中考物理计算专题功功率简单机械含答案Word格式文档下载.docx
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5.如图1,轻质杠杆在水平位置平衡。
现利用该杠杆提升货物(如图2),货物P重120N,在竖直向下大小为120N的拉力F作用下,该杠杆从图中水平位置缓慢匀速转至虚线位置,此过程中重物P上升的高度为0.8m,拉力F下降的高度为1m。
(1)提升货物做的有用功W有。
(2)拉力F做的额外功W额。
(3)该杠杆的机械效率η。
6.用如图所示滑轮组提升重为360N物体,已知物体在10s内匀速上升2m,拉力F的功率是90W,求:
(1)提升物体做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率η;
(3)拉力F的大小。
7.如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计),可以绕支点O转动,木条的A端用竖直细绳连接在地板上,OA=0.6m,OB=0.4m。
在木条的B端通过细线悬挂一个质量为0.4kg的正方体木块C,此时杠杆处于水平平衡状态;
然后让一质量为800g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s的时间,系在A端细绳的拉力恰好等于0,此过程中杠杆始终处于水平平衡状态。
(忽略细线的重力,g取10N/kg)求:
(1)木块C受到细线的拉力是多少?
(2)小球刚放在B端时A端受到细线的拉力是多少?
(3)小球的运动速度是多少?
8.如图所示是打捞物体的模拟装置。
现电动机钢丝绳自由端以0.5m/s的速度匀拉动滑轮组,经过5min将体积为0.1m3的物体由海底提升到海面。
(不计物体的高度、绳重和摩擦,ρ物=7.6×
103kg/m3,ρ海水取1.0×
103kg/m3)求:
(1)物体浸没在海水中受到的浮力;
(2)物体在海底时受到海水的压强;
(3)已知动滑轮的总质量为m0,物体匀速上升过程中,绳子自由端的拉力为F,求该滑轮组的机械效率。
(用已知量的字母表示)
9.小明用如图所示的滑轮组匀速提升物重为300N的物体,此时人对绳的拉力为200N,不计绳重和轮、轴间摩擦。
(1)此过程中,滑轮组的机械效率;
(2)小明的体重为600N,他用此滑轮组所提升的最大物重。
10.图甲所示是一种塔式起重机的简图,为了保证起重机起重时不会翻倒,在起重机右边配有一个重物m0,已知OA=12m,OB=4m,配重的质量为6×
103kg,用它把一定质量的货物G匀速提起.求:
(1)若起重机自重不计,吊起货物为使起重机不翻倒,左边货物G的最大质量为多少?
(2)如果起重机吊臂前端是由如图乙所示的滑轮组组成,每个滑轮质量100kg,绳重和摩擦不计,匀速提起第
(1)问中的货物G,拉力F的大小是多少?
如果把货物G以0.1m/s的速度匀速提升,用时5min,绳子自由端运动的距离是多少?
11.建筑工地上,工人用图甲所示的滑轮组利用箱子送建材上楼,每次运送量不定。
滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图象如图乙所示,滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。
(1)若工人用200N的拉力将建材匀速竖直向上提升了6m,拉力所做的总功;
(2)动滑轮重为多少;
(3)当滑轮组的机械效率为80%时,所运送建材的重力。
12.一辆汽车,在平直公路上以额定功率60kW从静止开始运动,经15s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动20s关闭发动机,滑行22.5m停下。
其v﹣t图象如图所示。
已知汽车在运动过程中受到的阻力始终不变为2000N。
(1)整个过程中发动机所做的功的大小;
(2)汽车运动的最大速度v;
(3)整个过程汽车运动的距离。
13.已知物体动能的表达式为Ek=
mv2,重力势能表达式为Ep=mgh,如图所示,小明从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5m后回落,最后到达地面,不计空气阻力。
(1)小球抛出时的出手速度v0;
(2)小球落地时的速度v。
14.为了控制疫情,全国很多地方实行疫区封闭管理,并使用无人机进行常态化安全巡查.如图所示,是正在巡查的无人机,无人机起飞前,放在地面上时要确保“四脚”着地,启动后,利用遥控器可控制它运动和工作。
无人机的部分参数如表.(g取10N/kg)求:
机身质量/kg
24
“四脚”着地的总面积/cm2
10
电池充满电后储存电能/J
36000
最大水平速度/(m/s)
5
机身尺寸/mm
400×
300×
200
最大上升速度/(m/s)
1
(1)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少?
(2)无人机从地面飞到离地30m高处,再以最大水平速度匀速水平飞行20m,此过程中重力做的功是多少?
(3)无人机充满电后在水平方向上以最大速度匀速飞行时一次可飞行5km,且电能转化为机械能的效率为60%,求无人机以最大水平速度沿水平方向匀速飞行过程中受到的推力是多少?
15.抗击新冠肺炎疫情期间,我省用负压救护车转运患者,进行集中隔离治疗。
该车配置了负压装置,负压仓内气压小于外界气压,将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理,有效避免了病毒的传播。
某次转运病人时,救护车以90kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶54km,用时30min。
请解答下列问题:
(1)救护车在这段时间内的速度。
(2)救护车匀速行驶54km动力做的功。
(3)救护车所受的阻力。
(4)按照卫生部标准,负压仓内外气压差应在10~38Pa之间。
经测量发现,该车负压仓0.9m2的面积上内外气体压力差为18N,通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。
16.2020年3月18日下午,在长乐国际机场,为迎接232名福建援鄂医疗队员平安归来,进行了民航界最高礼仪级别“过水门”欢迎仪式。
如图所示,水门是由两台消防车斜向上喷出水柱洗礼飞机。
请用所学的物理知识解释:
(1)当水柱斜向上运动时的能量转化情况。
(2)飞机机翼做成上凸下平的形状,飞行时获得升力的原因。
17.某型号汽车发动机的额定功率为4×
104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是2000N.在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:
(1)发动机所提供的牵引力大小;
(2)汽车行驶10min牵引力所做的功;
(3)汽车行驶速度的大小。
18.三峡双线五级船闸规模举世无双,是世界上最大的船闸。
它正常蓄水位为海拔175米高程,坝下通航最低水位62米高程,船闸上下落差达113米左右,相当于40层楼房的高度。
现有一艘排水量为3000吨的轮船要由下游通过船闸到达上游,设每级闸室落差均为22米,如图所示。
g=10N/kg,求:
(1)轮船受到的重力。
(2)阀门B上10cm2的面积上受到两侧水的压力差。
(3)将轮船由某级闸室提升到下一级闸室的过程中,浮力对轮船所做的功。
(4)分析说明轮船由下游提升到上游过程中的能量转化情况。
19.工人师傅利用汽车作为动力,从水中打捞一个正方体物件,绳子通过滑轮,一端系着物件,另一端拴在汽车上,水底到地面的高度h是7m,如图甲所示,汽车拉着物件一直匀速上升,已知汽车对绳子的拉力F与绳子向前移动距离s的变化关系如图乙所示。
物件露出水面而带出的水份、绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计,水的密度为1×
103kg/m3,g取10N/kg。
(1)物件完全离开水面后上升1m,汽车对绳子的拉力做的功;
(2)物件浸没在水中时,受到的浮力;
(3)物件的密度。
20.质量为2t的汽车,在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动,经15s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动25s关闭发动机,滑行100m停下。
v﹣t图象如图所示。
已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍,(g=10N/kg)求:
(1)全程中汽车的所受阻力大小;
(2)整个过程中发动机做的功;
(3)汽车的最大速度v最大。
答案
1.
(1)克服动滑轮重做的功为3.6J;
(2)滑轮组的机械效率为80%;
(3)在绳子承受限度内,若用该滑轮组匀速提升4个同样都是12N的物体,通过计算可知此时滑轮组的效率变大。
2.
(1)物体受到的摩擦力为200N;
(2)若斜面光滑没有摩擦,分析推理可知随着斜面倾斜角度的增大,推力F逐渐变大。
3.
(1)起重机所做的有用功为1.35×
105J;
(2)该起重机的机械效率为75%。
4.
(1)有用功为1800J;
(2)工人的拉力为400N;
(3)克服绳重和摩擦所做的功与总功的比值为1:
6。
5.
(1)提升货物做的有用功W有为96J;
(2)拉力F做的额外功W额为24J;
(3)该杠杆的机械效率η为80%。
6.
(1)提升物体做的有用功为720J;
(3)拉力F的大小为150N。
7.
(1)木块C受到细线的拉力是4N;
(2)小球刚放在B端时A端受到细线的拉力是8N;
(3)小球的运动速度是0.15m/s。
8.
(1)物体浸没在海水中受到的浮力为1000N;
(2)物体在海底时受到海水的压强为3×
105Pa;
(3)该滑轮组的机械效率为1﹣
。
9.
(1)此过程中,滑轮组的机械效率为75%;
(2)如果小明的体重为600N,那么他用此滑轮组所提升的最大物重是1100N。
10.
(1)左边货物G的最大质量为2×
103kg;
(2)绳子自由端运动的距离为90m.
11.
(1)若工人用200N的拉力将建材匀速竖直向上提升了6m,拉力所做的总功为2400J;
(2)动滑轮重为为400N;
(3)当滑轮组的机械效率为80%时,所运送建材的重力为1600N。
12.
(1)整个过程中发动机做的功为3.2×
106J;
(2)汽车的最大速度v最大为20m/s;
(3)整个过程汽车运动的距离为822.5m。
13.
(1)小球抛出时的出手速度为10m/s;
(2)小球落地时的速度为4
m/s。
14.
(1)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是2.4×
(2)此过程中重力做的功是7200J;
(3)无人机以最大水平速度沿水平方向匀速飞行过程中受到的推力是4.32N。
15.
(1)救护车在这段时间内的速度是30m/s;
(2)救护车匀速行驶54km动力做的功是1.62×
108J;
(3)救护车所受的阻力是3000N;
(4)按照卫生部标准,通过计算20pa判断负压仓内外气压差符合标准。
16.
(1)当水柱斜向上运动时,水柱高度增加,质量不变,重力势能变大,速度变小,动能变小,水柱的动能转化为重力势能;
(2)机翼做成上凸下平的形状,当飞行时,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,可以获得向上的升力。
17.
(1)发动机所提供的牵引力大小为2000N;
(2)汽车行驶10min牵引力所做的功为2.4×
107J;
(3)行驶速度的大小为20m/s。
18.
(1)轮船受到的重力是3×
107N;
(2)阀门B上10cm2的面积上受到两侧水的压力差是220N;
(3)将轮船由某级闸室提升到下一级闸室的过程中,浮力对轮船所做的功是6.6×
(4)轮船在提升的过程中,上游有大量的水进入闸室,水的重力势能减小,轮船的重力势能增大。
19.
(1)物件完全离开水面后上升1m,汽车对绳子的拉力做的功为3000J;
(2)物件浸没在水中时,受到的浮力为1250N;
(3)物件的密度为2.4×
103kg/m3。
20.
(1)全程中汽车的所受阻力为4×
103N;
(2)整个过程中发动机做的功为3.2×
(3)汽车的最大速度为20m/s。
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