江苏省苏州市2020-2022三年中考物理模拟题精选知识点分类汇编-05力学（计算题-提升题）

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江苏省苏州市2020-2022三年中考物理模拟题精选知识点分类汇编-05力学（计算题-提升题） 一、计算题1．（2020·江苏苏州·校考一模）小华同学对一个金属块进行了两次测量：第一次用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，如图（甲）所示，弹簧测力计的读数为2.7N。第二次让金属块浸没在盛水的杯子中，如图（乙）所示，这时弹簧测力计的读数为1.7N。（g取10N/kg）(1)求金属块在水中受到的浮力；(2)求金属块的密度。2．（2020·江苏苏州·统考二模）如图所示，起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置（滑轮组的连接方式未画出）。质量为480kg的货箱放在水平地面上，与地面的接触面积是0.25m²。（g取10N/kg）求：(1)当绳子a未对货箱施加拉力时，货箱对地面的压强是多大？(2)在匀速拉起货箱的过程中，电动机的拉力的功率为2.4×103W，在10s时间内使用滑轮组所做的额外功是4.8×103J，滑轮组的机械效率是多大？(3)如果克服动滑轮的重力做功占额外功的比例为50%，求动滑轮的重力。3．（2020·江苏苏州·统考二模）用如图所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用拉力是250N。不计绳重和摩擦。求：(1)动滑轮重是多少?(2)拉力的功率是多少?(3)滑轮组机械效率是多少?4．（2020·江苏苏州·统考模拟预测）如图，用一长1m的轻质杠杆OB提起一箱货物。已知货物质量为5kg，悬挂点A距离O点20cm，拉力作用在B点，当拉力F与竖直方向成60°角时，杠杆在水平位置平衡。（杠杆质量忽略不计，g取10N/kg）求：(1)拉力F的大小；(2)缓缓提起杠杆，使B点上升30cm，此过程F做的功。5．（2020·江苏苏州·统考模拟预测）2020年初，新冠肺炎肆虐，武汉封城，全国各地纷纷伸出援助之手。如图所示，常熟某热心菜农用自重M=15000kg的货车将m=5000kg的蔬菜运往千里之外的湖北武汉。该货车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力是总重力的0.02倍，每行驶100km需消耗燃油30kg、已知燃油的热值q=5×107J/kg，g=10N/kg。求：(1)货车受到的阻力大小；(2)货车匀速行驶100km发动机牵引力所做的功；(3)货车发动机的效率。（结果保留1位小数）6．（2020·江苏苏州·校考一模）如图是用动滑轮提升贷物A的示意图．用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物A在10s的 时间内匀速竖直上升了2m．求：（1）提升贷物所做的有用功W有；（2）拉力通过的距离及拉力的功率P；（3）动滑轮的机械效率η．7．（2020·江苏苏州·校考一模）小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为280N的物体匀速提升了2m．已知他自身的重量为500N，对绳子施加的拉力F=200N，两脚与地面接触的总面积S=400cm2．求此过程中：（1）小夏对地面的压强；（2）拉力F做的功；（3）该滑轮组的机械效率．8．（2020·江苏苏州·统考三模）水平地面上放着重为200N、边长为0.2m的正方体物块现用斜面将其由底端匀速拉到顶端，如图所示已知平行于斜面的拉力为120N，物体移动的距离为2m，升高1m．求：（1）物块放在水平地面上时对地面的压强；（2）斜面的机械效率；（3）物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小．9．（2020·江苏苏州·校考一模）如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为GA．在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为vA，滑轮组的机械效率为η．已知：GA＝100N，vA＝0.4m/s，η＝80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计．求：（1）绳子自由端的拉力大小F；（2）动滑轮所受的重力大小G动；（3）拉力F做功的功率P．10．（2021·江苏苏州·校联考一模）如图所示，工人师傅利用斜面把重物搬运到汽车上，汽车车厢底板高度h＝1m，斜面长度s＝4m，现用力F沿着斜面把重力G＝2400N的重物匀速拉到车上，拉力F＝800N。（1）工人做的有用功；（2）斜面的机械效率；（3）物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力。11．（2021·江苏苏州·校考二模）建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体5s内上升了6m。若滑轮组所做的额外功为1.08×104J，求：(1)滑轮组所做的有用功。(2)拉力做功的功率。(3)滑轮组的机械效率。12．（2021·江苏苏州·校考二模）已知斜面倾角为30°，斜面高为2m，小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为300N，绳重不计，求：（1）小兵对木箱做的有用功；（2）斜面的机械效率；（3）斜面对物体施加的摩擦力。13．（2022·江苏苏州·统考二模）某款高性能油电混合动力汽车充电后，先以纯电动模式沿水平公路匀速行驶60km，还剩余20%的电量，随后自动切换到油电混合模式下又行驶了40km，消耗燃油2.5L。已知该混合动力汽车电动机的效率为75%，纯燃油模式下发动机的效率为25%，燃油的密度ρ油＝0.8×103kg/m3，燃油的热值q油＝4.6×107J/kg。求：（1）2.5L燃油完全燃烧时放出的热量；（2）汽车在纯电动方式行驶时受到的阻力；（3）若某次在纯电动方式行驶中汽车消耗电能，则改用纯燃油模式需要燃油的质量。14．（2022·江苏苏州·统考一模）如图所示，水平桌面上放置一底面积500cm2的薄壁圆筒，筒内装有适量的水。弹簧测力计下悬挂一圆柱体；从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入液体深度h的关系如图所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）圆柱体浸没在水中时受到的浮力；（2）圆柱体的密度；（3）圆柱体的底面积。15．（2022·江苏苏州·统考一模）图甲是一辆起重车的图片，图乙是起重车吊臂上的滑轮组。在某次作业中将质量为1080 kg的货物匀速提升，此时滑轮组上钢丝绳的拉力F为4000N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。g取10N/kg，求：（1）货物上升的速度大小；（2）拉力F的功率；（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。16．（2022·江苏苏州·统考模拟预测）如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重．求：（1）工人拉绳子的速度；（2）滑轮组的机械效率；（3）滑轮组中的动滑轮的重力．
参考答案：1．(1)1N；(2) 2.7×103kg/m3【分析】这两次弹簧测力计的读数，一次为重力，一次为浸没在水中时的拉力，利用称重法F浮=G-F求金属块在水中受到的浮力；求出来了浮力，利用阿基米德原理F浮=ρ水V排g求出排开水的体积，即为金属块的体积；测出了金属块的重力，利用G=mg=ρVg即求出金属的密度。【详解】解：(1)由甲图可知金属块的重力为2.7N，由图乙可知金属块浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.7N，根据称重法可得金属块浸没在水中受到的浮力F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N(2)金属块浸没水中，根据F浮=ρ液V排g可得金属块的体积已知金属块的重力，根据G=mg=ρVg可得金属块的密度答：(1)金属块在水中受到的浮力为1N；(2)金属块的密度为2.7×103kg/m3。2．(1)19200Pa(2)80%(3)600N【详解】(1)货箱的重力为当绳子a未对货箱施加拉力时，货箱对水平地面的压力为此时货箱对地面的压强为(2)根据可得，电动机的拉力做的总功为克服货箱重力做的有用功为滑轮组的机械效率为(3)因为克服动滑轮的重力做功占额外功的比例的50%，所以克服动滑轮的重力做的额外功为根据W有= Gh可得，货箱升高的高度为根据W动= G动h可得，动滑轮的重力为答：(1)当绳子a未对货箱施加拉力时，货箱对地面的压强是19200Pa。(2)在匀速拉起货箱的过程中，电动机的拉力的功率为2.4×103W，在10s时间内使用滑轮组所做的额外功是4.8×103J，滑轮组的机械效率是80%。(3)如果克服动滑轮的重力做功占额外功的比例为50%，动滑轮的重力600N。3．(1)150N；(2)150W；(3)80%【详解】(1)由图知，承担物重的绳子断数为3段，由可得，动滑轮的重(2)拉力的功率为(3)滑轮组机械效率为答：(1)动滑轮重是150N；(2)拉力的功率是150W；(3)滑轮组机械效率是80%。4．(1)20N；(2)3J【详解】(1)由题意知由杠杆平衡条件知即解得(2)因为杆的质量不计，所以做的功等于重力做的功，物体上升的高度为解得所以F做的功答：(1)拉力F的大小为20N；(2)缓缓提起杠杆，使B点上升30cm，此过程F做的功为3J。5．(1)4000N；(2)；(3)26.7%【详解】(1)货车的总重力因为货车受到的阻力是总重力的0.02倍，则货车受到的阻力(2)货车在平直公路上匀速行驶，受到的牵引力与摩擦力是一对平衡力，则有则货车匀速行驶100km发动机牵引力所做的功(3)每行驶100km需消耗燃油30kg，则 燃油完全燃烧提供的热量为货车发动机的效率答：(1)货车受到的阻力是4000N；(2)货车匀速行驶100km发动机牵引力所做的功是；(3)货车发动机的效率26.7%。6．(1) 1000J；(2) 4m、120W；(3) 83.3%【分析】利用W=Gh求提升货物所做的有用功；(2)使用动滑轮时，n=2，拉力端通过的距离s=2h，利用W=Fs求拉力F做的总功；再利用P=求拉力做功的功率；(3)动滑轮的机械效率等于有用功与总功之比．【详解】(1)提升货物所做的有用功：W有用=Gh=500N×2m=1000J；(2)使用动滑轮时，n=2，拉力端通过的距离：s=2h=2×2m=4m，拉力F做的总功：W总=Fs=300N×4m=1200J；拉力做功的功率：P===120W；(3)动滑轮的机械效率：η==×100%≈83.3%．答：(1)提升货物所做的有用功为1000J；(2)拉力通过的距离、拉力的功率分别为4m、120W；(3)动滑轮的机械效率为83.3%．【点睛】本题考查了使用动滑轮时功、功率、机械效率的计算，属于基础题目．7．（1）7.5×103Pa（2）800J（3）70%【详解】（1）由于人对绳子施加的拉力是：F=200N，由力的相互性知道，绳子对人的拉是200N，人处于平衡态，故人对地面的压力是：F=G-F拉 =500N-200N=300N；又因为两脚与地面接触的总面积S=400cm2，所以，小夏对地面的压强是： =7.5×103 Pa；（2）由图知道，承担物重的绳子的有效段数为2，所以，绳子自由端向下移动的距离是：s=2h=2×2m=4m；故拉力做的功是：W总=F拉 s=200N×4m=800J；（3）克服重物做的有用功是：W有=Gh=280N×2m=560J；故该滑轮组的机械效率是： =70%8．（1）5×103Pa；（2）83.3%；（3）20N【分析】（1）水平地面上放着的物体对支持面的压力等于其重力，由已知条件求出受力面积，根据，计算物块放在水平地面上时对地面的压强；（2）由计算斜面的机械效率；（3）由W额外 =W总 -W有计算物体拉上斜面做的额外功，又因为额外功是克服物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力做的功，然后根据W=Fs计算沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小．【详解】（1）根据题意知道，正方体物体的重力是200N、边长为0.2m，所以对水平面的压力是：F=G=200N，受力面积是：s=（0.2m）2 =0.04m2 ；由知道，物块放在水平地面上时对地面的压强是：；（2）将物体拉上斜面做的总功是：做的有用功是：斜面的机械效率：≈83.3%；（3）将物体拉上斜面做的额外功是：W额外 =W总 -W有 =240J-200J=40J克服物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力做的功为额外功，故沿斜面向上滑动时，所受的摩擦力大小是：=20N．9．； 25N； 50W．【详解】（1）由图知，n=2，由可得，绳子自由端的拉力：；（2）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，则滑轮组的机械效率：，代入数据可得：，解得动滑轮重力：G动=25N；（3）绳子自由端移动的速度：，由得，拉力做功的功率：．答：（1）绳子自由端的拉力为62.5N；（2）动滑轮所受的重力大小为25N；（3）拉力F做功的功率为50W．10．（1）2400J；（2）75%；（3）200N【详解】（1）工人做的有用功W有＝Gh＝2400×1m＝2400J（2）所做总功为W总＝Fs＝800N×4m＝3200J斜面的机械效率为（3）此过程的额外功为W额＝W总﹣W有＝3200J﹣2400J＝800J由W额＝fs知道，摩擦力为答：（1）工人做的有用功为2400J；（2）斜面的机械效率为75%；（3）物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为200N。11．(1)2.52×104J；(2)7.2×103W；(3)70%【详解】(1)滑轮组所做的有用功(2)拉力所做的功拉力做功的功率由 得(3)滑轮组的机械效率12．（1）800J；（2）66.7%；（3）100N【详解】解：（1）小兵对木箱做的有用功W有＝Gh＝400N×2m＝800J（2）斜面倾角为30°，斜面高为2m，所以斜面长为s＝2h＝2×2m＝4m拉力做的总功W总＝Fs＝300N×4m＝1200J斜面的机械效率（3）所做额外功W额＝W总－W有＝1200J－800J＝400J斜面对物体施加的摩擦力N答：（1）小兵对木箱做的有用功是800J；（2）斜面的机械效率是66.7%；（3）斜面对物体施加的摩擦力是100N。 13．（1）9.2×107J；（2）720N；（3）2.16kg【详解】解：（1）由得消耗燃油的质量为燃油完全燃烧放出的热量为（2）某款高性能油电混合动力汽车充电后，先以纯电动模式沿水平公路匀速行驶60km，还剩余20%的电量，因该混合动力汽车电动机的效率为75%，则有用功为根据W有＝Fs可知，牵引力的大小为汽车做匀速直线运动，则牵引力和阻力是一对平衡力，故f＝F＝720N（3）消耗的电能为W1＝＝3.312×107J汽车纯燃油模式的效率为25%，则25%m油q油＝75%W1汽油的质量为答：（1）2.5L燃油完全燃烧时放出的热量为9.2×107J；（2）汽车在纯电动方式行驶时受到的阻力为720N；（3）改用纯燃油模式需要燃油的质量为2.16kg。14．（1）；（2）；（3）0.01m2【详解】解：（1）根据图像可知，当深度为0时，弹簧测力计的拉力等于物体的重力，即，当深度为8cm开始，拉力不变，表明物体已经浸没在水中，根据称重法，圆柱体浸没在水中时受到的浮力为（2）浸没时圆柱体的体积等于排开水的体积，则圆柱体的体积为圆柱体的密度为（3）如图所示，当物体浸没时，浸入的深度为圆柱体的底面积为答：（1）圆柱体浸没在水中时受到的浮力为；（2）圆柱体的密度为；（3）圆柱体的底面积为。15．（1）；（2）3000W；（3）90%【详解】解：（1）货物上升的速度大小（2）吊起动滑轮的绳子段数为3段，绳子的速度为拉力F的功率（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率答：（1）货物上升的速度大小为；（2）拉力F的功率为3000N；（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率为90%。16．（1）0.3m/s；（2）90%；（3）30N【详解】（1）由图可知，n=3，绳端移动的速度：v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s；（2）根据P===Fv可得，工人的拉力：F===300N，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=90%；（3）重物上升的高度：h=vt=0.1m/s×10s=1m，拉力做的有用功：W有用=Gh=810N×1m=810J，拉力做的总功：W总=Fs=Fnh=300N×3×1m=900J，提升动滑轮做的额外功：W轮=W总﹣W有用﹣Wf=900J﹣810J﹣60J=30J，由W轮=G轮h可得，动滑轮的重：G轮===30N．