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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===Fv、η=×100%、Q=cmΔt、Q=mq等分值6~10分针对性训练类型一 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7000W,充电1h可使质量为1t、额定输出功率为12kW的新能源小汽车匀速直线行驶36km设汽车行驶过程中受到的阻力是车重的
0.06,g取10N/kg1小汽车静止在水平地面上,轮胎与地面的总接触面积为
0.08m2,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%解1汽车对水平地面的压力FN=G=mg=103kg×10N/kg=104N,汽车对地面的压强p===
1.25×105Pa2汽车匀速行驶时F=f=
0.06G=
0.06×104N=600N,汽车匀速行驶的速度v===20m/s3汽车将电能转化为机械能的效率η===≈
85.7%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90km所用时间为1h求1轿车空载停放在水平地面时对地面的压强g取10N/kg2轿车在1h内牵引力做功的功率轿车质量kg1050车轮与地面接触总面积m
20.15太原到西安距离km600行车15km耗天然气量m31匀速行驶时牵引力N2000解1轿车对水平地面的压力F=G=mg=1050kg×10N/kg=
1.05×104N,轿车对水平地面的压强p===7×104Pa2牵引力做功的功率P====5×104W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3m,均匀正方体甲的边长为10cm,物体乙的质量为
5.6kg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3000Pa,支点O距A点
1.6mg取10N/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=
5.6kg×10N/kg=56N2由p=得物体甲受到的支持力F支=F压=pS=3000Pa×
0.1m2=30N3根据杠杆平衡条件可得G甲-F支OA=G乙OB,甲物体重力G甲=+F支=+30N=79N,由G=mg=ρVg得甲物体密度ρ甲===
7.9×103kg/m34.2016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800N的建筑材料A在50s的时间里,匀速竖直上升了10m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200W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1W有=Gh=800N×10m=8000J2η====80%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60kg,在F=50N的拉力作用下,货箱以
0.1m/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1min,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1G=mg=60kg×10N/kg=600N2v绳=3v物=3×
0.1m/s=
0.3m/s,P=Fv绳=50N×
0.3m/s=15W31min=60s,s物=v物t=
0.1m/s×60s=6m,f=
0.2G=
0.2×600N=120N,W=fs物=120N×6m=720J4W有=fs物=120N×6m=720J,s绳=v绳t=
0.3m/s×60s=18m,W总=Fs绳=50N×18m=900J,η=×100%=×100%=80%6.2016无锡中考如图所示是一种起重机的示意图起重机重
2.4×104N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10m,BO为1m,BC为4m,CD为
1.5mg取10N/kg1若该起重机将重物吊升6m,用时50s,则重物上升的平均速度是多少?2现在水平地面上有重为
2.44×104N的货箱,它与地面的接触面积是3m2
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8t的配重吗?请说明理由解1v===
0.12m/s2
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===
2.4×103N,Δp===800Pa
②设需加配重的重力为G′,G′×BD=G-F1×AB,G′==4×104N3当配重为8t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=
2.4×104N×4m-1m=
7.2×104N·m,G配×CD=8×103kg×10N/kg×
1.5m=
1.2×105N·m,G配×CDG1×OC,起重机将向右倾斜,故这种起重机不能配8t的配重类型三 压强、浮力类7.2016武威中考刘家峡水电站是位于我省黄河上的“高原明珠”,水库大坝处有各式游轮,游客可乘船直达水库西南端的灵寺石窟参观游览ρ水=
1.0×103kg/m3,g取10N/kg1当水库水位为140米时,水对坝底的压强是多大?2水库中有一艘自重为
3.0×105N的游船搭载总质量为1800kg的30名游客后,船排开水的体积为多少m3解1由液体内部压强公式可得p=ρgh=
1.0×103kg/m3×10N/kg×140m=
1.4×106Pa2搭载游客后,船漂浮在水面上,船受到的浮力是F浮=G船+G人=
3.0×105N+1800kg×10N/kg=
3.18×105N,F浮=ρ水gV排水,V排水===
31.8m38.2016甘肃省环县三中中考一模如图所示,放在水平桌面上的塑料杯子的质量不计,向杯中倒入200g的水,再轻轻放入质量为40g的木块,木块静止后漂浮,这时水深20cmg取10N/kg求此时1水对杯子底部的压强为多少?2木块受到的浮力是多少?3杯子底部对水平桌面的压力是多少?解1水对杯子底部的压强为p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×
0.2m=2×103Pa2木块受到的浮力F浮=G木=mg=
0.04kg×10N/kg=
0.4N3杯子底部对水平桌面的压力F=G木+m水g=
0.4N+
0.2kg×10N/kg=
2.4N答1水对杯子底部的压强为2000Pa;2木块受到的浮力是
0.4N;3杯子底部对水平桌面的压力是
2.4N9.2016宁夏海原三中中考一模如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇它的质量约为
1.0×105kg,底面积为500m2g取10N/kg问1登陆艇受到的重力是多少?它漂浮在海面上时,受到的浮力是多少?2登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强是多少?3若登陆艇用
3.0×105N的推进力,1min航行了120m,则登陆艇的功率是多少?解1登陆艇的重力G=mg=
1.0×105kg×10N/kg=
1.0×106N因为登陆艇漂浮在海面上,所以登陆艇受到的浮力F浮=G=
1.0×106N2登陆艇静止在水平海滩上,登陆艇对水平海滩的压力F=G=1×106N,登陆艇对水平海滩的压强p===2000Pa3登陆艇的推进力做的功W=Fs=
3.0×105N×120m=
3.6×107J,登陆艇的功率P===6×105W答1登陆艇受到的重力是
1.0×106N;它漂浮在海面上时,受到的浮力是
1.0×106N;2登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强是2000Pa;3登陆艇的功率是6×105W10.2016西宁中考如图是太阳能热水器内部水箱的结构示意图A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体,密度为2×103kg/m3,悬挂在水箱顶部的压力传感开关S上当S受到竖直向下的拉力达到一定值时闭合,电动水泵M开始向水箱注水;当拉力等于10N时,S断开,电动水泵M停止注水,此时水箱水位最高为
1.2mg取10N/kg求1若水箱内有100kg的水,该太阳能热水器将水从20℃加热到50℃时水吸收的热量[c水=
4.2×103J/kg·℃]2停止注水后水箱底部受到的水的压强3若A、B的体积均为400cm3,A、B受到的总重力4正常情况下水箱中的水位最高时如图所示,A受到的浮力开关S下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计解1Q吸=cmΔt=
4.2×103J/kg·℃×100kg×50-20℃=
1.26×107J2p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×
1.2m=
1.2×104Pa3G总=m总g=ρV总g=ρVA+VBg=2×103kg/m3×4×10-4m3+4×10-4m3×10N/kg=16N4正常情况下,当水位最高时,绳子受到的拉力最小,此时F总浮=G总-F=16N-10N=6N,FB浮=ρ水gVB=
1.0×103kg/m3×4×10-4m3×10N/kg=4N,FA浮=F总浮-FB浮=6N-4N=2N。