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1、20212021 年中考物理专题年中考物理专题-力学计算力学计算专题专题专题九专题九力学计算专题力学计算专题1 1(2022北京中考2022北京中考)如图是用滑轮组提升建筑材料如图是用滑轮组提升建筑材料A A的示意图，在竖直向下的的示意图，在竖直向下的拉力拉力F F作用下，使重作用下，使重 900 N 900 N 的建筑材料的建筑材料A A在在 5 s5 s 的时间里，匀速竖直上升了的时间里，匀速竖直上升了1 m1 m，绳自由端匀速竖直向下移动了，绳自由端匀速竖直向下移动了 2 m2 m。在这个过程中，拉力。在这个过程中，拉力F F为为 500 N500 N，滑，滑轮组的机械效率为轮组的机械效
2、率为，拉力，拉力F F做功的功率为做功的功率为P P。求：。求：(1)(1)滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率；(2)(2)拉力拉力F F的功率的功率P P。2 2(2022扬州中考)“暴走是一种快速的徒步运动方式。观察分析人走路情2022扬州中考)“暴走是一种快速的徒步运动方式。观察分析人走路情形，可以将人的脚视为一根杠杆，如下图，行走时人的脚掌前端是支点，人体形，可以将人的脚视为一根杠杆，如下图，行走时人的脚掌前端是支点，人体受到的重力是阻力受到的重力是阻力，小腿肌肉施加的力是动力小腿肌肉施加的力是动力。某人的质量为某人的质量为 8080 kgkg，g g1010 N/kgN/kg。运动方式
3、运动方式消耗能量消耗能量E E/J/J散步散步315315快走快走慢跑慢跑快跑快跑1 7641 7641 1 165.5165.51 2601 260(1)(1)请画出小腿肌肉施加的拉力请画出小腿肌肉施加的拉力F F的力臂的力臂 l l1 1。(2)(2)根据图片，估算小腿肌肉产生的拉力。根据图片，估算小腿肌肉产生的拉力。(3)(3)人向前走一步的过程中，重心升高约人向前走一步的过程中，重心升高约4 4 cmcm，人克服自身重力约做了多少焦耳，人克服自身重力约做了多少焦耳的功？的功？(4)(4)通过查阅资料：人以不同方式徒步运动半小时，消耗人体内的能量如表所通过查阅资料：人以不同方式徒步运动半
4、小时，消耗人体内的能量如表所示。请你从能量角度分析“暴走能健身的原因：示。请你从能量角度分析“暴走能健身的原因：_。3 3(2022大庆中考2022大庆中考)如下图，在水平地面上放着物体如下图，在水平地面上放着物体A A，A A与地面的接触面积与地面的接触面积为为 0.140.14 m m2 2，对地面的压强为，对地面的压强为 3 3 000000 PaPa，用滑轮组匀速提升物体，用滑轮组匀速提升物体A A时，滑轮组的时，滑轮组的机械效率是机械效率是 84%(84%(不计绳重和摩擦，不计绳重和摩擦，g g10 N/kg)10 N/kg)。求：。求：(1)(1)物体物体A A的质量的质量m mA
5、 A和动滑轮的质量和动滑轮的质量m m。(2)(2)用此滑轮组使物体用此滑轮组使物体A A以以 0.2 m/s0.2 m/s的速度匀速上升，在的速度匀速上升，在 5 s5 s的时间内，人拉力的时间内，人拉力做的功是多少？做的功是多少？(3)(3)求动滑轮受到的重力。求动滑轮受到的重力。(4)(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？少？5 5(2022河南中考2022河南中考)如下图，工人用斜面向上、大小为如下图，工人用斜面向上、大小为500500 N N 的推力，将重的推力，将重800800N
6、 N 的货物从的货物从A A点匀速推至点匀速推至B B点；再用点；再用100100 N N 的水平推力使其沿水平台面匀速运动的水平推力使其沿水平台面匀速运动5 s5 s，到达，到达C C点。点。ABAB长长 3 m3 m，BCBC长长 1.2 m1.2 m，距地面高，距地面高 1.5 m1.5 m。试问：。试问：(1)(1)利用斜面搬运货物主要是为了利用斜面搬运货物主要是为了_。(2)(2)货物在水平面上运动的速度为多少？货物在水平面上运动的速度为多少？(3)(3)水平推力做功的功率为多少？水平推力做功的功率为多少？(4)(4)斜面的机械效率为多少？斜面的机械效率为多少？6.(6.(2022扬
7、州中考2022扬州中考)如图，是某一款电动平衡车，两车轮与地如图，是某一款电动平衡车，两车轮与地面的接触面积为面的接触面积为 40 cm40 cm2 2。求：。求：(1)(1)假设地面受到的压强为假设地面受到的压强为 5510104 4PaPa，那么该平衡车对地面的，那么该平衡车对地面的压力为多少；压力为多少；(2)(2)假设该平衡车假设该平衡车 20 s20 s 内沿水平面匀速行驶内沿水平面匀速行驶 100 m100 m，受到的阻力为，受到的阻力为 90 N90 N，那么，那么此过程中克服阻力做功的功率为多少。此过程中克服阻力做功的功率为多少。7 7(2022通辽中考2022通辽中考)将一未
8、装满水密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面将一未装满水密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如下图，瓶盖的面积是上，再倒立放置，如下图，瓶盖的面积是 8 cm8 cm2 2，瓶底的面积是，瓶底的面积是 28 cm28 cm2 2，瓶重和，瓶重和厚度忽略不计厚度忽略不计(g g取取 10 N/kg)10 N/kg)。求：。求：(1)(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强；倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强；(2)(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。8 8(2022金华中考2022金华中考)2022)2022 年年 5 5 月月 5 5 日，大飞机日，
9、大飞机 C919C919 首飞任务的完成，标志着首飞任务的完成，标志着我国航空工业向前迈进一大步。我国航空工业向前迈进一大步。C919C919 主要性能参数如表所示：主要性能参数如表所示：中国商飞中国商飞 C919C919最大载重最大载重巡航速度巡航速度巡航高度巡航高度最长航程最长航程最多座椅数最多座椅数77.3 t77.3 t0.780.780.80.8 马赫马赫(相当于相当于 954 km/h954 km/h 到到 980 km/h)980 km/h)12 100 m12 100 m5 555 km5 555 km190190 个个(1)(1)上海到广州的空中距离大概是上海到广州的空中距离
10、大概是 1 470 km 1 470 km，假设全程以最大巡航速度匀速飞，假设全程以最大巡航速度匀速飞行，那么行，那么 C919C919 从上海到广州大约需多长时间？从上海到广州大约需多长时间？(2)(2)当当 C919C919 发动机总推力到达发动机总推力到达 2102105 5 N N，飞行速度到达，飞行速度到达 954 km/h954 km/h 时，时，C919C919 发发动机的总输出功率是多少？动机的总输出功率是多少？(3)(3)当当 C919C919 以最大载重停在机场时，轮胎与地面的总接触面积大约为以最大载重停在机场时，轮胎与地面的总接触面积大约为 0.1 m0.1 m2 2，那
11、么那么 C919C919 对地面的压强约多少？对地面的压强约多少？9.(9.(2022泰安中考2022泰安中考)随着人们生活水平的提高，小汽车已随着人们生活水平的提高，小汽车已经逐步进入家庭。某品牌小汽车质量是经逐步进入家庭。某品牌小汽车质量是 1 1 600600 kgkg，车上载，车上载有人和物品质量共为有人和物品质量共为 200200 kgkg，车轮与地面的总接触面积为，车轮与地面的总接触面积为2.0102.0102 2 m m2 2。假设小汽车以输出功率。假设小汽车以输出功率 60 kW60 kW 在市区外水在市区外水平路面上做匀速直线运动，运动速度平路面上做匀速直线运动，运动速度v
12、v1 17272 km/hkm/h；当汽车将要进入市区时，司；当汽车将要进入市区时，司机减小了油门，使汽车的输出功率立即减小为机减小了油门，使汽车的输出功率立即减小为 24 kW24 kW 并保持该功率继续直线行并保持该功率继续直线行驶，汽车的速度与时间的关系如下图，设运动过程中汽车所受阻力不变，驶，汽车的速度与时间的关系如下图，设运动过程中汽车所受阻力不变，g g取取10 N/kg10 N/kg。求：。求：(1)(1)该汽车静止时对水平路面的压强；该汽车静止时对水平路面的压强；(2)(2)汽车运动过程中受到的阻力；汽车运动过程中受到的阻力；(3)(3)t t2 2时间后汽车运动的速度时间后汽
13、车运动的速度v v2 2大小。大小。参考答案参考答案1 1解：解：(1)(1)W W有有GhGh900 N1 m900 N1 m900 J900 J，W W总总FsFs500 N2 m500 N2 m1 000 J1 000 J，机械效率：机械效率：W W有有W W900 J900 J1 000 J1 000 J90%90%。总总(2)(2)拉力拉力F F的功率：的功率：P PW W总总t t1 000 J1 000 J5 s5 s200 W200 W。2 2解：解：(1)(1)如下图如下图(2)(2)人的重力：人的重力：G Gmgmg80 kg10 N/kg80 kg10 N/kg800 N
14、800 N；由图可知，力由图可知，力F F的力臂大约是的力臂大约是G G的力臂的二倍，根据杠杆的平衡条件可估算小的力臂的二倍，根据杠杆的平衡条件可估算小腿肌肉产生的拉力：腿肌肉产生的拉力：F FGlGlG G1 1l l800 N800 N 400 N400 N。1 12 2(3)(3)人克服自身重力所做的功：人克服自身重力所做的功：W WGhGh800 N0.04 m800 N0.04 m32 J32 J。(4)(4)人运动的速度越大，在单位时间内消耗的能量越多人运动的速度越大，在单位时间内消耗的能量越多F F3 3解：解：(1)(1)由由p p 可得，可得，A A对地面的压力：对地面的压力
15、：S SF F压压pSpS3 000 Pa0.14 m3 000 Pa0.14 m2 2420 N420 N，因为物体因为物体A A在水平地面上，所以物体在水平地面上，所以物体A A的重力：的重力：G GA AF F压压420 N420 N，物体物体A A的质量：的质量：G GA A420 N420 Nm mA A 42 kg42 kg；g g10 N/kg10 N/kg用滑轮组匀速提升物体用滑轮组匀速提升物体A A时，不计绳重和摩擦，那么滑轮组的机械效率：时，不计绳重和摩擦，那么滑轮组的机械效率：W W有有GhGhG G420 N420 N84%84%，W W总总G GG G轮轮h hG G
16、G G轮轮420 N420 NG G轮轮解得解得G G轮轮80 N80 N，动滑轮的质量：，动滑轮的质量：G G轮轮80 N80 Nm m8 kg8 kg。g g10 N/kg10 N/kg(2)(2)用此滑轮组使物体用此滑轮组使物体A A以以 0.2 m/s0.2 m/s 的速度匀速上升的速度匀速上升 5 s5 s，那么物体，那么物体A A上升的高上升的高度：度：h hvtvt0.20.2 m/s5m/s5 s s1 m1 m，由图可知由图可知n n2 2，那么拉力端移动距离：，那么拉力端移动距离：s s2 2h h21 m21 m2 m2 m，不计绳重和摩擦，那么绳端的拉力：不计绳重和摩擦
17、，那么绳端的拉力：1 11 1F F(G GA AG G轮轮)(420 N(420 N80 N)80 N)250 N250 N，2 22 2人拉力做的功：人拉力做的功：W W总总FsFs250 N2 m250 N2 m500 J500 J。4 4解：解：(1)(1)物重和动滑轮重物重和动滑轮重(2)(2)由图可知，由图可知，n n3 3，那么绳端移动的距离：，那么绳端移动的距离：s snhnh36 m36 m18 m18 m，拉力做的功：拉力做的功：W WFsFs400 N18 m400 N18 m7 200 J7 200 J，拉力的功率：拉力的功率：W W7 200 J7 200 JP P
18、120 W120 W。t t60 s60 s(3)(3)由图乙可知，物重由图乙可知，物重G G300300 N N 时，滑轮组的机械效率时，滑轮组的机械效率60%60%，滑轮组的机械，滑轮组的机械效率：效率：W W有有GhGhG G300 N300 N60%60%，W W总总G GG G动动h hG GG G动动300 N300 NG G动动解得解得G G动动200 N200 N。(4)(4)工人的质量为工人的质量为 60 kg60 kg，那么该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子，那么该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：的最大拉力：F F大大G G人人m m人人g g6
19、0 kg10 N/kg60 kg10 N/kg600 N600 N，由由F F(G GG G动动)可得，提升的最大物重：可得，提升的最大物重：1 1n nG G大大nFnF大大G G动动3600 N3600 N200 N200 N1 600 N1 600 N，那么滑轮组的最大机械效率：那么滑轮组的最大机械效率：1 600 N1 600 N大大88.9%。88.9%。G G大大G G动动1 600 N1 600 N200 N200 N5 5解：解：(1)(1)省力省力(2)(2)货物在水平面上运动的距离为货物在水平面上运动的距离为s s1.2 m1.2 m，所用时间为，所用时间为t t5 s5
20、s；G G大大在水平面上运动的速度：在水平面上运动的速度：s s1.2 m1.2 mv v 0.24 m/s0.24 m/s。t t5 s5 s(3)(3)水平推力做功的功率：水平推力做功的功率：P PFvFv100 N0.24 m/s100 N0.24 m/s24 W24 W。(4)(4)在斜面上推力做的功：在斜面上推力做的功：W W总总F Fs s500 N3 m500 N3 m1 500 J1 500 J，做的有用功：做的有用功：W W有有GhGh800 N1.5 m800 N1.5 m1 200 J1 200 J，那么斜面的机械效率：那么斜面的机械效率：W W有有1 200 J1 20
21、0 J80%80%。W W总总1 500 J1 500 J6 6解：解：(1)(1)根据公式根据公式p p 可知，对地面的压力：可知，对地面的压力：F FS SF FpSpS5105104 4Pa0.004 mPa0.004 m2 2200 N200 N。(2)(2)克服阻力所做的功：克服阻力所做的功：W Wfsfs90 N1090 N100 m0 m9 000 J9 000 J；克服阻力做功的功率：克服阻力做功的功率：W W9 000 J9 000 JP P 450 W450 W。t t20 s20 s7 7解：解：(1)(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强：倒立放置时瓶盖所受水的压强：p pg
22、hgh倒立倒立1.0101.0103 3 kg/m kg/m3 310 N/kg0.13 m10 N/kg0.13 m1 300 Pa1 300 Pa，F F由由p p 可得，倒立放置时瓶盖所受水的压力：可得，倒立放置时瓶盖所受水的压力：S SF FpSpS瓶盖瓶盖1 300 Pa81 300 Pa810104 4 m m2 21.04 N1.04 N。(2)(2)由图可知，矿泉水瓶内水的体积：由图可知，矿泉水瓶内水的体积：V VS S瓶底瓶底h h正立正立28 cm28 cm2 210 cm10 cm280 cm280 cm3 3，m m由由 可得，水的质量：可得，水的质量：V Vm m水水
23、VV1.0 g/cm1.0 g/cm3 3280 cm280 cm3 3280 g280 g0.28 kg0.28 kg，瓶重和厚度忽略不计，那么倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力：瓶重和厚度忽略不计，那么倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力：F FG G水水m m水水g g0.28 kg10 N/kg0.28 kg10 N/kg2.8 N2.8 N，倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强：倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强：F F2.8 N2.8 Np p4 42 23 500 Pa3 500 Pa。S S瓶盖瓶盖810810 m m8 8解：解：(1)(1)上海到广州的空中距离上海到广州的空中距离s s1 1
24、470470 kmkm，最大巡航速度，最大巡航速度v v最大最大980980 km/hkm/h，s s由由v v 可得，从上海到广州大约需要时间：可得，从上海到广州大约需要时间：t ts s1 470 km1 470 kmt t1.5 h1.5 h。v v最大最大980 km/h980 km/h1 1(2)(2)v v954 km/h954 km/h954954 m/s m/s265 m/s265 m/s，3.63.6发动机的总输出功率：发动机的总输出功率：W WFsFsP P FvFv2102105 5N265 m/s5.310N265 m/s5.3107 7 W W。t tt t(3)C9
25、19(3)C919 对地面的压力：对地面的压力：F FG Gmgmg77.31077.3103 3kg10 N/kg7.7310kg10 N/kg7.73105 5 N N，对地面的压强：对地面的压强：F F7.73107.73105 5 N Np p 7.73107.73106 6 Pa Pa。2 2S S0.1 m0.1 m9 9解：解：(1)(1)该汽车静止时对水平路面的压力：该汽车静止时对水平路面的压力：F FG G总总m m总总g g(m m车车m m物物)g g(1 600 kg(1 600 kg200 kg)10 N/kg1.810200 kg)10 N/kg1.8104 4 N
26、 N，对水平路面的压强：对水平路面的压强：F F1.8101.8104 4 N N5 5p p 910910 Pa Pa。S S2.0102.0102 2 m m2 2W WFsFs(2)(2)由由P P FvFv可知，当汽车以可知，当汽车以v v1 1速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力：速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力：t tt tP P1 16106104 4 W WF F1 1 3 000 N3 000 N，v v1 11 17272 m/s m/s3.63.6因为汽车做匀速直线运动，所以汽车受到的阻力：因为汽车做匀速直线运动，所以汽车受到的阻力：F F阻阻F F1 13 000 N3 000 N。(3)(3)当汽车以当汽车以v v2 2速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力F F2 2F F阻阻3 000 N3 000 N，W WFsFs由由P P FvFv可知，可知，t t2 2时间后汽车运动的速度：时间后汽车运动的速度：t tt tP P2 2241024103 3 W Wv v2 2 8 m/s8 m/s。F F2 23 000 N3 000 N