专练07 计算题中考物理力学必考考点400题解析版Word格式.docx
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站序
站名
到达时间
发车时间
停车时长
1
上海虹桥
﹣﹣﹣﹣﹣
10:
20
﹣﹣﹣﹣
2
无锡东
59
11:
01
3
南京南
52
54
4
蚌埠南
12:
36
38
5
徐州东
13:
16
23
7
(1)无锡东到徐州东的高铁里程为495km,若该趟高铁按照时刻表,从无锡东运行到徐州东,则该趟高铁在此区间运行的平均速度是多大?
(2)当该趟高铁途经南京大胜关长江大桥时,车厢内速度显示为252km/h,小明想估测大桥的长度,假设高铁匀速通过大桥。
①当他所坐的位置到达桥头时,他用华为手机上如图所示的秒表计时,该秒表的计时单位为“秒”,他所坐的位置驶出桥尾时,秒表下方数字显示为2:
12.50,则大桥长度为多少?
②若该列高铁全长为315m,列车全部在大桥上运行的时间为多少?
(1)该趟高铁在此区间运行的平均速度是220km/h;
(2)大桥长度为9275m;
②若该列高铁全长为315m,列车全部在大桥上运行的时间为128s。
(1)无锡东到徐州东的高铁里程为:
s=495km,
若该趟高铁按照时刻表,从无锡东11:
01发车,13:
16运行到徐州东,
所用时间为:
t=13:
16﹣11:
01=2h15min=2
h;
则该趟高铁在此区间运行的平均速度是:
=220km/h;
(2)①当该趟高铁途经南京大胜关长江大桥时,车厢内速度显示为:
v′=252km/h=70m/s;
当他所坐的位置到达桥头时,他用华为手机上如图所示的秒表计时,该秒表的计时单位为“秒”,他所坐的位置驶出桥尾时,秒表下方数字显示为2:
12.50,则所用时间:
t′=2×
60s+12.50s=132.50s;
则大桥长度为:
s′=v′t′=70m/s×
132.50s=9275m;
②若该列高铁全长为315m,则列车全部在大桥上经过的路程:
s总=s′﹣L=9275m﹣315m=8960m;
在大桥上运行的时间:
t桥=
=128s。
二、质量、密度和体积的计算
4.一个空心铜球质量为890g,在铜球的空心部分注满水后总质量为990g。
(1)求这个空心铜球的总体积;
(2)若在铜球的空心部分注满某种液体后,总质量为970g,求注入液体的密度。
(铜的密度为8.9×
103kg/m3)
(1)这个空心铜球的总体积为200cm3;
(2)注入液体的密度为0.8g/cm3。
(1)空心部分所注水的质量:
m水=m总﹣m球=990g﹣890g=100g,
由ρ=
可得,水的体积:
V水=
=100cm3;
铜球中铜的体积:
V铜=
=100cm3,
因空心部分注满水后水的体积和空心部分的体积相等,
所以,空心铜球的总体积:
V总=V铜+V空=V铜+V水=100cm3+100cm3=200cm3;
(2)注入液体的质量:
m液=m﹣m铜=970g﹣890g=80g;
注入液体的体积:
V液=V空=100cm3,
这种液体的密度:
ρ液=
=0.8g/cm3。
5.人类在新材料探索的道路上总在进行着不懈的努力,世界上密度最小的固体“全碳气凝胶”就是新材料探索的重要成果,该物质的坚固耐用程度不亚于钢材,且能承受1400℃的高温。
而密度只有3kg/m3,已知某型号大型吊车的一个结构部件采用现在盛行的超高强度结构钢(ρ钢=7.9×
103kg/m3)制造,耗钢1.58t。
(1)这个部件体积是多少?
(2)若采用“全碳气凝胶”代替钢材来制造同样大小的结构部件,则可以减轻多少质量?
(1)这个部件体积是0.2m3;
(2)若采用“全碳气凝胶”代替钢材来制造同样大小的结构部件,则可以减轻1579.4kg。
(1)由ρ=
得,这个部件体积:
V=V钢=
=0.2m3;
(2)采用“全碳气凝胶”代替钢材来制造同样大小的结构部件,此时部件的质量:
m全=ρ全V=3kg/m3×
0.2m3=0.6kg,
可以减轻的质量:
△m=m钢﹣m全=1.58×
103kg﹣0.6kg=1579.4kg。
6.现有一空瓶质量为200g,装满水后总质量为800g,若用该空瓶装满另一种液体后总质量为920g,求:
(1)该瓶装满水后水的体积;
(2)另一种液体的质量和密度。
(1)该瓶装满水后水的体积600cm3;
(2)该液体的质量为720g,密度是1.2g/cm3。
(1)瓶子装满水后水的质量:
m水=m总1﹣m瓶=800g﹣200g=600g,
可得水的容积:
=600cm3,
瓶子的容积:
V容=V水=600cm3;
(2)装满另一种液体的体积:
V液=V容=600cm3,
液体的质量:
m液=m总2﹣m瓶=920g﹣200g=720g,
另一种液体的密度:
=1.2g/cm3。
三、重力的计算
7.如图。
为我国自主研发的长航程极地漫游机器人,装有四条三角形履带轮。
若机器人质量是500kg,在南极执行某次任务时,20min内自主行走了18km。
求:
(1)该机器人所受到的重力是多少?
(2)它本次自主行走的平均速度为多少?
(1)该机器人所受到的重力是5000N;
(2)它本次自主行走的平均速度为54km/h。
(1)机器人的重力:
G=mg=500kg×
10N/kg=5000N;
(2)由题知,路程s=18km,时间t=20min=
h,
机器人的平均速度:
=54km/h。
8.寒假里小沂同学到北方旅游,他的质量为60kg,他准备背着40kg的物品经过冰冻的河面,如果该冰面在人行走的情况下最大能承受的力为900N.小沂同学能否背着这些物品顺利通过冰冻的河面?
【答案】小沂同学不能背着这些物品顺利通过冰冻的河面。
【解析】小沂和所背物品的总质量m总=60kg+40kg=100kg,
总重力G总=m总g=100kg×
10N/kg=1000N,
因为G总=1000N>900N,所以小沂同学不能背着这些物品顺利通过冰冻的河面。
9.2019年1月9日起,深圳共享汽车可凭芝麻信用免押金用车。
共享汽车以倡导绿色、环保、低碳出行的理念,受到市民的热捧。
如图所示的共享汽车每辆质量为1.5×
103kg.小雨爸爸驾驶共享汽车从南海大道出发,20min后到达深圳大学,全程约4.4km,共花费20元。
(1)每辆共享汽车受到的重力;
(2)物体在月球上的重力等于在地球上的
,每辆共享汽车在月球上受到的重力。
(1)每辆共享汽车受到的重力为1.5×
104N;
(2)每辆共享汽车在月球上受到的重力为2.5×
103N。
(1)该车所受到的重力:
G=mg=1.5×
103kg×
10N/kg=1.5×
(2)该车在月球上所受到的重力:
G月=
G=
×
1.5×
104N=2.5×
四、二力平衡的计算
10.一个质量为50kg的人骑着电动车在水平路面上匀速行驶,电动车的有关数据如表所示:
此人骑着电动车匀速直线行驶时,电动车受到向前的动力是多少?
(g=10N/kg)
电动车净重
50kg
行驶中轮胎与地面的总接触面积
0.01m2
车轮直径
0.42m
轮胎承受最大气压
3×
105Pa
匀速行驶过程中的摩擦力
总重力的0.02倍
【答案】此人骑着电动车匀速直线行驶时,电动车受到向前的动力是20N。
【解析】电动车的重力:
G车=m车g=50kg×
10N/kg=500N,
人的重力:
G人=m人g=50kg×
因此人骑着电动车匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的动力和阻力是一对平衡力,
所以,电动车受到向前的动力:
F=f=0.02G=0.02×
(G车+G人)=0.02×
(500N+500N)=20N。
11.如图所示:
直升机在进行救援时,施救人员从飞机上通过救援绳下落,施救人员自身重力为700N,匀速上升和匀速下降时人受到的空气阻力均为50N,根据要求回答以下问题:
(1)飞机吊着施救人员悬空静止时,绳对施救人员身体的拉力为多少?
(2)飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速上升时,绳对施救人员的拉力为多少?
(3)飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速下降时,绳对施救人员的拉力为多少?
(1)飞机吊着施救人员悬空静止时,绳对施救人员身体的拉力为700N;
(2)飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速上升时,绳对施救人员的拉力为750N;
(3)飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速下降时,绳对施救人员的拉力为650N。
(1)飞机吊着施救人员悬空静止时,处于平衡状态,施救人员受到的重力和绳对施救人员身体的拉力是一对平衡力,大小相等,所以F1=G=700N;
(2)飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速上升时,处于平衡状态,施救人员受竖直向下的重力G、竖直向下的阻力f和竖直向上的绳对施救人员的拉力F2三个力,这三个力平衡,
由人受到的合力为0可得,此时绳子的拉力:
F2=G+f=700N+50N=750N;
(3)飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速下降时,处于平衡状态,施救人员受竖直向下的重力G、竖直向上的阻力f和竖直向上的绳对施救人员的拉力F3三个力,这三个力平衡,
F3=G﹣f=700N﹣50N=650N。
12.一辆汽车质量为5000kg,在平直公路上匀速行驶时,受到的运动阻力是1000N.请完成:
(1)画出物体的受力分析图,写出相应的力的平衡方程;
(2)求地面对汽车的支持力(g=10N/kg);
(3)求汽车受到的的牵引力。
(1)见图;
(2)地面对汽车的支持力为5×
(3)汽车发动机的牵引力为1000N。
(1)在平直公路上匀速行驶时,汽车受到的支持力和重力是一对平衡力,即FN=G;
牵引力和阻力是一对平衡力,即F=f;
汽车的受力情况如图所示:
(2)在竖直方向上,支持力和重力是一对平衡力,即F支=G=mg=5000kg×
10N/kg=5×
(3)因汽车匀速行驶,水平方向上牵引力和摩擦力是一对平衡力,故牵引力F=f=1000N。
五、压力和压强的计算
13.如图所示的平底玻璃杯的质量0.2kg,容积为250mL,厎面为20cm2,深为10cm,装满水后放在水平桌面上,求:
(杯壁厚度不计,g取10N/kg)
(1)水对杯底的压强。
(2)装满水后玻璃杯对水平桌面的压强。
(1)水对杯底的压强为1000Pa;
(2)装满水后玻璃杯对水平桌面的压强为2250Pa。
(1)玻璃杯内装满水后水的深度:
h=10cm=0.1m,
则水对杯底的压强:
p=ρgh=1.0×
103kg/m3×
10N/kg×
0.1m=1000Pa;
(2)由ρ=
可得,玻璃杯内水的质量:
m水=ρV=1.0g/cm3×
250cm3=250g=0.25kg,
玻璃杯对水平桌面的压力:
F=G总=(m水+m杯)g=(0.25kg+0.2kg)×
10N/kg=4.5N,
玻璃杯对水平桌面的压强:
p′=
=2250Pa。
14.冰壶是由花岗岩凿磨而成,已知某冰壶质量为20kg,与冰面接触的总面积约为200cm2,冰壶的体积为8×
10﹣3m3.(g取10N/kg)求:
(1)制作冰壶的花岗岩的密度;
(2)冰壶对冰面的压强。
(1)制作冰壶的花岗岩的密度为2.5×
103kg/m3;
(2)冰壶对冰面的压强为104Pa。
(1)花岗岩的密度:
ρ=
=2.5×
(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,冰壶对冰面的压强:
p=
=104Pa。
15.雪地摩托车是一款冬季越野装备,配有履带和滑雪板。
下表是某款雪地摩托车的主要参数。
(1)履带和滑雪板都做得很宽是为了_________。
(2)雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压强为多少?
净重
180kg
额定输出功率
15kW
最高车速
50km/h
每块滑雪板与地面接触面积
0.15m2
履带与地面总接触面积
0.6m2
(1)履带和滑雪板都做得很宽是为了减小对雪地的压强。
(2)雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压强为2000Pa。
(1)由题意知雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压力等于自身的重力。
由公式P=
知,压力一定时,受力面积越大压强越小。
所以履带和滑雪板都做得很宽是为了减小对雪地的压强。
(2)由题意知雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压力等于自身的重力。
所以由公式G=mg的雪地摩托车对雪地压力为:
F=G=mg=180kg×
10N/kg=1800N;
由题意知雪地摩托车停放在水平雪地上时与对雪地的接触面积为:
S=2S1+S2=2×
0.15m2+0.6m2=0.9m2;
计算得雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压强为:
P=
=2000Pa;
六、浮力的计算
16.如图1所示,为了打捞铁牛,有个名叫怀丙的和尚让人们用两艘大船装满泥沙,用铁索将铁牛拴到大船上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上浮,铁牛在河底淤泥中被拉了出来。
其模型如图甲所示,已知物体A是边长为0.1m的正方体,物体B的底面积为0.04m2,高为0.5m,质量为10kg,现将AB用细线连接,细线拉直但无拉力,此时水深50cm,容器的底面积为0.12m2,然后沿水平方向切物体B,切去的高度△h与细线的拉力F拉的关系如图2乙所示。
(已知细线不伸长)
(1)物体A受到的浮力;
(2)细线拉直但无拉力时,水对物体A上表面的压力;
(3)当物体A下底面到容器底距离为0.1m时,切掉B的质量是多少。
(1)物体A受到的浮力是10N;
(2)细线拉直但无拉力时,水对物体A上表面的压力为40N;
(3)当物体A下底面到容器底距离为0.1m时,切掉B的质量是7kg。
(1)物体A的体积:
VA=LA3=(0.1m)3=0.001m3,
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,物体A受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gVA=1.0×
0.001m3=10N;
(2)根据题意可知,A的上表面距水面的距离:
h上=50×
10﹣2m﹣0.1m=0.4m,
A的上表面受到水的压强:
p上=ρ水gh上=1.0×
0.4m=4×
103Pa,
由p=
可得,A的上表面受到水的压力:
F上=p上SA=4×
103Pa×
(0.1m)2=40N;
(3)物体B的重力:
GB=mBg=10kg×
10N/kg=100N,
开始时,细线拉直但无拉力,此时物体B处于漂浮状态,
由漂浮条件可知,B受到的浮力:
F浮B=GB=100N,
由阿基米德原理可得F浮B=ρ水gV排B=ρ水gSBh浸B,
则物体B浸入水中的深度:
h浸B=
=0.25m,沿水平方向切物体B,B的重力减小,细线上产生拉力,当拉力增大到一定值时,会拉动A物体向上运动;
当物体A下底面到容器底距离为h=0.1m时,而水的体积不变,即水面降低的体积等于物体A下底面水的体积,如图所示:
则有:
S容h=△h(S容﹣SB),即:
0.12m2×
0.1m=△h×
(0.12m2﹣0.04m2)
解得:
△h=0.15m,
此时物体B浸入水中的体积:
V排B′=SB(h浸B﹣△h)=0.04m2×
(0.25m﹣0.15m)=0.004m3,
此时物体B受到的浮力:
F浮B′=ρ水gV排B′=1.0×
0.004m3=40N;
对物体B受力分析,其受到重力、浮力和绳的拉力,
由力的平衡条件得,物体B剩余的重力:
GB′=F浮B′﹣F=40N﹣10N=30N,
则物体B切去部分的重力:
△GB=GB﹣GB′=100N﹣30N=70N,
切掉B的质量△mB=
=7kg。
17.3月12日,我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航,其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。
(g取10N/kg,ρ水取1.0×
103kg/m3)主要参数如表。
项目
参数
总长度(m)
140
宽度(m)
27.8
吸/排管径(mm)
1000/1000
满载排水量(t)
1.7×
104
满载吃水深度(m)
6.5
泥泵输送功率(W)
107
(1)满载时,求“天鲲号”受到水的浮力是多少?
(2)满载时,求“天鲲号”底部受到水的压强是多少?
若船底需要安装探测仪器,其面积为40cm2,求探测仪器受到水的压力是多少?
(1)满载时“天鲲号”受到水的浮力是1.7×
108N;
(2)满载时“天鲲号”底部受到水的压强是6.5×
104Pa;
若船底需要安装探测仪器,其面积为40cm2,探测仪器受到水的压力是260N。
(1)由阿基米德原理可得,满载时“天鲲号”受到的浮力为:
F浮=G排=m排g=1.7×
104×
10N/kg=1.7×
(2)满载吃水深度为6.5m,则满载时“天鲲号”底部受到水的压强为:
p=ρ水gh水=1.0×
6.5m=6.5×
104Pa,
可得探测仪器受到水的压力为:
F=pS=6.5×
104Pa×
40×
10﹣4m2=260N;
18.如图所示,底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。
重力为12N,体积为2×
10﹣3m3的木块A漂浮在水面上,如图甲所示;
现将一体积为250cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有五分之四的体积浸入水中,如图乙所示。
(1)图甲中木块A受到浮力的大小;
(2)合金块B的密度。
(1)图甲中木块A受到浮力的大小为12N;
(2)合金块B的密度为1.6×
103kg/m3。
(1)图甲中木块A漂浮在水面上,所以,图甲中木块A受到的浮力:
F浮A=GA=12N。
(2)合金块B放在木块A上方时整体漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,
此时排开水的体积:
V排=
VA=
2×
10﹣3m3=1.6×
10﹣3m3,
此时木块A受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×
l.6×
l0﹣3m3=16N,
B的重力:
GB=F浮﹣GA=16N﹣12N=4N,
由G=mg可得,合金的质量:
mB=
=0.4kg=400g,
则合金块B的密度:
ρB=
=1.6g/cm3=1.6×
19.将体积V=0.2×
l0﹣3m3的物块A竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6N.将物块A浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数为F2,如图所示。
已知水的密度ρ水=1.0×
103kg/m3,g取10N/kg。
(1)物块A浸没在水中受到的浮力F浮;
(2)弹簧测力计的示数为F2;
(3)物块A的密度ρA。
(1)物块A浸没在水中受到的浮力为2N;
(2)弹簧测力计的示数为0.6N;
(3)物块A的密度为1.3×
(1)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,物块A浸没在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×
0.2×
l0﹣3m3=2N;
(2)在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6N,即物体A的重力G=F1=2.6N,
由F浮=G﹣F示可得,将物块A浸没在水中静止时弹簧测力计的示数:
F2=G﹣F浮=2.6N﹣2N=0.6N;
(3)由G=mg可得,物块A的质量:
m=
=0.26kg,
则物块A的密度:
ρA=
=1.3×
20.如图所示,盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上,木块A放在水中后处于漂浮状态,此时A浸在水中的体积为1.5×
10﹣4m3,容器中水深为10cm。
g取10N/kg,水的密度为1.0×
103kg/m3,求:
(1)木块A受到的浮力;
(2)放入木块A后水对容器底部的压强。
(1)木块A受到的浮力为1.5N;
(2)放入木块A后水对容器底部的压强为1000Pa。
(1)木块A受到的浮力:
10﹣4m3=1.5N;
(2)放入木块A后水对容器底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×
0.1m=1000Pa。
21.如图甲所示。
A为密度大于水的一个实心长方体,B为装有适量水的圆柱形容器,放置在水平地面上。
然后沿固定方向缓慢匀速拉动绳子,使A长方体慢慢浸入B圆柱形容器的水中。
开始时刻,A长方体的下表面刚好与水面相平,滑轮组绳子自由端的拉力F拉的大小为9F0,F
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