2025年广州中考物理二轮复习专题课件：综合计算专题 力学计算

综合计算专题 力学计算 热点考点1　运动和力 例1：(2023 广东)C919是我国自主研发的一种大型客机，已完成商业首 航。假设某架飞机总质量为8×104kg，静止在水平跑道上时，其轮胎与 地面接触的总面积约为1m2，g取10 N/kg，求该飞机： (1)受到的重力； 解：(1)飞机受到的重力G＝mg＝8×104 kg×10 N/kg＝8×105 N (2)静止时对水平跑道的压强； (2)飞机静止时对水平地面的压力F＝G＝8×105 N 对水平地面的压强p＝＝＝8×105 Pa (3)以800km/h匀速直线飞行18min所通过的距离。 解：(1)飞机受到的重力G＝mg＝8×104 kg×10 N/kg＝8×105 N (2)飞机静止时对水平地面的压力F＝G＝8×105 N 对水平地面的压强p＝＝＝8×105 Pa (3)以800 km/h匀速直线飞行18 min＝0.3 h 由题意知，所通过的距离s＝vt＝800 km/h×0.3 h＝240 km (3)以800 km/h匀速直线飞行18 min＝0.3 h 由题意知，所通过的距离s＝vt＝800 km/h×0.3 h＝240 km 例1：(2023 广东)C919是我国自主研发的一种大型客机，已完成商业首 航。假设某架飞机总质量为8×104kg，静止在水平跑道上时，其轮胎与 地面接触的总面积约为1m2，g取10 N/kg，求该飞机： [能力提升](2024湖北)据统计，每燃烧1 kg燃油约排放3.3 kg二氧化碳。 为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我 国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰 富，其应用流程如下。 (1)氢燃料电池将化学能直接转化为 能； 电　 (2)当储氢瓶内气体压强为3.5×107 Pa时，求瓶内壁1 cm2的面积上受到的 压力； 解：(2)面积S＝1 cm2＝1×10－4 m2 内壁1 cm2的面积上受到的压力F＝pS＝3.5×107 Pa×1×10－4 m2＝ 3.5×103 N 解：(2)面积S＝1 cm2＝1×10－4 m2 内壁1 cm2的面积上受到的压力F＝pS＝3.5× 107 Pa×1×10－4 m2＝3.5×103 N [能力提升](2024湖北)据统计，每燃烧1 kg燃油约排放3.3 kg二氧化碳。 为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我 国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰 富，其应用流程如下。 (3)以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72 km用时1 h，功率为172 kW。 ①求卡车的行驶速度； ②求卡车所受牵引力； ③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72 km可节约的燃油质量为多 少？(燃油机的效率取36％，燃油的热值q取4.3×107 J/kg) [能力提升](2024湖北)据统计，每燃烧1 kg燃油约排放3.3 kg二氧化碳。 为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我 国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰 富，其应用流程如下。 解：(3)①卡车的行驶速度v＝＝＝72 km/h＝20 m/s ②卡车行驶功率P＝172 kW＝172 000 W，行驶时间t＝1 h＝3 600 s， 卡车行驶所做的功W＝Pt＝172 000 W×3 600 s＝6.192×108 J 卡车所受牵引力F＝＝＝8.6×103 N (或：卡车所受牵引力F＝＝＝＝＝8.6×103 N) 解：(3)①卡车的行驶速度v＝＝＝72 km/h＝20 m/s ②卡车行驶功率P＝172 kW＝172 000 W，行驶时间t＝1 h＝3 600 s， 卡车行驶所做的功W＝Pt＝172 000 W×3 600 s＝6.192×108 J 卡车所受牵引力F＝＝＝8.6×103 N (或：卡车所受牵引力F＝＝＝＝＝8.6×103 N) ③燃油机的效率取36％，由η＝得 Q放＝＝＝1.72×109 J 可节约的燃油质量m＝＝＝40 kg ③燃油机的效率取36％，由η＝得 Q放＝＝＝1.72×109 J 可节约的燃油质量m＝＝＝40 kg 热点考点2　简单机械综合计算 例2：大壮同学自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在 轻杆的O点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂质量m1＝10 kg的重物，在B 端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5 m，OB长0.5 m， 大壮质量m2＝56 kg，g取10 N/kg，求此时： 例2图 (1)大壮对杆的拉力大小； 解：(1)缓慢拉动轻杆至水平位置，根据杠杆平衡条件，可得FALOA＝ FBLOB，FA的大小等于GA，即FA＝GA＝m1g＝10 kg×10 N/kg＝100 N， 则FALOA＝100 N×1.5 m FB＝＝＝300 N (2)大壮在0.8 s内把B端竖直向下匀速拉动0.5 m，求这段时间内大壮做的 功和功率。 解：(1)缓慢拉动轻杆至水平位置，根据杠杆平衡条件，可得FALOA＝ FBLOB，FA的大小等于GA，即FA＝GA＝m1g＝10 kg×10 N/kg＝100 N， 则FALOA＝100 N×1.5 m FB＝＝＝300 N (2)W＝FBs＝300 N×0.5 m＝150 J P＝＝＝187.5 W (2)W＝FBs＝300 N×0.5 m＝150 J P＝＝＝187.5 W 例2：大壮同学自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在 轻杆的O点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂质量m1＝10 kg的重物，在B 端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5 m，OB长0.5 m， 大壮质量m2＝56 kg，g取10 N/kg，求此时： 例2图 [能力提升1](2024宜宾)质量为500 kg的物体M，与水平地面的接触面积为 0.2 m2，用如图所示的滑轮组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点， AB距离为10 m，物体M在地面滑动过程中受到的阻力是其重力的0.2 倍，在此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额 外功W0＝200 J，g取9.8 N/kg。求在此过程中： (1)物体M受到的重力； 解：(1)物体M受到的重力G＝mg＝500 kg×9.8 N/kg＝4 900 N (2)物体M对地面的压强； (2)物体M对地面的压强p＝＝＝＝24 500 Pa＝2.45×104 Pa [能力提升1](2024宜宾)质量为500 kg的物体M，与水平地面的接触面积为 0.2 m2，用如图所示的滑轮组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点， AB距离为10 m，物体M在地面滑动过程中受到的阻力是其重力的0.2 倍，在此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额 外功W0＝200 J，g取9.8 N/kg。求在此过程中： (3)滑轮组对物体M做的功； (3)M受到的阻力f＝0.2G＝0.2×4 900 N＝980 N 滑轮组克服物体M阻力做的功W有＝fs＝980 N×10 m＝9 800 J [能力提升1](2024宜宾)质量为500 kg的物体M，与水平地面的接触面积为 0.2 m2，用如图所示的滑轮组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点， AB距离为10 m，物体M在地面滑动过程中受到的阻力是其重力的0.2 倍，在此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额 外功W0＝200 J，g取9.8 N/kg。求在此过程中： (4)如果电动卷扬机的效率是80％，求此电动卷扬机消耗的电能。 解：(1)物体M受到的重力G＝mg＝500 kg×9.8 N/kg＝4 900 N (2)物体M对地面的压强p＝＝＝＝24 500 Pa＝2.45×104 Pa (4)滑轮组对物体M做的功W总＝W有＋W0＝9 800 J＋200 J＝10 000 J 如果电动卷扬机的效率是80％，此电动卷扬机消耗的电能 W电＝＝＝12 500 J [能力提升1](2024宜宾)质量为500 kg的物体M，与水平地面的接触面积为 0.2 m2，用如图所示的滑轮组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点， AB距离为10 m，物体M在地面滑动过程中受到的阻力是其重力的0.2 倍，在此过程中，因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额 外功W0＝200 J，g取9.8 N/kg。求在此过程中： [能力提升2]为了将放置在水平地面上重G＝210 N的物体移至左方，阿萌 设计了图甲所示的滑轮组装置。阿萌用图乙所示随时间变化的拉力F拉绳 时，物体的速度v和移动的距离s随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁 所示。已知移动过程中，地面对物体的摩擦阻力为84 N。求： (1)0～2 s内，拉力F做的功； 解：(1)由图知，0～1 s内，物体与绳端均保持静止，拉力F不做功。 1～2 s内，F＝40 N， sF＝ns＝3×1.25 m＝3.75 m WF＝FsF＝40 N×3.75 m＝150 J 0～2 s内，拉力F做功共150 J (2)2～3 s内，拉力F的功率P； [能力提升2]为了将放置在水平地面上重G＝210 N的物体移至左方，阿萌 设计了图甲所示的滑轮组装置。阿萌用图乙所示随时间变化的拉力F拉绳 时，物体的速度v和移动的距离s随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁 所示。已知移动过程中，地面对物体的摩擦阻力为84 N。求： (2)由图知，2～3 s内，拉力F＝35 N s＝3.75 m－1.25 m＝2.5 m sF＝ns＝3×2.5 m＝7.5 m P＝＝＝＝262.5 W (3)2～3 s内，滑轮组的机械效率η。 解：(1)由图知，0～1 s内，物体与绳端均保持静止，拉力F不做功。 1～2 s内，F＝40 N， sF＝ns＝3×1.25 m＝3.75 m WF＝FsF＝40 N×3.75 m＝150 J 0～2 s内，拉力F做功共150 J [能力提升2]为了将放置在水平地面上重G＝210 N的物体移至左方，阿萌 设计了图甲所示的滑轮组装置。阿萌用图乙所示随时间变化的拉力F拉绳 时，物体的速度v和移动的距离s随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁 所示。已知移动过程中，地面对物体的摩擦阻力为84 N。求： (3)2～3 s内，对滑轮组做的总功W总＝FsF＝35 N×7.5 m＝262.5 J 有用功W有＝fs＝84 N×2.5 m＝210 J η＝×100％＝×100％＝80％ 热点考点3　浮力、压强、密度综合计算 例3：(2024深圳)“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生 产储卸型装置，“海葵一号”漂浮在大海上工作，从空中俯瞰像一朵绽 放的葵花。傲傲同学查阅资料得知：“海葵一号”的质量是3.7×107 kg，满载时排开海水的质量是1.0×108 kg(g取10 N/kg， 海水的密度为 1.0×103 kg/m3)。根据已知信息求： 例3图 (1)“海葵一号”满载时受到的浮力； 解：(1)“海葵一号”满载时排开海水的质量m排＝1.0×108 kg， 根据阿基米德原理，满载时受到的浮力 F浮＝G排＝m排g＝1.0×108 kg×10 N/kg＝1.0×109 N (2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量； 例3：(2024深圳)“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生 产储卸型装置，“海葵一号”漂浮在大海上工作，从空中俯瞰像一朵绽 放的葵花。傲傲同学查阅资料得知：“海葵一号”的质量是3.7×107 kg，满载时排开海水的质量是1.0×108 kg(g取10 N/kg， 海水的密度为 1.0×103 kg/m3)。根据已知信息求： 例3图 (2)“海葵一号”漂浮在海面上，根据二力平衡可知其总重力 G总＝F浮＝1.0×109 N 其总质量m总＝＝＝1.0×108 kg 则“海葵一号”一次最多能储存石油的质量 m油＝m总－m海＝1.0×108 kg－3.7×107 kg＝6.3×107 kg (3)当一架3×104 N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时，直 升机与停机坪接触的面积是0.06 m2，请帮助傲傲同学求出直升机对停机 坪的压强。 (3)直升机在水平停机坪上，对停机坪的压力 F＝G机＝3×104 N 直升机对停机坪的压强 p＝＝＝5×105 Pa 例3：(2024深圳)“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生 产储卸型装置，“海葵一号”漂浮在大海上工作，从空中俯瞰像一朵绽 放的葵花。傲傲同学查阅资料得知：“海葵一号”的质量是3.7×107 kg，满载时排开海水的质量是1.0×108 kg(g取10 N/kg， 海水的密度为 1.0×103 kg/m3)。根据已知信息求： 例3图 [能力提升1]一个重为50 N的西瓜，放在水桶中漂浮(如图甲所示)。 (1)求漂浮时西瓜受到的浮力。 解：(1)F浮＝G＝50 N (2)轻轻地将一瓶重为2 N的水瓶放在西瓜表面，水瓶刚好竖直且没有浸在 水中，而西瓜刚好浸没在水中(如图乙所示)。若水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求： ①若以“·”表示西瓜，在方框中画出西瓜的受力示意图； ②此时西瓜受到的浮力是多大； ③西瓜的体积是多少。 [能力提升1]一个重为50 N的西瓜，放在水桶中漂浮(如图甲所示)。 (2)②西瓜静止，由二力平衡条件得 F浮＝F压＋G西瓜＝2 N＋50 N＝52 N ③F浮＝ρ液gV排可得，排开水的体积 V排＝＝＝5.2×10－3 m3 因为浸没，所以V西瓜＝V排＝5.2×10－3 m3 (2)②西瓜静止，由二力平衡条件得 F浮＝F压＋G西瓜＝2 N＋50 N＝52 N ③F浮＝ρ液gV排可得，排开水的体积 V排＝＝＝5.2×10－3 m3 因为浸没，所以V西瓜＝V排＝5.2×10－3 m3 [能力提升2]如图甲所示，水平地面上有一底面积为50 cm2的圆柱形容 器，容器中水深10 cm，现将一物块悬挂在弹簧测力计下端，当物块浸没 在水中时(物块不接触容器底面和侧面)，容器内水深由10 cm上升到12 cm，此时弹簧测力计的示数如图乙所示。求：(已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) (1)物块浸没在水中时受到的浮力； 解：(1)物块浸没在水中时，水面上升的高度 h＝12 cm－10 cm＝2 cm＝0.02 m 物块排开液体的体积 V排＝V＝Sh＝50×10－4m2×0.02 m＝1×10－4 m3 浸没时，物块受到的浮力 F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－4 m3＝1 N (2)物块的密度。 [能力提升2]如图甲所示，水平地面上有一底面积为50 cm2的圆柱形容 器，容器中水深10 cm，现将一物块悬挂在弹簧测力计下端，当物块浸没 在水中时(物块不接触容器底面和侧面)，容器内水深由10 cm上升到12 cm，此时弹簧测力计的示数如图乙所示。求：(已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) (2)由题图乙弹簧测力计的示数可知F拉＝2.4 N 弹簧测力计在水中拉物块时，F拉＝G－F浮，则物块的重力 G＝F拉＋F浮＝2.4 N＋1 N＝3.4 N 物块的密度 ρ＝＝＝3.4×103 kg/m3 (2)由题图乙弹簧测力计的示数可知F拉＝2.4 N 弹簧测力计在水中拉物块时，F拉＝G－F浮，则物块的重力 G＝F拉＋F浮＝2.4 N＋1 N＝3.4 N 物块的密度 ρ＝＝＝3.4×103 kg/m3 [能力提升3]如图所示，轻质薄壁容器(质量忽略不计)盛水9.9 kg，其底面 积为200 cm2 且放置在水平的桌面上。轻质杠杆可绕O点转动，杠杆左端 A处挂了一个实心小球，右端B处施加一个FB＝30 N的拉力，此时杠杆在 水平位置平衡，若OA＝30 cm，OB＝20 cm。 (1)求绳子对杠杆A端的拉力。 解：(1)依题意，由杠杆的平衡条件知FA×OA ＝FB×OB， 绳子对杠杆A端的拉力 FA＝FB×＝30 N×＝20 N (2)若实心小球的体积为100 cm3，求小球的重力和密度。 [能力提升3]如图所示，轻质薄壁容器(质量忽略不计)盛水9.9 kg，其底面 积为200 cm2 且放置在水平的桌面上。轻质杠杆可绕O点转动，杠杆左端 A处挂了一个实心小球，右端B处施加一个FB＝30 N的拉力，此时杠杆在 水平位置平衡，若OA＝30 cm，OB＝20 cm。 (2)分析实心小球的受力 FA ＋F浮＝G球 小球受到水的浮力 F浮＝ρ水 gV球＝1×103 kg/m3×10 N/kg×100×10－6 m3＝1 N 小球的重力 G球＝FA＋F浮＝20 N＋1 N＝21 N 小球的密度 ρ球＝＝＝＝2.1×104 kg/m3 (2)分析实心小球的受力 FA ＋F浮＝G球 小球受到水的浮力 F浮＝ρ水 gV球＝1×103 kg/m3×10 N/kg×100×10－6 m3＝1 N 小球的重力 G球＝FA＋F浮＝20 N＋1 N＝21 N 小球的密度 ρ球＝＝＝＝2.1×104 kg/m3 (3)求容器对桌面的压强。 [能力提升3]如图所示，轻质薄壁容器(质量忽略不计)盛水9.9 kg，其底面 积为200 cm2 且放置在水平的桌面上。轻质杠杆可绕O点转动，杠杆左端 A处挂了一个实心小球，右端B处施加一个FB＝30 N的拉力，此时杠杆在 水平位置平衡，若OA＝30 cm，OB＝20 cm。 (3)容器对桌面的压力 F压＝G水＋(G球－FA)＝G水＋F浮＝m水g＋F浮＝9.9 kg× 10 N/kg＋1 N＝100 N 容器对桌面的压强 p＝＝＝5×103 Pa $$