力学综合题(思源).docx
6.04.0力学综合题命题人：流水思源实验学校王林1、如图甲所示，一名工人进入到一根竖直打入海底的圆柱形钢护筒的底部作业 时，因海水涨潮，钢护筒上部突然变形，最窄的地方只有35cm,工人被困钢 护筒底部。为了将工人救出，救援人员将与钢护筒下端连在一起的水泥桩切断, 现用起重机吊起它们，起重臂滑轮组上的钢缆绕法如图乙所示，钢缆承受的拉力 尸随时间/变化的图象如图丙所示。海水的密度取L0xl03kg/m3,不考虑风浪、 水流等的影响，吊钩、钢缆重及摩擦都忽略不计。求：(1)图甲中钢护筒变形处受到海水的压强是多少？(2)钢护筒连同切割下来的水泥桩等的总重力为多少？(3)钢护筒连同切割下来的水泥桩等浸入水中的体积为多少？2.0 -t/mmt/mmO丙W： (l)p=pg/z=1.0xl03xl0x2Pa=2.0xl04Pa(2)钢护筒和水泥桩等全部出水后，Fmax = 5.0xl05N 由于滑轮组由4段钢缆承重，所以G=4Fmax=4x5.0x 105N = 2.0X106N (3)刚开始起吊时，Fmin=4.0xl05N由于jFmin =所以丫排=40m31.0xl03kg/m3xl0N/kgG 4 鸟学2.0x1()6n 4x4.0xl()5 n2、为应对菲律宾对我国领土 “黄岩岛”的不断挑衅，中国“向阳红06”海 监船已启程赴南海维权，如图所示。“向阳红06”船总长91米、船宽14.7米、 船底深7. 6米，满载排水量4900吨，最大航速13. 5节(约25km/h),续航力 15000海里，是一艘装备精良的现代化综合海监船。(海水的密度为l.OXloWm3, g 取 10N/kg)(1)满载时，“向阳红06”船受到的浮力有多大？(2)若船底某处距海面的深度为6m,则该处受到海水的压强是多少？(3) “向阳红06”船在某处执行任务时，以18km/h的速度匀速航行6小时， 巡航的路程为多少km?若巡航时海水阻力为LOX IO,牛顿，则这一过程中船的 推进力所做的功为多少？解：(1)船的排水量为：m排=4900t =4.9X106Kg“向阳红6号”所受到的浮力为：F浮=m排g=4.9X106KgX10N/Kg=4.9Xl()7N(2)船底某处的压强为：P= P gh=l X 103Kg/m3X 10N/KgX6m=6X 104Pa(3) “向阳红6号”船巡航的路程为：S=Vt=18km/hX6h=108Km因为船匀速行驶，所以F推=F阻=1.6X1()6n所以船的推进力所做的功为：w二F推XS=L 0X106NX 1. 08X105m=l. 08X10nJ1、黄冈市四运会山地自行车比赛项目在我县绿杨中学至三角山举行，我县运动 员李丽丽获得女子组第一名.图中的山地自行车为比赛用车，其相关数据见表:车架材料碳纤维车架材料体积/cm32500车架质量/kg4.5整车质量/kg10单轮接触面积/cm34(1)求碳纤维车架的密度;(2)估计比赛中的山地自行车对地面的压强;(3)李丽丽在某路段匀速骑行6km,耗时lOmin,若该路段阻力为总重力的0. 02倍，求他的骑行功率.22.解：(1)碳纤维车架的密度为:_m _4.5侬2500xl0-6m3= 1.8xl()3 烟/加3mg(2)111地自行车对地面的压强为:=106 pa(10Zg+703)xl0N/侬4x2x104/他的骑行功率为:W Fs(1 Okg + 70必)x 1 ON / 侬 x 0.02 x 5000m10 x 60s= 133w
