物理力学计算题.doc

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1、. -19题力学计算题一(10年4考)1.(2018)如下图，某品牌新能源轿车，满载时整车质量为1.6 t，每个车轮与地面的接触面积为40 cm2，在平直公路上匀速行驶4.5 km用了5 min，牵引力为800 N(g取10 N/kg)求：(1)轿车在平直公路上匀速行驶的速度；(2)轿车满载时静止在水平路面上对路面的压强；(3)牵引力的功率2.便捷的交通与互联网给人们出行带来极大的方便某天，王爷爷带小子驾车到西站，然后乘高铁去迪士尼乐园游玩.935开车出发，并看到路边如下图交通标志牌，此刻吩咐小子通过铁路12306查询列车时刻表，如表所示求：(1)在交通正常的情况下，依据以上信息并通过计算，爷

2、俩最快能赶乘上哪一车次；(2)该趟高铁运行的平均速度为多少？车次西开虹桥到运行距离G134609431318780 kmG138610051359780 kmG134810261341780 km3.八年级的同学体重为450 N，在一次100 m水平直跑道的短跑赛中，成绩是12.5 s，试求：(1)他短跑赛的平均速度；(2)在某次物理学科考试的90 min时间，同学心脏的功率为1.5 W，那么他的心脏做了多少功；这些功与同学跑上多高的斜坡(如下图)时克制自身重力所做的功相当第3题图 4.(2017德阳)小明家离学校2 km，他以5 km/h的速度步行上学，出发5 min后小明父亲发现小明的教科

3、书忘记带了，立即以10 km/h的速度沿小明上学的方向骑车去追小明；求：(1)小明父亲经多少分钟能追上小明？(2)如果小明父亲发现小明忘记带教科书的同时，小明也发现自己的教科书忘记带了并立即掉头返回，问小明与父亲在途中相遇时离学校多少千米？(小数点后保存2位有效数字)二体育运动类(2013.19，2010.19)1.(2018)滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动如下图，小兵质量约为34 kg，所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为3 kg，鞋底每个轮子与地面接触面积为4 cm2.(g取10 N/kg)求：(1)小兵自身受到的重力；(2)假设比赛时小兵滑行1 200 m用时2.5 min，小兵滑动的平均速度

4、是多少m/s；(3)小兵单脚滑行时对地面的压强；(4)小兵在练习时，想冲上一个斜坡，请从能量角度分析他该怎样做，为什么？(不计斜坡阻力)2.小华参加中考体育的跳绳考试时，她在1 min连续跳了150次，获得跳绳工程的总分值小华的质量为45 kg，每只鞋底与地面的接触面积为150 cm2，跳起时重心升高的平均高度为4 cm，g取10 N/kg.求：(1)小华站在操场上等待时对地面的压强；(2)小华跳一次所做的功；(3)小华跳绳的平均功率3.骑行是一种时尚、环保的运动，深受人们的青睐图甲是小文的山地车，相关数据如下表(1)五一假期，小文沿着太阳岛某路段匀速骑行了4 800 m，开场骑行至终点，停表

5、的示数如图乙，求小文在此路段的骑行速度；(2)求小文的山地自行车车架的密度；(3)小文自身质量为55 kg，在该路段骑行受到的阻力为总重力的0.02倍，求小文在此路段骑行的功率车架材料碳纤维车架材料体积/cm32 500车架质量/kg5整车质量/kg10第3题图4.(2018)2018年3月4日凌晨，伯明翰世界室田径锦标赛男子60米的决赛中，中国飞人炳添以6秒42的成绩打破亚洲纪录摘得银牌，创造了亚洲短跑选手在世界大赛中的最好成绩(1)炳添在比赛过程中受到的平均阻力与平均速度的关系满足F阻kv.假设k15 N/(ms1)，求比赛全程炳添的平均速度和克制阻力所做的功(计算结果保存到小数点后一位)

6、；(2)如果炳添的质量是70 kg，每只脚的面积为200 cm2.求：炳添站在颁奖台上对台面的压强(g取10 N/kg)；(3)如图是炳添冲刺的瞬间请你用所学的物理知识解释炳添冲到终点时还要继续向前跑一段距离的原因三(10年4考)1.(2018)如下图，将质量为6 kg，边为长0.1 m的正方体合金块，用细线挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加与杠杆垂直的力F1时，杠杆在水平位置平衡，其中OB3OA.(g取10 N/kg)求：(1)合金块的重力；(2)合金块的密度；(3)拉力F1的大小2.(2018)如下图，建筑工人用滑轮组在20 s的时间将重为480 N的物体匀速提升5 m，所用的拉力为300

7、N求这个过程中：(1)工人做的有用功；(2)拉力的功率；(3)滑轮组的机械效率3.(2018东营)如下图，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物体始终不接触水底物体质量为4 t，体积为1 m3.(g10 N/kg, 水1.0103 kg/m3)(1)物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；(2)物体下外表与水面距离为3 m时，求物体下外表所受水的压强；(3)假设不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力；(4)物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，假设电动机功率为9 kW、对绳子的拉力为1.5104 N，求物体上升的速度和滑轮组的机械效率(

8、机械效率准确到0.1%)4.(2018)如下图，将一个质量为0.5 kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端所用时间为5 s，斜面长s为1 m，高h为0.4 m，斜面的效率为80%.(g取10 N/kg)求：(1)拉力所做的有用功；(2)拉力做功的功率；(3)物体在斜面上运动时受到的摩擦力5.(2018)小亮同学想把重100 N的物体拉到距地面3 m高的地方，用了三种不同的方法：(1)如图(甲)所示：小亮用竖直向上的力F甲将物体匀速提升3 m，求拉力F甲所做的功(2)如图(乙)所示：斜面长5 m，高3 m，拉力F乙75 N，小亮沿斜面匀速拉动物体至斜面顶端求该斜面的机械效率(3)如图(丙)所示：小

9、亮站在地面上通过一根绳和两个滑轮匀速提升重物，在2 s将重物匀速提升3 m，动滑轮的重量为10 N按要求画出滑轮组的绕线，求拉力F丙做功的功率(每段绳子可承重80 N，不计绳重及摩擦)第5题图 拓展类型压强、浮力综合类1.(2018)客轮是水上重要的交通运输工具，能极促进各地人民的友好往来，请答复以下问题(g取10 N/kg)：(1)当某客轮的速度为15 km/h时，航行60 km需要的时间为多少小时；(2)假设某客轮的排水量为5 000 t，那么它满载时受到的浮力为多少；(3)水面下深3 m处船体所受水的压强为多少2.(2018)将边长都为10 cm的正方体A、B置于盛有大量水的圆柱状容器中

10、，待稳定后如图甲所示，A浮出水面局部占其总体积的40%，B沉于水底B的密度B1.2103 kg/m3，水的密度水1.0103 kg/m3，g10 N/kg，容器底面积为400 cm2.求：(1)正方体A的密度A和沉在水底的B对容器底部的压强pB； (2)对A施加一压力，将A刚好压入水中，并用轻质细绳将A、B上下连接，如图乙所示现缓慢减小压力，直至压力为零请判断：在压力减小的过程中，浮力是否对B做功？假设不做功，请说明理由；假设做功，求浮力对B做的功W，以及水对容器底部压强的减少量p.第2题图 3.(2018贺州)如下图，实心立方体A、B，A的边长为10 cm，B的体积是A的，把A挂在弹簧测力计

11、下浸入装满水时深度为20 cm的溢水杯中，当A的一半浸入水中时溢出水的质量刚好等于B的质量，当A浸没时弹簧测力计的读数等于A的重力的，求：(1)A浸没时水对容器底部的压强；(2)A浸没时所受浮力大小；(3)A和B的密度之比4.(2018)某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将圆柱形工件从深水中吊起至距水面某一高度，工件从刚接触水面到完全脱离水面用时5 s，绳子作用在工件上端的拉力F随工件上升高度h变化的图像如图甲所示，不计水的阻力(水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)，求：(1)如图乙所示，刚开场拉动时，工件上外表所受到水的压强大小；(2)工件完全浸入在水中时所受浮力大小

12、；(3)工件完全浸入在水中时，拉力做功的功率是多少；(4)工件的横截面积S是多大？. . word.zl-. -参考答案及解析类型一机械运动类1.解：(1)匀速行驶的速度为：v15 m/s(2)满载时对地面的压力为：FGmg1.6103 kg10 N/kg1.6104 N满载时对地面的压强为：p1106 Pa(3)汽车牵引力的功率为：PFv800 N15 m/s1.2104 W2.解：(1)由图知s30 km，限速v60 km/h，由v得，驾车到西站所用的最少时间：t0.5 h30 min，爷爷935开车出发，经过30 min后到达西站的时间为1005，由于到站时火车G1386正好出发，根据实

13、际情况，爷俩只能上G1348车次(2)根据列车时刻表可得，乘坐G1348到达虹桥站所用的时间：t134110263 h 15 min3.25 h，总路程s780 km，所以高铁运行的平均速度：v240 km/h3.解：(1)同学跑百米的平均速度：v8 m/s(2)时间t90 min5 400 s，根据P可得，心脏做功：WPt1.5 W5 400 s8 100 J；同学的重力G450 N，根据WGh可得他上升的高度：h18 m4.解：(1)当小明父亲追上小明时，他们经过的距离相等，设小明父亲经t1能追上小明. 由于s小s父， 5 min h即：v小(t1 h)v父t1，即5 km/h(t1 h)

14、10 km/ht1，解得：t1 h5 min，那么小明父亲经过5分钟能追上小明(2)由题意可知，小明返途的距离和父亲向前行驶距离的总和为小明步行5 min的路程设小明父亲经t2与小明相遇，由于s小s父s0，即：v小t2v父t2v小t0那么5 km/ht2 10 km/ht25 km/h h解得t2 h，那么小明和父亲相遇时离学校的距离为ss总s父2 km10 km/h h1.72 km类型二体育运动类1.解：(1)小兵自身受到的重力：Gmg34 kg10 N/kg340 N(2)t2.5 min150 s小兵滑动的平均速度：v8 m/s(3)G鞋3 kg210 N/kg60 NFG总GG鞋34

15、0 N60 N400 NS44 cm216 cm21.6103 m2p2.5105 Pa(4)在上坡前，增快速度，增加自身的动能，因为滑上斜坡时动能转化为重力势能2.解：(1)小华的重力Gmg45 kg10 N/kg450 N，她站立时对地面的压力FG450 N，对地面的压强为：p1.5104 Pa(2)小华跳一次所做的功WGh450 N0.04 m18 J(3)她一分钟总共做的功W总15018 J2 700 J跳绳时的平均功率P45 W3.解：(1)由图乙可知，骑行时间：t10 min1060 s600 s，骑行速度：v8 m/s(2)车架的密度：2103 kg/m3(3)总重力：G(m车m

16、人)g(10 kg55 kg)10 N/kg650 N牵引力：Ff0.02 G0.02650 N13 N牵引力做的功：WFs13 N4 800 m62 400 J骑行功率：P104 W4.解：(1)v9.3 m/sF阻kv15 N/(ms1)9.3 m/s139.5 NWF阻s139.5 N60 m8 370 J(2)因为在水平台面上所以F压Gmg70 kg10 N/kg700 Np1.75104 Pa(3)因为炳添冲到终点的瞬间有较大的冲刺速度，由于惯性他要保持原冲刺时的速度不变，所以还要继续向前跑一段距离类型三简单机械类1.解：(1)合金块的重力为：Gmg6 kg10 N/kg60 N(2

17、)合金块的密度6103 kg/m3(3)根据杠杆平衡原理：F1L1F2L2，其中OB3OA，L1OB3OA，L2OA，由图可知F2G60 NF120 N2.解：(1)工人做的有用功W有Gh480 N5 m2 400 J(2)由题图可知，承当物重的绳子的段数为2，即n2所以绳端移动的距离为sns物25 m10 m拉力做的总功为W总Fs300 N10 m3 000 J拉力的功率P150 W(3)滑轮组的机械效率为：100%100%80%3.解：(1)物体受到的浮力：F浮G排水V排g1.0103 kg/m31 m310 N/kg 1104 N(2)物体下外表所受的压强：p水gh1.0103 kg/m

18、310 N/kg3 m3104 Pa (3)物体的质量：m4 t4103 kg物体所受的重力：Gmg4103 kg10 N/kg4104 N动滑轮对物体的拉力：F1GF浮4104 N1104 N3104N 电动机对绳子的拉力：F21104 N(4)由PFv得，电动机拉动绳子的速度为：v10.6 m/s物体上升的速度为：vv10.2 m/s滑轮组的机械效率为：100%100%100%100%100%88.9%4.解：(1)物体所受重力Gmg0.5 kg10 N/kg5 N拉力所做的有用功：W有用Gh5 N0.4 m2 J(2)由100%得拉力所做的功：W总2.5 J拉力做功的功率：P0.5 W(

19、3)斜面的额外功：W额外W总W有用2.5 J2 J0.5 J由W额外fs得：物体在斜面上受到的摩擦力：f0.5 N5.解：(1)用竖直向上的力F甲将物体匀速提升3 m时，此时物体所受的力为平衡力，所以F甲G100 N拉力F甲所做的功W甲F甲sGh100 N3 m300 J(2)沿斜面将物体匀速拉至斜面顶端时，所做的总功W总F乙s，有用功W有用Gh，那么该斜面的机械效率100%100%100%80%(3)小亮站在地面上提升重物，所以拉力应该向下，滑轮组绕线具体如答图所示第5题答图由答图可知，n2，那么拉力为F丙55 N物体移动的速度v1.5 m/s那么绳端移动的速度v绳nv21.5 m/s3 m

20、/s拉力F丙做功的功率PF丙v绳55 N3 m/s165 W拓展类型压强、浮力综合类1.解：(1)由v得t可知航行60 km需要的时间为：t4 h(2)因为客轮漂浮，所以客轮满载时受到的浮力为F浮G排即：F浮m排g5 000 t10 N/kg5.0107 N(3)水面下深3 m处船体所受的水的压强为p水gh1.0103 kg/m310 N/kg3 m3.0104 Pa2.解：(1)对A分析有水gV排AgVA解得：A0.6 水0.6103 kg/m3对B分析有F浮BNGB解得：B对容器底部压强pB200 Pa(2)对B做功设压力减为零时，A浮出水面的高度为h，A上升的距离为x1，水面下降的距离为

21、x2，那么有GAGB水g(VBVASAh)，解得h2 cm结合A物体上升，水面下降的几何关系可得x1x2hSAx1(SSA)x2解得：x11.5 cmx20.5 cm浮力做的功WBF浮Bx10.15 J容器底部液压的减少量p水gx250 Pa3.解：(1)立方体A浸没水中后，容器中水的深度：h20 cm0.2 m，水对容器底的压强：p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.2 m2103 Pa(2)由阿基米德原理可得，立方体A浸没时受到的浮力：F浮水V排g1.0103 kg/m3(0.1)3 m310 N/kg10 N(3)由题意可得，立方体B受到的重力为：GB水Vg1.0103 kg

22、/m3(0.1)3 m310 N/kg5 N，根据公式Gmg，那么mB0.5 kg，所以B的密度为：B0.75103 kg/m3；当A全部浸没时，经受力分析：GAF浮F拉，F拉GA，所以F浮GA，GA2F浮210 N20 N，根据公式Gmg，那么mA2 kg，所以A的密度为：A2103 kg/m3；那么A和B的密度之比为：，即A：B83.4.解：(1)p水水gh1.0103 kg/m310 N/kg10 m1105 Pa(2)F浮GF拉5104 N4104 N1104 N(3)方法一：由图可知：v0.4 m/sPF拉v4104 N0.4 m/s1.6104 W方法二：由图可知：v0.4 m/s从刚开场拉开工件到工件上外表接触水面所用的时间：t25 sWF拉s4104 N10 m4105 JP1.6104 W(4)V物V排1 m3h物12 m10 m2 mS物0.5 m2. . word.zl-