1、第 1 课时 力学计算题一、速度、功、功率1(2016 年绍兴)重 15 000 N 的小汽车受到发动机 800 N 的牵引力作用,在水平地面上做匀速直线运动,其路程随时间变化如图 37 所示求:(1)小汽车的速度(2)10 s 内重力对小汽车做的功(3)10 s 内发动机对小汽车做的功和发动机的功率图 372去年被批准为国家级新区的天府新区包括了资阳市的部分区域,其中简阳辖区内的三岔湖被誉为“西部百岛湖,天府新乐园” 为了配合天府新区的旅游开发建设,资阳旅游局拟购进一批旅游观光艇(如图 38 所示),其部分技术参数如下表所示:图 38商品名称 观光艇商品外观 7.5 m2.0 m0.9 m空
2、船质量 900 kg发动机最大输出功率 45 kW最大载客人数 20 人最大航速 45 km/h取 g10 N/kg,求:(1)观光艇以最大航速行驶 20 min 的路程 s.(2)若观光艇发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为 75%,求以最大航速行驶时受到水的平均阻力 f.二、机械效率3在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上,工人把重 1200 N 的物体沿着长 L5 m、高 h1 m 的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端(如图 39 所示),沿斜面所用的拉力为 300 N(不计空气阻力)求:(1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做的功(2)工人使用斜面做功的机械效率(
3、3)物体和斜面之间的摩擦力图 394(2016 年资阳)造福于资阳人民的“毗河引水”工程正在如火如荼的进行建设,如图 310 所示为乐至县境内某引水渡槽建设工地用升降机从地面提升渡槽组件的示意图若渡槽设计高度为 h10 m每一段组件质量为 m210 3 kg,升降机最大功率为 P40 kW,每根钢丝绳上能承受的最大拉力是 F0410 4 N,不计滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力,取 g10 N/kg,求:(1)该升降机一次最多能匀速提升多少段渡槽组件(2)某次提升中,升降机最大功率在 t20 s 内将 3 段渡槽组件从地面匀速提升值设计高度,求钢丝绳拉力的功率 P1和升降机的机械效率 .图 310三
4、、密度5(2016 年莆田)用同种材料制成的三个正方体,它们的边长分别为 1 cm、2 cm、3 cm,质量分别为 3 g、24 g、54 g,其中只有一个是空心的,请你通过计算判断哪个是空心的四、压强和浮力6(2016 年揭阳)如图 311 甲所示是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体 A 沿竖直方向以 0.3 m/s 的速度匀速下降的情景图乙是 A 下降到水底之前钢缆绳对 A 的拉力 F 随时间 t 变化的图象(取水的密度为 1.010 3 kg/m3, g10 N/kg)求:(1)长方体 A 的高度(2)长方体 A 浸没在水中后受到的浮力(3)长方体 A 的密度甲 乙图 311专题三 计算题
5、第 1 课时 力学计算题【演练强化巩固】1解:(1)小汽车的速度 v 12 m/s.st 120 m10 s(2)重力对小汽车做的功为 0 J.(3)W Fs800 N120 m9.610 4 JP 9.610 3 W.Wt 9.6104 J10 s2解:(1) t20 min h,根据匀速运动速度关系,有13s vt45 km/h h15 km.13(2)设运动时间为 t则发动机输出的功 W1 Pt ,和推动观光艇做功 W2 Fs Fvt 相等, W1 W2, Pt Fvt所以 F 2700 NPv 45 000 W75%12.5 m/s根据二力平衡,阻力 f F2700 N.3解:(1)
6、W 总 Fs FL300 N5 m1500 J.(2)W 有 Gh1200 N1 m1200 J 100%80%.W有W总 1200 J1500 J(3)W 额 W 总 W 有 1500 J1200 J300 J根据 W 额 fL,得到 f 60 N.W额L 300 J5 m4解:(1)每一段组件的重力 G mg210 3 kg10 N/kg210 4 N 滑轮组的最大拉力 F3410 4 N1.210 5 N渡槽组件的段数: 6 段1.2105 N2104 N(2)钢丝绳拉力做的有用功W 有用 Gh3210 4 N10 m610 5 J钢丝绳拉力的功率 P1 310 4 WW有 用t 610
7、5 J20 s总功 W 总 P 总 t14010 3 W20 s810 5 J升降机的机械效率 100% 100%75%.W有 用W总 6105 J8105 J5正方体的体积 V a3, a 是正方体的边长,则各正方体的密度 1 3 g/cm 3m1V1 3 g 1 cm 3 2 3 g/cm 3m2V2 24 g 2 cm 3 3 2 g/cm 3m3V3 54 g 3 cm 3因边长为 3 cm 的正方体密度最小,所以,边长为 3 cm 的正方体是空心的6解:(1)由图乙可知,长方体 A 从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间 t15 s10 s5 s根据 v 可得,长方体 A 的高度sts
8、 vt0.3 m/s5 s1.5 m.(2)由图乙可知,前 10 s 钢绳的拉力不变,等于物体 A 的重力,此时物体在水面以上,所以拉力与重力是一对平衡力,则 G F310 4 N1015 s,钢绳的拉力减小,是物体 A 从与水面接触到完全浸没,由图可知,当 A 完全浸入水中时,拉力 F110 4 N 所以石料受到的浮力F 浮 G F310 4 N110 4 N210 4 N.(3)根据 F 浮 水 gV 排 可得 A 的体积V V 排 2 m 3F浮 水 g 2104 N1103 kg/m310 N/kg所以 A 的密度 1.510 3 kg/m3.mV GVg 3104 N2 m310 N/kg