2018初中物理力学综合题-学生版(总11页).doc

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力学综合题一、浮力及相关力学综合1.某单位设计的一种供牲畜饮水的装置如图所示.圆柱形水箱内装有600 kg的水，水位高度维持h＝60 cm不变，水箱底面积为1 m2，水箱底部出水口的横截面积为20 cm2.底盖A、细杆B和浮球C的总质量为1 kg，浮球C的体积为2 dm3.底盖A平时顶住水箱底部出水口，一旦饮水槽的水位下降，底盖A就会下落，水立即通过出水口流入饮水槽.实现自动补水.(1)水箱中的水对底盖A产生的压强是多少？(2)浮球C受到的最大浮力是多少？(g取10 N/kg)(3)试通过计算说明，给出的数据能否达到设计要求？如果不能，请通过计算提供改进的方法和符合设计要求的数据.第1题图2.将一重为1.5 N、底面积为20 cm2的溢水杯放在水平桌面上，向杯内装入重2.5 N的水，水面恰好到达溢水口，将一物块轻轻放入杯内，静止时如图所示，在此过程中溢出40 cm3的水.求：(g取10 N/kg)(1)物块未放入之前溢水杯对桌面的压强是多大？第2题图(2)物块受到的浮力及物块的重力各是多少？(3)当用一细铁丝将物块完全压入水中时，又排出10 cm3的水，物块的体积是多大？物块的密度是多少？3.如图甲所示为服役于中国海军的导弹护卫舰.该舰满载时排水量是4 053 t，吃水深度5 m，最大航速50 km/h.如图乙所示是护卫舰从启动到正常行驶的v－t图像，该舰输出功率恒为25 600 kW.(g取10 N/kg，ρ海水＝1.02 g/cm3)(1)在0～0.2 h内，护卫舰的动力阻力(选填“大于”“等于”或“小于”).(2)护卫舰满载时船底受到的压强和压力各是多少？(3)护卫舰匀速向前航行时，水对护卫舰的阻力是多少？(计算结果保留两位小数)第3题图4.如图所示，是小婷为防止家中停水而设计的贮水箱.当水箱中水深达到1.2 m时，浮子A恰好堵住进水管，使其停止向箱内放水，此时浮子A有体积露出水面(浮子A只能沿图示位置的竖直方向移动).进水管口水的压强为1.2×105 Pa，管口横截面积为2.5 cm2，贮水箱底面积为0.8 m2，浮子A重10 N.(g取10 N/kg)求：第4题图(1)注水过程中，随着水位上升，水对水箱底部的压强Ｗ.(2)此时浮子A受到的浮力为多大？(3)浮子A的密度是多少？5.2017年4月11日上午，“雪龙号”极地考察船按计划完成中国第33次南极考察保障工作，顺利停靠位于上海的极地考察国内基地码头，为其第20次征战南极画上了圆满的句号.如图所示，“雪龙号”总长167.0 m，满载吃水深度为9.0 m，满载排水量21 000 t.求：(1)“雪龙号”满载时船底受到海水的压强是多少？(海水密度为1.03×103 kg/m3)第5题图(2)满载的“雪龙号”受到的浮力是多少？(3)已知“雪龙号”在1 m厚冰层海域破冰航速为1 m/s，前行时所受的阻力为1.5×107 N，则“雪龙号”在1 m厚冰层海域破冰前行10 min，克服阻力所做的功是多少？6.如图所示为某公共卫生间的冲水装置原理图.浮子A是边长为20 cm的正方体，盖片B的质量为1 kg，表面积为100 cm2，厚度不计，连接A、B的杆长为20 cm，体积和质量都不计.当供水管流进水箱的水刚好浸没浮子A时，盖片B被拉开，水通过排水管实现自动冲洗(水的密度为1×103 kg/m3，g取10 N/kg)，求：第6题图(1)当水箱的水变深时，水箱底部受到的水压强(选填“增大”“减小”或“不变”).(2)当水箱的水只有20 cm深时，水箱底部受到水的压强为多少？当水箱的水刚好浸没浮子A，盖片B将被拉开时，水对盖片B的压力是多少？(3)浮子A的密度是多少？7.图甲为同学们自制的潜水艇模型.把模型放入一个水槽里，逐渐往水槽注入水，待模型漂在水面上过一段时间后，注水的同时又将注射器内的活塞向外拉.图乙为注水过程中模型所受到的浮力与水深度之间的关系图像，请回答下列问题.(g取10 N/kg)第7题图(1)该“潜水艇”模型从漂浮到完全浸入水中的过程，受到的浮力变化情况是Ｗ.(2)距离水面5 cm时，该处水的压强是多少？(3)该“潜水艇”模型的质量为多少？该“潜水艇”模型悬浮在水中时，整体的密度是多少？二、以简单(匀速)运动为背景8.电动车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具.如图所示的这辆电动车自身重力为600 N，在水平公路上匀速直线行驶了4.8 km用了10 min，行驶时受到的阻力是40 N.求：第8题图(1)电动车轮子的轮胎上刻有许多花纹是为了.(2)该车在这段时间内行驶的速度是多少？牵引力做的功是多少？(3)若该车每个车轮与地面的接触面积为0.01 m2，车胎能承受的最大压强为2×105 Pa，该车的最大载重量是多少？9.如图所示，自行车的质量为10 kg，小明体重600 N，小明沿水平路面从家中骑自行车匀速行驶到达学校取货后沿原路返回，该过程中路程与时间的关系图像如图所示.自行车受到的阻力为小明与自行车总重力的0.02倍，g取10 N/kg，求：(1)自行车的链条上涂润滑油是通过减小摩擦的；(2)小明从家到学校前20 s内通过的路程；小明从家到学校期间所做的功；(3)小明以60 W的功率返回，求返回时自行车对地面的压强.(每个轮胎与地面的接触面积为40 cm2)第9题图10.某电动观光旅游车的技术参数如表：空车质量1 100 kg车身长度4.0 m满载人员10人满载时轮胎与地接触面积0.1 m2最大车速36 kg/h平均连续行驶里程≤75 km根据以上参数，解答下列问题：(1)若观光车在前进的过程中受到的阻力是1 000 N.汽车以最大速度匀速行驶100 s，牵引力所做的功是多少焦；(2)当汽车以最大速度行驶时，汽车发动机的动率至少是多少瓦；(3)从环何的角度分析用电动车取代燃油汽车有什么优点.(说出一条即可)11.2017年5月5日，拥有我国自主知识产权的C919大型客机在上海浦东机场成功首飞.C919的最大起飞质量为7.25×104 kg，最大速度约为0.98×103 km/h，客机以最大起飞质量静止在水平地面上时，机轮与地面的总接触面积为1.5 m2.(g取10 N/kg)(1)客机飞行时，飞行员以客机为参照物，天空中静止的云朵是(选填“运动”或“静止”)的.第11题图(2)客机在水平地面上静止时，对地面的压强是多少？(计算结果保留一位小数)(3)若客机在空中以900 km/h的速度水平直线飞行时，受到的阻力为客机重力的0.1倍，那么客机在5 min通过的路程是多少？客机发动机在这段时间内的功率是多少？(计算结果保留一位小数)12.2017年3月2日，全地形消防机器人(如图所示)在西安亮相并参与灭火.它适用于消防人员无法靠近的危险场所，有效地避免了人员伤亡，已知消防机器人的质量为300 kg，车轮与水平地面的总接触面积为0.24 m2.(g取10 N/kg)(1)消防机器人静止时，它对地面的压力和地面对它的支持力是一对(选填“平衡力”或“相互作用力”).第12题图(2)消防机器人静止时对水平地面的压强为多少？(3)当消防机器人以5 m/s的速度向着火点匀速前进时，所受阻力为总重的0.03倍，则机器人前进时的功率是多少？13.人们可乘坐索道吊车从滇池而上观赏山水美景(如图所示).某景区的索道，全长约2 000 m，上、下高度差约300 m，单程运行时间约为25 min，单个客箱载满人后的总质量是600 kg，以单个客箱载满人为例，求：第13题图(1)游客乘坐索道吊车匀速上山的过程中，吊车的动能，重力势能Ｗ.(均选填“增大”“减小”或“不变”)(2)客箱运行的平均速度多大？(3)若吊车从索道最高处运行到最低处，重力做功的功率为多大？14.房地产公司为响应国家号召满足市场需求，在楼房出售期间，他们购置了咱们山东研发生产的14座太阳能电动观光看房车，第14题图如图.该观光看房车相关参数如下表.工作人员除了耐心介绍房子以外，还陪同老人们乘观光车浏览小区绿化美景及沿途的风光，老人们按需购房心情大好.(g取10 N/kg)Model型号GS5/PV－514载人数14载重(kg)1 000最高时速(km)45制动距离(m)≤2.5最小转弯半径(mm)≤6.5最大爬坡度26%外形尺寸(mm)4 800×1 550×2 030太阳能电板(mm)2 760×800轮距(mm)1 320/1 330轴距(mm)3 250电机功率(kW)5续航里程(km)120～150重量(kg)1 300(1)表中信息有一处错误，请你指出.(2)若车轮与地面的接触总面积为0.1 m2，车上乘坐了10个老年人，总质量约为600 kg，则观光车静止时对水平地面的压强大约是多大？(3)观光车以最高时速沿水平路面匀速直线行驶了5 min，做功1.2×106 J，求观光车克服的阻力是多少？(4)从环保角度分析，太阳能电动观光车与普通汽车相比，具有哪些优点？(写出一条即可)三、以简单机械为背景15.如图甲所示是利用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心圆柱体A从水库底匀速竖直起吊的装置示意图.钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图像如图乙所示，不计钢缆绳重、钢缆绳与滑轮间的摩擦及水的阻力，g取10 N/kg.求：(1)长方体A未露出水面时受到的浮力.(2)长方体A的体积.(3)长方体A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F为8×103 N，滑轮组的机械效率为75%，则动滑轮的重力为多少？第15题图16.如图所示为某健身场所拉力器的示意图.配重块边长为1 dm，重20 kg，用250 N的拉力向下拉动拉杆，使配重块在2 s内匀速升高40 cm.不计拉杆和绳的重力，g取10 N/kg.求：第16题图(1)配重上升的过程中将能转化为能.(2)所拉配重块静止时对平台的压强是多少？拉力做功的功率是多少？(3)此过程中拉力器所做的额外功与总功之比是多少？17.如图所示，起重机将地面上的一箱设备沿竖直方向匀速吊到施工台上，设备重4 000 N，施工台距离地面的高度为3 m(g取10 N/kg).(1)起重机臂是一个杠杆.(2)起重机的质量为8 t，工作时，用支架将汽车的轮胎支离开地面.如果地面能承受的最大压强是7×104 Pa，则支架与地面接触的总面积是多少？第17题图(3)若动滑轮上每段钢绳的拉力是2 500 N，起重机做的额外功和机械效率是多少？18.某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图11所示。升降机货箱的重力是400 N，g取10 N/kg.不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦.试求：(1)已知大理石的密度是2.8×103 kg/m3，每块大理石的体积是1.0×10－2 m3，则每块大理石的重力是多少？(2)如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2 000 N，第18题图则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石？(3)某次提升中，升降机在1 min内将货物匀速提升了15 m，钢丝绳的拉力是2 000 N.则钢丝绳拉力的功率是多少？19.如图所示的装置中，A物体重100 N，B物体重10 N，在B物体的作用下，A物体在水平面上做匀速直线运动，不计滑轮重、绳重及摩擦.求：(1)将A物体换成重为80 N的C物体，C将做(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动.第19题图(2)A物体受到的摩擦力是多少？(3)如果在A物体上加一个水平向左的拉力，使B物体以0.5 m/s的速度匀速上升4 s，拉力做的功是多少？20.“龙门吊”是港口、货场中常见的起重设备，其滑轮组部分如图所示.现用此装置将地面上一个重为3×104 N、与地面的接触面积为1.5 m2的重物匀速吊到3 m的高处，滑轮组钢索自由端的拉力为1×104 N.请解答以下问题：(1)重物被吊起前对地面的压强是多大？第21题图(2)提升重物过程中滑轮组的机械效率是多少？(3)若再用此装置提升2×104 N的重物时，它的机械效率将(选填“变大”“变小”或“不变”).。