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1、专题七力学综合题 云南三年中考 1( 2015 玉溪六中二模)北京时间2014 年 2 月 15 日,在索契冬奥会短道速滑比赛女子1500 米决赛中,中国 选手周洋以2 分 19 秒 140 的成绩夺得金牌。 (1) 若周洋的比赛成绩近似看作2 分 20 秒,请计算她在比赛过程中的平均速度。( 结果保留一位小数) 解:周洋比赛过程中的平均速度是:v s t 1500m 140s 10.7m/s (2) 如果周洋和身上的整套装备的总质量是60kg,每只脚掌的面积是180cm 2,每只冰鞋的冰刀和冰面的接触面 积是 10cm 2,求当她穿着冰鞋双脚站立在水平冰面时 ( 如图所示 ) 对冰面的压强。
2、(g 取 10N/kg) 解:周洋对冰面的压力是:FGmg60kg10N/kg 600N;冰刀与冰面的接触面积S210cm 2210 3m2; 周洋对冰面的压强:p F S 600N 210 3m2310 5Pa 2( 2015 昆明八中一模 ) 如图所示, 放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N,底面积 0.01m 2,内装 40N的水, 水深 0.15m。现将重为17.8N 的实心铜块系在弹簧测力计挂钩上,并把它完全浸没于容器内的水中( 水未溢出,铜 块未接触容器底部,铜8.9 10 3kg/m3, g取 10N/kg) 。求: (1) 铜块未放入水中时,容器底部受到水的压力是多少? 解:
3、由液体压强公式p 水gh 得到铜块未放入水中时,容器底受到的压强为:p底1.0 10 3kg/ m 310N /kg 0.15m 1500Pa,又因为p F S ,所以容器底部受到水的压力为F底p底S1500Pa0.01m 215N (2) 铜块完全浸没于水中后,弹簧测力计的示数是多少? 解:因为G mg ,所以m铜 G铜 g 17.8N 10N/kg1.78 kg,由 m V,得 V 铜 m铜 铜 1.78kg 8.9 10 3kg/ m 3210 4m3;由于 铜块完全浸没在水中,所以有V排V铜210 4m3,此时铜块所受浮力 F浮水gV排1.0 10 3kg/ m 310N /kg2 1
4、0 4 m 3 2N,因为 F浮G铜F弹,所以 F弹 G铜F浮17.8N2N15.8N (3) 铜块完全浸没于水中后,容器对水平地面的压强是多少? 解: F地(G容G水G铜) F弹, 则 F地(10N 40N17.8N) 15.8N52N, 由 p F S 得 p地 F地 S 52N 0.01m 25200Pa 3( 2015 曲靖中考24 题 8 分) 如图是一个弹簧门的示意图,相当于一个杠杆,弹簧的作用是当人进门后,它 的拉力自动将门关闭,在开门时它起到阻力的作用。已知将门推到如图所示的位置时,推力F与门面垂直,它的力 臂是 0.8m,弹簧产生的阻力是120N,力臂是0.2m,求: (1)
5、 弹簧拉力在门关闭的过程中,弹簧的_弹性势 _能转化为门的动能。 (2) 将门推到如图所示的位置时,推力F的大小? ( 摩擦及其他阻力可不计) 解:由F1L1F2L2得:F1120N 0.2m0.8m 30N (3) 若此时人的手掌与门的接触面积为0.01m 2,推力对门产生的压强是多少? 解:PF1/S30N/0.01m 23103Pa 4 ( 2014 昆明中考 ) 用如图所示的滑轮, 使一个铁块以0.2m/s 的速度匀速上升了1m , 已知铁块的体积为10 3 m 3 , 求: (1) 铁块的重力。 解:铁块的重力:GmgVg7.9 10 3kg/m3103m310N/kg 79N。 (
6、2) 若不计滑轮、绳子的重力和摩擦,绳子受到的拉力F。 解:不计滑轮、绳子的重力和摩擦,拉力:F 1 2G 1 279N39.5N。 (3) 拉力F的功率。 解:拉力移动速度:v2v物20.2m/s 0.4m/s ,拉力的功率:P W t Fs t Fv39.5N0.4m/s 15.8W。 (4) 若实际作用于绳子的拉力为50N,这个滑轮的机械效率。( 其中 铁7.9 10 3kg/m3, g取 10N/kg) 解:滑轮的机械效率: W有用 W总 100% Gh 2F2h100% G 2F2100% 79N 250N 100% 79% 。 中考强化集训 ( 时间: 60 分钟满分: 100 分
7、) 1(12 分)( 2015 曲靖中考改编 ) 在 2014 年索契冬奥会上我国运动员张虹获得1000m速滑冠军。 (1) 若张虹滑冰时总质量为60kg,每只冰鞋与冰面接触面积为6cm 2,当她双脚同时在冰面上滑行时对冰面的压 强是多少? 解:p510 5Pa (2) 运动员用力向后蹬冰面人就向前滑行,这个现象说明_力的作用是相互的_;滑行时冰鞋底部的冰刀与冰 面间会形成一层水膜,这有利于_减小 _接触面之间的摩擦。 2(18 分)( 2015 海南中考 ) 海南环岛自行车赛引人瞩目。下表是制造赛车各种材料的技术指标。 材料技术指标铬铝钢铝合金钛合金碳纤维 性能 ( 强度 ) 强较弱较强强
8、密度 /(kg/m 3) 7.9 10 3 2.9 10 3 4.3 10 3 1.6 10 3 求: (1) 若车架的体积约为310 3m3,则车架的最小质量是多大? 解:查表可知,符合车架材料的是碳纤维( 1.6 10 3 kg/m 3) ,车架最小质量是: mV1.6 10 3kg/m33 10 3 m 3 4.8kg (2) 若整车和赛车手的总重为700N,车轮与地面的总接触面积为10 3m2 ,请计算赛车手在比赛过程中对地面的 压强。 解:赛车手在比赛过程中对地面的压强:pF S G S 700N 10 3m2710 5Pa (3) 若赛车手在某路段匀速直线行驶,30s 通过 450
9、m的路程,所受阻力约为60N,求赛车手匀速行驶的功率是 多少? 解:赛车手匀速行驶的功率:方法1:P W t Fs t 60N450m 30s 900W ;方法 2:由于车做匀速直线运动,车在水 平方向上受力平衡,所以有F车f60N,WFs60N450m 27000J,P W t 27000J 30s 900W ;方法 3:赛车的速 度为:v s t 450m 30s 15m/s,由于车做匀速直线运动,车在水平方向上受力平衡,所以有F车f60N,PFv 60N 15m/s 900W (4) 请说出赛车手在比赛过程中,用什么方法减小空气阻力提高成绩。(写出一种方法) 解:弓腰成流线型、穿赛车服(
10、 紧身衣 ) ,减小受风面积等。 3(15 分)( 2015 曲靖麒麟五中模拟) 如图所示, 重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动, 木棒AB长为 3m , 均匀正方体甲的边长为10cm,物体乙的质量为5.6kg 。当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上 时,木棒在水平位置平衡,此时物体甲对地面的压强为3000Pa,支点O距A点 1.6m。(g取 10N/kg) 求: (1) 物体乙受到的重力; 解:G乙m乙g5.6kg 10N/kg 56N (2) 物体甲受到的支持力; 解:F支F压pS甲3000Pa (0.1m) 230N (3) 物体甲的密度。 解:由F甲lOAF乙lO
11、B得:F甲 F乙lOB lOA G乙lOB lOA 56N1.4m 1.6m 49N,G甲F甲F支49N30N79N , 甲 m甲 V甲 G甲 gV甲 79N 10N/kg( 0.1m) 37.9 10 3kg/m3 4(15 分)( 2015 呼和浩特中考) 一个重力为3N的实心铁块A,与一实心正方体木块B叠放在圆筒形容器底部, 底部水平,如图所示。实心木块的密度为0.6 10 3kg/m3,边长为 10cm。(g取 10N/kg) 求: (1) 实心木块的重力; 解:GB木gL 30.6 103kg/m310N/kg103m3 6N (2) 实心木块对容器底部的压强; 解:p(GAGB)/
12、L 29N/102m2900Pa (3) 若不断缓慢向容器中倒水,直到水注满容器;当木块稳定时,木块露出水面的体积。 解:设木块露出水面的高度为xm ,GAGB水gL 2( Lx) ;x0.01m;V露L 2x(0.1m)20.01m104m3 100cm 3。 5(16 分)( 2015 莱芜中考 ) 如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图,吊臂前端由滑轮组组成,动滑轮总 重 300kg,绳重和摩擦不计。现在用此起重机从水中把质量为210 3kg,体积为 0.8m 3 的物体G匀速提起,滑轮组 上钢丝绳拉力F的功率为3kW(g取 10N/kg,水1.0 10 3kg/m3) 。求: (1)
13、 物体完全浸没在水中时受到的浮力; 解:F浮810 3N (2) 物体离开水面前拉力F的大小; 解:F510 3N (3) 物体离开水面前上升的速度; 解:v0.2m/s (4) 物体离开水面前,滑轮组的机械效率多大。 解: 80% 6(9 分)( 2015 太原中考 ) 空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的问题,治理污染, 人人有责, 节能减排,从我做起。如图是小明家购置的新型能源轿车。假期全家驾车从太原到西安游玩,爱钻研的小明不仅收 集了如下表所示的相关数据,并且还记录了轿车在高速公路上匀速行驶90km所用时间为1h。求: (1) 轿车 ( 空载 )停放在水平地面时对地面的压强
14、(g取 10N/kg) ; 解:轿车对水平地面的压力FGmg 1050kg 10N/kg 1.0510 4 N,轿车对水平地面的压强p F S 1.05 10 4N 0.15m 2710 4Pa (2) 轿车在 1h 内牵引力做功的功率。 轿车质量 (kg) 1050 车轮与地面接触总面积(m 2) 0.15 太原到西安距离(km) 600 行车 15km耗天然气量 (m 3) 1 匀速行驶时牵引力(N) 2000 解:牵引力做功的功率P W t Fs t 2000N90 10 3m 13600s 510 4W 7(15 分)( 2014 昭通昭阳一中模拟) 在建设机场的过程中,挖掘机发挥了重
15、要的作用。在工程施工中使用的某 型号挖掘机如图甲所示,它的有关数据如下表所示。挖掘机在运送砂土过程中,以2.4m/s的平均速度将装有 1.8 10 4N砂土的铲斗用 4s 从图乙中最低点A移到最高点B,接着再用2s 沿水平方向移动4m将砂土卸到汽车上。 求: 项目数值 整机质量 (kg) 9000 发动机最大功率(kW) 150 标准斗容 (m 3) 1.2 两履带与地面接触的总面积(m 2) 4.5 (1) 铲斗从A点移到B点经过的路程。 解:铲斗从A点移到B点的速度为v2.4m/s ,时间为t4s,所以经过的路程为svt2.4m/s 4s 9.6m (2) 挖掘机静止且不工作时( 如图甲所示 ) 对水平地面的压强。 解:挖掘机静止且不工作时,对水平地面的压力FGmg9000kg10N/kg 910 4N,接触面积 S4.5m 2, 对地面的压强pF/S910 4N/4.5m22104Pa (3) 如果挖掘机在上述运送砂土过程中的平均功率为60kW,此过程挖掘机的机械效率。 解:挖掘机在运送砂土过程中,做的有用功W有用Gh总1.8 10 4N8m 1.44105J,送料过程中挖掘机做的总功 W总P送t总610 4W 6s3.6 105J,该过程的机械效率 W有用/W总100% 1.44 10 5J/ (3.6 105J) 100% 40% 。
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