初中物理中考复习 必刷09 力学综合-备战2020年中考物理必刷论述、计算80例（原卷版）

必刷09  力学综合  

   运动、压强和功率综合

例46．(2019·临沂)根据《电动自行车安全技术规范》，交管部门规定自2019年5月1日起未申领临时标识的“非标”电动自行车不得上路行驶。如图是小明家新购买的电动自行车，整车质量为40kg。小明爸爸以18km/h的速度匀速骑行9km的过程中，电动机两端的电压恒为48V，通过的电流是6.25A，车轮与地面的总接触面积为200cm2．小明爸爸的质量是60kg，g取10N/kg。求本次骑行过程中：

（1）骑行所用时间。

（2）车对地面的压强。

（3）电动机的功率。

 压强、浮力和效率综合

例47．(2019·菏泽)如图所示，一个质量600kg、体积0.2m3的箱子沉入5m深的水底，水面距离地面2m，若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械，以0.5m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面，每个滑轮重100N（不计绳重、摩擦和水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。求：

（1）箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强；

（2）箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力；

（3）物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率；

（4）整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值。

压强、浮力、功和机械综合

例48．.图是某型号马桶的水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，器壁的厚度忽略不计.浮子与细杆AB相连，杆的B端与细杆BC相连，C端装有塞子，BC可绕O点旋转，BO：CO=5：3，当水箱的进水孔进水时，水面接触到浮子下端后，浮子内的空气开始被封闭压缩，浮子通过AB带动BC旋转到水平位置， 当水位继续上升到一定高度时，塞子压住进水孔，停止进水，不计浮子、细杆的质量和摩擦.

（1）作用在B端的力为动力，则杠杆BOC为_____杠杆（选填“省力”或“费力〃）.

（2）当水面接触到浮子下端，水位继续上升时，浮子内封闭的空气的体积______，压强______（均选填“变大”、"变小"或"不变"）。

（3）停止进水时，若C端的塞子受到进水管内水的压力为5N，则浮子对BC杆的拉力为______N.

（4）当进水管内的水压变小时，冲水后重新进水，最终浮子所受的浮力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）.

（5）当进水管内的水压过大时，水会从水箱溢出，从装置的结构方面优化，解决此问题的方法可以是_____（只填一种）。

 压强、浮力和功综合 

例49．自钓鱼岛事件发生后，中国派出先进的、满载时排水量达4000t的“中国海监50”号进行巡航，该船配备了先进的高压水炮系统，该水炮流量可达每小吋400m3，发射时的冲击力可击碎对方驾驶台的玻璃，能打效地震慑违规违法船舶。（海水的密度取1.0×103kg/m3，g=10N/kg)

（1）满载时“中国海监50”船受到的浮力有多大？

（2）若船底某处距海面的深度为8m，则船底该处受到海水的压强是多少？

（3）船在某处执行任务时，以18km/h的速度匀速航行6h，若巡航时海水阻力为1.0×106N，则这一过程中船的推进力所做的功为多少？

1．(2019·淄博)2019年4月23日，在庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动中，055大型驱逐舰接受检阅，向世界展示了我国大型驱逐舰的发展规模和强大实力。驱逐舰长174m，宽23m，吃水深度8m，满载排水量12300t，最大航速32节（1节＝0.5m/s，海水密度为1.03×103kg/m3，g取10N/kg）。求：

（1）驱逐舰行驶到某海域时，舰底受到的海水压强为7.21×104Pa，此时舰底所处的深度；

（2）驱逐舰满载时受到的浮力；

（3）驱逐舰满载时，以最大航速匀速直线航行，若所受海水阻力是其总重的0.1倍，它的动力功率。

2．(2019·潍坊)中国研制的“鲲龙”AG600是目前世界上最大的水陆两栖飞机，可用于森林灭火、水上救援等，其有关参数如表所示。在某次测试中，飞机在水面以12m/s的速度沿直线匀速行驶，水平动力的功率为2.4×106W。水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：

鲲龙”AG600有关参数

（1）飞机以最大巡航速度飞行4000km所用的时间；

（2）飞机在水面匀速行驶时，水平动力的大小；

（3）飞机关闭动力系统静止在水面上，达最大起飞质量时排开水的体积。

3．(2019·巴彦淖尔)圆柱形容器置于水平地面（容器重忽略不计），容器的底面积为0.2m2，内盛30cm深的水。现将一个底面积400cm2、体积4000cm3均匀实心圆柱体放入其中。如图甲所示，物体漂浮在水面，其浸入水中的深度为5cm；当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力F以后，物体最终恰好浸没于水中静止，如图乙所示。ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）则：

（1）物体受到的重力是多少？

（2）物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少？

（3）从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力F做了多少功？

4．(2019·云南)某水底打捞作业中，需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水，如图是吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图象，（水的阻力忽略不计，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：

（1）石柱浸没在水中受到的浮力；

（2）石柱未露出水面前，在水中上升2m铜丝绳拉力所做的功；

（3）在水底时石柱上表面受到的水的压强。

5．(2019·黄石)圆柱形容器内有未知液体，一个边长为10cm的实心正方体金属块，用绳子系住，静止在容器底部，此时容器底部液体压强为6400Pa，液面距底部高度h为40cm，如图所示，用力竖直向上以2cm/s的速度匀速提起金属块?(g取10N/kg,不计液体阻力)

试求：(1)未知液体的密度？

(2)金属块未露出液面前，金属块所受浮力？

(3)若金属块重66N，要匀速提升5s的过程中拉力所做的功？

6．（2019·娄底）蛟龙AG600水陆两栖飞机是我国自主研制的“三大飞机”之一，被誉为国之重器，AG600主要用于大型灭火和水上救援，可以从地面起飞和降落，也可以从水面起飞和降落，AG600空载时质量为41.5t，最多可储水12t。（取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求：

（1）AG600空载时的重力是多少？

（2）某次试飞后，AG600储满水后在某湖面上，求其排开湖水的体积。

（3）在一次水面滑行测试中，AG600储一定质量的水，在水面上以10m/s的速度匀速滑行了1min，滑行过程中飞机所受阻力为总重的0.5倍，发动机牵引力的实际功率为2500kW，求飞机在这次滑行测试中所储水的质量是多少？

7． (2019·咸宁)我国常规动力核潜艇具备先进的通讯设备、武器、导航等系统和隐蔽性强、噪声低、安全可靠等优异性能，如图是某型号常规动力核潜艇，主要技术参数如下表(海水密度近似为1.0×103kg/m3)。

(1)核潜艇在深海中匀速潜行时，如果遭遇海水密度突变造成的“断崖”险情，潜艇会急速掉向数千米深的海底，潜艇突遇“断崖”险情是因为遇到海水的密度突然        (选填“变大”、“变小”或“不变”)造成的，此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出，,使潜艇受到的重力      (选填“大于”或“小于”)它的浮力。

(2)该潜艇由水下某位置下潜到最大潜水深度处，潜艇上面积为2m2的舱盖受到海水的压力增大了6×105N，则潜艇原来位置的深度h是多少?

(3)该潜艇在水下以最大输出功率巡航，当达到最大速度匀速运动时,受到海水的平均阻力f是多少?

8．(2019·嘉兴)风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐，帆船、风车都是对风能的利用。现在，由于电能的广泛利用，风力发电得到世界各国的高度重视。 

               甲                     乙                  丙

（1）风力发电机是根据  ▲  原理制成的。为提高捕获风能的效率，叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一，叶片截面制成图甲的形状，当风以图乙所示的角度流经叶片时，叶片会按  ▲  方向转动（选填“顺时针”或“逆时针”）。 

（2）由于远海的风能资源更丰富，海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上（如图丙），若它们的总质量达11200吨，则漂浮式基础的总体积至少需要多少米3？（海水密度  取1.0×103千克/米3）

（3）传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物，而且效率不高，每生产1千瓦时的电能需要消耗标准煤约0.4千克。若功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时，相当于替代标准煤多少吨?

9．(2019·大连)有轨电车是大连城市发展历史的一个标志，它利用电动机提供动力，是一种清洁环保的交通工具，如图所示，有轨电车电动机的耗电功率为6×104W。电能转化为机械能的效率为75%，一辆有轨电车以18km/h的速度在平直轨道上匀速行驶了100s，试求：

（1）有轨电车在平直轨道上匀速行驶的路程是多少？

（2）这段路程中电动机消耗的电能是多少？

（3）有轨电车在平直轨道上匀速行驶时受到的阻力是多少？

10．(2019·枣庄)节能减排，绿色环保，新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某种型号纯电动汽车的部分参数如表：

假如汽车上只有司机一人，质量为60kg，汽车以60km/h的速度匀速行驶36km，耗电9kW•h，汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍。g＝10N/kg，试问：

（1）电动机的工作原理是　      　（选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”）电动汽车前进和倒退是通过改变　      　来改变电动机的转动方向的。

（2）电动汽车对水平地面的压强是多少？

（3）电动汽车牵引力所做的功是多大？

（4）电动汽车电能转化为机械能的效率是多大？

11．（2019·益阳）为解决某偏远山区的用电困难，利用当地水力资源丰富的特点，扶贫工作队筹措资金为当地建设了一座小型水力发电站，让水坝的水下泄时冲动水轮发电机发电，供当地居民生活所需。若水从10m高处下泄，每小时下泄量为7.2×106kg，取g=10N/kg。

（1）每小时水的重力做的功W为多少？

（2）若水的重力做的功有80%转化为电能，发电机的发电功率P是多少？

12．某型号挖掘机的质量3000kg，两履带与地面接触的总面积1.5m2。挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度h = 2m。（如图乙所示）（取g=10N/kg）

（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大？

（2）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功多少？

（3）若发动机的总功率是20kW，挖泥土过程中挖掘机的机械效率多大？

13．如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在巡航。(海水密度取 1.0×103 kg/m3)

（1）若该船的声呐探头距水面深度为 10 m，则该声呐探头受到海水的压强是多少?

（2）该船满载时排开水体积为 3000 m3，此时船受到的浮力和重力各是多少?

（3）该公务船满载时以 36 km/h 的速度匀速航行 5h，若航行时受到阻力为船重的 0.05 倍，则这一过程中动 力所做的功是多少?

14．.在2019年4月23日举行的庆祝人民海军成立70周年阅兵式上，担任检阅舰的西宁舰是国产新型052D型导弹驱逐舰，被为“中华神盾”，其部分参数如下表所示。已知海水密度为1.03×103kg/m3。求：

(1)水面下6m处的舰体上所受海水的压强为多大?

(2)西宁舰满载时，受到的浮力是多少?

(3)某次航行时，若重为7×107N的西宁舰以36km/h的速度匀速直线航行，其受到的阻力是总重的0.01倍，则西宁舰所受牵引力的功率是多大?

15．为保障残障人土通行安全和便利，有关部门要求公共场所配套无障碍设施。如图为一种残疾人专用通道(相当于斜面)，长12m、高1.5m。某人乘坐电动轮椅在此通道上沿直线匀速向上行驶至水平台面，用时10s。人和电动轮椅的总质量为96kg。求：

(1)电动轮椅沿通道运动的速度是多少?

(2)此人乘坐轮椅静止在水平台面时，轮胎与台面的的总接触面积为30cm2，则台面受到的压强是多大?

(3)上行过程中，若该电动轮椅上坡时牵引力的功率为200W，则该通道的机械效率是多少?

16．如图甲所示，长、宽、高分别为40cm、20cm、10cm，质量为6kg的长方体物体静止在水平地面上，现用图乙所示的滑轮组在5s内将物体M匀速提升2m，动滑轮重20N，不计绳重及滑轮摩擦．（水的密度为l.0×103kg/m3，g取10N/kg）．求：

（l）当物体M静止竖放在水平地面时，它对地面的压力和对地面的最大压强分别是多少？

（2）绳端拉力F的功率是多少？

（3）若将物体M放入足够多的水中，则静止时受到的浮力是多少？

17．如图，为通往浮来山的的部分路段示意图，水平路面AB=200m、斜坡BC=120m、 坡高CD=6m。搭载乘客后总重为G=1.5×105N的公交车，轮胎与水平路面总接触面积为0.4m2。当它以恒定功率P1匀速通过AB段时，用时t1=20s；以恒定功率P2匀 速通过BC段时，用时t2=16s。公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍。请完成下列问题：

（1）请求出公交车静止在水平地面时对地面的压强。

（2）公交车通过AB段时，牵引力的功率P1是多少瓦特？

（3）公交车通过BC段时，可以看成一个简单机械，即斜面，牵引力的功就是总功， 阻力的功是额外功，重力的功是有用功。求公交车通过BC段时牵引力的功为 多少焦耳？