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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.月面巡视探测器(月球车)是集工程和智能机器人为一体的复杂航天器。它具备地——月遥控能力,有独立驱动的六轮摇臂式行走系统,高,质量为。已知在地球上的物体受到的重力为在月球上时受到重力的6倍,求:
(1)登月后,月球车在月球上的质量;
(2)月球车被送到月球上时的重力。
2.由我国自行设计和建造的跨海大桥-杭州湾跨海大桥,如图所示,它全长36千米,是目前世界上最长的跨海大桥,设计时速100公里/小时,杭州湾跨海大桥通车后,长三角地区城市之间的距离将大大缩短,上海和宁波的陆上距离缩短了120千米,一辆质量为千克的汽车,以90千米/时的速度匀速通过大桥,所受的阻力是牛.求整个过程中:
(1)汽车发动机牵引力大小;
(2)发动机牵引力做的功.
3.如图所示,水平地面上的建筑工人利用滑轮组,在10s内将重为800N的物体匀速提升了10m,工人对绳子末端的拉力F的大小为500N,该工人自身重力为600N,两个滑轮的质量相等,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求:
(1)工人对地面的压力;
(2)动滑轮的重力;
(3)该工人利用此滑轮组能提升的最大物重。
4.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。
5.在城乡建设中,推土机发挥着巨大作用。如图为某型号履带式推土机,额定功率为2.0×105瓦。当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时,在5秒内前进10米。求:
(1)推土机做了多少功?
(2)推土机受到的阻力F阻的大小?
6.要将一箱底面积是0.25m2,重为1500N的货物运过一条结冰的河,已知冰面所能承受的最大压强是2000Pa,为了安全过河,减小货物对冰面的压强,先在水平冰面上放置一块底面积是1m2,自重为100N的方木板,然后把货物放在木板中央再拖过河去, g=10N/kg,求:
(1)货物的质量为多少kg?
(2)通过计算说明货物能安全过河吗?
7.2020年10月21日,我国自主研发的时速400公里跨国互联互通高速动车组,在中车长春轨道客车股份有限公司下线。该动车组广泛采用了新材料、新技术,使整车质量减小,有利于列车高速运行。其中一个零件原来采用密度较大的钛合金制造,质量为360kg,密度为3.6g/cm3,技术改进后用同样尺寸的复合材料制成的零件替代了原零件,质量减小了240kg。g=10N/kg,求:
(1)钛合金零件的重力;
(2)该零件的体积;
(3)此复合材料的密度。
8.小英同学得到一边长为10cm,密度为0.7g/cm3的正方体木块,她将木块用细线系于圆柱形容器的水中,如图所示,请你帮她分析以下几个问题:(圆柱形容器静止在水平桌面上)
(1)木块所受的浮力多大?
(2)细线的拉力多大?
(3)剪断细线,当木块静止时,容器底部受到液体的压力与细线未断时相比变化了多少?
9.在某次活动中,一辆校车与所载学生的总质量为9000kg,在一段平直路面匀速行驶,车轮与地面的接触总面积为0.15m2,此时校车受到的阻力是车重的0.05倍。求此时:
(1)校车对地面的压力和压强;
(2)校车发动机提供的水平牵引力。(g=10N/kg)
10.2022年,我国快递业务量首破950亿件,如图是一物流机器智能车配送时情景,该车质量为450kg,在某平直道路上匀速行驶速度为4m/s,已知机器所受阻力为车重的0.1倍。(取10N/kg)求:
(1)该物流机器智能车的重力;
(2)匀速行驶1min牵引力做的功;
(3)牵引力做功的功率。
11.“海宝”是2010年上海世博会的吉祥物,其形象如图所示。在上海街头布置的各种“海宝”中,有一座“海宝”材质均匀、实心,密度为1.5×103kg/m3,体积为3m3,放在水平地面上,与地面的接触面积为1m2。取g=10N/kg,请问:
(1)这座“海宝”的质量是多大?
(2)这座“海宝”对地面的压强是多大?
12.如图所示,工人站在水平地面上,用滑轮组提升重为800N的物体A,工人对绳子的自由端施加竖直向下的拉力F,物体A被竖直匀速提升0.5m,用时5s,此时,工人对水平地面的压力为100N。已知:工人重为600N。不计绳重和轴摩擦。
(1)画出图中工人的受力示意图;
(2)求工人对绳端的拉力;
(3)求绳端拉力的功率;
(4)求该滑轮组的机械效率。
13.深空探测是当前世界航天发展的前沿之一。小军对太空中的星球充满了好奇,他到图书馆查阅相关的科普资料得知:甲、乙两个星球对在它表面上物体的重力G与该物体质量m的关系如图坐标图像所示中的“直线甲”、“直线乙”。已知一物体质量m为3kg,体积为
按要求完成下列各小题:
(1)在地球上,该物体受到的重力是多少?
(2)这个物体的密度是多少?
(3)在坐标图像中,甲星球表面上物体的重力G与其质量m的比值g是多少?
(4)登陆在乙星球表面的航天员在该星球上发现一小块陨石,那么,在乙星球表面上,航天员用弹簧测力计能否估测出该陨石的质量?你的理由是什么?(已知该弹簧测力计的测量范围足够大)
14.把一质量为1千克的足球竖直向上抛出,足球在空气中受到重力和阻力的作用,空气阻力方向总跟运动方向相反,大小都是0.3牛。求:
(1)足球受到的重力;
(2)足球在上升和下降过程中所受合力的大小及方向。
15.如图所示,小华正在做俯卧撑,可以将他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为他的重心,相关长度已在图中标明。已知他的质量m=60kg,g=10 N/kg。
(1)求小华受到的重力G;
(2)求图示时刻地面对双手支持力F的力臂l1;
(3)求图示时刻地面对双手的支持力F。
16.图中某智能机器人的质量为80kg,其轮子与水平地面接触的总面积为5×10﹣4m2。在水平地面上工作时,该机器人匀速直线移动的速度为1m/s,所受阻力是机器人重力的0.05倍。求:(取g=10N/kg)
(1)机器人不工作时对水平地面的压强;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力;
(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30m,此过程中牵引力做的功。
17.如图甲、乙所示,实心正方体A和长方体B放置在水平地面上,物体A的密度为,物体B的质量为18kg,物体B的长宽高分别是0.2m、0.1m、0.3m,物体A与B的体积比为4:3,求:
(1)物体B的密度;
(2)按图丙所示直接将物体A叠放在物体B上后物体B对水平地面的压强;
(3)若将物体A竖直截去一部分并叠在物体B上方后,A剩余部分对水平地面的压强恰好等于此时B对水平地面压强的最小值,求A截去的宽度。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)120kg
(2)200N
【详解】(1)质量是物体所含物质的多少。登月后,月球车的位置发生了变化,但其所含物质的多少没有变化,所以在月球上的质量不变,仍为。
(2)月球车在地球上时的重力
月球车被送到月球上时的重力
2.(1) (2)
【详解】(1)因为汽车匀速直线通过大桥,因此水平方向上受力平衡,牵引力等于阻力为N;
(2) 发动机牵引力做的功为:
.
答:(1)汽车发动机牵引力大小为;
(2) 发动机牵引力做的功.
3.(1)100N
(2)200N
(3)1000N
【详解】(1)工人对绳子竖直向下的拉力为500N,因为力的作用是相互的,所以绳子对人竖直向上的拉力大小也等于500N,此时工人受到竖直向下的重力与绳子对人的拉力、地面对人的支持力平衡,所以
G人=F拉+F支所以人受到地面的支持力
F支=G人-F拉=600N-500N=100N人受到地面的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以工人对地面的压力为100N。
(2)由图可知,动滑轮上的绳子段数n=2,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,根据可知, 动滑轮的重力
G轮=nF-G=2×500N-800N=200N
(3)该工人自身重力为600N,则绳子自由端的最大拉力等于工人的自重,即
F′=G人=600N
根据可知, 此滑轮组能提升的最大物重
G′=nF′-G轮=2×600N-200N=1000N
4.(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。
5.(1)1×106J;(2)1×105N
【详解】解:(1)推土机做功
(2)因为推土机匀速直线运动,处于平衡状态,所以阻力等于推力,阻力为
答:(1)推土机做了1×106J的功;
(2)推土机受到的阻力F阻的大小是1×105N。
6.(1)150kg;(2)货物能安全过河
【详解】解:(1)由可得,货物的质量为
(2)货物放在木板中央时,木板对冰面的压力为
木板对冰面的压强为
由可知,货物能安全过河。
答:(1)货物的质量为150kg;
(2)通过计算可知货物能安全过河。
7.(1)3600N;(2)0.1m3;(3)1.2×103kg/m3
【详解】解:(1)钛合金零件的重力
G=mg=360kg×10N/kg=3600N
(2)钛合金零件的密度
3.6g/cm3=3.6×103kg/m3
零件体积
(3)复合材料零件质量
m复=m-∆m=360kg-240kg=120kg
复合材料的体积
V复=V=0.1m3
复合材料的密度
答:(1)钛合金零件的重力是3600N;
(2)该零件的体积是0.1m3;
(3)这种复合材料的密度是1.2×103kg/m3。
8.(1)10N;(2)3N;(3)3N
【详解】解:(1)正方体木块的体积
V=(0.1m)3=1×10-3m3
木块浸没在水中时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
(2)木块的重力
G木=m木g=ρ木Vg=0.7×103kg/m3×1×10-3m3×10N/kg=7N
图中木块静止处于平衡状态,受到竖直向下的重力和绳子的拉力以及竖直向上的浮力,由力的平衡条件可得
G木+F=F浮
则绳子的拉力
F=F浮-G木=10N-7N=3N
(3)把木块和水、绳子看做整体,剪断细线前,整体受到木块和水、绳子的重力以及绳子的拉力,剪断细线后,整体受到水和木块、绳子的重力,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了
ΔF=(G木+G水+G绳+F)-(G木+G水+G绳)=F=3N
答:(1)木块所受的浮力为10N;
(2)细线的拉力为3N;
(3)当木块静止时,容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了3N。
9.(1)9×104 N,6×105 Pa;(2)4.5×103 N
【详解】解:(1)校车对地面的压力等于其重力
F=G=mg=9000kg×10N/kg=9×104N
所以校车对地面的压强
(2)校车在一段平直路面匀速行驶,处于平衡状态,牵引力与校车受到的阻力大小相等,所以
F=f=0.05G =0.05×9×104N=4.5×103N
答:(1)校车对地面的压力和压强分别为9×104N和6×105 Pa;
(2)校车发动机提供的水平牵引力为4.5×103N。
10.(1)4500N;(2)108000J;(3)1800W
【详解】解:(1)该物流机器智能车的重力为
(2)机器所受阻力为
由于物流机器智能车在平直道路上匀速行驶,物流机器智能车受力的阻力与物流机器智能车的牵引力是一对平衡力,即物流机器智能车的牵引力
匀速行驶1min的路程
牵引力做的功
(3)牵引力做功的功率
答:(1)该物流机器智能车的重力为4500N;
(2)匀速行驶1min牵引力做的功为108000J;
(3)牵引力做功的功率为1800W。
11.(1)4.5×103kg;(2)4.5×104Pa
【详解】解:(1)海宝质量
m=ρV=1.5×103kg/m3×3m3=4.5×103kg
(2)由于海宝放在水平地面,它对地面的压力
F=G=mg=4.5×103kg×10N/kg=4.5×104N
海宝对地面的压强
答:(1)这座“海宝”的质量是4.5×103kg;
(2)这座“海宝”对地面的压强是4.5×104Pa。
12.(1);(2)500N;(3)100W;(4)80%
【详解】解:(1)工人站在水平地面上,处于静止状态,工人受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力,如下图所示:
(2)工人在竖直方向处于平衡状态,所以工人对绳端的拉力为
F拉=F=G工人-N=600N-100N=500N
(3)物体移动的速度为
绳端拉力的功率
P=Fv绳=F·2vA=500N×2×0.1m/s=100W
(4)该滑轮组的机械效率为
η=
答:(1)见解析;
(2)工人对绳端的拉力为500N ;
(3)绳端拉力的功率为100W;
(4)该滑轮组的机械效率为80%。
13.(1)30N
(2)
(3)
(4)能,在乙星球表面上,航天员用弹簧测力计测出物体在乙星球的重力,根据就能估测出该陨石的质量。
【详解】(1)在地球上,该物体受到的重力是
(2)这个物体的密度是
(3)由甲的图像可知,在甲星球上物体的质量为6kg时,受到的重力为90N,甲星球表面上物体的重力G与其质量m的比值
(4)由乙的图像可知,在乙星球上物体的质量为6kg时,受到的重力为30N,乙星球表面上物体的重力G与其质量m的比值
在乙星球表面上,航天员用弹簧测力计测出物体在乙星球的重力,根据就能估测出该陨石的质量。
14.(1)9.8N;(2)10.1N竖直向下,9.5N竖直向下
【详解】解:(1)足球受到的重力
(2)上升过程中,阻力竖直向下,重力方向也竖直向下,因此玩具球受到的合力
F1=G+f=9.8N+0.3N=10.1N
方向竖直向下,下降过程中,阻力竖直向上,因此玩具球受到的合力
F2=G-f=9.8N-0.3N=9.5N
方向竖直向下。
答:(1)足球受到的重力9.8N;
(2)足球在上升过程中所受合力10.1N,方向竖直向下,足球在下降过程中所受合力9.5N,方向竖直向下。
15.(1)600N
(2)150cm
(3)400N
【详解】(1)小华受到的重力
G = mg= 60kg×10N/kg = 600N
(2)过支点做支持力F的作用线的垂线段,即为其力臂,如图:
由图可知
l1=100cm+50cm=150cm
(3)根据杠杆平衡的条件可得
Fl1=Gl2
即
F×150cm = 600N×100cm
解得
F=400N
16.(1)
(2)40N
(3)1200J
【详解】(1)机器人静止在水平地面上,对地面的压力等于其自身重力。机器人的重力为G = mg = 80kg × 10N/kg = 800N
机器人对水平地面的压力F等于其重力G,即
则机器人对水平地面的压强为
(2)机器人做匀速直线运动时,处于平衡状态,其在水平方向上受到的牵引力与阻力是一对平衡力,二者大小相等。
机器人所受的阻力为
根据二力平衡条件,机器人受到的牵引力F牵等于阻力f,即
(3)已知牵引力,移动的距离,牵引力做的功为
17.(1)
3×103kg/m³
(2)
1.7×104 Pa
(3)
0.075 m
【详解】(1)由题意知,物体B的体积为VB = 0.2m × 0.1m × 0.3m = 0.006m3
物体B的密度为
(2)根据题意,物体A与B的体积比为4∶3,则物体A的体积为
则物体A的质量为
将物体A叠放在物体B上时,对水平地面的总压力等于A和B的总重力F总 = G总 = (mA + mB)g = (16kg + 18kg) × 10N/kg = 340N
由图丙可知,物体B与地面的接触面积为B的最小底面积SB = 0.2m × 0.1m = 0.02m2
物体B对水平地面的压强为
(3)设A截去的宽度为,因为物体A是正方体,体积为0.008m3,则其边长为
所以A剩余部分对水平地面的压强为
B对水平地面压强最小,应将其最大面积作为底面积放置,其最大底面积为SB大 = 0.2m × 0.3m = 0.06m2
A截去部分重力为
B对水平地面的最小压强为
由于A剩余部分对水平地面的压强恰好等于此时B对水平地面压强的最小值,所以
解得。
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