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1、专题二十一 力学类计算题考点扫描 在中考物理试题中，力学约占全卷40，分析大量的中考物理压轴试题，出现频率较高的有下列三个方面的内容：(1)有关密度的计算；(2)有关压强、浮力的计算；(3)有关简单机械的计算例题设计1如图是一圆柱形容器放在水平地面上，其底面积为200m2 (容器的厚度忽略不计)，内有25 cm高的水求： (1)水对容器底的压强是多大? (2)若在水中放人一边长为0.1 m的正方体物块，使得容器对水平桌面的压强增加了300 Pa，则该物块的质量为多大?(3)该物块的密度是多少?点拨 由可知，增加的压强是由物块的重力产生的，则2如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重不计绳重和摩擦，物体
2、重G1从200 N开始逐渐增加，直到绳子被拉断每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像 (1)每个动滑轮重多少牛? (2)绳子能承受的最大拉力是多少牛?(3)当滑轮组的机械效率为80时，物体重多少牛?点拨 (1)根据图像提供的信息可知：当物重为200N时，滑轮组的机械效率为50，由机械效率的计算公式可求出动滑轮的重力(2)当物重为1800N时，绳子承受的拉力最 大(3)动滑轮的重力已经求出，当滑轮组的机械效率为80时，由机械效率的计算公式可求出物体的重力3一辆汽车在水平路面上匀速行驶 (1)若汽车的牵引力用F表示，速度用表示，发动机
3、的功率用P表示，请你推导出F、和P之间的关系式P=F (2)若汽车的发动机在90 kW的额定功率下工作，此时汽车匀速行驶的速度大小为30 ms，求牵引力F的大小和所受阻力的大小 点拨 由P=，W=Fs，s= 可推出P=F跟踪训练1做俯卧撑运动的人可视为杠杆如图所示，一同学重500 N，P点为重心，他每次将身体撑起，肩部上升0.4 m，某次测试中，他1 min内完成30次俯卧撑求： (1)俯卧撑中的动力臂、阻力臂 (2)将身体匀速撑起，双手对地面的压力 (3)将身体撑起一次所做的功 (4)该同学在这1 min内的功率2请根据已有的知识推导：对于倾斜程度不同的斜面，在拉力F作用下(拉力方向沿斜面向
4、上)使重为G的滑块沿斜面匀速向上移动时，滑块受到的摩擦力的数学表达式(斜面的长L和斜面的高h均为“可测量”量)3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12105 Pa，设计进水管口的面积为25 crn2，支点O到浮球球心A的距离OA为OB的5倍要求贮水深度1.2 m时，杠杆呈水平状态，塞子C刚好顶住自来水进口，这时浮球有浸入水中，此时为贮满水状态求：(塞子、杠杆OA、BC及浮球质量不计，g取10Nkg)(1)贮满水时，贮水箱底受到水的压强为多大?(2)小明选用浮球的体积应为多大?课后巩固1某型号液压汽车起重机自重8 t
5、起重时汽车与地面接触面积约为4000 cm2，当它吊起2 t货物静止在空中时，如图所示，=2 m，=6 m，不计起重臂的自重，F1应是多大?地面受到的压强是多少?(g取10 Nkg)2“曹冲称象”是家喻户晓的典故某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图所示已知玻璃杯的质量为200 g，底面积为30 cm2，高度15 cm，水的密度 =1.0103kgm3，求： (1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注：水未进入杯内)，杯子受到的浮力 (2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置) (3)此浮力秤的最大称量(即量程)3一个不规则的实心物体，质量5
6、5 g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5 N的水然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止求：(g取10Nkg) (1)物体在纯水中所受的浮力 (2)物体的体积 (3)物体悬浮时盐水的密度4如图所示，将边长是l0 cm的实心立方体木块轻轻放人盛满水的大水槽内待木块静止时，从水槽中溢出了550 g水，g取10 Nkg，求： (1)木块静止时受到的浮力大小 (2)木块的密度 (3)木块静止时下表面受到的水的压强大小5高压锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的如图所示为水的沸点跟气压的关系图像已知高压锅盖出气孔的横截面积为12 nm2，限压阀的质量为84 g请你通过计算并对照图像来
7、判断：用该高压锅烧水，水温最高可以达到多少摄氏度?(g取10Nkg，大气压值取1.0l05Pa)6某驾驶员为了粗略测定汽车上货物的质量，采用了这样的办法：让一辆汽车以不变的输出功率P沿一段平直公路匀速行驶，从速度表上读出此时汽车的速度为如果汽车运动时受到的阻力与整车重力成正比，比例系数为k，已知汽车自身的质量为M，车上货物的质量设为m (1)求货物的质量 (2)如果减少货物质量，使整辆车的质量变为原来整辆车质量的，而汽车的输出功率仍为，汽车原来沿一段平直公路匀速行驶需要10min那么，减少质量后，汽车匀速经过同一路段需要多少时间?7如图所示的是某水上打捞船起吊装置结构示意简图某次打捞作业中该船
8、将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面已知该货箱体积为50 m3，质量是200 t (1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少? (2)货箱完全出水后，又被匀速吊起l m，已知此时钢缆拉力F为1106N，则在此过程中拉力F所做的功是多少?起吊装置的滑轮组机械效率是多少? (3)符货箱从刚露出水面到完全出水的过程中是被匀速提升的，请分析在此过程中，货箱所受浮力和滑轮组机械效率的变化情况(水的密度为1.0103kg/m3， g取10 Nkg，不考虑风浪、水流等的影响)参考答案例题设计 1(1)水对容器底的压强是p=1.0103kgm310Nkg0.25m=2.5103Pa(2)由= 可知，增加的
9、压强是由物体重力产生的，即=，则有=0.6 kg(3)该物块的密度=0.6103kg/m3 2(1)当物重G1=200 N时，1=50，因为1= ，所以拉力F1=，则一G=4100 N一200 N=200 N，每个动滑轮的重G0=200 N=100N(2)当物重G2=1 800N时拉力最大，最大拉力F2=(G2+)=(1 800N+200N)=500 N(3)当滑轮组的机械效率=80时，因为=则重力 3.，W=Fs , =,=F (2)根据P=F,得F=,由于汽车在匀速行驶时受到阻力f与牵引力F是一对平衡力 跟踪训练 1(1)动力臂=1.5 m，阻力臂=09 m(2)300 N(方向垂直于地面
10、) (3)120J (4)60 W 2当物体沿斜面匀速向上运动时，F=Gh+，可得 3(1)p=gh=1.0103kgm310 Nkg1.2 m=1.2104Pa (2)F=pS=1.2105Pa2.510-4m=30 N，OA=FOB，=F=30N=6 N, =910-4m3 课后巩固16104N 2.5l05Pa 2(1)杯子的重量为G杯=mg=0.2 kgl0Nkg=2 N，因为杯子在水中处于漂浮状态，根据二力平衡的条件所得杯子受到的浮力F浮=G杯=2 N(2)设杯子浸入水中时，浸入的深度为h，有，所以 (3)当往杯子内放被测物时，若杯子下沉到水面刚好到杯口(水未进杯内)，此时杯子下沉的
11、深度为h1510-2m，受到的浮力=gSh=1.0 103kgm310Nkg3010-4m21510-2m=4.5 N，设能称量的最大值为F，则F=一=4.5 N一2 N=25 N 3. （1）(2)浸没时(3)因为物体悬浮，所以4 (1)5.5 N (2)0.55 103kgm3 (3)550 Pa 5 1.7105Pa，由图像可知，水温最高温度可达到117 6(1) (2)9 min 7(1)货箱浸没在水中时受到的浮力(2)由图可知，拉力F使钢缆自由端移动的距离是货箱被提起高度的4倍，即s=4h=4 m，故拉力F所做的功有用功，有用的功滑轮组的机械效率 (3)货箱从刚露出水面到完全出水的过程中，排开水的体积逐渐减小，由公式可知，货箱所受的浮力逐渐变小在此过程中，滑轮组对货箱的拉力逐渐变大，机械效率变大
