2016中考命题研究物理（云南）---专题七力学综合题

专题七力学综合题云南三年中考1．(2015玉溪六中二模)北京时间2014年2月15日，在索契冬奥会短道速滑比赛女子1500米决赛中，中国选手周洋以2分19秒140的成绩夺得金牌。(1)若周洋的比赛成绩近似看作2分20秒，请计算她在比赛过程中的平均速度。(结果保留一位小数)解：周洋比赛过程中的平均速度是：v＝st＝1500m140s≈10.7m/s(2)如果周洋和身上的整套装备的总质量是60kg，每只脚掌的面积是180cm2，每只冰鞋的冰刀和冰面的接触面积是10cm2，求当她穿着冰鞋双脚站立在水平冰面时(如图所示)对冰面的压强。(g取10N/kg)解：周洋对冰面的压力是：F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；冰刀与冰面的接触面积S＝2×10cm2＝2×10－3m2；周洋对冰面的压强：p＝FS＝600N2×10－3m2＝3×105Pa2．(2015昆明八中一模)如图所示，放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N，底面积0.01m2，内装40N的水，水深0.15m。现将重为17.8N的实心铜块系在弹簧测力计挂钩上，并把它完全浸没于容器内的水中(水未溢出，铜块未接触容器底部，ρ铜＝8.9×103kg/m3，g取10N/kg)。求：(1)铜块未放入水中时，容器底部受到水的压力是多少？解：由液体压强公式p＝ρ水gh得到铜块未放入水中时，容器底受到的压强为：p底＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1500Pa，又因为p＝FS，所以容器底部受到水的压力为F底＝p底S＝1500Pa×0.01m2＝15N(2)铜块完全浸没于水中后，弹簧测力计的示数是多少？解：因为G＝mg，所以m铜＝G铜g＝17.8N10N/kg＝1.78kg，由ρ＝mV，得V铜＝m铜ρ铜＝1.78kg8.9×103kg/m3＝2×10－4m3；由于铜块完全浸没在水中，所以有V排＝V铜＝2×10－4m3，此时铜块所受浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10－4m3＝2N，因为F浮＝G铜－F弹，所以F弹＝G铜－F浮＝17.8N－2N＝15.8N(3)铜块完全浸没于水中后，容器对水平地面的压强是多少？解：F地＝(G容＋G水＋G铜)－F弹，则F地＝(10N＋40N＋17.8N)－15.8N＝52N，由p＝FS得p地＝F地S＝52N0.01m2＝5200Pa3．(2015曲靖中考24题8分)如图是一个弹簧门的示意图，相当于一个杠杆，弹簧的作用是当人进门后，它的拉力自动将门关闭，在开门时它起到阻力的作用。已知将门推到如图所示的位置时，推力F与门面垂直，它的力臂是0.8m，弹簧产生的阻力是120N，力臂是0.2m，求：(1)弹簧拉力在门关闭的过程中，弹簧的__弹性势__能转化为门的动能。(2)将门推到如图所示的位置时，推力F的大小？(摩擦及其他阻力可不计)解：由F1×L1＝F2×L2得：F1＝120N×0.2m÷0.8m＝30N(3)若此时人的手掌与门的接触面积为0.01m2，推力对门产生的压强是多少？解：P＝F1/S＝30N/0.01m2＝3×103Pa4．(2014昆明中考)用如图所示的滑轮，使一个铁块以0.2m/s的速度匀速上升了1m，已知铁块的体积为10－3m3，求：(1)铁块的重力。解：铁块的重力：G＝mg＝ρVg＝7.9×103kg/m3×10－3m3×10N/kg＝79N。(2)若不计滑轮、绳子的重力和摩擦，绳子受到的拉力F。解：不计滑轮、绳子的重力和摩擦，拉力：F＝12G＝12×79N＝39.5N。(3)拉力F的功率。解：拉力移动速度：v＝2v物＝2×0.2m/s＝0.4m/s，拉力的功率：P＝Wt＝Fst＝Fv＝39.5N×0.4m/s＝15.8W。(4)若实际作用于绳子的拉力为50N，这个滑轮的机械效率。(其中ρ铁＝7.9×103kg/m3，g取10N/kg)解：滑轮的机械效率：η＝W有用W总×100%＝Gh2F2h×100%＝G2F2×100%＝79N2×50N×100%＝79%。中考强化集训(时间：60分钟满分：100分)1．(12分)(2015曲靖中考改编)在2014年索契冬奥会上我国运动员张虹获得1000m速滑冠军。(1)若张虹滑冰时总质量为60kg，每只冰鞋与冰面接触面积为6cm2，当她双脚同时在冰面上滑行时对冰面的压强是多少？解：p＝5×105Pa(2)运动员用力向后蹬冰面人就向前滑行，这个现象说明__力的作用是相互的__；滑行时冰鞋底部的冰刀与冰面间会形成一层水膜，这有利于__减小__接触面之间的摩擦。2．(18分)(2015海南中考)海南环岛自行车赛引人瞩目。下表是制造赛车各种材料的技术指标。材料技术指标铬铝钢铝合金钛合金碳纤维性能(强度)强较弱较强强密度/(kg/m3)7.9×1032.9×1034.3×1031.6×103求：(1)若车架的体积约为3×10－3m3，则车架的最小质量是多大？解：查表可知，符合车架材料的是碳纤维(ρ＝1.6×103kg/m3)，车架最小质量是：m＝ρV＝1.6×103kg/m3×3×10－3m3＝4.8kg(2)若整车和赛车手的总重为700N，车轮与地面的总接触面积为10－3m2，请计算赛车手在比赛过程中对地面的压强。解：赛车手在比赛过程中对地面的压强：p＝FS＝GS＝700N10－3m2＝7×105Pa(3)若赛车手在某路段匀速直线行驶，30s通过450m的路程，所受阻力约为60N，求赛车手匀速行驶的功率是多少？解：赛车手匀速行驶的功率：方法1：P＝Wt＝Fst＝60N×450m30s＝900W；方法2：由于车做匀速直线运动，车在水平方向上受力平衡，所以有F车＝f＝60N，W＝Fs＝60N×450m＝27000J，P＝Wt＝27000J30s＝900W；方法3：赛车的速度为：v＝st＝450m30s＝15m/s，由于车做匀速直线运动，车在水平方向上受力平衡，所以有F车＝f＝60N，P＝Fv＝60N×15m/s＝900W(4)请说出赛车手在比赛过程中，用什么方法减小空气阻力提高成绩。(写出一种方法)解：弓腰成流线型、穿赛车服(紧身衣)，减小受风面积等。3．(15分)(2015曲靖麒麟五中模拟)如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为3m，均匀正方体甲的边长为10cm，物体乙的质量为5.6kg。当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为3000Pa，支点O距A点1.6m。(g取10N/kg)求：(1)物体乙受到的重力；解：G乙＝m乙g＝5.6kg×10N/kg＝56N(2)物体甲受到的支持力；解：F支＝F压＝pS甲＝3000Pa×(0.1m)2＝30N(3)物体甲的密度。解：由F甲·lOA＝F乙·lOB得：F甲＝F乙·lOBlOA＝G乙·lOBlOA＝56N×1.4m1.6m＝49N，G甲＝F甲＋F支＝49N＋30N＝79N，ρ甲＝m甲V甲＝G甲gV甲＝79N10N/kg×（0.1m）3＝7.9×103kg/m34．(15分)(2015呼和浩特中考)一个重力为3N的实心铁块A，与一实心正方体木块B叠放在圆筒形容器底部，底部水平，如图所示。实心木块的密度为0.6×103kg/m3，边长为10cm。(g取10N/kg)求：(1)实心木块的重力；解：GB＝ρ木gL3＝0.6×103kg/m3×10N/kg×10－3m3＝6N(2)实心木块对容器底部的压强；解：p＝(GA＋GB)/L2＝9N/10－2m2＝900Pa(3)若不断缓慢向容器中倒水，直到水注满容器；当木块稳定时，木块露出水面的体积。解：设木块露出水面的高度为xm，GA＋GB＝ρ水gL2(L－x)；x＝0.01m；V露＝L2x＝(0.1m)2×0.01m＝10－4m3＝100cm3。5．(16分)(2015莱芜中考)如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图，吊臂前端由滑轮组组成，动滑轮总重300kg，绳重和摩擦不计。现在用此起重机从水中把质量为2×103kg，体积为0.8m3的物体G匀速提起，滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为3kW(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)。求：(1)物体完全浸没在水中时受到的浮力；解：F浮＝8×103N(2)物体离开水面前拉力F的大小；解：F＝5×103N(3)物体离开水面前上升的速度；解：v＝0.2m/s(4)物体离开水面前，滑轮组的机械效率多大。解：η＝80%6．(9分)(2015太原中考)空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的问题，治理污染，人人有责，节能减排，从我做起。如图是小明家购置的新型能源轿车。假期全家驾车从太原到西安游玩，爱钻研的小明不仅收集了如下表所示的相关数据，并且还记录了轿车在高速公路上匀速行驶90km所用时间为1h。求：(1)轿车(空载)停放在水平地面时对地面的压强(g取10N/kg)；解：轿车对水平地面的压力F＝G＝mg＝1050kg×10N/kg＝1.05×104N，轿车对水平地面的压强p＝FS＝1.05×104N0.15m2＝7×104Pa(2)轿车在1h内牵引力做功的功率。轿车质量(kg)1050车轮与地面接触总面积(m2)0.15太原到西安距离(km)600行车15km耗天然气量(m3)1匀速行驶时牵引力(N)2000解：牵引力做功的功率P＝Wt＝F′st＝2000N×90×103m1×3600s＝5×104W7．(15分)(2014昭通昭阳一中模拟)在建设机场的过程中，挖掘机发挥了重要的作用。在工程施工中使用的某型号挖掘机如图甲所示，它的有关数据如下表所示。挖掘机在运送砂土过程中，以2.4m/s的平均速度将装有1.8×104N砂土的铲斗用4s从图乙中最低点A移到最高点B，接着再用2s沿水平方向移动4m将砂土卸到汽车上。求：项目数值整机质量(kg)9000发动机最大功率(kW)150标准斗容(m3)1.2两履带与地面接触的总面积(m2)4.5(1)铲斗从A点移到B点经过的路程。解：铲斗从A点移到B点的速度为v＝2.4m/s，时间为t＝4s，所以经过的路程为s＝vt＝2.4m/s×4s＝9.6m(2)挖掘机静止且不工作时(如图甲所示)对水平地面的压强。解：挖掘机静止且不工作时，对水平地面的压力F＝G＝mg＝9000kg×10N/kg＝9×104N，接触面积S＝4.5m2，对地面的压强p＝F/S＝9×104N/4.5m2＝2×104Pa(3)如果挖掘机在上述运送砂土过程中的平均功率为60kW，此过程挖掘机的机械效率。解：挖掘机在运送砂土过程中，做的有用功W有用＝Gh总＝1.8×104N×8m＝1.44×105J，送料过程中挖掘机做的总功W总＝P送t总＝6×104W×6s＝3.6×105J，该过程的机械效率η＝W有用/W总×100%＝1.44×105J/(3.6×105J)×100%＝40%。