4 (四)计算题(力学综合)（PPT课件）-【思而优·中考新考卷】2025年广东中考物理

25版《中考新考卷》物理 (四)计算题(力学综合) 1.张家界风景区内的“百龙天梯”是世界上最高、载重量最大、运行速度最快的全景户外观光电梯.该电梯的运行高度约为 330 m，从地面向上运行到最高点的过程中，电梯的速度随时间变化的关系图像如图所示.游客小明的质量为60 kg，每只脚与电梯水平地板接触的面积约为 250 cm2，g取10 N/kg.求： 1 2 3 4 5 6 7 8 首页 (1)“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度； 1 2 3 4 5 6 7 8 解：由题意可知，该电梯的运行高度h＝330 m，由图可知，电梯运行的总时间t＝120 s，“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度v＝＝＝2.75 m/s 答：“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度为2.75 m/s； 首页 (2)当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强； 1 2 3 4 5 6 7 8 解：当电梯匀速运行时，双脚站立的小 明对电梯的压力大小 F＝G＝mg＝60 kg×10 N/kg＝600 N 双脚站立的小明与电梯接触的总面积 S＝2×250 cm2＝500 cm2＝0.05 m2 双脚站立的小明对电梯的压强 p＝＝＝1.2×104 Pa 答：当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强为1.2×104 Pa； 首页 (3)向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功. 1 2 3 4 5 6 7 8 解：由图可知，电梯向上匀速运行的速 度v'＝3 m/s，运行的时间t'＝100 s，电梯 向上匀速运行的高度 h'＝v't'＝3 m/s×100 s＝300 m 电梯对小明做的功 W＝Gh'＝600 N×300 m＝1.8×105 J 答：向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功为1.8×105 J. 首页 2.如图所示，装载车和收割机以2 m/s的速度同向做匀速直线运动，收割机每分钟收割50 kg的粮食，同时装载车将这些粮食装到车上.装载车空载时的质量为5×103 kg，车轮与地面接触的总面积为0.5 m2，装载车受到的阻力大小为装载车总重的.收割开始时装载车为空载状态，假设装载车始终在水平地面上运动，不计空气阻力，g取10 N/kg，求： 1 2 3 4 5 6 7 8 首页 (1)装载车1 min内经过的路程； 1 2 3 4 5 6 7 8 解：装载车1 min内经过的路程 s＝vt＝2 m/s×60 s＝120 m 答：装载车1 min内经过的路程为120 m； 首页 (2)装载车空载时对地面的压强； 1 2 3 4 5 6 7 8 解：装载车空载时对地面的压力大小 F压＝G＝mg＝5×103 kg×10 N/kg＝5×104 N 装载车空载时对地面的压强 p＝＝＝1×105 Pa 答：装载车空载时对地面的压强为1×105 Pa； 首页 (3)装载车功率达到30 kW需工作的时间. 1 2 3 4 5 6 7 8 解： 装载车功率达到30 kW时，受到的牵引力大小 F＝＝＝1.5×104 N 装载车匀速行驶，处于平衡状态，受到的阻力与牵引力大小相等，即 f＝F＝1.5×104 N 因装载车受到的阻力大小为装载车总重的，故 f＝G总＝1.5×104 N 首页 1 2 3 4 5 6 7 8 则装载车和粮食总重G总＝5f＝5×1.5×104 N＝7.5×104 N 粮食重G粮＝G总－G＝7.5×104 N－5×104 N＝2.5×104 N 粮食的质量m粮＝＝＝2.5×103 kg 由题意可知，装载车每分钟将50 kg的粮食装到车上，则装载车需工作的时间t＝＝50 min 答：装载车功率达到30 kW需工作50 min. 首页 3.如图所示，小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器.已知动滑轮的质量为5 kg，每个杠铃片的质量为10 kg，不计绳重和摩擦，g取10 N/kg.小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片的过程中，问： (1)杠铃片在0.5 s内上升0.2 m，杠铃片上升的速度是多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 解：杠铃片上升的速度 v＝＝＝0.4 m/s 答：杠铃片上升的速度是0.4 m/s； 首页 (2)当动滑轮下挂两个杠铃片时，握杆对绳子的拉力大小是多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 解：由图可知，动滑轮由两段绳子承担，即n＝2，当动滑 轮下挂两个杠铃片时，不计绳重和摩擦，握杆对绳子的拉 力大小F＝×＝×g＝× ×10 N/kg＝125 N 答：当动滑轮下挂两个杠铃片时，握杆对绳子的拉力大小 是125 N； 首页 (3)当动滑轮下挂四个杠铃片时，杠铃片上升了0.1 m，此过程中握杆对绳子的拉力做的功是多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 解：当动滑轮下挂四个杠铃片时，杠铃片上升了0.1 m，则拉力所做的功 W＝F's'＝G总s'＝G总·nh'＝G总h'＝m总gh'＝ ×10 N/kg×0.1 m＝45 J 答：当动滑轮下挂四个杠铃片时，杠铃片上升了0.1 m， 此过程中握杆对绳子的拉力做的功是45 J. 首页 4.工人在港口装载货物时，经常通过斜面将货物拉到甲板上.如图甲所示，倾角为30°的斜面被固定在水平地面上，重800 N的工人用大小为300 N的竖直向下的拉力将重500 N的货物从斜面底端拉到顶端.货物沿着斜面运动的速度随时间变化的图像如图乙所示，工人的鞋底与地面接触的总面积约为500 cm2，不计滑轮的摩擦和绳重.求： 1 2 3 4 5 6 7 8 首页 (1)拉动货物时工人对地面的压强； 1 2 3 4 5 6 7 8 解：根据题意可知，拉动货物时地面对工人的支持力大小为 F支＝G－F＝800 N－300 N＝500 N 地面对工人的支持力和工人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，则工人对地面的压力大小为F压＝F支＝500 N 工人对地面的压强为p＝＝＝1×104 Pa 答：拉动货物时工人对地面的压强为1×104 Pa； 首页 (2)货物在0～10 s内运动的平均速度； 1 2 3 4 5 6 7 8 解：由图乙可知，货物在0～5 s内通过的路程为 s1＝v1t1＝1.4 m/s×5 s＝7 m 货物在5～10 s内通过的路程为 s2＝v2t2＝1.0 m/s×5 s＝5 m 货物在0～10 s内运动的路程为 s＝s1＋s2＝7 m＋5 m＝12 m 则货物在0～10 s内运动的平均速度为 v＝＝＝1.2 m/s 答：货物在0～10 s内运动的平均速度为1.2 m/s； 首页 (3)货物运动时受到的摩擦力大小. 1 2 3 4 5 6 7 8 解：根据题意可知，工人做的有用功为 W有＝G物h＝G物s·sin 30°＝500 N×12 m×＝3 000 J 工人做的总功为W总＝Fs＝300 N×12 m＝3 600 J 货物运动时受到的摩擦力大小为 f＝＝＝＝50 N 答：货物运动时受到的摩擦力大小为50 N. 首页 5.小聪在家中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，OA∶OB＝4∶1，在轻杆的A端悬挂重100 N的沙袋，在B端施加竖直向下的作用力，使轻杆AB在水平位置平衡.小聪重500 N，双脚与地面接触的总面积为250 cm2.求： 1 2 3 4 5 6 7 8 首页 (1)小聪双脚站立时对地面的压强； 1 2 3 4 5 6 7 8 解：小聪双脚站立时对地面的压力大小为F压＝G小聪＝500 N 根据p＝可得，小聪双脚站立时对地面的压强为 p＝＝＝2×104 Pa 答：小聪双脚站立时对地面的压强为2×104 Pa； 首页 (2)轻杆AB在水平位置平衡时，小聪对轻杆的拉力大小； 1 2 3 4 5 6 7 8 解：根据杠杆平衡的条件可得F×OB＝FA×OA 所以小聪对轻杆的拉力大小为 F＝×FA＝×100 N＝400 N 答：轻杆AB在水平位置平衡时，小聪对 轻杆的拉力大小为400 N； 首页 (3)在B端施加竖直向下的作用力，使沙袋匀速提升0.6 m时小聪做的功. 1 2 3 4 5 6 7 8 解：将沙袋匀速提升h1＝0.6 m，小聪在 B端拉轻杆下降的距离为h2，则根据三角 形相似可知＝，即＝ 解得h2＝0.15 m 由W＝Fs可得，小聪做的功为 W＝Fh2＝400 N×0.15 m＝60 J 答：在B端施加竖直向下的作用力，使沙袋匀速提升0.6 m时小聪做的功为60 J. 首页 6.如图甲所示，水平放置的长方体容器中水深16 cm，用细线将沉在容器底部的圆柱体物块竖直向上匀速提升.在物块刚刚离开容器底部到被拉出水面的过程中，物块受到的拉力F与物块下表面到容器底部的距离h的关系如图乙所示.忽略细线的质量、体积及物块带走的水，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg.求： 1 2 3 4 5 6 7 8 首页 (1)物块浸没在水中时受到的浮力大小； 1 2 3 4 5 6 7 8 解：由图乙可知，当h＞15 cm时，物块被拉出水面，物块受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力，处于二力平衡状态，则物块受到的重力大小G＝13 N 当h＜9 cm时，物块完全浸没在水中，此时物块受到的拉力大小F＝8 N，物块受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力及浮力，处于三力平衡状态，即G＝F＋F浮 因此物块浸没在水中时受到的浮力大小 F浮＝G－F＝13 N－8 N＝5 N 答：物块浸没在水中时受到的浮力大小为5 N； 首页 (2)物块取出后，水对容器底部的压强； 1 2 3 4 5 6 7 8 解：由图乙可知，当h＝15 cm时，物块下表面刚 好离开水面，则物块取出后，容器中水的深度 h水＝15 cm＝0.15 m 水对容器底部的压强 p＝ρ水gh水＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m＝1 500 Pa 答：物块取出后，水对容器底部的压强为1 500 Pa； 首页 (3)容器中水的质量. 1 2 3 4 5 6 7 8 解：根据F浮＝ρ液V排g可得，物块浸没时排开水 的体积V排＝＝＝5×10－4 m3 物块取出后，水面下降的高度Δh＝0.16 m－0.15 m＝0.01 m 容器的底部面积S＝＝＝0.05 m2 容器中水的体积V水＝Sh水＝0.05 m2×0.15 m＝7.5×10－3 m3 根据ρ＝可得，容器中水的质量 m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×7.5×10－3 m3＝7.5 kg 答：容器中水的质量为7.5 kg. 首页 7.如图所示是一艘潜水艇，其空艇质量为5.5×103 t.当水舱内不注入海水时，潜水艇漂浮在海面上；当水舱内水位达到舱位时，潜水艇正好悬浮；当水舱内注满海水时，潜水艇沉到海底，此时海底对潜水艇的支持力大小为1.1×107 N.已知海水的密度为1.1×103 kg/m3，g取10 N/kg，问： 1 2 3 4 5 6 7 8 首页 (1)潜水艇的水舱内最多可注入多少体积的海水？ 1 2 3 4 5 6 7 8 解：当水舱内不注入海水时，潜水艇漂浮，此时 潜水艇受到的浮力和重力大小相等，所以 F浮＝G＝mg＝5.5×103×103 kg×10 N/kg＝5.5×107 N 潜水艇的水舱内最多可注入的海水重为G海水，则潜水艇悬浮时，有F浮'＝G＋G海水 潜水艇沉底时，有F浮'＝G＋G海水－F支 首页 1 2 3 4 5 6 7 8 潜水艇悬浮和沉底时受到的浮力大小相同，即 G＋G海水＝G＋G海水－F支 所以G海水＝2F支＝2×1.1×107 N＝2.2×107 N 潜水艇的水舱内最多可注入的海水的质量为 m海水＝＝＝2.2×106 kg 潜水艇的水舱内最多可注入的海水的体积为 V海水＝＝＝2 000 m3 答：潜水艇的水舱内最多可注入2 000 m3的海水； 首页 (2)潜水艇的总体积是多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 解：根据题意可知，潜水艇悬浮时，有 F浮'＝G＋G海水＝5.5×107 N＋×2.2×107 N＝6.6×107 N 由F浮＝ρ液V排g可得，潜水艇的总体积为 V总＝＝＝6 000 m3 答：潜水艇的总体积是6 000 m3； 首页 (3)空舱漂浮时，潜水艇露出海面的体积是多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 解：根据题意可知，空舱漂浮时，潜水艇排开海水的体积为V排＝＝＝5 000 m3 潜水艇露出海面的体积为 V露＝V总－V排＝6 000 m3－5 000 m3＝1 000 m3 答：空舱漂浮时，潜水艇露出海面的体积是1 000 m3. 首页 8.如图所示的洒水车，装满水时的总质量为12 t，轮胎与地面接触的总面积为0.6 m2.当洒水车装满水以36 km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，洒水车所受牵引力做功的功率为24 kW，洒水车发动机的效率为40％.问：(ρ水＝1.0×103 kg/m3，q燃油＝4×107 J/kg，g取10 N/kg) 1 2 3 4 5 6 7 8 首页 (1)洒水车装满水静止在水平地面上时，对水平地面的压强是多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 解：洒水车装满水静止在水平地面上时，对水平地面的压力大小为 F压＝G总＝m总g＝12×103 kg×10 N/kg＝1.2×105 N 对水平地面的压强为p＝＝＝2×105 Pa 答：洒水车装满水静止在水平地面上时，对水平地面的压强是2×105 Pa； 首页 (2)若洒水车储水箱内水深0.8 m，水对水箱底产生的压强是多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 解：洒水车储水箱内水深0.8 m，水对水箱产生的压强为 p水＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.8 m＝8×103 Pa 答：若洒水车储水箱内水深0.8 m，水对水箱底产生的压强是8×103 Pa； 首页 (3)洒水车装满水以36 km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力大小是多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 解：洒水车装满水匀速行驶时的速度为v＝36 km/h＝10 m/s 根据P＝＝＝Fv可知，洒水车装满水在平直公路上匀速行驶时受到的牵引力大小为F牵＝＝＝2.4×103 N 洒水车装满水在平直公路上匀速行驶时受到的阻力大小为 f＝F牵＝2.4×103 N 答：洒水车受到的阻力大小是2.4×103 N； 首页 (4)洒水车装满水以36 km/h的速度在平直公路上匀速行驶5 km，消耗燃油的质量是多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 解：洒水车装满水匀速行驶的时间为t＝＝＝500 s 洒水车发动机做的有用功为W＝Pt＝24×103 W×500 s＝1.2×107 J 洒水车消耗的燃油完全燃烧释放的能量为Q放＝＝＝3×107 J 根据q＝可得，消耗燃油的质量为m燃油＝＝＝0.75 kg 答：消耗燃油的质量是0.75 kg. 首页 本PPT课件由思而优研发制作，仅限思而优配套教学使用。 未经授权，任何人不得以商业目的进行拷贝、转发、转售， 一经发现，我司将追究侵权者的法律责任。 温馨提示 $$