题型7 第37题专练——力学计算题-【一战成名新中考】2024河北中考物理·分层作业本

分层作业本·河北物理 题 型 专 练 题型七　第３７题专练———力学计算题 类 型 １　代步工具类 １．（２０２３临沂）２０２３年３月２９日，我国自主研发 的首款四座氢内燃机飞机验证机（如图）成功 首飞．这架飞机翼展为１３．５ｍ，机身长度为 ８．２ｍ，高压气态储氢罐可储氢４．５ｋｇ，最大起 飞质量可达１２６０ｋｇ．飞机静止在水平地面上 时，轮胎与地面的总接触面积为 ２．１× １０３ｃｍ２；在空中以１８０ｋｍ／ｈ的速度匀速巡航 时，前置螺旋桨提供的牵引力为１．４×１０３Ｎ， 已知氢气的热值为 １．４×１０８ Ｊ／ｋｇ，ｇ取 １０Ｎ／ｋｇ，求： （１）达到最大起飞质量的飞机静止在水平地 面上时对地面的压强； （２）高压储氢罐内４．５ｋｇ的氢气完全燃烧放 出的热量； （３）飞机以１８０ｋｍ／ｈ的速度匀速巡航１ｈ牵 引力所做的功． 第１题图 （２）氢气完全燃烧放出的 热量Ｑ放 ＝ｍ氢气ｑ氢气 ＝４．５ ｋｇ×１．４×１０８Ｊ／ｋｇ＝６．３ ×１０８Ｊ． （３）由ｖ＝ｓｔ可得，飞机航行１ｈ的距离ｓ＝ｖｔ＝ １８０ｋｍ／ｈ×１ｈ＝１８０ｋｍ＝１．８×１０５ｍ，牵引 力做的功Ｗ＝Ｆ牵ｓ＝１．４×１０ ３Ｎ×１．８×１０５ｍ＝ ２．５２×１０８Ｊ． ２．（２０２３铁岭改编）铁岭市对大通街路面改造的 过程中，使用了如图所示的一款双履带运输 车运送石料．空载运输车的质量为３ｔ，每条履 带与地面接触面积均为０．６ｍ２．一次运送中， 运输车在２ｍｉｎ内沿水平路面匀速直线行驶 ６００ｍ，行驶中受到的阻力为 １０４Ｎ．（ｇ取 １０Ｎ／ｋｇ，燃料热值ｑ取４．５×１０７Ｊ／ｋｇ）求： （１）空载运输车静止时对水平路面的压强； （２）这次运送中，运输车发动机的功率； （３）若行驶中受到的阻力不变，发动机的效率 是４０％，１０ｋｇ的燃料可供该车沿水平路面匀 速直线行驶的距离． 第２题图 解：（１）空载运输车的重力Ｇ＝ ｍｇ＝３０００ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ＝３× １０４Ｎ，空载运输车静止时对 水平路面的压力Ｆ＝Ｇ＝３× １０４Ｎ，每条履带与地面接触面积均为０．６ｍ２， 则履带与地面的总接触面积为Ｓ＝２×０．６ｍ２ ＝１．２ｍ２，空载运输车静止时对水平路面的压 强ｐ＝ＦＳ＝ ３×１０４Ｎ １．２ｍ２ ＝２．５×１０４Ｐａ． （３）１０ｋｇ的燃料完全燃烧放出的热量 Ｑ放 ＝ ｍ燃料ｑ＝１０ｋｇ×４．５×１０ ７Ｊ／ｋｇ＝４．５×１０８Ｊ， 发动机做的有用功Ｗ有用 ＝Ｑ放η＝４．５×１０ ８Ｊ× ４０％＝１．８×１０８Ｊ，该车沿水平路面匀速直线 行驶的距离 ｓ′＝ Ｗ有用 Ｆ牵 ＝１．８×１０ ８Ｊ １０４Ｎ ＝１．８× １０４ｍ． ３．我国第一艘国产航空母舰山东舰在海南三亚 某军港交付海军，这标志着中国海军正式进 入双航母时代．表１是“山东舰”的部分参数， 表２是歼－１５舰载战斗机飞行时所受阻力的 大小与速度的关系．山东舰作为中国自行设 计的航母，至少可以搭载 ３６架歼 －１５舰载 机，已知一架歼 －１５舰载机质量为１７．５吨． （海水密度取１．０×１０３ｋｇ／ｍ３，                                                                      飞机使用的航 ３３２ 分层作业本·河北物理 题 型 专 练 空燃油的热值为５×１０７Ｊ／ｋｇ，ｇ取１０Ｎ／ｋｇ） 表１： 长 ３０５ｍ 吃水深度 １０ｍ（满载） 宽 ７５ｍ 排水量 ６００００ｔ（满载） 最大 功率 １．５×１０５ｋＷ 最大航速 ５４ｋｍ／ｈ 表２： 速度ｖ（ｍ／ｓ） １００ ３００ ５００ 阻力ｆ（Ｎ） ０．３×１０４２．７×１０４ ７．５×１０４ （１）水面下１０ｍ处，面积为２０ｍ２的舰体受到 海水的压力为多少Ｎ？ （２）山东舰满载时受到海水的浮力是多少？ （３）舰载机以５００ｍ／ｓ的速度定速巡航时，飞 行距离为２．１×１０３ｋｍ，发动机完全燃烧７．５ｔ 燃油，发动机的效率是多少          ？ 【拓展设问】在某次训练完成，一架歼 －１５ 舰载机着舰后，山东舰排开海水的体积增 加了多少？ 解：（１）水面下１０ｍ处舰体受到海水的压强 ｐ＝ρｇｈ＝１．０×１０３ｋｇ／ｍ３×１０Ｎ／ｋｇ×１０ｍ＝ １×１０５Ｐａ，舰体受到海水的压力Ｆ＝ｐＳ＝１× １０５Ｐａ×２０ｍ２＝２×１０６Ｎ． 【拓展设问】根据漂浮的条件可知，一架歼 － １５舰载机着舰后，山东舰增加的浮力 ΔＦ浮 ＝ ΔＧ＝ｍ舰载机ｇ＝１７．５×１０ ３