2023～2024学年湖北省武汉市四月调考物理专题复习——力学计算题

2023~2024学年武汉四调物理复习——力学计算题 练习题1：（2023武汉市四月调考）如图甲所示是我国自主研发的一款水陆两栖车，它是一种结合了车与船的双重性能的特种车辆，既可以像汽车一样在陆地上行驶，又可以像船一样在水上浮渡。该车车长5.89m，轴距3.2m，整车质量2.4t，最大承载量600kg。 （1）水陆两栖车的轮胎表面有较深的花纹，是为了 增大 （填“增大”或“减小”）摩擦。请在图乙中画出该车轮对地面压力的示意图。 （2）水陆两栖车能浮于水面，是因为特殊的车体和四个较大的相同车轮都提供了浮力。当该车满载在水中浮渡时，除四个车轮都浸没外，车体浸入水中的体积为2.4m3，每个车轮排开水的体积是多少m3？ （3）当该车空载在水平路面上直线行驶时，若重力作用线到前轮轴的距离为1.2m，假设重心位于整车左、右两侧中轴线上，每个车轮与路面的接触面积为0.05m2，如图丙所示，求前、后车轮对路面的压强差是多少Pa？（不计驾驶员的重力） 练习题2：（2024中考模拟）如图甲所示是我国自主研发建造的全球首座十万吨级深水半潜式生产、储油平台——“深海一号”能源站，它由上部模块和下部浮体组成。上部模块质量为2×104t，下部浮体（如图乙）由“回”字形底浮箱和4个中空立柱组成，质量为3.3×104t。（ρ凝析油＝0.8×103kg/m3） （1）下部浮体组装时，使用大型吊机将一个竖直立在水平地面上质量为3.2×103t立柱竖直吊起，放置在高9m的“回”字形底浮箱上，求这个过程中吊机对立柱所做的功。 （2）“回”字形下部浮体在码头滑道上建造好后，从与码头紧靠的“新光华号”半潜驳船的左侧装上甲板，如图丙为装船的空中俯视图。为了平稳装船，要求甲板始终水平且与码头相平，由于浮体对船的压力，会导致驳船甲板沿中轴线EF左右倾斜。为了解决这个问题，驳船甲板下的水舱沿中轴线EF被分成左右两部分，且左右水舱形状、容积完全相同，当左右水舱中水量相等时，半潜驳船的重心在中轴线EF上，当浮体在甲板左侧时，控制系统会自动控制左右水舱中的水量，让左侧水舱中的水比右侧水舱少，使甲板水平且与码头的地面相平，如图丁。O点为浮体的重心，OA＝OB，O'代表中轴线EF，驳船甲板宽度CD＝68m。 ①在丁图中画出B轮对甲板压力的示意图。 ②当下部浮体的轮子B滑移到距C点25.5m时，左侧水舱中水的重力比右侧水舱少多少牛，才能使甲板水平并与码头的地面相平？ （3）“深海一号”能源站在固定海域漂浮作业，开采的凝析油储存在中空立柱内的储油舱中。现要将立柱储油舱中存储的20000m3凝析油转移到运油船中，转移完成后，储油平台排开海水的体积减少多少立方米？ 练习题3：（2022武昌区模拟）随着城市建设的高速发展，城市内涝时有发生，排涝抢险作业越来越被重视，但在排涝作业中，需要抢险人员涉水作业，抢险人员存在着工作强度和安全隐患较大的问题。如图是某款水陆两栖排涝机器人，该机器人可无线遥控控制，能达到涵洞，地下室等抢险人员不便到达的地方，当水深达到一定程度，该机器人还可以漂浮在水面上进行排水作业。 （1）该机器人的总质量为770kg，每个轮子与地面接触面积为0.05m2。求：该机器人行行走时对地面的压强是多少Pa? （2）该机器人两侧各装有一个浮箱，可使该机器人在深水中时能漂浮在水面上进行排水作业，漂浮时浮箱浸没在水中，机器人除浮箱外有0.27m3浸没入水中，每个浮箱的质量为50kg，制成浮箱的材料的密度为5×103kg/m3。问：每个浮箱空心部分体积为多少m3? （3）在某次排涝过程中，刚开始抽水时，水面到抽水管出水口高为5米，抽水10h后，水面到抽水管出水口高为7米，抽出水的体积为20000m3，抽出那部分水的重心到抽水10h后的水面的距离为1.6m，该机器人的抽水工作效率为60%，试计算该机器人抽水时的输出功率为多少W? 练习题4：（2023第三寄宿中学模拟）如图为快递界的智能分拣机器人----“小黄人”，它工作时能通过“看”地面上粘贴的二维码给自己定位和认路。当派件员将快件放在托盘上，“小黄人”会在一秒内迅速扫码识别信息，读取出其位置译码和目的地信息，每个地址对应不同的下落口，每个下落口对应一个地级市。“小黄人”依照后台计算生成的结果，规划好机器人要走的路线，实现对包裹路径信息的追踪记录，真正实现了扫码、称重、分拣功能“三合一”。据悉，1个机器人，可实现1小时内分拣50个快件的作业总量。 图1 图2 图3 图4 （1）①“小黄人”将快件运到对应的下落口时，就匀速推开托盘，将快件“扔”进下落口(如图2)。如果将“扔”快件的托盘抽象为如图4的示意图，“小黄人”对托盘的推力始终垂直托盘向上，在水平位置时快件与托盘的重心在同一竖直线上（快件和托盘的质量分布是