(青海专版)中考物理命题研究第二编重点题型专题突破篇专题七综合计算题(一)力学试题

专题七 综合计算题

(一)力学综合计算题

,专题特征)

西宁、青海中考力学类计算题的考查总体分为三类：运动类物体的相关计算(功、功率的相关计算)；简单机械(滑轮组、杠杆)的相关计算(功、功率、机械效率)；压强、浮力的综合计算(以模型、装置图为背景)、力热综合题也往往出现。常考的公式主要有：s＝vt、p＝、p＝ρgh、F浮＝G排＝m排g＝ρ水gV排、P＝＝

FSWFs＝Fv、η＝ttW有

×100%、Q＝cmΔt、Q＝mq等。分值6～10分。 W总

,针对性训练)

类型一 运动类

1．(2016苏州中考)据《苏州日报》报道，张家港近日启动了新能源汽车充电站、充电桩的规划编制，第一批新能源汽车充电桩在港城建成投运。若每个充电桩对新能源小汽车的充电功率为7 000 W，充电1 h可使质量为1 t、额定输出功率为12 kW的新能源小汽车匀速直线行驶36 km。设汽车行驶过程中受到的阻力是车重的0.06，g取10 N/kg。

(1)小汽车静止在水平地面上，轮胎与地面的总接触面积为0.08 m，汽车对地面的压强多大？ (2)该小汽车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度多大？ (3)该小汽车将电能转化为机械能的效率多大？(结果精确到0.1%)

2

FN104 N

解：(1)汽车对水平地面的压力：FN＝G＝mg＝10 kg×10 N/kg＝10 N，汽车对地面的压强：p＝＝

S0.08 m2

3

4

＝1.25×10 Pa。

5

P机12×103 W

(2)汽车匀速行驶时F＝f＝0.06G＝0.06×10 N＝600 N，汽车匀速行驶的速度：v＝＝＝20

F600 N

4

m/s。

W1Fs600 N×36×103 m

(3)汽车将电能转化为机械能的效率：η＝＝＝≈85.7%。

W2P电t7 000 W×3 600 s

2．(2016原创题)9月3～4日杭州峰会成为G20史上首个“低碳”峰会。节能减排，从我做起。如图是小明家购置的新型能源轿车。假期全家驾车从太原到西安游玩，爱钻研的小明不仅收集了如下表所示的相关数据，并且还记录了轿车在高速公路上匀速行驶90 km所用时间为1 h。求：

(1)轿车(空载)停放在水平地面时对地面的压强(g取10 N/kg)。 (2)轿车在1 h内牵引力做功的功率。

1

轿车质量(kg) 2车轮与地面接触总面积(m) 太原到西安距离(km) 3行车15 km耗天然气量(m) 匀速行驶时牵引力(N) 1 050 0.15 600 1 2 000 4

解：(1)轿车对水平地面的压力：F＝G＝mg＝1 050 kg×10 N/kg＝1.05×10 N，轿车对水平地面的压强：pF1.05×104 N4＝＝＝7×10 Pa。 2

S0.15 m

WF′s2 000 N×90×103 m4

(2)牵引力做功的功率：P＝＝＝＝5×10 W。

tt1×3 600 s

类型二 简单机械(滑轮组、杠杆)类

3．如图所示，不计重力的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为3 m，均匀正方体甲的边长为10 cm，物体乙的质量为5.6 kg。当把甲乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为3 000 Pa，支点O距A点1.6 m。(g取10 N/kg)求：

(1)物体乙受到的重力。 (2)物体甲受到的支持力。 (3)物体甲的密度。

解：(1)物体乙受到的重力：G乙＝m乙g＝5.6 kg×10 N/kg＝56 N。

(2)由p＝得物体甲受到的支持力：F支＝F压＝pS＝3 000 Pa×(0.1 m)＝30 N。 (3)根据杠杆平衡条件可得：(G甲－F支)OA＝GFS2

乙

G乙OB56 N×（3 m－1.6 m）

OB，甲物体重力：G甲＝＋F支＝＋

OA1.6 mG甲79 N33

＝3＝7.9×10 kg/m。 gV甲10 N/kg×（0.1 m）

30 N＝79 N，由G＝mg＝ρVg得甲物体密度：ρ甲＝

4．(2016北京中考)如图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800 N的建筑材料A在50 s的时间里，匀速竖直上升了10 m。在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有

，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200 W。绳重可忽略不计。求： (1)有用功W有。

(2)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η。 解：(1)W有＝Gh＝800 N×10 m＝8 000 J。

2

(2)η＝

W有W有8 000 J＝＝＝80%。 W总P总t200 W×50 s

5．(2015齐齐哈尔中考)小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60 kg，在F＝50 N的拉力作用下，货箱以0.1 m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。求：

(1)货箱的重力是多少？ (2)拉力F的功率是多少？

(3)货箱运动了1 min，克服摩擦所做的功是多少？ (4)此滑轮组的机械效率是多少？ 解：(1)G＝mg＝60 kg×10 N/kg＝600 N。

(2)v绳＝3v物＝3×0.1 m/s＝0.3 m/s，P＝Fv绳＝50 N×0.3 m/s＝15 W。

(3)1 min＝60 s，s物＝v物t＝0.1 m/s×60 s＝6 m，f＝0.2G＝0.2×600 N＝120 N，W＝fs物＝120 N×6 m＝720 J。

(4)W有＝fs物＝120 N×6 m＝720 J，s绳＝v绳t＝0.3 m/s×60 s＝18 m，W总＝Fs绳＝50 N×18 m＝900 J，η＝

W有720 J×100%＝×100%＝80% W总900 J

4

6．(2016无锡中考)如图所示是一种起重机的示意图。起重机重2.4×10 N(包括悬臂)，重心为P1，为使起重机起吊重物时不致倾倒，在其右侧配有配重M(重心为P2)，现测得AB为10 m，BO为1 m，BC为4 m，CD为1.5 m。(g取10 N/kg)

(1)若该起重机将重物吊升6 m，用时50 s，则重物上升的平均速度是多少？ (2)现在水平地面上有重为2.44×10 N的货箱，它与地面的接触面积是3 m。 ①若起重机不加配重，在起吊货箱时，最大可使货箱对地面的压强减少多少？ ②若要吊起此货箱，起重机至少需加多少牛的配重？

(3)有人认为起重机的配重越重越好，这样就能吊起更重的重物，这种起重机能配8 t的配重吗？请说明理由。

4

2

s6 m

解：(1)v＝＝＝0.12 m/s。

t50 s

G1×BO2.4×104 N×1 m

(2)①以B点为支点，根据杠杆的平衡条件，不加配重时，F1×AB＝G1×BO，F1＝＝＝

AB10 mF12.4×103 N

2.4×10 N，Δp＝＝＝800 Pa。 2

S3 m

3

（2.44×10 N－2.4×10 N）×10 m4

②设需加配重的重力为G′，G′×BD＝(G－F1)×AB，G′＝＝4×10

4 m＋1.5 mN。

(3)当配重为8 t时，起重机有可能向右倾斜，此时以C点为支点，不提重物时，G1×OC＝2.4×10 N×(4 m－1 m)＝7.2×10 N·m，G

4

配

4

43

×CD＝8×10 kg×10 N/kg×1.5 m＝1.2×10 N·m，G35

配

×CD>G1×OC，起重机将向

3