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专题三 计算题 一、力学计算题 类型1 简单运动类 1. 如图所示是小明在做引体向上训练时的情景.已知小明的体重为60 kg,从图中甲位置到乙位置用时2 s.(g取10 N/kg)求: 第1题图 (1)小明上升的速度; (2)克服重力做的功; (3)小明克服重力做功的功率. 【典型试题拓展】第1题 1.如图所示,小智同学参加学校举行的跳绳比赛,他1 min跳了180次,每次跳起的高度约为5 cm,已知他的重力为500 N,他跳绳时的功率约为_ W. 2. 我国设计生产的无人机世界领先,具有高效、轻巧、功率大等特点,广泛应用于工业、农业、军事等领域.如图为某型号农用无人机,主要用于播种、施肥、打药等,铭牌上的部分参数如下表所示.(g取10 N/kg) 第2题图 最大起飞质量 56 kg 药箱额定容量 30 L 作业速度 1~12 m/s 完成下列问题: (1)这款无人机以5 m/s的作业速度共水平飞行3.6 km,需要多少 h? (2)这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面,对地面的压强约为7 000 Pa,无人机与地面的总接触面积约为多少m2? (3)若这款无人机以最大起飞质量且以1.2 m/s的速度竖直向上匀速飞行,不计空气阻力,则按此要求计算无人机的功率至少是多少W? 3. 在“绿色物流、科技物流”的号召下,物流中心引入大量的“地狼”机器人.如图甲所示,一“地狼”机器人正在搬运一货架,图乙是其行驶的路程s与时间t的关系图象.已知“地狼”机器人的质量是25 kg,车轮与地面接触的总面积为100 cm2,“地狼”机器人搬运货架时对水平地面的压强为1.5 105 Pa,机器人匀速直线行驶时所受的阻力是其总重的0.2倍.求:(g取10 N/kg) (1)机器人在0~2 min的速度; (2)机器人所搬运货架的质量; (3)机器人在5~7 min内牵引力做的功. 类型2 简单机械类 考向1 杠杆类 4. 图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂,“横木穿插碓头,碓嘴冶铁为之,用醋滓合上.足踏其末而舂之.”若碓头质量为20 kg,不计横木的重力和转动摩擦,捣谷人双手与扶手之间的作用力为0.(g取10 N/kg) (1)求碓头的重力; (2)碓头竖直下落0.5 m,用时0.4 s,求重力做功的功率; (3)质量为72 kg的捣谷人,左脚与地面的接触面积为200 cm2,当他右脚在B点用最小力踩水平横木使其刚好转动时,示意图如图乙,已知OA∶OB=3∶2,求人左脚对地面的压强. 第4题图 【典型试题拓展】第4题 2.如图所示,此时舂属于_(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆,如果想省力些,可将支点O适当向_(选填“左”或“右”)移动. 5. 如图所示,起重机将一重物沿竖直方向匀速吊装到3 m高的施工高台上,已知重物的重力为4 000 N.求: (1)起重机做的有用功; (2)此起重机重76 000 N,起重机吊起重物时,用支架将汽车的轮胎支离地面,支架与水平地面的接触总面积是1 m2,起重机吊起重物时对地面的压强; (3)起重臂OA长12 m,支撑臂与起重臂垂直,作用点为B,且OB=4 m,OC=8 m,如果动滑轮上每段钢绳的拉力是2 500 N,支撑臂给起重臂的支持力.(忽略起重臂自重) 第5题图 考向2 滑轮类 6. 高铁的输电线无论冬、夏都需要绷直,以保障列车电极与输电线的良好接触.如图所示为输电线的牵引装置工作原理图,钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣,每个坠砣配重为150 N.若10 s内坠砣串匀速下降了20 cm,求:(坠砣串看作一个整体) 第6题图 (1)输电线向左移动的速度; (2)坠砣串的重力所做的功; (3)坠砣串重力做功的功率. 7. 工人师傅利用如图所示的滑轮组提升重物,滑轮重均为300 N,在某次操作中,工人师傅在10 s内将一质量为120 kg的重物匀速向上提升了3 m,绳末端移动了9 m,不计摩擦与绳重,求:(g取10 N/kg) 第7题图 (1)请在图中画出滑轮组的绕线方式; (2)绳端的拉力; (3)此过程中滑轮组的机械效率. 【典型试题拓展】第7题 3.(进一步追问)求此过程重物克服重力做功的功率. 考向3 斜面类 8. 如图所示,利用斜面将箱子推进车厢,通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了.某同学用100 N的力沿斜面向上匀速推动箱子,已知箱子质量为20 kg,斜面长3 m,斜面高1.2 m.(g取10 N/kg)求: 第8题图 (1)箱子受到的重力; (2)箱子受到的摩擦力; (3)斜面的机械效率; (4)使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法. 【典型试题拓展】第8题 4.小明参加社区志愿服务,利用斜面将箱子匀速推到车上,已知斜面高1.2 m,长3 m,箱子的重力为300 N,小明施加的沿斜面向