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物 理
广东中考必备 金考卷
第二部分 广东中考专项提升精华卷
专题八 力学计算题
——功和功率、速度、密度、压强、浮力计算(中考19题专练)
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1. 图S2-8-1所示是目前我国最先进的海洋公务执法船——“中国海监5001”。其部分技术参数如下表(ρ海水取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。问:
图S2-8-1
船名 “中国海监5001”
型号 船长88 m×型宽12 m×型深5.6 m
满载排水量 1 500 t
巡航速度 36 km/h
(1)执法船连续巡航5 h,通过的路程是多少?
(2)执法船在某海域巡航时,船底在海水中的深度达到3.0 m,船底受到的海水压强是多少?
(3)执法船满载时受到的浮力是多少?
解:(1)通过的路程 s=vt=36 km/h×5 h=180 km。
(2)船底受到的压强 p=ρ海水 gh =1.0×
103 kg/m3 ×10 N/kg×3.0 m=3.0×104 Pa。
(3)满载时受到的浮力F浮 = G排=m排g =
1 500×103 kg×10 N/kg=1.5×107 N。
答:(略)
2. 如图S2-8-2所示,一款质量为2 t的四轮无人驾驶汽车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶了
20 min,每个轮子与地面的接触面积均是200 cm2。无人驾驶汽车在这个过程中的功率为40 kW。(g取
10 N/kg)求在这段时间内:
(1)无人驾驶汽车对平直公路的压强。
(2)无人驾驶汽车行驶的距离。
(3)无人驾驶汽车所受的阻力。
解:(1)无人驾驶汽车静止时对平直公路的压力
F=G=mg=2×103 kg×10 N/kg=2×104 N,
无人驾驶汽车对平直公路的压强
p===2.5×105 Pa。
(2)t=20 min= h,
由v=可得,无人驾驶汽车行驶的距离
s=vt=72 km/h× h=24 km。
(3)无人驾驶汽车匀速行驶的速度
v=72 km/h=20 m/s,
由P===Fv可得,无人驾驶汽车受到的牵引力F===2 000 N,
由于无人驾驶汽车在平直公路上匀速行驶,所以受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所受的阻力
f=F=2 000 N。
答:(略)
3.图S2-8-3所示是新概念卵形汽车Pivo,车与人的总质量为800 kg,汽车静止在水平地面上时,对水平地面的压强为8×104 Pa,最高时速可达180 km/h。问:
(1)该车静止在水平地面上时与地面的总接触面积是多大?(g取10 N/kg)
(2)若该车以最高时速沿平直公路进行测试,匀速前进时的阻力是车与人总重的0.2倍,此时该车所受牵引力的功率为多少?
(3)在测试中,该车以最高时速在平直公路上匀速前进23 km所消耗的电能与1 kg汽油完全燃烧所释放的能量相同,该车的效率为多少?(q汽油=4.6×
107 J/kg)
解: (1)该车静止在水平地面上时,对地面的压力F压=G=mg=800 kg×10 N/kg=8 000 N,
由p=可得,该车与地面的总接触面积S=
==0.1 m2。
(2)因汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以汽车受到的牵引力F=f=0.2G=0.2×8 000 N=1 600 N,
该车行驶的速度v=180 km/h=50 m/s,
则此时该车所受牵引力的功率P===Fv=
1 600 N×50 m/s=8×104 W。
(3)该车以最高时速在平直公路上匀速前进23 km时,牵引力做的功
W=Fs=1 600 N×23×103 m=3.68×107 J,
消耗的电能W电=Q放=m′q汽油=1 kg×4.6×
107 J/kg=4.6×107 J,
则该车的效率η==×100%=80%。
答:(略)
4. 我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图S2-8-4所示,该飞机蓄满水后总质量为53.5 t。为检测飞机性能,先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中,飞机盘旋在火场上方150 m处,将所蓄水分次投下,每次投水200 kg,用时20 s到达地面。在水面滑行测试中,飞机在水平面上以
10 m/s的速度沿直线匀速滑行了60 s。飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5×106 W。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积。
(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率。
(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力。
解:(1)因为飞机蓄满水后静止在水面上,所以飞机受到的浮力F浮=G=mg=53.5×103 kg×10 N/kg=5.35×105 N,由F浮=ρ水gV排可得,排开水的体积
V排===53.5 m3。
(2)每次投下的