2015屆初中物理 計(jì)算題 力學(xué)部分

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1、 計(jì)算題 力學(xué)部分 1．在研究物體的浮沉條件實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)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(cè)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(qǐng)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(nèi)

2、加水并攪拌，直到雞蛋下沉 （3分） 2.一容積為3×10-4m3的瓶?jī)?nèi)盛有0.2kg的水，一只口渴的烏鴉每次將一塊質(zhì)量為0.01kg的小石子投入瓶中，當(dāng)烏鴉投了25塊相同的小石子后，水面升到瓶口，求： （1）瓶?jī)?nèi)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?jī)?nèi)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(zhì)量為1.5t的小貨車，載有質(zhì)量為0.8t的貨物，四個(gè)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(shí)間為400s，(取g＝10N／kg)。求： （1）小貨車對(duì)地面的壓強(qiáng)； (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(duì)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(xué)高分子材料科研小組宣布，已研發(fā)出硬度相當(dāng)于鋼鐵2～5倍的聚丙烯塑料．某型汽車使用的是質(zhì)量高達(dá)237kg的鋼質(zhì)外殼，若替換成等體積的聚丙烯塑料材質(zhì)，除增強(qiáng)車殼強(qiáng)度之外，還可減少多少質(zhì)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(zhì)量為 m塑=ρ塑V塑=1.1 ×103kg/m3×3.0×10-2m3=33kg……………………3分 減輕質(zhì)量為：⊿m=m鋼-m塑=237kg-33kg=204kg………………………1分 5．（4分）小明同學(xué)在今年初中畢業(yè)升學(xué)體育考試50m跑項(xiàng)目中，取得7s的成績(jī)．求：（1）小明的平均速度． （2）如果終點(diǎn)計(jì)時(shí)員聽到發(fā)令槍聲才計(jì)時(shí)，則小明的成績(jī)比他的實(shí)際成績(jī)快多少秒？（已知聲速為340m/

6、s，結(jié)果保留兩位小數(shù)） 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(hào)履帶式推土機(jī)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為120kW，質(zhì)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(jī)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少？ （2）若推土機(jī)在平直場(chǎng)地上以額定功率作業(yè)，在其以1.5m/s的速度勻速前進(jìn)10m的過程中，它的推力所做的功是多少？ 6.（1）推土機(jī)對(duì)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(jī)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p =2.0×105N/2.4 m2= 8.3×104 Pa(3分) （2）由題意知推土機(jī)的工作時(shí)間t =S/V=10m/1.5m/s≈ 6.67s(2分) 則推土機(jī)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(dāng)?shù)刂酿B(yǎng)魚大戶，如圖所示是設(shè)置在魚塘中央的增氧機(jī)，它由三個(gè)浮球和連桿與空氣泵固定在一起構(gòu)成，整個(gè)裝備總質(zhì)量為150Kg，增氧機(jī)不工作時(shí)，三個(gè)浮球剛好有一半露出水面，增氧機(jī)工作時(shí)，空氣泵會(huì)

8、將大量空氣打入水中，以此來實(shí)現(xiàn)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(jì)，每個(gè)浮球的體積是多少？ （2）增氧機(jī)工作時(shí)，試分析浮球露出水面的體積將如何變化。（不計(jì)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(wǎng)找到了一些從濰坊到青島的動(dòng)車的運(yùn)行情況，下面是其中的兩次動(dòng)車情況： 車 次 出發(fā)——到達(dá) 發(fā)時(shí)——到時(shí) 參考票價(jià) 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(dòng)車，已知從濰坊到青島的距離是183公里，那么，本次動(dòng)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(shí)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(shù)

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(qiáng)同學(xué)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)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(cè)力計(jì)，當(dāng)他用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量此金屬塊的重量時(shí)，發(fā)現(xiàn)已超過彈簧測(cè)力計(jì)的最大量程。于是他設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置去測(cè)量。圖中OA：OB=1:3，用細(xì)線把金屬塊懸掛于A點(diǎn)，用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的力，當(dāng)OB杠桿水平靜止時(shí)，彈

11、簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為1.8N，當(dāng)向容器中加水，金屬塊浸沒于水中后，OB杠桿水平靜止時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)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(jù)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(dāng)金屬塊完全浸沒在水中時(shí)A點(diǎn)所受的拉力為G′， 根據(jù)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(jù)F浮=ρ水gV排可得V排=F浮/ρ水g=1.8×10-4m3（1分） 因?yàn)榻饘賶K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(shí)建成通車，結(jié)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(gè)小時(shí)。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(zhì)量為1.8×103kg，車輪與地面的總接觸面積為0.09m2，當(dāng)汽車以9

13、0km/h的速度在平直路面上勻速行駛時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力為1000N，效率為30％，汽油的熱值為4.6×107 J／kg（假設(shè)汽油完全燃燒，g取10N／kg）．求： （1）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)． （2）汽車以90km/h的速度勻速行駛時(shí)，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(yīng)該提醒爸爸至少要加汽油多少kg？ 11、（1）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng) （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(shí)

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(jù)“”得，需要的汽油 （2分） 12.（7分）小明同學(xué)的質(zhì)量為60 kg，他站立在水平地面上時(shí)，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(xué)受到的重力是多少？ （2）小明同學(xué)雙腳站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)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(cè)器——“蛟龍?zhí)枴痹谔窖蠛Ｓ虺晒ν瓿?000m深海探測(cè)。2012年6月又赴馬里亞納海溝成功挑戰(zhàn)7000m深海探測(cè)(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?qiáng)是7.2×107Pa，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(cè)窗口，在上述兩種深度的探測(cè)中觀

16、測(cè)窗口承受的壓力增加了多少? 13.解：(1)由液體壓強(qiáng)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(chǎn)的面向21世紀(jì)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(qǐng)解答下列問題：(g=10N/Kg) （1）該坦克在水平路面上行駛時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？ （2）若坦克在深為5m的河流中潛渡時(shí)，坦克對(duì)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(shí)，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(duì)地面的壓力：F=G=mg=50×103kg×10N/kg=5×105N，s=2×2m2=4m2--

18、--2分； 坦克對(duì)地面的壓強(qiáng)：P=F/S=5×105N/4m2=1.25×105Pa；----1分； 坦克對(duì)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(qiáng)：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(shí)，恰好可以安全走過，如果這個(gè)人兩只腳下都踩一塊面積是175cm2的輕質(zhì)硬木板，請(qǐng)問他最多可以背負(fù)質(zhì)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(qiáng)不變---4分 人負(fù)重后的總重力---4分 所以---2分 16.（10分）第一次測(cè)定鑄鐵里的聲速是用下述的方法進(jìn)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(dāng)時(shí)空氣中的聲速是340m/s，請(qǐng)根據(jù)以上信息計(jì)算鑄鐵里的聲速。(結(jié)果保留

20、小數(shù)點(diǎn)后一位) 16. 解：空氣里的聲速是v1=340m/s 設(shè)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(shí)間t1=s/v1 鐘聲在鑄鐵里傳播的時(shí)間t2=s/v2……………………………………1分 根據(jù)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(jù)步驟酌情計(jì)分. 圖21 17．如圖21是濰坊市某公園的水上娛樂設(shè)施------水上滾筒，同學(xué)們?cè)谒蠞L筒內(nèi)可盡情運(yùn)動(dòng)，親近水面．已知某水上滾筒直徑為2m，質(zhì)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(shí)排開水的體積為多少？ （2）假設(shè)每人的平均質(zhì)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(shí)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(gè)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(shù) n＝=3.75 故最多承載人數(shù)為3人………………………………………………（1分） 18.如右圖所示，小華同學(xué)騎著一輛自行車在平直公路上勻速運(yùn)動(dòng)500m，所用時(shí)間為100s.假設(shè)自行車在行駛過程中受到的阻力為120N.請(qǐng)你解答： (1)自行車行駛的速度? (2)在這段過程中，該同學(xué)做功的功率? (3)若小華和自行車總質(zhì)量為60kg，每個(gè)車胎與地面的接觸面積為20cm2，則該同學(xué)騎車時(shí)，自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)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(xiàng)常見的健身項(xiàng)目．如圖是小明同學(xué)做俯臥撐時(shí)的示意圖，他的身體可視為杠桿，O點(diǎn)為支點(diǎn)．A點(diǎn)為重心,重力為500N． (1)在圖中畫出重力的力臂L1和地面對(duì)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(duì)雙手支持力的大?。? (3)若每個(gè)手掌的面積約為1.5×10-2m2，求雙手對(duì)地面的壓強(qiáng)． 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(duì)地面的壓強(qiáng)P===1.17104Pa (2分) 20.如下圖，質(zhì)量為800kg的小轎車，每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為200cm2. （1）小轎車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)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(duì)環(huán)境產(chǎn)生哪些污染？（至少寫一條） （4）為了減小污染，請(qǐng)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(dòng)觀光車的技術(shù)參數(shù)如下表：根據(jù)技術(shù)參數(shù)，解答下列問題：（g取10N/kg） （1）設(shè)乘員質(zhì)量平均為60 kg，求滿載時(shí)車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)？ （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(shí)間？ （3）若觀光車在水平路面勻速行駛時(shí)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(zhì)量 1180kg 車身長度 3.8m 滿載人員 12人 電動(dòng)機(jī)額定電壓 48V 滿載時(shí)輪胎與地接觸面積 4×250cm2 最大車速 45km/h 電動(dòng)機(jī)效率 80% 平路連續(xù)行駛里程 ≤80km 21.答案： （1）滿載時(shí)車對(duì)地的壓力：F=G =（m1+m2）g=（1180kg+12×60kg）×10N/kg =1.9×104N (2分) 車對(duì)地的壓強(qiáng)：P=F/s==1.9×105Pa (2分) （2

28、）最大車速：v=45km/h=12.5m/s 所用時(shí)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(qǐng)通過計(jì)算說明，當(dāng)石頭浸沒在水中時(shí)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(jì)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(shí)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(shí)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(dòng)機(jī)的牽引力為2000N，速度為108km／h。 （1）求小汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力大小。 （2）求牽引力

30、在10分鐘內(nèi)所做的功。 （3）若發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力用F表示，小汽車的速度用V表示，請(qǐng)推導(dǎo)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(dòng)機(jī)的牽引力為2000N，速度為108km／h。 （1）求小汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力大小。 （2）求牽引力在10分鐘內(nèi)所做的功。 （3）若發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力用F表示，小汽車的速度用V表示，請(qǐng)推導(dǎo)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(shè)計(jì)。以下是他查到的一些數(shù)據(jù):陽光穿過太空和地球周圍的大氣層到達(dá)地面的過程中的能量損耗約為51%；太陽光垂直照射時(shí)，太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率最高約為15%。假設(shè)一輛太陽能電池車的總質(zhì)量約為750kg，期望達(dá)到的最高時(shí)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(shè)的太陽能電池板的面積約為8m2，驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率。 (1) 汽車前進(jìn)的機(jī)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(shù)） 25. （1）v=72km/h=20m/s 汽車前進(jìn)的機(jī)械功率：P機(jī)=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(jī)/η=3040W/90%≈3378W 11