(云南专版)2019届中考物理 题型复习(五)综合计算题.doc
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1、1题型复习题型复习( (五五) ) 综合计算题综合计算题题型之一 力学计算类型 1 1 交通工具类(压强、功、功率、效率)1 1太阳能汽车是靠太阳能电池提供动力若某太阳能汽车质量是 500 kg,在平直路面上行驶速度最大可达 15 m/s,行驶过程中所受的平均阻力是车重的 0.02 倍,一个轮胎接触地面的面积是50 cm2,则该汽车在平直路面上以最高速度行驶 5 min 时,(g取 10 N/kg)求:(1)太阳能汽车的重力是多少;驱动电机提供的牵引力是多少;(2)太阳能汽车克服阻力做了多少功;驱动电机的输出功率是多少;(3)其次军军的爸爸用这太阳能汽车送他上学,在十字路口突然有人横穿马路,军
2、军的爸爸紧急刹车,此时车上的军军突然前倾摔倒,请用物理知识解释这一现象解:(1)太阳能汽车的重力:Gmg500 kg10 N/kg5103 N因为匀速直线运动,由二力平衡得Ff0.02G5103 N0.02100 N(2)svt15 m/s560 s4 500 m太阳能汽车克服阻力做的功:Wfs100 N4 500 m4.5105 J输出功率:PFv100 N15 m/s1.5103 W(3)军军的爸爸紧急刹车时,汽车很快停止了前进,军军的下半身随车停止了运动,而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动,所以才会前倾摔倒2 2下表是某种型号自行车的主要技术参数某同学到学校的路程是 6103
3、m 的平直路面,匀速骑车从家到学校的时间为 20 min,该同学的质量是 40 kg,骑车过程中所受的阻力为人和车重的0.02 倍(g取 10 N/kg),求该同学骑车上学时:自行车净重200 N行驶过程中轮胎与地面总接触面积1102 m2车轮直径0.61 m轮胎承受的最大压强1.4105 Pa(1)骑车时的速度;2(2)自行车对地面的压强;(3)人克服阻力做功的功率解:(1)骑车时的速度:v 5 m/ss t6 103 m 20 60 s(2)人的重力:G人mg40 kg10 N/kg400N自行车对地面的压强:p 6104 PaF SG SG人G车 S(400 N200 N) 1 102
4、m2(3)车受到的阻力:f0.02G0.02600 N12 N人克服阻力做功的功率:Pfv12 N5 m/s60 W3 3 “国庆节”小佳一家去植物园游玩,看到如图所示的新型太阳能电动观光车,该车质量为400 kg.求:(1)若车上人的总质量是 200 kg,车轮与地面总的接触面积为 0.05 m2,则乘客坐在观光车上静止时车辆对水平地面的压强是多大;(2)观光车以 5 m/s 的速度在水平路面上匀速行驶时,受到的平均阻力是 200 N,则观光车克服阻力做功的功率是多大;(3)观光车的表面安装有太阳能电池板,以 5 m/s 的速度在水平路面上匀速行驶时接受太阳能的功率为 5103 W,求太阳能
5、观光车的效率解:(1)该车受到的重力:G车m车g400 kg10 N/kg4103 N人的重力:G人mg200 kg10 N/kg2103 N总重力:GG车G人4103 N2103 N6103 N车辆对水平地面的压强:p 1.2105 PaF SG S(4 000 N2 000 N) 0.05 m2(2)观光车克服阻力做功的功率:3Pfv200 N5 m/s1 000 W(3)太阳能观光车的效率:20%W机械 W太阳Pt P太阳tP P太阳1 000 W 5 103 W4 4(2017福建)一辆汽车为 50 km 长的新建大桥进行通车测试,如图所示汽车总质量为1.5 t,以 100 km/h
6、的速度匀速通过大桥,受到的阻力是总重的 0.08 倍,全程消耗了 4 kg 的汽油g取 10 N/kg,求汽车通过大桥:(1)所需的时间;(2)牵引力所做的功;(3)汽油机的效率(q汽油4.6107 J/kg)解:(1)由v 可得,所需的时间:s tt 0.5 hs v50 km 100 km/h(2)汽车的总重力:Gmg1.5103 kg10 N/kg1.5104 N汽车受到的阻力是总重的 0.08 倍,即f0.08G0.081.5104 N1.2103 N因为匀速通过大桥,所以牵引力:Ff1.2103 N牵引力所做的功:WFs1.2103 N5104 m6107 J(3)汽油完全燃烧放出的
7、热量:Qmq4 kg4.6107 J/kg1.84108 J汽油机的效率 32.6%W Q6 107 J 1.84 108 J5 5(2018宜昌)近几年来,我国大力推广新能源汽车,2017 年 12 月宜昌市正式发放新能源汽车牌照某款电动汽车(如图)以 60 km/h 的速度匀速行驶了 80 km,所受的牵引力为 720 N,耗4电 18 kWh,请解答下列问题:(1)牵引力所做的功及功率各是多少?(2)上述行驶过程中,电动车的效率是多少?(3)有一款与它外形,重量均相同的汽油车,在相同路面上以 60 km/h 的速度行驶 80 km,其效率为 25%,需要消耗多少汽油?(q汽油4.5107
8、 J/kg)解:(1)牵引力做的功(有用功):W有用Fs720 N80103 m5.76107 J牵引力做功的功率:P Fv720 N60 m/s1.2104 WW tFs t1 3.6(2)消耗的电能:W总18 kWh183.6106 J6.48107 J电动车的效率:100%88.9%W有用 W总5.76 107 J 6.48 107 J(3)由得,W有用 Q放Q放2.304108 JW有用 25%5.76 107 J 25%由Q放mq得需要汽油的质量:m5.12 kgQ放 q2.304 108 J 4.5 107 J/kg类型 2 2 海上运输类(压强、浮力、效率)6 6海权握,国则兴,
9、建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障某次军事演习,我国派出多艘驱逐舰进行军事表演,其中一艘舰船的排水量为 5 000 t,海水的密度是 1.0103 kg/m3.(g取 10 N/kg)请解答下列问题:(1)满载时,该船受到的浮力是多少?(2)表演时该船以 18 km/h 匀速行驶 5 h,受到的动力为 1.2106 N,则该船在 5 h 内动力做的功是多少?5(3)军事演习时,我国航空母舰也亮相了,当舰载机飞离航母后,航母所受浮力将如何变化?解:(1)满载时,该船受到的浮力:F浮G排m排g5106 kg10 N/kg5107 N(2)5 h 内的路程:svt18 km/h5 h90 km该
10、船在 5 h 内动力做的功:WFs1.2106 N9104 m1.081011 J(3)由于航母处于漂浮,F浮G,当舰载机飞离后,航母仍漂浮,F浮G,由于G减小,所以所受的浮力减小7 7仁爱礁是我国的固有领土,隶属我国海南省三沙市,中国公务船只定期在那里巡视,如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船g取 10 N/kg.(1)该船以 20 km/h 的速度匀速航行了 5 h,则航行的距离是多少?(2)若该船的声呐探头距海面深度为 10 m,则该声呐探头受到海水的压强是多少?(3)该船满载时排水量为 5106 kg,则船受到的重力和浮力各为多少?(海水密度为 1.03103 kg/m3)解:
11、(1)航行的距离:svt20 km/h5 h100 km(2)该声呐探头受到海水的压强:p水gh1.03103 kg/m310 N/kg10 m1.03105 Pa(3)船受到的浮力:F浮G排m排g5106 kg10 N/kg5107 N船漂浮在水面,则重力:GF浮5107 N8 8五一假期间,毛毛组织同学乘坐游艇沿江游玩,一条游艇满载时排开水的体积是 2.8 m3,游艇及艇上工作人员质量为 1.7103 kg,若每位学生的质量为 52 kg(g取 10 N/kg)求:(1)游艇满载时所受的浮力是多少?6(2)若游艇吃水深度为 1.8 m,则游艇底受到水的压强为多大?(3)为了保证同学安全,一
12、条游艇最多可承载多少位学生游玩?解:(1)游艇满载时所受的浮力:F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg2.8 m32.8104 N(2)游艇底受到水的压强:p水gh1.0103 kg/m310 N/kg1.8 m1.8104 Pa(3)满载时:GF浮2.8104 N游艇所能承受的最大质量:m 2.8103 kgG g2.8 104 N 10 N/kgm学生2.8103 kg1.7103 kg1.1103 kg学生数n21.15 所以,最多可承载 21 位同学1.1 103 kg 52 kg9 9(2017德州)图 1 是一艘完全依靠太阳能驱动的船,该船长 30 米,宽 15 米,排
13、水量 60 t,船的表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为 1.6105 W,若接收的太阳能只用来驱动船前进在一次航行中,从某一时刻开始,太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图 2 甲所示,船的运动速度v随时间t的变化关系如图 2 乙所示(g取 10 N/kg)求:甲 乙图 1 图 2(1)满载时太阳能船受到的浮力;(2)第 50 s 到第 100 s 内牵引力做的功;(3)第 50 s 到第 100 s 的运动过程中,太阳能船的效率解:(1)满载时太阳能船受到的浮力:F浮G排m排g60103 kg10 N/kg6105 N(2)第 50 s 到第 100 s 内,由图甲可知
14、牵引力F8104 N,由图乙可知船匀速行驶的速度v0.5 m/s由v 可得,船行驶的距离:s t7svt0.5 m/s50 s25 m第 50 s 到第 100 s 内牵引力做的功:WFs8104 N25 m2106 J(3)由题可知,太阳能电池板接收太阳能的功率为 1.6105 W,则第 50 s 到第 100 s 的运动过程中,太阳能电池板接收到的太阳能:EPt1.6105 W50 s8106 J则太阳能船的效率: 25%W E2 106 J 8 106 J类型 3 3 简单机械类1010 用如图所示滑轮组在 15 s 内将重 1 000 N 的物体匀速提升了 3 m,人所用的拉力F为 4
15、00 N,不计绳重和摩擦力求:(1)动滑轮的重;(2)绳子自由端拉力F的功率;(3)滑轮组的机械效率;(4)若用此滑轮组匀速吊起重为 1 300 N 的物体时,用该滑轮组将重物匀速提高相同的高度,该滑轮组的机械效率是多少?(结果保留一位小数)解:(1)动滑轮的重:G动nFG物3400 N1 000 N200 N(2)绳子自由端拉力F做的功:W总Fs400 N33 m3.6103 J功率:P 240 WW t3.6 103 J 15 s(3)滑轮组的机械效率:83.3%W有 W总Gh FsGh nFhG nF1 000 N 3 400 N(4)拉力:F500 NG物G动 n1 300 N200
16、N 3则该滑轮组的机械效率:86.7%G物 nF1 300 N 3 500 N81111 用如图所示滑轮组提升重物人用 50 N 的拉力F,15 s 内使重为 90 N 的物体匀速上升了 3 m不计绳重和摩擦,求:(1)人拉绳子做功的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)如果用同一滑轮组只改变绕线方法,提升相同的重物,机械效率如何变化?解:(1)物体移动的速度:v物0.2 m/s3 m 15 s人拉绳子做功的功率:PFv50 N20.2 m/s20 W(2)滑轮组的机械效率:90%G物 nF90 N 2 50 N(3)不考虑绳重和摩擦,滑轮组的机械效率:W有 W总W有 W有W动Gh GhG动hG
17、 GG动由此可知滑轮轮组的机械效率与绕线方法无关,所以机械效率不变1212 如图所示,一个质量为 60 kg 的物块,通过滑轮组在 25 N 拉力作用下做匀速直线运动,在水平方向前进 0.5 m 用时 2 s,已知物块受到的滑动摩擦力为物重的 0.1 倍,(不计绳重和滑轮摩擦)求:(1)该滑轮组的有用功是多少?(2)该滑轮组的机械效率是多少?(3)拉力F做功的功率是多少?解:(1)滑动摩擦力:f0.1G物0.160 kg10 N/kg60 N滑轮组的有用功:W有fs60 N0.5 m30 J(2)滑轮组的机械效率:80%W有 Wf nF60 N 3 25 N9(3)物体移动的速度:v物 0.2
18、5 m/ss t0.5 m 2 s拉力F做功的功率:PFv25 N30.25 m/s18.75 W1313(2017郴州)利用如图所示的滑轮组,用F1 000 N 的力拉绳子自由端,货物A以 0.1 m/s 的速度匀速直线运动 10 s,整个过程中,滑轮组的机械效率为 75%.求:(1)货物A在 10 s 内移动的距离;(2)这个过程中拉力F的功率;(3)水平地面对货物A的摩擦力大小解:(1)根据v 可知货物A在 10 s 内移动的距离:s tsAvAt0.1 m/s10 s1 m(2)绳子自由端移动的速度:v绳nvA20.1 m/s0.2 m/s拉力的功率:p Fv绳1 000 N0.2 m
19、/s200 WW tFs t(3)由得摩擦力:W有用 W总fs Fnsf nFfnF275%1 000 N1 500 N1414 在“大力士”比赛中,需要把一质量m400 kg,边长l1 m,质量分布均匀的立方体,利用翻滚的方法沿直线移动一段距离,如图所示g取 10 N/kg.求:(1)立方体静止时对水平地面的压强;(2)翻滚立方体时,使立方体一边刚刚离开地面,所用最小力F的大小;(3)“大力士”用翻滚的方法使立方体沿直线移动了 10 m,用时 20 s, “大力士”克服立方体10重力做功的功率解:(1)立方体对地面的压力:F压Gmg400 kg10 N/kg4 000 N立方体静止时对水平地
20、面的压强:p4 000 PaF压 S4 000 N 1 m 1 m(2)要想用最小的力立方体一边刚好离开地面,由图知,支点为O,动力臂应该达到最大,OA为力臂,所施加的力应该与力臂OA垂直且向上;OA m(1 m)2(1 m)22根据杠杆平衡条件可知:FOAGl1 2最小力:F1 414 NGl 2OA4 000 N 1 m2 2 m(3)翻滚时重心升高的高度:h m m m221 2212翻滚一次克服重力做的功:WGh4 000 Nm828 J212移动 10 m,要翻滚 10 次,所以人做的功:W总10 W10828 J8 280 J克服立方体重力做功的功率:P414 WW总 t8 280
21、 J 20 s1515(2018昆明)用如图所示的装置将浸没在水中、质量为 0.85 kg 的物体以 0.1 m/s 的速度匀速提升 0.2 m,弹簧测力计的示数为 3 N,不计绳子和滑轮的重及摩擦,假设物体始终未露出水面(g取 10 N/kg)求:11(1)物体受到的浮力;(2)物体的密度;(3)拉力的功率解:(1)物体重力Gmg0.85 kg10 N/kg8.5 N物体受到重力,浮力及绳的拉力匀速上升,弹簧测力计的示数即拉力F (GF浮),则物体受1 2到的浮力:F浮G2F8.5 N23 N2.5 N(2)由F浮水V排g得物体的体积:VV排2.5104 m3F浮 水g2.5 N 1 103
22、 kg/m3 10 N/kg物体的密度:物 3.4103 kg/m3m V0.85 kg 2.5 104 m3(3)拉力端移动速度:v2v物20.1 m/s0.2 m/s拉力做功功率:P Fv3 N0.2 m/s0.6 WW tFs t1616 如图,物体重 100 N,圆柱形容器底面积为 400 cm2,内盛有 65 cm 深的水,当用图中滑轮组将物体浸没在水中后,容器中水面上升到 70 cm,物体完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%(不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力)水1.0103 kg/m3,g取 10 N/kg.求:(1)物体浸没在水中后,水对容器底增加的压强;(2)物体浸没
23、在水中时受到的浮力;(3)若把物体完全拉出水面后滑轮组的机械效率12解:(1)水对容器底增加的压强p水gh1.0103 kg/m310 N/kg(0.7 m0.65 m)500 Pa(2)物体排开液体的体积:V排V物Sh400104 m2(0.7 m0.65 m)2103 m3则所受浮力:F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg2103 m320 N(3)浸没时:W有 W总(G物F浮)h (G物F浮G动)h解得G动20 N则将物体拉出水面后滑轮组的机械效率:83.3%W有 W总G物h (G物G动)hG物 (G物G动)100 N (100 N20 N)13题型之二 电学计算类型 1 1
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