1、专题六 计算应用题,专题特征)计算应用题主要考查学生对物理概念、规律的理解和掌握，对学生的分析归纳能力、演绎推理能力、综合运算能力要求较高；从近几年河北中考命题特点来看，综合计算题是中考的压轴题，将考查的内容主要集中在力、热、电三大知识板块上，以力与电为主；还有一些简单的计算题存在于选择、填空等其他题型中；中考计算题，联系生活实际、自然、社会及STS，不是单纯的数学计算，而是体现出物理原理的计算，并从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境中对其相关的知识进行阐述整合，能合理运用相关公式规范解题，近三年河北中考具体情况如下表：年份 考点内容 考查方式 题型 题号 分值2016吸热、放热的计算 根
2、据Q 吸 Q 放 、Q 放 qV求燃料的体积 填空题 27 1功、功率、机械效率的相关计算结合斜面拉动建材到斜面顶端求所做的功和做功的机械效率计算题 37 6欧姆定律、电功率 结合图象利用欧姆定 律和电功率计算 计算题 38 72015功率的计算 结合功率的公式求牵 引力 填空题 26 1 来源:学优高考网杠杆平衡条件、压强、质量结合杠杆平衡条件和压强公式、重力和质量关系计算计算题 37 6欧姆定律、电功率来源:gkstk.Com结合图象利用欧姆定律和电功率公式列方程组计算计算题 38 72014热值计算结合热机计算汽油和天然气燃烧放出的热量填空题 28 1压强、功 结合杠杆计算压强和 功 计
3、算题 37 6欧姆定律、电功率 结合图象利用欧姆定 律和电功率计算 计算题 38 7从上表来看，纵观近几年的物理中考题，应用题目的设置也由单纯的计算题向学科类知识综合应用题转变，2014年力学计算题结合了运动员做俯卧撑考查了压强和功，电学计算题结合图象信息考查动态电路问题；2015年力学计算题考查了杠杆平衡条件和压强，电学计算题结合图象信息考查动态电路问题；2016年力学计算题考查了功、功率和机械效率的计算，电学计算题结合图象考查了欧姆定律和电功率公式的应用。预测2017年计算题力学会考查压强或机械效率，电学会综合考查电热。(一)力学计算应用题,专题特征)力学是初中物理的主要内容之一。它有四个
4、基本概念：速度、密度、压强和功率；八个主要规律：牛顿第一定律、同一直线上二力的合成、二力平衡的条件、液体压强规律、阿基米德原理和杠杆的平衡条件、功的原理、能量守恒及效率；在解决力学综合题时，学生要弄清楚各概念、规律及公式的本质，内在联系；要熟练掌握公式的基本运用，相应的单位换算及明确各题型的解题思路，做到融会贯通。1简单机械、压强的综合计算【例1】 (2015河北37题)如图所示，将边长为10 cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A 点处，在B点施加力F 130 N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0。撤去F 1，在B 点施加力F 2时，合金块对地面的压强为1.210 3
5、 Pa。(OB3OA ，g取10 N/ kg)(1)画出F 2的力臂。(2)求合金块的质量。(3)求F 2的大小。【方法技巧】1.认真审题，题目中包含杠杆的平衡、合金块受到的合力、对地面的压力。2.还有一个隐含条件：边长可以求底面积，由30夹角间接求出动力臂。【解】(1) 如图；( 2)由杠杆的平衡条件：F 动 L动 F 阻 L阻 ，则 GF 90 F1LOBLOA 30 N3OAOAN，根据Gmg，所以m 9 kg；( 3)由于p ，则F 支 F 压 pS1.210 3 Pa(0.1 m)212 Gg 90 N10 N/kg FSN，由于F 2与OB的夹角为30 ，所以F 2的力臂L 2 O
6、B，( GF 支 )LOAF 2L2，则： F2 512 （G F支 ）LOAL2 2（90 N 12 N）OA3OA2 N。2功、功率和机械效率的综合计算【例2】 (2013河北37题)如图所示，重为1 140 N的物体，它与水平地面的接触面积为1.510 3 cm2。工人师傅用 600 N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s。(不计摩擦及绳重) 求：(1)工人师傅拉绳的功率；(2)滑轮组的机械效率；(3)体重为450 N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大。【方法技巧】1.滑轮组的机械效率和功率综合题是中考高频题，灵活运用P Fv及 。2.由于忽略
7、摩擦和Wt W有W总绳重，额外功只有一个原因；物体未被拉动，对其进行受力分析，共受3个力。【解】(1) 拉力的功率：P 拉 Fv 绳 600 N20.2 m/s240 W；(2)滑轮组的机械效率： W总t Fst 95%；(3) 由于忽略摩擦及绳重， 2FG G 动 动滑轮重：G 动 2FG2W有 用W总 GhFs绳 GhF2h 1 140 N600 N2600 N1 140 N60 N，绳端最大拉力等于人体重力，则物体对滑轮组的拉力：F 拉 2G 人 G 动 ，滑轮组提升物体的拉力：F 拉 GF支 ，物体受到的支持力：F 支 GG 动 2G 人 1 140 N60 N2450 N300 N，
8、物体对地面的最小压强：p 2.010 3 Pa。F压S F支S 300 N0.15 m2,针对性训练)1(2011河北37题)一块写有校训的花岗岩石料质量为31.8 t，密度为2.6510 3 kg/m3，立在用砖砌成的长4 m、宽2 m、高0.5 m的水平基座上 (如图所示)，石料与基座的接触面积为 2.12 m2。已知砖的密度为2.0510 3 kg/m3，基座砖缝中水泥沙浆的密度与砖的密度相同。(g取 10 N/kg)求：(1)花岗岩石料的体积；(2)石料对基座的压强；(3)石料对基座与基座对地面的压强之比。解：(1)花岗岩石料的体积：V 石 12 m石 石 31.8103 kg2.65
9、103 kg/m3m3；(2) 由于石料放在水平基座上，石料对基座的压力大小等于石料受到的重力大小，即：F 石 G 石 m 石 g3.18104 kg10 N/kg3.1810 5 N，则石料对基座的压强：p 石 1.510 5 F石S石 3.18105 N2.12 m2Pa；(3) 基座受到的重力大小：G 基 m 基 g 砖 V基 g2.05 103 kg/m3(4 m2 m0.5 m)10 N/kg8.210 4 N，基座对地面的压强：p 基 510 4 FS基 G石 G基S基 3.18105 N 8.2104 N4 m2 mPa，石料对基座与基座对地面的压强之比： 。p石p基 1.510
10、5 Pa5104 Pa 312(2016石家庄质检一)如图所示，重力不计的木板AC可绕 O点无摩擦转动，木板AC长10 m，在A端用细线挂一边长为50 cm的正方体M ，一小车 (可看做一个点 )由B点向C 点运动。当小车在起点 B时，物体M对地面的压强为4 000 Pa。已知且OA2 m，OB 1.5 m，小车的质量为40 kg，g取10 N/kg，求： 来源:gkstk.Com(1)物体M 的重力；(2)若小车由B点向右运动2.5 m ，求M对地面的压强；(3)为了使木板保持平衡，小车由B点向右最多可以运动多远？解：(1)当小车在B点时，由杠杆平衡条件得： TA 300 G车 LOBLOA
11、 m车 gLOBLOA 40 kg10 N/kg1.5 m2 mN；物体M对地面的压力FpS4 000 Pa(0.5 m)21 000 N；物体M受到地面的支持力N F1 000 N，物体M的重力 GMNT A1 000 N300 N1 300 N；(2)小车由B 点向右运动2.5 m时，由杠杆平衡条件得：T A 800 G车 （LOB 2.5 m）LOA 400 N4 m2 mN；物体M对地面的压力F G MT A1 300 N800 N500 N；物体M对地面的压强p 2 000 FS 500 N（0.5 m）2Pa；(3)为了使木板平衡，设小车由B 点向右最远运动的距离为l x，则有：G
12、MLOAG 车 (LOBl x)，即：l x L OB 1.5 m 5 m；故小车由B点向右最多可以运动5 m。GMLOAG车 1 300 N2 m400 N3(2016河北三模)如图所示，有一粗细均匀金属棒上端悬挂在转轴 O上，下端静止在地面上。已知金属棒与地面的夹角为30，其长度为1.5 m ，所受重力为25 N。求：(1)以O点为支点，画出金属棒所受的重力G及其力臂l；(2)若金属棒静止在地面上，其下端与地面的接触面积为2 cm2，则棒对地面的压强为多大？(3)将棒从地面缓慢拉至水平位置的过程中，拉力所做的功最小为多少？解：(1)如图1所示：图1图2(2)如图2所示，根据杠杆平衡的条件F
13、 1l1F 2l2，即：Gl 1F 支 l2F支 G 25 N12.5 N ，l1l2 12金属棒对地面的压强p 6.2510 4 Pa；F压S F支S 12.5 N210 4 m2(3)使用与地面对金属棒的支持力相等的拉力竖直向上匀速拉起金属棒至水平，拉力F竖直方向移动的距离为s 0.75 m，l棒2 1.5 m2拉力所做的功为WFs12.5 N 0.75 m9.375 J。4(2016石家庄新华区中考模拟 )体重为600 N的小明，站在水平地面上时对地面的压强为p 115 000 Pa；当小明用如图所示的滑轮组拉物体A 沿水平方向做匀速运动时，小明对地面的压强为p 2，已知A 物体的质量是
14、200 kg，其所受摩擦力是它重力的0.1倍，A 的速度是0.2 m/s，动滑轮重40 N，不计绳重和滑轮轴处的摩擦，(g取10 N/kg)。求：(1)绳子对A做功的功率；(2)p2的值；(3)滑轮组的机械效率。(保留一位小数 )解：(1)物体受到的摩擦力是f0.1 G 0.1 mg0.1200 kg10 N/kg200 N因为物体匀速运动，所以绳子对物体的拉力F 拉 f200 N绳子对A做功的功率是P F拉 v200 N 0.2 m/s40 W ；Wt(2)人对绳子自由端的拉力为F 自 120 N ，（F拉 G动 ）2 （200 N 40 N）2人对地面的压力为F 压 G 人 F 自 600
15、 N120 N 480 N，根据脚的触地面积相等得： Gp1 F压p2p2F 压 12 000 Pa；p1G 480 N15 000 Pa600 N(3) 0.83383.3%。W有 用W总 fnF自 200 N2120 N5.(2016唐山路南区二模)如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深 12 m，物体重 G610 3 N，汽车重G 车 3104 N，汽车匀速拉绳子时的拉力F2.210 3 N，汽车受到的阻力为车重的 0.1倍。求：(1)若汽车运动的速度为3 m/s，将物体由井底拉至井口需要的时间；(2)将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组
16、做的功；(3)滑轮组的机械效率(保留一位小数 )；(4)汽车牵引力的功率。解：(1)t 12 s；sv 12 m33 m/s(2)W总 Fs2.210 3 N312 m7.9210 4 J；(3) 90.9%；W有W总 GhFs G3F 6103 N32.2103 N(4)F牵 F fF0.1 G车 2.210 3 N0.1310 4 N5.210 3 N，P F 牵 v车 5.210 3 W总t F牵 stN3 m/s1.5610 4 W。6(2016唐山路北区中考模拟 )如图乙所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m 0；已知OA 12 m，OB4
17、m。用它把质量为210 3 kg、底面积为0.5 m2的货物G匀速提起(g取10 N/ kg)。求：(1)起吊前，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？(2)若起重机自重不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，右边的配重m 0至少为多少千克？(3)若起重机吊臂前端是由如图甲所示的滑轮组组成，动滑轮总重1 000 N，绳重和摩擦不计。如果拉力的功率为6 kW，则把210 3 kg的货物匀速提高10 m，拉力F的大小是多少？需要多少时间？滑轮组机械效率是多少？(保留一位小数)解：(1)p 4.410 4 Pa；FS GS 2.2103 kg10 N/kg0.5 m2(2)由杠杆平衡条件得：GL
18、OAm 0gLOB即：m 0 3m3210 3 kg610 3 kg；GLOAgLOB mgLOAgLOB(3)F 710 3 N；W 总 Fs710 3 N310 m2.110 5 G G动3 2103 kg10 N/kg 1 000 N3J；t 35 s； 95.2%。W总P 2.1105 J6103 W W有W总 2103 kg10 N/kg10 m2.1105 J7(2016张家口二模)如图甲是利用滑轮组打捞圆柱体A的示意图。已知A的质量为90 kg，底面积为0.06 m2，在拉力F的作用下 A始终以0.1 m/s的速度上升。拉力F 的功率随时间变化的图象如图乙所示。(忽略绳重及摩擦，
19、不考虑水流阻力影响，g取10 N/kg， 水 1.010 3 kg/m3)求：(1)拉力F拉绳的速度及动滑轮重力；(2)圆柱体A的高度和 A浸没时受到的浮力；(3)A浸没在水中，上升过程中拉力F的功率P 0。解：(1)拉力F拉绳的速度 v 20.1 m/s0.2 m/s；由图乙可知：60 s后，物体A已完全露出水面；由P Fv可知：F 500 NWt Fst Pv 100 W0.2 m/sG动 2FG A2500 N90 kg10 N/kg100 N ；(2)hAvt0.1 m/s(60 s50 s)1 m ；VAS AhA0.06 m 21 m0.06 m 3；A浸没时受到的浮力：F 浮 水 gVA110 3 kg/m310 N/kg0.06 m3600 N；(3)A浸没在水中上升过程中拉力F (GAG 动 F 浮 ) (90 kg10 N/kg100 N600 N)200 12 12N，P 0 Fv 200 N0.2 m/s40 W。
