速度公式求出直升机平均航速;
(2)①根据G=mg求出直升机空载时它受到的重力;
②直升机空载时对地面的压力等于其重力,根据p=*求出它对水平地面压强。
【解答】解:(1)直升机平均航速为:v=J=^%=165km/h;
(2)①直升机空载时它受到的重力为:G=mg=1500kgX1ON/kg=15000N;
②直升机空载时对地面的压力等于其重力,它对水平地面压强为:
F15000/V
P=7中=30000Pa。
答:(1)升机平均航速为165km/h;
(2)①它受到的重力为15000N;
②它对水平地面压强为30000Pa=
【点评】本题主要考查速度公式、重力公式及压强公式的应用,难度不大。
7.(2025•郴州一模)智能机器的广泛应用充分彰显了科技创新的力量。如图所示,某款智能机器人质量
为35kg,与地面的总接触面积为350cm2(g取10N/kg)。求:
(1)机器人受到的重力;
(2)机器人对地面的压强;
(3)某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m,求此过程中机器人对箱
子做功的功率。
【分析】(1)根据G=mg求机器人受到的重力;
(2)机器人对地面的压力等于机器人受到的重力,根据p=9求机器人对地面的压强;
(3)根据W=Fs求机器人对箱子做的功,根据P=?求机器人对箱子做功的功率。
【解答】解:(1)机器人受到的重力:G机=m机g=35kgX10N/kg=350N;
(2)机器人对地面的压力等于机器人受到的重力,即:
F=G机=350N,
354
机器人对地面的压强:p=9=—°^47=1X10Pa;
S350x104m2
(3)机器人对箱子做的功:W=Fs=100NXlm=100J,
机器人对箱子做功的功率:P=^=E¥=50W。
答:(1)机器人受到的重力为350N;
(2)机器人对地面的压强为1Xl()4pa;
(3)此过程中机器人对箱子做功的功率为5OW。
【点评】本题考查功、功率和重力、压强的计算,难度一般。
8.(2025•清远一模)2024年11月,我国分体式飞行汽车“陆地航母”全球首次公开飞行,如图所示。若
整车的总质量为3Xl()3kg,飞行器可以在6s内飞行120m。(g=10N/kg)
(1)求飞行器在这段时间内飞行的平均速度。
(2)求飞行汽车静止时受到的重力。
(3)若飞行汽车静止时与水平地面的接触面积为0.5m2,求它对水平地面的压强。
【分析】(1)根据速度计算公式计算该车飞行的速度;
(2)根据G=mg计算重力;
(3)根据静止在水平地面上时,对水平地面的压力等于重力,结合p=*计算对水平地面的压强。
【解答】解:(1)飞行器可以在6s内飞行120m,速度v=:=堂㈣=20m/s;
tOS
(2)飞行汽车静止时受到的重力G=mg=3X103kgX10N/kg=3X104N;
(3)静止在水平地面上时,对地面的压力为F=G=3X1()4N;
4
对水平地面的压强p=营=用给=6X104Pao
答:(1)飞行器在这段时间内飞行的平均速度是20m/s。
(2)飞行汽车静止时受到的重力是3X1()4N。
(3)它对水平地面的压强是6Xl()4pa。
【点评】本题考查了速度、压强公式的应用,难度适中。
9.(2025•万州区校级模拟)为解决乡村快递派送的交通不便问题,某快递公司采用无人机(如图所示)
将包裹送达每个村子的派送员,自动卸货后随即返航,继续其他配送。某次派送包裹质量12kg,飞行
高度120m,lOmin内水平飞行里程6.5km。求:
(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h?
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度,用时1分钟,此过程中拉力做功率是多少?
【分析】(1)根据速度公式求无人机水平飞行的平均速度;
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升时,拉力等于包裹的重力,根据F=G=mg求得拉力的大小,根
据W=Fs求拉力做的功,根据P=华求拉力做功的功率。
【解答】解:(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度:
v=^=85、丁=39/cm/h;
tI。工杯
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升时,拉力等于包裹的重力,即:
F=G=mg=12kgX10N/kg=120N,
拉力做的功:W=Fs=120NX120m=14400J,
拉力做功的功率:-=母==240W。
答:(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是39km/h;
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度,用时1分钟,此过程拉力做功的功率是240W。
【点评】本题考查功、功率和速度的计算,难度一般。
10.(2025•合肥一模)研学实践活动时,小明在农家乐看到一种农具(如图甲),他查阅资料后知道,这
种农具叫“舂”,农民捣谷用的,其工作原理图如图乙,AOB为碓杆,O为支点,A处连接着碓头,脚
踏碓杆的B处可使碓头升高,抬起脚,碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为50N,每踩一次碓头
上升的高度为50cm,AO长1.5m,OB长0.3m。不计碓杆的重力和摩擦。
甲乙
(1)脚至少用多大的力才可以将碓头抬起?
(2)若Imin将B踩下30次,则人做功的功率是多大?
【分析】(1)已知碓头的重力和OA和OB的长度,根据杠杆平衡条件FILI=F2L2可求得脚上的压力;
(2)根据公式W=Fs求解做功;先求出30次对碓头做的功,根据舂的机械效率,可以求出人做的功,
再根据公式P=)求人做功的功率。
【解答】解:(1)不计碓杆的重力和摩擦,当脚用力方向垂直于OB向下时,动力臂最长,根据杠杆的
平衡条件知,动力最小,由杠杆平衡条件可得:
FIXOB=GXLG,BPFiX0.3m=50NX1.5m,
解得,Fi=250N;
(2)不计碓杆的重力和摩擦,每踩一次对碓头做的功为:
W=Gh=50NX0.5m=25J,
若Imin将B踩下30次,则人做总功为W总=nW=30X25J=750J,
则人做功的功率为P=9=*=12.5W。
toUs
答:(1)脚至少用250N的力才可以将碓头抬起;
(2)若Imin将B踩下30次,则人做功的功率是12.5W。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件的应用及功与功率的计算,属于中档题。
11.(2025•合肥一模)如图甲所示,烧杯内装有适量的水,质量和体积均忽略不计的塑料薄管漂浮在水中,
此时塑料薄管中液体的深度为hi,塑料薄管底部距离水面的深度为h2。塑料薄管的底面积为S,水的密
度p水和g已知,求:
(1)图甲中塑料薄管底部受到水的压强(用题中已知物理量表示);
(2)塑料薄管内液体的重力(用题中已知物理量表示);
(3)若在塑料薄管底部用不可伸长的质量和粗细都不计的细绳拴住体积V=400cm3的金属小球,此时
塑料薄管内的液面和烧杯中的水面恰好相平,如图乙所示。若测出hi=10cm,h2=6cm,底面积S=
100cm2,p^.=1.0x103kg/m3,g=10N/kg,则金属小球的密度为多少?
【分析】(1)由图甲可知塑料薄管底部距离水面的深度,利用p=pgh计算塑料薄管底部受到水的压强:
(2)塑料薄管漂浮,浮力等于重力,塑料薄管质量和体积均忽略不计,塑料薄管内液体的重力G=F浮
=P水gV排;
(3)乙中塑料薄管和小球整体漂浮,仍满足浮力等于重力,则AG=AF浮,则金属小球的重力6球=
AG=AF浮=p排=p水8母(hi-h2)+V球],再利用G=mg=pVg计算金属小球的密度。
【解答】解:(1)图甲中塑料薄管底部距离水面的深度为h2,塑料薄管底部受到水的压强为:p=p水
gh2o
(2)塑料薄管漂浮,浮力等于重力,塑料薄管质量和体积均忽略不计,则塑料薄管内液体的重力:
G=F浮=p水gV排=「水gSh2;
(3)乙中塑料薄管和小球整体漂浮,仍满足浮力等于重力,则AG=AF浮,
则金属小球的重力:
6球=AG=AF浮=「水8八丫排=「水g「S(hi-h2)+V球]=1.0X103kg/m3X10N/kgX[100X104m2X(0.1m
-0.06m)+400X106m3]=8N,
金属小球的密度:
m°球G
_球_丁_球_8N_.,
p-——fv1-—7T------------------------———2X9v10lnk3q/TH。3
TvZvgVION/MX4OOXIOF3
答:(1)图甲中塑料薄管底部受到水的压强为p水gh2;
(2)塑料薄管内液体的重力为P水gSh2;
(3)金属小球的密度为2Xl()3kg/m3。
【点评】本题考查了液体压强公式、物体的漂浮条件、密度公式、重力公式的应用,难点在第三问,要
知道:GSRMAGMAF浮。
12.(2025•澧县一模)如图是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇,它质量约为1.2X105kg,底面积约为
600m2,求:(g取10N/kg)
(1)登陆艇静止在水平海滩上时对海滩的压强是多少?
(2)登陆艇漂浮在海面时的浮力是多少?
(3)登陆艇漂浮在海面时浸入水中的深度是多少?
【分析】(1)知道两栖的登陆艇质量,根据公式G=mg求出登陆艇受到的重力;登陆艇静止在水平海
滩上,登陆艇对水平海滩的压力等于重力,知道登陆艇着地总面积(地面受力面积),利用压强公式p=5
计算登陆艇对海滩的压强;
(2)根据物体的浮沉条件可知当两栖登陆艇在海面上漂浮时受到的浮力F浮=G;
(3)根据阿基米德原理计算排开液体的体积,结合底面积计算深度。
【解答】解:⑴登陆艇的质量m=L2Xl()5kg,
登陆艇的重力G=mg=1.2X105kgX1ON/kg=1.2X106N;
登陆艇静止在水平海滩上,
6
登陆艇对水平海滩的压力:Fffi=G=1.2X10N,
登陆艇对水平海滩的压强:p=q=肝°2、=2000Pa;
3600mz
(2)因为登陆艇漂浮在海面上,
所以登陆艇受到的浮力Fj^GnzxioGN;
p6
(3)根据阿基米德原理知,排开液体体积V排=£=-----产x2----------=i20m3;
P爬1.0xl05kg/m3xl0N/kg
吃水深度h=《=II震=°.2m。
答:(1)登陆艇静止在水平海滩上时对海滩的压强是2000Pa;
(2)登陆艇漂浮在海面时的浮力是1.2X1()6N
(3)登陆艇漂浮在海面时浸入水中的深度是0.2m。
【点评】本题考查压强和浮力的计算以及重力公式的应用,属于中档题。
13.(2025•泰山区一模)2024年11月13日,在珠海航展兵器馆亮相的“机器狼”受到观众喜爱,成为名
副其实的明星展品。如图所示,若机器狼的质量为20kg,每只脚与地面的接触面积是20cm2,在水平
地面上匀速行走时受到阻力是总重的0.2倍,某次展示时,机器狼以10.8km/h的速度匀速前进30秒到
达预定地点后四足站立对周围进行侦查,g=10N/kgo求:
(1)这次展示机器狼移动的距离是多少?
(2)机器狼站立侦查时对地面的压强是多少?
(3)机器狼水平匀速前进过程的功率是多少?
【分析】(1)根据速度公式v=*求出这次展示机器狼移动的距离;
(2)机器狼站立侦查时对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,利用p=S求出
机器狼站立侦查时对地面的压强;
(3)机器狼水平匀速前进的过程中处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,
根据二力平衡条件求出牵引力,再根据P=y=^=Fv求出机器狼水平匀速前进过程的功率。
【解答】解:(1)机器狼的速度为:v=10.8km/h=3m/s,
由可得,这次展示机器狼移动的距离为:s=vt=3m/sX30s=90m;
(2)机器狼的重力为:G=mg=20kgX1ON/kg=200N,
机器狼站立时对地面的压力为:F=G=200N,
机器狼站立时对地面的压强为:p=3=-2呀,=2,5X104Pa;
S20x10m2x4
(3)机器狼受到的阻力为:f=0.2G=0.2X200N=40N,
因为机器狼匀速前进,所以机器狼受到的牵引力为:F$=f=40N,
机器狼水平匀速前进过程的功率为:P=与='=F翱=40NX3m/s=120勿。
答:(1)这次展示机器狼移动的距离是90m;
(2)机器狼站立侦查时对地面的压强是2.5X104Pa;
(3)机器狼水平匀速前进过程的功率是120Wo
【点评】本题考查了速度公式、重力公式和压强公式、做功公式、功率公式以及二力平衡条件的应用,
关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
14.(2025•延吉市校级一模)为解决饮水、灌溉等问题,某地正准备开工建设一座水库,预计水库大坝坝
高100m,求:(g=10N/kg)
(1)建成蓄满水后,水对水坝底部的压强。
(2)坝底一个面积为Idn?的排水阀门上受到水的压力。
【分析】(1)根据p=pgh求出水对水坝底部的压强;
(2)根据p=*求出排水阀门上受到水的压力。
【解答】解:(1)建成蓄满水后,水对水坝底部的压强为:
p=p水gh=L0X103kg/m3xl0N/kgX100m=lX106pa;
(2)根据p=(可知,排水阀门上受到水的压力为:
F=pS=lX106PaXlX10_2m2=lX104N„
答:(1)建成蓄满水后,水对水坝底部的压强为lXl()6pa;
(2)坝底一个面积为Idn?的排水阀门上受到水的压力为IXIO4N。
【点评】本题考查了液体压强和固体压强的计算方法,同时出现固、液体压力压强,要注意先后顺序:
液体,先计算压强(p=pgh),后计算压力(F=pS);固体,先计算压力(在水平面上F=G),后计算
压强(p=[)。
15.(2025•广饶县一模)2024年11月,在珠海航展上,我国自主生产的“运-20”运输机货舱首次对公
众开放。相关数据显示,该飞机配备四台大推力发动机,最大起飞重量为2203有14个轮子,地面静
止时所有轮胎与地面总接触面积为44m2。某次执行任务时,该飞机以720km/h的速度在空中沿水平直
线匀速航行0.5h,消耗燃油2.4吨,发动机总推力保持1.6X105N不变。(g取10N/kg,航空煤油的热
值为q=4.0XlC)7j/kg)求:
(1)满载的“运-20”在水平跑道上静止时对地面的压强。
(2)执行飞行任务时,发动机推力的总功率。
(3)执行飞行任务时,飞机消耗的航空煤油完全燃烧放出的能量。
【分析】(1)根据G=mg得到满载的“运-20”总重力;根据Fffi=G得出在水平跑道上静止时对地
F
面的压力,根据p=¥得出对地面的压强;
(2)根据P=Fv得到发动机推力的功率;
(3)根据Q^nqm'得出飞机消耗的航空煤油完全燃烧放出的能量。
【解答】解:(1)满载的“运-20”总重力:G=mg=220XlOOOkgX10N/kg=2.2X106N;
在水平跑道上静止时对地面的压力FB^GMZZXIOGN,
F6
对地面的压强:p=-^=2^10/=5X105Pa;
54.4加
(2)飞机的速度:v=720km/h=200m/s,
发动机推力的功率:P=Fv=1.6X105NX200m/s=3.2X107W;
(3)执行飞行任务时,飞机消耗的航空煤油完全燃烧放出的能量Qjjnqm'=4X107J/kgX2.4X1000kg
=9.6X1010J;
答:(1)满载的“运-20”在水平跑道上静止时对地面的压强为5Xl()5pa;
(2)执行飞行任务时,发动机推力的总功率为3.2X1()7W;
(3)执行飞行任务时,飞机消耗的航空煤油完全燃烧放出的能量为9.6X1010J。
【点评】本题考查功和压强的计算,是一道综合题。
16.(2025•樟树市校级模拟)李华同学在探究斜面时,制作了如图所示规格的斜面,现在沿斜面向上用2N
的力将重为5N的物体提升到高处,请你帮他计算以下相关物理量;
(1)此过程中,李华同学对物体做的有用功;
(2)斜面的机械效率(结果保留至0.1%);
(3)在此过程中,物体受到的摩擦力(结果保留1位小数)。
【分析】(1)利用W=Gh计算克服物体重力做的有用功;
(2)利用W=Fs计算拉力做的总功,斜面的机械效率等于有用功与总功的比值;
(3)拉力克服摩擦做的功为额外功,大小等于总功减去有用功,根据亚额=£$求出摩擦力。
【解答】解:(1)拉力克服物体重力做的有用功:
W有用=Gh=5NXlm=5J;
(2)拉力做的总功:
W总=尸$=2>1><3111=61,
斜面的机械效率:
n=-p^xlOO%=昔X100%n83.3%;
(3)克服摩擦力所做的额外功:
W额=亚总-W有用=6J-5J=1J,
由Wsj=fs可得摩擦力:
答:(1)此过程中,李华同学对物体做的有用功为5J;
(2)斜面的机械效率约为83.3%;
(3)在此过程中,物体受到的摩擦力约为0.3N。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率、额外功、摩擦力的计算,知道造成额外功的
原因是求摩擦力的关键。
17.(2025•肥东县模拟)在2024年巴黎奥运会举重比赛中,中国运动员李发彬夺得61公斤级冠军,并打
破奥运会抓举记录。在抓举比赛的第三把,李发彬在2s内将质量为143kg的杠铃成功举高1.8m,接着
按规定举着杠铃在空中静止停留了3秒钟,g取10N/kg,求:
(1)李发彬将杠铃举高1.8m的过程中,他对杠铃做的功;
(2)在整个抓举的过程中,李发彬对杠铃做功的功率。
【分析】(1)根据W=Gh=mgh求出他对杠铃做的功;
(2)根据P=^得到在整个抓举的过程中,李发彬对杠铃做功的功率。
【解答】解:(1)李发彬将杠铃举高1.8m的过程中,他对杠铃做的功W=Gh=mgh=143kgX10N/kg
X1.8m=2574J;
(2)在整个抓举的过程中,李发彬对杠铃做功的功率P=9=^g=514.8W。
答:(1)李发彬将杠铃举高1.8m的过程中,他对杠铃做的功是574J;
(2)在整个抓举的过程中,李发彬对杠铃做功的功率是514.8W。
【点评】本题考查功和功率的计算,需要知道功和功率的计算公式。
18.(2025•道里区一模)哈尔滨市已投入使用超级电容公交车。超级电容器是一种新型电能存储设备,安
全高效环保。假设某型号的超级电容公交车载满乘客时总质量为15吨,某次运行时从充电桩充满电后
电车储存的能量约为2义IO?焦,能以10米/秒的速度保持匀速直线行驶6千米,能量利用的效率为90%o
(g=10N/kg)
(1)若公交车载满乘客时车胎与地面的总接触面积为0.4米2,求公交车对地面的压强。
(2)若公交车在该次运行中受到的阻力恒定,则牵引力大小是多少?
(3)若公交车在该次运行中电容器输出电压为300伏,不计电容器输出电能时的能量损耗,则工作电
路的电流有多大?(结果保留一位小数)
【分析】(1)公交车载满乘客时对地面的压力等于总重力,根据G=mg计算其重力,根据压强公式计
算公交车对地面的压强;
(2)某次运行时从充电桩充满电后电车储存的能量约为2X107焦,能以10米/秒的速度保持匀速直线
行驶6千米,能量利用的效率为90%,
根据效率公式计算该过程消耗的机械能,根据F=?计算汽车受到的牵引力;
(3)根据t力计算汽车行驶时间,根据1=栋计算工作电路的电流。
【解答】解:(1)公交车载满乘客时对地面的压力等于总重力,即F=G=mg=15X103kgX10N/kg=
1.5X1O5N,
公交车对地面的压强p=*=]:了=3.75Xl()5pa;
(2)某次运行时从充电桩充满电后电车储存的能量约为2XIff焦,能以10米/秒的速度保持匀速直线
行驶6千米,能量利用的效率为90%,
该过程消耗的机械能W=T1WO=9O%X2X107J=1.8X107J,
7
汽车受到的牵引力F=9=嗡羔2=3000N;
(3)汽车行驶时间t=*=黑图=600s,
v-1-KJfIL/O
7
工作电路的电流1=符=薪奏“111.1A。
答:(1)公交车对地面的压强为3.75Xl()5pa;
(2)牵引力大小是3000N;
(3)工作电路的电流为11L1A。
【点评】本题考查重力公式、压强公式、效率公式、做功公式、速度公式、电功公式的灵活运用。
19.(2025•南昌县一模)随着人民生活水平不断提高,汽车已经走进我们的家庭。妙妙的爸爸最近也购买
了一辆轿车,总质量为2t(包括车、车上的人和物品)的小汽车轮胎与地面的接触总面积为0.20?,一
次在经过一段区间测速路段过程中(如图所示),该车先以90km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶了
lOmin,已知汽车在行驶过程中受到的阻力为1000N。g取10N/kg。求:
(1)汽车静止在水平路面上时,对路面的压强是多少Pa?
(2)该车以90km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶lOmin的过程中,汽车牵引力做功是多少J?
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