内容正文:
第二轮 题型突破
课时14
力学计算专题(一)——第19题
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力学综合计算题主要是运用力学知识和相关公式,根据题目所给条件进行分析、计算,并进行解答。力学综合计算题主要包括速度、密度、压强、浮力、机械功、功率的综合;含有简单机械的功、功率、机械效率的综合。主要以计算题大题的形式进行考查时,对计算的具体格式、规范等有明确要求,不仅要求能分析和计算,还要求能够把整个分析和计算的过程比较准确、合理地表达出来。因此,解答计算题格式一定要规范,必须写出相应的公式(完全无公式的计算题不得分),代入数据时必须带上单位,注意统一物理量的单位(一般带国际单位),相同的物理量注意要用上、下标加以区分,并且写上必要的文字说明。对于课本中没有出现的推导公式,解题时一般要先写原始公式,再写推导公式,如:机械功率P==Fv等。另外,解答计算题时注意公式的“同一性”:在力学计算题中,各物理量必须对应于同一物体。
学霸中考·物理
类型1 功、功率、压强
1.(2022·济宁)为支援上海疫情防控、保障民生,蔬菜运输车(如图所示)从山东寿光出发,历经9小时15分钟,行程777公里,于4月18日上午8点抵达上海徐汇区。该蔬菜运输车总质量为31 t,轮子与地面的总接触面积为6 200 cm2(g取10N/kg)。求:
(1)运输车全程的平均速度;
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(2)运输车对水平路面的压强;
(3)在某段平直公路上,运输车匀速行驶9 km用时6 min,受到的阻力为2.6×103N,则运输车牵引力做功的功率。
解:(1)蔬菜运输车的运行时间
t=9小时15分钟=9.25 h
运输车全程的平均速度v===84 km/h
(2)蔬菜运输车满载时车对水平路面的压力
F=G总=m总g=31×103 kg×10 N/kg=3.1×105 N
满载时车对地面的压强
p===5×105 Pa
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(3)蔬菜运输车做匀速直线运动F牵=F阻=2.6×103 N
蔬菜运输车牵引力做的功
W=F牵s=2.6×103 N×9×103 m=2.34×107 J
运输车牵引力做功的功率
P===6.5×104 W
答:(1)运输车全程的平均速度为84 km/h;
(2)运输车对水平路面的压强为5×105 Pa;
(3)运输车牵引力做功的功率为6.5×104 W。
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2.(2022·金华)太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成,测定的参数如下:小车的质量为100 g,车长8 cm、宽6.5 cm、高3 cm,轮胎与地面的总接触面积为2 cm2。求:
(1)小车静止在水平地面时,对地面的压强;
(2)某次测试中,小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒,该次测试中小车的速度;
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(3)测试中,小车以最快速度0.8 m/s在水平地面上匀速直线行驶,若受到的阻力为重力的0.1倍,此时小车的功率。
解:(1)小车的重力
G=mg=100×10-3 kg×10 N/kg=1 N
小车对水平地面的压力F=G=1 N
则小车对地面的压强p===5 000 Pa
(2)测试过程中小车行驶的时间t=1 min 20 s=80 s
则该次测试中小车的速度v===0.5 m/s
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(3)小车受到的阻力f=0.1 G=0.1×1 N=0.1 N
因为小车在水平地面上匀速直线运动,所以小车受到的牵引力F=f=0.1 N
则此时小车的功率
P===Fv=0.1 N×0.8 m/s=0.08 W
答:(1)小车静止在水平地面时,对地面的压强为5 000 Pa;
(2)该次测试中小车的速度为0.5 m/s;
(3)此时小车的功率为0.08 W。
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类型2 功、功率、机械效率
3.(2022·青海)某建筑工人用300 N的拉力,在25 s内将重力为800 N的水泥利用滑轮组匀速提高4 m,如图所示。若不计摩擦和绳重,求:
(1)动滑轮的重力;
(2)工人做功的功率;
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解:(1)由图可知,绳子的有效股数n=3,不计摩擦和绳重,
动滑轮的重力G动=3F-G=3×300 N-800 N=100 N
(3)该装置的机械效率(保留整数)。
(2)当水泥提升4 m时,绳子自由端所移动的距离 s=3×4 m=12 m
工人做的总功W总=Fs=300 N×12 m=3 600 J
工人做功的功率P===144 W
(3)有用功W有=Gh=800 N×4 m=3 200 J
该装置的机械效率η=×100%=×100%≈89%
答:(1)动滑轮的重力为100 N;
(2)工人做功的功率为144 W;
(3)该装置的机械效率为89%。
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4.(2022·毕节)如图