2018年中考物理总复习题型训练：力学计算

题型训练(七)力学计算类型1杠杆相关计算1如图T7-1所示，质量为80kg,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BOC的B端，杠杆可绕0点转动，且BC=3B0。在C端用F=120N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直。求：(绳重忽略不计，g取10N/kg)绳对B端的拉力F拉。物体A对地面的压强p。图T7-1如图T7-2所示，两根粗细均匀，横截面积相同但材料不同的金属棒焊接在一起，AB共长16cm，用第一种金属制成的部分A0=6cm,如果在两根金属棒焊接处0点支起它，恰好能在水平位置保持平衡。通过分析计算，判断这两根金属棒的质量是否相等。两种金属密度之比是多少？图T7-2如图T7-3所示是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点0转动，已知AO：OB=3：2,悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N,悬挂在B端的配重所受的重力为80N。当杠杆AB在水平位置平衡时，加在配重下面绳端的竖直向下的拉力F是多大？(不计杆重和绳重)如图T7-4所示，用质量分布均匀的刚性板AB做成杠杆，0为支点，0A=0B=2m,地面上一质量为2kg、边长为10cm的实心正方体铁块M用一不可伸长的轻质细线系于0B的中点C处，此时AB恰好静止于水平位置，且细线恰好被拉直，细线能承受的最大拉力为14N。现将小滑块P(小滑块的大小不计)放在0点的正上方的板上，对P施加F=2N的水平向左的推力，使P沿0A向左做匀速直线运动,测得小滑块P向左移动0.4m时，细线对C点的拉力为8N。(g取10N/kg)求：小滑块P的质量。小滑块P向左移动过程中最多要克服摩擦力做多少功。图T7-4类型2滑轮组相关计算【2017・咸宁】质量为60kg的李师傅在装修施工时，利用如图T7-5所示的滑轮组来提升装修材料。他用200N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m,不计绳重及摩擦。求：动滑轮的重力。他施加拉力的功率。他利用此滑轮组工作时的最大机械效率。(保留一位小数，g取10N/kg)图T7－5【2017・枣庄】如图T7-6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10m,物体重G=4x103N,汽车重G『3x104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2x103N,汽车受到车的阻力为车重的0.05倍。请计算：若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？滑轮组的机械效率是多少？(保留一位小数)汽车的牵引力是多大？将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是多少？

图T7－6如图T7-7所示，建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处，已知建筑材料的质量m=80kg,卷扬机向下拉绳子的力F=500N，建筑材料上升的速度是1m/s，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg。求：动滑轮所受的重力G动。滑轮组的机械效率n。卷扬机向下的拉力F的功率。图T7-7类型3斜面相关计算1如图T7—8所示，工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢,所用的斜面长是3m。求：推力做的功。斜面的机械效率。斜面对物体的摩擦力。图T7—82.【2017・河南】如图T7—9所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,到达C点。已知AB长3m,BC长1.2m,距地面高1.5m。试问：利用斜面搬运货物主要是为了。货物在水平台面上运动的速度为多少？水平推力做功的功率为多少？斜面的机械效率为多少？图T7—93.建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图T7-10所示的机械装置，斜面的倾角为30°且固定在水平面上。工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物沿斜面匀速向上运动6m所用时间为20s,求：重物沿斜面匀速运动的速度大小。工人提升重物做的有用功。该装置的机械效率。图T7-104.如图T7-11，在盛水的水池侧面有一段斜面AB,长4m,高0.5m,质量为1.58kg的实心铁块在沿斜面向上的拉力作用下，以0.5m/s的速度匀速从底端运动到斜面B点，若斜面的机械效率为75%，铁块的密度为7.9x103kg/m3,水的密度为1x103kg/m3,g取10N/kg，求：沿斜面方向的拉力F。拉力F的功率。铁块所受的阻力。图T7-11类型4质量、密度、压强、浮力相关计算1【2017・扬州】如图T7—12，是某一款电动平衡车，两车轮与地面的总接触面积为40cm2。若地面受到的压强为5x104Pa,则该平衡车对地面的压力为多大？若该平衡车20s内沿水平面匀速行驶100m，受到的阻力为90N，则此过程中克服阻力做功的功率为多大？图T7—122.【2017・岳阳】今年5月13日，小明参加了市“环南湖健步行”活动，小明的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积为0.04m2，g取10N/kg。求：(1)小明所受的重力大小。(2)小明双脚站立在水平地面时对地面的压强。(3)小明的体积。(人的密度跟水的差不多，小明的密度取1.0x103kg/m3)3.【2017・兰州】如图T7-13所示，质量为500g的薄壁容器放在水平地面上，容器底面积为80cm2,内装1.5L的水，已知g取10N/kg,P=1.0x103kg/m3，求：水容器对水平地面的压强。水对容器底部的压力。图T7-13【2017・黄石】有一个用超薄超硬度材料制成的圆柱形容器，下端封闭上端开口，底面积S=250cm2,高度h=10cm,如图T7-14甲所示；另有一个实心匀质圆柱体物块，密度p=0.8x103kg/m3，底面积S〔=150cm2，高度与容器高度相同，如图乙所示。(已知水的密度p=1.0x103kg/m3，g取10N/kg)1水现将圆柱体物块竖直放置在容器内，则物块对容器底部的压强是多大？再向容器内缓缓注入质量为600g的水，圆柱体物块不会倾斜，最后均处于静止状态，那么，圆柱体物块受到的浮力是多大？在第(2)问叙述的情景中，水对容器底部的压强是多大？图T7－14类型5功、功率、机械效率的相关计算1.【2017・苏州】小华和妈妈去超市购物，她们将17kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图T7-15所示。已知小推车重130N,所受阻力是总重的0.15倍。(g取10N/kg)⑴在0〜10s内，水平推力(选填“大于”“小于”或“等于”)阻力，阻力大小为No10〜20s内水平推力做了多少功？10〜20s内水平推力的功率多大？图T7-152.如图T7-16，某款车车身质量约2300kg，每个车轮与地面的接触面积为0.05m2,g取10N/kg。求:体重为60kg的司机坐在车内，车静止时对水平地面的压强。该汽车在2min内匀速行驶了2400m,消耗的功率为40kW时，汽车受到的摩擦力。图T7－163•小华用如图T7-17所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60kg，在F=50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍，g取10N/kg则:货箱的重力是多少？拉力F的功率是多少？货箱运动了1min,克服摩擦力所做的功是多少？此滑轮组的机械效率是多少？图T7-174.【2017・衡阳】如图T7-18所示是某起吊装置示意图。在某次打捞过程中，使用该装置将质量为4.8x103kg的水中物体A在10s内匀速竖直吊起1m高(物体A未露出水面)，电动机工作电压为380V，工作电流为50A，电动机对钢绳的拉力F1为1.9x104N，滑轮组的机械效率为50%，已知水的密度为1.0x103kg/m3，g取10N/kg。求：⑴电动机在10s内消耗的电能。钢绳拉力F1在10s内做的功。物体A所受拉力F2的大小。物体A的密度。机机图T7－1811参考答案参考答案类型1杠杆相关计算1．解：(1)由杠杆平衡条件有FXBO=FxOC,拉由BC=3BO，可得OC=2BO,BO则F=FBOc=120^B^O=24ONBO拉BO(2)物体A的重力：G=mg=80kgX10N/kg=800N,对静止的物体A受力分析可知：物体A受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力，由力的平衡条件可得：物体A受到的支持力F=G-F=800N-240N=560N,支持拉因物体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=F=560N,压支持受力面积：S=20cmX20cm=400cm2=0.04m2，F560N则物体A对地面的压强p=~S压=004m2=1.4x104Pa。2.解：(1)设AO段金属棒的重力为G],BO段金属棒的重力为G2；因为AO长6cm,AB共长16cm,所以BO长10cm,由于这两根金属棒粗细均匀，故它们的重心在几何中心，则G]的力臂是3cm,G2的力臂是5cm,根据杠杆平衡条件可得：G1X3cm=G2X5cm①，则可知：G]>G2，即m1>m2o(2)由①可得：G]：G2=5：3,则金属棒AO与金属棒BO的质量之比为m1:m2=5:3,由于这两根金属棒粗细均匀，所以它们的体积之比等于它们的长度之比，即v1:v2=ao3:5；所以它们的密度之比p:p2=m:Am•害=?3=晋。12V1V2m2V13393•解：根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，得GAXAO=(GB+F)xOB,即200NXAO=(80N＋F)xOB，已知AO:OB=3:2,解得F=220N。4.解：(1)小滑块P向左移动0.4m,杠杆在水平位置平衡，由杠杆的平衡条件可得：FClOC=Gplp,1l^x2m则小滑块P的重力：Gp=¥CFc='07mX8N=20N,G20N由G=mg可得，小滑块P的质量：mp=gP=^N/k_=2kg。(2)因GP=20N>14N,所以，C点受到的最大拉力Fc大=14N,由杠杆的平衡条件可得：滑块运动的最大距离：

14N"X2mFClOC21大二—20nmm，因滑块匀速直线运动时处于平衡状态，受到的摩擦力和F是一对平衡力，所以，铁块受到的摩擦力fmFm2N，则滑块P向左移动过程中最多要克服摩擦力做的功W=f1=2NX0.7m=1.4J。大类型2滑轮组相关计算1.解：(1)由题图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3,G＋G不计绳重及摩擦，由F=—得，动滑轮的重力：G=nF-G=3x200N-500N=100N。n动绳子自由端移动的距离：s=nh=3x10m=30m，拉力做的功：W=Fs=200NX30m=6000J，拉力的功率：W6000拉力的功率：W6000JPt20s300W。李师傅的重力：Gmg60kgX10N/kg600N，人人能提供的最大拉力等于自身重力，即G=600N，人当人施加最大拉力时，提升的物重最大，滑轮组的机械效率最高此时的最大物重：Gz=nF'—G=3x600N-100N=1700N，动则滑轮组的最大机械效率：WG'hG'1700Nn=W=Fnh=nF7=3X600n^94.4%°总2．解：(1)由题图可知，滑轮组中由3段绳子承担重物则物体上升的速度为：v1v=f=厅x1.2m/s=0.4m/s，物n3物体由井底拉至井口需要的时间：h10mt=r=0jms=25s。物(2)滑轮组的机械效率为：WGhGhG4x103N=——有=—==—=~667%。WFsFxnhnF3X2X103N总由题意可得，汽车受到的阻力为：f0.05G0.05X3X104N1500N，车汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左

的阻力作用，由力的平衡条件可得牵引力：F=F+f=F+f=2xlO3N+1500N=3500N。牵拉汽车运动的距离：s=nh=3x10m=30m,牵引力做功为：W=Fs=3500NX30m=1.05x105J。牵牵3．解：(1)建筑材料的重力：G=mg=80kgX10N/kg=800N,由题图知，动滑轮由两段绳子承担物重，根据动滑轮受力关系可得F=n(G+G),n动G=nF—G=2x500N—800N=200N。动(2)滑轮组的机械效率：800N2X500N800N2X500N=80%。有==—WFsnF⑶卷扬机绳端的速度，v=nv物=2x1m/s=2皿，卷扬机向下的拉力F的功率：P=Fv=500NX2m/s=1000W。类型3斜面相关计算1．解：(1)推力做的功：W=Fs=500NX3m=1500J。总(2)克服物体重力做的有用功：W=Gh=800NX1.5m=1200J有总1200J=总1200J=BW=80%。(3)所做的额外功：W=W—W=1500J—1200J=300J，额总有因为W=fs，额所以斜面对物体的摩擦力：W

fW

f=额=

s300J=100No22．解：(1)省力s1.2m速度v=JBC=_5~S=0-24m/s。WFs⑶功率=-^C=FBcV=WFs⑶功率=-^C=FBcV=100NX0.24m/s=24W。WGh800NX1.5m(4)斜面的机械效率n—w有—Fs物—500NX3m—80%。s6m解：(1)v—t—20"S=0.3m/s。斜面的倾角为30°，根据直角三角形特点，物体在斜面移动6m，上升的咼度h—2s—2^6m—3m,工人所做有用功：W—Gh—500NX3m—1500J。有由题图可知，该滑轮组的n值为2,绳子自由端移动距离s，—ns—2x6m—12m,工人所做总功：W—Fs'—400NX12m—4800J,总装置的机械效率：W1500Jn—W有—480J31.25%。总4.解：(1)实心铁块的体积：m1.58kgV——=2x10-4m3，铁p7.9X103kg/m3铁在水中受到的浮力F浮—p水V排g—p水V铁g—1X103kg/m3X2X10-4m3X10N/kg—2N,实心铁块所受重力：G—mg—1.58kgX10N/kg—15.8N,余斗面咼：h—0.5m,拉力所做的有用功：W—(G-F)h—(15.8N-2N)x0.5m—6.9J,有浮由n—可得，拉力所做的总功:W6.9J有n75%—9.2J,由W,—Fs得拉力:总9.2J4m—2.3No⑵由题意，铁块移动的速度v—0.5m/s,拉力的功率：P—Fv—2.3NX0.5m/s—1.15W。(3)因为W—W+W,总有额所以W—W-W—9.2J-6.9J—2.3J,额总有额外功是克服铁块所受阻力所做的功,

2.3J4m=0.575N。由2.3J4m=0.575N。Wf=额=s类型4质量、密度、压强、浮力相关计算1．解：(1)平衡车对地面的压力F压=pS=5xl04PaX40X10-4m2=200N。WFsfs90NX100m(2)平衡车匀速行驶，所受阻力等于牵引力，则其功率：卩=¥=平=学=亦=450W。2．解：(1)小明的重力：G=mg=50kgX10N/kg=500N。(2)小明双脚站立在水平地面时对地面的压强P=F=G=0^^=1.25x104Pa。⑶小明的体积V=m=i.0XWkgkg/m3=5x10-2m3。3.解：(1)水的体积：V=1.5L=1.5x10-3m3m根据p=m可得水的质量：V=1.0x103kg/m3X1.5X10-3m3=1.5kg，水则容器对水平地面的压力：F=G=(m＋m)g=(1.5kg＋0.5kg)x10N/kg=20N，容器对水平地面的压强：F20Np=，='=2.5x103Pa。S80X10-4m2(2)水对容器底部的压强：p'=pgh=1.0x103kg/m3X10N/kgX0.1m=1.0X103Pa,水则水对容器底部的压力：F‘=p'S=1.0x103PaX80X10-4m2=8N。4.解：(1)物块的体积V]=S]h=150cm2X10cm=1500cm3=1.5x10-3m3,物块的质量m=pV]=0.8x103kg/m3X1.5X10-3m3=1.2kg,物块对容器底部的压力F=G=mg=1.2kgX10N/kg=12N,F12N物块对容器底部的压强p=S=150X：；4m2=800Pa。(2)假设倒入水后水未溢出，物块未漂浮，水的体积V水=号水=16盂=600cm3,水

V600cm3则向容器内注入质量为600g的水后水的深度h水=s^T=250cm2-150cm2=6cm=0.06m,物块排开水的体积V=S〕h=150cm2X6cm=900cm3=9xl0-4m3,排1水圆柱体物块受到的浮力F=pVg=1.0x103kg/m3X9X10-4m3X10N/kg=9NvG,浮水排假设成立,物块不漂浮,受到的浮力为9N。(3)水对容器底部的压强p=pgh=1.0x103kg/m3X10N/kgX0.06m=600Pa。水水类型5功、功率、机械效率的相关计算1．解：(1)大于45⑵由v—t图像可知，在10〜20s内小推车做匀速运动，处于平衡状态，则水平推力F=f=45N,10〜20s内小推车运动的距离：s=vt=0.8m/sX10s=8m，则10〜20s内水平推力做的功:W=Fs=45NX8m=360J。(3)10〜20s内水平推力的功