专项3 计算题(力学)（课件PPT）-【智乐星中考·学考传奇】2025年山东省济南市中考物理加练本

1 专项3　计算题(力学) 2 1.目前世界上最“轻”的材料是由我国科学家造出的“全碳气凝胶”。如图所示，即使把它压在狗尾草上也不会压弯狗尾草的毛尖，这得益于它密度小的特性，已知“全碳气凝胶”的密度约为0.16 kg/m3。求：一块100 cm3的“全碳气凝胶”的质量是多少? 1 3 5 7 题序 2 4 6 3 解：“全碳气凝胶”的密度： ρ=0.16 kg/m3=1.6×10-4 g/cm3， 由ρ=得，一块100 cm3的“全碳气凝胶”的质量： m=ρV=1.6×10-4 g/cm3×100 cm3=1.6×10-2 g。 1 3 5 7 题序 2 4 6 4 2.5G时代的到来，将“信息随心至，万物触手及”的理想变为现实。如图是利用5G无人配送车为养老院配送物资的情景，若该四轮配送车的总质量是360 kg，每个轮胎与路面的接触面积是60 cm2，g取10 N/kg。求： (1)无人配送车对水平地面的压力。 (2)无人配送车对水平地面的压强。 1 3 5 7 题序 2 4 6 5 解：(1)无人配送车所受的重力： G=mg=360 kg×10 N/kg =3 600 N， 因为在水平地面上，所以无人配送车对水平地面的压力 F=G=3 600 N。 (2)无人配送车与路面的总接触面积： S=60 cm2×4=240 cm2=0.024 m2， 无人配送车对水平地面的压强： p===1.5×105 Pa。 1 3 5 7 题序 2 4 6 6 3.如图为我国“天问一号”火星车。探测发射前，在水平地面上进行了测试，火星车匀速直线行驶180 m用时约1 h，已知火星车的质量为120 kg，受到的牵引力为300 N，网状轮子与水平地面接触的总面积为0.04 m2。取g=10 N/kg。求： (1)火星车对水平地面的压强为多少帕? (2)火星车在测试过程中牵引力做了多少焦的功? 1 3 5 7 题序 2 4 6 7 解：(1)火星车受到的重力： G=mg=120 kg×10 N/kg=1 200 N， 火星车在水平地面上行驶，所以F=G=1 200 N， 火星车对水平地面的压强：p===3×104 Pa。 (2)火星车在测试过程中牵引力做的功： W=F牵s=300 N×180 m=54 000 J。 1 3 5 7 题序 2 4 6 8 4.如图是055型驱逐舰，该导弹驱逐舰排水量为12 300 t，满载时船底最深处距离水面 10 m，该舰满载匀速直线航行时，最大航速为54 km/h，此时受到海水的阻力是船重的0.1倍。(取g=10 N/kg，ρ海水=1.03×103 kg/m3)求： (1)满载时船底最深处受到海水的压强是多少? (2)055型驱逐舰满载时受到的浮力是多少? (3)055型驱逐舰以最大航速匀速直线航行10 min，牵引力做功是多少? 1 3 5 7 题序 2 4 6 9 解：(1)满载时船底最深处受到海水的压强： p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×10 m=1.03×105 Pa。 (2)055型驱逐舰满载时排开的水所受的重力： G排=m排g=12 300×103 kg×10 N/kg=1.23×108 N， 根据阿基米德原理知，055型驱逐舰满载时受到的浮力F浮=G排=1.23×108 N。 1 3 5 7 题序 2 4 6 10 (3)驱逐舰在水面漂浮，浮力等于重力，则驱逐舰所受的重力G=F浮=1.23×108 N， 055型驱逐舰以最大航速匀速直线航行时受到的阻力： f=0.1G=0.1×1.23×108 N=1.23×107 N， 因为驱逐舰匀速直线航行，牵引力F=f=1.23×107 N， 055型驱逐舰以最大速度航行10 min通过的路程： s=vt=54 km/h× h=9 km=9 000 m， 牵引力做的功： W=Fs=1.23×107 N×9 000 m=1.107×1011 J。 1 3 5 7 题序 2 4 6 11 5.为了提高快递配送效率，可使用如图所示的物流机器人完成最后三千米的快速智能配送。若空载时该物流机器人的质量为600 kg，轮胎与地面的总接触面积为0.2 m2，该物流机器人完成所有配送任务后，返程时在某平直道路上匀速行驶了400 m，用时100 s，物流机器人匀速行驶时所受阻力是其重力的0.02倍，g取10 N/kg。求： (1)空载时物流机器人所受的重力； (2)物流机器人匀速行驶的速度； (3)物流机器人匀速行驶时牵引力的功率。 1 3 5 7 题序 2 4 6 12 解：(1)空载时物流机器人所受的重力： G=mg=600 kg×10 N/kg=6 000 N。 (2)物流机器人匀速行驶的速度：v===4 m/s。 (3)由题意知：F阻=0.02G=0.02×6 000 N=120 N， 物流机器人匀速直线行驶，F牵=F阻=120 N， 物流机器人匀速行驶时牵引力做的功： W=F牵s=120 N×400 m=4.8×104 J， 物流机器人匀速行驶时牵引力的功率：P===480 W。 1 3 5 7 题序 2 4 6 13 6.塔吊是一种常见的起重设备，如图是塔吊的示意图。电动起重机在2 min内将质量为 3 t 的物体匀速向上提升30 m，又用1 min使物体在水平方向平移15 m。(g=10 N/kg)求： (1)吊物体的钢丝绳3 min内对物体所做的功； (2)吊物体的钢丝绳2 min内对物体所做功的功率； (3)若电动机提升物体时的效率为90%，平移物体时的功率为2 kW，电动机3 min内消耗的电能。 1 3 5 7 题序 2 4 6 14 解：(1)由做功的两个必要因素可知，物体在水平方向平移15 m，只有距离，没有水平方向上的力，故水平移动不做功。 物体所受的重力：G=mg=3 000 kg×10 N/kg=3×104 N， 因为匀速提升重物，电动起重机对物体的拉力F=G=3×104 N， 吊物体的钢丝绳3 min内对物体所做的功： W=Fs=3×104 N×30 m=9×105 J。 (2)吊物体的钢丝绳2 min内对物体所做功的功率： P===7 500 W。 1 3 5 7 题序 2 4 6 15 (3)由η=×100%得，电动机提升物体时消耗的电能： W电===1×106 J， 平移物体时消耗的电能： W电'=P't'=2 000 W×60 s=1.2×105 J， 电动机3 min内消耗的电能： W总=W电+W电'=1×106 J+1.2×105 J=1.12×106 J。 1 3 5 7 题序 2 4 6 16 7.如图为一台压路机，压路机静止在水平地面时，对地面的压强为4×105 Pa，车轮与水平地面总接触面积为0.5 m2。某次压路作业中，压路机所受阻力是重力的0.3倍，并在500 s内匀速前进了1 000 m，消耗柴油3.75 kg。(g取 10 N/kg)求： (1)压路机的质量是多少吨? (2)压路机前进过程中的功率是多少? (3)发动机的工作效率为多少?(q柴油取4×107 J/kg) 1 3 5 7 题序 2 4 6 17 解：(1)由p=得，压路机对地面的压力： F压=pS=4×105 Pa×0.5 m2=2×105 N， 因压路机静止在水平地面上，所以压路机所受重力 G=F压=2×105 N， 由G=mg得，压路机的质量：m===2×104 kg=20 t。 (2)因压路机在水平地面上匀速行驶，所以压路机受到的牵引力：F牵=f=0.3G=0.3×2×105 N=6×104 N， 牵引力做的功：W=F牵s=6×104 N×1 000 m=6×107 J， 1 3 5 7 题序 2 4 6 18 压路机前进过程中的功率： P===1.2×105 W=120 kW。 (3)3.75 kg柴油完全燃烧放出的热量： Q=m柴油q柴油=3.75 kg×4×107 J/kg=1.5×108 J， 发动机的工作效率：η=×100%=×100%=40%。 1 3 5 7 题序 2 4 6 19 $$