【2019最新】中考物理一轮复习力学综合计算题课后作业
1.一辆汽车以90kW的恒定功率启动并做直线运动,且整个运动过程中受到的阻力不变,速度v与时间t的关系如图所示.求:(汽油的热值q汽油=4.6×10J/kg)
(1)汽车的速度为20m/s时,牵引力为多大? (2)在0~5s时间内,汽车发动机做了多少功?
(3)汽车匀速行驶时,发动机的热效率为30%,则燃烧1kg汽油,汽车行驶的路程是多少?
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2.图(甲)所示是使用汽车打捞水下重物的示意图,汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动.图(乙)是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t的变化图象,设t=0时汽车开始提升重物,不计绳重和滑轮的摩擦.求:
(1)圆柱体露出水面前,汽车对圆柱体的拉力. (2)打捞前,圆柱体上表面所受水的压强? (3)圆柱体露出水面前,圆柱体受到的浮力?
3.电动汽车是世界各国大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保等特点.我国生产的某品牌电动汽车配备容量为100kW?h的锂电池,该车总质量为1.5t.当该车以90km/h的速度匀速行驶时,由于受路面和天气等因素的影响,其受到的阻力为车重的6%~12%之间.求:(g取10N/kg)
(1)该车以90km/h的速度匀速行驶时的最大阻力为多少?
(2)该车以90km/h的速度匀速行驶过程中,汽车牵引力的最大功率为多少?
(3)若汽车的牵引功率占电源输出总功率的75%,该车充满电后以90km/h的速度匀速行驶,最多能行驶多长时间?
4.如图(甲)所示,金属块A在木块B上,木块恰好浸没在水中.将金属块放入水中,容器底对金属块的支持力是2牛;木块静止时,有的体积露出水面,如图(乙)所示.已知木块的体积
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是金属块体积的5倍,求:金属的密度和木块的重力.(g=10牛/千克)
5.如图所示,一密度均匀,质量为6kg,底面积为600cm的长方体木块漂浮在静止的水面上,g=10N/kg,求:
(1)水对木块产生的浮力大小. (2)木块浸入水中的深度.
(3)水在木块下表面上产生的压强大小.
2
6.用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中,所用拉力F=50N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦.
(1)求上述过程中的有用功W有用; (2)求上述过程中的总功W总; (3)求滑轮组的机械效率η.
力学综合计算题参考答案
1.解:
(1)由题知,汽车的功率一定,P=90kW=90×10W, 由P==F==
=Fv得牵引力:
=4500N;
3
(2)由P=可得,在0~5s时间内汽车发动机做的功: W=Pt=90×10W×5s=4.5×10J;
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3
5
(3)燃烧1kg汽油放出的热量: Q放=qm=4.6×10J/kg×1kg=4.6×10J, 由η=
得汽车做的功:
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7
7
7
W=ηQ放=30%×4.6×10J=1.38×10J, 由图可知,汽车匀速运动的速度为v′=30m/s, 由P=Fv可得,当行驶速度v′=30m/s时汽车的牵引力: F牵=
=
=3000N,
由W=Fs得汽车行驶的路程: s=
=
=4600m=4.6km.
答(1)汽车的速度为20m/s时,牵引力为4500N; (2)在0~5s时间内,汽车发动机做了4.5×10J的功;
(3)汽车匀速行驶时,发动机的热效率为30%,则燃烧1kg汽油,汽车行驶的路程是4.6km. 2.解:(1)由P==F1=
=
=Fv可得,汽车在AB阶段对重物的拉力:
5
=3500N.
(2)由图乙AB阶段可知,物体从水底上升到上表面刚好接触水面用时50s, 由v=可知,上升高度为:
s=vt=0.2m/s×50s=10m,因此圆柱体上表面的水深为h=s=10m 故圆柱体上表面所受水的压强: p圆柱=ρ
水
gh=1.0×10kg/m×10 N/kg×10m=10pa;
=Fv可知,汽车在CD阶段对重物的拉力为: =4000N,则圆柱体受到的重力G=F2=4000N;
335
(3)由P==F2=
=
此时物体受到的浮力为:F浮=G﹣F2=4000N﹣3500N=500N. 答:(1)圆柱体露出水面前,汽车对圆柱体的拉力为3500N. (2)打捞前,圆柱体上表面所受水的压强为10pa; (3)圆柱体露出水面前,圆柱体受到的浮力为500N. 3.解:
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(1)汽车重力:
G=mg=1.5×10kg×10N/kg=1.5×10N,
汽车匀速行驶时,牵引力与阻力相等,当阻力最大时,牵引力最大, Fmax=mg12%=1.5×10N×12%=1800N; (2)牵引力最大时,功率最大, v=90km/h=90×
m/s=25m/s,
4
3
4
汽车牵引力的功率: Pmax==
=Fmaxv=1800N×25m/s=4.5×10W;
4
(3)以最小功率匀速行驶时,牵引力最小,功率最小,行驶时间最长, Fmin=fmin=mg6%=1.5×10×6%N=900N, 电源输出总功率:E总×75%=Fmin?v?tmax 根据P=可得,最多能行驶多长时间:
4
tmax=s=1.2×10s.
4
答:(1)该车以90km/h的速度匀速行驶时的阻力为为1800N;
(2)该车以90km/h的速度匀速行驶过程中,汽车牵引力的功率为4.5×10W;
(3)若汽车的牵引功率占电源输出总功率的75%,该车充满电后以90km/h的速度匀速行驶,最多能行驶1.2×10s.
4.解:
①从乙图可知,木块B在水中漂浮, 所以F浮木=G木,
此时木块有2/5的体积露出水面, 所以木块浸入液体的体积为:V排=V木, 由阿基米德原理可得:F浮木=ρ即:ρ
水
水
4
4
gV排=ρ
水
gV木,
gV木=G木=ρ
木
木
gV木,
=×1.0×10kg/m=0.6×10kg/m.
3
3
3
3
代入数值得:ρ=ρ
水
②从甲图可知,金属块A和木块B在水中漂浮,
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所以F浮木′=G木+G金, 由阿基米德原理可得:F浮木′=ρ即:ρ
水
水
gV排′=ρ
金
水
gV木,
gV木=G木+G金=ρ
木
gV木+ρgV金,
而V木=5V金, 代入得:ρ解得:ρ
金
水
g5V金=ρ
水
木
g5V金+ρ
木
金
gV金,
3
3
3
3
3
3
=5(ρ﹣ρ)=5×(1.0×10kg/m﹣0.6×10kg/m)=2×10kg/m.
③从乙图可知,金属块A沉到容器的底部,金属块受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力和支持力,
则G金=F浮金+F支, 即:ρ
金
gV金=ρ
水
gV金+F支,
3
3
3
3
代入数值得:2×10kg/m×10N/kg×V金=1.0×10kg/m×10N/kg×V金+2N, 解得:V金=2×10m;
而V木=5V金=5×2×10m=1×10m, 所以木块的重力为:G木=ρ
3
木
﹣43
﹣33
﹣43
gV木=0.6×10kg/m×10N/kg×1×10m=6N.
3
33﹣33
答:金属的密度为2×10kg/m.木块的重力为6N. 5.解:
(1)木块的重力:G=mg=6kg×10N/kg=60N; 木块漂浮,所以水对木块产生的浮力:F浮=G=60N. (2)木块的底面积:S=600cm=6×10m, 根据F浮=ρV排=
水
2
﹣22
gV排可得,木块排开水的体积:
=6×10m,
﹣33
=
木块浸入水中的深度:h===0.1m.
(3)水在木块下表面上产生的压强为: p=ρ
水
gh=1×10kg/m×10N/kg×0.1m=1×10Pa.
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答:(1)水对木块产生的浮力大小为60N. (2)木块浸入水中的深度为0.1m.
(3)水在木块下表面上产生的压强大小为1×10Pa. 6.解:
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(1)上述过程中的有用功:W有=Gh=90N×1m=90J; (2)由图知n=2,所以绳端移动的距离:s=2h=2×1m=2m, 总功:W总=Fs=50N×2m=100J; (3)滑轮组的机械效率: η=
×100%=
×100%=90%.
答:(1)上述过程中的有用功为90J; (2)上述过程中的总功为100J; (3)滑轮组的机械效率为90%.
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