中考力學(xué)綜合習(xí)題(帶答案)

1、1.一位建筑工人要把建筑材料運(yùn)送到樓上，他使用了如圖9所示的裝置進(jìn)行升降，已知吊籃的質(zhì)量為m1，建筑材料的質(zhì)量為m2,人對繩的拉力為F，吊籃在拉力作用下勻速上升了h，那么有用功和滑輪組的機(jī)械效率分別為 A A.m2gh ×100 Bm2gh ×100C(m1+m2)gh ×100 D(m1+m2gh ×1002.某單位設(shè)計(jì)的一種供牲畜飲水的裝置如下列圖.圓柱形水箱內(nèi)裝有600 kg的水，水位高度維持h60 cm不變，水箱底面積為1 m2，水箱底部出水口的橫截面積為20 cm2.底蓋A、細(xì)桿B和浮球C的總質(zhì)量為1 kg，浮球C的體積為2 dm3.底蓋A平時(shí)

2、頂住水箱底部出水口，一旦飲水槽的水位下降，底蓋A就會下落，水立即通過出水口流入飲水槽.實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)水.(1)水箱中的水對底蓋A產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少？(2)浮球C受到的最大浮力是多少？(g取10 N/kg)(3)試通過計(jì)算說明，給出的數(shù)據(jù)能否到達(dá)設(shè)計(jì)要求？如果不能，請通過計(jì)算提供改進(jìn)的方法和符合設(shè)計(jì)要求的數(shù)據(jù).第1題圖【答案】解：(1)水對底蓋A的壓強(qiáng)p水gh1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.6 m6×103 Pa(2)浮球浸沒在水中時(shí)，根據(jù)F浮水gV排得：浮球C所受浮力最大，最大浮力為F浮水gV排1.0×103 kg/m3×1

3、0 N/kg×2×103 m320 N(3)以底蓋、豎桿、浮球?yàn)檎w，它的受力情況是：豎直向上的浮力、豎直向下的重力和壓力，而底蓋A、細(xì)桿B和浮球C的總重Gmg1 kg×10 N/kg10 N水對底蓋A的壓力F1pS6×103 Pa×20×104 m212 N則F1F浮G，所以裝置不能到達(dá)設(shè)計(jì)要求.假設(shè)要符合設(shè)計(jì)要求，則水對底蓋A的壓力為F1F浮G20 N10 N10 N因?yàn)镕1pSghS，所以水箱中的水位高度為h0.5 m50 cm水箱內(nèi)水位的高度應(yīng)維持50 cm不變.3. 將一重為1.5 N、底面積為20 cm2 的溢水杯放在水平

4、桌面上，向杯內(nèi)裝入重2.5 N的水，水面恰好到達(dá)溢水口，將一物塊輕輕放入杯內(nèi)，靜止時(shí)如下列圖，在此過程中溢出40 cm3 的水.求：(g取10 N/kg)(1)物塊未放入之前溢水杯對桌面的壓強(qiáng)是多大？第3題圖(2)物塊受到的浮力及物塊的重力各是多少？(3)當(dāng)用一細(xì)鐵絲將物塊完全壓入水中時(shí)，又排出10 cm3的水，物塊的體積是多大？物塊的密度是多少？【答案】解：(1)未放入物塊前溢水杯對桌面的壓力FG杯G水1.5 N2.5 N4 N受力面積S20 cm22×103 m2，溢水杯對桌面的壓強(qiáng) p2×103 Pa(2)物塊受到的浮力F浮G排m水g水V排g1.0×103

5、kg/m3×4×105 m3×10 N/kg0.4 N由于物塊靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài)，所以物塊的重力GF浮0.4 N(3)物塊的體積V物V排V排40 cm310 cm350 cm35×105 m3物塊的質(zhì)量m物0.04 kg物塊的密度物0.8×103 kg/m34. 如圖甲所示為服役于中國海軍的導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦.該艦滿載時(shí)排水量是4 053 t，吃水深度5 m，最大航速50 km/h.如圖乙所示是護(hù)衛(wèi)艦從啟動到正常行駛的vt圖像，該艦輸出功率恒為25 600 kW.(g取10 N/kg，海水1.02 g/cm3)(1)在00.2 h內(nèi)，護(hù)衛(wèi)艦的動力阻力(

6、選填“大于”“等于”或“小于”).(2)護(hù)衛(wèi)艦滿載時(shí)船底受到的壓強(qiáng)和壓力各是多少？(3)護(hù)衛(wèi)艦勻速向前航行時(shí)，水對護(hù)衛(wèi)艦的阻力是多少？(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))第4題圖【答案】(1)大于【解析】由圖像乙可知在00.2 h內(nèi)護(hù)衛(wèi)艦的速度不斷增大，是加速運(yùn)動的，所以它的動力大于阻力.解：(2)護(hù)衛(wèi)艦滿載時(shí)底部受到的壓強(qiáng)是：p海水gh1.02×103 kg/m3×10 N/kg×5 m5.1×104 Pa護(hù)衛(wèi)艦滿載時(shí)受到的浮力是：F浮G排m排g4 053×103 kg×10 N/kg4.053×107 N護(hù)衛(wèi)艦滿載時(shí)船底受到的壓力是

7、：F壓F浮4.053×107 N(3)由PFv可得，護(hù)衛(wèi)艦的動力是：F1.84×106 N5. 如下列圖，是小婷為防止家中停水而設(shè)計(jì)的貯水箱.當(dāng)水箱中水深到達(dá)1.2 m時(shí)，浮子A恰好堵住進(jìn)水管，使其停止向箱內(nèi)放水，此時(shí)浮子A有體積露出水面(浮子A只能沿圖示位置的豎直方向移動).進(jìn)水管口水的壓強(qiáng)為1.2×105 Pa，管口橫截面積為2.5 cm2，貯水箱底面積為 0.8 m2，浮子A重10 N.(g取10 N/kg)求：第5題圖(1)注水過程中，隨著水位上升，水對水箱底部的壓強(qiáng).(2)此時(shí)浮子A受到的浮力為多大？(3)浮子A的密度是多少？【答案】(1)增大【解析】(

8、2)隨著水位上升，水對水箱底部的壓強(qiáng)逐漸增大.解：浮子A堵住進(jìn)水口時(shí)，根據(jù)公式p可得，進(jìn)水管口水對浮子A的壓力Fp水S進(jìn)水口1.2×105 Pa×2.5×104 m230 N浮子A處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以浮子A受到的浮力F浮FG30 N10 N40 N(3)根據(jù)阿基米德原理可知F浮水gV排，則浮子A排開水的體積V排4×103 m3浮子A有體積露出水面，浮子A的體積V5×103 m3浮子A的質(zhì)量m1 kg浮子A的密度0.2×103 kg/m36. 2017年4月11日上午，“雪龍?zhí)枴睒O地考察船按計(jì)劃完成中國第33次南極考察保障工作，順利?？课?/p>

9、于上海的極地考察國內(nèi)基地碼頭，為其第20次征戰(zhàn)南極畫上了圓滿的句號.如下列圖，“雪龍?zhí)枴笨傞L167.0 m，滿載吃水深度為9.0 m，滿載排水量21 000 t.求：(1)“雪龍?zhí)枴睗M載時(shí)船底受到海水的壓強(qiáng)是多少？(海水密度為1.03×103 kg/m3)第6題圖(2)滿載的“雪龍?zhí)枴笔艿降母×κ嵌嗌伲?3)已知“雪龍?zhí)枴痹? m厚冰層海域破冰航速為 1 m/s，前行時(shí)所受的阻力為1.5×107 N，則“雪龍?zhí)枴痹? m厚冰層海域破冰前行10 min，克服阻力所做的功是多少？【答案】解：(1)船底受到的壓強(qiáng)pgh1.03×103 kg/m3×10 N/k

10、g×9 m9.27×104 Pa(2)滿載排水量m排21 000 t2.1×107 kg滿載時(shí)“雪龍?zhí)枴彼艿降母×镕浮G排m排g2.1×107 kg×10 N/kg2.1×108 N(3)船前行的路程svt1 m/s×10×60 s600 m克服阻力所做的功Wfs1.5×107 N×600 m9×109 J7. 如圖甲所示是利用電動機(jī)和滑輪組(圖中未畫出)將實(shí)心圓柱體A從水庫底勻速豎直起吊的裝置示意圖.鋼纜繩對A的拉力F1隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，不計(jì)鋼纜繩重、鋼纜繩與滑輪間的

11、摩擦及水的阻力，g取10 N/kg.求：(1)長方體A未露出水面時(shí)受到的浮力.(2)長方體A的體積.(3)長方體A完全離開水面后，電動機(jī)對繩的拉力F為8×103 N，滑輪組的機(jī)械效率為75%，則動滑輪的重力為多少？第7題圖【答案】解：(1)由題圖乙可知：長方體A所受重力GA2.4×104 N，未露出水面時(shí)F11.4×104 N未露出水面時(shí)長方體A所受浮力F浮GAF12.4×104 N1.4×104 N1.0×104 N(2)由阿基米德原理可知，長方體A的體積為VA1 m3(3)長方體A離開水面后×100%×100%

12、75%故承擔(dān)動滑輪的繩子段數(shù)為n4動滑輪重為G動4FGA4×8×103N2.4×104N8×103 N8 如下列圖為某健身場所拉力器的示意圖.配重塊邊長為1 dm，重20 kg，用250 N的拉力向下拉動拉桿，使配重塊在2 s內(nèi)勻速升高40 cm.不計(jì)拉桿和繩的重力，g取10 N/kg.求：第8題圖(1)配重上升的過程中將能轉(zhuǎn)化為能.(2)所拉配重塊靜止時(shí)對平臺的壓強(qiáng)是多少？拉力做功的功率是多少？(3)此過程中拉力器所做的額外功與總功之比是多少？【答案】(1)動重力勢解：(2)配重塊重力：Gmg20 kg×10 N/kg200 N配重塊與平臺的

13、接觸面積為：Sa2(0.1 m)20.01 m2配重塊靜止時(shí)對平臺的壓強(qiáng)：p2×104 Pa因?yàn)榛啚槎ɑ?，所以拉桿移動的距離等于配重塊上升的距離，拉力做的功為總功：W總Fs250 N×0.4 m100 J拉力做功的功率：P50 W(3)有用功為配重塊上升所做的功：W有Gs200 N×0.4 m80 J拉力器所做的額外功：W額W總W有100 J80 J20 J額外功與總功之比：9. 如下列圖，起重機(jī)將地面上的一箱設(shè)備沿豎直方向勻速吊到施工臺上，設(shè)備重4 000 N，施工臺距離地面的高度為3 m(g取10 N/kg).(1)起重機(jī)臂是一個(gè)杠桿.(2)起重機(jī)的質(zhì)量為

14、8 t，工作時(shí)，用支架將汽車的輪胎支離開地面.如果地面能承受的最大壓強(qiáng)是7×104 Pa，則支架與地面接觸的總面積是多少？第9題圖(3)假設(shè)動滑輪上每段鋼繩的拉力是2 500 N，起重機(jī)做的額外功和機(jī)械效率是多少？【答案】(1)費(fèi)力解：(2)起重機(jī)的重力G1m1g8×103 kg×10 N/kg8×104 N設(shè)備重：G24 000 N起重機(jī)對地面的壓力：FG1G28×104 N4 000 N8.4×104 N根據(jù)壓強(qiáng)公式p可得，支架與地面的接觸面積S1.2 m2(3)繩子自由端移動的距離：s2h2×3 m6 m有用功：W有G

15、h4 000 N×3 m1.2×104 J總功：W總Fs2 500 N×6 m1.5×104 J額外功：W額W總W有1.5×104 J1.2×104 J3 000 J起重機(jī)的機(jī)械效率：×100%×100%80%10. 如下列圖的裝置中，A物體重100 N，B物體重10 N，在B物體的作用下，A物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動，不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦.求：(1)將A物體換成重為80 N的C物體，C將做(選填“加速”“減速”或“勻速”)運(yùn)動.第10題圖(2)A物體受到的摩擦力是多少？(3)如果在A物體上加一個(gè)水平向左的拉力

16、，使B物體以0.5 m/s的速度勻速上升4 s，拉力做的功是多少？【答案】(1)加速【解析】物體的重力減小，壓力減小，摩擦力減小，做加速運(yùn)動.解：(2)A物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動，因此A物體受力平衡，即fF1面與A連接的滑輪是動滑輪，與B連接的定滑輪，則F12GB2×10 N20 N(3)B物體以0.5 m/s的速度勻速上升4 s，物體移動的距離svt0.5 m/s×4 s2 m對A物體受力分析如下，由圖可知F2fF12F12×20 N40 NA物體移動的距離sAs×2 m1 m拉力做的功WF2sA40 N×1 m40 J11.如下列圖是小剛設(shè)計(jì)的一個(gè)通過簡單機(jī)械自動拉開開關(guān)的裝置示意圖。該裝置主要由滑輪組、配重C、D以及杠桿AB