(青海专版)中考物理命题研究第二编重点题型专题突破篇专题七综合计算题(一)力学试题

专题七 综合计算题

(一)力学综合计算题

,专题特征)

西宁、青海中考力学类计算题的考查总体分为三类：运动类物体的相关计算(功、功率的相关计算)；简单机械(滑轮组、杠杆)的相关计算(功、功率、机械效率)；压强、浮力的综合计算(以模型、装置图为背景)、力热综合题也往往出现。常考的公式主要有：s ＝vt 、p ＝F S 、p ＝ρgh 、F 浮＝G 排＝m 排g ＝ρ水gV 排、P ＝W t ＝

Fs

t

＝Fv 、η＝W 有

W 总

×100%、Q ＝cm Δt 、Q ＝mq 等。分值6～10分。

,针对性训练)

类型一 运动类

1．(2016苏州中考)据《苏州日报》报道，张家港近日启动了新能源汽车充电站、充电桩的规划编制，第一批新能源汽车充电桩在港城建成投运。若每个充电桩对新能源小汽车的充电功率为7 000 W ，充电1 h 可使质量为 1 t 、额定输出功率为12 kW 的新能源小汽车匀速直线行驶36 km 。设汽车行驶过程中受到的阻力是车重的0.06，g 取10 N/kg 。

(1)小汽车静止在水平地面上，轮胎与地面的总接触面积为0.08 m 2

，汽车对地面的压强多大？ (2)该小汽车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度多大？ (3)该小汽车将电能转化为机械能的效率多大？(结果精确到0.1%)

解：(1)汽车对水平地面的压力：F N ＝G ＝mg ＝103

kg ×10 N/kg ＝104

N ，汽车对地面的压强：p ＝F N S ＝

104 N

0.08 m 2

＝1.25×105

Pa 。

(2)汽车匀速行驶时F ＝f ＝0.06G ＝0.06×104

N ＝600 N ，汽车匀速行驶的速度：v ＝P 机F ＝12×103 W

600 N

＝20

m/s 。

(3)汽车将电能转化为机械能的效率：η＝W 1W 2＝Fs P 电t ＝600 N ×36×103 m

7 000 W ×3 600 s

≈85.7%。

2．(2016原创题)9月3～4日杭州峰会成为G20史上首个“低碳”峰会。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90 km 所用时间为1 h 。求：

(1)轿车(空载)停放在水平地面时对地面的压强(g 取10 N/kg)。 (2)轿车在1 h 内牵引力做功的功率。

轿车质量(kg)

1 050 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15 km 耗天然气量(m 3

) 1 匀速行驶时牵引力(N)

2 000

解：(1)轿车对水平地面的压力：F ＝G ＝mg ＝1 050 kg ×10 N/kg ＝1.05×104

N ，轿车对水平地面的压强：p

＝F S ＝1.05×104 N 0.15 m

2

＝7×104 Pa 。 (2)牵引力做功的功率：P ＝W t ＝F ′s t ＝2 000 N ×90×103 m 1×3 600 s

＝5×104

W 。

类型二 简单机械(滑轮组、杠杆)类

3．如图所示，不计重力的木棒AOB 可绕支点O 无摩擦转动，木棒AB 长为3 m ，均匀正方体甲的边长为10 cm ，物体乙的质量为 5.6 kg 。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3 000 Pa ，支点O 距A 点1.6 m 。(g 取10 N/kg)求：

(1)物体乙受到的重力。 (2)物体甲受到的支持力。 (3)物体甲的密度。

解：(1)物体乙受到的重力：G 乙＝m 乙g ＝5.6 kg×10 N/kg＝56 N 。

(2)由p ＝F

S

得物体甲受到的支持力：F 支＝F 压＝pS ＝3 000 Pa ×(0.1 m)2

＝30 N 。 (3)根据杠杆平衡条件可得：(G 甲－F 支)OA ＝G

乙

OB ，甲物体重力：G 甲＝G 乙OB OA ＋F 支＝56 N ×（3 m －1.6 m ）

1.6 m ＋

30 N ＝79 N ，由G ＝mg ＝ρVg 得甲物体密度：ρ甲＝

G 甲gV 甲＝79 N 10 N/kg ×（0.1 m ）

3＝7.9×103 kg/m 3

。

4．(2016北京中考)如图是用动滑轮运送建筑材料A 的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800 N 的建筑材料A 在50 s 的时间里，匀速竖直上升了10 m 。在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A 所做的有用功为W

有

，卷扬机对绳子的拉力F 做功的功率为200 W 。绳重可忽略不计。求： (1)有用功W 有。

(2)动滑轮匀速提升建筑材料A 的机械效率η。 解：(1)W 有＝Gh ＝800 N×10 m＝8 000 J 。

(2)η＝

W 有W 总＝W 有P 总t ＝8 000 J 200 W ×50 s

＝80%。

5．(2015齐齐哈尔中考)小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60 kg ，在F ＝50 N 的拉力作用下，货箱以0.1 m/s 的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f 为货箱重的0.2倍。求：

(1)货箱的重力是多少？ (2)拉力F 的功率是多少？

(3)货箱运动了1 min ，克服摩擦所做的功是多少？ (4)此滑轮组的机械效率是多少？ 解：(1)G ＝mg ＝60 kg×10 N/kg＝600 N 。

(2)v 绳＝3v 物＝3×0.1 m/s＝0.3 m/s ，P ＝Fv 绳＝50 N×0.3 m/s ＝15 W 。

(3)1 min ＝60 s ，s 物＝v 物t ＝0.1 m/s×60 s＝6 m ，f ＝0.2G ＝0.2×600 N＝120 N ，W ＝fs 物＝120 N×6 m＝720 J 。

(4)W 有＝fs 物＝120 N×6 m＝720 J ，s 绳＝v 绳t ＝0.3 m/s ×60 s ＝18 m ，W 总＝Fs 绳＝50 N×18 m＝900 J ，η＝

W 有W 总×100%＝720 J 900 J

×100%＝80%

6．(2016无锡中考)如图所示是一种起重机的示意图。起重机重 2.4×104

N(包括悬臂)，重心为P 1，为使起重机起吊重物时不致倾倒，在其右侧配有配重M (重心为P 2)，现测得AB 为10 m ，BO 为1 m ，BC 为4 m ，CD 为1.5 m 。(g 取10 N/kg)

(1)若该起重机将重物吊升6 m ，用时50 s ，则重物上升的平均速度是多少？ (2)现在水平地面上有重为2.44×104

N 的货箱，它与地面的接触面积是3 m 2

。 ①若起重机不加配重，在起吊货箱时，最大可使货箱对地面的压强减少多少？ ②若要吊起此货箱，起重机至少需加多少牛的配重？

(3)有人认为起重机的配重越重越好，这样就能吊起更重的重物，这种起重机能配8 t 的配重吗？请说明理由。

解：(1)v ＝s t ＝6 m

50 s

＝0.12 m/s 。

(2)①以B 点为支点，根据杠杆的平衡条件，不加配重时，F 1×AB ＝G 1×BO ，F 1＝G 1×BO AB ＝2.4×104 N ×1 m

10 m ＝

2.4×103

N ，Δp ＝F 1S ＝2.4×103 N

3 m

2

＝800 Pa 。 ②设需加配重的重力为G ′，G ′×BD ＝(G －F 1)×AB ，G ′＝（2.44×104 N －2.4×103

N ）×10 m 4 m ＋1.5 m ＝4×104

N 。

(3)当配重为8 t 时，起重机有可能向右倾斜，此时以C 点为支点，不提重物时，G 1×OC ＝2.4×104

N ×(4 m －1 m)＝7.2×104

N ·m ，G

配

×CD ＝8×103 kg ×10 N/kg ×1.5 m ＝1.2×105

N ·m ，G

配

×CD >G 1×OC ，起重机将向