中考简单机械和功(计算题)3页

简单机械和功（计算题）1.（09温州）23．2009年3月，在世界女子冰壶锦标赛中，中国队首次夺得冠军。冰壶由花岗岩凿磨制成，底面积约为0．018米2，重约187牛。比赛时，冰壶由运动员推出后在一个非常平整的冰道上滑行，运动员在冰壶行进前方的冰道上用冰刷“扫刷”，使冰转化成薄薄的一层水，冰壶可以走得更顺滑。(1)冰壶被推出后，能在冰面上继续滑行是因为冰壶具有。(2)用冰刷“扫刷”冰道的目的是为了减小。(3)冰壶停在冰面上时，对冰面的压强约为帕。(计算结果保留两位小数)答案：（1）惯性（或动能）（2）摩擦（或摩擦力、阻力）（3）1.04×104（或10388.89）2.（09威海）30．小明同学注意到新闻节目中经常报道国际原油价格涨至多少美元一桶，又报道我国进口原油价格每吨提高多少元。他想知道原油的单位“桶”和质量常用单位“吨”之间有什么关系。经过努力，小明设法获得“胜利原油”样品若干，并将密度为0.6×103kg/m3．体积为200cm3的立方体木块放入原油中，木块漂浮在油面上，经测量木块有1/3的体积露出油面（g=10N/kg）。求：（1）木块受到的浮力。（2）原油的密度。（3）若每桶原油的体积为1/6m3，1吨原油等于多少桶？答案：（1）浮力1.2N。（2）油的密度0.9×103kg/m3（3）6.7桶3.（09杭州）36.一架不准确的天平，主要是由于它横梁左右两臂不等长。为了减少实验误差，在实验室中常用“交换法”来测定物体的质量。即先将被测物体放在左盘，当天平平衡时，右盘中砝码的总质量为ml；再把被测物体放在右盘，当天平平衡时，左盘中砝码的总质量为m2。试证明被测物体的质量m=答案：设天平左侧力臂为l1右侧为l2mgl1=m1gl2m2gl1=mgl2比下后得m2=m1m2再开方4.（09兰州）——．右图为用道钉撬来撬铁路枕木上道钉的图片，若阻力F2为1500N，根据图片估算此道钉撬所用最小动力F1的大小。答案：解：由图片测得L1=3.0cmL2=0.9cm（注：测得L1：3.0cm--3.1cm、L2：0.85cm--0.9cm均给分）（注：测得L1为3.0cm到3.1cm之间、L2为0.85cm到0.9cm之间，计算正确的均给分）5.（09四川绵阳）25.在灾后重建中，村民住房重建所用砖的承压是必须考虑的一个重要指标。用砖砌墙修房时，考虑各种因素砌墙的最大实际高度只能是最大理论高度的30%。红星村村民在住房重建中，使用的是一种本村生产的长方体实心砖，这种砖长为0.24m，宽为0.12m，高为0.05m，重为36N，所能承受的最大压强是5×105Pa。(g取10N/kg)求：(1)用这种砖来修房砌墙，墙实际最高可以多高？(2)如果将100匹这种砖从地面搬到5m高的平台上，最少要做多少功？答案：6.（09台州）.小柯积极参加体育锻炼。（1）图甲所示为小柯初学俯卧撑时的姿势，图乙所示为他经练习后的俯卧撑姿势。图乙中小柯双手所受的支持力（填“”、“=”或“”）图甲的情况。（2）图乙中，他的身体可作为一个杠杆，O点是支点。他的质量为50千克，所受重力可视为集中在A点。将身体撑起时，地面对双手的支持力至少多大？若撑起时肩部上升0.4米，他至少克服重力做多少功？（取g=10牛/千克）答案：（1）（2）体重G＝mg＝50千克×10牛/千克＝500牛根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2得：地面对双手的支持力F1＝F2l2/l1=Gl2/l1＝（500牛×0.8米）/（0.4米＋0.8米）＝333.3牛（或333.33牛、333牛、1000/3牛）克服重力做功W＝Fs＝333.3牛×0.4米＝133.3焦（或133.2焦、133焦、400/3焦）7.（09嘉兴）36．沪杭高速铁路日前正式开工建设，嘉兴一村民的别墅正好位于规11222211(1)15000.9450(3)3FLFLFLNcmFNLcm分分划线路上，为了节约拆迁成本，他采用了整体平移的新技术，为“高铁”建设让路，见右图。(1)平移过程中，用推力为4×106牛的机械推动别墅缓慢平移了50米，机械对别墅做了多少功?(2)这幢别墅质量达2×106千克，而地面能承受的最大压强不能超过5×105帕，为防止房屋下陷，支承面至少要多大面积?(g＝10牛／千克)答案：(1)W＝FS＝4×106牛×50米＝2×108焦(公式、过程、结果各一分)……(3分)(2)F＝G＝mg＝2×106千克×10牛／千克＝2×107牛……………………(1分)P＝SFS=PF＝2×107牛/(5×105帕)＝40米2(公式、结果各一分)……(2分)答：机械对别墅做功2×108焦，支承面至少要40米2面积。8.（09湖南娄底）．某电动观光车的技术参数如下表：空车质量1180kg车身长度3．8m满载人员12人电动机额定电压48V满载时轮胎与地接触面积4×250cm2最大车速45km/h电动机效率80%平路连续行驶里程≤80km根据以上技术参数，解答下列问题：（g取10N/kg）（1）设乘员质量平均为60kg，求满载时车对水平路面的压强？（2）求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×103m所用的时间？（3）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×103N，求观光车匀速行驶5×103m过程中，牵引力所做的功？答案：（1）满载时车对地的压力：F=G=mg=（m1+m2）g=（1180kg+12×60kg）×10N/kg=1．9×104N（1分）车对地的压强：P=F/s=4-421.910N425010m×××=1．9×105Pa（2分）（2）最大车速：v=45km/h=12．5m/s（1分）所用时间：t=Sv=3510m12.5m/s=400s（2分）（3）牵引力所做的功：W=F牵·S=F阻·S=2×103N×5×103m=1×107J（2分）9.（09湖州）38.古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如．图所示。把桥面看成是长为10米，所受重力为3000牛的均匀杆OA，可以绕转轴O点在竖直平面内转动，在O点正上方10米处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为F1。当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为300时，绳子的拉力为F2，所用的时间是0.5分钟（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦），则：(l)F1：F2=。（2）士兵们对吊桥所做功的平均功率是瓦。答案：（1）12（2）25010.（09福州市）24．上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。（1）汽车受到水平方向的阻力是多少？（2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？答案：解：（1）∵汽车做匀速直线运动，它受到的是平衡力∴f=F=2400N（1）W=Fs=2400N×9000m=2.16×107JP=tW=2.16×107J5×60s=7.2×104W答：略11.（09金华）36．改革开放以来，我国城乡面貌发生了日新月异的变化，民众的住房条件得到了很大的改善。建造某幢公寓楼，所用建筑材料的总重为6×108牛。此公寓楼楼顶到地面的高度为40米。求：(1)若此公寓楼房基与地面的接触面积为1×103米2，该楼对地基产生的压强为多少帕?(2)若每天要把l.2×106牛的水从地面送到楼顶，至少应对这些水做多少功，若送1.2×106牛的水从地面到楼顶所用的时间为8000秒，送水的功率至少为多少瓦?12.（09贵阳）．如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提高的距离h=2m，求：（1）拉力所做的有用功；（2）拉力所做的总功W总；（3）该滑轮组的机械效率η。答案：解：⑴W有=Gh=120N×2m=240J⑵W总=FＳ=８0N×４m=320J⑶总有WW×100%=JJ320240×100%=75%13.（09河北）．小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图18中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%。（忽略摩擦及绳重）求：（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。（2）若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时，其机械效率将如何改变？说明理由。答案：解：绕法如右图，绳子段数n=4。(1)因为nFGFnhGhFsGhWW总有用所以拉力为NNnGF2.175.046.3由于FvP所以绳子自由端移动速度为smNWFPv/3.02.136.0由于忽略摩擦及绳重，则动动总有用GGGhGGhGhWW所以动滑轮重NNNGGG2.16.375.06.3动（2）减小由于忽略摩擦及绳重GGGGGhGGhGhWW动动动总有用11所以当提升的物体重力减小时，滑轮组机械效率减小。（或者当提升物体的重力减小时，有用功减小，额外功不变，故其机械效率减小。）【点评】本题有一定的难度，在于题目中的设问为逆向思维。而题目中给定已知量不多，也导致难度的增大。14.如图19所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约3min20s.（1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？（2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如图20所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80％，求小明同学的拉力至少要多大？（g取10N/kg）答案：解：（1）P＝W/t＝Gh/t＝mgh/t＝80kg×10N/kg×39m/200s＝156W（2）D滑轮组.拉力方向向下且更省力∵η＝W有用/W总＝Gh/Fs＝Gh/4Fh＝G/4F∴F＝G/4η＝（80kg×10N/kg）/（4×0.8）＝250N15.（09河南）5月12日，四川汶川发生8级大地震，震后立即开展了紧急救援。在救援过程中，常看到救援工作者使用的这种起重机械，利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×104N的吊板匀速提高10m。已知拉力F为104N。则这个过程中：（1）拉力F做了多少功？拉力F的功率多大？（2）滑轮组的机械效率多大？答案：（1）3×105J6×103W（2）80℅16.（09兰州）．如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：（1）作用于绳端的拉力F是多少？（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？（g=10N／kg）答案：FG