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1、专题56 交通运输航天中物理问题本专题涉及的交通运输航天工具有飞机、卫星、轮船、航母、潜艇、汽车、火车、自行车、摩托车等。中考试题里，交通运输航天工具考查的物理知识点大致包括以下几个方面：1.压强的大小及其计算，功率计算公式的应用综合性强，是全国各地中考命题重要的热点素材；2.掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素，掌握动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化情况；3.考查对浮沉条件的应用、惯性的理解、平衡状态的辨别，以及流体压强与流速的关系，有一定综合性，但难度不大；4.考查对牛顿第一定律的理解；5.电学、热学、声学等其他方面。【例题1】(2020绵阳模拟)共享单车是节能环保的交通工具
2、。关于小秦骑共享单车上学的情形，说法正确的是( )A.小秦骑行的速度最高可以达到50m/sB.小秦骑车转弯时，运动状态没有发生改变C.小秦下坡时不蹬车，单车越来越快是因为惯性增大D.在骑行过程中，相对于路旁的建筑物是运动的【答案】D【解析】本题考查了机械运动及惯性。50m/s=180km/h，超过了汽车在高速公路上的速度，自行车显然达不到，A错误；骑车转弯时，自行车的运动方向发生改变，所以运动状态也发生了改变，B错误；惯性由物体的质量决定，质量不变惯性不变。自行车下坡时速度变快是因为重力势能转化成为动能，所以C错误；骑行过程中，自行车相对于路边的建筑，位置发生了改变，所以是运动的。【对点练习】
3、雾霾天气引起人们对环境保护的高度重视，各地纷纷号召人们少开车，多骑自行车，关于自行车的结构和使用，以下说法正确的是()A自行车的脚蹬子上刻有很深的花纹是为了减少摩擦B骑自行车上坡前用力蹬车是为了增大惯性C骑自行车沿斜坡匀速直线向下运动时机械能增大D自行车的车座做的较宽大是为了减小压强【答案】D 【解析】考查的知识点有增大或减小摩擦的方法；惯性；减小压强的方法及其应用；机械能(1)增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力(2)影响惯性大小的因素只有质量，至于速度大小、受力大小，都不影响惯性(3)动能的大小与物体的质量和
4、速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大机械能是动能和势能的总和(4)减小压强的方法：是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；是在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强A自行车的脚蹬子上刻有很深的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力故A错误；B上坡前快速蹬几下，这样可以增大车子的动能，这样就会有更多的动能转化为重力势能，从而爬的更高；另外，物体的惯性只与质量有关，物体的质量不变惯性大小不变故B错误；C骑自行车匀速下坡时，质量不变，速度不变，所以动能不变，但下坡时高度减小，重力势能减小，所以机械能的总量减小故C错误；D自行车的车座做的较宽大，是在压力一定时，通过增大受力
5、面积来减小压强；故D正确【例题2】(2020河南)随着科学技术的进步，我国在航天领域取得了举世瞩目的成就，对宇宙的探索在不断深入。以下所述的航天器或星体中距离地球最远的是( )A. 执行导航任务的北斗系列卫星B. 月球上行走的“玉兔”月球车C. 在轨运行的“天宫二号”空间站D. “天眼FAST”探测到的太阳系外的脉冲星【答案】D【解析】执行导航任务的北斗系列卫星、月球上行走的“玉兔”月球车、在轨运行的“天宫二号”空间站都在太阳系内，“天眼 FAST”探测到的太阳系外的脉冲星在太阳系外，故脉冲星离地球最远。故选 D。【对点练习】如图所示是我国研制的大型特种用途民用飞机“鲲龙”AG600，AG60
6、0是一款大型水陆两栖飞机，最大航速是460km/h；最大起飞质量时53.5t，一次可吸水12t；可以满足森林灭火和水上救援的需要。下面说法错误的是()A飞机飞行时，机翼上表面受到酌气压小于机翼下表面的气压B飞机静止在水面上，吸水后飞机底部受到水的压强将变大C飞机在空中水平匀速飞行时，受到的升力最大为5.35104ND飞机静止在水面上，吸满水后浸入水中的体积将增大12m3【答案】C【解析】A机翼的形状是上凸下平，相同时间内空气通过机翼上方的路程大于下方的路程，则机翼上方的空气流速大于下方的空气流速，机翼上方的压强小于下方的压强，从而产生向上的升力作用，故A正确；B飞机静止在水面上，吸水后，飞机底
7、部所处的深度变大，由pgh可知水对飞机底部的压强将变大，故B正确；C由于飞机的最大起飞质量是53.5t，则飞机的最大重力G最大m最大g53.5103kg10N/kg5.35105N，飞机在空中水平匀速飞行时，受力平衡，则受到的最大升力：F升最大G最大5.35105N，故C错误；D飞机静止在水面上时处于漂浮状态，浮力等于重力，所以，吸满水后静止在水面上时增加的浮力F浮G水；根据阿基米德原理可得：水gV排m水g，则浸入水中体积的增大量：V排12m3；故D正确。【例题3】(2020四川成都)小华找到了一张测定汽车油箱内油量的装置图，如图所示，他与同组同学对相关问题进行了探究。(1)把油量信息转化为电
8、信息，有利于信息的传递。装置中，信息转化的关键环节为：油量变化杠杆绕O点转动电路的_变化电流变化；(2)若圆弧形电阻丝最大阻值为100，其他可供选择的器材有：恒压电源E1(电压3V)和E2(电压18V)；电流表A1(量程00.6A)和A2(量程00.1A)；定值电阻R1=5、R2=30和R3=100。为了节约能源，并且实现油量最大时，电流表示数最大，器材选择的最佳组合为_；A.E2、A2、R3 B.E1、A2、R2 C.E1、A2、R1 D.E2、A1、R3(3)合理选择器材后，他们通过测量，得到了下表所示的结果(其中V是油箱的容积，Ig是电流表的最大示数)：液体体积V0电流表示数Ig依据测量
9、结果，可以将电流表的刻度改为油量体积。分析数据可知，当液体体积为时，电流表示数_(选填“大于”、“等于”或“小于)；(4)关于探究过程的反思，下列说法中不正确的是_。A.调整圆弧形电阻丝的位置，要让圆心在O点B.为保证安全和方便，测量时用水来灌装油箱C.为节约空间，应该使电路元件尽量靠近油箱D.该装置还存在一些缺陷，应继续探究并改进【答案】 (1)总电阻 (2) B (3) 小于 (4) C【解析】(1)杠杆绕O点转动，电阻值接入电路阻值变化，电路总电阻变化，电流变化。(2)为了节约能源，需要电压较小的，电流较小，则选择电源E1和电流表A2，当油量最大时，电流表示数最大，圆弧形电阻丝接入电路阻
10、值为0，则需要定值电阻为综上，故选B。(3)如果液体体积和电流表示数成正比，则当液体体积为时，电流表示数等于，分析电流表的示数可知，电流减小的变化量越来越小，所以当液体体积为时，电流表示数小于。(4) A让圆心在O点,则两边力臂大小相同，变化量相同，故A正确，不符合题意；B水不可燃，容易获取，测量时用水来灌装油箱，故B正确，不符合题意；C电路元件会由于电流热效应，温度较高，油是可燃物，电路元件尽量靠近油箱容易燃烧，故C错误，不符合题意；D当油量最小时，电阻丝接入电路最大，电流最小，但是电流表示数不为0，所以需要对电流表的示数最小位置进行标记为油量为0，故D正确，不符合题意。故选C。【对点练习】
11、某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是( )汽车行驶速度是20km/h 消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9107J汽车牵引力做功的功率是30kW 汽车发动机的效率是20%A只有和B只有和C只有和D只有和【答案】D【解析】(1)已知汽车行驶的时间和路程，利用速度公式即可求解；(2)根据Q放=mq可求热量；(3)根据车受到的阻力为车重的0.1倍求得车受到的阻力，因为匀速行驶，所以牵引力等于阻力，利用W=Fs可求得该汽车牵引力所做的
12、功，再利用P=W/t求功率；(4)据燃油密度和体积求得其质量，利用Q=mq可求得消耗的总能量，再利用效率公式求出该汽车的效率。 汽车的行驶速度：S=6.9kmt=5min45s=300s+45s=345s=3451/3600h=(345/3600)h=(69/720)hv=s/t=6.9km/(69/720)h=72km/h，故错误；(2)消耗的燃油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1.5kg4.6107J/kg=6.9107J，故正确；(3)因为匀速行驶，所以汽车受到的牵引力：F=f=2103N，该汽车牵引力所做的功：W=Fs=2103N6.9103m=1.38107J，该汽车牵引力所做功的功
13、率：P=W/t=1.38107J /345s=40000W=40kW，故错误；(4)汽车消耗燃油的产生的热量：Q放=mq=1.5kg4.6107J/kg=6.9107J，该汽车的效率：= W / Q放=1.38107J /6.9107J100%=20%，故正确。一、选择题1.(2020湖南岳阳)为了减少行车安全隐患，交警一直严查超速、超高、超载等违法行为，下列分析正确的是()A. 超速的危害是速度越大，惯性越大B. 超载的危害是质量越大，动能越小C. 超高的危害是重心越高，稳定性越差D. 超载的危害是质量越大，对路面压力越小【答案】C【解析】A物体的惯性只与物体的质量有关，汽车的速度越大，质量
14、不变，惯性不变，故A错误；B动能的大小与质量和速度有关，汽车的速度不变，质量越大，动能越大，故B错误；C稳定性与物体重心的高度有关，汽车的重心越高，稳定性越差，故C正确；D汽车质量越大，由G=mg可知重力越大，对路面压力越大，故D错误。2.如图为某品牌共享电单车，其涉及到的物理知识正确的是( ) A没有网络传递信息，是无法实现手机扫二维码开锁的B车座呈马鞍型，增大了人与车座的受力面积，压强增大C车胎上有凹凸不平的花纹，可以减小与地面的摩擦力D后轮上的电动机，利用电磁感应原理将电能转化为机械能【答案】A【解析】(1)手机扫二维码开锁利用的是电磁波传递信息；(2)减小压强的方法：是在压力一定时，通
15、过增大受力面积来减小压强；是在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强。(3)增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。(4)发电机是利用电磁感应原理制成的，工作时机械能转化成电能；电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，工作时把电能转化成机械能。A手机扫二维码开锁利用的是电磁波传递信息，所以没有网络传递信息，是无法实现手机扫二维码开锁的。故A正确；B车座呈马鞍型，增大了人与车座的受力面积，压力一定是，压强减小。故B错误；C车胎上有凹凸不平的花纹，接触面粗糙程度增大，在压力一定时，可以增大与地面的摩擦力。故C
16、错误；D后轮上的电动机是用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，工作时把电能转化成机械能。故D错误。3.如图所示，汽车装有日间行车灯可以提高行车安全，当汽车启动时，S1闭合，日间行车灯L1立即亮起：再闭合S2车前大灯L2也亮起。符合这一情况的电路图是()A B C D【答案】D【解析】A由电路图可知，只闭合S1时，两灯泡均不亮，故A不符合题意；B由电路图可知，只闭合S1时，两灯泡都亮，再闭合S2时，L1不亮，故B不符合题意；C由电路图可知，只闭合S1时，近灯光L2亮，再闭合S2时，日间行车灯L1亮，故C不符合题意；D由电路图可知，只闭合S1时，日间行车灯L1亮，再闭合S2时，近灯光L2亮，故D
17、符合题意。二、填空题4.(2020山东聊城)爸爸驾驶汽车带小明去海边沙滩浴场游泳，汽车是依靠发动机(汽油机)工作时的_冲程获得动力的。小明发现沙子烫脚。面海水却是凉凉的，这是因为水的_比沙子的大。【答案】(1)做功 (2) 比热容【解析】(1)汽车依靠发动机工作时的做功冲程，将内能转化为机械能，从而获得动力。(2)海水比沙子的比热容大，因此，相同质量的海水和沙子，在吸收相同的热量时，沙子温度高，海水温度低，可以感觉到沙子烫脚，而海水却是凉凉的。5.(2020贵州黔西南)如图甲、乙所示是建设武汉火神山医院的场景。(1)在图甲中，挖掘机铲斗的铲头做成比较锋利的齿状，目的是为了_压强，履带的外表面做
18、得凹凸不平，是为了_摩擦。(选填“增大”或“减小”)(2)在图乙中，压路机将地面压平、压实，利用了力可以改变物体的_；将土压实后，泥土的密度_(选填“变大”或“变小”)。【答案】 (1) 增大 增大 (2) 形状 变大【解析】(1)挖掘机铲斗的铲头做成比较锋利的齿状是通过减小受力面积增大压强。履带的外表面做得凹凸不平是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦。(2)压路机将地面压平、压实，使地面形状发生改变，利用了力可以改变物体的形状。将土压实后，质量不变，但土的体积变小，所以密度变大。6.小明的爸爸新买了一辆燃油小汽车，小明估测了一下小汽车的宽大约为200_(填长度单位)；刚打开车门，他就闻到一股气
19、味，爸爸告诉他这其实是物理学中的_现象；汽车对地面的压力是由于_(选填“轮胎”、“地面”)发生形变而产生的；汽车依靠发动机工作时的_冲程获得动力.【答案】cm；扩散；轮胎；做功冲程。【解析】小汽车的宽度在2m左右，也就是200cm；汽车中的气味是因为汽车中物质的扩散而来；轮胎变形对地面产生了压力；汽油机工作时，做功冲程对外做功提供动力。【知识点】长度的估测；弹力；分子动理论；热机原理。三、综合应用题7.如图甲是我市一款按租用时间收费的共享电动汽车。五一期间，小柯一家租用电动汽车去旅游，从租车点到目的地，手机导航显示行驶72千米，共花去租车费45元。表一是该车与某型号燃油汽车部分项目比较表。 甲
20、 乙项目电动汽车某型号燃油汽车空载质量(t)0.81.5每个轮胎与水平地面接触面积(cm2)5080工作时尾气排放情况0燃烧1升汽油排放2.4kg二氧化碳每百公里油耗10升租车或燃油价格0.5元/分钟6.2元/升续航里程(km)200500600(1)当该电动汽车空载停在水平地面上时，求汽车对地面的压强。(2)电动汽车载着小柯全家(人和行李共200千克)从一坡底行驶到坡顶，如乙图。求在该过程中，汽车电动机克服重力所做的功。(3)若小柯全家驾驶表一中的燃油汽车行驶72千米，所需油费_元，汽车排放二氧化碳_千克。(4)分析(3)题数据，小柯认为他们没有必要租用电动汽车，因为没有给家庭带来经济上的节
21、约。对小柯的这种想法，你如何评价并说明理由。【答案】(1)4105Pa；(2)5105J；(3)44.64；17.28；(4)赞成租用电动车：电动车可以减少二氧化碳的排放，没有污染，费用相对较低。【解析】(1)电动车对地面的压力为：；对地面的压强为：；(2)电动车克服重力所做的功为：；(3)行驶72km需要燃烧燃油的体积为：；需要的油费为：；排放二氧化碳的质量为：；(4)赞成租用电动车：电动车可以减少二氧化碳的排放，没有污染，费用相对较低。8.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其t图象如图所示，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。求：(1)在010s内汽车的平均速
22、度；(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000N那么在1020s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？(3)若发动机的转化效率为80%，则1020s内燃烧了多少千克汽油？(已知汽油的热值大约为5107J/kg)。【答案】(1)在010s内汽车的平均速度为12m/s；(2)在1020s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是8105J。(3)若发动机的转化效率为80%，则1020s内燃烧了0.02千克汽油。【解析】(1)由题知，在010s内汽车通过的路程为120m，则在010s内汽车的平均速度：v=12m/s；(2)由图象可知，1020s汽车做匀速直线运动，速度v=20m/s，则在
23、1020s汽车通过的路程为：s=vt=20m/s10s=200m；根据二力平衡条件可得，此时的牵引力：F=f=4000N，在1020s内汽车发动机产生的牵引力所做的功：W=Fs=4000N200m=8105J；(3)已知发动机的转化效率=80%，由=可得消耗汽油的质量：m=0.02kg。9.如图所示，是我市著名民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1 min所通过的路程为720 m已知轿车总质量m 600 kg受到的阻力f大小恒为轿车总重的0.1倍，轮胎与路面接触的总面积S310-2m2求：(1)轿车行驶的速度大小(2)轿车对路面产生的压强(3)牵引力对轿
24、车做功的功率【答案】(1)轿车行驶的速度大小为12m/s(2)轿车对路面产生的压强为2105Pa。(3)牵引力对轿车做功的功率为7200W【解析】(1)根据公式v=s/t，求出轿车行驶的速度大小。轿车行驶的速度：；(2)据公式G=mg，求轿车的总重力，轿车对地面的压力等于轿车的总重力，再根据公式P=F/S，求出轿车对路面产生的压强。轿车总重力：，轿车对路面的压力：，轿车对路面产生的压强：；(3)据轿车在水平公路上做匀速直线运动，受阻力和牵引力是平衡力，求出轿车受到的牵引力，根据公式P=W/t=FV，求出牵引力对轿车做功的功率轿车在水平公路上做匀速直线运动，所受阻力和牵引力是平衡力，轿车受到的牵
25、引力：，牵引力对轿车做功的功率：10.我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图所示，该飞机蓄满水后总质量53.5t。为检测飞机性能，先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中：飞机盘悬在火场上方150m处，将所蓄水分次投下，每次投水200kg，用时20s到达地面。在水面滑行测试中：飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s，若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5106W(水=1.0103kg/m3，g=10N/kg)求(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积；(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率；(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力。【答案】
26、(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积为53.5m3；(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率为1.5104W；(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力为2.5105N。【解析】(1)因为AG600蓄满水后静止在水面上，所以飞机受到的浮力：F浮=G=mg=53.5103kg10N/kg=5.35105N，由F浮=水gV排可得，排开水的体积：V排= F浮/水g =53.5m3；(2)每次投下的水在下落过程中重力做功：W=Gh=m水gh=200kg10N/kg150m=3105J，重力做功的平均功率：P=W/t=1.5104W；(3)飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5106W，因为P=W/t=Fv，所以，飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力：F= P总/v =2.5106W /10m/s =2.5105N。