专题17 力学体系的综合计算问题-2025年符合内蒙古中考物理二轮复习实际的20个微专题练习
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内容正文:
2025年符合内蒙古中考物理二轮复习实际的20个微专题必须练
【编写说明】
根据内蒙古中考物理命题最新动态,2025年内蒙古实施统一中考命题。新的政策规定:物理学科总分60分,考试时间60分钟。主要由选择题(8道小题,共24分)和非选择题(6道小题,共36分)组成,共有14道小题。预测2025年内蒙古中考真题试卷应该具有如下特点:
(1)全面考查物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任核心素养。
(2)打破以往传统命题方式,一定会出现新考法。对新情境问题、跨学科实践问题更加重视,有利于培养学生创造性思维。
(3)重视科学技术在生产生活中的实际应用。
(4)关注2025年5月份前国内各种体育赛事及大型活动中的物理问题。
(5)光热力电实验、光热力电简答、力学知识体系内(或者力电)综合计算、含有传感器类的电学(或者电力光及热)综合计算会出现6道小题。
结合以上分析,为了内蒙古初中生中考需求,特编制《2025年符合内蒙古中考物理二轮复习实际的20个微专题必须练》专辑。共下载使用,祝你一臂之力。
专题17 力学体系的综合计算问题
1. (常规考法)一艘货轮在长江某河段行驶,50s内匀速通过200m的路程,其牵引力为5×105N,求:
(1)货轮行驶的速度;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力的功率。
【答案】(1)4m/s;(2)1×108J;(3)2×106W
【解析】(1)货轮行驶的时间t=50s,行驶的路程s=200m,则货轮行驶的速度
(2)牵引力F=5×105N,则牵引力做的功
(3)牵引力的功率
答:(1)货轮行驶的速度为4m/s;
(2)牵引力做的功为1×108J;
(3)牵引力的功率为2×106W。
2. (新考法)如图,装载车和收割机以2m/s的速度同向做匀速直线运动,收割机每分钟将50kg粮食装载到车上。装载车空载时质量为,车轮与地面总接触面积为,车受到的阻力为车总重力的0.2倍。(g取10N/kg,收割开始时车为空载状态,设装载车始终在水平地面上,不计空气阻力)求
(1)装载车1分钟内走过的路程;
(2)装载车空载时对地面的压强;
(3)装载车工作多长时间功率达到30kW。
【答案】(1)120m;(2);(3)50min
【解析】(1)装载车1分钟内走过的路程
(2)装载车空载时对地面的压力
装载车空载时对地面的压强
(3)装载车功率达到30kW时,受到的牵引力为
装载车匀速行驶,处于平衡状态,受到的阻力与牵引力相等,即
因车受到的阻力为车总重力的0.2倍,故
车和粮食的总重力为
粮食的总重力
粮食质量
由题意可知,收割机每分钟将50kg粮食装载到车上,则装载车工作的时间
答:(1)装载车1分钟内走过的路程为120m;
(2)装载车空载时对地面的压强为;
(3)装载车工作50min功率达到30kW。
3. (新考法)如图甲所示,我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机,拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点,是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重量为720t,最大起升高度为400m。
(1)请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。
(2)若塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m,拉力做的功是多少?
(3)若塔机在(2)过程中所用时间为200s,拉力做功的功率是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)物体沿竖直方向匀速上升,物体处于平衡状态,受到的竖直向上的拉力与竖直向下的重力大小相等,受力示意图如下图所示
(2)100t的物体的重力为
塔机匀速提起货物,拉力与物体重力大小相等,即
塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m,拉力做的功为
(3)塔机在(2)过程中所用时间为200s,则拉力做功的功率为
答:(1)物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图见解析;
(2)塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m,拉力做的功为;
(3)拉力做功的功率。
4. (常规考法)质量为50kg的甲同学站在水平冰面上,与冰面接触的总面积为。甲同学用40N的水平推力推坐在冰车上的乙同学,沿直线前进10m。g取10N/kg。求:
(1)甲受到重力大小;
(2)甲站立时对冰面的压强;
(3)甲推乙过程中,推力做的功。
【答案】(1)500N;(2);(3)
【解析】(1)甲受到的重力大小为
(2)甲站立时对冰面的压强为
(3)甲推乙过程中,推力做的功为
答:(1)甲受到的重力大小为500N;
(2)甲站立时对冰面的压强为;
(3)甲推乙过程中,推力做的功为。
5. (新考法)如图所示,5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1h能够雾化消毒液的体积。(g取10N/kg)
水箱容积
额定雾化量
自身重力
履带总触地面积
20L
10L/h
500N
200cm2
(1)求机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强;
(2)未装消毒液,机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min,机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍,求牵引力做的功;
(3)装满消毒液,机器人总重力增加了160N,以额定雾化量消毒一段时间后,机器人对水平地面的压强减小了2×103Pa,求此次消毒所用的时间。
【答案】(1)2.5×104Pa;(2)1.5×104J;(3)0.5h
【解析】(1)机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强
(2)机器人运动10min行驶的路程
机器人在水平地面匀速运动,所受阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,则机器人的牵引力
牵引力做的功
(3)装满消毒液的质量
消毒液的密度
消毒后机器人对地面减小的压力
消毒液减小质量
消毒液减小的体积
消毒所用时间
答:(1)机器人对水平地面的压强为2.5×104Pa;
(2)牵引力做的功为1.5×104J;
(3)此次消毒所用的时间为0.5h。
6.(常规考法)质量为2kg的物体放置在水平桌面上,底面积为,体积为。求:
(1)该物体对桌面的压力。
(2)该物体对桌面的压强。
(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力。
【答案】(1)20N;(2);(3)20N
【解析】(1)该物体对桌面的压力
(2)该物体对桌面的压强
(3)当物体浸没在水中时
物体静止时处于漂浮状态
答:(1)该物体对桌面的压力为20N;
(2)该物体对桌面的压强为1×103Pa;
(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力为20N。
7. (新考法)如图是某厂家开发的汽车,其质量为1500kg,车轮与地面接触的总面积为,该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km,用时10min,这一过程中汽车发动机的输出功率为。
(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)汽车牵引力所做的功是多少?
(3)行驶过程中汽车受到的阻力是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压力为
对地面的压强为
(2)汽车行驶的速度为
汽车发动机的输出功率为,汽车牵引力为
汽车牵引力所做功
(3)该车在水平路面上匀速直线行驶,所以阻力等于牵引力,阻力为
答:(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是;
(2)汽车牵引力所做的功是;
(3)行驶过程中汽车受到的阻力是。
8. (常规考法)“鲲龙”国产大型水陆两栖飞机AG600,最大起飞质量为53500kg,正常的巡航速度为500km/h,一次能将12000kg的水在20s内吸至4m高处。g取。求:
(1)若火场距离最近的水源100km,飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间。
(2)飞机的最大起飞重力。
(3)飞机吸水的功率。
【答案】(1)720s; (2)5.35×105N; (3)2.4×104W
【解析】(1)由可得,飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间
(2)飞机的最大起飞重力
G=mg=53500kg×10N/kg=5.35×105N
(3)飞机对水做的功
W=Gh=m水gh=12000kg×10N/kg×4m=4.8×105J
飞机吸水的功率
答:(1)飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间为720s;
(2)飞机的最大起飞重力为5.35×105N;
(3)飞机吸水的功率为2.4×104W。
9. (考法新)如图所示,电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆平衡车做礼物,平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了。若小东的质量为,求:
(1)小东骑行的距离;
(2)小东在水平路面上骑行时,车对地面的压强;(,车对地面的压力等于人和车受到的总重力)
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时,平衡车的功率。
平衡车参数
净重
含电池组
最高车速
轮胎接地面积
【答案】(1)900m;(2);(3)275W
【解析】(1)小东3min骑行的距离
(2)小东在水平路面上骑行时,车对地面的压力
车对地面的压强
(3)骑行平衡车时所受阻力
因为匀速行驶,所以牵引力
平衡车的功率
答:(1)小东3min骑行的距离是900m;
(2)车对地面的压强是;
(3)平衡车的功率是275W。
10. (新考法)2023年12月18日23时59分,临夏州积石山县发生6.2级地震,道路中断、房屋倒塌、人员伤亡,人民群众生命财产安全受到严重威胁。地震发生后,中国人民解放军第一时间赶赴灾区开展抢险救灾工作。此次抢险工作中,我国自主研发的运-20重型军用运输机负责运送物资及相关救援设备,为抢险工作赢得了时间。
(1)求运-20以720km/h的速度飞行1.5h,能飞行多少千米?
(2)若飞机及所有物资总重达150t,与地面的总接触面积约为1.5m2,则飞机静止在水平地面上时对地面的压强是多大?(g取10N/kg)
(3)若运-20在空中以720km/h的速度水平匀速直线飞行时所受阻力为,求此过程中发动机的功率。
【答案】(1)1080;(2);(3)
【解析】(1)已知运-20以720km/h的速度飞行1.5h,能飞行的距离为
(2)若飞机及所有物资总重达150t,即150000kg,总重力为
飞机静止在水平地面上时对地面的压力大小等于总重力大小,即
已知飞机与地面的总接触面积约为1.5m2,由压强公式可得,飞机静止在水平地面上时对地面的压强是
(3)运-20水平匀速直线飞行时所受阻力为,则发动机提供牵引力大小等于所受阻力大小,即为
运-20在空中的速度为
由功率的推导式可得,此过程中发动机的功率为
答:(1)能飞行1080千米;
(2)飞机静止在水平地面上时对地面的压强是;
(3)此过程中发动机的功率为。
11. (新考法)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示。若返回舱质量为,在着陆过程中,从距地面1m高处竖直向下落地,用时0.4s。()
(1)求返回舱在这段时间内
①平均速度;
②重力做的功;
(2)若返回舱静止时与水平地面的接触面积为,求它对水平地面的压强。
【答案】(1)①2.5m/s,②;(2)
【解析】(1)①这段时间内返回舱的平均速度
②重力做功
(2)静止在水平地面上的返回舱对地面的压力等于返回舱的重力mg,与水平地面接触面积为,其对水平地面压强
答:(1)返回舱在这段时间内①平均速度为2.5m/s;
②重力做的功为;
(2)若返回舱静止时与水平地面的接触面积为,它对水平地面的压强为。
12.(常规考法)如图甲所示,边长为0.1m,密度为的正方体合金金属块,放置在面积为的桌面正中央。
(1)求金属块的重力;
(2)如图乙,对金属块施加竖直向下的压力F,当物体对桌面压的强为3800Pa时,求F的大小;
(3)改变图乙中压力的大小,当压力大小为时,金属块对桌面的压强为,当压力大小为时,金属块对桌面的压强为,且,,求压强的大小。
【答案】(1)30N;(2)8N;(3)4000Pa
【详解】解:(1)金属块的重力为
(2)当物体对桌面压的强为3800Pa时,金属块对桌面的压力为
F的大小为
(3)根据题意可得
所以
①
且
G=30N ②
③
联立①②③式可得F1=10N, F2=20N。压强p1的大小为
答:(1)金属块的重力为30N;
(2)F的大小为8N;
(3)压强p1的大小为4000Pa。
13.(常规考法)如图所示,盛有水的圆柱形容器,侧壁上固定了一块水平挡板,挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为100cm3、重力为0.6N的实心小球,此时水对容器底产生的压强为3.0×103Pa。求:
(1)容器中水的深度;
(2)挡板对小球的压力;
(3)撤去挡板,小球静止后,水对容器底压力的变化量。
【答案】(1)0.3m;(2)0.4N;(3)0.4N
【解析】(1)根据p=ρgh可得容器中水的深度
(2)小球浸没在水中排开水的体积
则此时小球受到的浮力
小球受到本身重力、水对它的浮力以及挡板施加的压力三个力的作用,则挡板对小球的压力
(3)小球浸没时受到水的浮力大于本省的重力,撤去挡板,小球静止后漂浮在水面,此时受到的浮力等于小球本身的重力,即
水对容器底压力等于水的重力和小球受到的浮力之和,水的重力不变,则水对容器底压力的变化量
答:(1)容器中水的深度是0.3m;
(2)挡板对小球压力是0.4N;
(3)撤去挡板,小球静止后,水对容器底压力的变化量是0.4N。
14.(新考法)如图甲所示,一实心物块A静止在水平地面上,已知其底面积为体积为;然后将其用细线固定在一容器中,静止时如图乙所示,容器的底面积为,此时容器内水深为,细线所受拉力为5N,不计细线体积和质量。()求:
(1)放入容器前物块A对水平地面的压强;
(2)物块A的密度;
(3)剪断细线,当物块A静止时,容器中水对容器底部的压强变化量。
【答案】(1)500Pa (2)0.5×103kg/m3 (3)200Pa
【详解】(1)解:根据题意可知,物块所受浮力为
由题意可知,物块的重力为
物块对水平地面的压强为
(2)物块的质量为
物块的密度为
(3)剪断细线,物块A静止时排开水的体积为
剪断细线后容器中水面下降的高度为
此时水对容器底部的压强变化量为
15. (新考法)现有一个不吸水材料的长方体A,底面积为,体积为,质量为0.9kg。将它放入底面积为,装有适量水的薄壁圆柱形容器中,容器足够高,A漂浮于水面(如图甲所示)。(,)
(1)求A的重力;
(2)求A的底部受到的液体压强;
(3)如图乙所示,将重10N,体积为的长方体B(不吸水)置于A上,待两物体静止时,请判断B浸入水中的情况:_________(选填“不会浸入”或“部分浸入”或“全部浸入”并说明理由________,求放入B后容器内水面上升的高度。
【答案】 (1) 9N (2)600Pa (3)部分浸入 见解析 0.025m
【解析】(1)A的重力
(2)A漂浮于水面,则A受到浮力
物体A排开水的体积
物体A浸入水中的深度
A的底部受到的液体压强
(3)物体A和B的总重力
物体A和B的总体积
若AB浸没在水中,则所受浮力
则AB静止时漂浮在水面上,排开水的总体积
比较可得,,则物体B部分浸入水中。放入B后增加的浮力
增加排开水的体积
放入B后容器内水面上升的高度
16. (新考法)小江同学利用图1中质量m为8kg,边长为10cm的正方体重物,自制了如图2的健身器材来锻炼身体。小江用细绳系在轻杆(杆重不计)的O点,将轻杆悬挂起来,先在杆的A端悬挂图1中的物体,然后在B端施加竖直向下的力,缓慢拉动轻杆至水平位置(图2),整个过程用时2s,将重物提高了0.6m。已知AO长1.5m,OB长0.5m,不计连接处摩擦,求:
(1)物体静置水平地面时(图1),物体对地面的压强;
(2)轻杆在水平位置静止时(图2),小江对轻杆的拉力;
(3)在重物被匀速提高0.6m的过程中,小江对杆做功的功率。
【答案】(1)8000Pa;(2)240N;(3)24W
【解析】(1)物体对地面的压力
地面的受力面积
物体对地面的压强
(2)杠杆在水平位置平衡,O是杠杆支点,AO是阻力臂,阻力大小等于物体自身的重力
OB是动力臂,小江对杠杆的拉力为动力,根据杠杆平衡条件可得
带入数值可得
解得
(3)因为杆重不计,小江做的功为
小江对杆做功的功率为
答:(1)物体静置水平地面时(图1),物体对地面的压强为8000Pa;
(2)轻杆在水平位置静止时(图2),小江对轻杆的拉力为240N;
(3)在重物被匀速提高0.6m的过程中,小江对杆做功的功率为24W。
17. (情境类)“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。思考乐傲傲同学查阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7×107kg,满载时排开海水的质量是1.0×108kg(g 取10N/kg, 海水的密度为 1.0×103kg/m3) 根据已知信息求:
(1)“海葵一号”满载时受到的浮力;
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量;
(3)当一架3×104N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0.06m2,请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。
【答案】(1)1.0×109N;(2)6.3×107kg;(3)
【解析】(1)“海葵一号”满载时受到的重力
“海葵一号”漂浮在海面上,根据二力平衡,“海葵一号”满载时受到的浮力
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量
(3)直升机在水平停机坪上,对停机坪的压力
直升机对停机坪的压强
答:(1)“海葵一号”满载时受到的浮力为1.0×109N;
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量为6.3×107kg;
(3)直升机对停机坪的压强为5×105Pa。
18. (新考法)如图所示,水平桌面上的平底薄壁容器(重力忽略不计)底面积为,容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂浮在水面上,木块的质量为0.6kg,体积为。g取10N/kg,求:
(1)木块的密度;
(2)木块受到的重力;
(3)木块受到的浮力;
(4)此时容器对水平桌面的压强。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】(1)根据题意可知,木块的密度为
(2)根据题意可知,木块受到的重力为
(3)根据题意可知,实心木块漂浮在水面上,则木块受到的浮力等于木块的重力,即浮力为
(4)根据可知,此时容器对水平桌面的压强为
答:(1)木块的密度为;
(2)木块受到的重力为;
(3)木块受到的浮力为;
(4)容器对水平桌面的压强为。
19. (新考法)小丽想测一测家中空食品盒在水中漂浮时的装载质量。她将水平桌面上一个高为10cm、底面积为、重为2N的圆柱形平底空食品盒放入装水的桶中,桶中水足够深,食品盒下表面始终与水面平行,如图所示。,g取10N/kg。求
(1)空食品盒在水平桌面上时,对桌面的压强;
(2)空食品盒放入水中后,浸入水中的深度;
(3)食品盒在水中漂浮时能够装载的最大质量。
【答案】(1)100Pa;(2)001m;(3)1.8kg
【解析】(1)空食品盒在水平桌面上时,对桌面的压强
(2)根据物体的浮沉条件可知,空食品盒漂浮在水中时受到的浮力
空食品盒排开水的体积
空食品盒浸入水中的深度
(3)当食品盒的上表面刚好与水面相平时,食品盒受到的浮力最大,此时食品盒排开水的体积
食品盒受到的最大浮力
食品盒能够装载的最大重力
装置物体的最大质量
答:(1)空食品盒在水平桌面上时,对桌面的压强为100Pa;
(2)空食品盒放入水中后,浸入水中的深度为0.01m;
(3)食品盒在水中漂浮时能够装载的最大质量为1.8kg。
20. (综合性强)一个不吸水的实心圆柱体Q,底面积为0.01m2,高为0.3m,密度为0.5×103kg/m3。如图甲所示,现将 Q 放在容器中,缓慢往容器中注水(水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg), 求:
(1)圆柱体Q的质量;
(2)当注入水的深度为0.1m时(此时Q未漂浮),Q受到的浮力;
(3)广西夏季雨水充沛,每逢暴雨,河水水位快速上涨,为了监测河水水位,某项目小组设计了“智能水位报警器”,如图乙所示。其由A、B两部分组成,A模拟控制器,B模拟河道。其中A 内部高度为0.7m,顶部固定着压力传感器,当压力达到某一数值时,报警器会自动报警。在某次注水测试中,当注水到某一深度时,Q开始漂浮,随着注入水的深度增加,Q 最终会与传感器接触,当Q 露出水面长度为0.1m时,报警器恰好开始报警。请通过计算,分析从开始注水到报警器报警的过程,并在丙图中作出此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线。
【答案】(1)1.5kg;(2)10N;(3)
【解析】(1)圆柱体Q的体积
V=Sh=0.01m2×0.3m=0.003m3
由可得,圆柱体Q的质量
m=ρV=0.5×103kg/m3×0.003m3=1.5kg
(2)当注入水的深度为0.1m时,Q排开水的体积
V排=Sh水=0.01m2×0.1m=0.001m3
此时圆柱体Q受到的浮力
F浮= ρ水Vg=1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N
当注入水的深度为0.1m时,圆柱体Q受到的浮力大小是10N。
(3)圆柱体Q受到的重力大小
G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
圆柱体Q刚好漂浮在水中时,排开水的体积
此时注水的深度
此时圆柱体Q底部受到的压强大小是
p1=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
圆柱体Q刚接触压力传感器时,注水的深度
h2=hA-(hQ-h1)=0.7m-(0.3m-0.15m)=0.55m
此时圆柱体Q底部受到的压强大小是
p2=p1=1500Pa
当圆柱体Q漏出水面长度为0.1m时,注水的深度
h3=hA-0.1m=0.7m-0.1m=0.6m
此时圆柱体Q浸在水中的深度
h4=hQ-0.1m=0.3m-0.1m=0.2m
此时圆柱体Q底部受到的压强大小是
p3=ρ水gh4=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线如图所示:
答:(1)圆柱体Q的质量是1.5kg;
(2)当注入水的深度为0.1m时,Q受到的浮力是10N;
(3)此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线如图所示。
21. (新考法)A为质量分布均匀的长方体物块,质量为300g,边长如图甲所示。B为内部平滑的圆柱形薄壁容器,底面积为300cm2,高为15cm,如图乙所示。A、B均静置于水平地面上。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求A的密度;
(2)图甲中A对地面的压强为p1,将A放入B后,B对地面的压强为p2,且p1:p2=5:2,求B的质量;
(3)将A放入B后,向B中缓慢加水,在A对B底部的压力恰好最小的所有情况中,分析并计算水对容器底部的最小压力。
【答案】(1);(2)0.6kg;(3)
【解析】(1)A的密度为
(2)A的重力为
图甲中A对地面的压强为
将A放入B后,B对地面的压强为p2,且p1:p2=5:2,即
解得,则B对地面的压力为
则A和B的总质量为
则B的质量为
(3)将A放入B后,向B中缓慢加水,因A的密度小于水的密度,当A刚好漂浮,即
时,A对B底部的压力恰好为0;当长方体底面积最大时,水的深度最小,此时水对容器底部的压力最小;由图可知,最大底面积为
根据阿基米德原理可知,A浸入水中的深度为
则水对容器的压强为
则水对容器底部的最小压力为
答:(1)A的密度为;
(2)B的质量为0.6kg;
(3)水对容器底部的最小压力为。
22. (新考法)如图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。接收太阳能的电池板面积为。某次试车过程中,该车在水平路面上以恒定功率P做直线运动,图像如图乙所示。已知,汽车(包括司乘人员)的总质量为,汽车行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,取。求:
(1)汽车的功率P;
(2)在0~15s内汽车牵引力做的功;
(3)若电池板吸收的太阳能转化为汽车的机械能的效率为20%,则太阳光照射到电池板单位面积上的功率为多少瓦?(假设汽车运动过程中太阳光照情况不变)
【答案】(1)960W;(2)14400J;(3)800W
【解析】(1)汽车匀速行驶时,牵引力等于阻力,牵引力
因为行驶时功率恒定,故汽车的功率
(2)在前15s内汽车牵引力做功
(3)15s内太阳能转化为汽车机械能为14400J,则其吸收的太阳能
其照射到电池板单位面积上的功率
答:(1)汽车的功率为960W;
(2)汽车牵引力做的功为14400J;
(3)阳光照射到电池板单位面积上的功率为800W。
23. (常规考法)大国重器“奋斗者”号,在一次深潜作业中,成功从万米海底取回水下取样器,堪称“海底捞针”。请回答(海水密度近似取,g取10N/kg)
(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强是多少?
②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,此深度它受到海水的压力是多少?
(2)在海水的高压下,深潜器上浮或下潜的原理与潜水艇不同,它通过电磁铁吸附大铁块及控制容器内铁砂数量实现下潜,若某次控制其总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业。
①求此时它受的浮力大小。
②“奋斗者”号需要上浮时,可通过什么方式使电磁铁抛掉吸附的铁块?
【答案】(1)①;②;(2)①;②“奋斗者”号需要上浮时,可以通过断电使电磁铁失去磁性,抛掉吸附的铁块,改变自身重力,使浮力大于重力实现上浮。
【解析】(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强为
②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,根据可知,此深度它受到海水的压力为
(2)①当深潜器总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业,说明深潜器悬浮,此时它受浮力为
②“奋斗者”号需要上浮时,可以通过断电使电磁铁失去磁性,抛掉吸附的铁块,改变自身重力,使浮力大于重力实现上浮。
答:(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强为;
②此深度载人舱受到海水的压力为;
(2)①深潜器总质量为20t时,能悬停于某一深度作业,此时它受到的浮力为;
②“奋斗者”号需要上浮时,可以通过断电使电磁铁失去磁性,抛掉吸附的铁块,改变自身重力,使浮力大于重力实现上浮。
24. (常规考法)如图所示,盛水的薄壁容器静置在水平桌面上。容器重为0.9N,底面积为,容器中水重为6N,水面距容器底的距离为0.08m。现将物体A放入水中,静止时容器中的水未溢出。已知物体A的质量为0.09kg,体积为,()。求:
(1)物体A未放入水中时,水对容器底的压强;
(2)物体A在水中静止时,容器对桌面的压强;
(3)物体A在水中静止时,受到浮力的大小。
【答案】(1)800Pa;(2)975Pa;(3)0.9N
【解析】(1)物体A未放入水中时,水对容器底的压强为
(2)物体A的重力为
物体A在水中静止时,容器对桌面的压力为
容器对桌面的压强为
(3)物体A的密度为
小于水的密度,物体A在水中静止时,处于漂浮状态,则它受到的浮力为
答:(1)物体A未放入水中时,水对容器底的压强为800Pa;
(2)物体A在水中静止时,容器对桌面的压强为975Pa;
(3)物体A在水中静止时,受到浮力的大小为0.9N。
25. (常规考法) 人类在漫长的历史长河中,创造了各种各样的工具,以无穷的智慧弥补了人类有限的力量,使工作更省力、更便捷,这些工具统称为机械。杠杆便是其中最简单的机械之一。如图所示,AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆,可以绕O点转动,在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg,边长为30cm的匀质正方体合金块M,杠杆恰好在水平位置平衡。求:
(1)合金块M的密度为多少;
(2)A端施加的竖直向下拉力的大小。
【答案】(1);(2)300N
【解析】(1)合金块M的体积为
合金块M的密度为
(2)由题意可知,杠杆AB长1.6m,OB长0.4m,因此AO长1.2m,由杠杆平衡条件可知
即
解得
答:(1)合金块M的密度为;
(2)A端施加的竖直向下拉力的大小为300N。
26. (综合性强)以“‘荆歌’铁马,奔向未来”为主题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中,工人利用长度L=3m的斜面把质量为240kg的重物匀速推到h=1m高处,如图所示,工人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求:
(1)推力做的有用功;
(2)斜面的机械效率;
(3)工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度,为了省力,换用长度为5m的斜面,此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5,共用时20s,工人推力做功的功率。
【答案】(1)2400J;(2)80%;(3)210W
【解析】(1)推力做的有用功是
W有=Gh=mgh=240kg×10N/kg×1m=2400J
(2)推力做的总功是
W总=FL=1000N×3m=3000J
斜面的机械效率为
(3)原来斜面做的额外功为
W额=W总-W有=3000J-2400J=600J
原来斜面的摩擦力为
此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5,则此时的摩擦力为
此时斜面长度为5m,则额外功为
W'额=f's=240N×5m=1200J
工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度,做的有用功是
W'有=m'gh=300kg×10N/kg×1m=3000J
此时的总功为
W'总=W'额+W'有=1200J+3000J=4200J
工人推力做功的功率是
27. (新考法)如图甲,质量为40kg的货物静止在水平地面上,与地面的接触面积是。如图乙。工人用250N的拉力F,将货物用滑轮组匀速提升到3m高的二楼,此过程中货物上升的速度是0.2m/s。求:
(1)货物静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)工人用滑轮组提升货物时做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)为提高该滑轮组的机械效率,请你提出一条合理建议。
【答案】(1);(2);(3);(4)见解析
【解析】(1)因为货物静止在水平地面上,对地面压力为
则货物对地面的压强为
(2)由图可知,有效绳子段数,绳子自由端移动的速度为
工人做功的功率为
(3)滑轮组的机械效率为
(4)为提高该滑轮组的机械效率,措施有:①增加所提升的物重②减轻动滑轮重。
28. (新考法)有一个质量为4kg,底面积为的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上,g取10N/kg。
(1)容器受到的重力是多大?
(2)容器对水平地面的压强是多大?
(3)科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正方体A和长方体B放在容器中,如图甲所示,向容器内缓慢加水,A、B始终保持竖直,水深h与加水体积V的关系如图乙所示。当水深为时,取出其中一个物体,水面下降2cm。当水深为时,水对容器底部的压强是多少帕?(不考虑取出物体的过程中带出的水,)
【答案】(1)40N;(2)800Pa;(3)①若,3000 Pa,②若,1500Pa
【解析】(1)容器的重力
(2)容器对水平地面的压力
容器对水平地面的压强
(3)由题意及图像可知,A、B浸没或漂浮时均有
注水体积由的过程中
……①
注水体积由的过程中
……②
注水体积由的过程中
……③
联立①②③解得
由此可知正方体A边长,取出其中一个物体时
①若,则A、B浸没,由可知取出的物体为A,为A的高度,,水对容器底部的压强
②若,则A、B漂浮,由可知取出的物体为B由图可知A浸入水中的深度为,B浸入水中的深度为,由于
解得
水对容器底部的压强
答:(1)容器受到的重力是40N;
(2)容器对水平地面的压强是800Pa;
(3)若,水对容器底部的压强为3000Pa,若,水对容器底部的压强为1500Pa。
29. (新考法)某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取。求
(1)克服钢板重力做的功;
(2)钢丝绳的拉力F;
(3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。
【答案】(1);(2);(3)84.7%
【解析】(1)克服钢板重力做的功为
(2)起重机的滑轮组做的总功为
由图可知,有四段绳子承重,则钢丝绳的拉力为
(3)起重机的滑轮组做的额外功为
动滑轮的重力为
滑轮组满载时的机械效率为
答:(1)克服钢板重力做的功为3.6×105J;
(2)钢丝绳的拉力为1.125×104N;
(3)滑轮组满载时的机械效率为84.7%。
30. 如图所示,某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度,他把底面积为的圆柱体物块,用细绳悬挂在弹簧测力计上,读出示数后,将物块浸入该液体中,浸入液体中的深度h=10cm,容器底面积为,g取10N/kg。求:
(1)物块所受的浮力;
(2)液体的密度;
(3)物块浸入前后,液体对容器底的压强变化量。
【答案】(1)0.8N;(2)0.8×103kg/m3(3)200Pa
【解析】(1)由第一个图可知,物块的重力G=3N,由第二个图可知,物块浸入液体中时的拉力F拉=2.2N,则物块所受的浮力
F浮=G-F拉=3N-2.2N=0.8N
(2)物块浸入液体中的体积,即排开液体的体积
V排=Sh=10cm2×10cm=100 cm3=1×10-4m3
根据F浮=ρ液gV排得,液体的密度
(3)容器的底面积
S=40cm2=4×10-3m2
物块浸入后,液面升高的高度
液体对容器底的压强变化量
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2025年符合内蒙古中考物理二轮复习实际的20个微专题必须练
【编写说明】
根据内蒙古中考物理命题最新动态,2025年内蒙古实施统一中考命题。新的政策规定:物理学科总分60分,考试时间60分钟。主要由选择题(8道小题,共24分)和非选择题(6道小题,共36分)组成,共有14道小题。预测2025年内蒙古中考真题试卷应该具有如下特点:
(1)全面考查物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任核心素养。
(2)打破以往传统命题方式,一定会出现新考法。对新情境问题、跨学科实践问题更加重视,有利于培养学生创造性思维。
(3)重视科学技术在生产生活中的实际应用。
(4)关注2025年5月份前国内各种体育赛事及大型活动中的物理问题。
(5)光热力电实验、光热力电简答、力学知识体系内(或者力电)综合计算、含有传感器类的电学(或者电力光及热)综合计算会出现6道小题。
结合以上分析,为了内蒙古初中生中考需求,特编制《2025年符合内蒙古中考物理二轮复习实际的20个微专题必须练》专辑。共下载使用,祝你一臂之力。
专题17 力学体系的综合计算问题
1. (常规考法)一艘货轮在长江某河段行驶,50s内匀速通过200m的路程,其牵引力为5×105N,求:
(1)货轮行驶的速度;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力的功率。
2. (新考法)如图,装载车和收割机以2m/s的速度同向做匀速直线运动,收割机每分钟将50kg粮食装载到车上。装载车空载时质量为,车轮与地面总接触面积为,车受到的阻力为车总重力的0.2倍。(g取10N/kg,收割开始时车为空载状态,设装载车始终在水平地面上,不计空气阻力)求
(1)装载车1分钟内走过的路程;
(2)装载车空载时对地面的压强;
(3)装载车工作多长时间功率达到30kW。
3. (新考法)如图甲所示,我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机,拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点,是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重量为720t,最大起升高度为400m。
(1)请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。
(2)若塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m,拉力做的功是多少?
(3)若塔机在(2)过程中所用时间为200s,拉力做功的功率是多少?
4. (常规考法)质量为50kg的甲同学站在水平冰面上,与冰面接触的总面积为。甲同学用40N的水平推力推坐在冰车上的乙同学,沿直线前进10m。g取10N/kg。求:
(1)甲受到重力大小;
(2)甲站立时对冰面的压强;
(3)甲推乙过程中,推力做的功。
5. (新考法)如图所示,5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1h能够雾化消毒液的体积。(g取10N/kg)
水箱容积
额定雾化量
自身重力
履带总触地面积
20L
10L/h
500N
200cm2
(1)求机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强;
(2)未装消毒液,机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min,机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍,求牵引力做的功;
(3)装满消毒液,机器人总重力增加了160N,以额定雾化量消毒一段时间后,机器人对水平地面的压强减小了2×103Pa,求此次消毒所用的时间。
6.(常规考法)质量为2kg的物体放置在水平桌面上,底面积为,体积为。求:
(1)该物体对桌面的压力。
(2)该物体对桌面的压强。
(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力。
7. (新考法)如图是某厂家开发的汽车,其质量为1500kg,车轮与地面接触的总面积为,该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km,用时10min,这一过程中汽车发动机的输出功率为。
(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)汽车牵引力所做的功是多少?
(3)行驶过程中汽车受到的阻力是多少?
8. (常规考法)“鲲龙”国产大型水陆两栖飞机AG600,最大起飞质量为53500kg,正常的巡航速度为500km/h,一次能将12000kg的水在20s内吸至4m高处。g取。求:
(1)若火场距离最近的水源100km,飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间。
(2)飞机的最大起飞重力。
(3)飞机吸水的功率。
9. (考法新)如图所示,电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆平衡车做礼物,平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了。若小东的质量为,求:
(1)小东骑行的距离;
(2)小东在水平路面上骑行时,车对地面的压强;(,车对地面的压力等于人和车受到的总重力)
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时,平衡车的功率。
平衡车参数
净重
含电池组
最高车速
轮胎接地面积
10. (新考法)2023年12月18日23时59分,临夏州积石山县发生6.2级地震,道路中断、房屋倒塌、人员伤亡,人民群众生命财产安全受到严重威胁。地震发生后,中国人民解放军第一时间赶赴灾区开展抢险救灾工作。此次抢险工作中,我国自主研发的运-20重型军用运输机负责运送物资及相关救援设备,为抢险工作赢得了时间。
(1)求运-20以720km/h的速度飞行1.5h,能飞行多少千米?
(2)若飞机及所有物资总重达150t,与地面的总接触面积约为1.5m2,则飞机静止在水平地面上时对地面的压强是多大?(g取10N/kg)
(3)若运-20在空中以720km/h的速度水平匀速直线飞行时所受阻力为,求此过程中发动机的功率。
11. (新考法)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示。若返回舱质量为,在着陆过程中,从距地面1m高处竖直向下落地,用时0.4s。()
(1)求返回舱在这段时间内
①平均速度;
②重力做的功;
(2)若返回舱静止时与水平地面的接触面积为,求它对水平地面的压强。
12.(常规考法)如图甲所示,边长为0.1m,密度为的正方体合金金属块,放置在面积为的桌面正中央。
(1)求金属块的重力;
(2)如图乙,对金属块施加竖直向下的压力F,当物体对桌面压的强为3800Pa时,求F的大小;
(3)改变图乙中压力的大小,当压力大小为时,金属块对桌面的压强为,当压力大小为时,金属块对桌面的压强为,且,,求压强的大小。
13.(常规考法)如图所示,盛有水的圆柱形容器,侧壁上固定了一块水平挡板,挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为100cm3、重力为0.6N的实心小球,此时水对容器底产生的压强为3.0×103Pa。求:
(1)容器中水的深度;
(2)挡板对小球的压力;
(3)撤去挡板,小球静止后,水对容器底压力的变化量。
14.(新考法)如图甲所示,一实心物块A静止在水平地面上,已知其底面积为体积为;然后将其用细线固定在一容器中,静止时如图乙所示,容器的底面积为,此时容器内水深为,细线所受拉力为5N,不计细线体积和质量。()求:
(1)放入容器前物块A对水平地面的压强;
(2)物块A的密度;
(3)剪断细线,当物块A静止时,容器中水对容器底部的压强变化量。
15. (新考法)现有一个不吸水材料的长方体A,底面积为,体积为,质量为0.9kg。将它放入底面积为,装有适量水的薄壁圆柱形容器中,容器足够高,A漂浮于水面(如图甲所示)。(,)
(1)求A的重力;
(2)求A的底部受到的液体压强;
(3)如图乙所示,将重10N,体积为的长方体B(不吸水)置于A上,待两物体静止时,请判断B浸入水中的情况:_________(选填“不会浸入”或“部分浸入”或“全部浸入”并说明理由________,求放入B后容器内水面上升的高度。
16. (新考法)小江同学利用图1中质量m为8kg,边长为10cm的正方体重物,自制了如图2的健身器材来锻炼身体。小江用细绳系在轻杆(杆重不计)的O点,将轻杆悬挂起来,先在杆的A端悬挂图1中的物体,然后在B端施加竖直向下的力,缓慢拉动轻杆至水平位置(图2),整个过程用时2s,将重物提高了0.6m。已知AO长1.5m,OB长0.5m,不计连接处摩擦,求:
(1)物体静置水平地面时(图1),物体对地面的压强;
(2)轻杆在水平位置静止时(图2),小江对轻杆的拉力;
(3)在重物被匀速提高0.6m的过程中,小江对杆做功的功率。
17. (情境类)“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。思考乐傲傲同学查阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7×107kg,满载时排开海水的质量是1.0×108kg(g 取10N/kg, 海水的密度为 1.0×103kg/m3) 根据已知信息求:
(1)“海葵一号”满载时受到的浮力;
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量;
(3)当一架3×104N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0.06m2,请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。
18. (新考法)如图所示,水平桌面上的平底薄壁容器(重力忽略不计)底面积为,容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂浮在水面上,木块的质量为0.6kg,体积为。g取10N/kg,求:
(1)木块的密度;
(2)木块受到的重力;
(3)木块受到的浮力;
(4)此时容器对水平桌面的压强。
19. (新考法)小丽想测一测家中空食品盒在水中漂浮时的装载质量。她将水平桌面上一个高为10cm、底面积为、重为2N的圆柱形平底空食品盒放入装水的桶中,桶中水足够深,食品盒下表面始终与水面平行,如图所示。,g取10N/kg。求
(1)空食品盒在水平桌面上时,对桌面的压强;
(2)空食品盒放入水中后,浸入水中的深度;
(3)食品盒在水中漂浮时能够装载的最大质量。
20. (综合性强)一个不吸水的实心圆柱体Q,底面积为0.01m2,高为0.3m,密度为0.5×103kg/m3。如图甲所示,现将 Q 放在容器中,缓慢往容器中注水(水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg), 求:
(1)圆柱体Q的质量;
(2)当注入水的深度为0.1m时(此时Q未漂浮),Q受到的浮力;
(3)广西夏季雨水充沛,每逢暴雨,河水水位快速上涨,为了监测河水水位,某项目小组设计了“智能水位报警器”,如图乙所示。其由A、B两部分组成,A模拟控制器,B模拟河道。其中A 内部高度为0.7m,顶部固定着压力传感器,当压力达到某一数值时,报警器会自动报警。在某次注水测试中,当注水到某一深度时,Q开始漂浮,随着注入水的深度增加,Q 最终会与传感器接触,当Q 露出水面长度为0.1m时,报警器恰好开始报警。请通过计算,分析从开始注水到报警器报警的过程,并在丙图中作出此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线。
21. (新考法)A为质量分布均匀的长方体物块,质量为300g,边长如图甲所示。B为内部平滑的圆柱形薄壁容器,底面积为300cm2,高为15cm,如图乙所示。A、B均静置于水平地面上。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求A的密度;
(2)图甲中A对地面的压强为p1,将A放入B后,B对地面的压强为p2,且p1:p2=5:2,求B的质量;
(3)将A放入B后,向B中缓慢加水,在A对B底部的压力恰好最小的所有情况中,分析并计算水对容器底部的最小压力。
22. (新考法)如图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。接收太阳能的电池板面积为。某次试车过程中,该车在水平路面上以恒定功率P做直线运动,图像如图乙所示。已知,汽车(包括司乘人员)的总质量为,汽车行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,取。求:
(1)汽车的功率P;
(2)在0~15s内汽车牵引力做的功;
(3)若电池板吸收的太阳能转化为汽车的机械能的效率为20%,则太阳光照射到电池板单位面积上的功率为多少瓦?(假设汽车运动过程中太阳光照情况不变)
23. (常规考法)大国重器“奋斗者”号,在一次深潜作业中,成功从万米海底取回水下取样器,堪称“海底捞针”。请回答(海水密度近似取,g取10N/kg)
(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强是多少?
②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,此深度它受到海水的压力是多少?
(2)在海水的高压下,深潜器上浮或下潜的原理与潜水艇不同,它通过电磁铁吸附大铁块及控制容器内铁砂数量实现下潜,若某次控制其总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业。
①求此时它受的浮力大小。
②“奋斗者”号需要上浮时,可通过什么方式使电磁铁抛掉吸附的铁块?
24. (常规考法)如图所示,盛水的薄壁容器静置在水平桌面上。容器重为0.9N,底面积为,容器中水重为6N,水面距容器底的距离为0.08m。现将物体A放入水中,静止时容器中的水未溢出。已知物体A的质量为0.09kg,体积为,()。求:
(1)物体A未放入水中时,水对容器底的压强;
(2)物体A在水中静止时,容器对桌面的压强;
(3)物体A在水中静止时,受到浮力的大小。
25. (常规考法) 人类在漫长的历史长河中,创造了各种各样的工具,以无穷的智慧弥补了人类有限的力量,使工作更省力、更便捷,这些工具统称为机械。杠杆便是其中最简单的机械之一。如图所示,AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆,可以绕O点转动,在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg,边长为30cm的匀质正方体合金块M,杠杆恰好在水平位置平衡。求:
(1)合金块M的密度为多少;
(2)A端施加的竖直向下拉力的大小。
26. (综合性强)以“‘荆歌’铁马,奔向未来”为主题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中,工人利用长度L=3m的斜面把质量为240kg的重物匀速推到h=1m高处,如图所示,工人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求:
(1)推力做的有用功;
(2)斜面的机械效率;
(3)工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度,为了省力,换用长度为5m的斜面,此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5,共用时20s,工人推力做功的功率。
27. (新考法)如图甲,质量为40kg的货物静止在水平地面上,与地面的接触面积是。如图乙。工人用250N的拉力F,将货物用滑轮组匀速提升到3m高的二楼,此过程中货物上升的速度是0.2m/s。求:
(1)货物静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)工人用滑轮组提升货物时做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)为提高该滑轮组的机械效率,请你提出一条合理建议。
28. (新考法)有一个质量为4kg,底面积为的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上,g取10N/kg。
(1)容器受到的重力是多大?
(2)容器对水平地面的压强是多大?
(3)科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正方体A和长方体B放在容器中,如图甲所示,向容器内缓慢加水,A、B始终保持竖直,水深h与加水体积V的关系如图乙所示。当水深为时,取出其中一个物体,水面下降2cm。当水深为时,水对容器底部的压强是多少帕?(不考虑取出物体的过程中带出的水,)
29. (新考法)某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取。求
(1)克服钢板重力做的功;
(2)钢丝绳的拉力F;
(3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。
30. 如图所示,某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度,他把底面积为的圆柱体物块,用细绳悬挂在弹簧测力计上,读出示数后,将物块浸入该液体中,浸入液体中的深度h=10cm,容器底面积为,g取10N/kg。求:
(1)物块所受的浮力;
(2)液体的密度;
(3)物块浸入前后,液体对容器底的压强变化量。
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