2024年中考物理复习课件---专题八 综合应用题

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1.(2022·贵阳28题,9分)《天工开物》中记录了古代劳动者煮海水制盐的方法,如图甲所示。用于制盐的海水密度有严格要求,在《西溪丛语》中谈到了用莲子选定海水的方法:采用多粒莲子投入盛有海水的容器中,若所有莲子均浮,则海水含盐重;若所有莲子均沉,则这样的海水就毫无制盐价值。
后来《熬波图咏》中谈到,将莲子分别浸入不同密度等级的海水中(一等海水密度最大,二、三、四等依次次之),充分浸泡后制备成不同测定标准的“浮子”。将“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,如图乙所示,根据浮起的“浮子”数即可判断待测海水的密度范围。
请回答下列问题:(1)煮海水制盐过程中,水发生的物态变化是　　　　　　。 (2)若一粒浸泡后的莲子质量是3×10-3 kg,其受到的重力是多少?(g取10 N/kg)
解:若一粒浸泡后的莲子质量是3×10-3 kg,其受到的重力G=mg=3×10-3 kg×10 N/kg=3×10-2 N。
(3)《西溪丛语》谈到:无制盐价值的海水,莲子放入后会全部沉入水底。莲子沉入水底的原因是什么?
答:无制盐价值的海水,其中的含盐量少,则这种海水的密度会较小;而莲子的密度大于这种海水的密度,所以莲子沉入水底。
(4)将四粒不同测定标准的“浮子”放入盛有待测海水的竹管内。请跟进图乙中“浮子”静止时的情况判断:2号“浮子”制备时是浸泡在哪一等级的海水中?写出你判断的理由。(设各“浮子”的体积均相同,其密度与对应等级的海水密度相等)
2.(2021·贵阳28题,9分)我国第一高楼“上海中心大厦”的建筑高度是632米,为了避免台风来临时大厦上部剧烈晃动,大厦上部第125层安装了总质量上千吨的阻尼器系统,如图甲所示。阻尼器系统的钢索悬挂在大厦顶端,阻尼器类似一个智力巨大的金属摆,其简化模型如图乙所示。台风来临迫使大厦晃动,触发阻尼器产生与大厦晃动方向相反的摆动(如图丙所示)。阻尼器不停地往复摆动,使大厦上部晃动逐渐减弱,这样就不断吸收大厦晃动的能量。请回答下列问题:
(2)若阻尼器系统的质量是106 kg,则它受到的重力是多少?(g取10 N/kg)
(1)若阻尼器所在楼层距大厦底层高580 m,乘坐高速电梯从底层到125层用时58 s,则这一过程电梯的平均速度是多少?
解:阻尼器系统的重力G=mg=106 kg×10 N/kg=107 N。
(3)图丙中,大厦刚开始向左晃动时,内部的阻尼器为什么会相对向右摆动?
答:大厦刚开始向左晃动时,阻尼器由于惯性要保持原来的运动状态,因此会相对大厦向右摆动。
答:闭合线圈切割磁感线,将机械能转化为电能,机械能减小,因此需将闭合线圈置于磁场中,故还需磁铁。闭合线圈切割磁感线,将机械能转化为电能,机械能减小,势能不变,则动能减小,即质量一定时,阻尼器速度减小。
(4)阻尼器吸收的能量不断增加,从安全角度考虑,设计时应使其摆动到最低点时速度不能过大,若在阻尼器下方加装铜质闭合线圈,结合电磁感应知识,你认为还缺少的器件是什么?请从能量转化的角度写出这一新增装置能减小摆动速度的原因。
3.(2020·贵阳29题,8分)2020年6月23日,第55颗“北斗”卫星成功发射,自此“北斗”卫星导航系统组网成功,这标志着我国从航天大国迈向航天强国。承担此次“北斗”卫星运载任务的是长征三号乙三级运载火箭。如图所示是三级运载火箭的结构示意图,三级火箭内都满载燃料。火箭发射升空时,先点燃第一级火箭,它的燃料用完后空壳自动脱离,这时第二级火箭开始工作,继续推动火箭加速运动。第二级火箭在燃料用完后空壳也自动脱离,接着第三级火箭开始工作,再次加速将卫星送至预定轨道,最终完成“星箭分离”。卫星到达预定轨道展开太阳能电池帆板,以一定的速度绕地球飞行。
请回答下列问题:(1)火箭升空的动力来源于燃料燃烧释放的　　　能;卫星与地面设备通过　　　波传递信息。
解:G=mg=2×105 kg×10 N/kg=2×106 N。
(2)若满载燃料的火箭质量为2×105 kg,则受到的重力是多少?(取g=10 N/kg)
(3)火箭在某阶段以7.42 km/s的速度匀速飞行100 s,则这段时间内火箭飞行的路程是多少?
解:s=vt=7.42 km/s×100 s=742 km。
答:多级火箭工作过程中,每一级火箭在燃料耗尽后空壳自动脱离,使得火箭的自身结构质量m1变小,m0不变,火箭的“质量比”变大,当燃料燃烧喷射速度一定时,火箭的飞行速度得以提高。
4.(2019·贵阳29题,8分)体育课上,小明在同位置用相同的力多次将足球踢出,发现足球斜向上飞出的角度越大,球运动得越高,但并不能运动得越远,这是什么原因呢? 小明向老师请教,老师说:这是常见的一种抛体运动,将足球以一定的速度向斜上方踢出,足球所做的运动叫做斜抛运动,其运动轨迹如图甲所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做抛射角,抛出点到落地点的水平距离叫做射程,射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若不计空气阻力,请回答下列问题:
解:足球的质量是0.4 kg,它受到的重力G=mg=0.4×10 N/kg=4 N。
(2)若足球从地面踢出时具有的动能是120 J,踢出后能达到的最大高度是5 m,足球在最高点时具有的动能是多少?
(1)足球的质量是0.4 kg,它受到的重力是多少?(取g=10 N/kg)
解:若足球从地面踢出时具有的动能是120 J,踢出后能达到的最大高度是5 m,足球在最高点时具有的重力势能Ep=mgh=4 N×5m=20 J;则动能Ek=120 J-20 J=100 J。
(4)足球以30°抛射角踢出,其动能Ek随水平位置s变化关系的图象如图乙所示。若该球在同位置以60°抛射角且与前次大小相等的速度踢出,请你在图中画出此次足球的动能随水平位置变化关系的大致图象。
5.(2018·贵阳29题,8分)如图甲所示是我们经常看到的场景,满载木材的货车,车厢尾部没有任何遮挡,一旦货车突然向前加速,木材就可能向后滑出,对后面的车辆造成严重伤害。这引起了小光的思考:只要货车加速,木材就都会滑出吗? 为此他请教了老师,老师解释道:这要看车加速的程度,物理学中用“加速度”这个物理量来描述物体加速的快慢程度,要让物体加速运动,就需要有外力对它作用。要使木材不滑落,必须有其他物体对它施加摩擦力,使它产生和车相同大小的加速度,与车保持相对静止,一起向前运动。小光将以上情景简化成了如图乙所示的模型,水平车厢中有一根质量分布均匀的木头。
解:木头的重力G=mg=100 kg×10 N/kg=1 000 N。
(2)若车厢长3 m,木头长4 m,在木头从车厢滑出的过程中,车厢对木头的摩擦力为100 N,则这一过程中摩擦力至少对木头做了多少功?(提示:木头重心O在其中心点处,当重心滑过车厢尾部,木头会倾倒)
(1)若木头的质量为100 kg,它的重力是多大?(取g=10 N/kg)
解:由图可知,木头只在车厢上滑动了1 m,因此摩擦力做的功W=fs=100 N×1 m=100 J。
请你根据以上信息解答下列问题:
答:上部分木材容易滑落;因为下部分木材与周围木材间产生的压力较大,导致受到的摩擦力较大,能够产生与车相同的加速度,而上部分木材产生的压力小,上部分木材的加速度小于车的加速度,因此上部分木材容易滑落。
(4)在甲图场景中,若货车在水平路面上沿直线加速行驶,请指出车厢哪一部分木材最易滑落?并解释为什么另一部分不易滑落?
(2)若轮齿a到轴心的距离r0=0.1 m,其角速度是多大?
(1)如图乙所示,匀速摇动脚踏板时,大齿轮上某个轮齿(标记为a)在1 s内从A点运动到A'点,弧长AA'=0.16 m,则轮齿a的线速度v是多大?
根据老师的解释,请你回答下列问题: