2022年物理力学计算题专题复习.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载运算题专题复习 力学部分一、机械功、功率、机械效率的运算该类运算属于运算题中较简洁的题目,对于滑轮组的运算需要搞清晰有用功,总功详细是对什么做功,如滑轮组竖直放置,有用功是拉力克服物体重力做功；假如滑轮组水平拉物体,有用功就是拉力克服摩擦力做功；1、为预防和处置公共场所突发恐惧突击大事,重庆应急处置小分队的民警驾驶“风火轮 ”（自平稳电动巡逻车）在重庆火车北站广场巡逻,如下列图如一名警察骑着该巡逻车以5ms的速度匀速前进1min 到达犯罪现场求：（1）动身前警察距犯罪现场多远？（2）如巡逻车发动机的输出功率为 500W,该巡逻车在匀速行驶过程中受到的阻力为多大？考点 ：速度公式及其应用；功率运算公式的应用专题 ：长度、时间、速度；运动和力分析：（1）知道速度和时间,依据FS t变形公式求出路程；（2）依据PWFS求出牵引力,匀速行驶,受的牵引力和阻力是一对平tt衡力,大小相等解答：解：（1）由WS可得,警察距犯罪现场的距离：SFt5 m/s60 s300 m；t（2）由PFSF可得,发动机的牵引力：P500 W100 Ntt5 m/s巡逻车匀速行驶,受的牵引力和阻力是一对平稳力,大小相等,受到的阻力：f=F=100N 点评：此题主要考查的是同学对速度、力的平稳、功和功率运算公式的懂得和把握,基础性 题目2.20XX 年 5 月 22 日,世界内河上最豪华的邮轮“ 长江黄金l 号” 在重庆朝天门下水首航；如下列图,一架重力为 9× l04N 的直升飞机在20s 内竖直下降10m,最终停在邮轮的停机坪上；第 1 页,共 9 页求：1飞机竖直下降20s 内的平均速度；2飞机竖直下降20s 内重力做的功；解：vh10m0 .5 m/st20s名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - WGh9104N10m9105J学习必备欢迎下载H=1m ；工人将货物匀速推上火车用时5s；3.工人对货物的推力恒为500N,所推货物质量为60kg,火车高度（1）推力做的总功和推力的功率；（2）斜面的机械效率；（3）斜面对物体的摩擦力；解：（ 1）W 总=FL=F· 2H=500N×2× 1m=1000J 120N 的物体,在2s 内,绳的自由端移动了6m： P= W总/t=1000J/5s=200W （2）W有=GH=mgH=60kg10N/kg× 1m=600J = W有/W 总=600J/1000J=60（3）W额=W总W有=1000J600J=40 0J 由于 W额=fL 所以 f=W额/L=400J/2m=200N 4、如图,某人用机械效率为80%的滑轮组匀逮提升重（1）物体上升的高度和速度（2）人的拉力为多大？（3）人所做的额外功是多大？解：（ 1）物体上上升度 h=S/n=6m/3=2m 物体速度 V=h/t=2m/2s=1m/s （2）由于 W有=Gh=120N × 2m=240J = W有/W总所以 W 总= W 有/=300J W总= FS 所以人的拉力 F= W 总/S=50N 3由于 W总=W 有用+W 额所以额外功 W 额=W 总 W 有用=300J 240J=60J5、小明利用如下列图的装置沿水平方向匀速拉动一个质量为 200kg、底面积为 0.4m 2 的物体 A 时, A 受到地面的摩擦力为 600N,作用在绳端的拉力为 250N,当 A 移动 0.5m 时,求：（ g 取 10N/kg ）（1）A 对地面的压强；（2）拉力做的功；（3）滑轮组的机械效率名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载二、压强浮力的运算 要将固体压强和液体压强区分开,浮力的几种运算方法要能敏捷应用；1、20XX 年 4 月 14 日美国 “蓝金枪鱼 ”自主水下航行器首次参与搜寻马航失联客机的任务,某科研机构按肯定比例做了一个缩小的伪真模型,质量为75kg,水平地面上有一个质量为25kg 足够高的长方体平底测量容器长2.5m,宽 0.8m,内装有深度为1m 的水,再将该模型缓慢放入水中静止时,有的体积露出水面,如下列图求：（1）该模型漂浮时浸入水中的体积是多少m3？（2）当模型漂浮时,容器对地面的压强是多少？（3）如该模型利用容器中的水自动进行充水悬浮,容器底部受到水的压强比模型未浸入水中时增大多少？考点 ：阿基米德原理；液体的压强的运算专题 ：压强和浮力分析：（1）利用阿基米德原理求出的排开液体的体积；（2）容器对水平地面的压力等于容器和酒精重力的和,依据公式p=可求容器对水平地面的压强；（3）先求出模型放入容器中充水悬浮时液面上升的高度,再利用压强公式求解名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载解答：解：（1）模型漂浮F浮=G=75kg× 10N/kg=750N ；依据 F 浮= 液 gV 排；V排=3kg/m=0.075m3；4N；（2）G水=m水 g=水 V水 g=1.0×103×2.5m ×0.8m ×1m× 10N/kg=2 ×10G容器=m容器g=25kg ×10N/kg=250N ；当模型漂浮时,容器对地面的压强是p=10500Pa；（3）模型放入容器中充水悬浮时液面上升的高度为： h= = =0.0375m； p水=水g h=1.0 ×10 3kg/m 3×10N/kg ×0.0375m=375Pa；答：（1）该模型漂浮时浸入水中的体积是 0.075m 3；（2）当模型漂浮时,容器对地面的压强是 10500pa；（3）容器底部受到水的压强比模型未浸入水中时增大 375pa 点评：此题考查了阿基米德原理以及压强公式的运用,正确使用阿基米德原理与压强公式以及它们的变形公式是中考必考题型,综合性较强,难度较大2、中国海军常常出海执行如亚丁湾护航等任务；海军出海执行任务离不开综合补给舰“ 微山湖” 号,如下列图；“ 微山湖” 号是中国海军第一种具备舰艇夜间航行补给才能的综合补给舰；于 月服役,编入南海舰队,舷号 887；是我国自行设计建造的最大补给舰；20XX 年 7 月 1 日下水, 20XX 年 4“ 微山湖” 号满载排水量为 30000 吨,吃水深度为 9 米,最大航速 19 节（约为 10m/s）求（1）“ 微山湖” 号以最大航速匀速航行了 5h,就航行的距离是多少？（2）“ 微山湖” 号舰船底部受到海水的压强是多少？（3）“ 微山湖” 号航行时受到的浮力和重力各为多少？（海水密度为1.03× 103kg/m3）第 4 页,共 9 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 解： （1）由vS得Svt学习必备欢迎下载=10m/s× 5× 3600s=1.8× 105m t（ 2）舰船底部受到海水的压强P= gh=1.03 × 10 3kg/m 3× 10N/kg × 9m=9.27× 10 4Pa （ 3）舰船所受到的浮力 F浮=G 排 F浮=G排=mg=3 × 10 7kg× 10N/kg=3 × 10 8N 又由于舰船处于漂浮状态,所以舰船重力 G=F浮=3× 10 8N 4、如下列图是我市部分中学校投入使用的新型安全校车,这种校车的性能完全符合校车 12 项安全标准 中考期间,××中学的同学乘坐这种新型安全校车到 9km 外的考点参与考试,校车行驶了 15min 后安全到达考点求：（1）校车在送考过程中的平均速度；（2）如校车和同学总质量为 9000kg,车轮与地面的接触总面积为 0.15m 2,求校车对水平路面的压强；（3）如校车以 12m/s 的速度在一段平直路面是匀速行驶,校车受到的牵引力是 4500N,求校车发动机牵引力的功率考点 ：压强的大小及其运算；变速运动与平均速度；功率的运算；专题 ：运算题；分析： （1）已知校车的行驶的距离和时间,依据速度公式求出平均速度；（2）校车对水平面上的压力和自身的重力相等,依据 强公式求出对水平路面的压强；（3）依据 P=Fv 求出校车发动机牵引力的功率解答： 解：（ 1）校车在送考过程中的平均速度：v=36km/h ；（2）校车对水平路面的压力：F=G=mg=9000kg× 10N/kg=90000N ,校车对水平路面的压强：p=6×105Pa；（3）校车发动机牵引力的功率：G=mg 求出其大小,再依据压名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载P=F牵v=4500N × 12m/s=5.4 ×10 4W答：（ 1）校车在送考过程中的平均速度为 36km/h；（2）校车对水平路面的压强 6× 10 5Pa；（3）校车发动机牵引力的功率为 5.4 ×104W点评： 此题考查了速度、压强、功率的运算,关键是公式和规律的敏捷运用以及知道水平面上物体的压力和自身的重力相等运算过程要留意单位的换算1、如图 a所示 ,一个质量为 1kg、底面积为 3× 10-2m 2 的薄壁圆柱形容器放在水平地面上 ,且容器内盛有4× 10-3m 3的水；1求水面下 0.1m 深处水的压强 p水；2如将另一个底面积为 2× 10-2m 2、高度为 0.3m 的实心金属圆柱体 A,缓慢竖直地浸入水中 ,如图b所示,求容器对水平地面的压强增大一倍时 ,圆柱体 A 底部所处深度 h；【解析】 1水的压强 p 水= 水 gh 水=1.0× 10 3kg/m3× 9.8N/kg × 0.1m=980Pa2由于实心金属圆柱体A 缓慢竖直地浸入水中 ,容器对水平地面的压强增大一倍,即 p=2p, 依据 p= 得：=2×, 所以 ,F 浮=G 水+G 容器=m 器+ 水 V 水g=1kg+1.0 × 10 3kg/m由 F 浮=G 排=m 排 g= 水 V 排 g= 水 S柱 hg,就 h= =0.25m；答案： 1980Pa 20.25m 3× 4× 10-3m 3 × 9.8N/kg=49N; 2、图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体 A从江底竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对 A 的拉力 F1 随时间 t 变化的图象 A 完全离开水面后, 电动机对绳的拉力 F 大小为 6.25 × 10 3N,滑轮组的机械效率为 80%,已知 A 的重力为 2× 10 4N,A 上升的速度始终为 0.1m/s（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流等因素的影响）,求：（1）长方体 A 未露出水面时受到的浮力；（2）长方体 A 的密度；（3）长方体 A 完全离开水面后,在上升过程中F的功率；（4）把长方体 A 按图甲中的摆放方式放在岸边的水平地面上,它对地面的压强名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载F 浮解：（1）依据图乙可知, A 未露出水面所受的拉力F1=1× 10 4N；故 A 未露出水面时受到的浮力：=G F1=2× 10 4N 1× 10 4N=1× 10 4N；（2）由 F浮=水gV排可知, V排=1m3；由于 A 浸没在水中,所以A 的体积： VA=V 排=1m3；=4,A 的质量： m= =2× 10 3kg；故 A 的密度： A=2× 10 3kg/m3（3）由 =可得, n=就 F 移动的速度： v=4× 0.1m/s=0.4m/s；故拉力 F 的功率： P=Fv=6.25× 10 3N× 0.4m/s=2500W（4）依题意可得, A 的高度： L=vAt=0.1m/s ×（100s 80s）=2m,就 A 的横截面积： SA= = =0.5m 2,A 对地面的压强： PA= = = =4× 10 4Pa答：（1）长方体 A 未露出水面时受到的浮力为 1× 10 4N；（2）长方体 A 的密度为 2× 10 3kg/m 3；（3）长方体 A 完全离开水面后,在上升过程中 F的功率为 2500W；（4）把长方体 A 按图甲中的摆放方式放在岸边的水平地面上,它对地面的压强为 4× 10 4Pa3、有一质量 m=0.1kg,容积 V1× 103m 3,横截面积 S2.5 × 103m 2的圆筒形薄壁容器 B（壁厚忽视不计）,现注入体积为 1/3V 的某种液体 A 后,将其封闭放入水中,且保持竖直漂浮状态,如图 9 甲所示,此时水对容器底部的压强 p2.8 × 10 3Pa,（容器 B 内空气质量不计, g 取 10N/kg）求： 液体 A 的密度； 如要使容器 B 恰好竖直悬浮在水中（如图 9 乙所示）注入液体 A 的体积是多少？解： G 筒m 筒 g0.1× 10N1N F 浮 F 向上 P 向上 S2.8 × 10 3× 2.5 × 103N7N GAF 浮G 筒 7N1N6N AGA/g1/3V6÷ 10÷ 1 /3÷ 103kg/m 悬浮 F 浮 /G筒+AgVA 3=1.8 × 10 3kg/m3 水 gV G 筒+AgVA VA（ 水 gVG 筒）/ Ag 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（10 3× 10× 103N1N）/ （1.8 × 10 3kg/m 3× 10N/kg）5× 104m 34、“十一 ”假期,小江一家驱车外出旅行；当汽车以 30m/s 的速度在高速大路上匀速直线行驶时,汽车受到的阻力是整车重的 0.05 倍,效率为 4O；已知汽 车整车重量为 2.2 × 10 4N,（汽油热值q=3.3 × 10 7J/L,g=10N/kg （1）这辆汽车匀速行驶时所受阻力为多少？（2）这时汽车牵引力做功的功率是多少？答案：（1）1100N （2）33000W 5、如下图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图；已知井深 12m,物体重,汽车重 G车=3× 10 4N,汽车匀速拉绳子时的拉力,汽车受到的阻力为车重的 0.1 倍；求：（1）将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？（2）滑轮组 的机械效率为多少？（保留一位小数）（3）如汽车运动的速度为 3m/s,就将物体由井底拉至井口需要多长时间？（4）汽车牵引力为多少？牵引力 的功率为多少？答案：（ 1）7.92 ×10 4J（2）90.9 （3）12s（4）1.56 ×10 4W 6、如下列图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,绳重核摩擦不计现在用此起重机从水中把质量为 2× 103Kg,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=10N/Kg,水=1.0 × 10 3Kg/m 3）求：（1）物体完全浸没在水中时受到的浮力；（2）物体离开水面前拉力 F 的大小；（3）物体离开水面前上升的速度；（4）物体离开水面前,滑轮组的机械效率多大答案： （1）8X103N （2）B 缓慢拉起,如图甲所示；第 8 页,共 9 页5X103N 30.2m/s 480% 7、一根金属棒 AB 置于水平地面上,今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载x 的关系如图乙所示；请依据图象在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W 与 B 端离开地面的高度解答以下问题；（1）该金属棒的长度l = m；（2）在 B 端拉起的过程中,当x1=0.6m 时,测力计的示数为 F1= N；当 x2=1.6m 时,测力计的示数为F2= N；（3）求金属棒的重心到A 端的距离 d；答案：（1）1.2 （2 分）（2）3,5 （4 分,每空 2 分）（3）（4 分） 0.72m 8、（2022.荆州）在荆州火车站邻近的荆州中学新校区的建设工地上,工人把重1200N 的物体沿着长L=5m、高 h=1m 的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端,沿斜面所用的拉力为 300N（不计空气阻力）求：（1）将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做了多少功？（2）工人使用斜面做功的机械效率是多少？（3）物体和斜面之间的摩擦力是多大？解：（1）知道沿斜面的拉力是 300N,斜面的长度是 5m,故 W总=Fs=FL=300N× 5m=1500J；（2）此时 W 有=Gh=1200N× 1m=1200J； =80%；（3）故 W额=W总 W有=1500J 1200J=300J；依据 W 额=fL,得到 f=60N；答：（1）拉力做功 1500J；（2）工人使用斜面做功的机械效率是 是 60N80%；（3）物体和斜面之间的摩擦力9、一辆质量是 3.5 × 103kg的汽车不慎陷入泥泞地面,汽车司机组织人们用如下列图的滑轮组将汽车拖出；已知整个过程中,水平拉力 F 是 1× 103N,汽车沿水平方向匀速移动了 2m,滑轮组的机械效率为 90%；求：（1）拉力 F 做的总功；（2）有用功为多大？（3） 汽车受到的阻力大小；解：（1）当汽车沿水平方向匀速移动了2m 时,绳子末端移动6m,依据W 总=FS =1× 10 3N× 6m= 6× 10 3J；-（2 分）（2）依据W有用= W总=90%× 6× 10 3J=5.4 × 10 3J-（2 分）第 9 页,共 9 页（3）W有用=F拉 S车 F拉= W有用/S车=2.7 × 10 3 N - -（2 分）由于车匀速运动,车受阻力 f= F拉= 2.7 × 10 3 N- - （1 分）名师归纳总结 - - - - - - -