中考物理专题 力学计算专题Word文件下载.docx
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(1)请画出小腿肌肉施加的拉力F的力臂l1。
(2)根据图片,估算小腿肌肉产生的拉力。
(3)人向前走一步的过程中,重心升高约4cm,人克服自身重力约做了多少焦耳的功?
(4)通过查阅资料:
人以不同方式徒步运动半小时,消耗人体内的能量如表所示。
请你从能量角度分析“暴走”能健身的原因:
_______________________
________________________________。
3.(2017·
大庆中考)如图所示,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14m2,对地面的压强为3000Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦,g=10N/kg)。
(1)物体A的质量mA和动滑轮的质量m。
(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,在5s的时间内,人拉力做的功是多少?
4.(2017·
襄阳中考)质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计。
(g取10N/kg)
(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是__________________。
(2)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在钢绳上的拉力为
400N,求拉力的功率。
(3)求动滑轮受到的重力。
(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,此滑轮组的机械效率最大值是多少?
5.(2017·
河南中考)如图所示,工人用斜面向上、大小为500N的推力,将重800N的货物从A点匀速推至B点;
再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,到达C点。
已知AB长3m,BC长1.2m,距地面高1.5m。
试问:
(1)利用斜面搬运货物主要是为了________。
(2)货物在水平面上运动的速度为多少?
(3)水平推力做功的功率为多少?
(4)斜面的机械效率为多少?
6.(2017·
扬州中考)如图,是某一款电动平衡车,两车轮与地面的接触面积为40cm2。
(1)若地面受到的压强为5×
104Pa,则该平衡车对地面的压力为多少;
(2)若该平衡车20s内沿水平面匀速行驶100m,受到的阻力为90N,则此过程中克服阻力做功的功率为多少。
7.(2017·
通辽中考)将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10N/kg)。
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
8.(2017·
金华中考)2017年5月5日,大飞机C919首飞任务的完成,标志着我国航空工业向前迈进一大步。
C919主要性能参数如表所示:
中国商飞C919
最大载重
77.3t
巡航速度
0.78~0.8马赫(相当于954km/h到980km/h)
巡航高度
12100m
最长航程
5555km
最多座椅数
190个
(1)上海到广州的空中距离大概是1470km,若全程以最大巡航速度匀速飞行,则C919从上海到广州大约需多长时间?
(2)当C919发动机总推力达到2×
105N,飞行速度达到954km/h时,C919发动机的总输出功率是多少?
(3)当C919以最大载重停在机场时,轮胎与地面的总接触面积大约为0.1m2,则C919对地面的压强约多少?
9.
(2017·
泰安中考)随着人们生活水平的提高,小汽车已经逐步进入家庭。
某品牌小汽车质量是1600kg,车上载有人和物品质量共为200kg,车轮与地面的总接触面积为2.0×
10-2m2。
若小汽车以输出功率60kW在市区外水平路面上做匀速直线运动,运动速度v1=72km/h;
当汽车将要进入市区时,司机减小了油门,使汽车的输出功率立即减小为24kW并保持该功率继续直线行驶,汽车的速度与时间的关系如图所示,设运动过程中汽车所受阻力不变,g取10N/kg。
(1)该汽车静止时对水平路面的压强;
(2)汽车运动过程中受到的阻力;
(3)t2时间后汽车运动的速度v2大小。
参考答案
1.解:
(1)W有=Gh=900N×
1m=900J,
W总=Fs=500N×
2m=1000J,
机械效率:
η=
=
=90%。
(2)拉力F的功率:
P=
=200W。
2.解:
(1)如图所示
(2)人的重力:
G=mg=80kg×
10N/kg=800N;
由图可知,力F的力臂大约是G的力臂的二倍,根据杠杆的平衡条件可估算小腿肌肉产生的拉力:
F=
=800N×
=400N。
(3)人克服自身重力所做的功:
W=Gh=800N×
0.04m=32J。
(4)人运动的速度越大,在单位时间内消耗的能量越多
3.解:
(1)由p=
可得,A对地面的压力:
F压=pS=3000Pa×
0.14m2=420N,
因为物体A在水平地面上,所以物体A的重力:
GA=F压=420N,
物体A的质量:
mA=
=42kg;
用滑轮组匀速提升物体A时,不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率:
=84%,
解得G轮=80N,动滑轮的质量:
m=
=8kg。
(2)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s,则物体A上升的高度:
h=vt=0.2m/s×
5s=1m,
由图可知n=2,则拉力端移动距离:
s=2h=2×
1m=2m,
不计绳重和摩擦,则绳端的拉力:
×
(GA+G轮)=
(420N+80N)=250N,
人拉力做的功:
W总=Fs=250N×
2m=500J。
4.解:
(1)物重和动滑轮重
(2)由图可知,n=3,则绳端移动的距离:
s=nh=3×
6m=18m,
拉力做的功:
W=Fs=400N×
18m=7200J,
拉力的功率:
=120W。
(3)由图乙可知,物重G=300N时,滑轮组的机械效率η=60%,滑轮组的机械效率:
=60%,
解得G动=200N。
(4)已知工人的质量为60kg,则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力:
F大=G人=m人g=60kg×
10N/kg=600N,
由F=
(G+G动)可得,提升的最大物重:
G大=nF大-G动=3×
600N-200N=1600N,
则滑轮组的最大机械效率:
η大=
≈88.9%。
5.解:
(1)省力
(2)货物在水平面上运动的距离为s=1.2m,所用时间为t=5s;
在水平面上运动的速度:
v=
=0.24m/s。
(3)水平推力做功的功率:
P=Fv=100N×
0.24m/s=24W。
(4)在斜面上推力做的功:
W总=F′s=500N×
3m=1500J,
做的有用功:
W有=Gh=800N×
1.5m=1200J,
则斜面的机械效率:
=80%。
6.解:
(1)根据公式p=
可知,对地面的压力:
F=pS=5×
104Pa×
0.004m2=200N。
(2)克服阻力所做的功:
W=fs=90N×
100m=9000J;
克服阻力做功的功率:
=450W。
7.解:
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强:
p=ρgh倒立=1.0×
103kg/m3×
10N/kg×
0.13m=1300Pa,
由p=
可得,倒立放置时瓶盖所受水的压力:
F=pS瓶盖=1300Pa×
8×
10-4m2=1.04N。
(2)由图可知,矿泉水瓶内水的体积:
V=S瓶底h正立=28cm2×
10cm=280cm3,
由ρ=
可得,水的质量:
m水=ρV=1.0g/cm3×
280cm3=280g=0.28kg,
瓶重和厚度忽略不计,则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力:
F′=G水=m水g=0.28kg×
10N/kg=2.8N,
倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强:
p′=
=3500Pa。
8.解:
(1)已知上海到广州的空中距离s=1470km,最大巡航速度v最大=980km/h,
由v=
可得,从上海到广州大约需要时间:
t=
=1.5h。
(2)v=954km/h=954×
m/s=265m/s,
发动机的总输出功率:
=Fv=2×
105N×
265m/s=5.3×
107W。
(3)C919对地面的压力:
F=G=mg=77.3×
103kg×
10N/kg=7.73×
105N,
对地面的压强:
p=
=7.73×
106Pa。
9.解:
(1)该汽车静止时对水平路面的压力:
F=G总=m总g=(m车+m物)g=(1600kg+200kg)×
10N/kg=1.8×
104N,
对水平路面的压强:
=9×
105Pa。
(2)由P=
=Fv可知,当汽车以v1速度匀速行驶时,汽车受到的牵引力:
F1=
=3000N,
因为汽车做匀速直线运动,所以汽车受到的阻力:
F阻=F1=3000N。
(3)当汽车以v2速度匀速行驶时,汽车受到的牵引力F2=F阻=3000N,
由P=
=Fv可知,t2时间后汽车运动的速度:
v2=
=8m/s。
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