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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.小明设计了如图所示的纸桥模型,模型的质量为0.2kg,桥面面积为300cm2。将纸桥模型放在水平桌面上,若水平桥面能承受的最大压强为,g取10N/kg,求:
(1)纸桥模型的重力;
(2)桥面放上重物后,它能承受的最大压力。
2.小聪用弹簧测力计竖直向上拉放在台秤托盘中央的一个组件,该组件由高度均为的甲、乙两部分粘连而成,如图所示。已知甲部分材料的密度,底面积,乙部分底面积为,整个过程组件始终处于静止状态。此时弹簧测力计的示数为时,台秤示数为,此时求:
(1)乙对台秤的压力;
(2)甲对乙的压强;
(3)乙部分的密度。
3.如左图所示,一重力为100N的木块在水平向右的拉力F的作用下,沿水平方向做匀速直线运动,木块受到的摩擦力为其重力的0.2倍。()
(1)求木块所受摩擦力大小;
(2)求木块受到的拉力F的大小;
(3)木块在水平地面上匀速直线运动到某一位置时,突然将水平拉力变为50N,请你计算分析此时木块在水平方向所受的合力大小与方向。
4.中国已成为机器人与智能装备产业全球最大应用市场。如图所示是送餐机器人在水平地面静止时的情景,送餐机器人总质量60kg,与地面接触的总面积为0.01m2。()求:
(1)该送餐机器人所受的总重力。
(2)该送餐机器人对水平地面的压强。
5.如图甲所示,小明将甜瓜放入盛满水的溢水杯中,静止时溢出水360cm3,再使甜瓜浸没在水中静止,需对甜瓜施加0.4N向下的压力,如图乙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)甜瓜漂浮时所受的浮力;
(2)甜瓜的密度。
6.如图所示是小欣家的新能源汽车。假期小明一家驾驶汽车出行,在某段平直的公路上30min内匀速行驶了36km。已知车和人的总质量为1.8×103kg,匀速行驶过程中汽车所受阻力为汽车总重的0.1倍。求此过程中:(g取10N/kg)
(1)汽车的牵引力大小;
(2)汽车牵引力做功的功率。
7.如图所示为一款号称最轻便的可折叠的空气电动自行车,它由尼龙材料通过3D打印制作而成,它的质量为1.2kg。当一个骑手骑着该自行车在平直道路上匀速行驶,在100s内前进的路程是200m,牵引力做功,g=10N/kg,求:
(1)自行车的重力为多少N?
(2)匀速行驶时牵引力做功的功率为多少W?
(3)匀速行驶时,牵引力为多少N?
8.如图警用机器人的质量为100kg,车轮与水平地面接触的总面积为0.01m2,按照设定程序,机器人以0.5m/s的速度在平直路面上匀速直线行驶60s,行驶过程中所受阻力为重力的0.2倍。求机器人:
(1)机器人的重力;
(2)机器人静止时对水平地面的压强;
(3)牵引力所做的功的功率。
9.如图所示,某款机器人重800N,在某次测试中,该机器人先用100N的力在2s内将箱子匀速抬高1m,随后托着箱子在水平地面上以恒定速度运动20s,前进30m,已知该机器人受到的阻力为其对地面压力的0.05倍,求:
(1)机器人水平地面上的运动速度是多少m/s?
(2)机器人对箱子做的功;
(3)机器人在水平地面上运动时牵引力做功的功率。
10.为建设节约型社会,许多建筑普遍采用空心砖来砌墙壁,人们常用孔洞率来表示砖的空心体积占其外表总体积的比例,如图甲为某砖厂生产的一种外表总体积为长方体空心砖,其孔洞率为30%(空心部分占总体积的百分比),每块砖重42N,问:
(1)该砖块的质量为多少kg?(g取10N/kg)
(2)该砖块材料的密度为多大?
(3)若一辆自身质量为5t的卡车,车上装有12m3该型号的砖,该汽车能否通过如图乙所示标志的桥梁?
11.市面上有一种防溺水手环,如图所示,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶的会迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四;已知某运动员质量,平均密度,水的密度,,忽略手环体积和自重,求:
(1)该运动员的体积;
(2)当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力;
(3)人漂浮时,气囊体积至少多大,才能确保运动员的安全。
12.电动汽车因其节能环保而受到人们的青睐。已知驾驶员与车的总质量为,汽车在水平公路上以36km/h的速度匀速行驶了10km,汽车行驶过程中所受的阻力为驾驶员与车总重力的0.1倍。求在此过程中():
(1)电动汽车牵引力的大小;
(2)电动汽车的重力所做的功;
(3)电动汽车牵引力的功率。
13.如图所示,一玻璃杯(厚度不计)静止放在水平桌面上,杯内装有200g的水,水深为8cm,玻璃杯的底面积为20cm2,求:
(1)玻璃杯中水的重力。
(2)水对玻璃杯底的压力。
14.如图所示是一辆无人快递派送车,该车从快递驿站出发,行驶4min后到达480m处的派送点,已知匀速直线行驶时阻力大小为900N且为重力的0.2倍。求:
(1)派送车从快递驿站到派送点的平均速度;
(2)派送车的质量。
15.随着科技发展,有些餐厅利用机器人送餐。如图甲是某次送餐时的场景,机器人将食物从厨房送至3.6m外的餐桌处,用时6s,假设整个送餐过程处于水平匀速直线运动状态,食物总量保持不变为10kg,机器人受到的阻力为30N。求:
(1)机器人送餐过程中的速度;
(2)送餐过程中机器人牵引力做功的功率是多少;
(3)机器人在向左行驶送餐时,到达餐桌前的瞬间,餐盒内的饮料将出现乙图中的哪种情况,并解释其原因。
16.一辆质量为的汽车在水平路面上匀速行驶时,它所受阻力为车重的。已知该车汽油完全燃烧所产生的热量有用来克服阻力做功,汽车行驶了。已知汽油的热值约为,。求:
(1)汽车牵引力做了多少功?
(2)汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)要消耗汽油质量是多少?(保留两位小数)
17.无人驾驶汽车是一种智能汽车,也可称之为轮式移动机器人,主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示为某款无人驾驶汽车,是以燃油驱动汽车。该车在一段平直的公路上匀速行驶了5km,消耗汽油1.2kg。假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为35%,那么,在这段运动过程中,求:(汽油的热值为4.5×107J/kg)
(1)求1.2kg汽油完全燃烧放出的热量。
(2)求该汽车发动机做的有用功。
(3)求该汽车在这段运动中所受的阻力。
(4)汽车排出的尾气污染了空气,破坏了环境,你的合理化建议是什么?
18.如图所示,长方形鱼缸底面积为2000cm2,水面上漂浮着一个空盆。若从水底捞出9.6kg的鹅卵石放在盆里后,盆仍漂浮在水面上,水面上升了3.3cm(未溢出)。求:
(1)水对缸底压强的变化量;
(2)鹅卵石的密度;
(3)捞出的鹅卵石在水底时对缸底的压力。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)2N
(2)450N
【详解】(1)已知纸桥模型的质量,g取10N/kg,则纸桥模型的重力
(2)已知桥面能承受的最大压强,桥面面积,根据压强公式可得,桥面能承受的最大压力
2.(1)
18N
(2)
600Pa
(3)
【详解】(1)台秤示数为1.8kg,所以物体对台秤的压力为
(2)由得,甲的质量为
甲的重力为
由于甲处于静止状态,受力平衡,乙对甲的支持力为
甲对乙的压力与乙对甲的支持力是一对相互作用力,大小相等,甲对乙的压强为
(3)由于乙处于静止状态,受力平衡,结合力的作用是相互的,可得乙的重力为
乙部分的质量为
乙部分的体积为
乙部分的密度为
3.(1)20N
(2)20N
(3)30N,水平向右
【详解】(1)木块所受摩擦力大小为
(2)木块沿水平方向做匀速直线运动,处于平衡状态,根据二力平衡条件,木块受到的拉力
(3)木块在水平地面上匀速直线运动到某一位置时,突然将水平拉力变为50N,压力和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力不变,此时拉力大于摩擦力,所以木块在水平方向所受的合力方向水平向右,大小为
4.(1)600N
(2)
【详解】(1)送餐机器人所受的总重力
(2)送餐机器人在水平地面上静止,它对水平地面的压力
机器人对水平地面的压强
5.(1)3.6N
(2)0.9×103kg/m3
【详解】(1)根据题意,甜瓜漂浮时溢出水的体积即为甜瓜排开水的体积。
根据阿基米德原理可得,甜瓜漂浮时所受的浮力
(2)因为甜瓜漂浮,所以甜瓜的重力等于其所受的浮力
甜瓜的质量
当对甜瓜施加0.4N的压力使其浸没在水中时,甜瓜处于静止状态,受力平衡。
根据力的平衡条件可得
甜瓜浸没时,其体积等于排开水的体积。
根据阿基米德原理,可得甜瓜的体积
根据密度公式,可求得甜瓜的密度
6.(1)
(2)
【详解】(1)根据重力公式,可得车和人的总重力为
匀速行驶过程中汽车所受阻力为汽车总重的0.1倍,即
汽车在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,根据二力平衡可知,牵引力等于阻力,距
(2)由题意知,汽车行驶的路程
行驶的时间为
根据速度公式,可得汽车行驶的速度
则汽车牵引力做功的功率
7.(1)12N
(2)
(3)
【详解】(1)根据可得,自行车的重力为
(2)根据可得,匀速行驶时牵引力做功的功率为
(3)根据可得,匀速行驶时,牵引力为
8.(1)1000N
(2)
(3)100W
【详解】(1)已知机器人的质量,机器人的重力
(2)机器人静止时对水平地面的压力大小等于其自身重力大小,即
已知车轮与地面的总接触面积,机器人对地面的压强为
(3)因为机器人做匀速直线行驶,所以它处于平衡状态,其牵引力与所受阻力是一对平衡力,大小相等。则受到的牵引力为
已知机器人的行驶速度,则牵引力做功的功率为
9.(1)1.5m/s
(2)100J
(3)67.5W
【详解】(1)已知机器人在水平地面上运动的距离,运动时间。根据速度公式,则机器人的运动速度为
(2)机器人对箱子做功是指在力的方向上使箱子移动了距离。该过程发生在将箱子竖直抬高的阶段。在水平托行阶段,托力方向竖直向上,与水平运动方向垂直,故不做功。已知机器人抬箱子的力,抬高的高度。根据功的公式,则机器人对箱子做的功为
(3)机器人在水平地面上运动时,牵引力的功率。需先求出牵引力。因为机器人匀速抬起箱子,所以箱子的重力等于抬升力F,即。机器人在水平地面上时,对地面的压力等于机器人和箱子的总重力,即
机器人受到的阻力f为
由于机器人在水平地面上做匀速直线运动,其受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,则
根据功率公式,则牵引力做功的功率为
10.(1)4.2kg
(2)
(3)不能通过此桥梁
【详解】(1)砖块的质量
(2)砖块的外表总体积,孔洞率为30%,砖块实心部分的体积(即材料的体积)为
砖块材料的密度为
(3)车上砖的块数
这些砖的质量
卡车和砖的总质量为
所以该卡车不能通过此桥梁。
11.(1)
(2)480N
(3)
【详解】(1)根据密度公式可得,该运动员的体积为
(2)当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,排开水的体积为
根据阿基米德原理,该运动员在水中受到的浮力为
(3)运动员的重力为
为确保安全,人漂浮时,总浮力等于总重力;此时,人浸入水中的体积为人体总体积的五分之四,气囊完全浸入水中,根据物体漂浮条件,,即
其中,,所以,气囊受到的浮力为
根据阿基米德原理,气囊的体积至少为
12.(1)
(2)零
(3)
【详解】(1)汽车的重力
汽车所受阻力
汽车做匀速直线运动,行驶过程中牵引力和阻力是平衡力,由二力平衡条件可知牵引力
(2)重力方向竖直向下,汽车在水平公路上行驶,力与运动的距离垂直,没有在力的方向上通过一定的距离,电动汽车的重力所做的功为零。
(3)汽车的速度
电动汽车牵引力的功率
13.(1)2N
(2)1.6N
【详解】(1)已知水的质量
根据重力公式,可计算出水的重力
(2)已知水深
玻璃杯的底面积
根据液体压强公式,计算水对玻璃杯底的压强
根据压强公式的变形公式,计算水对玻璃杯底的压力
14.(1)
2m/s
(2)
450kg
【详解】(1)时间是
派送车从快递驿站到派送点的平均速度
(2)根据题意有,所以可得
根据可得,派送车的质量
15.(1)0.6m/s
(2)18W
(3)C,饮料由于惯性会继续往前运动
【详解】(1)已知机器人运动的路程为3.6m,运动时间为6s,机器人送餐的速度为
(2)因为机器人做匀速直线运动,所以其受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等。牵引力为
牵引力做的功为
牵引力做功的功率为
(3)机器人在向左行驶,到达餐桌前瞬间会减速停止。餐盒随机器人减速,但餐盒内的饮料由于具有惯性,要保持原来向左运动的状态,因此饮料会向左涌动,导致液面左侧升高,右侧降低,如C图所示,原因是饮料由于惯性会继续往左运动。
16.(1)
(2)
(3)8.70kg
【详解】(1)汽车的重力
汽车匀速行驶,处于平衡状态,牵引力等于阻力,则牵引力为
行驶距离
牵引力做功
(2)汽油完全燃烧放出的热量是
(3)由可得,消耗的汽油质量为
17.(1)5.4×107J
(2)1.89×107J
(3)3780N
(4)见解析
【详解】(1)已知汽油的质量m=1.2kg,汽油的热值q=4.5×107J/kg。1.2kg汽油完全燃烧放出的热量Q放= mq=1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J
(2)已知汽油机的效率η=35%,汽油完全燃烧放出的热量Q放=5.4×107J。汽车发动机做的有用功W有用=η×Q放=35%×5.4×107J=1.89×107J
(3)已知汽车行驶的距离s=5km=5000m
汽车发动机做的有用功W有用= 1.89×107J,汽车发动机的牵引力所做的功等于有用功,即W牵引= W有用。根据功的计算公式W = Fs可得,汽车的牵引力
因为汽车在平直的公路上匀速行驶,所以汽车处于平衡状态,其受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等。所以,该汽车在这段运动中所受的阻力 f=F=3780N
(4)汽车排出的尾气会污染空气,为了保护环境,可以提出以下合理化建议:
1. 开发和使用新能源汽车,如电动汽车、太阳能汽车等,减少或消除尾气排放。
2. 改进内燃机技术,提高燃油的燃烧效率,减少有害物质的产生。
3. 提倡绿色出行,多乘坐公共交通工具,减少私家车的使用。
18.(1)330Pa
(2)
(3)66N
【详解】(1)水对缸底压强的变化量
(2)若从水底捞出9.6kg的鹅卵石放在盆里后,盆仍漂浮在水面上,水面上升了3.3cm,排开水的体积增加了
鹅卵石放入盆里后,增加的浮力
鹅卵石放入盆里后,鹅卵石受到的浮力等于其自身的重力,即
沉在水底时浮力等于
增加的浮力
鹅卵石的体积
鹅卵石的密度
(3)鹅卵石在水底时,其受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和支持力,三力平衡,则有
由于物体间力的作用是相互的,所以鹅卵石对缸底的压力为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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