力学综合计算专题(七中).doc

一、力学综合（周学涛）
（1）、密度、压强及浮力的综合计算
1、质量为1.5kg的木块，漂浮在水面上，有2/5的体积露出水面则木块所受的浮力为多少？木块的密度为多少？

2、在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图17所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。求：
（1）分析图像可知，圆柱体重力是________N；
（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是______N；
（3）圆柱体的体积是_________m3；
（4）圆柱体的密度是_________kg/m3；
（5）分析图像BC段，可得结论：物体浸没液体
之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越________（选填“大”或“小”）；
（6）分析图像CD段，可得结论：__________________________________________。
3.一个重为10N的实心合金球，浸没在水中时，排开了4N的水，则合金球受到水的浮力是多少？若将它放入酒精中静止时，合金球受到的浮力是多少？若将它放入水银中静止时，合金球受到的浮力是多少？（酒精的密度是0.8×103 Kg/m3 水银的密度是13.6×103 Kg/m3 g＝10N/Kg ）

4、在南极考察中使用的海洋破冰船，针对不同的冰层有不同的破冰方法。其中一种破冰方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎。
(1)当破冰船航行于海面时，它的排水体积约为1500m3，求船自身的重力。
(2)在一次破冰行动中，当船冲到冰面上时，船的排水体积变为原来的三分之一，船与冰层接触面积为5m2，此时破冰船对冰层的压强是多少?(海水的密度取1.0×103kg／m3)

5、李静同学进行了如图所示的实验：她先测量出容器中水深为20cm，然后将一挂在弹簧测力计下的长方体物块缓慢地浸入水中（完全浸没时水不会溢出）。实验过程中，她记下弹簧测力计的示数F，并测量出对应情况下容器中水的深度h，实验数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
F/N
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
1.0
1.0
h/cm
20.0
20.5
21.0
21.5
22.0
22.5
22.5
22.5
h
（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）
⑴在物块未浸入水中时，水对容器底部的压强为多少？
⑵在物块完全浸入水中时，其受到的浮力为多大？
⑶分析表中数据变化规律，你能得到什么结论？

6、如图所示，放在水平桌面上的圆柱形容器重4N，底面积为100 cm2 ，弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物体，现将物体浸没水中，容器的水面由16cm上升到20cm (g取10N/kg)求：（1）物块放入水中前，容器底受到水的压强是多少？（2）物块的密度是多少？（3）物块受到的浮力（4）物块浸没水中后容器对桌面的压强。

7、我们来对物体浮沉现象进行探究把一截圆柱体蜡烛竖直放入水中，发现蜡烛漂浮在水面上(如图19所示)．
(1)若要使蜡烛处于悬浮状态，应该加入适量的食盐还是
加入适量的酒精?请说明理由.
(2)蜡烛漂浮在水中时，测得露出水面的体积为总体积的
1/10，求蜡烛的密度是多大

8、木块A的体积为500 cm3，质量为300g，用细线拉着浸没于盛水的圆柱形容器中，容器的底面积为100 cm2，容器内水面高度为30 cm，如图所示，求：(1)物体受到的浮力；(2)水对容器底的压强；(3)绳子的拉力T；(4)若剪断绳子后，木块静止时，水对容器底的压强。(g取10N/kg)

9.小军体重500N，他的家距离学校2400 m，他骑自行车在水平路面上以4m/s的速度匀速
自行车净重
250N
行驶过程中轮胎与地面总接触面积
5×10-3 m2
匀速行驶时的总阻力
30N
车轮半径
0.3m
轮胎承受的最大气压
2×105 Pa

直线行驶回校。有关数据在下表中列出：
求：1）行驶过程中，车对地面的压
强是多大？
2）小军骑自行车上学至少要做多少功？

10．某公路路面所能承受的最大压强为8×105Pa，现有一辆卡车，自重2t，有6个轮子，每个轮子与地面的接触面积为200cm2，当这辆卡车装上10t的货物在该公路行驶时，（1）请通过计算说明是否对公路路面产生危害。(2）若该车的功率为60kw，在水平公路上匀速行驶18km用了10min，求它的速度和牵引力各是多大？(3）行驶的车辆对环境会产生哪些污染？（至少写出一条）为了减小污染，请你提出一条合理的建议

A
B
图甲
0.2m
图乙
11．如图甲中的A、B是两只用同种材料制成的容积都是1．5×10-2m3、质量都是1kg的桶．
（1）在搞卫生时，你会选用哪只桶来提水，请说明由．
（2）一桶水的重力G水是多少？
（3）如图乙将一桶水匀速提离地面0．2m，对水做了多少功？
（4）如图乙提水时，如果提手与手的接触面积为1×10—3m2，则手受到的压强是多大？

12．某港口起吊体积为0.2m3质量为500kg的密封货箱时不慎落入江中，打捞到货箱后，吊机用绳子将货箱从江底匀速向上提升，求：
(1)货箱未露出水面时，受到水的浮力是多大？此时绳子的拉力是多大？
(2)货箱露出水面后，再匀速向上提升了10m，此过程中拉力做了多少功？
(3)货箱被拉上来后放在岸上，已知箱与水平地面间的接触面为0.2m2，求货箱对地面的压强为多少？

13. 一辆质量为4t的载货汽车，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为车重的0.05倍。求：
⑴ 汽车匀速行驶的功率；
⑵ 若汽车发动机的效率为30%，它匀速行驶100km消耗多少千克汽油？（汽油的热值为4.6×107J/kg）
⑶ 汽车有四个轮子，每个轮子与地面的接触面积约为250cm2，汽车对地面的压强约是多大？

(2)、机械效率的综合计算
1.一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N，求石块在上升过程中：
（1）石块受到的浮力为多少？
（2）绳的自由端拉力做功为多少？
（3）动滑轮的机械效率为多少？ （ρ石=3×103kg/m3，g=10N/kg）

2、如图3所示，物重G为600N，用滑轮组将重物匀速提升5m，所用的拉力F为250N，滑轮组的机械效率为_____________；若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
3、一人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图5，汽车车厢高度h=1.5m，斜面长度s=3m，现用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉到车上。若不计摩擦，拉力F为______N；若实际拉力F’=1200N，则该斜面的机械效率是_______％。
4、如图6所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A重为20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N，则在2s内拉力做的功是_______，滑轮的机械效率是______(不计滑轮重力)
5、下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．功率大的机械，做功一定多 B．做功快的机械，功率一定大
C．效率高的机械，功率一定大 D．做功多的机械，效率一定高
6、关于机械效率，下列说法正确的是（    ）
A.有用功越大，机械的机械效率就越高 B.额外功越大，机械的机械效率就越低
C.总功越大，机械的机械效率就越低
D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高
7、甲乙两机械，甲的机械效率是70％、乙的机械效率是50％，下列说法中正确的是：
A、使用甲机械做功省力 B、甲机械做功快
C、相同时间内，甲机械完成的功多 D、乙机械的额外功在总功中占的比例大。
8、小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中一起组装好如图8所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。
（1）小红____________向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：
钩码重（N）
弹簧测力计提升的高度（m）
有用功（J）
总功（J）
机械效率
2
0.4
0.2
0.2
100%
（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出原因________________________
(3)该滑轮组的机械效率实际为_____
(4)若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将_______（选填变大、变小、不变）
9、如图9所示，物体重180N，动滑轮重20N，绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下，物体正以0.1m/s的速度匀速上升.求：
（1）拉力F；（2）拉力做功的功率；（3）动滑轮的机械效率.

10、如图10所示，建筑工地上的吊车是靠电动机来提升货物，货物重 103N，电动机的额定电流为 4A，电阻为20Ω；电动机正常工作时，作用在绳子上的拉力为500N，l分钟内将货物匀速提升了6m。求：（1）滑轮组的机械效率是多少？（2）电动机的额定功率是多少？

11、某人在河岸上，借助岸边的大树，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸．已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计)，船的总质量为7．92×103kg，船匀速移动时受到水的阻力是船重的0．01倍，船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平，若人的拉力是220N，船靠岸的速度是0．3m／S，(g=10N／kg)求：
(1)滑轮组的机械效率．
(2)人拉绳的功率．

二、力热综合（徐海红）
1．周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在1h的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg．若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.5t，汽油的热值为4.6×107J/kg，g=10N/kg．则关于上述1h的行驶过程，下列分析正确的是（　　）
A．该汽车对路面的压力大于1.5×104 N B．该汽车克服阻力做的功是2.3×104J
C．该汽车的牵引力是1.15×103N D．该汽车发动机的效率是30%
2．某小汽车的“经济耗油量（90 km/h）8 L/100 km”，是指这辆汽车以90 km/h的速度行驶100 km，消耗汽油8 L。
（1）如图所示，这辆流线型汽车高速行驶时对水平地面的压力减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）.在图中O点画出汽车所受重力的示意图．
（2）该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶25 km，汽车的效率为31.25%．求：汽车消耗多少升汽油及汽车的功率．（汽油热值3.2×107J/L）

3．随着国民经济的发展，汽车已走进家庭．一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L．若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103kg/m3，求：
（1）这些汽油完全燃烧放出的热量；
（2）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力．

4． “吃海鲜，到湛江”，湛江是中国唯一的一个“海鲜美食之都”．其中清蒸螃蟹是人们喜爱的一道美食，在蒸螃蟹时：
（1）听到的“嗞嗞”声是通过______传播到我们的耳朵，闻到鲜美的味道是一种______现象；蒸熟的螃蟹看起来是红色的，这是因为蟹壳____（填“反射”或“折射”）红光．
（2）有时吃螃蟹要用到如图11所示的钳子，该钳子是一种_______（填“省力”或“费力”）杠杆；蒸螃蟹时使用的瓶装煤气是通过________方法使煤气液化后装入瓶中．
（3）如果蒸螃蟹时需要把质量为1kg温度为20℃水烧开（1标准大气压），则烧开这些水需要吸收的热量为_________J．[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]
5．去冬今春以来，由于干旱少雨我国多个地区发生了森林火灾，防火形势十分严重。近期在某地发生的山火中，部队及时出动直升机进行扑救，有效地抑制了火情的蔓延。直升机灭火主要靠外挂吊桶，直升机吊桶一次装满水后，飞到火头上空，把水洒下去，可直接将火头熄灭。
（1）若飞机将1.5吨水竖直提升50m，水平飞行2km，飞机对谁做了多少功？
（2）用水灭火的过程中，水要吸收大量的热量。若1.5吨水，温度从20℃升高到100℃，能吸收多少热量？

6． 2010年12月30日通车的湛徐高速，使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约1个小时，从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活圈”．今年“五·一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8×103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，效率为30％，汽油的热值为4．6×107 J／kg(假设汽油完全燃烧，g取10N／kg)．求：
(1) 汽车静止时对路面的压强．
(2) 汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率．
(3)若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？

93#汽油
密度
0.7×103 kg/m3
热值
4.6×107J/kg
价格
4．70元/L
7．一辆小汽车在平直公路上匀速行驶了70km，汽车行驶的速度为72km/h，共耗汽油6L，请你根据下表中提供的有关信息，计算小汽车行驶的功率是多少千瓦。

轻便摩托车
93#汽油
燃料
汽油
密度
0.7×103 kg/m3
油箱容量
7L
热值
4.6×107J/kg
功率
6KW
价格
4．70元/L
8.王老师家离学校约为9km，为了便于上下班，他购买了一部轻便摩托车，所用燃料为93#汽油。有关参数如表中所示，其中汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J。若王老师骑车的平均速度为36km/h请计算他从家到学校（不计能量损失）（1）大约需要的时间；（2）摩托车需要消耗汽油的质量；（3）所需的油费

平均车速
90km/h
等速耗油
9L/100km
油价
4.80元/L
汽油密度
0.75×103 kg/m3
9.星期日，爸爸开车带小森去图书城购买科普读物，回来后小森向爸爸请教了有关车的一些问题，并做了记录，内容下表所示。请你根据小森记录的内容计算：（1）若小森去图书城单程时间这20min，则小森家离书城的路程大约多少千米？（2）往返路途中，用掉汽油多少千克？需花费汽油费多少元？

10．一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车的速度表如图所示，在些过程中；（1）轿车速度为多少千米每小时？合多少米每秒？（2）若轿车发动机的功率为40kw，则该车行驶中所受阻力多大？（3）若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多大？（汽油的热值为q=4.6×107 J/kg）

三、力电结合(胡冰捷)
1、小明家买了一辆电动自行车，它行驶的动力靠电池提供的电能。当它的工作电压为35V，工作电流为6A时，求：
（1）蓄电池给电动车提供的电功率是多少？
（2）如果蓄电池的持续放电时间为3h，则该车以5m/s的速度匀速行驶的最大行程是多少？
（3）电动车的效率为80%，当电动车以5m/s的速度匀速行驶，则电动车所受的阻力是多少？

2、下表所示的是某电动自行车铭牌的一部分。
（1）若电动自行车以3 m/s的速度匀速行驶1800 m需要多少时间？
（2）在这段路程是电动自行车消耗的电能是1.2×105 J，则它受到的阻力是多少？

型号
XM——QQ
整车尺寸
1510×750×280㎜
最高车速
20km/h
充电时间
5 h
机械效率
75%

3：某实验小组设计了一种测定风力的装置，其原理如图14所示，质量m=0．6kg的小球用一根轻质细金属丝OP悬于O点，AB为一根水平放置的电阻丝，其电阻随长度均匀变化，它与细金属丝始终保持良好接触且无摩擦，Ro=10D为电路保护电阻，已知AB=10cm，且单位长度电阻λ=2Ω／cm，悬挂点O与电阻丝A端的距离为5cm。无风时细金属丝自然下垂，在A点与电阻丝接触，这时电流表示数为0.5A。有风时细金属丝将发生偏转，巳知偏转角θ与小球所受风力F满足：F=mg*tanθ(g取10N／kg．电源电压保持不变，细金属丝的电阻忽略不计).
求：(1)电源电压;
(2)若风力F增大，电流表示数如何变化?请说明由.
(3)如果将电流表盘面刻度改成风力刻度，那么在1A刻度处
应标上多少牛?

 44.有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理如图69中虚线框里的内容所示。它主要有四部分
构成：踏板和压力杠杆OAB（可绕O点转动）、定值电阻R0、压力传感器R（其电阻值会随所受压力
大小发生变化，变化关系如下表）、显示质量大小的仪表V（实质示一个量程为0~3V的电压表）。已知
OOB:OA＝1：4，电源电压恒为3Ｖ，忽略踏板、杠杆及压杆的重力，g取 10N/Kg.

压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
电阻R/Ω
300
250
200
150
100
50
0

(1)当踏板空载时，电压表的示数为0.75V，求定值电阻R0的大小
（2）当某同学站在踏板上时，电压表显示为1.2V，此时压力传感器R的阻值多大？该同学体重是多少K g