内容正文:
一战成名目
类型2工程机械类
5.(2024潍坊)某建筑工地上,起重机在10s内将质量为2.15t的重物沿竖直方向匀速提升6m,此
过程起重机消耗柴油0.01kg柴油的热值q=4.3×10J/kg,g取10N/kg.
一表示1kg的柴油完全燃院放出的热量为4.310小.
(1)求重物上升的速度;
(2)求起重机提升重物的功率;
力学综合计
(3)若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率,用
字母?表示,求起重机的提升效率.
6.盾构机可以实现一边挖掘隧道,一边在隧道内壁安装盾构管片,如图所示.已知某盾构机满负荷
工作时,最大推进力F是4.2×10?N,在25s内向前推进0.05m:盾构机整个系统的总功率是
2.8×105W:安装的某个管片有效承压面积是5m2,管片承受的压强是2×10Pa.求:
(1)盾构机满负荷工作时的推进速度;
(2)安装的某个管片承受的压力F压;
(3)盾构机满负荷工作25s时,最大推进力做的功;
(4)盾构机推进的机械效率.
第6题图
一盾构机工作时,推进力侵的功为有用功
4
重难计算突破·物理
一战成名目
类型3智能科技类
7.(2024福建)无人机总质量为2kg,静止时与地面接触的总面积为1.0×103m2.某次航拍中,无人
机匀速竖直上升60m,升力做功为1800J,求无人机(g取10N/kg):
一此时无人机受到空气阻力的方向竖直向下,
(1)受到的重力.
(2)静止在水平地面上时,对地面的压强
(3)匀速上升时受到的阻力
力学综合计算
8.2025世界人工智能大会暨人工智能全球治理高级别会议于2025年7月26日至28日在上海世
博中心和世博展览馆举办,大会主题为“智能时代同球共济”.图甲为某款智能机器人,质量为
30kg,底部轮与地面接触总面积为150cm2,它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间
变化的图像如图乙所示.(g取10N/kg)
(1)求智能机器人静止在水平地面上时,对地面产生的压强。
(2)求智能机器人在0~6s内行走的距离和0~10s内的平均速度
平均速度不是速度的平均值,计算平均速度只能用某段路程除以通过这段路程所用的时间
(3)在0~6s内,智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍,求此段时间内智能机器人牵引
力做功的功率。
第8题图甲
/m·s)
4
1.0
0.8
0.6i
0.41
0.2B
0246810/s
第8题图乙
重难计算突破·物理
5
一战成名目
类型4古代科技类
9.明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置一辘轳,沿用至今.如图甲是一种辘轳,
由具有共同转动轴的大轮和小轮组成.提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提
起水桶:
(1)设大轮与小轮的半径比为3:1,水桶受到的总重力为90N.求使周长为3m的大轮转动一
圈,水桶匀速上升时,井绳对水桶做的功:
力学综合计
(2)若将提上来的水桶放在水平地面上,水桶的底面积为0.1m,求水桶对地面的压强;
(3)若要使辘轳静止在图乙所示位置,求作用在C点最小的力.(不计井绳的粗细和自重)
一要使作用在C点的力最小,则要使该力的力臂最大
大轮
轮
第9题图
10.图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的春,“横木穿插碓头,碓嘴为铁,足踏其末而春之”.若碓头
质量为20kg,不计横木的重力和转动摩擦,捣谷人双手与扶手之间的作用力为0.(g取10N/kg)
碓头
甲
乙
第10题图
(1)求碓头的重力;
(2)碓头竖直下落0.5m,用时0.4s,求重力做功的功率;
(3)质量为72kg的捣谷人,左脚与地面的接触面积为200cm2,当他右脚在B点用最小力踩横
木使其刚好转动时,示意图如图乙,已知OA:OB=3:2,求人左脚对地面的压强,
6
重难计算突破·物理重难计算突破
练
一、力学综合计算
专题1速度、压强、功率综合计算
对地面的压强p=
F_5x10N-1x10Pa;
1.解:(1)装满水的洒水车对水平地面的压力等于自身
S0.5m2
重力,
(3)装载车功率达到30kW=30000W;
即F=G=mg=(20+4)×103kg×10N/kg=2.4×103N,
装载车匀速运动时牵引力等于阻力,根据P=F知,车
装满水的洒水车对水平地面的压强
受到的阻力f仁F'=
P30000W
=15000N;
F2.4x10N-4x10Pa:
2 m/s
p=s-0.6m2
根据f0.2G可得,总重力G=15000N
0.2
7.5×10N:
(2)装满水的洒水车以12/s的速度匀速直线行驶
则粮食的重力
时,它所受的阻力等于牵引力,
G'=G-G左=7.5×104N-5×104N=2.5×104N:
由P=”_P=m可得此时酒水车受到的阻力
G'2.5×104N
所装粮食的质量m=
=2500kg;
F=P-240x10
g 10 N/kg
=2×104N;
v 12 m/s
收割机每分钟将50kg粮食装载到车上,装载时间
(3)按正常酒水流量开始酒水,最多可以连续酒水的时
=2500kg=50min.
50 kg/min
间t
20t
=0.5h=1800s,
40t/h
4.解:(1)飞机若以速度800km/h沿水平直线匀速飞行
最多可以连续洒水的路程
0.5h,飞机在上述0.5h内通过的路程
重
s=t=800km/h×0.5h=400km;
s=v't=5m/s×1800s=9000m.
计
2.(1)机械电
(2)升空后飞机在上述0.5h内水平方向牵引力做的功
解:(2)汽车空车静止在水平地面上时,汽车对地面的
W=Fs=3.6×10N×400×10°3m=1.44×10"J;
破
压力等于其重力F=G=mg=1120kg×10N/kg=
(3)当速度达到,时,飞机即将离地起飞,此时飞机所
11200N,汽车对地面的压强
受升力与重力相等,即F=G:
因飞机获得的升力F与其在平直跑道上滑行速度v的
F11200N
p-=S100x10m=1.12x10Pa:
平方成正比,即F=2,故飞机在跑道上滑行速度为
43
(3)因为汽车匀速行驶,所以它受到的牵引力等于阻
0.5,时飞机获得的升力F'=(
力,即F'=f=0.1G急=0.1m急g=0.1(m+mg=0.1×
(1120kg+80kg)×10N/kg=1200N;
飞机在水平跑道上滑行时,在竖直方向上受力平衡,由
(4)汽车行驶的时间t=(40-10)×60s=1800s,
力的平衡条件得,飞机在跑道上滑行速度为0.5",时受
汽车行驶的路程s=t=15m/s×1800s=2.7×10m,
到的支持力为F"=G-G=0.75G.
4
牵引力做的功
W=F's=1200N×2.7×10m=3.24×10J,
5.解:(1)重物上升的速度=三-6m=0.6m/s:
t 10s
牵引力的功率P=W=3.24x10J
1.8×104W
(2)起重机提升重物所做的功为W=Gh=mgh=2.15×
t18008
103kg×10Vkg×6m=1.29×103J,
3.解:(1)装载车1分钟内走过的路程
则起重机提升重物的功率
s=t=2m/s×1×60s=120m:
p=P-1.29x10J
(2)装载车空载时,对地面的压力
1.29×10W;
F=G车=m车g=5×103kg×10N/kg=5×10N,
(3)消耗的柴油完全燃烧放出的热量
参考答案与重难题解析·物理
43
一战成名目
Q数=m禁油9=0.01kg×4.3×107J/kg=4.3×10J,
s_s+s27.2m+4m-1.12m/s:
v=
则起重机的提升效率
t
t
10s
0×100%=129x10
(3)在0~6s内,智能机器人受到的水平阻力
×1009%=30%.
4.3×105J
f=0.05G=0.05×300N=15N,
6.解:(1)盾构机满负荷工作时的推进速度
机器人匀速运动,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相
D=三-0,05m=0.02/s:
等,故牵引力F=f=15N,
t 25 s
此段时间内智能机器人牵引力做功的功率
(2②)根超p一号可知,该管片承受的压力
p-"_B=Pm,=15Nx1.2s=18w
tt
F压=pS=2×10Pa×5m2=1×10°N;
9.解:(1)设大轮与小轮的半径比为3:1,水桶受到的总
(3)推进力做的功
重力为90N:使周长为3m的大轮转动一圈,水桶匀速
W=Fs=4.2×10N×0.05m=2.1×10J:
(4)根据P=?可知,25。内盾构机整个系统做的总功
上升的高度是小轮的周长,为大轮周长的?,即1m,并
绳对水桶做的功W=Gh=90N×1m=90J;
We=Pt=2.8×10W×25s=7×10°J,
(2)水桶对地面的压强p=
F-C-90N
盾构机推进的机械效率
SS 0.1 m2
=900Pa;
×100%=2.1x10J
W
100%=30%.
(3)若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小
7×10J
的力为F,根据杠杆的平衡条件有FR=G;
7.解:(1)无人机总质量为2kg,则无人机的重力
则F-G-90Nx1-30N
G=mg=2 kgx10 N/kg=20 N;
R
3
(2)无人机静止在水平地面上时对地面的压力
10.解:(1)碓头的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N;
难
F=G=20N,
(2)碓头竖直下落0.5m,重力做的功W=Gh=200N×
无人机静止在水平地面上时对地面的压强
0.5m=100J.
突
F 20N
p=s1.0x103m
=2.0×104Pa;
重力做功的功率P=”=100」-250W:
t0.4s
(3)由W=知,无人机匀速上升时升力
(3)根据杠杆的平衡条件可得F,×OB=G×OA,则捣谷
F=P=1801=30N,
人右脚对横木的压力F,=Gx01_200Nx3
OB
2
300N;
s 60m
44
无人机匀速上升时F升=G+f,则匀速上升时受到的阻力
因为力的作用是相互的,则横木对右脚的支持力
f=F升-G=30N-20N=10N.
F右支=F,=300N,
8.解:(1)智能机器人的重力G=mg=30kg×10N/kg=300N,
捣谷人的重力G人=m人g=72kg×10N/kg=720N,
智能机器人对地面的压力F压=G=300N,
以捣谷人为研究对象,根据力的平衡条件可得G=
F压300N
对地面产生的压强p=S150x10m
F右支+F左支,则左脚受到地面的支持力
=2×104Pa;
F左支=G人-F右支=720N-300N=420N,
(2)由图乙可知,0~6s智能机器人匀速运动,速度为
左脚对地面的压力和左脚受到地面的支持力是一对
1.2m/s,
相互作用力,大小相等,则F压=F左支=420N,
智能机器人在0~6s内行走的距离
F压420N
s1=t,=1.2m/s×6s=7.2m,
左脚对地面的压强p=专200X10m2.1X10Pu
由图乙可知,6~10s智能机器人匀速运动,速度为1.0m/s,
专题2浮力、压强、密度的综合计算
智能机器人在6~10s内行走的距离
1.解:(1)空载时塑料瓶受到的浮力F,等于塑料瓶的重
52=2t2=1.0m/s×4s=4m,
力G瓶,F1=G瓶=120×103kg×10N/kg=1.2N;
0~10s内的平均速度
(2)瓶身浸入水中的最大长度为18cm,此时
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参考答案与重难题解析·物理