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文档简介

2027年广东省中考物理总复习:力学计算题

一,计算题(共28小题)

1.(2024•汕尾二模)小明骑自行车去上学的途中,匀速经过一段平直路面,已知小明和自行车的总质量

为70kg,自行车每个轮胎与地面的接触面积为lOcn?。小明在该平直路面上骑行时受到的阻力为人和

自行车总重力的0.05倍,g取10N/kg,求:

(1)小明和自行车受到的总重力;

(2)小明在该平直路面上骑行时受到的阻力;

(3)小明在该平直路面上骑行时,自行车对地面的压强。

2.(2023•广东)C919是我国自主研发的一种大型客机,已完成商业首航。假设某架飞机总质量为8XlO4kg,

静止在水平跑道上时,其轮胎与地面接触的总面积约为In?,g取lON/kg。求该飞机:

(1)受到的重力;

(2)静止时对水平跑道的压强;

(3)以8(K)km/h匀速直线飞行18min所通过的距离。

3.(2021•广东)杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具,如图是小明制作的杆秤的示意图,使用时,将

待称物体挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤坨在秤杆上的位置D,使秤杆

达到水平平衡时可读出待称物体的质量,此秤最大称量是10kg,秤坨最远可移至E点。秤杆和秤钩的

质量忽略不计,AB、BC、BE的长度如图所示(g取10N/kg),求:

(1)提起哪处的秤纽,此秤的称量最大?

(2)秤曲质量为多少?

(3)当提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝时,D与C之间的距离为多少?

0.5m

4.(2024•汕头二模)如图甲所示,为我国自主研发的新一代智能四轮汽车,该汽车具有自动加速、刹车

和避障等功能。已知汽车总重为1.5X1()4N,静止时轮胎与水平地面的接触总面积为O.O5m2。不考虑外

界因素影响,汽车匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的0.06倍。如图乙所示,是汽车以恒定功率行驶

时的速度(v)与时间(I)图像,g取ION/kg.求:

(1)汽车静止在水平地面时对地面的压强;

(2)汽车匀速行驶时的功率;

(3)0-20s汽车牵引力做的功。

5.(2024•高州市模拟)如图甲所示,一辆总重为I.5XIO4N的汽车在大小为9.6X103N的牵引力的作用下,

匀速从斜坡底端爬上顶端,用时24s,斜坡长200m,高20m。求:

甲乙

(1)汽车停在水平地面时,对地面的压强(轮胎与地面总接触面积为300cm2)。

(2)汽车爬坡时克服自身重力所做的功。

(3)汽车爬坡时的功率。

6.(2024•惠阳区模拟)如图所示,搬运工人用滑轮组将取为540N的重物匀速提升3m,所用时间为20s,

拉力为200N,不计绳与滑轮间的摩擦。求:

(1)他所做的有用功;

(2)他所做的额外功;

(3)拉力的功率;

(4)滑轮组的机械效率。

7.⑵24•连州市二模)如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h

的速度匀速比线航行20min,消耗航空燃油1.353飞机发动机的功率为2.25Xl(fw。(航空燃油的热值

为4XIO7J/kg)求:

(1)飞机在这段时间内航行的距离。

(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。

(3)发动机的效率。

8.(2022•广东)图中某智能机器人的质量为80kg,其轮子与水平地面接触的总面积为5Xl(「4m2。在水

平地面上工作时,该机器人匀速直线移动的速度为lm/s,所受阻力是机器人重力的0.05倍。求:(取g

=10N/kg)

(1)机器人对水平地面的压强;

(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力;

(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功。

9.(2024•英德市二模)如图所示消防车的水平升降台在5s内将消防员沿竖直方向匀速提升10m,若消防

员(含消防服)质量为90kg,其鞋底总面积400cm2。(g=IDN/kg)求此阶段:

(1)消防员上升的速度;

(2)消防员对升降台的压力:

(3)消防员对升降台的压强。

10.(2024•貂关模拟)为了方便市民出行,某市增加了多条公交路线。如图所示是迷你型绿色环保小型电

动公交车,其质量为1.6t,车轮与地面接触的总面积为800cm2。该车在水平地面上以15m/s的速度匀速

行驶lOmin,此过程中该车发动机的输出功率为45kW0求:(g取lON/kg)(1)该车在lOmin内行驶的

路程;

(2)该车静止在水平地面上时,对地面的压强;

(3)此过程中该车在水平方向上受到的阻力大小。

II.(2024•高要区二模)如图是一艘完全依靠太阳能驱动的船。船的表面安装有太阳能电池板,接收太阳

能的功率为5Xl()5w,假设接收的太阳能只用来驱动船前进.在某次航行中,太阳能船受到水平方向的

牵引力是8X104N,在水平海面上匀速直线运动的速度为0.5m/s。求:

(1)太阳能船航行50s所运动的距离;

(2)牵引力在这段时间内做的功;

(3)太阳能船在这段时间内的效率。

12.(2024•榕城区二模)如图为公园游玩常用的观光船,为了保护环境一般采用电力驱动。这种游船满载

时,船和人的总质量为280kg,已知水的密度为1.0Xl()3kg/m3。(g取]()N/kg)求:

(1)该游船满载时,船底最深处距离水面0.5m,该处所受水的压强;

(2)该游船满载时,游船排开水的体积;

(3)该游船满载时,在平静的湖面上以1.5m/s的速度匀速行驶,驱动电机的功率为750W,且消耗的

电能有80%用来克服水的阻力做功,求此时游船所受水的阻力。

13.(2024•深训|)“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置,“海葵一号”漂浮

在大海上工作,从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。傲傲同学查阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7X

IO7kg,满载时排开海水的质量是1.0X108kg(g取ION/kg,海水的密度为LOXICpkg/n?)。根据已知信

息求:

(1)“海葵一号”满载时受到的浮力;

(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量;

(3)当一架3X104N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时,直升机与停机坪接触的面积是

0.06m2,请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。

14.(2024•广东)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示。若返回舱质量为

3X103kg,在着陆过程中,从距地面1m高处竖直向下落地,用时0.4s。(g=lON/kg)

(1)求返回舱在这段时间内:

①平均速度;

②重力做的功。

(2)若返回舱静止时与水平地面的接触面积为1m2,求它定水平地面的压强。

15.(2023•深圳)如图1是古时劳动人民用工具撬起木料的情景,如图二中已知其中BO:OC=1:5,木

料的体积为4m3,木块的密度为0.5Xl()3kg/m3。

图1图2图3

(1)求木材所受重力?

如图2,在B端有一木材对绳子的力F1为IXIO4N,当F2为多大时,木料刚好被抬起?

(3)随着时代发展,亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3用一吊车匀速向上提起木材,已

知提升的功率为P=10kW,那这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为多高?

16.(2022•深圳)一小车质量为30t,车轮与地面总接触面枳为0.5m2,水平匀速行驶时小车受到的阻力为

重力的0.03倍,小车匀速行驶200米,问:

(1)求车对地面的压强。

(2)小车2小时内行驶了150km,问平均速度超不超过限速(限速80km/h)。

(3)整个过程牵引力做功?

17.(2021•深圳)深圳地铁岗厦二匕综合交通枢纽工程工地上,一线施工人员正在紧张忙碌,法行架桥机钢

梁吊装等施工作业。(g取lON/kg)

架桥机

图1图3

(1)图2为图1中起重机的简图,请画出阻力F2的力臂12。

(2)图3为架桥机的装置图,已知箱梁的质量为5Xl()5kg,体枳为200m3,架桥机滑轮组总拉力为4

X105N,自由端移动距离为25m,将箱梁提升Im。求:

①箱梁的密度;

②架桥机在此过程中的有用功;

③架桥机在此过程中的机械效率。

18.(2020•广东)某轿车在平宜公路上行驶的45s内,其速度v与时间I、动力F与时间t的关系图象分别

如图甲、乙所示.已知前10s轿车运动的路程为100m.求:

v/(m.s)“尸/N

204000―i

I

I

I

1000—!--------------1

।।

——I-------------!—►

1001045他

甲乙

(1)前10s轿车运动的平均速度;

(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程:

(3)动力F做的总功.

19.(2020•深圳)张家界风景区内的“百龙天梯”是世界上最高、载重量最大、运行速度最快的全景户外

观光电梯。该电梯运行高度约为330m,从地面向上运行到最高点的过程中,电梯速度与时间的关系图

象如图所示。游客小明质量为60kg,每只脚与电梯水平地板的接触面积约为250cm2,g取10N/kg。

求:

(1)“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度;

(2)当电梯匀速运行时,双脚站立的小明对电梯的压强;

(3)向上匀速运行的过程中,电梯对小明做的功。

20.(2024•中山市模拟)2023年5月,世界智能大会在天津的成功举办,将进一步推动我国人工智能技术

的研发和应用。图甲为某款智能机器人,质量为30kg,底部轮与地面接触总面积为150cm-它在某次

引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示。(g取10N/kg)

<1)求智能机器人静止在水平地面上时,对地面产生的压强;

(2)在。〜6s内,智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍,求此段时间内智能机器人牵引力做功

的功率。

v/tm-sF1)

甲乙

21.(2023•海珠区校级三模)如图所示,在进行探究实验时,用一块直木板将质量为2000g的正方体物块

匀速拉上平台,己知拉力F为12N,物块沿木板移动了2m,升高1m,用时20s。不计绳重,g取lON/kgo

求:

(1)上移过程中正方体物块克服木板摩擦所做的功;

(2)此斜面的机械效率(结昊保留到0.1%)。

22.(2024•海丰县模拟)公平十三坑露营基地远离城镇的喧哗,为人们提供亲近自然、体验乡村风情的机

会,满足了人们自由、随意、放松的户外休闲体验,基地有脚踏游艇出租供人们游玩。如图为某型号游

艇,其部分技术参数如下表:(g=10N/kg,p水=1.OXlrkg/mb

商品型号船长4.0mX型宽1.55mX型

深0.8m

空船质量160/kg

载人数量4人

最大航速6km/h

(1)当游艇底部浸入水中的深度为30cm时,水对艇底部的压强是多大?

(2)游艇以最大速度航行lOmin,行驶的路程为多少km?

(3)若四个人不间断踩游艇30min所做的功为5.04X103J,则他们踩艇观光的平均功率是多少?

23.(2024•河源・模)行车骑行是生活中•种环保的山行方式。如图所示,小彬骑自行车出行的途中,沿

直线匀速经过一段长100m的平直路面,用时20s。在此过程中若小彬重550N,自行车重I50N,骑行

时受到的阻力为总重的0.03倍。求此过程中:

(1)小彬骑行时的速度;

(2)小彬骑行时受到的阻力;

(3)骑行过程中动力做功的功率。

24.(2024•江门三模)质量为500kg的物体M,与水平地面的接触面积为0.2n?,用如图所示的滑轮组沿

水平方向将物体M从A点匀速拉到B点,AB距离为10m,物体M在地面滑动过程中受到的阻力是其

重力的0.2倍,在此过程中,因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功Wo=2OOJ,g取

9.8N/kgo求在此过程中:⑴物体M受到的重力;

(2)物体M对地面的压强;

(3)滑轮组对物体M做的功;

求此电动卷扬机消耗的电能。

25.(2024•惠来县模拟)如图所示,建筑工人用一个滑轮组将重为1OOON的物体匀速提升4m所用的时间

为50s,人所用的拉力是625N。

(1)工人拉绳子的速度?

(2)此滑轮组的机械效率为多少?

(3)此人所用拉力的功率为多大?

26.(2024•云浮一模)如图所示,电动清扫车以其环保高效等优点,在创建卫生城市中大显身手。该电动

清扫车空车的总质量为800kg,清扫刷与路面不接触时,轮胎与路面的总接触面积为0.041称,某次清扫

车完成任务后,在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶,经lOmin到达垃圾处理站,行驶过程中清

扫车所受阻力大小恒为400N。(g取10N/kg)求:

(1)清扫车完成任务时距离垃圾处理站的路程;

(2)清扫车空车停在水平路面上,清扫刷与路面不接触时对路面的压强;

(3)清扫车完成任务后到达垃圾处理站的整个行驶过程中牵引力做的功。

27.(2024•新会区一模)2023年3月II日,我国“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号载人潜水器,

圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。奋斗者号总质量为36吨,在某次下潜任务之前,奋斗

者号向海底发射超声波,经过8s后收到海底反射来的信号。然后开始下潜,历时2小时达到海底。求

奋斗者号在此下潜过程(声音在海水中的传播速度取1500m/s,g取lON/kg):

(1)受到的重力;

(2)下潜的深度;

(3)运动的平均速度。

28.(2023•南海区校级模拟)我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽

车以18m/s的速度匀速行驶了5min,消耗燃油0.3kg,汽车发动机的牵引力是1000N.已知燃油的热值

为4.5XUj/kg。试求:

(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量是多少?

(2)汽车牵引力所做的功是多少?

(3)发动机的效率是多少?

力学计算题

参考答案与试题解析

一.计算题(共28小题)

1.(2024•汕尾二模)小明骑自行车去上学的途中,匀速经过一段平直路面,已知小明和自行车的总质量

为70kg,自行车每个轮胎与地面的接触面积为10um2o小明在该平直路面上骑行时受到的阻力为人和

自行车总重力的0.05倍,g取10N/kg,求:

(1)小明和自行车受到的总重力;

(2)小明在该平直路面上骑行时受到的阻力;

(3)小明在该平直路面上骑行时,自行车对地面的压强。

【分析】(1)根据G=mg可求出小明和自行车受到的总重力;

(2)根据f=0.05G得出骑行时自行车受到的阻力;

(3)根据F=G得出他和自行车对地面的压力,根据p=£得到小明骑行时自行车对水平地面的压强。

S

【解答】解:(1)小明和自行车受到的总重力为:G=mg=70kgX10N/kg=700N;

(2)小明在该平直路面上骑行时受到的阻力为:f=().05G=().05X7()0N=35N;

(3)小明在该平直路面上骑行时,自行车对地面的压力为:F=G=700N,

70QN5

则小明在该平直路面上骑行时,自行车对地面的压强为:p=E=---------,=3.5X10Pao

答:(I)小明和自行车受到的总重力为700N;

(2)小明在该平直路面上骑行时受到的阻力为35N;

(3)小明在该平直路面上骑行时,自行车对地面的压强为3.5Xl()5pa。

【点评】本题主要考查了重力公式、压强定义式的应用,难度不大。

2.(2023•广东)C919是我国自主研发的一种大型客机,已完成商业首航。假设某架飞机总质量为8XlO4kg,

静止在水平跑道上时,其轮胎与地面接触的总面积约为In,,gMXlON/kgo求该飞机:

(1)受到的重力;

(2)静止时对水平跑道的压强;

(3)以800km/h匀速直线飞行18min所通过的距离。

【分析】(1)知道飞机的质量,利用G=mg求其重力;

(2)飞机静止时对水平地面的压力和自身的重力相等,根据p=E求出对水平地面的压强;

(3)根据速度的公式\=旦计算。

t

【解答】解:(1)飞机受到的重力:

G=mg=8X104kgXION/kg=8X105N:

(2)飞机静止时对水平地面的压力:

F=G=8X105N,

对水平地面的压强:

P=E=丝也型=8X1(2

S1m2

(3)以800km/h匀速直线飞行18min=O.3h,

由v=互知,

t

所通过的距离s=vt=800kin/hX0.3h=240km0

答:⑴受到的重力8X1NN;

(2)静止时对水平跑道的压强8X1()5pa;

(3)以8(X)km/h匀速直线飞行18min所通过的距离是240kin(>

【点评】本题考查了重力公式、压强公式、速度公式的应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的

重力相等。

3.(2021•广东)杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具,如图是小明制作的杆秤的示意图,使用时,将

待称物体挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤坨在秤杆上的位置D,使秤杆

达到水平平衡时可读出待称物体的质量,此秤最大称量是10kg,秤坨最远可移至E点。秤杆和秤钩的

质量忽略不计,AB、BC、BE的长度如图所示(g取10N/kg),求:

(1)提起哪处的秤纽,此秤的称最最大?

(2)秤蛇质量为多少?

(3)当提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝时,D与C之间的距离为多少?

【分析】(I)我们可以把杆秤抽象为杠杆,则B(C)为支点,A点为阻力作用点,阻力臂为AB(AC);

秤坨对杆秤的力为动力。当杆秤在水平位置平衡时,动力臂为B(C)到悬挂秤昵的位置D点的距离。

(2)杠杆的平衡条件为Fih=F212°

(3)作用在A点的拉力等于所挂物体所受的重力。

【解答】解:(1)根据杠杆的平衡条件可知:当提着B处秤组、秤蛇在E点时,A点所挂物体重为GA

G拉温1•BEG解秒1・CE

=科叱—:当提着C处秤纽、秤佗在E点时,A点所挂物体重为GA'=-^_。

ABAC

因BE>CE、AB<AC,故可得:GA>GA/,即提B处秤纽时,此秤的称量最大。

(2)由(1)可知,当提着B处秤纽、秤坨挂在E点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时,秤杆可以

在水平位置平衡,则可列式:GA-AB=Gf^-BEo

由6=11吆可得:mAg・AB=m秤碇g・BE,

则m秤陀=驱9=理双火色=0.4kg。

BE0.5m

(3)当提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝时,阻力臂为

AC=AB+BC=O.O2m+O.O3m=0.03m,

根据杠杆的平衡条件可列式:G荔枝・AC=G秤跑・CD.

由6=(1^可得:m葛枝g・AC=m甘比g・CD,

则CD=m[枝・AC=2k1X0、052=()25,。

m秤曲0.4kg

故答案为:(1)提B处秤纽时,此秤的称量最大。

(2)秤蛇的质量为0.4kg。

(3)D与C之间的距离为0.25m。

【点评】本题中,将杆秤抽象为杠杆是解题的关键。这种将具体事物抽象为物理模型的方法称之为模型

法,是解答物理试题中常见的方法之一。

4.(2024•汕头二模)如图甲所示,为我国自主研发的新一代智能四轮汽车,该汽车具有自动加速、刹车

和避障等功能.已知汽车总重为I.5X104N,静止时轮胎与水平地面的接触总面积为().O5m2。不考虑外

界因素影响,汽车匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的0.06倍。如图乙所示,是汽车以恒定功率行驶

时的速度(v)与时间(t)图像,gMX10N/kgo求:

甲乙

(I)汽车静止在水平地面时对地面的压强;

汽车匀速行驶时的功率;

(3)0-20s汽车牵引力做的功。

【分析】(1)根据G=mg得到汽车的总重力,汽车对水平地面的压力大小等于汽车的总重力,根据压

强公式得到汽车静止在水平地面时对地面的压强;

(3)根据图乙可知汽车匀速行驶时的速度,根据汽车匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的0.2倍,求

出汽车受到的阻力,根据P=Z乏二Fv得到汽车匀速行驶时的功率;

tt

(3)由已知条件和W=Pt得出0-20s汽车牵引力做的功。

【解答】解:(1)汽车对水平地面的压力大小:

F=G=1.5X104N,

汽车静止时对水平地面的压强:

p=F.=1,5X10^N=3X|O5Pa;

S0.05m2

(2)由图乙可知,汽车匀速行驶时的速度v=20m/s,

汽车匀速行驶时受到的阻力:

f=0.06G=0.06X1.5X104N=900N,

因为汽车做匀速直线运动,所以,由二力平衡条件可知,汽车的牵引力:

F=f=900N,

汽车匀速行驶时的功率:

4

p=T=Fv=900NX20m/s=1.8X10W;

tt

(3)如图乙所示,是汽车以恒定功率行驶时的速度(v)与时间(t)图像,0-20s汽车牵引力做的功:

W'=Pt=I.8X104WX20S=3.6X105JO

答:(1)汽车静止在水平地面时对地面的压强为3Xl()5pa;

(2)汽车匀速行驶时的功率为1.8XlO'w;

(3)汽车匀速行驶时牵引力做的功为3.6X1()5J。

【点评】本题考查压强定义式和功率公式的灵活运用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相

等。

5.(2024•高州市模拟)如图甲所示,一辆总重为ISXIO,N的汽车在大小为9.6X1()3N的牵引力的作用下,

匀速从斜坡底端爬上顶端,用时24s,斜坡长200m,高20m。求:

甲乙

(1)汽车停在水平地面时,对地面的压强(轮胎与地面总接触面积为300cm2)。

(2)汽车爬坡时克服自身重力所做的功。

(3)汽车爬坡时的功率。

【分析】(1)汽车对地面的压力等于汽车的重力,根据p=《得到对地面的压强;

(2)利用W=Gh求汽车爬坡时克服重力所做的功;

(3)根据W=Fs得到牵引力做的功,根据p=?得到汽车爬坡时的功率。

t

【解答】解:(1)汽车停在水平地面时,对地面的压力:F=G=1.5X104N,

对地面的压强:p=E=L5X*N5*[加;

S300X10-4m2

(2)汽车爬坡时克服重力所做的功:Wi=Gh=1.5X104NX20m=3X105J;

(3)牵引力做的功:W=Fs=9.6X103NX200m=1.92X106J,

汽车爬坡时的功率:p=Jj_=l,92X10J=8XI()4W。

t24s

答:(l)汽车停在水平地面时,对地面的压强是5Xl()5pa;

(2)汽车爬坡时克服自身重力所做的功是3X1()5J;

(3)汽车爬坡时的功率是8X1()4W。

【点评】本题考查压强、功和功率公式的应用,难度不大。

6.(2024•惠阳区模拟)如图所示,搬运工人用滑轮组将取为540N的重物匀速提升3m,所用时间为20s,

拉力为200N,不计绳与滑轮间的摩擦。求:

(1)他所做的有用功;

(2)他所做的额外功;

(3)拉力的功率;

(4)滑轮组的机械效率。

【分析】(1)知道提升物体的重力、提升的高度,利用W=Gh求拉力做的有用功;

(2)由图知,n=3,拉力端移动的距离s=nh,利用W=Fs求拉力做的总功,拉力做的额外功等于总

功减去有用功;

(3)利用P=V求拉力的功率;

t

(4)滑轮组的机械效率等于有用功与总功的比值。

【解答】解:(1)拉力做的有用功:

W制=Gh=540N义3m=1620J;

(2)由图知,n=3,拉力端移动的距离:s=nh=3X3m=9m,

拉力做的总功:

W总=Fs=200NX9m=l800J,

拉力做得额外功:

W8i=W总-W有用=I800J-1620J=180J;

(3)拉力的功率:

P=W总_1800J=9()w:

t20s

(4)滑轮组的机械效率:

二,'有用x[00%=1620工义100%=90%o

W总1800J

答:(1)他所做的有用功为162OJ:

(2)他所做的额外功为I80J;

(3)拉力的功率为90W;

(4)滑轮组的机械效率为90%。

【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、额外功、功率、机械效率的计算,属于基础题目。

7.12024•连州市二模)如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h

的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.351,飞机发动机的功率为2.25X|(fw,(航空燃油的热值

7j4X107J/kg)求:

(1)飞机在这段时间内航行的距离。

(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。

(3)发动机的效率。

【分析】(1)由速度公式可得飞机在这段时间内航行的距离;

(2)知道消耗航空燃油的质量和热值,利用Q^=mq求出消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量:

(3)利用W=Pl求得发动机所做的功;利用热机效率公式求出发动机的效率。

【解答】解:(1)飞机在这段时间内航行的距离$=言=2701皿小乂20乂°11=90丘1:

60

(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量:Qs^=mq=1.35XKX)0kgX4X107J/kg=5.4X10l0J:

(3)飞机发动机所做的功为:W=Pt=2.25X107WX20X60s=2.7X1010J;

发动机的效率:r]=-^Xioo%=2・7.1°:J,X100%=50%。

Q放5.4X1Q1OJ

答:(1)飞机在这段时间内航行的距离为90km;

(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是5.4X10,0J;

(3)发动机的效率是50%。

【点评】本题考查速度公式、燃料完全燃烧放热公式以及热机效率公式的应用,是一道基础题。

8.(2022•广东)图中某智能机器人的质量为8()kg,其轮子与水平地面接触的总面积为5X1()2口2。在水

平地面上工作时,该机器人匀速直线移动的速度为lm/s,所受阻力是机器人重力的0.05倍。求:(取g

=10N/kg)

(I)机器人对水平地面的压强;

(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力;

(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功。

【分析】(1)利用G=mg计算出机器人的重力;在水平地面上工作时,机器人对水平地面的压力大小

等于机器人自身的重力大小;利用p==计算出机器人对水立地面的压强:

(2)根据题意求出机器人在H平地面受到的阻力;机器人匀速直线运动时,机器人的牵引力大小等于

受到的阻力大小;

(3)利用W=Fs=Fvt计算出此过程中牵引力做的功。

【解答】解:(I)机器人的重力:G=mg=80kgX1ON/kg=800N;

在水平地面上工作时,机器人对水平地面的压力:F=G=800N;

机器人对水平地面的压强:p=E=—8吗c=L6X106Pa;

S5X1Q-V

(2)机器人在水平地面受到的阻力f=0.05G=0.05X800N=40N;

机器人匀速直线运动时,机器人在水平方向上受力平衡,则机器人的牵引力F^=f=40N;

(3)此过程中牵引力做的功:W=F牵s=F牵vt=40NXlm/sX30s=1200J。

答:(1)机器人对水平地面的压强为1.6X|()6pa;

(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力为40N:

(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功为1200J。

【点评】本题考查重力公式、二力平衡条件的应用、压强公式以及功的计算公式的应用,是一道力学综

合题,难度不大。

9.(2024•英德市二模)如图所示消防车的水平升降台在5s内将消防员沿竖直方向匀速提升10m,若消防

员(含消防服)质量为90kg,其鞋底总面积400cm2。(g=10N/kg)求此阶段:

(1)消防员上升的速度:

(2)消防员对升降台的压力;

(3)消防员对升降台的压强。

【分析】(1)利用速度计算公式求得消防员上升的速度;

(2)根据G=mg计算消防员的重力,消防员对升降台的压力等于重力:

(3)根据p==计算消防员对升降台的压强。

【解答】解:(I)消防员上升的速度

喈喈二2加s

(2)消防员对升降台的压力等于重力,即FiK=G=mg=90kgX10N/kg=900N

(3)消防员对水平升降台的压强

_F压

90ON4

=2.25X10pa

400X10-4m2

答:(1)消防员上升的速度2m/s;

(2)消防员对升降台的压力900N;

(3)消防员对升降台的压强2.25Xl()4pa。

【点评】本题考查了压强、功、功率的计算和相互作用力的知识,属于基础题,要求掌握,

(2024•韶关模拟)为了方便市民出行,某市增加了多条公交路线。如图所示是迷你型绿色环保小型电

动公交车,其质量为1.6t,车轮与地面接触的总面积为8OOcn/。该车在水平地面上以15m/s的速度匀速

行驶lOmin,此过程中该车发动机的输出功率为45kW。求:(g取10N/kg)(1)该车在lOmin内行驶的

路程;

(2)该车静止在水平地面上时,对地面的压强;

(3)此过程中该车在水平方向上受到的阻力大小。

【分析】(1)知道汽车行驶的速度和时间,根据s=vt求出汽车在lOmin内行驶的路程:

(2)汽车静止在水平地面上时,对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,根据

p=*求出车对地面的压强;

(3)根据P=2』l=Fv求出汽车受到的牵引力,汽车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力和牵引力

tt

是一对平衡力,其大小相等,据此求出该车受到的阻力大小,

【解答】解:(1)该车在水平地面上以15m/s的速度匀速行驶lOmin,

则行驶的路程:s=vt=15nVsX10X60s=9000m;

(2)该车静止在水平地面上时,车对地面的压力:

尸压=6=映=1.6乂l()3kgXiON/kg=l.6X104N'

则车对地面的压强:

F压N

1.6XK)4=2X105Pa;

S800X10-4m2

(3)木艮据pJ_Jl=Fv可得,该车受到的牵引力:

F上笔警二3OOON,

v15m/s

因该车在水平地面上匀速行驶,此时该车受到的阻力和牵引力是一对平衡力,其大小相等,

所以该车受到的阻力大小:f=F=30()0N4,

答:(1)该车在lOmin内行驶的路程为9000m;

(2)该车静止在水平地面上时,对地面的压强为2X1()5pa;

(3)此过程中该车在水平方向上受到的阻力大小为3000N。

【点评】本题是力学综合题,考查了学生对重力公式、压强公式、功的公式、功率公式的掌握和运用,

需利用所学知识解决实际问题。

11.(2024•高要区二模)如图是一艘完全依靠太阳能驱动的船。船的表面安装有太阳能电池板,接收太阳

能的功率为5Xl()5w,假设接收的太阳能只用来驱动船前进.在某次航行中,太阳能船受到水平方向的

牵引力是8X104N,在水平海面上匀速直线运动的速度为0.5m/s。求:

(1)太阳能船航行50s所运力的距离;

(2)牵引力在这段时间内做的功;

(3)太阳能船在这段时间内的效率。

【分析】(1)利用速度计算公式求得太阳能船航行的距离;

(2)利用W=Fs求得牵引力在这段时间内做的功;

(3)利用pJ■求得这段时间内吸收的太阳能,进一步结合机械效率的计算公式求得太阳能船的效率。

t

【解答】解:(1)在水平海面上匀速直线运动的速度为0.5m/s,太阳能船航行的距离s=vt=O,5m/sX5Os

=25m

(2)太阳能船受到水平方向的牵引力是8XIO4N,牵引力在这段时间内做的功W=FS=8XIO4NX25m

=2X106J

(3)这段时间内吸收的太阳能W光=团=5乂1()5WX5()S=2.5X1()7J

太阳能船的效率

WoX10^1

T1=1L一X100%=jX100%=8%

W光2・5X10?J

答:(1)太阳能船航行50s所运动的距离为25m;

(2)牵引力在这段时间内做的功为2X1()6J;

(3)太阳能船在这段时间内的效率为8%。

【点评】此题考查机械效率、功、功率计算公式的应用,难度适中。

12.(2024•榕城区二模)如图为公园游玩常用的观光船,为了保护环境一般采用电力驱动。这种游船满载

时,船和人的总质量为280kg,已知水的密度为LOXl()3kg/m3。(g取10N/kg)求:

(1)该游船满载时,船底最深处距离水面0.5m,该处所受水的压强;

(2)该游船满载时,游船排开水的体积;

(3)该游船满载时,在平静的湖面上以1.5m/s的速度匀速行驶,驱动电机的功率为750W,且消耗的

电能有80%用来克服水的阻力做功,求此时游船所受水的阻力。

【分析】(1)液体压强与液体密度和深度有关;运用液体压强公式p=pgh,可求压强大小。

(2)游船处于漂浮状态,根据F浮=G^=m&g得出所受浮力,根据阿基米德原理得出游船满载时,

游船排开水的体积;

(3)运用功率公式P=Fv,再结合对n的理解,可求出游船所受的阻力。

【解答】解:(1)船底最深处距离水面0.5m,该处所受水的压强为:

p=p水gh=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.5m=5000Pa;

(2)游船处于漂浮状态,故所受浮力为:

F泞=Ga=m总g=280kgX1ON/kg=2800N:

游船满载时,游船排开水的体积为:

V排=卫=_________2800N________28n?;

P水glX103kg/m3XlON/kg

(3)游船满载时,在平静的湖面上以l.5m/s的速度匀速行驶,驱动电机的功率为750W,

且消耗的电能有80%用来克服水的阻力做功,所以有用功率为:P仃用=nP=80%X750W=600W,

根据p=H=2S=Fv可知迎!一=400N:

ttv1.5m/s

答:(1)该处所受水的压强为5000Pa;

(2)游船排开水的体积为0.28n?;

(3)此时游船所受水的阻力400N。

【点评】熟练运用液体压强公式、阿基米德原理和机械效率的公式,是解答此题的关键。

13.(2024•深圳)“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置,“海葵一号”漂浮

在大海上工作,从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。傲傲同学杳阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7X

107kg,满载时排开海水的质量是1.0Xl()8kg(g取1ON/kg,海水的密度为1.0Xl()3kg/m3)。根据已知信

息求:

(1)“海葵一号”满载时受到的浮力;

(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量;

(3)当一架3X1()4N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时,直升机与停机坪接触的面积是

0.06m2,请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。

【分析】(I)根据其满载时的排水量,可计算其所受重力,根据阿基米德原理可得出浮力;

(2)用满载时的排水量,减去“海葵一号”自身的质量,就可得出一次最多能储存石油的质量;

(3)直升机对停机坪的压力等于自身的重力,利用公式p==可计算压强的大小。

【解答】解:(1)满载时排开海水的质量是LOX解8kg,则其重力为:G=mg=1.0XIO8kgX10N/kg=

1.0X109N,

“海葵一号”漂浮在海面上,根据阿基米德原理,其满载时受到的浮力等于其排开海水的重力,F浮=

G=1.0X109N:

(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量:m石油=mHI-mo=LOX1()8kg-3.7X107kg=6.3XIO7kg:

(3)直升机在水平停机坪上,对停机坪的压力:F=G机=3XI()4N,

5

直升机对停机坪的压强;p=Z=3X10N=5X10Pao

S0.06m2

答:(1)“海葵一号”满载时受到的浮力为1.0X109N;

(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量为6.3Xl()7kg;

(3)直升机对停机坪的压强为5Xl()5pa。

【点评】本题考查了对排水量的理解和浮力的计算,对压强公式的运用等,有一定综合性(

14.(2024•广东)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示。若返回舱质量为

3X103kg,在着陆过程中,从3地面1m高处竖直向下落地,用时0.4s。(g=l()N/kg)

(1)求返回舱在这段时间内:

①平均速度;

②重力做的功。

(2)若返回舱静止时与水平地面的接触面积为Inr,求它充■水平地面的压强。

【分析】(1)根据速度公式丫言计算运动速度;

(2)利用W=Fs=Gh计算出重力所做的功;

(3)根据速度公式pl计算运动速度。

【解答】解:(1)①返回舱运动时间:t=0.4s,

返回舱的运动速度:

V1_=7^=2.5ID/S;

t0.4s

②返回舱的总重力:G=mg=3XiO3kgXION/kg=3X104N;

重力所做的功:W=Gh=3XIO4NXlm=3X104J(,

(2)返回舱对水平地面的压强:*=3X1?N=3X]04Pa。

Slm2

答:(1)①返回舱的平均速度2.5m/s:②返回舱重力所做的功3义1。打;

(2)返回舱对水平地面的压强3Xl()4pa。

【点评】本题考查速度、功和压强的计算,属于基础题。

15.(2023•深圳)如图1是古时劳动人民用工具撬起木料的情景,如图二中已知其中BO:OC=1:5,木

料的体积为4m3,木块的密度为0.5Xl()3kg/m3。

(2)如图2,在B端有一木材对绳子的力F1为IXIO'N,当F2为多大时,木料刚好被抬起?

(3)随着时代发展,亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3用一吊车匀速向上提起木材,已

知提升的功率为P=IOkW,那这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为多高?

【分析】(1)已知木材的密度和体积,由G=mg=pVg可求得其重力;

(2)已知在B端有一木材对绳子的力Fi,BO:OC=1:5,由杠杆平衡条件可求得F2的大小;

(3)已知提升的功率和时间,由\¥=也可求得这个吊车在10s内做的功,由亚=6卜可求得提升的高

度。

【解答】解:(1)木材所受重力:

G=mg=pVg=0.5X103kg/m3X4m3X10N/kg=2X104N;

(2)由杠杆平衡条件可得:F|XOB=F2XOC,

FXQB4

则F2=I=IXIONXI=2X心;

0C5

(3)由P=H可得,这个吊车在10s内做的功:

t

W=Pt=10X103WX10s=1X105J,

由亚=6卜可得,提升的高度:

h=JU山贮l=5m0

G2X104N

答:(1)木材所受重力为2X:()4N;

(2)当F2为2X1()3N时,木料刚好被抬起;

(3)这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为5m。

【点评】此题涉及到密度的计算、重力的计算、功的计算、杠杆平衡条件的应用和功率的计算等多个知

识点,是一道综合题。

16.(2022♦深训I)一小车质量为303车轮与地面总接触面积为OSn?,水平匀速行驶时小车受到的阻力为

重力的0.03倍,小车匀速行驶200米,问:

(1)求车对地面的压强。

(2)小车2小时内行驶了150km,问平均速度超不超过限速(限速80km/h)。

(3)整个过程牵引力做功?

【分析】(1)小车处于水平匀速行驶,小车对地面的压力F=G,再根据压强公式p=E求解;

S

(2)已知小车通过该区间所目的路程和时间,根据v=二计算该区域的平均速度,然后再比较大小;

t

(3)水平匀速行驶时小车受到的阻力为重力的0.03倍,根据二力平衡得到牵引力F,根据W=Fs算出

牵引力做功。

【解答】解:(1)小车水平匀速行驶,对地面的压力F=G=mg=30Xl()3kgX10N/kg=3X105N,则对

地面的压强为:

p=£=3Xl°;N=6XK)5pa;

s0.5m2

(2)小车2小时内行驶了15()km,小车

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