陜西省2018屆中考物理 專題八 類型一 力學(xué)綜合題復(fù)習(xí)練習(xí)

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1、類型一力學(xué)綜合題針對訓(xùn)練一 浮力及相關(guān)力學(xué)綜合1. 如圖所示，是一個用浮筒、小燈泡和收放線裝置A制作的航標燈模型，細線下端固定在水槽底部，航標燈總重4 N當水位上升時，A放線；水位下降時，A收線，從而使細線的拉力保持不變，航標燈靜止時浸入水中的深度h始終為5 cm，排開水的體積也始終為500 cm3(不計細線重和摩擦)當航標燈靜止時，求：(水1.0103 kg/m3，g10 N/kg)(1)航標燈漂浮時，自身重力_(選填“大于”“小于”或“等于”)水對它的浮力(2)航標燈底部受到水的壓強及排開水的質(zhì)量為多少？(3)航標燈受到的浮力是多少？細線對航標燈的拉力為多大？第1題圖2. 如圖所示是某科技

2、小組設(shè)計的自動儲水裝置，AB是可繞O點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，A端通過細桿與壓力傳感開關(guān)S相連，B端通過細桿與圓柱體浮筒相連，杠桿始終保持水平，浮筒高2 m，底面積為15 cm2.當水位下降到浮筒的下表面時S閉合，電動水泵開始注水；當水位上升到浮筒的上表面時S斷開，電動水泵停止注水，一次注水正好把15 m3的水從地面送到儲水池中(水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)(1)水位下降過程中，壓力傳感器受到的壓力將_(選填“變大”“變小”或“不變”)；(2)浮筒的體積是多少？停止注水時浮筒受到的浮力是多少？(3)若浮筒縮短10 cm，此時注一次水的質(zhì)量是多少？(浮筒與注水容器相比很小，占注水容器

3、的體積忽略不計)第2題圖3. (2017陜西定心卷)某單位設(shè)計的一種供牲畜飲水的裝置如圖所示圓柱形水箱內(nèi)裝有600 kg的水，水位高度維持h60 cm不變，水箱底面積為1 m2，水箱底部出水口的橫截面積為20 cm2.底蓋A、細桿B和浮球C的總質(zhì)量為1 kg，浮球C的體積為2 dm3.底蓋A平時頂住水箱底部出水口，一旦飲水槽的水位下降，底蓋A就會下落，水立即通過出水口流入飲水槽實現(xiàn)自動補水(1)隨著水箱中水位的升高，水箱底部受到水的壓強逐漸_(2)水箱中的水對底蓋A產(chǎn)生的壓強是多少？浮球C受到的最大浮力是多少？(g取10 N/kg)(3)試通過計算說明，給出的數(shù)據(jù)能否達到設(shè)計要求？如果不能，請

4、通過計算提供改進的方法和符合設(shè)計要求的數(shù)據(jù)第3題圖4. 如圖所示，是小婷為防止家中停水而設(shè)計的貯水箱當水箱中水深達到1.2 m時，浮子A恰好堵住進水管，使其停止向箱內(nèi)放水，此時浮子A有體積露出水面(浮子A只能沿圖示位置的豎直方向移動)進水管口水的壓強為1.2105 Pa，管口橫截面積為 2.5 cm2，貯水箱底面積為 0.8 m2，浮子A重10 N.(1)注水過程中，隨著水位上升，水對水箱底部的壓強逐漸_(選填“增大”或“減小”)(2)此時浮子A受到的浮力為多大？(3)浮子A的密度是多少？第4題圖5. (2017重慶B卷改編)如圖甲所示為中國首艘國產(chǎn)航母001A 下水時的情景某中學(xué)物理興趣小組

5、的同學(xué)在實驗室模擬航母下水前的一個過程，他們將一個質(zhì)量為2 kg的航母模型置于水平地面上的一個薄壁柱形容器底部，該柱形容器質(zhì)量為6 kg，底面積為0.03 m2，高為0.4 m，如圖乙所示現(xiàn)在向容器中加水，當加水深度為0.1 m時，模型剛好離開容器底部，如圖丙所示繼續(xù)加水直到深度為0.38 m，然后將一質(zhì)量為0.9 kg的艦載機模型輕放在航母模型上，靜止后它們一起漂浮在水面求：(1)向圖乙中加水的過程中(水位小于0.1 m)，航母模型對薄壁柱形容器底部的壓力逐漸_，其所受的浮力逐漸_；(均選填“增大”“減小”或“不變”)(2)圖丙中水對容器底的壓強和航母模型浸入水中的體積；(3)放上艦載機后整

6、個裝置靜止時，相對于水深為0.38 m時，容器對水平地面的壓強增加了多少帕？第5題圖6. 如圖甲所示是利用電動機和滑輪組(圖中未畫出)將實心長方體A從水庫底勻速豎直起吊的裝置示意圖，A上升的速度始終為0.1 m/s.鋼纜繩對A的拉力F1隨時間t變化的圖像如圖乙所示，不計鋼纜繩重、鋼纜繩與滑輪間的摩擦及水的阻力，g取10 N/kg.求：(1)在040 s時，水對水庫底面的壓強_(選填“變大”“變小”或“不變”)(2)長方體A未漏出水面時受到的浮力是多少？(3)把長方體A打撈出后按照圖丙的擺放方式放在岸邊的水平地面上，長方體A的密度及它對地面的壓強是多少？第6題圖二以簡單(勻速)運動為背景7. 在

7、城市建設(shè)中，挖掘機發(fā)揮了重要的作用在工程施工中使用的某型號挖掘機如圖甲所示，它的有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示挖掘機在運送砂土過程中，裝有1.8104 N砂土的鏟斗以2.4 m/s的平均速度用時4 s從圖乙中最低點A移到最高點B，接著再用2 s沿水平方向移動4 m將砂土卸到汽車上求：(g取10 N/kg)項目數(shù)值整機質(zhì)量(kg)9 000發(fā)動機最大功率(kW)150標準斗容(m3)1.2兩履帶與地面接觸的總面積(m2)4.5(1)挖掘機的履帶是利用_(選填“增大”或“減小”)接觸面積從而減小對地面壓強的原理設(shè)計的(2)鏟斗從A點移到B點經(jīng)過的路程挖掘機靜止且不工作時(如圖甲所示)對水平地面的壓強(3)如果挖

8、掘機在上述運送砂土過程中的平均功率為60 kW，此過程挖掘機做的總功第7題圖8. 城市的整潔衛(wèi)生離不開清潔工人的辛勤勞動，清潔工人運送垃圾時會用到如圖所示的垃圾車，它的部分參數(shù)如下表所示(取g10 N/kg)(1)當垃圾車駛過時，我們會聞到刺鼻的味道，這是因為_(2)在滿載時垃圾車對水平路面的壓強是多少？(3)該垃圾車滿載時，在平直的公路上以最高車速勻速行駛1 km，受到的摩擦阻力為車重的0.1倍，求發(fā)動機牽引力做功的功率是多少？第8題圖型號空車質(zhì)量(t)7額定載重(t)8百公里耗油(L)14最高車速(km/h)72車輪與地面的總接觸面積(m2)0.19. 隨著科技的發(fā)展，綠色出行已經(jīng)成為一種

9、時尚，電動滑板車越來越受到年青人的喜愛，如圖為某品牌的可折疊式電動滑板車，若這種電動滑板車的質(zhì)量(載人)為m70 kg，輪胎與地面的總接觸面積為20 cm2，正常行駛時，滑板車(載人)受到的平均阻力f為車重G的0.05倍，該車在牽引力作用下在平直的公路上勻速行駛時，300 s內(nèi)行駛了2.4 km(取g10 N/kg)求：(1)電動滑板車上的電動機是利用_的原理工作的，車輪上刻有花紋是為了_(選填“增大”或“減小”)摩擦(2)該車(載人)勻速行駛時，對水平地面的壓強是多少？車的速度是多少m/s?(3)300 s內(nèi)牽引力所做的功和功率各是多少？第9題圖10. (2017陜師大附中模擬)清明節(jié)期間，

10、小志隨家人一起駕車來到?jīng)芎又腔坜r(nóng)業(yè)園觀賞郁金香下表列出了他家小轎車的相關(guān)數(shù)據(jù)(g10 N/kg).車身質(zhì)量 m/t1.5座位數(shù)(含司乘)5輪胎數(shù)目n/個4汽車額定功率 P/kW60每個輪胎與地面的接觸面積S/cm2500汽油密度/(kgm3)0.71103百公里耗油量V/L1092#汽油的價格(元/L)6.3(1)行駛過程中遇到緊急情況要及時剎車，這是通過增大_來增大摩擦力的，剎車后汽車由于_不能立即停下，還要滑行一段距離(2)不計油箱中油的質(zhì)量，停在停車場的小轎車空載時對地面的壓強是多少？(3)若小志爸爸在高速路上駕車時以額定功率勻速直線運動，速度為72 km/h，試計算10 min內(nèi)該車克

11、服阻力所做的功和小轎車受到的阻力(4)從小志家到?jīng)芎又腔坜r(nóng)業(yè)園的距離為50 km，若轎車油量表上此時顯示所剩油量為6 L，小志爸爸至少需要加多少錢油才能順利完成一次旅程，回到家中？三以簡單機械為背景11. (2017高新一中模擬)我校教學(xué)樓前都會有一個斜坡，它是為方便輪椅通行而建立的，其實質(zhì)就是一個斜面小明測得某斜坡長4 m，高0.5 m，他想借助該斜坡將一箱子勻速推上斜坡，測得該箱子重為800 N.(1)使用斜面可以_(選填“省力”或“省功”)；(2)若不考慮摩擦，需要推力是多少？(3)若實際推力是125 N，則它的機械效率是多少？箱子和斜面間的摩擦力是多少？第11題圖12. 如圖所示，是小

12、型建筑工地上使用的“罐籠式”提升機，用它能將放在罐籠中的建筑材料提升到高處已知被提升的建筑材料的質(zhì)量為280 kg且與罐籠底的接觸面積為1.4 m2，在拉力F作用下，建筑材料以0.5 m/s的速度被勻速提升到10 m的高度，且拉力F的功率為2.1 kW.不計摩擦和鋼絲繩的重力，請回答下列問題：(1)建筑材料對罐籠底面的壓強是多少？(2)拉力F做的功是多少？(3)提升機在提升建筑材料時的機械效率是多少？(結(jié)果保留一位小數(shù))若增大被提升建筑材料的質(zhì)量，則提升機的機械效率將_(“變大”“變小”或“不變”)第12題圖13. 如圖甲的“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重設(shè)備，AB是豎直支架，CD是水平臂，

13、其中OC段叫平衡臂，C端裝有配重體，OD段叫吊臂，E處裝有滑輪，可在O、D兩點間移動(1)由“塔吊”結(jié)構(gòu)圖可知，當E點越靠近D點時，能安全吊起重物的最大質(zhì)量越_(選填“大”或“小”)(2)用此“塔吊”將1.2 t的鋼材先豎直勻速吊起10 m高，然后沿水平方向慢慢旋轉(zhuǎn)90后將鋼材送達指定位置，在這一過程中“塔吊”對鋼材做了多少功？(g10 N/kg)(3)“塔吊”通過電動機帶動如圖乙所示的滑輪組，豎直吊起物體若某次吊起的重物為4104 N，電動機輸出功率為75 kW，勻速上升的速度為1.5 m/s，則作用在滑輪組上的水平拉力F和滑輪組的機械效率是多少？第13題圖14. 如圖所示，起重機將地面上的

14、一箱設(shè)備沿豎直方向勻速吊到施工臺上，設(shè)備重4 000 N，施工臺距離地面的高度為3 m(g取10 N/kg)(1)起重機臂是一個_杠桿(2)起重機的質(zhì)量為8 t，工作時，用支架將汽車的輪胎支離開地面如果地面能承受的最大壓強是7104 Pa，則支架與地面接觸的總面積是多少？(3)若動滑輪上每段鋼繩的拉力是2 500 N，起重機做的額外功和機械效率是多少？第14題圖答案1. (1)小于解：(2)航標燈底部受到水的壓強：p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.05 m500 Pa由可得，航標燈排開水的質(zhì)量為：m排水V排1.0103 kg/m3500106 m30.5 kg(3)由阿基米德原

15、理可知，航標燈受到的浮力：F浮G排m排g0.5 kg10 N/kg5 N航標燈靜止時處于平衡狀態(tài)，受到豎直向上的浮力，豎直向下的重力和繩子的拉力，由受力分析可得，細線對航標燈的拉力：F拉F浮G燈總5 N4 N1 N2. (1)變大【解析】水位下降過程中，浮筒排開水的體積變小，受到的浮力變小，由受力平衡可知，B端杠桿對浮筒的拉力變大，根據(jù)杠桿平衡條件可知，A端杠桿對壓力傳感器的壓力變大解：(2)浮筒的體積：V筒Sh15 cm22 m1.5103 m22 m3103 m3停止注水時，浮筒剛好浸沒，浮筒的體積等于排開水的體積由阿基米德原理得：F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg3103

16、 m330 N(3)因為從開始注水到注水結(jié)束，水位上升的高度等于浮筒的高度，所以注水容器的底面積：S容7.5 m2，若浮筒縮短10 cm，開始注水時水面比原來上升10 cm，此時一次注水的體積：VV注水S容h15 m37.5 m20.1 m14.25 m3一次注水的質(zhì)量：m水V1.0103 kg/m314.25 m31.425104 kg3. (1)變大解：(2)水對底蓋A的壓強p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.6 m6103 Pa浮球浸沒在水中時，根據(jù)F浮水gV排得：浮球C所受浮力最大，最大浮力為F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg2103 m320 N(3)以

17、底蓋、豎桿、浮球為整體，它的受力情況是：豎直向上的浮力、豎直向下的重力和壓力，而底蓋A、細桿B和浮球C的總重Gmg1 kg10 N/kg10 N水對底蓋A的壓力F1pS6103 Pa20104 m212 N則F1F浮G，所以裝置不能達到設(shè)計要求若要符合設(shè)計要求，則水對底蓋A的壓力為F1F浮G20 N10 N10 N因為F1pS水ghS，所以水箱中的水位高度為h05 m50 cm水箱內(nèi)水位的高度應(yīng)維持50 cm不變4. (1)增大解：(2)浮子A堵住進水口時，根據(jù)公式p可得，進水管口水對浮子A的壓力Fp水S進水口1.2105 Pa2.5104 m230 N浮子A處于靜止狀態(tài)，所以浮子A受到的浮力

18、F浮FG30 N10 N40 N(3)根據(jù)阿基米德原理可知F浮水gV排，則浮子A排開水的體積V排4103 m3浮子A有體積露出水面，浮子A的體積V5103 m3浮子A的質(zhì)量m1 kg浮子A的密度0.2103 kg/m35. (1)減小增大解：(2)水對容器底的壓強為p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.1 m1 000 Pa因為航母模型漂浮，所以浮力與重力相等：F浮Gmg2 kg10 N/kg20 NV排2103 m3(3)航母模型一直處于漂浮狀態(tài)，所以放上艦載機后，航母模型所受浮力的增加量應(yīng)等于艦載機的重力，F(xiàn)浮G艦載機m艦載機g0.9 kg10 N/kg9 NV排9104 m3

19、900 cm3放上艦載機之前容器中剩余的體積為V0.03 m2(0.4 m0.38 m)6104 m3600 cm3V排所以放上艦載機后水會溢出，溢出水的體積為V水溢V排V900 cm3600 cm3300 cm3則溢出水的質(zhì)量為m水溢水V水溢1 g/cm3300 cm3300 g溢出水的重力為G水溢m水溢g0.3 kg10 N/kg3 N所以放上艦載機后相對水深為0.38 m時，容器對水平面增加的壓力為艦載機的重力與溢出水的重力之差，即FG艦載機G水溢9 N3 N6 N容器對水平面的壓強增加了p200 Pa6. (1)不變【解析】由題圖乙可以得出，040 s長方體A未出水面，由pgh可知，水

20、對水庫底面的壓強大小不變解：(2)由題圖乙可知：長方體A所受重力GA2.4104 N，浸沒時受到的拉力F11.4104 N則露出水前所受浮力F浮GAF12.4104 N1.4104 N1.0104 N(3)由F浮水gV排得：長方體A浸沒時排開水的體積V排1 m3因為A浸沒在水中，所以A的體積：VV排1 m3A的質(zhì)量為m2.4103 kg長方體A的密度為A2.4103 kg/m3由題圖可知，A的高度：hAvAt0.1 m/s(60 s40 s)2 mA的橫截面積：S0.5 m2A對地面的壓力F壓GA2.4104 NA對地面的壓強：p4.8104 Pa7. (1)增大解：(2)鏟斗從A點移到B點經(jīng)

21、過的路程svt2.4 m/s4 s9.6 m對水平地面的壓力FGmg9 000 kg10 N/kg9104 N對水平地面的壓強p2104 Pa(3)運送砂土過程中挖掘機做的總功W總P送t總6104 W(4 s2 s)3.6105 J8. (1)分子在永不停息地做無規(guī)則運動解：(2)垃圾車滿載時對路面的壓力：FGmg(7 000 kg8 000 kg)10 N/kg1.5105 N對路面的壓強：p1.5106 Pa(3)垃圾車勻速行駛，受力平衡，牽引力等于阻力F牽f0.1G0.11.5105 N1.5104 N牽引力做的功：WF牽s1.5104 N103 m1.5107 J所用時間：t50 s發(fā)

22、動機牽引力做功的功率：P3105 W9. (1)通電導(dǎo)線在磁場中受力轉(zhuǎn)動增大【解析】電動機是利用通電導(dǎo)線在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的原理工作的；由于摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，所以車輪上刻有花紋是通過增大接觸面的粗糙程度的方法增大摩擦的解：(2)電動滑板車的質(zhì)量(載人)是70 kg，所以此時：FGmg70 kg10 N/kg700 N故壓強是：p3.5105 Pa電動滑板車的速度是：v8 m/s(3)因為電動滑板車在牽引力的作用下做勻速運動，所以F牽f0.05G0.05700 N35 N牽引力做的功為：WF牽s35 N2 400 m8.4104 J牽引力做功的功率是為：P280 W1

23、0. (1)壓力慣性【解析】緊急剎車時，車閘和車輪之間的壓力增大，摩擦力增大，這是通過增大壓力來增大摩擦的，當然車在剎車前主要是滾動摩擦，剎車后主要是滑動摩擦，因此這還是通過變滾動為滑動增大摩擦因為車是運動的，所以剎車后，由于慣性，車還要保持原來的運動狀態(tài)繼續(xù)向前運動解：(2)小轎車空載時對地面的壓力是：FGmg1.5103 kg10 N/kg1.5104 N小轎車對地面的壓強是：p7.5104 Pa(3)小轎車10 min克服阻力所做的功為：WPt60103 W1060 s3.6107 J因為小車做勻速直線運動所以牽引力等于阻力，由PFv可得，小轎車受到的阻力是：fF3103 N(4)小志爸

24、爸要完成一次旅程回到家的行程至少是50 km2100 km，查表得耗油量正好是10 L，而現(xiàn)在車上剩余油量是6 L，所以至少還要加油10 L6 L4 L，加這些油需要的錢數(shù)是：6.3元/L4 L25.2元11. (1)省力【解析】根據(jù)FsGh，由于斜面長大于斜面高，所以使用斜面可以省力；使用任何機械都不能省功解：(2)不考慮摩擦?xí)r，有FsGh故需要的推力是：F100 N(3)有用功是：W有用Gh800 N0.5 m400 J總功是：W總Fs125 N4 m500 J斜面的機械效率是：100%100%80%額外功是：W額外W總W有用500 J400 J100 J箱子和斜面間的摩擦力是：f25 N

25、12. 解：(1)建筑材料對罐籠底面的壓力F壓Gmg280 kg10 N/kg2 800 N建筑材料對罐籠底面的壓強p2 000 Pa(2)建筑材料被勻速提升10 m所需要的時間t20 s拉力所做的功為W總Pt2.1103 W20 s4.2104 J(3)提升建筑材料所做的有用功W有Gh2 800 N10 m2.8104 J提升機的機械效率100%100%66.7%變大13. (1)小【解析】由杠桿的平衡條件F1L1F2L2(動力動力臂阻力阻力臂)可知，當動力與動力臂不變時，阻力與阻力臂成反比；即阻力臂越大，阻力越??；阻力臂越小，阻力越大由“塔吊”結(jié)構(gòu)圖可知，動力與動力臂都不變，當E點越靠近D

26、點時，力臂越長，能安全吊起重物的最大質(zhì)量就越小解：(2)沿水平方向慢慢旋轉(zhuǎn)90，鋼材在水平方向上雖然移動了一段距離但是不受力的作用，所以此過程不做功只在重力方向上做了功，所以塔吊對鋼材做功WGhmgh1.2103 kg10 N/kg10 m1.2105 J(3)由圖可知，有兩段繩子吊著物體，且v物1.5 m/s，所以繩子末端移動的速度為v繩2v物21.5 m/s3 m/s又因為P75 kW7.5104 W，所以水平拉力F為F2.5104 N因為G4104 N，所以滑輪組的機械效率為：100%100%100%100%80%14. (1)費力解：(2)起重機的重力G1m1g8103 kg10 N/kg8104 N設(shè)備重：G24 000 N起重機對地面的壓力：FG1G28104 N4 000 N8.4104 N根據(jù)壓強公式p可得，支架與地面的接觸面積S1.2 m2(3)繩子自由端移動的距離：s2h23 m6 m有用功：W有Gh4 000 N3 m1.2104 J總功：W總Fs2 500 N6 m1.5104 J額外功：W額W總W有1.5104 J1.2104 J3 000 J起重機的機械效率：100%100%80%19