2016中考命题研究物理(云南)---专题七力学综合题

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专题七力学综合题云南三年中考1.(2015玉溪六中二模)北京时间2014年2月15日,在索契冬奥会短道速滑比赛女子1500米决赛中,中国选手周洋以2分19秒140的成绩夺得金牌。(1)若周洋的比赛成绩近似看作2分20秒,请计算她在比赛过程中的平均速度。(结果保留一位小数)解:周洋比赛过程中的平均速度是:v=st=1500m140s≈10.7m/s(2)如果周洋和身上的整套装备的总质量是60kg,每只脚掌的面积是180cm2,每只冰鞋的冰刀和冰面的接触面积是10cm2,求当她穿着冰鞋双脚站立在水平冰面时(如图所示)对冰面的压强。(g取10N/kg)解:周洋对冰面的压力是:F=G=mg=60kg×10N/kg=600N;冰刀与冰面的接触面积S=2×10cm2=2×10-3m2;周洋对冰面的压强:p=FS=600N2×10-3m2=3×105Pa2.(2015昆明八中一模)如图所示,放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N,底面积0.01m2,内装40N的水,水深0.15m。现将重为17.8N的实心铜块系在弹簧测力计挂钩上,并把它完全浸没于容器内的水中(水未溢出,铜块未接触容器底部,ρ铜=8.9×103kg/m3,g取10N/kg)。求:(1)铜块未放入水中时,容器底部受到水的压力是多少?解:由液体压强公式p=ρ水gh得到铜块未放入水中时,容器底受到的压强为:p底=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa,又因为p=FS,所以容器底部受到水的压力为F底=p底S=1500Pa×0.01m2=15N(2)铜块完全浸没于水中后,弹簧测力计的示数是多少?解:因为G=mg,所以m铜=G铜g=17.8N10N/kg=1.78kg,由ρ=mV,得V铜=m铜ρ铜=1.78kg8.9×103kg/m3=2×10-4m3;由于铜块完全浸没在水中,所以有V排=V铜=2×10-4m3,此时铜块所受浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N,因为F浮=G铜-F弹,所以F弹=G铜-F浮=17.8N-2N=15.8N(3)铜块完全浸没于水中后,容器对水平地面的压强是多少?解:F地=(G容+G水+G铜)-F弹,则F地=(10N+40N+17.8N)-15.8N=52N,由p=FS得p地=F地S=52N0.01m2=5200Pa3.(2015曲靖中考24题8分)如图是一个弹簧门的示意图,相当于一个杠杆,弹簧的作用是当人进门后,它的拉力自动将门关闭,在开门时它起到阻力的作用。已知将门推到如图所示的位置时,推力F与门面垂直,它的力臂是0.8m,弹簧产生的阻力是120N,力臂是0.2m,求:(1)弹簧拉力在门关闭的过程中,弹簧的__弹性势__能转化为门的动能。(2)将门推到如图所示的位置时,推力F的大小?(摩擦及其他阻力可不计)解:由F1×L1=F2×L2得:F1=120N×0.2m÷0.8m=30N(3)若此时人的手掌与门的接触面积为0.01m2,推力对门产生的压强是多少?解:P=F1/S=30N/0.01m2=3×103Pa4.(2014昆明中考)用如图所示的滑轮,使一个铁块以0.2m/s的速度匀速上升了1m,已知铁块的体积为10-3m3,求:(1)铁块的重力。解:铁块的重力:G=mg=ρVg=7.9×103kg/m3×10-3m3×10N/kg=79N。(2)若不计滑轮、绳子的重力和摩擦,绳子受到的拉力F。解:不计滑轮、绳子的重力和摩擦,拉力:F=12G=12×79N=39.5N。(3)拉力F的功率。解:拉力移动速度:v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s,拉力的功率:P=Wt=Fst=Fv=39.5N×0.4m/s=15.8W。(4)若实际作用于绳子的拉力为50N,这个滑轮的机械效率。(其中ρ铁=7.9×103kg/m3,g取10N/kg)解:滑轮的机械效率:η=W有用W总×100%=Gh2F2h×100%=G2F2×100%=79N2×50N×100%=79%。中考强化集训(时间:60分钟满分:100分)1.(12分)(2015曲靖中考改编)在2014年索契冬奥会上我国运动员张虹获得1000m速滑冠军。(1)若张虹滑冰时总质量为60kg,每只冰鞋与冰面接触面积为6cm2,当她双脚同时在冰面上滑行时对冰面的压强是多少?解:p=5×105Pa(2)运动员用力向后蹬冰面人就向前滑行,这个现象说明__力的作用是相互的__;滑行时冰鞋底部的冰刀与冰面间会形成一层水膜,这有利于__减小__接触面之间的摩擦。2.(18分)(2015海南中考)海南环岛自行车赛引人瞩目。下表是制造赛车各种材料的技术指标。材料技术指标铬铝钢铝合金钛合金碳纤维性能(强度)强较弱较强强密度/(kg/m3)7.9×1032.9×1034.3×1031.6×103求:(1)若车架的体积约为3×10-3m3,则车架的最小质量是多大?解:查表可知,符合车架材料的是碳纤维(ρ=1.6×103kg/m3),车架最小质量是:m=ρV=1.6×103kg/m3×3×10-3m3=4.8kg(2)若整车和赛车手的总重为700N,车轮与地面的总接触面积为10-3m2,请计算赛车手在比赛过程中对地面的压强。解:赛车手在比赛过程中对地面的压强:p=FS=GS=700N10-3m2=7×105Pa(3)若赛车手在某路段匀速直线行驶,30s通过450m的路程,所受阻力约为60N,求赛车手匀速行驶的功率是多少?解:赛车手匀速行驶的功率:方法1:P=Wt=Fst=60N×450m30s=900W;方法2:由于车做匀速直线运动,车在水平方向上受力平衡,所以有F车=f=60N,W=Fs=60N×450m=27000J,P=Wt=27000J30s=900W;方法3:赛车的速度为:v=st=450m30s=15m/s,由于车做匀速直线运动,车在水平方向上受力平衡,所以有F车=f=60N,P=Fv=60N×15m/s=900W(4)请说出赛车手在比赛过程中,用什么方法减小空气阻力提高成绩。(写出一种方法)解:弓腰成流线型、穿赛车服(紧身衣),减小受风面积等。3.(15分)(2015曲靖麒麟五中模拟)如图所示,重力不计的木棒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1.6m。(g取10N/kg)求:(1)物体乙受到的重力;解:G乙=m乙g=5.6kg×10N/kg=56N(2)物体甲受到的支持力;解:F支=F压=pS甲=3000Pa×(0.1m)2=30N(3)物体甲的密度。解:由F甲·lOA=F乙·lOB得:F甲=F乙·lOBlOA=G乙·lOBlOA=56N×1.4m1.6m=49N,G甲=F甲+F支=49N+30N=79N,ρ甲=m甲V甲=G甲gV甲=79N10N/kg×(0.1m)3=7.9×103kg/m34.(15分)(2015呼和浩特中考)一个重力为3N的实心铁块A,与一实心正方体木块B叠放在圆筒形容器底部,底部水平,如图所示。实心木块的密度为0.6×103kg/m3,边长为10cm。(g取10N/kg)求:(1)实心木块的重力;解:GB=ρ木gL3=0.6×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=6N(2)实心木块对容器底部的压强;解:p=(GA+GB)/L2=9N/10-2m2=900Pa(3)若不断缓慢向容器中倒水,直到水注满容器;当木块稳定时,木块露出水面的体积。解:设木块露出水面的高度为xm,GA+GB=ρ水gL2(L-x);x=0.01m;V露=L2x=(0.1m)2×0.01m=10-4m3=100cm3。5.(16分)(2015莱芜中考)如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图,吊臂前端由滑轮组组成,动滑轮总重300kg,绳重和摩擦不计。现在用此起重机从水中把质量为2×103kg,体积为0.8m3的物体G匀速提起,滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为3kW(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:(1)物体完全浸没在水中时受到的浮力;解:F浮=8×103N(2)物体离开水面前拉力F的大小;解:F=5×103N(3)物体离开水面前上升的速度;解:v=0.2m/s(4)物体离开水面前,滑轮组的机械效率多大。解:η=80%6.(9分)(2015太原中考)空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的问题,治理污染,人人有责,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/kg);解: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=FS=1.05×104N0.15m2=7×104Pa(2)轿车在1h内牵引力做功的功率。轿车质量(kg)1050车轮与地面接触总面积(m2)0.15太原到西安距离(km)600行车15km耗天然气量(m3)1匀速行驶时牵引力(N)2000解:牵引力做功的功率P=Wt=F′st=2000N×90×103m1×3600s=5×104W7.(15分)(2014昭通昭阳一中模拟)在建设机场的过程中,挖掘机发挥了重要的作用。在工程施工中使用的某型号挖掘机如图甲所示,它的有关数据如下表所示。挖掘机在运送砂土过程中,以2.4m/s的平均速度将装有1.8×104N砂土的铲斗用4s从图乙中最低点A移到最高点B,接着再用2s沿水平方向移动4m将砂土卸到汽车上。求:项目数值整机质量(kg)9000发动机最大功率(kW)150标准斗容(m3)1.2两履带与地面接触的总面积(m2)4.5(1)铲斗从A点移到B点经过的路程。解:铲斗从A点移到B点的速度为v=2.4m/s,时间为t=4s,所以经过的路程为s=vt=2.4m/s×4s=9.6m(2)挖掘机静止且不工作时(如图甲所示)对水平地面的压强。解:挖掘机静止且不工作时,对水平地面的压力F=G=mg=9000kg×10N/kg=9×104N,接触面积S=4.5m2,对地面的压强p=F/S=9×104N/4.5m2=2×104Pa(3)如果挖掘机在上述运送砂土过程中的平均功率为60kW,此过程挖掘机的机械效率。解:挖掘机在运送砂土过程中,做的有用功W有用=Gh总=1.8×104N×8m=1.44×105J,送料过程中挖掘机做的总功W总=P送t总=6×104W×6s=3.6×105J,该过程的机械效率η=W有用/W总×100%=1.44×105J/(3.6×105J)×100%=40%。

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