中考物理总复习《机械运动的综合计算》专题训练-附答案

第页中考物理总复习《机械运动的综合计算》专题训练-附答案学校：___________班级：___________姓名：___________考号：___________1．“区间测速”目前在全国大部分高速路实行。所谓的“区间测速”，就是在两监测点安装监控和测速探头，测出同一辆车通过两个监测点的时间，如果这个平均车速超过了该路段的最高限速，即被判为超速。若监测点A、B相距30km，通过监测点A的速度为100km/h，通过监测点B的速度为110km/h，通过两个监测点的时间如图所示，该路段的最高限速为120km/h。（1）原来检测的方法是监控探头判断通过监测点时的车速。如果按原来的方法，该轿车通过监测点A、B时会不会判为超速？（2）通过计算说明，采用“区间测速”，这辆轿车会不会被判为超速？2．如图所示，疫情期间，由某智能工厂生产的一种送药机器人可以顶替四个人的工作，从而减少感染。该机器人空载时质量约为50kg，一次最多可以配送200kg物品，速度最快可达到，充一次电最长可以行驶8h。（1）若机器人满载货物匀速行驶时受到的摩擦力是总重力的倍，则机器人匀速行驶时的牵引力是多少？（2）该机器人以最大速度匀速行驶，牵引力做的功是多少？3．如图，A是一辆装有超声测速装置的警车，正匀速行驶在一平直的公路上执勤，某时刻向前方540m处已经之在路边的大卡车发射第一个超声波信号时，经过3s接收到反射回来的信号。已知超声波的传播速度为340m/s。求：（1）从警车发射到接收到信号声波移动的距离；（2）警车的速度；（3）某时刻有一小车刚好超越警车，5s之后警车发出第二个信号，并在0.34s之后收到小车反射回来的信号，求小车的速度（设警车和小汽车的速度都保持不变）4．中联重工集团是湖南著名的重工企业，其生产的塔吊驰名中外。图甲是塔吊抽象出来的物理模型，它由杠杆和滑轮组组合而成，图乙是滑轮组的局部放大图。当滑轮组将重为4000N的重物竖直匀速提升10m时，需要用时20s，滑轮组自由端绳子的拉力F为2500N。（不计绳重及摩擦），则：（1）货物上升的速度为多少；（2）拉力做功的功率为多少；（3）该滑轮组的机械效率为多少？

5．为节约能源，某型号汽车在关闭发动机后，通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中。表中所示是该型号汽车的部分技术参数，其中储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率，耗油量是指汽车正常行驶100km消耗燃油的体积。该公司技术研发小组进行了相关测试，测试中，先让汽车多次在相同的道路上以相同的速度行驶，随后分别测出了汽车发动机关闭后，开启和不开启发电机两种情况下的动能随路程s变化的数据，并绘制出了图像，如图所示。汽车总质量1200储能效率60耗油量10（1）测试时，汽车在大小为800N的牵引力作用下，以的速度正常行驶40s，此过程中，汽车发动机牵引力所做的功；（2）若汽车正常行驶时的动能，某时刻关闭发动机，同时发电机开始工作，动能转化为电能，获得的电能如果全部用于汽车行驶，可以使汽车行驶的距离；（3）由图像可知，表示关闭发动机，开启发电机进行测试的图线是（填“①”或“②”），判断的依据。

6．电动车以环保、轻便等特点，成为人们日常的代步工具。如图所示是国产首款倒三轮电动车，该车自身质量为100kg，在水平公路上匀速直线行驶3.6km用时10min，受到的阻力是50N，g取10N/kg。求：（1）该车在这段时间内行驶的速度是多少？（2）该车匀速行驶时，牵引力做功的功率是多少？（3）若该车每个车轮与地面的接触面积为100cm2，该车的最大载重质量是500kg，车胎能承受的最大压强是多大？

7．如图甲，小球置于装有水的圆柱形容器底部，小球从容器底部竖直上升的过程中，小球受到的阻力与上升速度关系为f=kv2，k=8N•s2•m-2，小球露出水面前运动速度与时间的关系图像如图乙所示。已知小球体积为14cm3，容器中水的深度为0.92m，小球的大小与水深相比可忽略不计。求：（1）小球上升前，容器底部受到水的压强；（2）小球从容器底部开始上升过程中0~4s内的平均速度；（3）小球的密度（计算结果保留两位小数）。

8．如图所示是郑渝高铁郑州首发和谐号G3401次（郑州东﹣重庆北）列车。已知郑州东和重庆北两地相距1068km，如表是它的部分参数。（g=10N/kg）（1）列车某次从郑州东站出发到重庆北站总共运行了4小时24分，则该次运行的平均速度是多少？（结果除不尽时均保留一位小数）（2）列车满载停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？（3）若车体以最大速度匀速行驶15km时的功率为2.0×107W，则列车行驶时受到的阻力为多少？此过程列车做功多少？满载时总质量/t1100车轮与铁轨接触总面积／m21.6最高时速／（km·h-1）360

9．如图所示为一款质量为4kg的扫地机器人，工作时的额定电压为12V，额定功率为30W，电池容量为2500mA·h；该扫地机器人前端装有感应器，通过发射、接收超声波来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会停止工作并主动寻找充电器充电。（1）若该机器人静止时向障碍物垂直发射超声波，经过0.00ls收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离为多少？（超声波在空气中的传播速度为340m/s）（2）机器人静止在地面上时，轮子与地面的总接触面积为2cm2，则机器人对地面的压强为多大？（g取10N/kg）（3）该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够正常工作多长时间？

10．在万物皆可外卖的时代，外卖拯救了无数人的胃和无数“出门困难户”，外卖骑手为加快送餐速度避免超时差评，从而超速、逆行、闯红灯等问题屡屡发生，外卖骑手现接到一个从商家到顾客距离为3km的订单，他用时将货送到了顾客手里，假设他在整个过程中都匀速直线行驶，表是他电动车主要技术参数。基本信息整车质量50kg最高车速最大噪声62dB轮胎与水平面着地总面积蓄电池电压48V容量电动机额定电压48V额定功率249W（1）目前国家对电动车进行严格的速度限制，电动车每小时不得超过25km行驶速度，骑手在送餐过程中是否超速？（通过计算进行说明，并写出必要计算步骤）；（2）质量为65kg的骑手在水平路面上骑行时，请计算电动车对路面的压强；（3）电动车遇紧急情况刹车时，刹车片会抱紧轮胎，若前后闸只刹一个，你认为是刹前闸好还是后闸好？试用所学知识说明理由。

11．如图甲所示为我国自主研发的新一代智能汽车，已知汽车空载质量为1400kg，最大载重量为600kg，静止时每个车轮与地面的接触面积为200cm2。不考虑外界因素影响，该汽车匀速行驶时受到的阻力为车总重的0.2倍，其如图乙所示，是汽车满载并以恒定功率行驶的v-t图像（g取10N/kg）。求：（1）汽车在10-20s内行驶的路程；（2）满载的汽车静止在水平地面时对地面的压强；（3）发动机在0-20s所做的功；

12．如图甲，小张用小车A载着货物B从发货点耗时40s到达卸货点，卸下货物继续以相同速度将小车推至车的寄存点，图乙是他整个过程中做功与时间的关系图。若货物B的质量为40kg，整个过程作匀速直线运动，设推力大小与车、货总质量成正比。则（1）他推小车的速度多大？（2）卸下货物后，他推力的功率多大？（3）小车的质量多大？

13．汉能solarA国产汽车是一款完全依靠太阳能驱动的汽车；整车质量为1.2吨，动力电池容量为40kW•h，安装有效率为90%的直流电动机作动力；若该车在某路段以54km/h的速度匀速行驶时，所受阻力为车重的0.1倍，求：（1）该车匀速行驶10min，能行驶多远；（2）电动机的输出功率是多少；（3）若电能转化为机械能的效率为90%，则在充满电的情况下，最多行驶多远？

14．我国承建的印尼高铁试运行成功，预计下月通车。列车总质量为5×105kg。列车停在水平轨道上，轨道的总受力面积为20m2。车头上的雷达向正前方发出激光，3×10-7s后接收到障碍物反射回的激光信号。（g=10N/kg）求：（1）障碍物与列车的距离；（2）列车的重力；（3）轨道所受压强。15．如图，某餐厅引进了送餐机器人来提升品质。已知机器人及其托盘的总质量为50kg，5s内在平直的走道上匀速行驶2m，在此过程中机器人受到的阻力为重力的0.4倍。求：（1）机器人前进的速度；（2）此过程中机器人受到的阻力；（3）此过程中机器人的功率。

16．如图甲所示是一款智能地面清洁机器人，该机器人的质量为，工作前静止时，底面装有四个轮子与水平地面接触，每个轮子与地面的接触面积为。机器人在水平地面上运动工作时，所受阻力与速度关系如图乙所示，若该机器人在20s内沿直线匀速清扫地面的距离为8m，求：（1）该机器人清扫地面前静止时，对水平地面的压强；（2）该机器人工作时在水平地面上运动的速度；（3）该机器人工作时动力的功率。17．一辆质量为1.68t的氢燃料新能源汽车行驶在一段盘山公路上（可简化成斜坡），在11200N的牵引力作用下，从坡底以5m/s的速度匀速行驶2min到达高为100m的坡顶，在此过程中，汽车显示共消耗氢96g；（g取10N/kg，氢的热值为1.4×108J/kg）（1）汽车牵引力做了多少功？（2）斜坡的机械效率是多大？（3）求汽车发动机的热机效率。

18．我市近期多地遭受旱灾，为保证灾区某校师生用水，政府派出抗旱送水车送水；一辆送水空车质量为6t，水罐容积为5m3；装满水后，车轮与地面的总接触面积为0.5m2；学校距取水处12km，汽车匀速行驶20min到达学校；（ρ水=1.0×103kg/m3）求：（1）汽车匀速行驶时的速度；（2）满载时静止在水平地面上车对地面的压强；（3）送水车匀速行驶时受到的平均阻力约为6400N，在行驶12km的过程中，求牵引力做的功和发动机的功率。参考答案：1．（1）该轿车通过监测点A、B时不会判为超速；（2）这辆轿车会被判为超速【详解】解：（1）因为通过监测点A的速度为vA=100km/h<120km/h通过监测点B的速度为vB=110km/h<120km/h所以该轿车通过监测点A和B时不会被判为超速。（2）由图可知，轿车的行驶时间为t=10∶43-10∶31=12min=0.2h则该轿车的平均速度为答：（1）该轿车通过监测点A、B时不会判为超速；（2）采用“区间测速”，这辆轿车会被判为超速。2．（1）250N；（2）【详解】解：（1）机器人满载物品时重力为机器人满载行驶时受到地面的摩擦力为机器人水平匀速行驶时，受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力，则牵引力为（2）由可得，配送机器人行驶的距离为牵引力做的功为答：（1）机器人匀速行驶时的牵引力是250N；（2）该机器人以最大速度匀速行驶，牵引力做的功是。3．（1）1020m；（2）20m/s；（3）31.12m/s【详解】解：（1）由得，从警车发射到接收到信号声波移动的距离为（2）由几何关系得，警车移动的距离为则警车的速度为（3）警车发出第二个信号到接受到信号时间为0.34s，过程中警车行驶的路程和声音通过的距离为由得，声音通过警车行驶的路程和声音通过的总距离经历的时间小车从开始到信号到达小车已用了0.18s，则小车的速度为即﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①小车移动的距离为即﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①和②解得答：（1）从警车发射到接收到信号声波移动的距离是1020m；（2）警车的速度是20m/s；（3）小车的速度是31.12m/s。4．（1）；（2）2500W；（3）【详解】解：（1）由图知，承担货物重力绳子的段数由和可得，货物上升的速度（2）拉力做功的功率（3）该滑轮组的机械效率答：（1）货物上升的速度为；（2）拉力做功的功率为2500W；（3）该滑轮组的机械效率为。5．281.25m②一部分机械能转化为电能，动能减少的速度加快【详解】解：（1）[1]汽车在大小为800N的牵引力作用下，以的速度正常行驶40s。此时通过的路程牵引力做的功为（2）[2]若汽车正常行驶时的动能，某时刻关闭发动机，同时发电机开始工作，动能转化为电能，根据储能效率为，贮存的能量获得的电能如果全部用于汽车行驶，则由W=Fs可得到汽车可行驶的路程（3）[3][4]从图像中可以看出，汽车做匀速直线运动时速度不变，动能不变，开启了发电机后，有一部分机械能转化为电能，动能减少的速度加快，所以本题应选②。答：（1）此过程中，汽车发动机牵引力所做的功；（2）若汽车正常行驶时的动能，某时刻关闭发动机，同时发电机开始工作，动能转化为电能，获得的电能如果全部用于汽车行驶，可以使汽车行驶的距离；（3）由图像可知，表示关闭发动机，开启发电机进行测试的图线是②，判断的依据一部分机械能转化为电能，动能减少的速度加快。6．（1）6m/s；（2）300W；（3）2×105Pa【详解】解：（1）该车在这段时间内行驶的速度（2）因为电动车在水平公路上做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，电动车的牵引力F=f=50N则牵引力做功的功率（3）电动车对水平地面的最大压力F压=G=mg=(500kg+100kg)×10N/kg=6000N由可知车胎能承受的最大压强是答：（1）该车在这段时间内行驶的速度是6m/s；（2）该车匀速行驶时，牵引力做功的功率是300W；（3）车胎能承受的最大压强是2×105Pa。7．（1）9.2×103Pa；（2）0.0175m/s；（3）0.86×103kg/m3【详解】解：（1）小球上升前容器底部受到水的压强（2）由图乙可知，球在露出水面前运动的时间为21s，在0~4s之内为匀速运动，速度为0.05m/s，根据可得，4~21s球上升的距离则球在水中上升过程中前4s上升的距离所以，球在玻璃管上升过程中前4s的平均速度（3）由图可知，球4~21s时匀速上升，受力平衡，所以有球的重力则根据G=mg和可得，球的密度答：（1）小球上升前，容器底部受到水的压强为9.2×103Pa；（2）小球从容器底部开始上升过程中0~4s内的平均速度为0.0175m/s；（3）小球的密度为0.86×103kg/m3。8．（1）242.7km/h；（2）6.875×106Pa；（3）2.0×105N，3×109J【详解】解：（1）列车全程所用的时间t=4h24min=4.4h列车全程通过的路程s=1068km；列车全程的平均速度（2）列车满载停在水平轨道上时，对轨道的压力等于列车满载时的重力，由表中数据可知，列车满载的重力G=mg=1100×103kg×10N/kg=1.1×107N列车满载停在水平轨道上时，对轨道的压强（3）由表中数据可知，列车的速度v'=360km/h=100m/s根据P=Fv可得，牵引力该车在水平路面上匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，列车行驶时受到的阻力f=F=2.0×105N此过程列车做功W''=F''s=2.0×105N×15×103m=3×109J答：（1）该次运行的平均速度是242.7km/h；（2）列车满载停在水平轨道上时，对轨道的压强是6.875×106Pa；（3）列车行驶时受到的阻力为2.0×105N，列车做功3×109J。9．（1）17cm；（2）2×105Pa；（3）48min【详解】解：（1）由得，超声波从发射到收到回波所通过的总路程为s总＝vt＝340m/s×0.001s＝0.34m则其发射超声波时与障碍物间的距离为（2）扫地机器人的质量为m＝4kg，该机器人静止在水平地面上时，对地面的压力为F＝G＝mg＝4kg×10N/kg＝40N受力面积为S＝2cm2＝2×10-4m2对地面的压强为（3）充满电后的电池容量Q1＝2500mA·h，下一次自动充电前的电池容量为Q2＝ηQ1＝20%×2500mA·h＝500mA·h消耗的电池容量为Q＝Q1﹣Q2＝2500mA·h﹣500mA·h＝2000mA·h正常工作时的电流为由可得，连续正常工作的最长时间为答：（1）该机器人发射超声波时与障碍物间的距离为17cm；（2）机器人对地面的压强为2×105Pa；（3）该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够正常工作48min。10．（1）没有超速；见解析；（2）；（3）刹车时刹后闸好，见解析【详解】解：（1）外卖骑手的速度所以骑手在送餐过程中没有超速。（2）骑手和电动车的总重力电动车对路面的压力电动车对路面的压强（3）刹车时刹后闸好。因为电动车在行驶过程中，前后轮都在运动，刹前轮时，前轮停止运动，后轮由于惯性仍然保持向前运动，容易发生翻车现象。答：（1）骑手在送餐过程中没有超速；（2）电动车对路面的压强为；（3）刹车时刹后闸好。因为电动车在行驶过程中，前后轮都在运动，刹前轮时，前轮停止运动，后轮由于惯性仍然保持向前运动，容易发生翻车现象。11．（1）250m；（2）2.5×105Pa；（3）1×106J【详解】解：（1）由乙图可知汽车在内的速度为，汽车在内通过的路程为（2）汽车的总重力汽车对水平地面的压力汽车对水平地面的压强（3）由图乙可知，汽车匀速行驶时的速度，汽车匀速行驶时受到的阻力因为汽车做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，汽车的牵引力汽车匀速行驶时的功率由图乙可知，汽车匀速行驶的时间汽车匀速行驶时牵引力做的功答：（1）汽车在内行驶的路程是250m；（2）满载的汽车静止在水平地面时对地面的压强是；（3）发动机在所做的功是。12．（1）0.5m/s；（2）5W；（3）40kg【详解】解：（1）由图像可知，小张推小车达到卸货点移动的距离为20m，由可得，小张推小车的速度为（2）由图可知，0-20m，载着货物B推力做的功为W1=400J，20-50m是卸下货物后，推力做的功为卸下货物后用的时间为由可得，卸下货物后，他推力的功率为（3）由W=Fs可得，载着货物B的推力为同理可得，卸下货物后的推力为推力大小与车货总质量成正比，则即解得：m=40kg。答：（1）他推小车的速度为0.5m/s；（2）卸下货物后，他推力的功率为5W（3）小车的质量多大40kg。13．（1）9000m；（2）18kW；（3）108km【详解】解：（1）汽车行驶的速度由可知，该车匀速行驶10min，行驶的路程（2）汽车的重力由题意可知，汽车受到的阻力因为汽车做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，汽车的牵引力则以54km/h的速度匀速行驶10min时，牵引力做的功电动机的输出功率（3）由可知，电动机输出的机械能由可知，汽车在充满电的情况下，最多行驶的距离答：（1）该车匀速行驶10min，能行驶9000m；（2）电动机的输出功率是18kW；（3）若电能转化为机械能的效率为90%，则在充满电的情况下，最多行驶108km。14．（1）45m；（2）5×106N；（3）2.5×105Pa【详解】解：（1）激光在空气中的传播速度约为由得激光在通过的距离为则障碍物与列车的距离为（2）列车的重力为（3）列车停在水平轨道上，列车对轨道的压力轨道所受压强为答：（1）障碍物与列车的距离为45m；（2）列车的重力为；（3）轨道所受压强为。15．（1）0.4m/s；（2）200N；（3）80W【详解】解：（1）机器人前进的速度为（2）机器人受到的阻力为重力的0.4倍，则阻力为（3）机器人做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以此过程中机器人的功率为答：（1）机器人前进的速度为0.4m/s；（2）此过程中机器人受到的阻力为200N；（3）此过程中机器人的功率为80W。16．（1）18000Pa；（2）0.4m/s；（3）24W【详解】解：（1）机器人对水平地面的压力为机器人对水平地面压强为（2）机器人清扫地面的速