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2026年中考物理一轮复习专题——运动和力的综合计算
1.如图所示,一辆装载钢卷的卡车在 3000N的水平牵引力F作用下,以20m/s的速度沿平直的路面向左匀速行驶。已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2 倍,(g取 10N/kg)求:
(1)车受到路面的摩擦阻力f的大小及方向;
(2)卡车和钢卷所受的总重 G总的大小;
(3)当卡车卸掉300kg的钢卷后,要使卡车能以 30m/s的速度继续匀速直线行驶,需要的水平牵引力为多大?
2.神舟十五号飞船的太空实验室处于“微重力”环境,此环境下,约为。一密封瓶内的水在地球上测得质量是,求
(1)这瓶水在地球上所受重力G(g取);
(2)密封瓶内的水在太空所受重力。
3.小陈是一名货车司机,他驾驶的卡车自重为8.5×104N,车上载有40袋水泥,每袋水泥质量为50kg,当他驾驶卡车经过一座桥,刚要上桥,他看到立在桥头的限重标志牌(如图所示),便立即停车进行计算,问:
(1)车和水泥的总重力。
(2)小陈的卡车能否安全通过这座桥?如果不能,至少需要卸掉多少袋水泥?(g取10N/kg)
4.质量为2t的小型载重汽车,装有4t的砂石,已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍,汽车以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶,消耗了汽油2kg。(汽油的热值取4.5×107J/kg,g=10N/kg)
求:(1)2kg的汽油完全燃烧放出多少热量?
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时发动机的牵引力是多少?
(3)汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少?
5.现有一个重力为500N箱子静止在水平地面上,小明用力推箱子,让箱子在水平地面上匀速向前滑动,已知箱子所受到的阻力为自身重力的0.2倍。求:
(1)此时,物体受到的阻力的大小;
(2)小明所用的推力的大小;
(3)突然小明发现前方有障碍物,小明立即改用200N的力反向拉物体,由于惯性物体继续向前滑行,则在物体继续向前滑行过程中受到的合力大小和方向。
6.智能机器的广泛应用充分彰显了科技创新的力量。如图所示,某款智能机器人质量为35kg,与地面的总接触面积为350cm2(g取10N/kg)。求:
(1)机器人受到的重力;
(2)机器人对地面的压强;
(3)某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m,求此过程中机器人对箱子做功的功率。
7.如图所示,质量为850kg的长安轿车“糯玉米”,在平直的公路上匀速行驶了2km,耗时3min;匀速行驶的轿车受到的阻力为车重的0.1倍,求:
(1)轿车匀速行驶中的速度大小;
(2)轿车匀速行驶中受到的牵引力大小。
8.某公交公司更换了一批新型电动公交车,某新车进行测试时获得一些数据:该公交车自身质量为,该公交车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.1倍,该公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶,2min内共行驶了1200m,司机的质量为50kg。(g取)
(1)该公交车匀速行驶时牵引力在2min内所做的功是多大?
(2)若该公交车以速度v在平直公路上匀速行驶时所需的牵引力为F,请推导该公交车匀速行驶时牵引力做功的功率,并利用该公式计算题中公交车匀速行驶时的牵引力做功的功率。
9.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104N。
(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小;
(2)求货车以72km/h的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功;
(3)推导公式P=Fv;
(4)当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物.
10.如图,一圆柱体木块被栓在水中静止。木块的重力为12N,底面积为0.01m2,其上表面所处深度为30cm,绳子拉着木块的力是8N。 求:
(1)木块上表面受到的压力为多大?
(2)木块受到的浮力为多大?
(3)木块下表面受到的压力多大?
11.伪气功师常用所谓“空手吸盆”的“特异”功能行骗,其做法是先偷偷把塑料挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底部如图所示,在大气压的作用下,塑料挂衣钩的吸盘和脸盆被紧紧地压在一起,伪气功师只要用手抓住隐藏着的挂衣钩,就能把盛有一定质量水的脸盆提起来。王伟同学用受力面积为12cm2的吸盘,成功地做了“空手吸盆”的表演。若当时的大气压为105Pa,请根据以上数据求:
(1)大气压对塑料吸盘产生的压力是多大?
(2)若脸盆的质量为1kg,则王伟同学的“空手吸盆”实验最多可提起质量是多少千克的水?(塑料吸盘的重及盆中水对吸盘压力都不计,g=10N/kg)
12.一辆满载物资的总重为G牛顿的运输车,将物资沿ABCD路线运至D 段海拔高度为米,CD段海拔高度为米,如图所示.在整个运输过汽车以恒定速度v运动,汽车时经过A处,时经过B处,时经过C处,在此过程中汽车牵引力功率P随时间,变化的图象可简化为图所示、和也为已知量).
(1)请分析说明汽车在AB段和BC段运动时牵引力的大小关系.
(2)请用已知量求汽车沿斜坡BC段运动时所受总阻力的表达式(总摩擦力和空气阻力).
13.岳池县人民医院第二住院大楼电梯最大载重为8000N,求:
(1)假定每位乘客质量均为60kg,则每人的重力为多少?
(2)问此电梯一次最多能承载多少名乘客安全升降?(g取10N/kg)
14.如图所示,一个实心正方体,体积为1.2×10﹣3m3,重24N,用细绳吊着浸入盛水的容器中,有的体积露出水面,此时容器中水面高度为30cm,求:
(1)物体受到的浮力;
(2)水对容器底部的压强;
(3)绳子的拉力;
(4)剪断绳子后,物体最终是沉在水底、悬浮在水中、还是漂浮在水面?
15.某铁球的质量为3千克、温度为40℃。已知c铁=0.45×103J/(kg·℃)。
(1)求铁球所受到的重力G;
(2)若铁球在冷却过程中放出5.4×104焦的热量,求铁球最终的温度t。
16.大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示,设计出“都市蚂蚁”概念车(如图所示),获全国汽车创新设计大赛最高奖项,这款概念车小巧实用,并可根据人数组合乘车舱,有利于缓解城市交通拥堵。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)如果“都市蚂蚁”车乘载两人后,总质量为500kg,“都市蚂蚁”车的重力是多大?
(2)轮胎与地面接触的总面积为0.02m2,则车停在地面上时,对地面的压强是多大?
(3)航模社将此概念车改进成水陆两栖蚂蚁车。若改装后车的总体积为0.75m3,当车载人后在水面漂浮时,有三分之一的体积露出水面,此时车受到的浮力多大(假设车内不进水)?
17.如图所示,氦气球内充满氦气,下端连接吊篮,在吊篮底端有一根缆绳,通过缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为6000m3(不计球壁的厚度),ρ氦气=0.18kg/m3,ρ空气=1.29kg/m3,g取10N/kg。则:
(1)氦气球内氦气的质量是多少?
(2)氦气球在缆绳控制下,匀速竖直上升150m,用时300s,氦气球上升的速度是多少?
(3)氦气球连同吊篮等配件的总重为4×104N,现有总质量为1740kg的乘客,乘坐氦气球匀速竖直升空,缆绳处于竖直状态,此时缆绳对吊篮的拉力为多少?(不计吊篮及乘客在空气中的浮力,不计空气阻力)
18.重力大小为20牛的物体,在大小为30牛的水平向右拉力F作用下沿水平地面做直线运动,如图所示,物体受到地面的阻力(阻力方向与运动方向相反),大小为物体重力的0.2倍,求:
(1)物体所受阻力f的大小。
(2)物体在水平方向上所受合力F合的大小和方向。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)3000N,水平向右;(2)15000N;(3)2400N
【详解】解:(1)卡车在路上匀速直线行驶,卡车处于平衡状态,卡车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反,即
f=F=3000N
牵引力方向向左,所以摩擦阻力水平向右。
(2)卡车受到的路面阻力大小为整辆车总重的0.2倍,即f=0.2G,则卡车和钢卷所受的总重
(3)当卡车卸掉钢卷后,300kg的钢卷重力
G1=m1g=300kg×10N/kg=3000N
余下总重力
G2=G总-G1=15000N-3000N=12000N
新的阻力
f1=0.2G2=0.2×12000N=2400N
继续匀速直线运动,卡车仍处于平衡状态,卡车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则牵引力
F1=f1=2400N
答:(1)车受到路面的摩擦阻力f的大小为3000N,方向水平向右;
(2)卡车和钢卷所受的总重 G总的大小为15000N;
(3)需要的水平牵引力为2400N。
2.(1)5N;(2)5×10-6N
【详解】解:(1)这瓶水在地球上所受重力
G=mg=0.5kg×10N/kg=5N
(2)密封瓶内的水在太空实验室中质量不变,还是m'=0.5kg,在太空实验室中,这瓶水所受重力
G'=m'g′=0.5kg×1×10-5N/kg=5×10-6N
答:(1)这瓶水在地球上所受重力G为5N;
(2)在太空实验室中,这瓶水的质量为0.5kg,所受重力G'为5×10-6N。
3.(1)1.05×105N;(2)不能;10袋
【详解】(1)水泥总重力为
G水泥=40m水泥g=40×50kg×10N/kg=2×104N
则车和水泥总重力为
G总=G车+G水泥=8.5×104N+2×104N=1.05×105N
(2)车和水泥总质量为
车和水泥总质量大于该桥的限重(10t),超出质量为
m超=m总-m限=10.5t-10t=0.5t=500kg
至少需要卸下水泥袋数为
答:(1)车和水泥的总重力为2×104N。
(2)小陈的卡车不能安全通过这座桥,至少需要卸掉10袋水泥。
4.(1)9×l07J;(2)1.2×104N;(3)1.8×105W
【详解】解:(1)由可得,2kg的汽油完全燃烧放出的热量
(2)已知载重汽车和砂石总重
所以汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力
因为汽车在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,牵引力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以发动机的牵引力是
(3)汽车在平直公路上匀速行驶的功率
.
答:(1)2kg的汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时发动机的牵引力是;
(3)汽车在平直公路上匀速行驶的功率为。
5.(1)100N;(2)100N;(3)300N,向后
【详解】解:(1)由题意物体受到的阻力
f=0.2G=0.2×500N=100N
(2)箱子做匀速直线运动,根据二力平衡
F=f=100N
(3)用200N的力反向拉物体,物体继续向前滑行,滑动摩擦力方向与运动方向相反,则合力为
F合=F’+f=200N+100N=300N
合力方向与运动方向相反为向后。
答:(1)此时,物体受到的阻力的大小100N;
(2)小明所用的推力的大小100N;
(3)合力大小为300N,方向向后。
6.(1)350N
(2)1×104Pa
(3)50W
【详解】(1)机器人受到的重力
(2)机器人对地面的压力等于机器人受到的重力,即,机器人对地面的压强
(3)机器人对箱子做的功
机器人对箱子做功的功率
7.(1);(2)
【详解】解:(1)轿车匀速行驶中的速度大小为
(2)轿车匀速行驶中受到的牵引力与受到的阻力是一对平衡力,大小相等,大小为
答:(1)轿车匀速行驶中的速度大小为;
(2)轿车匀速行驶中受到的牵引力大小为。
8.(1)
(2)
【详解】(1)由于公交车在平直公路上匀速行驶,牵引力 等于阻力。阻力是车总重 的 0.1 倍。
公交车质量,司机质量,总质量。
总重力。
阻力。
牵引力(匀速行驶时牵引力等于阻力)。
行驶距离,时间。
功 。
(2)功率是单位时间内做的功,即。功(力在位移方向上做的功),速度。代入得:
因此,。
由 [1] 知牵引力。
速度。
功率。
9.(1)2.5×103N;(2)5×105J;(3)见解析所示;(4)1.1t
【详解】解:(1)货车空载行驶时所受的阻力大小
f=0.1G=0.1×2.5×104N=2.5×103N
(2)汽车速度为
v=72km/h=72×m/s=20m/s
由得10s行驶的路程
s=vt=20m/s×10s=200m
因为汽车匀速行驶,所以牵引力
F=f=2.5×103N
10s内货车牵引力做的功
W=Fs=2.5×103N×200m=5×105J
(3)由功率定义式可得
P==Fv
(4)由
v′=90km/h=90×m/s=25m/s
所以此时牵引力
F′==3600N
因为汽车匀速行驶,所以此时汽车受到的阻力
f′=F′=3600N
因为f=0.1G,所以货车总重
G′==3.6×104N
货车最多可装载货物的重力
G货=G′−G=3.6×104N−2.5×104N=1.1×104N
m货==1.1×103kg=1.1t
答:(1)货车空载行驶时所受的阻力大小为2.5×103N;
(2)货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功为5×105J;
(3)见解析;
(4)货车最多可装载1.1t的货物。
10.(1)30N
(2)20N
(3)50N
【详解】(1)木块上表面在水下深度h=30cm=0.30m
受到的压强为
木块上表面受到的压力为
(2)木块静止,处于平衡状态,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力、竖直向下的拉力,则所受浮力
(3)根据浮力产生的原因可知木块下表面受到的压力
11.(1)120N;(2)11㎏
【详解】解:(1)塑料吸盘产生的压力
(2)脸盆(包括水)受水和盆的重力、提力的作用
可提起水的质量是
答:(1)大气压对塑料吸盘产生的压力是120N。
(2)最多可提起质量是11kg。
12.(1)汽车在BC段运动时牵引力较大;
(2)
【详解】(1)设汽车的牵引力为F,由得:
又因为,速度一定,所以汽车在BC段运动时牵引力较大.
(2)设BC段长为L、高为h,由功的关系可得:
答:(1)汽车在BC段运动时牵引力较大;
(2)汽车沿斜坡BC段运动时所受总阻力的表达式:
13.(1)600N;(2)13名.
【分析】先根据每位乘客的质量求出每位乘客的重力.再用电梯最大载重与每位乘客的重力之比即可求出答案.
【详解】每位乘客的重力为G=mg=60kg×10N/kg=600N,n= =13
电梯一次最多能承载13名乘客安全升降.
14.(1)8N;(2)3000Pa; (3)16N; (4)沉在水底
【详解】解:(1)此时正方体排开水的体积
物体此时所受的浮力
(2)水对容器底部的压强
(3)绳子的拉力
(4)当物体全部浸没水中时所受浮力
根据物体浮沉条件知,物体会下沉,最终沉在水底。
答:(1)物体受的浮力为8N;
(2)水对容器底部的压强为3000Pa;
(3)绳子的拉力为16N;
(4)剪断绳子后,物体最终最终沉在水底。
15.(1)29.4N;(2)0℃
【详解】解:(1)铁球的质量为3千克,铁球所受到的重力
G=mg=3kg×9.8N/kg=29.4N
(2)铁球在冷却过程中放出5.4×104焦的热量,铁球的温度变化量为
铁球的初始温度为40℃,则铁球最终的温度
t=t0-Δt=40℃-40℃=0℃
答:(1)求铁球所受到的重力为29.4N;
(2)铁球最终的温度是0℃。
16.(1)5000N;(2)2.5×105Pa;(3)5000N
【详解】解:(1)“都市蚂蚁”车的重力
G=mg=500kg×10N/kg=5000N
(2)车对地面的压力
F=G=5000N
车对地面的压强为
(3)车受到的浮力
答:(1)“都市蚂蚁”车的重力是5000N;
(2)车停在地面上时,对地面的压强是2.5×105Pa;
(3)此时车受到的浮力是5000N。
17.(1)
(2)
(3)2
【详解】(1)氦气球内氦气的质量为。
(2)氦气球上升的速度为。
(3)氦气球受到的浮力为
氦气球连同吊篮等配件及乘客的总重力为
不计吊篮及乘客在空气中的浮力,不计空气阻力,此时缆绳对吊篮的拉力。
18.(1)4牛(2)26牛;方向:水平向右
【分析】本题考查阻力的计算、合力的求解。
(1)题中已知重力的大小,阻力大小是重力的0.2倍,可求出阻力
(2)求水平方向上的合力,先找出水平方向的力,各力的方向如何,拉力的方向向右,而阻力方向由题意可知,与运动方向相反,即方向向左,则合力的大小是两力大小之差,且合力方向与拉力的方向相同。
【详解】(1)由题意得,阻力的大小
f=0.2G=0.2×20N=4N
(2)由题意可知,物体在水平方向上的受力如图:
故水平方向上合力
合力的方向水平向右。
【点睛】水平或竖直方向上的两个力合力的求法:两力同向,则大小是两个力的大小之和,方向与两个力同向;两力反向,则大小是两个力的大小之差,用大力减去小力,方向与大的那个力方向相同。
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