挑战21 计算题（功与简单机械综合23题）-备战2024年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编

2023年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（原卷版） 挑战21 计算题（功与简单机械综合23题） 【题型1 杠杆的平衡条件】 1 【题型2 功的计算和公式的应用】 3 【题型3 功率的计算及公式的应用】 5 【题型4 机械效率的计算】 11 【题型5 滑轮（组）的机械效率】 12 【题型6 斜面的机械效率】 14 【题型1 杠杆的平衡条件】 1．（2023•呼和浩特）人类在漫长的历史长河中，创造了各种各样的工具，以无穷的智慧弥补了人类有限的力量，使工作更省力、更便捷，这些工具统称为机械。杠杆便是其中最简单的机械之一。如图所示，AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆，可以绕O点转动，在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg，边长为30cm的匀质正方体合金块M，杠杆恰好在水平位置平衡。求： （1）合金块M的密度为多少kg/m3； （2）A端施加的竖直向下拉力FA的大小。 2．（2023•深圳）如图1是古时劳动人民用工具撬起木料的情景，如图二中已知其中BO：OC＝1：5，木料的体积为4m3，木块的密度为0.5×103kg/m3。 （1）求木材所受重力？ （2）如图2，在B端有一木材对绳子的力F1为1×104N，当F2为多大时，木料刚好被抬起？ （3）随着时代发展，亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3用一吊车匀速向上提起木材，已知提升的功率为P＝10kW，那这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为多高？ 3．（2023•镇江）图1是我国古代劳动人民搬运巨木时的场景，简化装置如图2所示：O为轻质杠杆AB的转轴，OA：OB＝1：3，物块用轻质细绳系在A端，工人在B端施加竖直向下的拉力F，此时杠杆水平平衡、物块重1200N，底面积为0.25m2，不计转轴摩擦。 （1）图1中，横杆属于 　 　杠杆，垫上石块的目的是为了减小 　 　。 （2）为将图2中物块恰好拉离地面，求工人所用的拉力。 （3）剪断图2中A端细绳，求物块静止时对水平地面的压强。 4．（2023•株洲）图甲为多人赛艇。划桨时，桨可绕侧舷上的固定轴转动，从而使赛艇运动。图乙为划桨时桨的简化平面图，其中O为固定轴，AB为赛艇的运动方向，桨上OC长为0.8m，OD长为2m，F1为人划桨的力，F2为水对桨的作用力。 （1）划桨时，桨对水的作用力大小 　 　（填“大于”、“等于”或“小于”）水对桨的作用力大小。 （2）桨为 　 　（填“省力”或“费力”）杠杆。请写出一种与桨类型相同的杠杆：　 　。 （3）已知图乙中F2为200N，F1与CD的夹角θ＝30°，F1、F2均与AB平行。要划动桨，F1至少多大？（sin30°＝0.5，不考虑桨的重力） 【题型2 功的计算和公式的应用】 5．（2023•沈阳）重为5N的空鱼缸，放在水平窗台上，其底面与窗台的接触面积为0.01m2，如图，向鱼缸内注入1.5kg的水，水的深度为10cm。假设小明沿竖直方向把盛水的鱼缸匀速抬高0.3m。（g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3）求： （1）空鱼缸对窗台的压强； （2）注水后鱼缸底部受到水的压强； （3）抬高鱼缸的过程中，小明对鱼缸和水总共做的功。 6．（2023•成都）小尚同学勤于思考，热爱探究，下面是他在探究中遇到的两个问题，请完成相关计算。 （1）小尚听爸爸说，家里的电动汽车正常行驶10km消耗的电能约为1度（3.6×106J）。他认为由此可以测算出电动汽车的牵引力，依据模型思想，他将问题简化为：汽车行驶10km，牵引力做功3.6×106J，求牵引力的大小。 （2）被测物体A置于坚固的水平台上，实验小桌放在物体A上，小桌与A的接触面积为0.1cm2（即A的受力面积）。往实验小桌上的沙盘里缓慢添加细沙，直到将被测物体A压坏，测得小桌、沙盘和细沙的总重为5N，求物体A能承受的最大压强。 7．（2023•达州）A、B两个圆柱形容器按如图所示的方式放置在水平地面上，容器的厚度忽略不计，A容器自重300N，底面积为0.6m2，装有深度为20cm的水，B容器底面积为0.8m2。（g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3） （1）求A容器中水的重力。 （2）从A容器中抽出质量为m的水倒入B容器，A容器对B容器底部刚好无压力，求m的值。 （3）在（2）小题的基础上，向B容器另外加入80kg水（水不溢出），当A容器静止时，求B容器中的水对A容器所做的功。 【题型3 功率的计算及公式的应用】 8．（2023•西宁）西宁舰是我国自主研制的新型驱逐舰，其满载时排水量为7500t，吃水深度为6.5m。某次西宁舰满载时以54km/h的速度匀速航行2.5h，此过程中发动机的输出功率为9.6×106W。（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：