1、第 1 页(共 46 页)2015 年 03 月 27 日初中物理解答题(1)(扫描二维码可查看试题解析)一解答题(共 30 小题)1(2014黔东南州)如图所示,总质量为 1500kg 的小汽车每个轮胎与地面的接触面积为0.03m2,该车以 72km/h 速度由小明家沿水平直路行驶到学校用了 0.5h,已知汽车在行驶过程中受到的阻力恒为车重的 0.05 倍(g=10N/kg),求:(1)汽车静止时对水平地面的压强;(2)小明家到学校的距离;(3)在此过程中汽车牵引力做的功2(2014德阳)如图所示,质量为 70kg,边长为 20cm 的正方体物块 A 置于水平地面上,通过绳系于轻质杠杆 BO
2、C 的 B 端,杠杆可绕 O 点转动,且 BC=3BO在 C 端用 F=150N 的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳被拉直:(绳重不计,g 取 10N/kg) 求:(1)物体 A 的重力 G;(2)绳对杠杆 B 端的拉力 F 拉 ;(3)此时物体 A 对地面的压强 p3(2014长春)甲、乙两个圆柱形容器中盛有两种不同的液体 A、B,液面位置如图,液体对两个容器底的压强相等,则 A B现将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时一个漂浮,另一个悬浮(液体均无溢出),此时两个容器底受到液压强的大小关系是 P 甲 P 乙 第 2 页(共 46 页)4(2012东城区校级自主招生)小
3、明利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动一个质量为200kg、底面积为 0.4m2 的物体 A 时,A 受到地面的摩擦力为 600N,作用在绳端的拉力为 250N,当 A移动 0.5m 时,求:(g 取 10N/kg)(1)A 对地面的压强;(2)拉力做的功;(3)滑轮组的机械效率5(2014松江区三模)一个底部为正方形,底面积为 2102 米 2 的薄壁柱形容器放在水平桌面中央,容器高为 0.12 米,内盛有 0.1 米深的水,如图(a)所示另有质量为 2.5 千克,体积为 1103米 3 的实心正方体 A,如图(b)所示求:(1)图(a)中水对容器底部的压强(2)图(b)实心正方体 A 的密
4、度(3)将实心正方体 A 放入图(a)的水中后,容器对桌面的压强的变化量6(2014市北区二模)小雨使用如图滑轮组匀速提升浸没在水中、体积为 0.01m3 的重物甲(重物始终未出水面),绳子自由端拉力是 400N,小雨质量 60kg,每只鞋底与地面的接触面积为200cm2(不计绳重、摩擦及水的阻力)请画出小雨受力的示意图求:(1)小雨对地面的压强?(2)当他用此滑轮组在空气中匀速提升另一个重物乙时,滑轮组机械效率是 90%已知重物甲重物乙所受重力之比 G 甲 :G 乙 =8:9,则在水中提升重物甲时滑轮组的机械效率多大?7(2014沾益县模拟)今年“ 五一”期间,爸爸开车带着李兵到宣威老家看奶
5、奶,汽车(包括车上的人和物品)质量为 1.8103kg,车轮与地面的总接触面积为 0.09m2,当汽车以 90km/h 的速度在平直第 3 页(共 46 页)路面上匀速行驶时,汽车发动机牵引力为 1000N,效率为 30%,汽油的热值为 4.6107J/kg(假设汽油完全燃烧,g 取 10N/kg)求:(1)汽车静止时对路面的压强(2)汽车以 90km/h 的速度匀速行驶时,牵引力的功率(3)若汽车按照这种方式行驶,这次全程往返 276km,牵引力做的功是多少?李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少 kg?8(2014南长区二模)小勇同学利用星期天积极参加社会实践活动,在活动中要帮助老人将 3壶相同
6、质量的油从一楼搬到三楼小勇第一趟将一壶油从一楼提到三楼,用时 20s;第二趟将两壶油从一楼提到三楼,用时 30s已知每壶油的质量为 5kg(油壶的质量忽略不计),小勇的质量为 45kg,每层楼的楼高是 3m(g=10N/kg)(1)若每个油壶提把对手掌的施压面积为 5cm2,则手掌受到的压强多大?(2)第一趟小勇做功的总功率是多少?(3)比较小勇两趟做功效率的高低,并说明理由9(2014石景山区一模)由同种材料制成的实心正方体 A、B 放在水平地面上,对地面的压强分别是 pA、p B,且 pA:p B=1:2用如图(a)所示的甲、乙两滑轮组分别匀速提升 A、B 两物体,甲、乙中动滑轮重均为 G
7、 动 ,不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力之比 F1:F 2=5:22,求:(1)A、B 两物体的边长之比 LA:L B;(2)动滑轮重与物体 A 重之比 G 动 :G A;(3)若一个质量为 60kg 的人站在地面上,利用如图(b)所示的另一个滑轮组,从水中将物体 A 匀速提起,提升过程中,滑轮组的机械效率 随物体 A 被提升高度 h 变化的关系图象如图(c )所示不计绳重和摩擦,物体 A 在露出水面前和完全露出水面后,人对地面的压力之比是多少?(g 取 10N/kg)10(2015河南模拟)如图所示,起重机将一箱设备沿竖直方向匀速吊装到施工高台上,设备重 4000N,施工台距离地面的高度为
8、3m(取 g=10N/kg)(1)起重机的质量为 8t,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7104Pa,支架与地面接触的总面积是多少?(2)起重臂 OA 长 12m,且与水平方向夹角为 30支撑臂与起重臂垂直,作用点为 B,且 OB=4m,如果动滑轮上每段钢绳的拉力是 2500N,求支撑臂给起重臂的支持力(忽略起重臂自重,cos300.87)第 4 页(共 46 页)(3)求起重机做的额外功和机械效率11(2014长沙)如图是一个上肢力量健身器示意图D 是动滑轮;配重 A 的质量为 140kg,底面积是 8.0102m2,杠杆 EH 可绕 O 点在竖直平面内转动,
9、OE:OH=1 :2假定运动员体重是600N,一只脚板与地面的接触面积为 2.0102m2,(不计杠杆重、绳重及摩擦,g 取 10N/kg)问:(1)配重 A 自由放置时对地面的压力是多大?(2)当人将配重 A 匀速提升 0.2m 时,人做功 340J,动滑轮重为多少?(3)当配重 A 和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为多大?12(2014柳州)一个质量为 4kg、底面积为 2.0102m2 的金属块 B 静止在水平面上,如图甲所示现有一边长为 lA=0.2m 的立方体物块 A,放于底面积为 0.16m2 的圆柱形盛水容器中,把 B 轻放于 A 上,静止后 A 恰好浸没
10、入水中,如图乙所示(已知水的密度为 水 =1.0103kg/m3,A 的密度A=0.5103kg/m3,取 g=10N/kg)求:(1)B 对水平面的压强;(2)把 B 从 A 上取走后(如图丙所示),A 浮出水面的体积;(3)把 B 从 A 上取走后,水对容器底部压强改变了多少;第 5 页(共 46 页)(4)把 B 从 A 上取走,水的重力做功多少13(2014宁夏)2014 年 3 月 27 日,在全国青年举重锦标赛暨青奥会选拔赛上,宁夏选手李艳在女子 53 公斤级(选于的体重级别)比赛中发挥出色,摘得挺举冠军头衔(g=10N/kg)(l)若李艳把 100kg 的杠铃在 2.5s 内举高
11、 1.6m,则她做功的功率是多大?(2)李艳举着 100kg 的杠铃被拍照时,请你估算她对地面的压强是多大?14(2014大连)将重 600N 的装修材料放在水平地面上,装修材料与地面的接触面积是0.3m2工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高了 6m,滑轮组的机械效率是 80%试求:(1)装修材料放在水平地面上时,对地面的压强是多大?(2)提升装修材料做的有用功是多少?(3)工人对绳子自由端的拉力是多大?15(2014陕西)在缺水地区,需要时刻储备生活用水图示为一种具有自动蓄水功能的长方形水池,A 是一个底面积为 100cm2 的方形塑料盒,与塑料盒连接的直杆可绕固定点 O 转动,当蓄水量
12、达到 2.4m3 时,活塞 B 堵住进水管,注水结束,水位为 H(水的密度是 1.0103kg/m3,g 取 10N/kg)(1)注水的过程中,随着水位上升,水对水池底部的压强逐渐 (2)注水结束时,水池中水的质量是多少?此时塑料盒浸入水中的深度是 10cm,塑料盒所受的浮力是多大?(3)若在塑料盒内放入质量为 0.3kg 的物体,注水结束时的水位 H 高了多少?16(2014重庆)如图甲所示,水平放置的平底柱形容器 A 的底面积为 200cm2不吸水的正方体木块 B 重为 5N,边长为 10cm,静止在容器底部质量体积忽略的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度 L=
13、5cm已知水的密度是 1.0103kg/m3,求:(1)甲图中,木块对容器底部的压强多大?(2)向容器 A 中缓慢加水,当细线受到的拉力为 1N 时,停止加水,如图乙所示,此时木块 B 受到的浮力是多大?(3)将图乙中与 B 相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强是多大?第 6 页(共 46 页)17(2014太原三模)随着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了我市普通家庭,下表为小明家汽车的相关数据若该车在水平路面上以 40kW 的功率匀速行驶 10min,消耗的汽油为1.5kg,请你计算:(g=10N/kg,q 汽油 =4.6107J/kg)总质量:1600kg 额定功率:
14、100kW车轮与地面的总接触面积:8.010 2m2水箱容量:5L(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压强;(2)该车发动机的效率18(2014通城县模拟)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到,在起重机右边配有一个重物 m0;已知 OA=12m,OB=4m用它把质量为 2.5103kg,底面积为 0.5m2 的货物 G 匀速提起(g=10N/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 Pa(2)若起重机自重不计,要使起重机吊起重物时平衡,右边的配重 m0 应为 kg(3)如果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 200kg,绳重和摩
15、擦不计如果拉力的功率为 4.5kw,则把 2.5103kg 的货物匀速提高 10m,需要多少时间?此时滑轮组的机械效率为多少(保留一位小数)?19(2014广州一模)某电动观光车的技术参数如下表:空车质量 1180kg 车身长度 3.8m满载人员 12 人 电动机额定电压 48V满载时轮胎与地接触面积 4250cm2 最大车速 45km/h电动机效率 80% 平路连续行驶里程 80km根据以上技术参数,解答下列问题:(g 取 10N/kg)(1)设乘员质量平均为 60kg,求满载时车对水平路面的压强?(2)求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶 5103m 所用的时间?(3)若观光车在水平路面
16、匀速行驶时受到的阻力为 2103N,求观光车匀速行驶 5103m 过程中,牵引力所做功的功率?(4)求观光车匀速行驶 5103m 过程中,电流所做的功(5)在如图表示观光车的方框上画出观光车刹车后减速运动过程中受力示意图第 7 页(共 46 页)20(2014南宁一模)为防止停水,小明给家里设计了一个自动贮水箱,他先画了如图所示的原理图,又根据小区给水系统估算出活塞 C 处水的压强约为 1.2105Pa,设计进水管口的面积为2.5cm2,支点 0 到浮球球心 A 的距离 OA 为 OB 的 5 倍要求贮水深度为 2m 时,杠杆呈水平状态,塞子 C 刚好顶住自来水进口,这时浮球有三分之一浸入水中
17、,此时为贮满水状态(浮球质量为 0.9kg、塞子、杠 0A、BC 质量不计)求:(1)贮满水时,贮水箱底受到水的压强为多大?(2)进水口处的活塞 C 受到的水的压力有多大?(3)浮球受到的浮力有多大?(4)浮球的密度有多大?21(2012铁岭)如图所示是某建筑工地上使用的一种提升重物的装置物体 A 的质量为60kg,与水平地面的接触面积为 0.2m2,物体 A 在拉力 F 的作用下,10s 内匀速上升 10m(滑轮重、绳重及摩擦均不计,g 取 10N/kg)求:(1)当物体 A 不受拉力静止在水平地面时,对地面的压强多大?(2)物体 A 匀速上升时的速度是多大?(3)拉力 F 做功的功率是多少
18、?22(2012聊城)在一次沉船打捞过程中,将一只铁锚从水下 100m 深处匀速缓慢的拉到水下10m 深 处,不考虑水的阻力假如铁锚重为 7900N,已知 铁 =7.9103kg/m3, 水 =1.0103kg/m3,g 取10N/kg求:(1)在 100 米深处,水对铁锚产生的压强(2)铁锚在水中受到的浮力(3)在匀速拉动铁锚上升的过程中,绳对铁锚的拉力及拉力做的功第 8 页(共 46 页)23(2012石景山区二模)如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图A 是动滑轮,B 是定滑轮,C 是卷扬机,D 是油缸,E 是柱塞通过卷扬机转动使钢丝绳带动 A 上升,被打捞重物的体积是 V=0
19、.6m3若在打捞前起重机对地面的压强 p0=1.9107Pa,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了 0.6107Pa,重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了 0.8107Pa假设起重时 E 沿竖直方向,重物出水前、后 E 对吊臂的支撑力 N1 与 N2 之比为10:13,重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图 19 乙所示吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计(g 取 10N/kg)求:(1)被打捞物体的重力;(2)重物出水前滑轮组的机械效率;(3)重物出水前匀速上升的速度24(2011句容市模拟)下表是某辆四轮轿车的部分数据轿车的基本参数
20、氙气大灯的技术参数车身质量(千克) 1900 额定电压(伏) 12长/宽/高(毫米) 5175/1899/1480 耗电功率(瓦) 35油耗(升/百千米) 7.4 电瓶的技术参数最大输出功率(千瓦) 150 电压(伏) 12最高时速(千米/小时) 210 充电时间(小时) 20轮胎宽度(毫米) 200 容量(安时间) 50第 9 页(共 46 页)(1)有些轿车的尾部安装了导流板,如图所示它的作用主要是在轿车高速行驶时,增加对地面的压力,提高车轮的抓地性能则导流板横截面的形状是 (2)该轿车空车停放在水平路面上时,某同学测得该轿车轮胎与地面接触的长度约为 50 毫米(沿车长的方向)则此时该轿车
21、对水平路面的压强约为多大?(3)该轿车的头部装有两盏氙气大灯,若用该轿车上充足电的电瓶给氙气大灯供电最多能供氙气大灯正常工作多长时间?(4)该轿车在高速公路上以 108 千米/时的速度匀速前进,发动机的输出功率为 120 千瓦,则轿车受到的阻力是多大?25(2010阿坝州)如图所示的电动观光车,有关技术参数如下表 空车质量 1180kg 电动机额定功率 4kW满载成员 11 人 电动机额定电压 48V满载时轮胎与地接触面积 4250cm2 最大车速 45km/h电动机效率 80% 平路续驶里程 80km根据技术参数,求解下列问题:(g 取 10N/kg)(1)设乘员质量均为 60kg,求满载时
22、车对水平路面的压强(2)电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能?电动机对外做了多少功?若这一过程中,观光车以36km/h 的速度沿水平路面匀速行驶,求车在行驶过程中受到的阻力26(2009南充)如图所示,某同学在薄壁平底试管中装入一些沙子,管口密封,制成一个“土密度计”当把它放入水中竖直漂浮时,试管露出水面的高度为 5cm;当把它放入某液体中竖直漂浮时,试管露出液面的高度为 7cm若试管和沙子的总质量为 30g,试管的横截面积为 1.5cm2,水的密度为1103kg/m3求:(1)在水中漂浮时,水对试管底部的压强(2)某液体的密度(取 g=10N/kg,保留两位小数)第 10 页(共 46 页
23、)27(2007防城港)学校建筑工地上摆放着很多混凝土预制件其中一块长 2m,宽 20cm,厚l0cm,质量为 88kg 的预制件平放在水平地面上,如图甲所示(g 取 lON/kg) 求:(1)预制件对地面的压强是多大?(2)如果建筑工人在 lmin 里,把预制件搬到 3m 高的楼上,至少要做多少功?功率是多大?(3)如果工人站在地面上用滑轮组(如图乙所示)把预制件吊起,所用拉力是 275N,滑轮组的机械效率是多大?28(2005成都)如图所示,图钉帽的面积为 1cm2,钉尖的面积是 0.05mm2,手指对图钉帽的压力是 10N,墙面能承受的最大压强为 4106Pa(1)求手指对图钉帽的压强;
24、(2)求图钉尖对墙的压强;(3)能否将图钉压入墙面29(2013贞丰县校级二模)如图所示,一个边长为 80cm 的正方体重 640N,放在水平地面上,一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来求:(1)人还没有用力拉之前,重物对地面的压强是多大?(2)要想使人所用的拉力最小,请在图上画出滑轮组上绳子的绕法(3)如果人对绳子的实际拉力是 320N,滑轮组的机械效率是多少?第 11 页(共 46 页)30(2013青岛)运用知识解决问题:(1)用吸管吸饮料时,吸走管内一部分空气,使管内气压 (填“大于”“等于”或“ 小于”)管外液面大气压,饮料就在外界 的作用下进入嘴里(2)请在图 1 中画出力 F
25、1 的力臂(3)电动车通过如图滑轮组将重力为 G 的物体匀速提起(不计绳重和滑轮间摩擦),已知电动车的速度为 v,受到水平地面的摩擦力为 Ff,滑轮组的机械效率为 则电动车牵引力的功率 P= 请在图 2 中画出电动车在水平方向所受力的示意图第 12 页(共 46 页)2015 年 03 月 27 日初中物理解答题(1)参考答案与试题解析一解答题(共 30 小题)1(2014黔东南州)如图所示,总质量为 1500kg 的小汽车每个轮胎与地面的接触面积为 0.03m2,该车以 72km/h 速度由小明家沿水平直路行驶到学校用了 0.5h,已知汽车在行驶过程中受到的阻力恒为车重的 0.05 倍(g=
26、10N/kg),求:(1)汽车静止时对水平地面的压强;(2)小明家到学校的距离;(3)在此过程中汽车牵引力做的功考点: 压强的大小及其计算;速度公式及其应用;功的计算菁优网版权所有专题: 计算题;长度、时间、速度;压强、液体的压强;功、功率、机械效率分析: (1)汽车的质量是已知的,根据 G=mg 求出汽车的重力;汽车在水平地面上,对地面的压力等于汽车的重力,受力面积等于四个轮胎和地面的接触面积;根据压强公式求出汽车对水平地面的压强;(2)汽车的速度和时间都是已知的,根据 s=vt 求出汽车的行驶路程;也就是小明家到学校的距离;(3)根据阻力和重力的关系求出阻力,而物体做匀速直线运动,牵引力和
27、阻力是一对平衡力,大小是相等的;根据 W=Fs 求出牵引力的所做的功解答: 解:(1)汽车的重力:G=mg=1500kg10N/kg=1.5104N,汽车静止在水平地面上时,对地面的压力:F 压 =G=1.5104N,地面的受力面积:S=0.03m24=0.12m2,汽车对水平地面的压强:p= = =1.25105Pa;(2)由 v= 得:汽车在 0.5h 内通过的路程:s=vt=72km/h0.5h=36km=36000m,(3)汽车运动时的阻力:f=1.5104N0.05=750N,因为汽车做匀速直线运动,匀速直线运动是一种平衡状态,所以受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小是相等的,则牵引
28、力 F=f=750N,汽车牵引力在 0.5h 内做的功:W=Fs=750N36000m=2.7107J,第 13 页(共 46 页)答:(1)汽车对地面的压强为 1.25105Pa;(2)汽车在 0.5h 内通过的路程为 36km;(3)在此过程中汽车牵引力做功为 2.7107J点评: 本题考查压强、压力、牵引力、路程、做功的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力;解答此题的关键是判断汽车前进的牵引力,根据平衡力的知识来分析2(2014德阳)如图所示,质量为 70kg,边长为 20cm 的正方体物块 A 置于水平地面上,通过绳系于轻质杠杆 BO
29、C 的 B 端,杠杆可绕 O 点转动,且 BC=3BO在 C 端用 F=150N 的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳被拉直:(绳重不计,g 取 10N/kg) 求:(1)物体 A 的重力 G;(2)绳对杠杆 B 端的拉力 F 拉 ;(3)此时物体 A 对地面的压强 p考点: 压强的大小及其计算;重力的计算;杠杆的平衡条件菁优网版权所有专题: 计算题;重力、弹力、摩擦力;压强、液体的压强;简单机械分析: (1)知道物体 A 的质量,根据 G=mg 求出重力;(2)根据杠杆的平衡条件求出杠杆 B 端对绳的拉力,利用绳对杠杆 B 端的拉力与杠杆 B 端对绳的拉力是一对相互作用力,大小相等
30、;(3)物体 A 静止,处于平衡状态,受到的力为平衡力,对物体 A 受力分析可知,受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力,根据力的平衡条件求出支持力,根据相互作用力求出压力,根据面积公式求出 A 的底面积即为受力面积,根据 p= 求出此时物体 A 对地面的压强解答: 解:(1)物体 A 的重力:G=mg=7010N=700N;(2)由杠杆平衡条件有:F 拉 BO=FOC,则 F 拉 = = =300N,因绳对杠杆 B 端的拉力与杠杆 B 端对绳的拉力是一对相互作用力,大小相等,所以,F 拉 =F 拉 =300N;(3)对静止的物体 A 受力分析可知:受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重
31、力,由力的平衡条件可得,物体 A 受到的支持力,F 支持 =GF 拉 =700N300N=400N,因物体 A 对地面的压力和地面对物体 A 的支持力是一对相互作用力,所以,物体 A 对地面的压力:F 压 =F 支持 =400N,受力面积:S=20cm20cm=400cm2=0.04m2,A 对地面的压强:第 14 页(共 46 页)p= = =104Pa答:(1)物体 A 的重力为 700N;(2)绳对杠杆 B 端的拉力为 300N;(3)此时物体 A 对地面的压强为 104Pa点评: 本题考查了重力公式和二力平衡条件、压强公式的应用,关键是利用好力的平衡条件和相互作用力的关系,分清各力之间
32、的关系是关键3(2014长春)甲、乙两个圆柱形容器中盛有两种不同的液体 A、B,液面位置如图,液体对两个容器底的压强相等,则 A B现将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时一个漂浮,另一个悬浮(液体均无溢出),此时两个容器底受到液压强的大小关系是 P 甲 P 乙 考点: 液体压强计算公式的应用菁优网版权所有专题: 压强、液体的压强分析: 根据图示信息,结合 p=gh 分析得出两种液体的密度大小;利用漂浮条件 F浮 =G 和 p= 分析确定两者底部所受液体的压强解答: 解:根据两种液体对容器底的压强相等,结合图知 hAh B,由 p=gh 可知, A B;因为原来两容器中液体产生的压强相
33、等,均匀柱形容器,则 FA=GA=pSA;F B=GB=pSB;又因为 SAS B,可得 GAG B,由将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时一个漂浮,另一个悬浮(液体均无溢出),由于两物体重力相等都为 G,则由 p 甲 =p+ ;p 乙 =p+ ,可以得出 p 甲 小于 p 乙 故答案为:;点评: 此题考查学生对于液体压强的理解和掌握,注意题目中结合压力的变化题目,一定要抓住要点4(2012东城区校级自主招生)小明利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动一个质量为 200kg、底面积为 0.4m2 的物体 A 时,A 受到地面的摩擦力为 600N,作用在绳端的拉力为 250N,当 A 移
34、动 0.5m时,求:(g 取 10N/kg)(1)A 对地面的压强;(2)拉力做的功;(3)滑轮组的机械效率考点: 压强的大小及其计算;功的计算;滑轮(组)的机械效率菁优网版权所有第 15 页(共 46 页)专题: 计算题;压强、液体的压强;功、功率、机械效率分析: (1)物体对水平地面的压力和自身的重力相等,根据 G=mg 求出其大小,根据公式 p= 求 A 对地面的压强;(2)由图可知,绳子的有效股数,根据 s=nh 求出绳端移动的距离,根据 W=Fs 求出拉力做的功;(3)滑轮组所做的有用功为克服物体 A 受到摩擦力所做的功,根据 W=fs 求出其大小,再根据效率公式求出滑轮组的机械效率
35、解答: 解:(1)A 对地面的压力:F=G=mg=200kg10N/kg=2000N,A 对地面的压强:p= = =5000Pa;(2)由图可知,n=3,绳端移动的距离:s 绳 =ns 物 =30.5m=1.5m,拉力所做的功:W 总 =F 拉 s 绳 =250N1.5m=375J;(3)滑轮组所做的有用功:W 有 =fs 物 =600N0.5m=300J,滑轮组的机械效率:= 100%= 100%=80%答:(1)A 对地面的压强为 5000Pa;(2)拉力做的功为 375J;(3)滑轮组的机械效率为 80%点评: 本题考查了压强、功和机械效率的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力
36、相等以及分清有用功、总功5(2014松江区三模)一个底部为正方形,底面积为 2102 米 2 的薄壁柱形容器放在水平桌面中央,容器高为 0.12 米,内盛有 0.1 米深的水,如图(a)所示另有质量为 2.5 千克,体积为 1103 米 3 的实心正方体 A,如图(b)所示求:(1)图(a)中水对容器底部的压强(2)图(b)实心正方体 A 的密度(3)将实心正方体 A 放入图(a)的水中后,容器对桌面的压强的变化量考点: 压强的大小及其计算;密度的计算菁优网版权所有专题: 计算题;应用题第 16 页(共 46 页)分析: (1)知道容器内水深,利用液体压强公式求水对容器底的压强;(2)直知道
37、A 的质量和体积,利用密度公式求 A 的密度;(3)由于 A 的密度大于水的密度,A 在水中下沉,排开水的体积等于 A 的体积,可求浸没水中后水位的升高值,根据容器的高度和已装水深可知水溢出,根据密度公式求出溢出水的质量,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据压强公式求出容器对桌面的压强的变化量解答: 解:(1)水对容器底的压强:p=gh=1.0103kg/m39.8N/kg0.1m=980Pa;(2)实心正方体 A 的密度:A= = =2.5103kg/m3;(3)将物体 A 放入容器中,A 水物体 A 沉底,即 V 排 =VA=1103m3,液面上升h= = =0.05m,容器的高度
38、为 0.12m,已装 0.1m 深的水,水溢出,溢出水的高度 h 溢出 =0.1m+0.05m0.12m=0.03m,溢出水的质量 m 溢 =V 溢 =1.0103kg/m30.03m2102m2=0.6kg,p= = = = =931Pa答:(1)图(a)中水对容器底部的压强为 980Pa;(2)图(b)实心正方体 A 的密度为 2.5103kg/m3;(3)将实心正方体 A 放入图(a)的水中后,容器对桌面的压强的变化量为 931Pa点评: 本题考查了学生对密度公式、液体压强公式、固体压强公式的掌握和运用,要注意容器的高度和已装水深,看是否有水溢出,最后确定容器重力的增加量6(2014市北
39、区二模)小雨使用如图滑轮组匀速提升浸没在水中、体积为 0.01m3 的重物甲(重物始终未出水面),绳子自由端拉力是 400N,小雨质量 60kg,每只鞋底与地面的接触面积为 200cm2(不计绳重、摩擦及水的阻力)请画出小雨受力的示意图求:(1)小雨对地面的压强?(2)当他用此滑轮组在空气中匀速提升另一个重物乙时,滑轮组机械效率是 90%已知重物甲重物乙所受重力之比 G 甲 :G 乙 =8:9,则在水中提升重物甲时滑轮组的机械效率多大?第 17 页(共 46 页)考点: 压强的大小及其计算;滑轮(组)的机械效率菁优网版权所有专题: 计算题;压强、液体的压强;功、功率、机械效率分析: (1)分析
40、人的受力情况,求出人对地面的压力,然后根据双脚的面积利用 p= 计算他对地面的压强;(2)由浮力公式可求得物体 A 所受浮力,则对动滑轮及物体 A 由力的合成可求得物体及动滑轮的重力之和;由提升物体 B 时的机械效率可得关于物体 B 及动滑轮重力的表达式,由题意可得 A、B 重力的关系;则联立以上关系式可得出物体 A 的重力,由绳子实际对物体的拉力根据机械效率公式可求得机械效率解答: 解:(1)小雨的重力 G=mg=60kg10N/kg=600N站在水平地面上,受到竖直向下的重力、绳对人竖直向上的拉力和地面对人竖直向上的支持力,如图:这三个力是平衡力,所以,G=F 支 +F 拉 ,又因为他对地
41、面的压力与支持力是一对相互作用力,所以,F 压 =F 支 =G 人 F 拉 =600N400N=200N,受力面积为 S=2200cm2=400cm2=0.04m2,p= = =5103Pa(2)A 所受浮力为:F 浮 = 水 gVA=1103kg/m310N/kg0.01m3=100N,不计绳重和摩擦,使用滑轮组时,则物体及动滑轮的重力之和:G A+G 动 =2F 拉 +F 浮 =2400N+100N=900N,即:G A+G 动 =900NB 在空气中: B= =90%GA:G B=8:9由式可得物体 A 的重力:G A=800N,G 动 =100N;A 在水中时,滑轮对物体的拉力为 F=
42、GAF 浮 =800N100N=700N,第 18 页(共 46 页)W 有用 =Fh,W 总 =F 拉 s=F 拉 2h,则滑轮组的机械效率: A= = = =87.5%答:(1)小雨对地面的压强为 5103Pa;(2)在水中提升重物甲时滑轮组的机械效率为 87.5%点评: 此题考查的是有关浮力的综合计算和滑轮组的使用,解答此题的关键是物体重力的计算,知道滑轮组的使用时不计绳重和摩擦,利用 F= (G 物 +G 动 )计算绳端的拉力是常用的方法7(2014沾益县模拟)今年“ 五一”期间,爸爸开车带着李兵到宣威老家看奶奶,汽车(包括车上的人和物品)质量为 1.8103kg,车轮与地面的总接触面
43、积为 0.09m2,当汽车以 90km/h 的速度在平直路面上匀速行驶时,汽车发动机牵引力为 1000N,效率为 30%,汽油的热值为 4.6107J/kg(假设汽油完全燃烧,g 取 10N/kg)求:(1)汽车静止时对路面的压强(2)汽车以 90km/h 的速度匀速行驶时,牵引力的功率(3)若汽车按照这种方式行驶,这次全程往返 276km,牵引力做的功是多少?李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少 kg?考点: 压强的大小及其计算;功的计算;功率的计算;热机的效率菁优网版权所有专题: 计算题;比热容、热机、热值;压强、液体的压强;功、功率、机械效率分析: (1)已知汽车的质量,利用 G=mg 可以
44、得到汽车的重力,也就是对地面的压力;已知对地面的压力和接触面积,利用 p= 就能计算出汽车对地面的压强(2)已知汽车行驶的速度和发动机的牵引力,利用 P=Fv 就能得到牵引力的功率(3)已知牵引力和行驶的路程,利用 W=Fs 得到牵引力所做的功;已知牵引力所做的功和发动机的效率,利用 Q= 可以得到汽油放出的热量;最后,已知汽油产生的热量和汽油的热值,利用 m= 得到汽油的质量解答: 解:(1)汽车对地面的压力为F=G=mg=1.8103kg10N/kg=1.8104N,汽车对地面的压强为p= = =2105Pa (2)汽车行驶的速度为v=90km/h=25m/s,P= = =Fv=1000N
45、25m/s=2.5104W;(3)汽车牵引力所做的功为W=Fs=1000N276103m=2.76108J,由 = 得:第 19 页(共 46 页)行驶过程中需要放出的热量为 Q 放 = = =9.2108J,需要汽油:m= = =20kg答:(1)汽车静止时对路面的压强 2105Pa;(2)汽车牵引力的功率为 2.5104W;(3)牵引力做的功是 9.2108J;需要至少加 20kg 汽油点评: 此题第三小题计算需要的汽油质量时,明白发动机的工作效率是得到正确答案的第一步8(2014南长区二模)小勇同学利用星期天积极参加社会实践活动,在活动中要帮助老人将 3 壶相同质量的油从一楼搬到三楼小勇
46、第一趟将一壶油从一楼提到三楼,用时 20s;第二趟将两壶油从一楼提到三楼,用时 30s已知每壶油的质量为 5kg(油壶的质量忽略不计),小勇的质量为 45kg,每层楼的楼高是 3m(g=10N/kg)(1)若每个油壶提把对手掌的施压面积为 5cm2,则手掌受到的压强多大?(2)第一趟小勇做功的总功率是多少?(3)比较小勇两趟做功效率的高低,并说明理由考点: 压强的大小及其计算;机械效率的大小比较;功率的计算菁优网版权所有专题: 计算题;压强、液体的压强;功、功率、机械效率分析: (1)此时壶对手的压力就是壶自身的重力,接触面积就是受力面积,故利用压强公式计算即可;(2)已知油的质量,根据 W
47、有用 =G 油 h=m 油 gh 即可求出小勇做的功;根据 W 总 =G 总 h=(m 油+m 人 )gh 即可求出小勇做的总功,再根据 P= 可求出小勇做功的总功率(3)分析小勇两次中有用功和额外功大小的关系,就可以比较出小勇两趟效率的高低解答: 解:(1)此时的壶对人手的压力是:F=G=mg=5kg10N/kg=50N;故压强是:p= = =1105Pa;(2)小勇把油提到三楼,克服油的重力和自身的重力做功W 总 =G 总 h=( m 油 +m 人 )gh=(5kg+45kg)10N/kg6m=3000J;P= = =150W;(3)第二趟做功效率高;理由:小勇两次克服自己体重做的额外功不
48、变,第二趟提两壶油增大了有用功,从而增大有用功在总功中的比值,所以第二趟做功效率高答:(1)每个油壶提把对手掌的施压面积为 5cm2,则手掌受到的压强 1105Pa;(2)第一趟小勇做功的总功率是 150W;(3)第二趟效率高,因为有用功占总功的比例较大(因为额外功一定,有用功大的效率高)点评: 本题考查了功的计算、功率的计算公式的应用,比较效率高低时,注意分析变化的量和不变的量第 20 页(共 46 页)9(2014石景山区一模)由同种材料制成的实心正方体 A、B 放在水平地面上,对地面的压强分别是pA、p B,且 pA:p B=1:2用如图(a)所示的甲、乙两滑轮组分别匀速提升 A、B 两物体,甲、乙中动滑轮重均为 G 动 ,不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力之比 F1:F 2=5:22,求:(1)A、B 两物体的边长之比