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专题08 力学计算题
一、计算题
1.(2023·吉林·统考二模)如图所示是世界首款“水陆两栖”的敞篷概念车sQuba、sQuba车身轻巧,仅有900kg,潜入水下时,乘客利用车身携带的压缩空气装置,可以正常呼吸。求:(g取10N /kg)
(1)sQuba的重力;
(2)当汽车底部位于水下10m深处,水对汽车底部的压强。
2.(2023·江西南昌·统考一模)如图所示,动滑轮重10N,在50N的拉力F作用下,滑轮组拉着重100N的物体A在水平面上以0.1m/s的速度运动10s(忽略绳重和滑轮间的摩擦),求:
(1)拉力F对物体A做的有用功;
(2)拉力F做功的总功率;
(3)该滑轮组的机械效率。
3.(2023·北京东城·统考一模)如图所示,物块A有三分之二的体积浸在烧杯的水中静止时,弹簧测力计的示数F1=0.5N。已知物块A重为3N,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)画出如图所示的情境中物块A的受力分析示意图;
(2)求物块A的体积;
(3)若将物块A从弹簧测力计上取下放入该烧杯中(水足够多),求物块A静止时所受的浮力大小。
4.(2023·重庆潼南·统考一模)如图所示是2022年7月22日环拉萨城自行车赛,力量车队的高艳娇收获山地自行车女子公开赛冠军。若该选手在某水平路段匀速直线行驶20s,通过260m的路程,所受的阻力为40N。求:
(1)该选手此路段骑行过程中的平均速度;
(2)该选手此路段骑行的功率。
5.(2023·四川内江·统考一模)某载重汽车的重为8×104N,车上装有重为1.2×105N的砂石.
(1)当汽车在平直路面上以10m/s的速度匀速行驶了500s,此时汽车的功率为2×105W,则汽车所做的功和受到的阻力各为多少?
(2)当汽车用120s的时间将砂石从山坡脚下送到了60m高的坡顶施工场地,此时汽车运送砂石的机械效率为25%,则汽车的输出的功率为多少?
6.(2023·安徽安庆·统考一模)斜面是盘山公路的一种物理模型。如图所示,在斜面上将一个重为100N的物体从底端匀速拉到顶端,用时5s,沿斜面向上的拉力F为50N,斜面的长为1m,高为0.4m。在此过程中。
(1)拉力做功的功率是多少?
(2)此装置的机械效率是多少?
7.(2023·湖南娄底·统考一模)天门山盘山公路是网红打卡地,公路共计99道弯,似玉带环绕,层层叠起,直冲云霄,公路全长大约8km,公路的海拔落差高度约800m。为助力“2023年湖南省首届旅游发展大会”,实现省委省政府提出的“立标打样”、“办一次会、兴一座城”的目标要求,天门山景区购置了一批新能源纯电动客车,客车满载时总质量为6000kg。现有一辆满载的新能源客车,以80kW的恒定功率,4m/s的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。(行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定不变,g取10N/kg)请完成下列问题:
(1)整个过程中,电动机对客车和游客所做的有用功为多少?
(2)盘山公路的机械效率为多少?
(3)整个过程中,电动机的牵引力为多少?汽车受到的阻力为多少?
8.(2023·江苏泰州·统考一模)如图所示,通过滑轮组用200N的拉力在20s内将质量为48kg的物体匀速提高2m,不计绳重和摩擦,(g=10N/kg)求:
(1)动滑轮重;
(2)绳子自由端移动的速度;
(3)此时滑轮组机械效率;
(4)若重物再增加150N,要使重物匀速上升,作用在绳子自由端的拉力至少多大。
9.(2023·天津河北·统考一模)如图所示,用滑轮组提升重为120N的物体时,物体在10s内匀速竖直上升2m,所用拉力F为50N。求:
(1)滑轮组提升物体做的有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)该滑轮组的机械效率。
10.(2023·北京西城·统考一模)有一根长为L、横截面积为S的质量分布均匀的实心木棒AB。如图所示,木棒的A端静止在水平地面上,B端用绳竖直悬挂在电子秤上,电子秤的示数为F。已知:L=2m,S=40cm2,F=20N。(取g=10N/kg)求:
(1)实心木棒的重力G;
(2)实心木棒的密度ρ。
11.(2023·北京海淀·统考一模)《天工开物》中记载了中国古人利用桔槔汲水的情景,如今一些农田在灌溉时仍然传承着这种汲水方式。桔槔的主要结构如图所示,其上方的横杆是一根硬棒,横杆由竖木支撑,可绕通过O点的转轴转动,横杆A点绑有配重石块,B点连接一根细杆,细杆下方连有木桶,使用时人可对细杆施加向上或向下的力。已知OA长为1m,OB长为3m。横杆的自重、支点处的摩擦均忽略不计,汲水过程中细杆始终竖直。
(1)若配重石块重300N,当横杆在水平位置静止时,求B点受到的拉力F的大小。
(2)木桶装满水时,细杆、木桶和水总重140N,要使横杆提着装满水的木桶在水平位