題型專題03力學計算題—人教版九年級中考物理專題檢測

《題型專題03力學計算題—人教版九年級中考物理專題檢測》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《題型專題03力學計算題—人教版九年級中考物理專題檢測（19頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、題型專題（三）　力學計算題 類型一　與質(zhì)量、密度、壓強有關(guān)的計算 1. 水平桌面上放置一個質(zhì)量為0.8 kg的保溫杯，杯底對桌面的壓強為2×103 Pa，g取10 N/kg。求： （1）保溫杯對桌面壓力的大小。 （2）桌面的受力面積。 2. 人工智能逐漸融入我們的生活。如圖T3-1所示，某餐廳的送餐機器人的質(zhì)量為40 kg，它與地面的接觸面積為0.01 m2。（g取10 N/kg） （1）求送餐機器人的重力。 （2）送餐機器人的外殼是由玻璃鋼材料制作的。有一小塊玻璃鋼材料的質(zhì)量為90 g，體積為50 cm3，求該材料的密度。 （3）若送餐機器人托著3 k

2、g的物體，求此時機器人對水平地面的壓強。 圖T3-1 3. 將平底薄壁直圓筒狀的空杯，放在飲料機的水平杯座上接飲料。杯座受到的壓力F隨杯中飲料的高度h變化的圖像如圖T3-2所示。飲料出口的橫截面積S1=0.8 cm2，飲料流出的速度v=50 cm/s，杯高H=10 cm，杯底面積S2=30 cm2，g取10 N/kg。 （1）裝滿飲料時，杯底受到飲料的壓力為多大? （2）飲料的密度為多大? （3）設杯底與杯座的接觸面積也為S2，飲料持續(xù)流入空杯5 s后關(guān)閉開關(guān)，則杯對杯座的壓強為多大? 圖T3-2 類型二　與密度

3、、浮力有關(guān)的計算 4.將物塊豎直掛在彈簧測力計下，在空氣中靜止時彈簧測力計的示數(shù)F1=2.6 N，將物塊的一部分浸在水中，靜止時彈簧測力計的示數(shù)F2=1.8 N，如圖T3-3所示，已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求： （1）物塊受到的浮力。 （2）物塊浸在水中的體積。 圖T3-3 5.2018年5月13日，中國首艘國產(chǎn)航母001 A型航空母艦離開大連港碼頭，開始海試。（ρ海水取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） （1）航母001 A設計排水量為6.7×104 t，那么它滿載時受到的浮力是多少? （2）海水對海面下8 m

4、處產(chǎn)生的壓強是多少? （3）一位體重為600 N的“殲-15”艦載機飛行員，每只腳與水平甲板的接觸面積是200 cm2，則他雙腳站立時對甲板的壓強是多少? 6.某容器放在水平桌面上，盛有足量的水。現(xiàn)將體積為1.25×10-4 m3、質(zhì)量為0.4 kg的實心正方體放入水中，正方體不斷下沉，直到沉底，如圖T3-4所示。求：（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） （1）正方體受到的重力大小。 （2）正方體浸沒在水中受到的浮力的大小F浮。 （3）沉底時容器底部對正方體的支持力的大小和正方體對容器底部的壓強。 圖T3-4 類型三　與功、

5、功率有關(guān)的計算 7.小宇用如圖T3-5所示的滑輪組將重為200 N的物體提至高處，不計繩重及摩擦。小宇對繩的拉力F為120 N，物體在1 min內(nèi)勻速上升了5 m。 （1）使用該機械的好處是既能　　　　　　，又能　　　　　　　　。? （2）請在圖上畫出繩子的繞法。 （3）將物體提升5 m，求物體重力做的功和拉力做功的功率。 圖T3-5 8.用如圖T3-6所示的滑輪組將貨物向上勻速提升3 m，已知動滑輪重30 N、貨物重360 N，貨物上升速度是0.3 m/s，拉力F的功率是120 W。問：（不計繩重） （1）做的有用功為多少? （2）滑輪組的機械效率為多少?

6、 （3）克服摩擦所做的功為多少? 圖T3-6 9.塔吊是建筑工地上普遍使用的起重設備。如圖T3-7所示，AB是豎直支架，CD是水平臂，OC段叫平衡臂，C端裝有配重體，OD叫吊臂，E處裝有滑輪組，滑輪組可在O、D之間移動，滑輪組的重力及摩擦忽略不計，g取10 N/kg。 （1）OE=15 m時，此塔吊能起吊重物的最大質(zhì)量是0.8 t，當滑輪組移到D點（OD=25 m）時，能夠安全起吊重物的最大質(zhì)量是多少? （2）OE=15 m時，用此塔吊將0.8 t的鋼材先豎直勻速吊起8 m，然后沿水平方向慢慢旋轉(zhuǎn)90°后送達指定位置。在這一過程中，塔吊對鋼材做了多少功? 圖T3-7

7、 10.“塔吊”是修建高層建筑常見的起重設備，又名“塔式起重機”。某“塔吊”以恒定功率24 kW將質(zhì)量為2 t的重物從靜止開始豎直向上提升45 s，全程上升速度v與時間t的關(guān)系如圖T3-8所示。（g取10 N/kg） （1）求t=30 s時重物所受的拉力。 （2）求整個過程重物的最大速度。 （3）若重物上升的總高度為60 m，則最后12 s拉力的平均功率為多大? 圖T3-8 類型四　與機械有關(guān)的計算 11工人師傅用如圖T3-9所示的滑輪組將重為600 N的貨物勻速提升了2 m，做了1500 J的功。 （1）求滑輪組的機械效率。 （2）當他用

8、400 N的拉力勻速提升其他貨物時，額外功占總功的15%，求提升貨物的重。 圖T3-9 12.如圖T3-10所示，使用杠桿提升重物，拉力F豎直向下，重物勻速緩慢上升，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表： 物重 G/N 拉力 F/N 時間 t/s A端上升的豎 直距離h/m B端下降的豎 直距離s/m 200 500 0.5 0.4 0.2 （1）拉力所做的功。 （2）拉力做功的功率。 （3）此過程中，該杠桿的機械效率。 圖T3-10 13.為了發(fā)展文化旅游事業(yè)，荊州市正在興建華強方特文化主題園，建成后將通過最新的VR技術(shù)展

9、示包括楚文化和三國文化在內(nèi)的五千年華夏文明。園區(qū)建設中需把重1200 N的木箱A搬到高h=2 m，長L=10 m的斜面頂端，如圖T3-11所示。工人站在斜面頂端，沿斜面向上用時50 s將木箱A沿斜面勻速從底端拉到頂端，已知拉力F的功率為80 W。求： （1）拉力F的大小。 （2）該斜面的機械效率。 （3）木箱A在斜面上勻速運動時受到的摩擦力。 圖T3-11 14.在一次車輛故障處置過程中，拖車所用裝置簡化為如圖T3-12所示的滑輪組。為了盡快疏通道路，交警指揮拖車只用了30 s時間，將水平路面上質(zhì)量是1.5 t的故障車勻速拖離了現(xiàn)場。若故障車被拖離的速度是

10、5 m/s，繩子自由端的拉力F是500 N，地面對故障車的摩擦力為車重力的0.08倍。求：（g取10 N/kg） （1）拉力F在30 s內(nèi)所做的功。 （2）整個裝置的機械效率。 圖T3-12 15.如圖T3-13所示，杠桿在水平位置平衡，物體M1重為500 N，OA∶OB=2∶3，每個滑輪重為20 N，滑輪組的機械效率為80%，在拉力F的作用下，物體M2以0.5 m/s速度勻速上升了5 m。求：（杠桿與繩的自重、摩擦均不計） （1）物體M2的重力。 （2）拉力F的功率。 （3）物體M1對水平面的壓力。 圖T3-13 16如圖T3-14甲所示，拉

11、力F通過滑輪組將正方體金屬塊從水中勻速拉出至水面上方一定高度處。圖乙是拉力F隨時間t變化的關(guān)系圖像。不計繩和動滑輪的重力、摩擦及水和空氣對金屬塊的阻力，g取10 N/kg，求： （1）金屬塊完全浸沒在水中時受到的浮力大小。 （2）金屬塊的密度。 （3）如果直接將金屬塊平放在水平地面上，它對地面的壓強大小。 圖T3-14 【參考答案】 1.解：（1）保溫杯對水平桌面的壓力 F=G=mg=0.8 kg×10 N/kg=8 N。 （2）由p=FS得，桌面的受力面積 S=Fp=8N2×103 Pa=4×10-3 m2。 2.解：（1）送餐機器人的重力G=mg

12、=40 kg×10 N/kg=400 N。 （2）該材料的密度ρ=m'V=90g50cm3=1.8 g/cm3=1.8×103 kg/m3。 （3）對水平地面的壓強p=FS=（m+m″）gS=（40kg+3 kg）×10N/kg0.01m2=4.3×104 Pa。 3.解：（1）由圖可知，空杯對杯座的壓力F0=0.9 N，裝滿飲料時，杯對杯座的壓力F大=4.5 N； 所以裝滿飲料時，杯底受到飲料的壓力 F=F大-F0=4.5 N-0.9 N=3.6 N。 （2）裝滿飲料時，飲料質(zhì)量m=Gg=Fg=3.6N10N/kg=0.36 kg； 此時飲料體積V=S2H=30 cm2×10

13、cm=300 cm3=3×10-4 m3； 飲料密度 ρ=mV=0.36kg3×10-4 m3=1.2×103 kg/m3。 （3）流入杯中飲料的質(zhì)量 m1=ρV'=ρS1h=ρS1vt=1.2×103 kg/m3×0.8×10-4 m2×50×10-2 m/s×5 s=0.24 kg； 飲料對杯底的壓力 F2=G1=m1g=0.24 kg×10 N/kg=2.4 N； 杯對杯座的壓強p=F0+F2S2=0.9N+2.4N30×10-4 m2=1.1×103 Pa。 4.解：（1）物塊受到的浮力F浮=F1-F2=2.6 N-1.8 N=0.8 N。 （2）由F浮=ρ水gV排可

14、得，物塊浸在水中的體積 V排=F浮ρ水g=0.8N1.0×103 N/kg×10N/kg=8×10-5 m3。 5.解：（1）航母滿載時的排水量m排=6.7×104 t=6.7×107 kg， 則航母滿載時受到的浮力 F浮=G排=m排g=6.7×107 kg×10 N/kg=6.7×108 N。 （2）海面下8 m處海水產(chǎn)生的壓強 p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8 m=8×104 Pa。 （3）飛行員對水平甲板的壓力F=G=600 N， 則雙腳站立時對甲板的壓強p人=FS=600N2×200×10-4 m2=1.5×104 Pa。 6.解：（1）

15、正方體的重力G=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N。 （2）正方體浸沒在水中時排開水的體積V排=V=1.25×10-4 m3， 則其所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10-4 m3=1.25 N。 （3）正方體沉底時，由于處于靜止狀態(tài)，則受力平衡，即有G=F支+F浮， 所以，容器底對正方體的支持力 F支=G-F浮=4 N-1.25 N=2.75 N， 由于該支持力與正方體對容器底的壓力是一對相互作用力，則可知正方體對容器底部的壓力F壓=F支=2.75 N， 正方體的邊長L=3V=31.25×10-4m3=0.05 m， 則

16、正方體對容器底部的壓強 p=F壓S=F壓L2=2.75N（0.05m）2=1.1×103 Pa。 7.解：（1）省力　改變力的方向 （2）如圖所示 （3）物體重力做的功W有用=Gh=200 N×5 m=1000 J， 由圖知，n=2，拉力端移動距離s=nh=2×5 m=10 m， 拉力做的功W總=Fs=120 N×10 m=1200 J， 拉力做功的功率P=W總t=1200J60s=20 W。 8.解：（1）拉力做的有用功W有用=Gh=360 N×3 m=1080 J。 （2）拉力做功所用時間t=hv=3 m0.3 m/s=10 s， 由P=Wt得，拉力做的總功W總=P

17、t=120 W×10 s=1200 J， 滑輪組的機械效率η=W有用W總×100%=1080J1200J×100%=90%。 （3）滑輪組克服貨物重、動滑輪重做的功為 W物+輪=（G+G輪）h=（360 N+30 N）×3 m=1170 J， 由于不計繩重，則滑輪組克服摩擦所做的功Wf=W總-W物+輪=1200 J-1170 J=30 J。 9.解：（1）滑輪組在E處時，由杠桿平衡條件可得，mg·OE=GC·OC， 同理，當滑輪組移到D處時有，m'g·OD=GC·OC， 則可得，mg·OE=m'g·OD， 0.8×103 kg×10 N/kg×15 m=m'×10 N/kg×2

18、5 m， 解得m'=480 kg。 （2）用此塔吊將0.8 t的鋼材先豎直勻速吊起8 m的過程中，塔吊對鋼材做的功為W=mgh=0.8×103 kg×10 N/kg×8 m=6.4×104 J， 沿水平方向慢慢旋轉(zhuǎn)90°后送達指定位置的過程中塔吊對鋼材不做功，故在整個過程中塔吊對鋼材做了6.4×104 J的功。 10.解：（1）由圖可知，在15~45 s時間內(nèi)重物豎直向上做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡條件可知，拉力與重力是一對平衡力，大小相等， 所以，t=30 s時，重物所受的拉力F=G=mg=2×103 kg×10 N/kg=2×104 N。 （2）由題意知，0~45 s時間內(nèi)，拉

19、力的功率恒定不變，P=24 kW=2.4×104 W， 由P=Wt=Fst=Fv得，整個過程重物的最大速度，即勻速運動時的速度 vmax=PF=2.4×104 W2×104 N=1.2 m/s。 （3）由題知，整個過程中重物上升的總高度為60 m， 則全程塔吊對重物做功 W=Gh=2×104 N×60 m=1.2×106 J， 前45 s內(nèi)塔吊對重物做的功 W1=Pt1=2.4×104 W×45 s=1.08×106 J， 最后12 s拉力做的功 W2=W-W1=1.2×106 J-1.08×106 J=1.2×105 J， 則最后12 s拉力的平均功率 P'=W2t2=

20、1.2×105 J12s=1×104 W。 11.解：（1）該過程所做的有用功W有用=Gh=600 N×2 m=1200 J， 由題知，工人做了1500 J的功，即W總=1500 J， 則滑輪組的機械效率 η=W有用W總×100%=1200J1500J×100%=80%。 （2）當他用400 N的拉力勻速提升其他貨物時，額外功占總功的15%，則有用功占總功的85%，即此時機械效率為η'=85%， 由圖可知，n=3，滑輪組的機械效率 η'=W'有用W'總×100%=G'h'F's'×100%=G'h'F'nh'×100%=G'nF'×100%， 所以，此時提升的貨物重G'=nF'

21、η'=3×400 N×85%=1020 N。 12.解：（1）拉力所做的功 W總=Fs=500 N×0.2 m=100 J。 （2）拉力做功的功率P=W總t=100J0.5s=200 W。 （3）此過程中拉力做的有用功 W有=Gh=200 N×0.4 m=80 J， 該杠桿的機械效率η=W有W總=80J100J=80%。 13.解：（1）拉力所做的功W總=Pt=80 W×50 s=4×103 J， 拉力F的大小F=W總L=4×103 J10m=400 N。 （2）克服木箱A重力做的有用功W有用=Gh=1200 N×2 m=2.4×103 J， 則斜面的機械效率η=W有用W總

22、×100%=2.4×103 J4×103 J×100%=60%。 （3）木箱A在斜面上勻速運動時克服摩擦做的功 W額外=W總-W有用=4×103 J-2.4×103 J=1.6×103 J， 由W額外=fL得，木箱A在斜面上勻速運動時受到的摩擦力f=W額外L=1.6×103 J10m=160 N。 14.解：（1）故障車在30 s內(nèi)通過的路程 s車=v車t=5 m/s×30 s=150 m， 由圖可知，n=3，拉力端移動距離 s=ns車=3×150 m=450 m， 拉力F在30 s內(nèi)所做的功 W總=Fs=500 N×450 m=2.25×105 J。 （2）地面對故障車的

23、摩擦力f=0.08G=0.08mg=0.08×1500 kg×10 N/kg=1200 N。 克服摩擦力做的有用功 W有用=fs車=1200 N×150 m=1.8×105 J， 整個裝置的機械效率 η=W有用W總×100%=1.8×105 J2.25×105 J×100%=80%。 15.解：（1）因杠桿與繩的自重、摩擦均不計，故克服動滑輪重力做的功為額外功， 則滑輪組的機械效率η=W有用W總×100%=G2hG2h+G動h×100%=G2G2+G動×100%，即80%=G2G2+20N×100%，解得物體M2的重力G2=80 N。 （2）由圖知，繩子的有效段數(shù)n=2，繩的自重

24、、摩擦均不計，則作用在繩子自由端的拉力F=G2+G動n=80N+20N2=50 N， 繩子自由端的速度為 v繩=nv物=2×0.5 m/s=1 m/s， 拉力F的功率 P=Wt=Fst=Fv繩=50 N×1 m/s=50 W。 （3）由力的平衡條件可得，B端對定滑輪向上的拉力FB'=3F+G定=3×50 N+20 N=170 N， 根據(jù)力的作用是相互的，則定滑輪對杠桿B端的拉力為FB=FB'=170 N， 根據(jù)杠桿的平衡條件可得FA×OA=FB×OB， 故繩子對杠桿A端的拉力為 FA=OBOA×FB=32×170 N=255 N， 力的作用是相互的，則繩子對M1向上的拉力為

25、FA'=FA=255 N， 物體M1靜止，處于平衡狀態(tài)，則地面對M1的支持力 F支=G1-FA'=500 N-255 N=245 N， 由于物體間力的作用是相互的，則物體M1對水平面的壓力 F壓=F支=245 N。 16.解：（1）由圖甲可知，該滑輪組n=2，不計繩和動滑輪的重力、摩擦及水和空氣對金屬塊的阻力，金屬塊完全露出水面后，F(xiàn)=1nG=12G。 由圖乙中的t2~t3時間段可知，該金屬塊重力G=nF=2×108 N=216 N。 當金屬塊未露出水面時，即為圖乙中的0~t1時間段，則F'=1nF拉=1n（G-F浮），所以金屬塊完全浸沒在水中時受到的浮力 F浮=G-nF'=2

26、16 N-2×68 N=80 N。 （2）根據(jù)F浮=ρ水gV排可得，金屬塊完全浸沒在水中時排開水的體積 V排=F浮ρ水g=80N1×103 kg/m3×10N/kg=8×10-3 m3， 則金屬塊的體積V=V排=8×10-3 m3， 金屬塊的密度ρ金=mV=GgV=216N10N/kg×8×10-3 m3=2.7×103 kg/m3。 （3）金屬塊的邊長a=3V=38×10-3 m3=0.2 m， 則受力面積S=a2=（0.2 m）2=0.04 m2， 則金屬塊平放在水平地面時對地面的壓強 p=F壓S=GS=216N0.04m2=5.4×103 Pa。 19 / 19