2023年江苏中考物理--题型五 力学计算题

题型五 力学计算题 1．疫情防控进行道路消杀时，总质量为8t的消毒车喷出2m3的药液后，车轮与水平地面的总接触面积为0.5m2。已知消毒液密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）喷出药液的质量； （2）此时消毒车对地面的压强。 2．用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。 （1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，求人对绳的拉力F； （2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。 3．一个圆柱形容器放在水平桌面上，如图甲所示，容器中立放着一个均匀实心圆柱体M，现慢慢向容器中加水，加入的水对容器底的压强p水与所加水的质量m的关系如图丙所示，容器足够高，在整个过程中无水溢出，M的底面始终与容器中的水面平行。当加入的水等于3kg时，物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm，如图乙所示（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）。求： （1）求圆柱体M刚好漂浮时容器中水的深度； （2）求圆柱体M的密度为 　 　kg/m3； （3）当容器中加入足够多的水后，把正方体放在圆柱体M上，圆柱体刚好浸没，则该正方体的重力为 　 　N。 4．如图所示，正方体A的棱长为10cm，在它的上面放一个正方体B，正方体B的棱长为2cm，正方体B重2N，此时正方体A恰好没入水中，已知g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。求： （1）B对A的压强。 （2）正方体A受到的浮力。 （3）正方体A的密度。 5．小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为300N的物体，在10s内匀速提升了4m。已知他自身的重量为600N，对绳子施加的拉力F＝200N，两脚与地面接触的总面积S＝400cm2，求： （1）拉力F做的功率； （2）该滑轮组的机械效率； （3）小夏在拉动物体的过程中对地面的压强。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型五 力学计算题答案 1．疫情防控进行道路消杀时，总质量为8t的消毒车喷出2m3的药液后，车轮与水平地面的总接触面积为0.5m2。已知消毒液密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）喷出药液的质量； （2）此时消毒车对地面的压强。 【分析】（1）根据ρ＝求出喷出药液的质量； （2）根据G＝mg求出喷出2m3的药液后消毒车的总重力，消毒车对水平地面的压力大小等于消毒车的总重力，根据p＝求此时消毒车对地面的压强。 【解答】解：（1）由ρ＝可知，喷出药液的质量：m喷＝ρV喷＝1.0×103kg/m3×2m3＝2×103kg； （2）喷出2m3的药液后消毒车的总重力：G＝mg＝（8×103kg﹣2×103kg）×10N/kg＝6×104N， 消毒车对水平地面的压力：F＝G＝6×104N， 此时消毒车对地面的压强：p＝＝＝1.2×105Pa。 答：（1）喷出药液的质量为2×103kg； （2）此时消毒车对地面的压强为1.2×105Pa。 【点评】本题考查密度公式、重力公式和压强定义式的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。 2．用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。 （1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，求人对绳的拉力F； （2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。 【分析】（1）由图可知n＝2，利用不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦F＝G求人对绳的拉力F； （2）利用v＝求物体上升的高度，利用W有＝Gh求有用功，利用η＝×100%求滑轮组的机械效率； 利用W总＝W有+W额求额外功，由题意可知，额外功由克服动滑轮重力做的额外功和克服绳重和摩擦所做的额外功两部分组成，利用W动＝G动h求克服动滑轮重力做的额外功，进而求出克服绳重和摩擦所做的额外功。 【解答】解：（1）由图可知n＝2，因为不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，所以绳子自由端的拉力： F＝G＝×300N＝150N； （2）由v＝可知，物体上升的高度： h＝vt＝0.1m/s×10s＝1m， 拉力做的有用功： W有＝Gh＝300N×1m＝300J， 滑轮组的机械效率： η＝×100%＝×100%＝75%； 拉力做的额外功： W额＝W总﹣W有＝400J﹣300J＝100J， 克服动滑轮重力做的额外功： W动＝G动h＝40N×1m＝40J， 则克服绳重和摩擦所做的额外功： Wf＝W额﹣W动＝100J﹣40J＝60J； 答：（1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，人对绳的拉力F为150N； （2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，滑轮组的机械效率为75%，克服绳重和摩擦所做的额外功为60J。 【点评】