1、专题九力学计算专题1(2017北京中考)如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重 900 N 的建筑材料A在5 s的时间里，匀速竖直上升了1 m，绳自由端匀速竖直向下移动了2 m。在这个过程中，拉力F为500 N，滑轮组的机械效率为，拉力F做功的功率为P。求：(1)滑轮组的机械效率；(2)拉力F的功率 P。2(2017扬州中考)“暴走”是一种快速的徒步运动方式。观察分析人走路情形，可以将人的脚视为一根杠杆，如图所示，行走时人的脚掌前端是支点，人体受到的重力是阻力，小腿肌肉施加的力是动力。已知某人的质量为80 kg，g10 N/kg。运动方式散步快走慢跑快跑消耗能量E
2、/J3151 165.51 2601 764(1)请画出小腿肌肉施加的拉力F的力臂l1。(2)根据图片，估算小腿肌肉产生的拉力。(3)人向前走一步的过程中，重心升高约4 cm，人克服自身重力约做了多少焦耳的功？(4)通过查阅资料：人以不同方式徒步运动半小时，消耗人体内的能量如表所示。请你从能量角度分析“暴走”能健身的原因：_。 3(2017大庆中考)如图所示，在水平地面上放着物体A，A与地面的接触面积为0.14 m2，对地面的压强为3 000 Pa，用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦，g10 N/kg)。求：(1)物体A的质量mA和动滑轮的质量m。(2)用此滑轮
3、组使物体A以0.2 m/s的速度匀速上升，在5 s的时间内，人拉力做的功是多少？4(2017襄阳中考)质量为60 kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。(g取10 N/kg)(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是_。(2)若工人在1 min内将货物匀速向上提高了6 m，作用在钢绳上的拉力为400 N，求拉力的功率。(3)求动滑轮受到的重力。(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？5(2017河南中考)如图所示，工人用斜面向上、大小为500 N的推力，将重800 N的货物从A点匀速推至
4、B点；再用100 N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5 s，到达C点。已知AB长3 m，BC长1.2 m，距地面高1.5 m。试问：(1)利用斜面搬运货物主要是为了_。(2)货物在水平面上运动的速度为多少？(3)水平推力做功的功率为多少？(4)斜面的机械效率为多少？6.(2017扬州中考)如图，是某一款电动平衡车，两车轮与地面的接触面积为40 cm2。求：(1)若地面受到的压强为5104 Pa，则该平衡车对地面的压力为多少；(2)若该平衡车20 s内沿水平面匀速行驶100 m，受到的阻力为90 N，则此过程中克服阻力做功的功率为多少。7(2017通辽中考)将一未装满水密闭的矿泉水瓶，先正立放置
5、在水平桌面上，再倒立放置，如图所示，瓶盖的面积是8 cm2，瓶底的面积是28 cm2，瓶重和厚度忽略不计(g取10 N/kg)。求：(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强；(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。8(2017金华中考)2017年5月5日，大飞机C919首飞任务的完成，标志着我国航空工业向前迈进一大步。C919主要性能参数如表所示：中国商飞C919最大载重77.3 t巡航速度0.780.8马赫(相当于954 km/h到980 km/h)巡航高度12 100 m最长航程5 555 km最多座椅数190个(1)上海到广州的空中距离大概是 1 470 km，若全程以最大巡航速度匀速飞行，
6、则C919从上海到广州大约需多长时间？(2)当C919发动机总推力达到2105 N，飞行速度达到954 km/h时，C919发动机的总输出功率是多少？(3)当C919以最大载重停在机场时，轮胎与地面的总接触面积大约为0.1 m2，则C919对地面的压强约多少？9.(2017泰安中考)随着人们生活水平的提高，小汽车已经逐步进入家庭。某品牌小汽车质量是1 600 kg，车上载有人和物品质量共为200 kg，车轮与地面的总接触面积为2.0102 m2。若小汽车以输出功率60 kW在市区外水平路面上做匀速直线运动，运动速度v172 km/h；当汽车将要进入市区时，司机减小了油门，使汽车的输出功率立即减
7、小为24 kW并保持该功率继续直线行驶，汽车的速度与时间的关系如图所示，设运动过程中汽车所受阻力不变，g取10 N/kg。求：(1)该汽车静止时对水平路面的压强；(2)汽车运动过程中受到的阻力；(3)t2时间后汽车运动的速度v2大小。参考答案1解：(1)W有Gh900 N1 m900 J，W总Fs500 N2 m1 000 J，机械效率：90%。(2)拉力F的功率：P200 W。2解：(1)如图所示(2)人的重力：Gmg80 kg10 N/kg800 N；由图可知，力F的力臂大约是G的力臂的二倍，根据杠杆的平衡条件可估算小腿肌肉产生的拉力：F800 N400 N。(3)人克服自身重力所做的功：
8、WGh800 N0.04 m32 J。(4)人运动的速度越大，在单位时间内消耗的能量越多3解：(1)由p可得，A对地面的压力：F压pS3 000 Pa0.14 m2420 N，因为物体A在水平地面上，所以物体A的重力：GAF压420 N，物体A的质量：mA42 kg；用滑轮组匀速提升物体A时，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率：84%，解得G轮80 N，动滑轮的质量：m8 kg。(2)用此滑轮组使物体A以0.2 m/s的速度匀速上升5 s，则物体A上升的高度：hvt0.2 m/s5 s1 m，由图可知n2，则拉力端移动距离：s2h21 m2 m，不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：F(GAG轮)(4
9、20 N80 N)250 N，人拉力做的功：W总Fs250 N2 m500 J。4解：(1)物重和动滑轮重(2)由图可知，n3，则绳端移动的距离：snh36 m18 m，拉力做的功：WFs400 N18 m7 200 J，拉力的功率：P120 W。(3)由图乙可知，物重G300 N时，滑轮组的机械效率60%，滑轮组的机械效率：60%，解得G动200 N。(4)已知工人的质量为60 kg，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：F大G人m人g60 kg10 N/kg600 N，由F(GG动)可得，提升的最大物重：G大nF大G动3600 N200 N1 600 N，则滑轮组的最大机
10、械效率：大88.9%。5解：(1)省力(2)货物在水平面上运动的距离为s1.2 m，所用时间为t5 s；在水平面上运动的速度：v0.24 m/s。(3)水平推力做功的功率：PFv100 N0.24 m/s24 W。(4)在斜面上推力做的功：W总Fs500 N3 m1 500 J，做的有用功：W有Gh800 N1.5 m1 200 J，则斜面的机械效率：80%。6解：(1)根据公式p可知，对地面的压力：FpS5104 Pa0.004 m2200 N。(2)克服阻力所做的功：Wfs90 N100 m9 000 J；克服阻力做功的功率：P450 W。7解：(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强：pgh倒立
11、1.0103 kg/m310 N/kg0.13 m1 300 Pa，由p可得，倒立放置时瓶盖所受水的压力：FpS瓶盖1 300 Pa8104 m21.04 N。(2)由图可知，矿泉水瓶内水的体积：VS瓶底h正立28 cm210 cm280 cm3，由可得，水的质量：m水V1.0 g/cm3280 cm3280 g0.28 kg，瓶重和厚度忽略不计，则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力：FG水m水g0.28 kg10 N/kg2.8 N，倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强：p3 500 Pa。8解：(1)已知上海到广州的空中距离s1 470 km，最大巡航速度v最大980 km/h，由v可得，从上海到广
12、州大约需要时间：t1.5 h。(2)v954 km/h954 m/s265 m/s，发动机的总输出功率：PFv2105 N265 m/s5.3107 W。(3)C919对地面的压力：FGmg77.3103 kg10 N/kg7.73105 N，对地面的压强：p7.73106 Pa。9解：(1)该汽车静止时对水平路面的压力：FG总m总g(m车m物)g(1 600 kg200 kg)10 N/kg1.8104 N，对水平路面的压强：p9105 Pa。(2)由PFv可知，当汽车以v1速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力：F13 000 N，因为汽车做匀速直线运动，所以汽车受到的阻力：F阻F13 000 N。(3)当汽车以v2速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力F2F阻3 000 N，由PFv可知，t2时间后汽车运动的速度：v28 m/s。
