中考复习专题力学计算题

会计学1中考复习专题中考复习专题 力学计算题力学计算题目录备考指导备考指导一一考题归类剖考题归类剖析析二二题型综合训练题型综合训练三三第1页/共26页河北中考理科综合卷的第河北中考理科综合卷的第37题为力学计算题，主要涉及题为力学计算题，主要涉及以下物理量的计算：质量、密度、重力、压强、浮力、功、以下物理量的计算：质量、密度、重力、压强、浮力、功、功率、机械效率等，呈现的载体往往是简单机械功率、机械效率等，呈现的载体往往是简单机械(如滑轮组、如滑轮组、斜面、杠杆等斜面、杠杆等)、动力机械、动力机械(如电动机、发电机等如电动机、发电机等)、地面静物、地面静物等，综合性较强，难度较大，解题的关键是看清题中的已知等，综合性较强，难度较大，解题的关键是看清题中的已知量，对物体进行正确的受力分析，选择正确的计算公式进行量，对物体进行正确的受力分析，选择正确的计算公式进行解答，同时必须注意单位的换算。预计解答，同时必须注意单位的换算。预计2018年河北中考中此年河北中考中此处出现结合浮力、压强知识，计算滑轮组功率、机械效率问处出现结合浮力、压强知识，计算滑轮组功率、机械效率问题的可能性较大。题的可能性较大。第2页/共26页年份年份题号题号题型题型考查的内容考查的内容涉及的主要问题涉及的主要问题分值分值201337计算应计算应用题用题滑轮组滑轮组(1)滑轮组的功率、机械效率的滑轮组的功率、机械效率的计算；计算；(2)固体压强的计算固体压强的计算6分分201437计算应计算应用题用题杠杆杠杆(1)杠杆力臂作图；杠杆力臂作图；(2)固体压强固体压强计算；计算；(3)功的计算功的计算6分分本专题在历年河北省中考卷中的考查情况统计如下本专题在历年河北省中考卷中的考查情况统计如下：第3页/共26页201537计算应计算应用题用题杠杆杠杆(1)杠杆力臂作图；杠杆力臂作图；(2)杠杆平杠杆平衡条件计算；衡条件计算；(3)质量的计算质量的计算6分分201637计算应计算应用题用题斜面、电动机斜面、电动机(1)斜面的有用功、机械效率的斜面的有用功、机械效率的计算；计算；(2)电动机的电能电动机的电能6分分201737计算应计算应用题用题圆柱形容器、圆柱形容器、水、立方体物块水、立方体物块(1)压力与压强的计算；压力与压强的计算；(2)浮浮力的计算；力的计算；(3)密度的计算密度的计算6分分续表续表第4页/共26页类型一 以简单机械为载体的力学计算典例典例1(2014河北，37，6分)小明做俯卧撑时(如图1所示)，可将其视为一个杠杆，重心在O点，他将身体撑起时，地面对两脚尖的支持力为250 N，两脚尖与地面的接触面积为60 cm2，双手与地面的接触面积为300 cm2。图图1第5页/共26页(1)画出以B为支点时重力的力臂L；(2)如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5 ：2，地面对双手的支持力为多少？(3)小明在1 min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的高度为0.36 m，则他1 min内克服重力所做的功为多少？第6页/共26页解：解：(1)以以B为支点时重力的力臂为为支点时重力的力臂为B点到重力作用线的垂点到重力作用线的垂直距离，如图直距离，如图2所示。所示。图图2（2）由于）由于p ， ，则，则F手手 500 N。由力的。由力的作用的相互性可知，地面对双手的支持力为作用的相互性可知，地面对双手的支持力为500 N。 FSpp脚脚尖尖手手5225S FS手手脚脚尖尖脚脚尖尖42422 300 10m250 N5 60 10m 第7页/共26页解：解：(3)由杠杆的平衡条件：由杠杆的平衡条件：F1L1F2L2，以以B为支点时：为支点时：F脚尖脚尖AB GL， 以以A为支点时：为支点时：F手手AB G（AB L），）， 将将F脚尖脚尖250 N、F手手500 N、AB1.5 m代入代入式，解得式，解得G750 N，L0.5 m，肩部上，肩部上升的距离为升的距离为h肩肩0.36 m时，重心上升的距离时，重心上升的距离为为h重重，则，则h重重 0.24 m，1 min内克服重力所做的功内克服重力所做的功WnGh重重30750 N0.24 m5400 J。hABLAB肩肩（ ）0.36 m1.5 m0.5 m1.5 m （）第8页/共26页【寻考法寻考法】本题通过学生的俯卧撑运动考查了力臂的画法、压本题通过学生的俯卧撑运动考查了力臂的画法、压强、相互作用力、做功等重要的知识点，综合强、相互作用力、做功等重要的知识点，综合性很强，具有一定的难度，同时本题也体现了性很强，具有一定的难度，同时本题也体现了生活和物理的密切关系。在河北中考题中计算生活和物理的密切关系。在河北中考题中计算应用题的第应用题的第37题，属于试卷的压轴题之一，此题，属于试卷的压轴题之一，此题位置是考查力学计算问题的固定位置，主要题位置是考查力学计算问题的固定位置，主要的命题思路是借助简单机械的命题思路是借助简单机械(如杠杆、滑轮组如杠杆、滑轮组)、物块、水、地面、人体运动等，考查以下相、物块、水、地面、人体运动等，考查以下相关问题：杠杆力臂、滑轮组的作图；关于功、关问题：杠杆力臂、滑轮组的作图；关于功、功率、机械效率的计算；压力和压强的计算；功率、机械效率的计算；压力和压强的计算；浮力的计算；重力、质量、密度的计算等。浮力的计算；重力、质量、密度的计算等。第9页/共26页【探解法探解法】(1)以以B为支点时重力的力臂为为支点时重力的力臂为B点到重力作用线点到重力作用线的垂直距离；的垂直距离；(2)知道双手对地面压力和受知道双手对地面压力和受力面积，根据压强公式和压强之比求出双力面积，根据压强公式和压强之比求出双手对地面的压强，最后根据手对地面的压强，最后根据Fp S求出压求出压力，进而可知支持力；力，进而可知支持力；(3)知道地面对双手知道地面对双手的支持力和肩移动的距离，求出做功多少的支持力和肩移动的距离，求出做功多少。第10页/共26页典例典例2 (2017陕西陕西)某款油电混合动力小汽车，具有省油、某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表。在某次水能量利用率高等特点，其相关信息如表。在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶平道路测试中，该车以中速匀速行驶170 km，共消，共消耗汽油耗汽油10 L。测试过程中，内燃机既向车轮提供能。测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进。之后，工作人员又进行了制动测试，驱动车辆前进。之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离描绘出了制动距离(从刹车开始到车停止的距离从刹车开始到车停止的距离)与与制动时的速度关系图象，如图所示。制动时的速度关系图象，如图所示。类型二 以热机、电动机为载体的力热、力电综合计算第11页/共26页驱动模式驱动模式纯电动纯电动启动、低速启动、低速油电混动油电混动中速中速纯燃油纯燃油高速高速汽车质量汽车质量1200kg车轮与地面总车轮与地面总接触面积接触面积0.096m2图图3第12页/共26页(3)在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为1000 N，牵引力做的功是多少？，牵引力做的功是多少？(4)在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？(忽略蓄电池和电动机的热损失，忽略蓄电池和电动机的热损失，汽油汽油取取0.7103 kg/m3，q汽油汽油4.6107 J/kg)(1)由图象可知，车速越由图象可知，车速越_，制动距离越长。，制动距离越长。(2)该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？(g取取10 N/kg)大大第13页/共26页解：解：(2)汽车的重力汽车的重力Gmg1 200 kg10 N/kg12 000 N，汽车静止时对水平地面的压力，汽车静止时对水平地面的压力FG12 000 N，受力面积受力面积S0.096 m2，该车空载静止时，对水平地，该车空载静止时，对水平地面的压强面的压强p 1.25105 Pa。(3)由题可知，汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和由题可知，汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的，可得牵引力阻力是一对平衡力，大小是相等的，可得牵引力F牵牵f1 000 N，汽车牵引力做的功，汽车牵引力做的功W机械机械F牵牵s1000 N1.7105 m1.7108 J。FS212000N0.096m第14页/共26页解：解：(4)由由 可知，车消耗汽油的质量可知，车消耗汽油的质量m汽油汽油汽油汽油V0.7103 kg/m310103 m37 kg，汽油完全燃，汽油完全燃烧放出的热量烧放出的热量Q放放m汽油汽油q汽油汽油7 kg4.6107 J/kg3.22108 J，由，由 可得，内燃机输出的有可得，内燃机输出的有用能量用能量W有有Q放放3.22108 J53%1.706 6 108 J；最终蓄电池增加的能量；最终蓄电池增加的能量WW有有W机械机械 1.706 6 108 J1.7108 J6.6105 J。 mVWQ有有放放第15页/共26页【寻考法寻考法】本题是一道力热综合题，考查了密度公式及其本题是一道力热综合题，考查了密度公式及其变形的应用、压强、功、热量、热机效率变形的应用、压强、功、热量、热机效率的计算，难度不是很大，但考查点很全面，的计算，难度不是很大，但考查点很全面，要求灵活应用多个公式进行解答。除了力要求灵活应用多个公式进行解答。除了力热综合题外，河北中考中还常会出现力电热综合题外，河北中考中还常会出现力电综合题，力电综合题常会涉及压力传感器、综合题，力电综合题常会涉及压力传感器、电磁继电器、电动机、欧姆定律、电功电磁继电器、电动机、欧姆定律、电功(电能电能)和电功率等知识的综合应用，对考和电功率等知识的综合应用，对考生的综合运用知识解决问题的能力提出了生的综合运用知识解决问题的能力提出了较高的要求。较高的要求。第16页/共26页【探解法探解法】(1)由图象可知，汽车的速度越大，制动距离越由图象可知，汽车的速度越大，制动距离越长；长；(2)已知汽车的质量，利用已知汽车的质量，利用Gmg求其求其重力；汽车对地面的压力等于重力，求出重力；汽车对地面的压力等于重力，求出总接触面积总接触面积(受力面积受力面积)，利用，利用pFS求对求对水平地面的压强；水平地面的压强；(3)匀速行驶时，汽车的匀速行驶时，汽车的牵引力与所受到的阻力为一对平衡力，由牵引力与所受到的阻力为一对平衡力，由WF s 解题。解题。(4)根据密度公式变形可求根据密度公式变形可求得汽油的质量，利用得汽油的质量，利用Qmq可求得汽油完可求得汽油完全燃烧放出的热量，再利用内燃机的效率全燃烧放出的热量，再利用内燃机的效率可求得有用能量，然后可知蓄电池增加了可求得有用能量，然后可知蓄电池增加了多少能量。多少能量。第17页/共26页2(2017广元广元)电动汽车比燃油汽车低碳环保并且能源电动汽车比燃油汽车低碳环保并且能源利用率高，是今后交通工具的发展方向。某款新型利用率高，是今后交通工具的发展方向。某款新型家用四轮电动汽车质量为家用四轮电动汽车质量为0.6 t，每个轮胎与地面的，每个轮胎与地面的接触面积为接触面积为20 cm2，汽车蓄电池提供电压，汽车蓄电池提供电压150 V，电，电动机正常工作时电流为动机正常工作时电流为10 A，使汽车获得，使汽车获得240 N的牵的牵引力，保证汽车以引力，保证汽车以18km/h的速度在水平路面上匀速的速度在水平路面上匀速行驶行驶，g取取10 N/kg，求：，求：(1)汽车静止时对地面的压强；汽车静止时对地面的压强；(2)汽车匀速行驶汽车匀速行驶5 min克服摩擦阻力所做的功克服摩擦阻力所做的功； (3)电动机正常工作时，电能转化为机械能的效率。电动机正常工作时，电能转化为机械能的效率。第18页/共26页解：解：(1)汽车静止时对地面的压力：汽车静止时对地面的压力：F压压Gmg0.6 103 kg 10 N/kg6 000 N，汽车静止时对地面的压强，汽车静止时对地面的压强：p 7.5105 Pa；(2)汽车在水平路面上匀速行驶，所受的阻力：汽车在水平路面上匀速行驶，所受的阻力：fF牵牵240 N，汽车匀速行驶，汽车匀速行驶5 min克服摩擦阻力所做克服摩擦阻力所做的功：的功：Wf sf vt240 N m/s560 s3.6105 J；(3)电动机正常工作电动机正常工作5 min消耗的电能：消耗的电能：W总总UIt150 V 10 A560 s4.5105 J，由，由 100%可得：可得： 100% 100% 80%。426 000 N4 20 10 m FS压压183.6WW总总WW总总553.6 10 J 4.5 10 J 第19页/共26页3如图甲所示，一辆卡车以如图甲所示，一辆卡车以1105 W的功率在水平路的功率在水平路面上行驶面上行驶5 s后，沿着倾角为后，沿着倾角为30的斜坡开始爬坡，的斜坡开始爬坡，整个过程中卡车的功率恒定不变，图乙为该过程中整个过程中卡车的功率恒定不变，图乙为该过程中卡车行驶的路程卡车行驶的路程s与时间与时间t的变化关系图象。已知卡的变化关系图象。已知卡车在水平路面行驶时车重是阻力的车在水平路面行驶时车重是阻力的6倍，不考虑车倍，不考虑车长的影响，长的影响，g取取10 N/kg。求：。求：(1)卡车全程的平均速度卡车全程的平均速度； (2)卡车的重力卡车的重力； (3)斜面的机械效率斜面的机械效率。第20页/共26页解：解：(1)由图象可知，由图象可知，v平均平均 4 m/s。 (2)由图象由图象可知，卡车在水平路面做匀速运动，速度为可知，卡车在水平路面做匀速运动，速度为v1 10 m/s，根据二力平衡可知，根据二力平衡可知，f阻阻F牵牵 1104 N，则卡车重力为，则卡车重力为G车车6f阻阻6 104 N。(3)斜面的长度为斜面的长度为50 m，斜面倾角为，斜面倾角为30，则斜面的，则斜面的高度为高度为25 m，卡车爬坡所做的有用功为，卡车爬坡所做的有用功为W有有G车车h6104 N25 m1.5106 J，卡车爬坡过程中所做，卡车爬坡过程中所做的总功为的总功为W总总Pt1105 W(25 s5 s)2106 J，斜面的机械效率为，斜面的机械效率为 75%。st总总总总10025msst1 11 150m50sPv1 151 10 W10 m/s WW有有总总661.510 J210 J 第21页/共26页8(2017南充南充)如图所示，杠杆如图所示，杠杆MON在水平位置保持在水平位置保持静止，静止，A、B是实心柱形物体，它们受到的重力分别是实心柱形物体，它们受到的重力分别是是GA13.8 N，GB10 N，B的底面积的底面积SB40 cm2，柱形容器中装有水，此时水的深度柱形容器中装有水，此时水的深度h112 cm，容器，容器的底面积的底面积S容容200 cm2，B物体底面离容器底的距离物体底面离容器底的距离h05 cm，已知，已知MO ：ON2 ：3，水水1.0103 kg/m3，g取取10 N/kg。求：。求：第22页/共26页(1)水对容器底的压强和水对水对容器底的压强和水对B物体的浮力。物体的浮力。(2)A物体对水平地面的压力。物体对水平地面的压力。(3)若打开开关若打开开关K缓慢放水，当缓慢放水，当A物体对水平地面压力刚物体对水平地面压力刚好为零时，容器中所放出水的质量有多大？好为零时，容器中所放出水的质量有多大？第23页/共26页解：解：(1)水对容器底的压强水对容器底的压强p水水水水gh11.0103kg/m310 N/kg0.12 m1 200 Pa；B物体排开水的体积物体排开水的体积V排排SB(h1h0)40 cm2(12 cm5 cm)280 cm32.8 104 m3，水对，水对B物体的浮力物体的浮力F浮浮水水gV排排1.0103 kg / m3 10 N/kg2.8104 m32.8 N。(2)杠杆杠杆N端受到的拉力端受到的拉力FNGBF浮浮10 N2.8 N7.2 N，由杠杆的平衡条件可得，由杠杆的平衡条件可得，FNONFMMO，则杠杆则杠杆M端受到的拉力端受到的拉力FM 7.2 N10.8 N，A物体对水平地面的压力物体对水平地面的压力FAGAFM13.8 N10.8 N3 N。NONFMO32第24页/共26页解：解：(3)当当A物体对水平地面压力刚好为零时，物体对水平地面压力刚好为零时，M端受到端受到的拉力的拉力FMGA13.8 N，则，则N端受到的拉力端受到的拉力FN 13.8 N9.2 N，水对，水对B物体的浮物体的浮力力F浮浮GBFN10 N9.2 N0.8 N，物体排，物体排开水的体积开水的体积V排排 8105 m3，则排开，则排开水体积的变化量水体积的变化量V排排 2.8104 m38105 m3 2 104 m3，由，由 可得，容器中所放可得，容器中所放出水的质量出水的质量m水水水水V排排1.0103 kg/m32104 m30.2 kg。MMOFONFg 浮浮水水mV23第25页/共26页