《2020年中考物理计算题解题方法全攻略（力学）专题2.7 力学综合计算题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年中考物理计算题解题方法全攻略（力学）专题2.7 力学综合计算题（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题2.7 力学综合计算题知识回顾 一、解决力学体系内综合计算题需要用到的公式1.根可求路程和时间2重力的计算公式：G=mg，（式中g是重力与质量的比值：g=9.8 N/kg，在粗略计算时也可取g=10N/kg）；重力跟质量成正比。3.二力平衡的条件：作用在同一个物体上的两个力，大小相等、方向相反、并且在同一直线上。4压强公式， 导出公式 和5.液体压强计算：，（是液体密度，单位是kg/m3；g=9.8 N/kg；h是深度，指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离，单位是m ）6.浮力产生的原因：浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差。7.阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，
2、浮力大小等于它排开的液体受到的重力。（浸没在气体里的物体受到的浮力大小等于它排开气体受到的重力）阿基米德原理公式：8.计算浮力方法有： (1)秤量法：F浮= G- F拉 (G是物体受到重力，F拉是物体浸入液体中弹簧秤的读数) (2)压力差法：F浮=F向上-F向下 (3)阿基米德原理： (4)平衡法：F浮=G物 (适合漂浮、悬浮)9.杠杆平衡的条件:F1L1=F2L2 。这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。10.滑轮组：使用滑轮组时,滑轮组用 几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一，即FG/n11.功的计算：功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的 距离(s) 的乘积。功
3、的公式：W=Fs；单位：W焦(J)；F牛顿(N)；s米(m)。(1焦=1牛米).12.功率(P)：单位时间(t)里完成的功(W)，叫功率。计算公式：。单位：P瓦特(w)；W焦(J)；t秒(s)。13.机械效率：（1）有用功：对人们有利用价值的功，记作W有用用滑轮组提升时：W有用Gh；用滑轮组平拉物体时：W总功fs（2）总功：动力对机械所做的功，记作W总；W总Fs（3）额外功：对人们无用又不得不做的功，记作W额外。三者间的关系：W有用W额外=W总（4） 机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。 计算公式：，因为使用任何机械都要做额外功，所以有用功总小于总功，则机械效率总小于1。提高滑轮组的机械效
4、率的方法:增大物重和减小绳与滑轮的摩擦二、解计算题的一般要求1.要明确已知条件和相对隐含条件，确定主要解题步骤。2.分析判断，找到解题的理论依据。3.分清各个物理过程、状态及其相互联系。4.计算过程应正确、规范。要正确写出有关的公式，正确代入公式中物理量的数字和单位。能画图的可以作图辅佐解题。5.解计算题应注意：单位的统一性；物理量的同体性、同时性；解题的规范性。类型与典例突破 类型1.求解重力、速度、压强物理量的计算题【例题1】（2018海南）滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动。如图所示，小兵质量约为34kg，所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为3kg，鞋底每个轮子与地面接触面积为4cm2（g取10N
5、/kg）求：（1）小兵自身受到的重力（2）若比赛时小兵滑行1200m用时2.5min，小兵滑动的平均速度是多少m/s。（3）小兵单脚滑行时对地面的压强（4）小兵在练习时，想冲上一个斜坡，请从能量角度分析他该怎样做，为什么？（不计斜坡阻力） 【答案】（1）小兵自身受到的重力为340N；（2）小兵滑动的平均速度是8m/s；（3）兵单脚滑行时对地面的压强为2.5105Pa；（4）提高速度；速度大，动能大，容易冲上斜坡。【解析】（1）小兵质量约为m=34kg，则小兵自身受到的重力：G=mg=34kg10N/kg=340N；（2）小兵滑行的路程s=1200m，所用时间：t=2.5min=2.560s=1
6、50s，小兵滑动的平均速度：v=s/t=1200m /150s=8m/s；（3）小兵滑行时对地面的压力：F=G总=G人+G鞋=340N+3kg210N/kg=400N；一只旱冰鞋与地面的接触面积为：S=44cm2=1.6103m2，对地面的压强：p=F/s=400N/1.6103m2 =2.5105Pa；（4）冲上斜坡时，动能转化为重力势能，所以他应该提高速度，增大动能，容易冲上斜坡。类型2.求解压强、浮力、机械效率物理量的计算题【例题2】（2019山东省东营）3月12日，我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。（g取10
7、N/kg，水取1.0103kg/m3）主要参数如下表。项目参数总长度（m）140宽度（m）27.8吸/排管径（mm）1000/1000满载排水量（t）1.7104满载吃水深度（m）6.5泥泵输送功率（W）1.7107（1）满载时，求“天鲲号”受到水的浮力是多少？（2）满载时，求“天鲲号”底部受到水的压强是多少？若船底需要安装探测仪器，其面积为40cm2，求探测仪器受到水的压力是多少？（3）“天鲲号”去某水域执行任务，其工作量相当于将1.36104t的淤泥输送至15m高的台田上。假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为30%，求完成此任务需要的时间是多少？【答案】（1）“天鲲号”受到水的浮力是1
8、.7108N；（2）“天鲲号”底部受到水的压强是6.5104Pa，面积为40cm2探测仪器受到水的压力是260N；（3）完成此任务需要的时间是400s。【解析】（1）“天鲲号”受到的浮力为：F浮G排m排g1.7104103kg10N/kg1.7108N；（2）“天鲲号”底部受到水的压强为：p水gh水1.0103kg/m310N/kg6.5m6.5104Pa，由p得，探测仪器受到水的压力为：FpS6.5104Pa40104m2260N；（3）淤泥的质量为：m1.36104t1.36104103kg1.36107kg，淤泥所受的重力为：Gmg1.36107kg10N/kg1.36108N，“天鲲号
9、”绞吸挖泥船泥泵做的有用功为：W有用Gh1.36108N15m2.04109J，“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的总功为：W6.8109J，“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵需用时间为：t400s；类型3.结合杠杆滑轮组，求解重力、机械功率、机械效率等物理量的计算题【例题3】（2019四川南充）如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500N，OA：OB2：3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。（杠杆与绳的自重、摩擦均不计）求：（1）物体M2的重力；（2）拉力F的功率；（3）物体M1对水平面的压力。【答案】（1）物体M2的重力为80N；（2
10、）拉力F的功率为50W；（3）物体M1对水平面的压力为245N。【解析】（1）因杠杆与绳的自重、摩擦均不计，故克服动滑轮重力做的功为额外功，则滑轮组的机械效率：=W有 /W总=G2h/（G2+20）h=80%，解得物体M2的重力：G=G280N（2）由图知，绳子的有效段数为2，绳的自重、摩擦均不计，则作用在绳子自由端的拉力：F=（G2+20）/2=50N；物体M2以0.5m/s速度匀速上升了h，绳子自由端移动的距离为：s2h，由v可得绳子自由端的速度为：v绳2v20.5m/s1m/s；拉力F的功率：P=Fv绳50N1m/s50W；（3）由力的平衡条件可得，B端对定滑轮向上的拉力：FB3F+G定
11、350N+20N170N，根据力的作用是相互的，则定滑轮对杠杆B端的拉力为：FBFB170N，根据杠杆的平衡条件可得：FAOAFBOB，故绳子对杠杆A端的拉力为：FA255N，力的作用是相互的，则绳子对M1向上的拉力为FAFA255N，根据力的平衡，地面对M1的支持力：F支G1FA500N255N245N；由力的相互性可知，物体M1对水平面的压力：F压F支245N。类型4.结合图像和简单机械，求解浮力、密度、功率等物理量的计算题【例题4】（经典难度题）如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t
12、变化的图象A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为1104N滑轮组的机械效率为75%已知A的重力为3104N，A上升的速度始终为0.1m/s（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响）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的密度；（4）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率【答案】（1）长方体A未露出水面时受到的浮力为2104N；（2）长方体A的体积2m3；（3）长方体A的密度1.5103kg/m3；（4）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率为4000W【解析】（1）根据图乙可知，A未露出水面时所受的拉力F1=1104
13、N；则A未露出水面时受到的浮力：F浮=GF1=3104N1104N=2104N；（2）由F浮=水gV排可得A排开水的体积：V排=F浮/水g=2104N/1.5103kg/m310N/kg=2m3；因为A浸没在水中，所以A的体积：V=V排=2m3；（3）A的质量：m=G/g=3104N/10N/kg=3103kg，A的密度：A=m/V=3103kg/2m3=1.5103kg/m3；（4）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率为75%，此时电动机对绳的拉力F为1104N，由= W有用/W总=G/nF得，承担物重的绳子股数：n=G/F=3104N /1104N75%=4，则拉力端移动速度：v=4v物=4
14、0.1m/s=0.4m/s，长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率：P=Fv=1104N0.4m/s=4000W中考达标训练题 一、选择题1.（2019四川达州）如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体，D是边长为20cm、质量为20kg的正方体，OA：OB2：1，圆柱形容器的底面积为400cm2（g10N/kg），则下列结果不正确的是（）A物体C的密度为8103kg/m3 B杠杆A端受到细线的拉力为70NC物体D对地面的压强为1.5103Pa D物体C浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了2103Pa【答案】D【解析】A.物体C的质量：mC8kg；物体C的密度：C8103kg/m3，故A正确；B.物体C排开水的体积：V排VC1103m3，受到的浮力：F浮水gV排1103kg/m310N/kg1103m310N；杠杆A端受到的拉力：FAGCF浮80N10N70N，故B正确；C.由杠杆平衡条件F1L1F2L2 得：FAOAFBOB，则杠杆B端受到细线的拉力：FBFA70N140N，由于力的作用是相互的，杠杆B端对D的拉
