2023年湖北黄冈英山县实验中学物理中考压轴推导题练习

2023年湖北黄冈英山县实验中学物理中考压轴推导题练习 1．具有中国自主知识产权的、亚洲最大重型自航绞吸船“天鲲号”(图甲)，可用于挖掘水下泥土、砂石等．其长140m、宽27.8m，满　载排水量为17000t．作业时，输送系统将水下挖掘的泥石等，通过输送管输送到指定地方．已知水的密度为1.0×103kg/m3． （1）水面下4m处的船体上受到水的压强是多少? （2）若“天鲲号”漂浮在水面时排开的体积为1.2×104m3，则它受到的总重力是多少? （3）某次作业时，水下重为G的泥沙沿着输送管匀速运动，泥沙运动的高度与时间的关系如图乙所示．设输送系统的总功率为P，效　率为η，泥沙在水平运动时受到输送管的阻力为f．请推导在水平运动过程中，泥沙速度的表达式． 2．图甲为研究匀速直线运动的实验装置，一个半径为2cm的球由于磁铁的吸引静止在盛水的玻璃管底，水深1m，移除磁铁后，球在玻璃管中上升，图乙为球在露出水面前运动速度与时间的关系图像，其中v0=0.05m/s，水的密度为1.0×103kg/m3，求： （1）移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强； （2）球在玻璃管上升过程中前4s的平均速度； （3）已知球上升时受到水的阻力与其速度的关系为f=kv，球的体积用V，水的密度用ρ0表示，请推导球的密度表达式（用字母表示）。 3．如图所示是某款用于临床治疗的微量注射泵，通过其智能微推进系统，可以给病人实施高精度、小流量的药液注射。某次注射时使用的薄壁注射器横截面积为5.55cm2，内有44.4mL的药液，注射速度v0为5.55mL/h。求∶ (1)若药液的密度为1g/cm3，则注射器内药液的质量是多少？ (2)注射过程中，注射器芯杆移动的速度。 (3)若注射器内药液的质量为m，密度为，匀速推注完这些药液注射泵对水平注射器芯杆做的功为W。已知薄壁注射器横截面积为S，活塞与内壁之间摩擦力为f，活塞对药液推力不变，请推导活塞对药液压强的表达式（用字母表示）。 4．如图所示是某型号水车式增氧机，用于给鱼池（塘）增氧，它由电机、浮船和叶轮等部分组成，工作时，电机带动叶轮转动，搅拌水体使氧气溶入水中。其部分参数如表。求： （1）正常工作时，若增氧机搅拌水体对水做功的功率为1050W，则增氧机的机械效率为多少？ （2）已知三只浮船的总底面积为0.7m2，工作前，浮船只有一部分浸入水中，则船底受到水的压强为多大？把浮船视为长方体，不计叶轮浸入水中的体积。 （3）依据表中有关数据，计算增氧机正常工作2h增氧的质量至少为多少？ 型号 总质量（kg） 额定电压（V） 额定功率（W） 增氧效率[kg/（kW•h）] SC﹣1.5 70 220 1500 ≥1.8 5．爬梯式混凝土搅拌机(如图)是用于一般建筑工地、桥梁水电等工程的建筑机械,由搅拌部分和提升部分组成．工作时,搅拌机将原料加工成混凝土后自动倒入运料斗．在提升电机的带动下,运料斗通过顶端的定滑轮沿竖直爬梯上升到一定位置,然后将混凝土缷下．已知某型号爬梯式混凝土搅拌机部分参数如下表所示．求 (1)若搅拌机与地面的接触面积为0.05m2,则工作前搅拌机对水平地面的压强是多大? (2)若运料斗每完成一次运料平均耗时lmin,每次所装混凝土质量为400kg,则运送30m3的混凝土需要多长时间?设混凝土的密度为2×103kg/m3． (3)某次将装有4000N混凝土的运料斗提升到某高度用时16s,提升部分的机械效率为80%，则提升过程中运料斗受到爬梯的阻力是多大?不计绳重、滑轮摩擦及空气阻力． 型号 JZM××× 整机质量（kg） 1970 空的运料斗重（N） 600 提升电机功率（kW） 4.5 6．如图甲所示，某款国产水陆两用挖掘机的机械臂可绕O点转动，这辆挖掘机有两条履带，每条履带内均有1个由合金材料制成的空心浮箱，每个浮箱（可视为长方体）宽为1.5m，高为2m，合金密度为8.0×103kg/m3。 （1）某次测试中，质量为60kg的驾驶员驾驶挖掘机，从6m高的平台沿斜坡向下缓慢行驶20m，到达水平地面。 ①请在图乙中画出挖掘机沿斜坡向下缓慢行驶时，挖掘机对斜坡的压力的示意图； ②在上述过程中，驾驶员的重力做了多少功? （2）如图甲所示，开始时机械臂伸直且静止，O、A、B三点在同一直线上，OA=10m，AB=0.5m，机械臂和斗铲整体的重心在A点；机械臂控制斗铲装取质量为1t的沙石后，机械臂、斗铲和伸缩杆缓慢运动到如图甲所示的位置时静止，这时机械臂、斗铲和沙石整体的重心在B点。已知伸缩杆先后两次对机械臂的支持力（支持力垂直于机械臂）之比为5:7，则机械臂和斗铲的总质量是多少? （3）已知制作每个浮箱时所用合金的体积V与浮箱长度L的关系如图丙所示，不计履带排开水的体积和驾驶员的