内容正文:
专题04专攻计算题(第9-10章)
考点一 力与与运动
例题1.现有一辆重型卡车自重为1.7×105N,车厢体积为12m3.已知卡车匀速行驶过程中,阻力为卡车总重的0.02倍,若该车装满沙子,以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶(g取10N/kg,沙子密度ρ=1.5×103kg/m3).求:
(1)汽车自身质量为多少t?
(2)该车装的沙子质量为多少t?
(3)该车匀速行驶时所受的牵引力为多大?
【答案】(1)m车=17t (2)m货=18t (3)7000N
【解析】
(1)由得,汽车的质量:;
(2)由得,沙子的质量:m沙==1.5×103kg/m3×12m3=1.8×104kg=18t;
(3)装满沙子的车总质量:,总重力为:;车受到的阻力:f=0.02G总,因为货车匀速行驶,所以货车的牵引力:F=f=7000N.
例题2.为了保证城区街道清洁卫生,洒水车每天都要对城区主干道路洒水降尘,环卫工人驾驶的洒水车空载质量为2t,水箱容积为5000L,汽车与路面间的阻力是车重的0.05倍,
(1)洒水车满载时,水箱中水的质量是多少kg?
(2)洒水车满载时,在水平路面匀速行驶所需的牵引力大小是多少N?
【答案】(1)5000;(2)3500
【解析】
解:(1)由题意可知,洒水车水箱容积
V=5000L=5000dm3=5m3
由
得洒水车满载时,水箱中水的质量是
(2)由题意可知,洒水车空载质量
m车=2t=2×103kg
洒水车满载时总质量为
洒水车满载时总重力为
在水平路面匀速行驶时,汽车与路面间的阻力是车重的0.05倍,根据二力平衡条件可知
行驶所需的牵引力大小是
答:(1)洒水车满载时,水箱中水的质量是5000kg;
(2)洒水车满载时,在水平路面匀速行驶所需的牵引力大小是3500N。
例题3.如图所示,质量不等的三个物块A、B、C用完全相同的三个弹簧1、2、3依次连接着处于静止状态,A、B在水平桌面上,C绕过定滑轮悬挂在桌面外,此时弹簧1、2、3的伸长量分别为0.5cm、2cm、3cm,已知C的质量为mC=3kg,(取g=10N/kg)则:
(1)弹簧2的弹力大小为______N;
(2)此时物块A所受的摩擦力为_______N.
(3)此时物块B所受的摩擦力为______ N.
【答案】 20 15 10
【解析】
(1)对C物体由平衡条件得:弹簧3的弹力F3=mcg=30N,由胡克定律F=kx得:,即,所以F2=20N;(2)对A物体由平衡条件得:fA=F2-F1=15N;(3)对B物体由平衡条件得:F2+fB=F3得:fB=10N.
考点二 压强与浮力
例题1.如图所示,实心正方体木块质地均匀,棱长为5cm。将该木块轻轻地放入侧倾放置且水已满的大烧杯内,待木块静止时,从杯中溢出100g水,g取10N/kg。求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块排开水的体积;
(3)木块的密度。
【答案】(1)1N;(2)1×10-4m3;(3)0.8×103kg/m3
【解析】
解:(1)木块受到的浮力
F浮=G排=m排g=100×10-3kg×10N/kg=1N
(2)由F浮=ρ水gV排可得,木块排开水的体积
(3)因为木块漂浮,所以
G木=F浮=G排
即
m木g=m排g
所以
m木=m排=100g
木块的体积
V木=a3=(5cm)3=125cm3
木块的密度
答:(1)木块所受的浮力是1N;
(2)木块排开水的体积为1×10-4m3;
(3)木块的密度是0.8×103kg/m3。
例题2.在一些建筑工程中,一些司机为了降低营运成本,任意超载,给路面及交通安全带来极大的危害。按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内。有一辆自重为3t的前后共10个轮子的货车,已知该车在某次实际营运中装砂石30t,每个车轮与地面的接触面积为300cm2。求:
(1)这辆货车对路面的压力是多少?
(2)这辆货车对路面的压强是多少?
(3)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆货车最多装多少吨砂石?(设车轮与地面的接触面积不变,计算中g取10N/kg)
【答案】(1)3.3×105N;(2)1.1×106Pa;(3)18t
【解析】
【分析】
解:(1)砂石质量
m石=30t=30000kg
汽车自身质量
m车=3t=3000kg
货车对地面的压力
F车=G=(m石+m车)g=(30000kg+3000kg)×10N/kg=3.3×105N
(2)地面受力面积
S=300×10-4m2×10=0.3m2
货车对地面的压强
p==1.1×106Pa
(3)按行业标准对地压力
F标=p标S=7×105Pa×0.3m2=2.1×105N
因为
F标=