最新中考力学综合习题(带答案)
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1.一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上,他使用了如图9所示的装置进行升降,已知吊篮的质量为m 1,建筑材料的质量为m 2,人对绳的拉力为F ,吊篮在拉力作用下匀速上升了h ,那么有用功和滑轮组的机械效率分别为( A )
A.m 2gh
F
g
m 22×100% B .m 2gh F g m m 2)(21+×100%
C .(m 1+m 2)gh
F
g
m 22×100% D .(m 1+m 2gh F g m m 2)(21+×100%
2.某单位设计的一种供牲畜饮水的装置如图所示.圆柱形水箱内装有600 kg 的水,水位高度
维持h =60 cm 不变,水箱底面积为1 m 2,水箱底部出水口的横截面积为20 cm 2.底盖A 、细杆B 和浮球C 的总质量为1 kg ,浮球C 的体积为2 dm 3.底盖A 平时顶住水箱底部出水口,一旦饮水槽的水位下降,底盖A 就会下落,水立即通过出水口流入饮水槽.实现自动补水.
(1)水箱中的水对底盖A 产生的压强是多少? (2)浮球C 受到的最大浮力是多少?(g 取10 N/kg) (3)试通过计算说明,给出的数据能否达到设计要求?如果不能,请通过计算提供改进的方法和符合设计要求的数据.
第1题图
【答案】解:(1)水对底盖A 的压强
p =ρ水gh =1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×0.6 m =6×103 Pa (2)浮球浸没在水中时,根据F 浮=ρ水gV 排得:
浮球C 所受浮力最大,最大浮力为F 浮=ρ水gV 排=1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×2×10-
3 m 3=20 N
(3)以底盖、竖杆、浮球为整体,它的受力情况是:竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力,而底盖A 、细杆B 和浮球C 的总重
G =mg =1 kg ×10 N/kg =10 N 水对底盖A 的压力
F 1=pS =6×103 Pa ×20×10-
4 m 2=12 N
则F 1>F 浮-G ,所以装置不能达到设计要求. 若要符合设计要求,则水对底盖A 的压力为 F 1′=F 浮-G =20 N -10 N =10 N
因为F 1′=p ′S =ρgh ′S ,所以水箱中的水位高度为
h ′=
F 1′ρ水gS =10 N
1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×20×10-4 m 2
=0.5 m =50 cm
水箱内水位的高度应维持50 cm 不变.
3. 将一重为1.5 N 、底面积为20 cm 2 的溢水杯放在水平桌面上,向杯内装入重2.5 N 的水,水面恰好到达溢水口,将一物块轻轻放入杯内,静止时如图所示,在此过程中溢出40 cm 3 的水.求:(g 取10 N/kg)
(1)物块未放入之前溢水杯对桌面的压强是多大?
第3题图
(2)物块受到的浮力及物块的重力各是多少?
(3)当用一细铁丝将物块完全压入水中时,又排出10 cm 3的水,物块的体积是多大?物块的密度是多少?
【答案】解:(1)未放入物块前溢水杯对桌面的压力 F =G 杯+G 水=1.5 N +2.5 N =4 N
受力面积S =20 cm 2=2×10-
3 m 2,溢水杯对桌面的压强 p =F S =
4 N 2×10-3 m 2=2×103 Pa (2)物块受到的浮力F 浮=G 排=m 水g =ρ水V 排g =1.0×103 kg/m 3×4×10-
5 m 3×10 N/kg =0.4 N
由于物块静止时处于漂浮状态,所以物块的重力 G =F 浮=0.4 N (3)物块的体积
V 物=V 排+ΔV 排=40 cm 3+10 cm 3=50 cm 3=5×10-
5 m 3
物块的质量m 物=G g =0.4 N
10 N/kg
=0.04 kg
物块的密度ρ物=m 物V 物=0.04 kg
5×10-5 m
3
=0.8×103 kg/m 3 4. 如图甲所示为服役于中国海军的导弹护卫舰.该舰满载时排水量是4 053 t ,吃水深度5 m ,最大航速50 km/h.如图乙所示是护卫舰从启动到正常行驶的v -t 图像,该舰输出功率恒为25 600 kW.(g 取10 N/kg ,ρ海水=1.02 g/cm 3)
(1)在0~0.2 h 内,护卫舰的动力 阻力(选填“大于”“等于”或“小于”). (2)护卫舰满载时船底受到的压强和压力各是多少?
(3)护卫舰匀速向前航行时,水对护卫舰的阻力是多少?(计算结果保留两位小数)
第4题图
【答案】(1)大于
【解析】由图像乙可知在0~0.2 h 内护卫舰的速度不断增大,是加速运动的,所以它的动力大于阻力.
解:(2)护卫舰满载时底部受到的压强是:
p =ρ海水gh =1.02×103 kg/m 3×10 N/kg ×5 m =5.1×104 Pa
护卫舰满载时受到的浮力是:
F 浮=
G 排=m 排g =4 053×103 kg ×10 N/kg = 4.053×107 N
护卫舰满载时船底受到的压力是: F 压=F 浮=4.053×107 N
(3)由P =W t =Fs
t =F v 可得,护卫舰的动力是:
F =P v =2.56×107 W
50×1
3.6
m/s
≈1.84×106 N
5. 如图所示,是小婷为防止家中停水而设计的贮水箱.当水箱中水深达到1.2 m 时,浮子A 恰好堵住进水管,使其停止向箱内放水,此时浮子A 有1
5体积露出水面(浮子A 只能沿
图示位置的竖直方向移动).进水管口水的压强为1.2×105 Pa ,管口横截面积为2.5 cm 2,贮水箱底面积为 0.8 m 2,浮子A 重10 N.(g 取10 N/kg)求:
第5题图
(1)注水过程中,随着水位上升,水对水箱底部的压强 W. (2)此时浮子A 受到的浮力为多大? (3)浮子A 的密度是多少? 【答案】(1)增大
【解析】(2)随着水位上升,水对水箱底部的压强逐渐增大.
解:浮子A 堵住进水口时,根据公式p =F
S 可得,进水管口水对浮子A 的压力
F =p 水S 进水口=1.2×105 Pa ×2.5×10-
4 m 2=30 N
浮子A 处于静止状态,所以浮子A 受到的浮力F 浮=F +G =30 N +10 N =40 N (3)根据阿基米德原理可知F 浮=ρ水gV 排,则 浮子A 排开水的体积 V 排=
F 浮ρ水g =40 N 1×103 kg/m 3×10 N/kg
=4×10-
3 m 3 浮子A 有1
5体积露出水面,浮子A 的体积
V =V 排1-15=4×10-
3 m 345=5×10-
3 m 3
浮子A 的质量m =G g =10 N
10 N/kg
=1 kg
浮子A 的密度ρ=m V = 1 kg
5×10-3 m
3=0.2×103 kg/m 3 6. 2017年4月11日上午,“雪龙号”极地考察船按计划完成中国第33次南极考察保障