2015屆初中物理 計算題 力學部分

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1、 計算題 力學部分 1．在研究物體的浮沉條件實驗中，小明同學將雞蛋放入裝有密度為1.1×103kg/m3鹽水的量筒中，如右圖所示，雞蛋恰好能處于懸浮狀態(tài)，測得雞蛋排開鹽水的體積是6×10-5m3（g=10N/kg） （1）該雞蛋的重力是多少？ （2）請說出使雞蛋下沉的可行方案 1．解：（1）雞蛋受到的浮力是 F浮=ρ液gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×6×10-5m3=0.66N （3分） 雞蛋處于懸浮狀態(tài)：F浮=G （2分） 雞蛋的重力是G=0.66N （2）向量筒內

2、加水并攪拌，直到雞蛋下沉 （3分） 2.一容積為3×10-4m3的瓶內盛有0.2kg的水，一只口渴的烏鴉每次將一塊質量為0.01kg的小石子投入瓶中，當烏鴉投了25塊相同的小石子后，水面升到瓶口，求： （1）瓶內石塊的總體積。 （2）石塊的密度。 . 2、0.2kg水的體積是：v=m/ρ=2×10-4m3------2分 瓶內石塊的總體積等于瓶子的容積減去水的體積: v=3× 10-4m3-2×10-4m3=10-4m3------2分 石塊的密度等于：ρ=m/v=0.25Kg/10-4m3=2.5×103 Kg/m3 ------2分

3、 3．一輛質量為1.5t的小貨車，載有質量為0.8t的貨物，四個車輪與地面接觸的總面積為0.1m3，若小貸車在4000N的牽引力的作用下滑平直公路勻速行駛500m，所用時間為400s，(取g＝10N／kg)。求： （1）小貨車對地面的壓強； (2)小貨車所受阻力的大??； (3)牽引力做的功和牽引力的功率。 3． （1）小貨車對地面的壓﹍﹍﹍﹍2分 (2)小貨車所受阻力f與車的牽引力F是平衡力，所以 f=F=4000N ﹍﹍﹍﹍2分 (3)牽引力做的功：W=FS

4、=4000N×500m=2×106J ﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍2分 牽引力的功率：P=W/t=2×106J/400s=5×103w ﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍3分 4．（8分）2010年4月，某大學高分子材料科研小組宣布，已研發(fā)出硬度相當于鋼鐵2～5倍的聚丙烯塑料．某型汽車使用的是質量高達237kg的鋼質外殼，若替換成等體積的聚丙烯塑料材質，除增強車殼強度之外，還可減少多少質量?(鋼的密度ρ鋼=7.9×103kg/m3，聚丙烯塑料的密度ρ塑=1.1 ×103kg/m3) 4．（8分）解：汽車所用鋼材的體積為： V鋼=m鋼/ρ鋼=2

5、37kg/（7.9×103kg/m3）=3.0×10-2m3………………3分 所用聚丙烯塑料的體積為V塑=V鋼=3.0×10-2m3………………………1分 所用聚丙烯塑料的質量為 m塑=ρ塑V塑=1.1 ×103kg/m3×3.0×10-2m3=33kg……………………3分 減輕質量為：⊿m=m鋼-m塑=237kg-33kg=204kg………………………1分 5．（4分）小明同學在今年初中畢業(yè)升學體育考試50m跑項目中，取得7s的成績．求：（1）小明的平均速度． （2）如果終點計時員聽到發(fā)令槍聲才計時，則小明的成績比他的實際成績快多少秒？（已知聲速為340m/

6、s，結果保留兩位小數） 5．（4分）解： (1) v===7.14m/s ………………………………………………2分 (2)由v= 得t聲===0.15s …………………………………2分 6．（10分）如圖是某型號履帶式推土機，其發(fā)動機的額定功率為120kW，質量為2.0×104kg，每條履帶與地面的接觸面積為1.2m2(取g = 10N/kg)。 （1）推土機靜止時對水平地面的壓強是多少？ （2）若推土機在平直場地上以額定功率作業(yè)，在其以1.5m/s的速度勻速前進10m的過程中，它的推力所做的功是多少？ 6.（1）推土機對水平地面的壓力F壓 = G

7、 = m g = 2.0×104kg×10N/kg = 2.0×105N(2分) 推土機對水平地面的壓強p =2.0×105N/2.4 m2= 8.3×104 Pa(3分) （2）由題意知推土機的工作時間t =S/V=10m/1.5m/s≈ 6.67s(2分) 則推土機所做的功為W = P t = 120×103 W×6.67s= 8×105 J(3分) 7．小凱的父親是當地著名的養(yǎng)魚大戶，如圖所示是設置在魚塘中央的增氧機，它由三個浮球和連桿與空氣泵固定在一起構成，整個裝備總質量為150Kg，增氧機不工作時，三個浮球剛好有一半露出水面，增氧機工作時，空氣泵會

8、將大量空氣打入水中，以此來實現增加水中氧氣含量的目的。（g取10N/Kg） （1）若連桿與空氣泵的體積不計，每個浮球的體積是多少？ （2）增氧機工作時，試分析浮球露出水面的體積將如何變化。（不計算，只作回答） 8.（6分）國慶節(jié)期間，小康跟隨爸爸媽媽從濰坊到青島游覽，之前，小康上網找到了一些從濰坊到青島的動車的運行情況，下面是其中的兩次動車情況： 車 次 出發(fā)——到達 發(fā)時——到時 參考票價 D6003 濰坊——青島 09:46-11:01 二等軟座 57， 一等軟座 68 D6005 濰坊——青島 10:40-11:56 二等軟座

9、57， 一等軟座 68 后來，他們選擇乘坐了D6003次動車，已知從濰坊到青島的距離是183公里，那么，本次動車在這段行程中的平均速度是多少？ 8．（6分）解： v=S/t………2分 =183km/1.25h………2分 =146.4 km/h………2分 9.（8分）一輛載重汽車的車廂容積為3.5m×2m×0.6m，額定載重量為4t.問： （1）如果車廂裝滿泥沙（泥沙的體積等于車廂的容積），汽車的實際載重量將是多少？（已知泥沙的密度為2.4×103kg/m3.） （2）為了行車安全，汽車不能超載，那么，此車最多允許裝載多少立方米的泥沙？（保留兩位小數

10、） 9．（8分）解： (1) 汽車的載重量為： m=ρV=2.4×103 kg/m3×3.5 m×2 m×0.6 m =1.008×104 Kg………4分 （2）最多允許裝載：V=m/ρ=4×103 kg /2.4×103 kg/m3=1.67m3 ……4分 10.（8分）小強同學發(fā)現了一個金屬塊，他想知道它的重力和密度。他手中只有一只量程較小的彈簧測力計，當他用彈簧測力計測量此金屬塊的重量時，發(fā)現已超過彈簧測力計的最大量程。于是他設計了如圖所示的裝置去測量。圖中OA：OB=1:3，用細線把金屬塊懸掛于A點，用彈簧測力計在B點施加一個豎直向上的力，當OB杠桿水平靜止時，彈

11、簧測力計的讀數為1.8N，當向容器中加水，金屬塊浸沒于水中后，OB杠桿水平靜止時,彈簧測力計的讀數為1.2N。（g取10N/kg）求： （1）金屬塊的重力為多少？ （2）金屬塊浸沒于水中后所受的浮力為多大？ （3）金屬塊密度是多大？ 10.（1）根據杠桿平衡條件：F×OB=G×OA（1分）得G= F×OB/OA=1.8N×3=5.4N（1分） （2）當金屬塊完全浸沒在水中時A點所受的拉力為G′， 根據杠桿平衡條件： F′×OB=G′×OA（1分）得G′= F′×OB/OA=1.2N×3=3.6N（1分） 故金屬塊完全浸沒在水中后所受的浮力F浮=G- G′=5.4N-3.6N=1.

12、8N（1分） （3）根據F浮=ρ水gV排可得V排=F浮/ρ水g=1.8×10-4m3（1分） 因為金屬塊是浸沒在水中，故金屬塊的體積V就等于V排 ρ=m/V=G/gV=5.4/10×1.8×10-4kg/m3=3.0×103 kg/m3(2分) 11．（9分）2011年6月30日，青島膠州灣大橋和青島膠州灣隧道同時建成通車，結束了膠州灣兩岸的青島和黃島之間“青黃不接”的歷史，使得從黃島到青島棧橋的全程只需約1個小時。今年“五·一”期間，爸爸開車帶著李兵從黃島出發(fā)沿跨海大橋去青島游玩，汽車（包括車上的人和物品）質量為1.8×103kg，車輪與地面的總接觸面積為0.09m2，當汽車以9

13、0km/h的速度在平直路面上勻速行駛時，汽車發(fā)動機牽引力為1000N，效率為30％，汽油的熱值為4.6×107 J／kg（假設汽油完全燃燒，g取10N／kg）．求： （1）汽車靜止時對路面的壓強． （2）汽車以90km/h的速度勻速行駛時，牽引力的功率． （3）若汽車按照這種方式行駛，這次旅行全程往返250km，牽引力做的功是多少？李兵應該提醒爸爸至少要加汽油多少kg？ 11、（1）汽車靜止時對路面的壓強 （2分） （2）汽車的速度v＝90km/h＝25m/s （1分） 汽車以90km/h的速度勻速行駛時

14、，牽引力的功率 （2分） （3）汽車通過的距離 s＝250km＝2.5×105m 牽引力做的功 （2分） 根據“”得，需要的汽油 （2分） 12.（7分）小明同學的質量為60 kg，他站立在水平地面上時，每只腳底與地面的接觸面積為0.025 m2 ，g取10N/kg，求： (1) 小明同學受到的重力是多少？ （2）小明同學雙腳站立時對地面的壓強是多大？ 12.解：（1）G=mg=60kg×10N/kg=600N………………………………………(3分) (2) P=F/

15、S ………………………………………………………………(1分) ==1.2×104Pa…………………………………………（3分） 13.（8分）2011年8月我國自主研制的深海探測器——“蛟龍?zhí)枴痹谔窖蠛Ｓ虺晒ν瓿?000m深海探測。2012年6月又赴馬里亞納海溝成功挑戰(zhàn)7000m深海探測(不考慮海水密度變化，密度ρ取1.0×103kg／m3，g取10N／kg)。 (1)若“蛟龍?zhí)枴蹦艹惺艿淖畲髩簭娛?.2×107Pa，則它能下潛的最大深度是多少?(不考慮大氣壓) (2)“蛟龍?zhí)枴鄙嫌幸幻娣e為50cm2的觀測窗口，在上述兩種深度的探測中觀

16、測窗口承受的壓力增加了多少? 13.解：(1)由液體壓強公式p＝ρgh……………………………………………(1分) 得：h＝p/ρg=7.2×107Pa/(1.0×103kg／m3×10N／kg)=7200m………………(2分) (2)由F1＝ρgh1s和F2＝ρgh2s得：……………………………………………(1分) △F＝F2-F1=ρgh2s-ρgh1s=ρg(h2-h1)s……………………………………(2分) =1.0×103kg／m3×10N／kg×(7000m-5000m)×50×10-4m2=1×105N．…………(2分) 14.（10分）

17、如圖所示，是中國MBT2000型主戰(zhàn)坦克，是中國北方工業(yè)公司(NORINCO)研制、生產的面向21世紀的新一代主戰(zhàn)坦克.該坦克具有潛渡能力，戰(zhàn)車全重約50噸 ，高約2.5米.若每條履帶與地面的接觸面積2m2，請解答下列問題：(g=10N/Kg) （1）該坦克在水平路面上行駛時，對地面的壓強為多大？ （2）若坦克在深為5m的河流中潛渡時，坦克對水平河床的壓力為105N，則該坦克的體積為多大？ （3）坦克在該河流中潛渡時，在坦克頂部面積為0.8m2的艙門受到水的壓力為多大？ 14. 坦克對地面的壓力：F=G=mg=50×103kg×10N/kg=5×105N，s=2×2m2=4m2--

18、--2分； 坦克對地面的壓強：P=F/S=5×105N/4m2=1.25×105Pa；----1分； 坦克對河床的壓力：F壓=G﹣F浮，∴F浮=G﹣F壓=5×105N﹣105N=4×105N----1分； 坦克的體積為V=V排=F浮/ρ水g=4×105N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=40m3----2分； 坦克頂部所處的深度：h=5m﹣2.5m=2.5m----1分； 坦克頂部受到水的壓強：P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5m=2.5×104Pa；----2分； 艙門受到水的壓力：F=Ps=2.5×104Pa×0.8m2=2×104N．---

19、-1分； 15.在封凍的冰面上，體重為50Kg的人，每只鞋底面積是125cm2時，恰好可以安全走過，如果這個人兩只腳下都踩一塊面積是175cm2的輕質硬木板，請問他最多可以背負質量為多少Kg的物體通過冰面？（g取10N/Kg） 15.解：冰面所承受的壓強不變---4分 人負重后的總重力---4分 所以---2分 16.（10分）第一次測定鑄鐵里的聲速是用下述的方法進行的，在一段鑄鐵管的一端敲一下鐘，在管的另一端可聽到兩次響聲，第一次是由鑄鐵傳來的，第二次是由空氣傳來的。已知管長是910m，兩次響聲相隔2.5s，當時空氣中的聲速是340m/s，請根據以上信息計算鑄鐵里的聲速。(結果保留

20、小數點后一位) 16. 解：空氣里的聲速是v1=340m/s 設鑄鐵里的聲速是v2,兩次響聲相隔Δt=2.5s……………………1分 由v=s/t………………………………………………………1分 得：鐘聲在空氣里傳播的時間t1=s/v1 鐘聲在鑄鐵里傳播的時間t2=s/v2……………………………………1分 根據題意t1-t2=Δt 得：s/v1- s/v2 =Δt ………………………………………………2分

21、 所以v2=v1 s/（s-Δtv1 ）………………………………………………2分 =340m/s×910m/(910m-2.5s×340m/s)…………………………1分 =5156.7m/s …………………………………………………………2分 根據步驟酌情計分. 圖21 17．如圖21是濰坊市某公園的水上娛樂設施------水上滾筒，同學們在水上滾筒內可盡情運動，親近水面．已知某水上滾筒直徑為2m，質量為50kg，最大排水量為0.2m3（g＝9.8N/kg）

22、，求： （1）水上滾筒漂浮在水面上時排開水的體積為多少？ （2）假設每人的平均質量為40kg，為保證安全，水上滾筒最多能承載多少人？ 17．解：（1）滾筒受到的重力 G總＝m總g＝50kg×9.8N/kg＝490N…………………………（2分） 滾筒漂浮時受到的浮力 F?。紾總＝490N………………………………………………（1分） 又F?。溅阉甮V排 ………………（2分） （2）滾筒受到的最大浮力 F最大＝ρ水V最大g＝1×103kg/m3×0.2m3×9.8N/kg＝1960N……………（2分） 一個人的重力 G人＝m人g＝40kg×9.8N/kg＝392N………

23、……………………………（1分） 則水上滾筒最多能承載的人數 n＝=3.75 故最多承載人數為3人………………………………………………（1分） 18.如右圖所示，小華同學騎著一輛自行車在平直公路上勻速運動500m，所用時間為100s.假設自行車在行駛過程中受到的阻力為120N.請你解答： (1)自行車行駛的速度? (2)在這段過程中，該同學做功的功率? (3)若小華和自行車總質量為60kg，每個車胎與地面的接觸面積為20cm2，則該同學騎車時，自行車對地面的壓強為多少？（g取10N/kg） 18. (1)由v=m/s，得：v=500m/100s=5m/s--

24、-2分 (2)由p=w/t=(fs)/t=fv,得：P=(120×5)W=600W---2分 (3)由P=F/S,得：P=600N/40×10－4m2=1.5×105Pa---2分 19．俯臥撐是一項常見的健身項目．如圖是小明同學做俯臥撐時的示意圖，他的身體可視為杠桿，O點為支點．A點為重心,重力為500N． (1)在圖中畫出重力的力臂L1和地面對手支持力的力臂L2并分別注明。 (2)若L1=2.1cm，L2=3.0cm，求地面對雙手支持力的大小． (3)若每個手掌的面積約為1.5×10-2m2，求雙手對地面的壓強． 19.解：⑴略

25、 （3分） ⑵由GL1=FL2得F===350N （3分） （3）雙手與地面的接觸面積S=2S0=21.510-2m2=310-2m2 （1分） 雙手對地面的壓強P===1.17104Pa (2分) 20.如下圖，質量為800kg的小轎車，每個輪胎與地面的接觸面積為200cm2. （1）小轎車對水平地面的壓強是多大？（g取10N／kg） （2）該車在水平公路上勻速直線行駛18krn，用了10min.如果小轎車的功率為6

26、0kw，求它的速度和牽引力各是多大？ （3）行駛的車輛對環(huán)境產生哪些污染？（至少寫一條） （4）為了減小污染，請你提出一條合理的建議. 20．（9分）（1）105Pa（2分） （2）30m/s（2分）2×103N （3分） （3）噪聲污染，大氣污染 （1分） （4）安裝消聲器，使用新能源（1分） 21.（9分）某電動觀光車的技術參數如下表：根據技術參數，解答下列問題：（g取10N/kg） （1）設乘員質量平均為60 kg，求滿載時車對水平路面的壓強？ （2）求觀光車在水平路面上以最大速度勻速行駛5×

27、103 m所用的時間？ （3）若觀光車在水平路面勻速行駛時受到的阻力為2×103 N，求觀光車勻速行駛5×103m過程中，牽引力所做的功？ 空車質量 1180kg 車身長度 3.8m 滿載人員 12人 電動機額定電壓 48V 滿載時輪胎與地接觸面積 4×250cm2 最大車速 45km/h 電動機效率 80% 平路連續(xù)行駛里程 ≤80km 21.答案： （1）滿載時車對地的壓力：F=G =（m1+m2）g=（1180kg+12×60kg）×10N/kg =1.9×104N (2分) 車對地的壓強：P=F/s==1.9×105Pa (2分) （2

28、）最大車速：v=45km/h=12.5m/s 所用時間：t===400s (2分) （3）牽引力所做的功：W= ·S= ·S=2×103N×5×103m=1×107J (3分) 22.（8分）在水井清淤工程中，工人們用如圖所示的裝置來吊起井底下的一塊大石頭。如果石頭的重量是500N，體積是0.02m3。 （1）此裝置_________（選填“能”或“不能”）省力，其帶來的好處是_____________。 （2）請通過計算說明，當石頭浸沒在水中時和完全離開水面后，要把石頭勻速吊起，工人分別需要多大的拉力。（不計摩擦、水的阻力和繩的重力等，g取10N／kg）

29、 24.（1）（每空1分）不能， 改變力的方向。 （2）解：石頭浸沒于水中時受到的浮力： F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N………………………(3分) 石頭在水中時人的拉力：F拉=G- F浮=500N-200N=300N………………………(2分) 石頭完全離開水面后人的拉力：F拉=G=500N……………………………………(1分) 23.（7分）一輛小汽車在平直公路上勻速行駛，發(fā)動機的牽引力為2000N，速度為108km／h。 （1）求小汽車勻速行駛時受到的阻力大小。 （2）求牽引力

30、在10分鐘內所做的功。 （3）若發(fā)動機的牽引力用F表示，小汽車的速度用V表示，請推導出牽引力的功率P=FV。 23.（7分） （1）2分； （2）3分； （3）2分。 24.一輛小汽車在平直公路上勻速行駛，發(fā)動機的牽引力為2000N，速度為108km／h。 （1）求小汽車勻速行駛時受到的阻力大小。 （2）求牽引力在10分鐘內所做的功。 （3）若發(fā)動機的牽引力用F表示，小汽車的速度用V表示，請推導出牽引力的功率 P=FV 。. 24、

31、 25. 隨著新能源、低碳等理念的普及，小華做了完全以太陽能電池為能源的汽車的創(chuàng)意設計。以下是他查到的一些數據:陽光穿過太空和地球周圍的大氣層到達地面的過程中的能量損耗約為51%；太陽光垂直照射時，太陽能電池的能量轉化效率最高約為15%。假設一輛太陽能電池車的總質量約為750kg，期望達到的最高時速為72km/h，車輛行駛過程中的平均阻力約為車重的0.02倍，車身最多能鋪設的太陽能電池板的面積約為8m2，驅動電機能夠將輸入功率的90%轉化為用于牽引汽車前進的機械功率。 (1) 汽車前進的機械功率； (2) 車上的太陽能電池板能提供的最大功率（保留整數） 25. （1）v=72km/h=20m/s 汽車前進的機械功率：P機=Fv=kmgv=0.02×760kg×10N/kg×20m/s=3040W （2）太陽能電池板能提供的最大功率 P電= P機/η=3040W/90%≈3378W 11