中考復習專題力學計算題

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1、會計學1中考復習專題中考復習專題 力學計算題力學計算題目錄備考指導備考指導一一考題歸類剖考題歸類剖析析二二題型綜合訓練題型綜合訓練三三第1頁/共26頁河北中考理科綜合卷的第河北中考理科綜合卷的第37題為力學計算題，主要涉及題為力學計算題，主要涉及以下物理量的計算：質(zhì)量、密度、重力、壓強、浮力、功、以下物理量的計算：質(zhì)量、密度、重力、壓強、浮力、功、功率、機械效率等，呈現(xiàn)的載體往往是簡單機械功率、機械效率等，呈現(xiàn)的載體往往是簡單機械(如滑輪組、如滑輪組、斜面、杠桿等斜面、杠桿等)、動力機械、動力機械(如電動機、發(fā)電機等如電動機、發(fā)電機等)、地面靜物、地面靜物等，綜合性較強，難度較大，解題的關鍵是

2、看清題中的已知等，綜合性較強，難度較大，解題的關鍵是看清題中的已知量，對物體進行正確的受力分析，選擇正確的計算公式進行量，對物體進行正確的受力分析，選擇正確的計算公式進行解答，同時必須注意單位的換算。預計解答，同時必須注意單位的換算。預計2018年河北中考中此年河北中考中此處出現(xiàn)結合浮力、壓強知識，計算滑輪組功率、機械效率問處出現(xiàn)結合浮力、壓強知識，計算滑輪組功率、機械效率問題的可能性較大。題的可能性較大。第2頁/共26頁年份年份題號題號題型題型考查的內(nèi)容考查的內(nèi)容涉及的主要問題涉及的主要問題分值分值201337計算應計算應用題用題滑輪組滑輪組(1)滑輪組的功率、機械效率的滑輪組的功率、機械效

3、率的計算；計算；(2)固體壓強的計算固體壓強的計算6分分201437計算應計算應用題用題杠桿杠桿(1)杠桿力臂作圖；杠桿力臂作圖；(2)固體壓強固體壓強計算；計算；(3)功的計算功的計算6分分本專題在歷年河北省中考卷中的考查情況統(tǒng)計如下本專題在歷年河北省中考卷中的考查情況統(tǒng)計如下：第3頁/共26頁201537計算應計算應用題用題杠桿杠桿(1)杠桿力臂作圖；杠桿力臂作圖；(2)杠桿平杠桿平衡條件計算；衡條件計算；(3)質(zhì)量的計算質(zhì)量的計算6分分201637計算應計算應用題用題斜面、電動機斜面、電動機(1)斜面的有用功、機械效率的斜面的有用功、機械效率的計算；計算；(2)電動機的電能電動機的電能6

4、分分201737計算應計算應用題用題圓柱形容器、圓柱形容器、水、立方體物塊水、立方體物塊(1)壓力與壓強的計算；壓力與壓強的計算；(2)浮浮力的計算；力的計算；(3)密度的計算密度的計算6分分續(xù)表續(xù)表第4頁/共26頁類型一 以簡單機械為載體的力學計算典例典例1(2014河北，37，6分)小明做俯臥撐時(如圖1所示)，可將其視為一個杠桿，重心在O點，他將身體撐起時，地面對兩腳尖的支持力為250 N，兩腳尖與地面的接觸面積為60 cm2，雙手與地面的接觸面積為300 cm2。圖圖1第5頁/共26頁(1)畫出以B為支點時重力的力臂L；(2)如果小明的兩腳尖對地面的壓強與雙手對地面的壓強之比為5 ：2

5、，地面對雙手的支持力為多少？(3)小明在1 min內(nèi)做了30個俯臥撐，每次肩部上升的高度為0.36 m，則他1 min內(nèi)克服重力所做的功為多少？第6頁/共26頁解：解：(1)以以B為支點時重力的力臂為為支點時重力的力臂為B點到重力作用線的垂點到重力作用線的垂直距離，如圖直距離，如圖2所示。所示。圖圖2（2）由于）由于p ， ，則，則F手手 500 N。由力的。由力的作用的相互性可知，地面對雙手的支持力為作用的相互性可知，地面對雙手的支持力為500 N。 FSpp腳腳尖尖手手5225S FS手手腳腳尖尖腳腳尖尖42422 300 10m250 N5 60 10m 第7頁/共26頁解：解：(3)由

6、杠桿的平衡條件：由杠桿的平衡條件：F1L1F2L2，以以B為支點時：為支點時：F腳尖腳尖AB GL， 以以A為支點時：為支點時：F手手AB G（AB L），）， 將將F腳尖腳尖250 N、F手手500 N、AB1.5 m代入代入式，解得式，解得G750 N，L0.5 m，肩部上，肩部上升的距離為升的距離為h肩肩0.36 m時，重心上升的距離時，重心上升的距離為為h重重，則，則h重重 0.24 m，1 min內(nèi)克服重力所做的功內(nèi)克服重力所做的功WnGh重重30750 N0.24 m5400 J。hABLAB肩肩（ ）0.36 m1.5 m0.5 m1.5 m （）第8頁/共26頁【尋考法尋考法】

7、本題通過學生的俯臥撐運動考查了力臂的畫法、壓本題通過學生的俯臥撐運動考查了力臂的畫法、壓強、相互作用力、做功等重要的知識點，綜合強、相互作用力、做功等重要的知識點，綜合性很強，具有一定的難度，同時本題也體現(xiàn)了性很強，具有一定的難度，同時本題也體現(xiàn)了生活和物理的密切關系。在河北中考題中計算生活和物理的密切關系。在河北中考題中計算應用題的第應用題的第37題，屬于試卷的壓軸題之一，此題，屬于試卷的壓軸題之一，此題位置是考查力學計算問題的固定位置，主要題位置是考查力學計算問題的固定位置，主要的命題思路是借助簡單機械的命題思路是借助簡單機械(如杠桿、滑輪組如杠桿、滑輪組)、物塊、水、地面、人體運動等，考

8、查以下相、物塊、水、地面、人體運動等，考查以下相關問題：杠桿力臂、滑輪組的作圖；關于功、關問題：杠桿力臂、滑輪組的作圖；關于功、功率、機械效率的計算；壓力和壓強的計算；功率、機械效率的計算；壓力和壓強的計算；浮力的計算；重力、質(zhì)量、密度的計算等。浮力的計算；重力、質(zhì)量、密度的計算等。第9頁/共26頁【探解法探解法】(1)以以B為支點時重力的力臂為為支點時重力的力臂為B點到重力作用線點到重力作用線的垂直距離；的垂直距離；(2)知道雙手對地面壓力和受知道雙手對地面壓力和受力面積，根據(jù)壓強公式和壓強之比求出雙力面積，根據(jù)壓強公式和壓強之比求出雙手對地面的壓強，最后根據(jù)手對地面的壓強，最后根據(jù)Fp S

9、求出壓求出壓力，進而可知支持力；力，進而可知支持力；(3)知道地面對雙手知道地面對雙手的支持力和肩移動的距離，求出做功多少的支持力和肩移動的距離，求出做功多少。第10頁/共26頁典例典例2 (2017陜西陜西)某款油電混合動力小汽車，具有省油、某款油電混合動力小汽車，具有省油、能量利用率高等特點，其相關信息如表。在某次水能量利用率高等特點，其相關信息如表。在某次水平道路測試中，該車以中速勻速行駛平道路測試中，該車以中速勻速行駛170 km，共消，共消耗汽油耗汽油10 L。測試過程中，內(nèi)燃機既向車輪提供能。測試過程中，內(nèi)燃機既向車輪提供能量，又向蓄電池充電，同時蓄電池又將部分能量通量，又向蓄電池

10、充電，同時蓄電池又將部分能量通過電動機向車輪輸送，此時，內(nèi)燃機和電動機共同過電動機向車輪輸送，此時，內(nèi)燃機和電動機共同驅(qū)動車輛前進。之后，工作人員又進行了制動測試，驅(qū)動車輛前進。之后，工作人員又進行了制動測試，描繪出了制動距離描繪出了制動距離(從剎車開始到車停止的距離從剎車開始到車停止的距離)與與制動時的速度關系圖象，如圖所示。制動時的速度關系圖象，如圖所示。類型二 以熱機、電動機為載體的力熱、力電綜合計算第11頁/共26頁驅(qū)動模式驅(qū)動模式純電動純電動啟動、低速啟動、低速油電混動油電混動中速中速純?nèi)加图內(nèi)加透咚俑咚倨囐|(zhì)量汽車質(zhì)量1200kg車輪與地面總車輪與地面總接觸面積接觸面積0.096m

11、2圖圖3第12頁/共26頁(3)在水平道路中速勻速行駛測試中，若平均阻力為在水平道路中速勻速行駛測試中，若平均阻力為1000 N，牽引力做的功是多少？，牽引力做的功是多少？(4)在水平道路中速勻速行駛測試中，若該車內(nèi)燃機的在水平道路中速勻速行駛測試中，若該車內(nèi)燃機的效率為效率為53%，此過程最終使蓄電池增加了多少能量？，此過程最終使蓄電池增加了多少能量？(忽略蓄電池和電動機的熱損失，忽略蓄電池和電動機的熱損失，汽油汽油取取0.7103 kg/m3，q汽油汽油4.6107 J/kg)(1)由圖象可知，車速越由圖象可知，車速越_，制動距離越長。，制動距離越長。(2)該車空載靜止時，對水平地面的壓強

12、是多少？該車空載靜止時，對水平地面的壓強是多少？(g取取10 N/kg)大大第13頁/共26頁解：解：(2)汽車的重力汽車的重力Gmg1 200 kg10 N/kg12 000 N，汽車靜止時對水平地面的壓力，汽車靜止時對水平地面的壓力FG12 000 N，受力面積受力面積S0.096 m2，該車空載靜止時，對水平地，該車空載靜止時，對水平地面的壓強面的壓強p 1.25105 Pa。(3)由題可知，汽車做勻速直線運動，受到的牽引力和由題可知，汽車做勻速直線運動，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小是相等的，可得牽引力阻力是一對平衡力，大小是相等的，可得牽引力F牽牽f1 000 N，汽車牽引力做

13、的功，汽車牽引力做的功W機械機械F牽牽s1000 N1.7105 m1.7108 J。FS212000N0.096m第14頁/共26頁解：解：(4)由由 可知，車消耗汽油的質(zhì)量可知，車消耗汽油的質(zhì)量m汽油汽油汽油汽油V0.7103 kg/m310103 m37 kg，汽油完全燃，汽油完全燃燒放出的熱量燒放出的熱量Q放放m汽油汽油q汽油汽油7 kg4.6107 J/kg3.22108 J，由，由 可得，內(nèi)燃機輸出的有可得，內(nèi)燃機輸出的有用能量用能量W有有Q放放3.22108 J53%1.706 6 108 J；最終蓄電池增加的能量；最終蓄電池增加的能量WW有有W機械機械 1.706 6 108

14、J1.7108 J6.6105 J。 mVWQ有有放放第15頁/共26頁【尋考法尋考法】本題是一道力熱綜合題，考查了密度公式及其本題是一道力熱綜合題，考查了密度公式及其變形的應用、壓強、功、熱量、熱機效率變形的應用、壓強、功、熱量、熱機效率的計算，難度不是很大，但考查點很全面，的計算，難度不是很大，但考查點很全面，要求靈活應用多個公式進行解答。除了力要求靈活應用多個公式進行解答。除了力熱綜合題外，河北中考中還常會出現(xiàn)力電熱綜合題外，河北中考中還常會出現(xiàn)力電綜合題，力電綜合題常會涉及壓力傳感器、綜合題，力電綜合題常會涉及壓力傳感器、電磁繼電器、電動機、歐姆定律、電功電磁繼電器、電動機、歐姆定律、

15、電功(電能電能)和電功率等知識的綜合應用，對考和電功率等知識的綜合應用，對考生的綜合運用知識解決問題的能力提出了生的綜合運用知識解決問題的能力提出了較高的要求。較高的要求。第16頁/共26頁【探解法探解法】(1)由圖象可知，汽車的速度越大，制動距離越由圖象可知，汽車的速度越大，制動距離越長；長；(2)已知汽車的質(zhì)量，利用已知汽車的質(zhì)量，利用Gmg求其求其重力；汽車對地面的壓力等于重力，求出重力；汽車對地面的壓力等于重力，求出總接觸面積總接觸面積(受力面積受力面積)，利用，利用pFS求對求對水平地面的壓強；水平地面的壓強；(3)勻速行駛時，汽車的勻速行駛時，汽車的牽引力與所受到的阻力為一對平衡力

16、，由牽引力與所受到的阻力為一對平衡力，由WF s 解題。解題。(4)根據(jù)密度公式變形可求根據(jù)密度公式變形可求得汽油的質(zhì)量，利用得汽油的質(zhì)量，利用Qmq可求得汽油完可求得汽油完全燃燒放出的熱量，再利用內(nèi)燃機的效率全燃燒放出的熱量，再利用內(nèi)燃機的效率可求得有用能量，然后可知蓄電池增加了可求得有用能量，然后可知蓄電池增加了多少能量。多少能量。第17頁/共26頁2(2017廣元廣元)電動汽車比燃油汽車低碳環(huán)保并且能源電動汽車比燃油汽車低碳環(huán)保并且能源利用率高，是今后交通工具的發(fā)展方向。某款新型利用率高，是今后交通工具的發(fā)展方向。某款新型家用四輪電動汽車質(zhì)量為家用四輪電動汽車質(zhì)量為0.6 t，每個輪胎與

17、地面的，每個輪胎與地面的接觸面積為接觸面積為20 cm2，汽車蓄電池提供電壓，汽車蓄電池提供電壓150 V，電，電動機正常工作時電流為動機正常工作時電流為10 A，使汽車獲得，使汽車獲得240 N的牽的牽引力，保證汽車以引力，保證汽車以18km/h的速度在水平路面上勻速的速度在水平路面上勻速行駛行駛，g取取10 N/kg，求：，求：(1)汽車靜止時對地面的壓強；汽車靜止時對地面的壓強；(2)汽車勻速行駛汽車勻速行駛5 min克服摩擦阻力所做的功克服摩擦阻力所做的功； (3)電動機正常工作時，電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率。電動機正常工作時，電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率。第18頁/共26頁解：解：(1)汽車靜

18、止時對地面的壓力：汽車靜止時對地面的壓力：F壓壓Gmg0.6 103 kg 10 N/kg6 000 N，汽車靜止時對地面的壓強，汽車靜止時對地面的壓強：p 7.5105 Pa；(2)汽車在水平路面上勻速行駛，所受的阻力：汽車在水平路面上勻速行駛，所受的阻力：fF牽牽240 N，汽車勻速行駛，汽車勻速行駛5 min克服摩擦阻力所做克服摩擦阻力所做的功：的功：Wf sf vt240 N m/s560 s3.6105 J；(3)電動機正常工作電動機正常工作5 min消耗的電能：消耗的電能：W總總UIt150 V 10 A560 s4.5105 J，由，由 100%可得：可得： 100% 100%

19、80%。426 000 N4 20 10 m FS壓壓183.6WW總總WW總總553.6 10 J 4.5 10 J 第19頁/共26頁3如圖甲所示，一輛卡車以如圖甲所示，一輛卡車以1105 W的功率在水平路的功率在水平路面上行駛面上行駛5 s后，沿著傾角為后，沿著傾角為30的斜坡開始爬坡，的斜坡開始爬坡，整個過程中卡車的功率恒定不變，圖乙為該過程中整個過程中卡車的功率恒定不變，圖乙為該過程中卡車行駛的路程卡車行駛的路程s與時間與時間t的變化關系圖象。已知卡的變化關系圖象。已知卡車在水平路面行駛時車重是阻力的車在水平路面行駛時車重是阻力的6倍，不考慮車倍，不考慮車長的影響，長的影響，g取取1

20、0 N/kg。求：。求：(1)卡車全程的平均速度卡車全程的平均速度； (2)卡車的重力卡車的重力； (3)斜面的機械效率斜面的機械效率。第20頁/共26頁解：解：(1)由圖象可知，由圖象可知，v平均平均 4 m/s。 (2)由圖象由圖象可知，卡車在水平路面做勻速運動，速度為可知，卡車在水平路面做勻速運動，速度為v1 10 m/s，根據(jù)二力平衡可知，根據(jù)二力平衡可知，f阻阻F牽牽 1104 N，則卡車重力為，則卡車重力為G車車6f阻阻6 104 N。(3)斜面的長度為斜面的長度為50 m，斜面傾角為，斜面傾角為30，則斜面的，則斜面的高度為高度為25 m，卡車爬坡所做的有用功為，卡車爬坡所做的有

21、用功為W有有G車車h6104 N25 m1.5106 J，卡車爬坡過程中所做，卡車爬坡過程中所做的總功為的總功為W總總Pt1105 W(25 s5 s)2106 J，斜面的機械效率為，斜面的機械效率為 75%。st總總總總10025msst1 11 150m50sPv1 151 10 W10 m/s WW有有總總661.510 J210 J 第21頁/共26頁8(2017南充南充)如圖所示，杠桿如圖所示，杠桿MON在水平位置保持在水平位置保持靜止，靜止，A、B是實心柱形物體，它們受到的重力分別是實心柱形物體，它們受到的重力分別是是GA13.8 N，GB10 N，B的底面積的底面積SB40 cm

22、2，柱形容器中裝有水，此時水的深度柱形容器中裝有水，此時水的深度h112 cm，容器，容器的底面積的底面積S容容200 cm2，B物體底面離容器底的距離物體底面離容器底的距離h05 cm，已知，已知MO ：ON2 ：3，水水1.0103 kg/m3，g取取10 N/kg。求：。求：第22頁/共26頁(1)水對容器底的壓強和水對水對容器底的壓強和水對B物體的浮力。物體的浮力。(2)A物體對水平地面的壓力。物體對水平地面的壓力。(3)若打開開關若打開開關K緩慢放水，當緩慢放水，當A物體對水平地面壓力剛物體對水平地面壓力剛好為零時，容器中所放出水的質(zhì)量有多大？好為零時，容器中所放出水的質(zhì)量有多大？第

23、23頁/共26頁解：解：(1)水對容器底的壓強水對容器底的壓強p水水水水gh11.0103kg/m310 N/kg0.12 m1 200 Pa；B物體排開水的體積物體排開水的體積V排排SB(h1h0)40 cm2(12 cm5 cm)280 cm32.8 104 m3，水對，水對B物體的浮力物體的浮力F浮浮水水gV排排1.0103 kg / m3 10 N/kg2.8104 m32.8 N。(2)杠桿杠桿N端受到的拉力端受到的拉力FNGBF浮浮10 N2.8 N7.2 N，由杠桿的平衡條件可得，由杠桿的平衡條件可得，F(xiàn)NONFMMO，則杠桿則杠桿M端受到的拉力端受到的拉力FM 7.2 N10.

24、8 N，A物體對水平地面的壓力物體對水平地面的壓力FAGAFM13.8 N10.8 N3 N。NONFMO32第24頁/共26頁解：解：(3)當當A物體對水平地面壓力剛好為零時，物體對水平地面壓力剛好為零時，M端受到端受到的拉力的拉力FMGA13.8 N，則，則N端受到的拉力端受到的拉力FN 13.8 N9.2 N，水對，水對B物體的浮物體的浮力力F浮浮GBFN10 N9.2 N0.8 N，物體排，物體排開水的體積開水的體積V排排 8105 m3，則排開，則排開水體積的變化量水體積的變化量V排排 2.8104 m38105 m3 2 104 m3，由，由 可得，容器中所放可得，容器中所放出水的質(zhì)量出水的質(zhì)量m水水水水V排排1.0103 kg/m32104 m30.2 kg。MMOFONFg 浮浮水水mV23第25頁/共26頁