专题六力学计算题

力学计算

1、密度公式：2、速度公式：3、重力公式：4、杠杆的平衡条件：5、滑轮组的省力（距离）：（两套单位）（两套单位）（注意：力臂的单位统一）如果不考虑动滑轮重力呢？一、力学公式8、浮力计算：6、压强定义式：7、液体压强公式：一个特例：也适用于质地均匀的直筒形容器（固、液、气都适用）9、功的计算公式：10、机械效率：11、功率的定义式：克服重力做功时：使用杠杆、滑轮、斜面克服重力做功（提升重物）时：使用滑轮水平拉动物体（克服摩擦力做功）时：变形公式：<1二、力学单位的主要换算关系1、密度单位换算：2、速度单位换算：3、体积单位换算：4、面积单位换算：1g/cm3=103kg/m31m/s=3.6km/h1cm3=10-6m31L=1dm31cm3=1mL1cm2=10-4m21dm2=10-2m21dm3=10-3m3=103cm3二、解计算题的一般要求：(1)要明确已知条件和相对隐含条件。(2)分析题意，能画图的可以画图辅助分析，找解题的理论依据。(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。a正确书写公式，b代入物理量，包括数字和单位。①注意物理量的同体性、同时性，②单位的统一性;。

C计算结果，不能用分数表示最后结果。类型1速度()相关计算1、经测定，某志愿者的刹车反应时间(即图中“反应过程”所用时间)是0.4s，在某次试验中，该志愿者驾车以72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离33m，则经过__m距离后汽车才开始减速；8若志愿者边打电话边驾车，以72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离39m,此时志愿者的刹车反应时间是______s.由此研究可知，驾驶员驾驶时打电话，驾驶员的刹车反应会_________.(选填“变快”、“变慢”或“不变”)0.7变慢【解析】志愿者开车行驶的速度是，反应时间是t=0.4s，所以他在反应时间内行驶的路程是

s=vt=20m/s×0.4s=8m，也就是经过8m距离汽车才开始减速；因为汽车的速度相同，刹车所用的时间相同，减速行驶的距离也相同，都是33m-8m=25m.故志愿者打电话时的反应距离是：s′=39m-25m=14m，对应的反应时间是：.可见，开车打电话时驾驶员的反应时间会增大，反应速度会变慢.类型2密度()相关计算2、20mL人体血液的质量为21g，则血液的密度为_____kg/m3，某人体内血液共4.2kg，该人体内的血液为________cm3.10504×103【解析】20mL=2.0×10-5m3，21g=0.021kg，则密度为

类型3压强、浮力相关计算3、

底面积为2.0×10-2m2的薄壁平底容器内装有适量的水，把物块放入容器内的水中，物块静止时漂浮在水面上，浸入水中的体积为1.6×10-3m3，容器内水面升高了6cm(容器中水未溢出)，则水对容器底部增加的压强为_____Pa,物块受到的浮力____N，容器对水平桌面增加的压强为______Pa.(ρ水＝1.0×103kg/m3,g取10N/kg)60016800【解析】第一空：水对容器底增加的压强是；第二空：物体排开水的体积是V排=1.6×10-3m3，物体受到的浮力；第三空：与放入物块之前相比，放入物块之后容器对桌面的压力增加量即为物块的重力，根据第二空可知物体处于漂浮状态，所受的浮力等于重力，所以容器对水平桌面增加的压强为4、我市燕子快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户，创办了无人机服务，该公司如图所示无人机有关信息如下表：无人机自重(含电池)G160N最大升力F260N最大飞行速度v54km/h脚架与水平地面接触面积S10-2m2求：(1)无人机送货时最大能装载多少kg的货物？(取g=10N/kg)解:无人机的载重量为G=F－G重=260N－160N=100N,则能载货物的质量：(2)现要将货物送到27km的地方，最快需要多少min？解：运送货物所需时间：解：无人机对地面产生的压强(3)当无人机载着40N货物降落在水平地面上时，对地面产生的压强是多大？5、如图所示,一个圆柱形容器中装有一定量的水,一个质量为780g的石块挂在弹簧测力计上浸没水中,石块静止时弹簧测力计的示数为4.2N,容器的底面积为180cm2,g=10N/kg.求：(1)石块在水中受到的浮力.解：石块重G=mg=0.78kg×10N/kg＝7.8N石块受到的浮力F浮=G-F=7.8N-4.2N=3.6N(2)石块的密度.解：石块的体积(3)若将石块从水中取出,容器中的水位将下降多少厘米？解：

容器中液面下降的高度石块的密度类型4功、功率、机械效率相关计算6、测量滑轮组机械效率的装置如图，用5N拉力将重为8N的物体匀速提升0.5m，用时4s，拉力做的总功W总=__J，有用功W有用=__J，滑轮组的机械效率η=_____，拉力的功率P=_____W.80％1.2554【解析】如题图所示动滑轮上有两股绳子承担物重，物体上升的过程中拉力做的总功为W总=Fs=5N×2×0.5m=5J；有用功为W有用=Gh=8N×0.5m=4J；滑轮组的机械效率为拉力的功率为7、如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇.该艇满载后的总质量为2.0×105kg.在一次测试中，登陆艇在水中匀速直线行驶1200m，所用的时间为40s，若受到的阻力始终为2.0×105N(g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)，求：(1)登陆艇满载漂浮在水上时排开水的体积；解：登陆艇受到的重力G=mg=2.0×105kg×10N/kg=2.0×106N因为登陆艇漂浮在海面上，所以受到的浮力为F浮

=G=2.0×106N由F浮=ρ水gV排可知，登陆艇漂浮时，排开水的体积：(2)登陆艇在测试中的行驶速度；解：登陆艇匀速行驶的路程s=1200m,所用时间t=40s,所用登陆艇的行驶速度(3)登陆艇在测试中牵引力的功率.解：因为登陆艇匀速行驶阻力f始终为2.0×105N，由二力平衡可得牵引力F=f=2.0×105N登陆艇在测试中的功率P=Fv=2.0×105N×30m/s=6×106W8、如图所示，滑轮组在向上的拉力F作用下，将重为120N的物体匀速提起，在10s内物体上移的距离为2m.求：(1)物体上升的速度；解：物体上升的高度：h物=2m(2)有用功；解：有用功W有用=G物h物=120N×2m=240J物体上升的速度(3)如果拉力F为50N，滑轮组提升该重物时的机械效率.解：由图知有3股绳子承担物重，则滑轮组的机械效率9、如图甲所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示.在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N.此斜面的长为5m,高为1m,这箱货物重为1500Ｎ.第9题图(1)0～5s内，这箱货物处于_____状态，工人所做的功为0Ｊ.静止【解析】因为0～5ｓ内，物体静止，没有在力的方向上移动距离，所以这段时间工人不做功．(2)5～30s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？解：这箱货物运动的速度是：拉力做功为：W=Fs=594N×5m=2970J拉力做功的功率是：(3)该斜面的机械效率是多少？解：工人对这箱货物所做的功为有用功：W有用=Gh=1500N×1m=1500J拉力所做的功是总功，为：W总=W=2970J斜面的机械效率是：1.速度的计算(1)已知路程(s)和时间(t)，则利用公式进行计算；(2)若时间(t)未知，已知力F(拉力、牵引力、推力等)和功率(P)，且物体做匀速直线运动，选用推导公式进行计算，功率的单位必须用W；(3)若题目结合滑轮组时，计算绳子自由端移动的速度时，可通过或进行计算.2.密度的计算（1）已知质量（m）和体积（v）；则利用公式进行计算（2）已知浮力（F浮）和排开液体体积（V排）；则利用公式进行计算（3）已知压强（P）和液体密度（ρ液）;则利用公式进行计算3.功的计算(1)已知力(F)和路程(s)，一般选用公式W=Fs进行计算，路程的单位必须用m；(2)若路程(s)未知，已知功率(P)和时间(t)，一般利用推导公式W=Pt进行计算，功率的单位用W，时间的单位用s；(3)若路程(s)未知，已知力(F)和速度(v)、时间(t)，可利用W=Fs=Fvt或W=Pt=Fvt计算，速度单位必须用m/s，时间单位必须用s；(4)若已知机械效率(η)，物重(G)和物体移动的距离(h)，则利用