内容正文:
重难题型强化训练·辽宁物理
题
型
五
简
单
综
合
应
用
题
题型五 简单综合应用题
类型 1 速度 功 功率 压强有关的计算
角度 1 不涉及浮力
1. “福兮”人形机器人在 2025 央视春节联欢会
上大显身手,欢快地扭起了秧歌. 已知该机器
人质量为 50
kg,每只脚与地面的接触面积为
0. 02
m2
. 在扭秧歌过程中,机器人沿水平地
面向前移动了 10
m,它受到的水平推力为
200
N. (g 取 10
N / kg)求:
(1)
机器人受到的重力大小;
(2)
机器人站立时对水平地面的压强;
(3)
水平推力对机器人做的功.
2. 如图是一辆铝合金成人山地自行车,整车质
量为 15
kg,小李周末骑自行车以 18
km/ h 的
速度匀速经过一段平直路面. 若小李重 550
N,
每个车轮与水平地面的接触面积为 0. 5 ×
10-3
m2,骑行过程中自行车所受阻力为车与
人总重的 2%,g 取 10
N / kg. 求:
第 2 题图
(1) 小李骑行过程中车
与人总重;
(2) 小李在骑行过程中
自行 车 对 水 平 地 面 的
压强;
(3)小李在骑行过程中骑车的功率.
3. 如图所示,为解决停车难的问题,在某商业区
修建了立体车库,停车时,驾驶员只需将汽车
停到地面的载车板上,工作人员通过控制升
降机将汽车提升到相应的车位. 某次停车升
降机用 20
s 将质量是 1. 2
t 的汽车提升了
8
m. 车轮与载车板的总接触面积为 8×10-3
m2.
g 取 10
N/ kg. 求:
第 3 题图
(1) 本次提升汽车的平
均速度;
(2 ) 汽 车 对 载 车 板 的
压强;
(3)升降机克服汽车重力做功的功率.
解:(1)本次提升汽车的平均速度
v= s
t
=8
m
20
s
= 0. 4
m/ s;
(2)汽车的重力
G=mg=1. 2×1
000
kg×10
N / kg=1. 2×104
N,
汽车对载车板的压强
p= F
S
= G
S
=1. 2×10
4
N
8×10-3
m2
=1. 5×106
Pa;
(3)升降机克服汽车重力所做的功 W =Gh = 1. 2×
104
N×8
m=9. 6×104
J,则升降机克服汽车重力做
功的功率
P=W
t
=9. 6×10
4
J
20
s
= 4. 8×103
W.
81
重难题型强化训练·辽宁物理
题
型
五
简
单
综
合
应
用
题
4. 学校图书馆新进了一批课外阅读书籍,同学们
帮忙搬运. 小强搬着 10
kg 的书从一楼走到三楼
的图书室所用时间为 20
s. 已知小强受到的重
力为 500
N, 双脚与地面的总接触面积为
400
cm2,每层楼高为 3
m. (g 取 10
N/ kg)求:
(1)小强搬着书双脚站立时对水平地面的压强;
(2)小强搬书时对书做功的功率;
(3)小强搬书时做功的效率. (计算结果保留
到 1%)
角度 2 涉及浮力
5. 2024 年 1 月,中宣部授予海军南昌舰党委
“时代楷模” 称号. 如图所示,南昌舰长约
180
m,宽约 22
m,满载排水量 13
000 吨,吃
水深度达 6. 6
m,该战舰以 54
km / h 的航速航
行时输出功率约为 1. 05×108
W. (g 取 10
N/ kg,
ρ海水 = 1. 03×103
kg / m3)求:
(1)南昌舰满载时受到的浮力;
(2)南昌舰满载时舰底受到海水的压强;
(3) 南昌舰以 54
km / h 的航速直线航行
5
min,克服阻力所做的功.
第 5 题图
6. 质量为 50
kg 的小华练习游泳时,为了安全
起见,老师给他一块泡沫浮板,借助浮板所受
的浮力来辅助游泳. 已知浮板的质量是0. 45
kg、
体积为 4. 5×10-3
m3(g 取 10
N / kg,水的密度
为 1. 0×103
kg / m3). 试求:
(1)小华双脚站在水平地面时,与地面的总
接触面积为 5 × 10-2
m2, 他对水平地面的
压强;
(2)浮板浸没在水中时受到的浮力;
(3)练习结束后,小华帮老师把游泳辅助器
材整理放在箱子内,沿水平方向匀速推动箱
子,以 0. 5
m / s 的速度运动了 15
m,箱子受到
的摩擦力为 50
N. 在这个过程中,推力所做
的功和功率.
解:(1)小华的重力
G=mg= 50
kg×10
N / kg = 500
N;小华双脚站在水
平地面时对水平地面的压强
p= F
S
= G
S
= 500
N
5×10-2
m2
=1×104
Pa;
(2)根据阿基米德原理 F浮 =G排 =ρ液 V排 g 可知,浮
板浸没在水中时受到的浮力
F浮 =ρ水 V排 g=1. 0×103
kg / m3×4. 5×10-3
m3×10
N/ kg
=45
N;
(3)水平方向匀速推动箱子,箱子处于平衡状态,根
据二力平衡条件可知,箱子所受推力等于摩擦力,
即 F推 = f = 50
N;推力所做的功 W =F推 s = 50
N×
15
m=750
J;推力做功的功率
P=W
t
=
F推 s
t
=F推 v=50
N×0. 5
m/ s=25
W.
91
重难题型强化训练·辽宁物理
题
型
五
简
单
综
合
应
用
题
7. 质量为 0. 8
kg,边长为 10
cm 的均匀正方体
木块漂浮在水面上,水深 28
cm,如图所示.
(ρ水 = 1. 0×103
kg / m3,g 取 10
N / kg)求:
第 7 题图
(1)水对容器底的压强;
(2)木块受到的浮力大小;
(3)若打开容器底部的阀
门放水,从开始放水到水
全部放光过程中,木块的重力所做的功.
解:( 1) 水对容器底的压强 p = ρ水 gh = 1. 0 ×
103
kg / m3×10
N / kg×0. 28
m=2. 8×103
Pa;
(2)木块漂浮在水面上,受到的浮力
F浮 =G木 =m木 g=0. 8
kg×10
N / kg=8
N;
W木 =G木 h2 =8
N×0. 2
m=1. 6
J.
8. 《西游记》 中对孙悟空到龙宫借宝一段有这
样的描述:“悟空撩衣上前,摸了一把,乃是一
根铁柱子,两头是两个金箍,紧挨金箍有镌成
的一行字. ‘如意金箍棒一万三千五百斤’,
约丈二长短,碗口粗细”. 以国际单位制,金箍
棒质量为 6
750
kg,体积约 0. 2
m3 . 求:
(1)在海底,棒受到的重力和浮力;(g 取 10
N / kg,
ρ海水 = 1. 0×103
kg / m3)
(2)孙悟空在海水下 1
000
m 处所受海水的
压强;
(3)在海水中将上述棒竖直向上提 1
000
m
(始终浸没在海水中),孙悟空要做多少功.
解:(1)棒受到的重力
G=mg=6
750
kg×10
N / kg=67
500
N,
棒受到的浮力 F浮 = ρ海水 gV排 = 1. 0 × 103
kg / m3 ×
10
N / kg×0. 2
m3 =2×103
N;
(2)孙悟空在海水下 1
000
m 处所受海水的压强
p=ρ海水 gh = 1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×1
000
m=
1×107
Pa;
(3)孙悟空施加的拉力
F=G-F浮 =67
500
N-2×103
N=65
500
N;
孙悟空要做的功
W=Fs=65
500
N×1
000
m=6. 55×107
J.
9. “中山大学极地” 号科考船在渤海冰区执行
观测任务,船的质量为 4
000
t. 在 2 月 1 日上
午 10 点的观测作业中,科考船利用船上的起
重机将一套 CTD 设备(温度盐度探测仪)从
甲板搬运到船舷进行海水参数测量,该 CTD
设备质量为 200
kg. 与此同时,无人机观测小
组使用大疆 Mavic3T 无人机,以船舶为中心
进行渤海海冰正射影像测绘. 完成任务后,
CTD 设备被搬运回甲板,搬运过程中起重机将
其匀速提升了 4
m. 已知海水密度为 1. 02×103
kg / m3,g 取 10
N / kg. 求;
(1)科考船漂浮在海面上时受到的浮力;
(2)CTD 设备受到的重力;
(3) 若 CTD 设备底部与甲板接触面积为
0. 2
m2,放在甲板上时对甲板的压强;
(4)完成任务后,起重机搬运 CTD 设备所做
的功.
解:(1)科考船漂浮在海面上时受到的浮力
F浮 = G船 = m船 g = 4
000 × 103
kg × 10
N / kg = 4 ×
107
N;
(2)CTD 设备受到的重力
GCTD =mCTDg=200
kg×10
N / kg=2
000
N;
(3)CTD 设备对甲板的压力 F压 =GCTD =2
000
N,
根据压强公式 p= F
S
,可得 p=2
000
N
0. 2
m2
=1×104
Pa;
(4)起重机搬运 CTD 设备,力的大小等于 CTD 设
备重力 F=GCTD = 2
000
N,移动距离 s = 4
m,根据
功的公式 W=Fs,可得 W=2
000
N×4
m=8
000
J.
02
参考答案及重难题解析·辽宁物理
重
难
题
型
强
化
训
练
10. (1)如答图所示 (2)短路 (3)10
(4)B 【拓展】
U1
U2 -U1
RP
11. (1)A (2)0. 26 9. 6 (3)A 变大 【拓展】①
U额
R0
③
U额
I
12. (1)如答图所示 (2)加一节新的干电池 (3)0. 3 0. 75
(4)测量的物理量没有单位 (5)实际功率
【拓展】①0. 25 ③2. 5
V×( I-0. 25
A)
题型五 简单综合应用题
类型 1 速度
功
功率
压强有关的计算
1. 解:(1)机器人受到的重力
G=mg= 50
kg×10
N / kg = 500
N;
(2)机器人站立时对地面的压力 F=G= 500
N,机器人与地面
的接触面积 S= 2×0. 02
m2 = 0. 04
m2
. 根据压强公式 p =
F
S
,
可得机器人站立时对水平地面的压强
p=
F
S
= 500
N
0. 04
m2
= 12
500
Pa;
(3)水平推力对机器人做的功
W=F推 s= 200
N×10
m = 2
000
J.
2. 解:(1)车的重力 G车 =m车 g= 15
kg×10
N / kg = 150
N,
小李骑行过程中车与人总重
G=G车 +G人 = 150
N+550
N = 700
N;
(2)小李在骑行过程中自行车对水平地面的压力 F压 = G =
700
N,对地面的压强
p=
F压
S
= 700
N
2×0. 5×10-3
m2
= 7×105
Pa;
(3)自行车的速度 v= 18
km / h =
18
3. 6
m / s = 5
m / s,骑行过程中
自行车所受阻力 f= 2%×700
N = 14
N,
自行车匀速运动,动力和阻力是一对平衡力,动力
F= f= 14
N,小李在骑行过程中骑车的功率
P=
W
t
= Fs
t
=Fv= 14
N×5
m / s = 70
W.
3. 解:(1)本次提升汽车的平均速度 v=
s
t
= 8
m
20
s
= 0. 4
m / s;
(2)汽车的重力 G=mg= 1. 2×1
000
kg×10
N / kg = 1. 2×104
N,
汽车对载车板的压强 p=
F
S
= G
S
= 1. 2
×104
N
8×10-3
m2
= 1. 5×106
Pa;
(3)升降机克服汽车重力所做的功 W=Gh= 1. 2×104
N×8
m =
9. 6×104
J,则升降机克服汽车重力做功的功率
P=
W
t
= 9. 6
×104
J
20
s
= 4. 8×103
W.
4. 解:(1)书的重力 G书 =m书 g= 10
kg×10
N / kg = 100
N,小强搬
着书双脚站立时对水平地面的压力 F压 = G总 = G书 + G人 =
100
N+500
N = 600
N,小强搬着书双脚站立时对水平地面的
压强 p=
F压
S
= 600
N
400×10-4
m2
= 1. 5×104
Pa;
(2)小强搬书时对书做的功 W有 =G书 h= 100
N×2×3
m = 600
J,
小强搬书时对书做功的功率 P=
W有
t
= 600
J
20
s
= 30
W;
(3)小强搬书时做的总功 W总 =G总 h= 600
N×2×3
m = 3
600
J,
小强搬书时做功的效率 η =
W有
W总
× 100% =
600
J
3
600
J
× 100% ≈
17%.
5. 解:(1)根据阿基米德原理,南昌舰满载时受到的浮力
F浮 =G排 =m排 g= 13
000×103
kg×10
N / kg = 1. 3×108
N;
(2)舰底受到海水的压强
p=ρ海水 gh=1. 03×103
kg / m3 ×10
N/ kg×6. 6
m=6. 798×104
Pa;
(3)由 P=
W
t
得,克服阻力所做的功
W=Pt= 1. 05×108
W×5×60
s = 3. 15×1010
J.
6. 解:(1)小华的重力 G=mg= 50
kg×10
N / kg = 500
N;小华双脚
站在水平地面时对水平地面的压强
p=
F
S
= G
S
= 500
N
5×10-2
m2
= 1×104
Pa;
(2)根据阿基米德原理 F浮 =G排 = ρ液 V排 g 可知,浮板浸没在
水中时受到的浮力
F浮 = ρ水 V排 g= 1. 0×103
kg / m3 ×4. 5×10-3
m3 ×10
N / kg = 45
N;
(3)水平方向匀速推动箱子,箱子处于平衡状态,根据二力平
衡条件可知,箱子所受推力等于摩擦力,即 F推 = f = 50
N;推
力所做的功 W=F推 s= 50
N×15
m = 750
J;推力做功的功率
P=
W
t
=
F推 s
t
=F推 v= 50
N×0. 5
m / s = 25
W.
7. 解:( 1) 水对容器底的压强 p = ρ水 gh = 1. 0 × 103
kg / m3 ×
10
N / kg×0. 28
m = 2. 8×103
Pa;
(2)木块漂浮在水面上,受到的浮力
F浮 =G木 =m木 g= 0. 8
kg×10
N / kg = 8
N;
(3)由阿基米德原理可知,木块漂浮在水面上,排开水的体积
V排 =
F浮
ρ水 g
= 8
N
1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg
= 8×10-4
m3 ;
此时木块浸入水中的深度 h1 =
V排
S
=
V排
L2
= 8
×10-4
m3
(0. 1
m)2
=0. 08
m;从
开始放水到水全部放光过程中,木块经过的距离
h2 = 0. 28
m-0. 08
m = 0. 2
m;木块的重力所做的功
W木 =G木 h2 = 8
N×0. 2
m = 1. 6
J.
8. 解:(1)棒受到的重力
G=mg= 6
750
kg×10
N / kg = 67
500
N,
棒受到的浮力 F浮 = ρ海水 gV排 = 1. 0 × 103
kg / m3 × 10
N / kg ×
0. 2
m3 = 2×103
N;
(2)孙悟空在海水下 1
000
m 处所受海水的压强
p= ρ海水 gh= 1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×1
000
m = 1×107
Pa;
02
参考答案及重难题解析·辽宁物理
重
难
题
型
强
化
训
练
(3)孙悟空施加的拉力
F=G-F浮 = 67
500
N-2×103
N = 65
500
N;
孙悟空要做的功 W=Fs= 65
500
N×1
000
m = 6. 55×107
J.
9. 解:(1)科考船漂浮在海面上时受到的浮力
F浮 =G船 =m船 g= 4
000×103
kg×10
N / kg = 4×107
N;
(2)CTD 设备受到的重力
GCTD =mCTDg= 200
kg×10
N / kg = 2
000
N;
(3)CTD 设备对甲板的压力 F压 =GCTD = 2
000
N,根据压强公
式 p=
F
S
,可得 p=
2
000
N
0. 2
m2
= 1×104
Pa;
(4)起重机搬运 CTD 设备,力的大小等于 CTD 设备重力 F =
GCTD = 2
000
N,移动距离 s= 4
m,根据功的公式 W=Fs,可得
W= 2
000
N×4
m = 8
000
J.
类型 2 浮力、压强型
1. 解:(1)根据 G=mg= ρVg 知,木块的重力
G=mg=ρ木 V木 g=0. 6×103
kg / m3 ×1. 2×10-3
m3 ×10
N/ kg=7. 2
N;
(2)水对容器底的压强
p= ρ水 gh= 1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×0. 15
m = 1. 5×103
Pa
(3)若用力把木块刚好全部压入水中不动,木块排开水的体
积等于木块的体积,根据阿基米德原理知,此时木块所受的
浮力
F浮 =G排 = ρ水 gV排 = ρ水 gV木 = 1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg× 1. 2×
10-3
m3 = 12
N;根据力的平衡条件知,木块受到手的压力
F压 =F浮 -G= 12
N-7. 2
N = 4. 8
N.
2. 解:(1)满载时,船体某处离水面 3
m,该处受到海水的压强
p= ρ海水 gh= 1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×3
m = 3×104
Pa;
(2)根据阿基米德原理可知,二千料海船满载时受到的浮力
F浮 =G满载排 =m满载排 g= 1
200×103
kg×10
N / kg = 1. 2×107
N;
(3)由 ρ=
m
V
可知,二千料海船满载时排开海水的体积
V满载排 =
m满载排
ρ海水
= 1
200×103
kg
1. 0×103
kg / m3
= 1
200
m3 .
3. 解:(1)手环的质量 m环 = 160
g = 0. 16
kg,手环所受的重力
G环 =m环 g= 0. 16
kg×10
N / kg = 1. 6
N;
(2)充气后,手环浸没在水中时,排开水的体积 V排 = V = 1. 8×
10-2
m3 ,则手环受到的浮力 F浮 = ρ水 gV排 = 1. 0× 103
kg / m3 ×
10
N / kg×1. 8×10-2
m3 = 180
N;
(3)防溺水自救手环下表面从水面下 0. 6
m 深处上浮至水面
下 0. 1
m 深处的过程中,手环深度的变化量 Δh = 0. 6
m -
0. 1
m = 0. 5
m,它的下表面受到的液体压强变化量 Δp =
ρ水 gΔh= 1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×0. 5
m = 5
000
Pa.
4. 解:(1)该车满载时的质量 m = 2
t = 2×103
kg,该车满载行驶
时,所受总重力 G=mg= 2×103
kg×10
N / kg = 2×104
N;
(2)该车满载行驶时,对水平地面的压力 F =G = 2×104
N,对
水平地面的压强 p=
F
S
= 2
×104
N
0. 4
m2
= 5×104
Pa;
(3)根据物体的浮沉条件可知,当该车满载在水中漂浮行驶
时,车受到的浮力 F浮 = G = 2×104
N,由 F浮 = ρ液 gV排可知,此
时排开水的总体积
V排 =
F浮
ρ水 g
= 2
×104
N
1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg
= 2
m3 .
类型 3 电学计算
1. 解:由图可知,当开关 S1 、S2 闭合时,两电阻并联,电流表 A1
测量通过 R1 的电流,电流表 A2 测量通过 R2 的电流;
(1)由并联电路电压规律和 I=
U
R
可得,电源电压
U=U1 = I1R1 = 0. 2
A×15
Ω = 3
V;
(2)由 I=
U
R
可得,R2 的阻值 R2 =
U
I2
= 3
V
0. 3
A
= 10
Ω;
(3)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电路
的总电流 I= I1 +I2 = 0. 2
A+0. 3
A = 0. 5
A.
2. 解:(1)当开关 S 闭合,S1 、S2 都断开时,R1 与 R2 串联,则由
欧姆定律可知,电源电压
U= I(R1 +R2 )= 0. 3
A×(20
Ω+20
Ω)= 12
V;
(2)当开关 S、S1 、S2 都闭合时,R2 被短路,R1 与 R3 并联,电
流表测干路电流. 根据并联电路电压规律,R1 两端的电压
U1 =U= 12
V,则通过 R1 的电流 I1 =
U1
R1
= 12
V
20
Ω
= 0. 6
A;
(3)当开关 S、S1 、S2 都闭合时,根据并联电路电压规律,R3 两
端的电压 U3 = U = 12
V,则通过 R3 的电流 I3 =
U3
R3
= 12
V
10
Ω
=
1. 2
A,根据并联电路电流的规律,电流表示数 I总 = I1 + I3 =
0. 6
A+1. 2
A = 1. 8
A,则电路消耗的总功率 P =UI总 = 12
V×
1. 8
A = 21. 6
W.
3. 解:(1)当闭合开关 S 和 S1 ,断开开关 S2 时,R1 被短路,R2 断
路,电路为 R3 的简单电路,则 R3 两端的电压 U3 =U= 9
V;
(2)当开关 S、S1 和 S2 均闭合时,R1 被短路,R2 、R3 并联,电
流表测干路电流,由并联电路的电压规律可知,R2 、R3 两端电
压为 U2 = U3 = U = 9
V,则流经 R2 的电流 I2 =
U2
R2
= 9
V
45
Ω
=
0. 2
A,流经 R3 的电流 I3 =
U3
R3
= 9
V
30
Ω
= 0. 3
A,则电流表的示
数 I= I2 +I3 = 0. 2
A+0. 3
A = 0. 5
A;
(3)当闭合开关 S,断开开关 S1 和 S2 时,R1 和 R3 串联,电压
表测量 R3 两端电压,由串联电路的电压规律可知,R1 两端电
压 U1 =U-U3 ′= 9
V-6
V = 3
V,流经 R3 的电流 I′=
U3′
R3
= 6
V
30
Ω
=
0. 2
A,由于串联电路中电流处处相等,R1 消耗的电功率
P=U1 I′= 3
V×0. 2
A = 0. 6
W.
4. 解:根据 P =
U2
R
及并联电路电阻规律可知,只闭合 S2 时,R1
单独接入电路,为小火加热状态;S1 、S2 都闭合时,R1 和 R2 并
联,为大火加热状态;
(1)由 P=UI 得,小火加热状态的电流
I小 =
P小
U
= 880
W
220
V
= 4
A;
(2)大火加热状态时,R1 和 R2 并联,R2 的功率
P2 =
U2
R2
= (220
V) 2
48. 4
Ω
= 1
000
W,故大火加热功率
P=P小 +P2 = 880
W+1
000
W = 1
880
W;
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