初中物理 计算题 力学部分.docx

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初中物理计算题力学部分

计算题力学部分

1．在研究物体的浮沉条件实验中，小明同学将鸡蛋放入装有密度为1.1×103kg/m3盐水的量筒中，如右图所示，鸡蛋恰好能处于悬浮状态，测得鸡蛋排开盐水的体积是6×10-5m3（g=10N/kg）

（1）该鸡蛋的重力是多少？

（2）请说出使鸡蛋下沉的可行方案

1．解：

（1）鸡蛋受到的浮力是

F浮=ρ液gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×6×10-5m3=0.66N（3分）

鸡蛋处于悬浮状态：

F浮=G（2分）

鸡蛋的重力是G=0.66N

（2）向量筒内加水并搅拌，直到鸡蛋下沉（3分）

2.一容积为3×10-4m3的瓶内盛有0.2kg的水，一只口渴的乌鸦每次将一块质量为0.01kg的小石子投入瓶中，当乌鸦投了25块相同的小石子后，水面升到瓶口，求：

（1）瓶内石块的总体积。

（2）石块的密度。

.

2、0.2kg水的体积是：

v=m/ρ=2×10-4m3------2分

瓶内石块的总体积等于瓶子的容积减去水的体积:

v=3×10-4m3-2×10-4m3=10-4m3------2分

石块的密度等于：

ρ=m/v=0.25Kg/10-4m3=2.5×103Kg/m3------2分

3．一辆质量为1.5t的小货车，载有质量为0.8t的货物，四个车轮与地面接触的总面积为0.1m3，若小贷车在4000N的牵引力的作用下滑平直公路匀速行驶500m，所用时间为400s，（取g＝10N／kg）。

求：

（1）小货车对地面的压强；

（2）小货车所受阻力的大小；

（3）牵引力做的功和牵引力的功率。

3．

（1）小货车对地面的压﹍﹍﹍﹍2分

（2）小货车所受阻力f与车的牵引力F是平衡力，所以

f=F=4000N﹍﹍﹍﹍2分

（3）牵引力做的功：

W=FS=4000N×500m=2×106J﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍2分

牵引力的功率：

P=W/t=2×106J/400s=5×103w﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍3分

4．（8分）2010年4月，某大学高分子材料科研小组宣布，已研发出硬度相当于钢铁2～5倍的聚丙烯塑料．某型汽车使用的是质量高达237kg的钢质外壳，若替换成等体积的聚丙烯塑料材质，除增强车壳强度之外，还可减少多少质量?

（钢的密度ρ钢=7.9×103kg/m3，聚丙烯塑料的密度ρ塑=1.1×103kg/m3）

4．（8分）解：

汽车所用钢材的体积为：

V钢=m钢/ρ钢=237kg/（7.9×103kg/m3）=3.0×10-2m3………………3分

所用聚丙烯塑料的体积为V塑=V钢=3.0×10-2m3………………………1分

所用聚丙烯塑料的质量为

m塑=ρ塑V塑=1.1×103kg/m3×3.0×10-2m3=33kg……………………3分

减轻质量为：

⊿m=m钢-m塑=237kg-33kg=204kg………………………1分

5．（4分）小明同学在今年初中毕业升学体育考试50m跑项目中，取得7s的成绩．求：

（1）小明的平均速度．

（2）如果终点计时员听到发令枪声才计时，则小明的成绩比他的实际成绩快多少秒？

（已知声速为340m/s，结果保留两位小数）

5．（4分）解：

（1）v=

=

=7.14m/s………………………………………………2分

（2）由v=

得t声=

=

=0.15s…………………………………2分

6．（10分）如图是某型号履带式推土机，其发动机的额定功率为120kW，质量为2.0×104kg，每条履带与地面的接触面积为1.2m2（取g=10N/kg）。

（1）推土机静止时对水平地面的压强是多少？

（2）若推土机在平直场地上以额定功率作业，在其以1.5m/s的速度匀速前进10m的过程中，它的推力所做的功是多少？

6.

（1）推土机对水平地面的压力F压=G=mg=2.0×104kg×10N/kg=2.0×105N（2分）

推土机对水平地面的压强p=2.0×105N/2.4m2=8.3×104Pa（3分）

（2）由题意知推土机的工作时间t=S/V=10m/1.5m/s≈6.67s（2分）

则推土机所做的功为W=Pt=120×103W×6.67s=8×105J（3分）

7．小凯的父亲是当地著名的养鱼大户，如图所示是设置在鱼塘中央的增氧机，它由三个浮球和连杆与空气泵固定在一起构成，整个装备总质量为150Kg，增氧机不工作时，三个浮球刚好有一半露出水面，增氧机工作时，空气泵会将大量空气打入水中，以此来实现增加水中氧气含量的目的。

（g取10N/Kg）

（1）若连杆与空气泵的体积不计，每个浮球的体积是多少？

（2）增氧机工作时，试分析浮球露出水面的体积将如何变化。

（不计算，只作回答）

8.（6分）国庆节期间，小康跟随爸爸妈妈从潍坊到青岛游览，之前，小康上网找到了一些从潍坊到青岛的动车的运行情况，下面是其中的两次动车情况：

车次

出发——到达

发时——到时

参考票价

D6003

潍坊——青岛

09:

46-11:

01

二等软座57，

一等软座68

D6005

潍坊——青岛

10:

40-11:

56

二等软座57，

一等软座68

后来，他们选择乘坐了D6003次动车，已知从潍坊到青岛的距离是183公里，那么，本次动车在这段行程中的平均速度是多少？

8．（6分）解：

v=S/t………2分

=183km/1.25h………2分

=146.4km/h………2分

9.（8分）一辆载重汽车的车厢容积为3.5m×2m×0.6m，额定载重量为4t.问：

（1）如果车厢装满泥沙（泥沙的体积等于车厢的容积），汽车的实际载重量将是多少？

（已知泥沙的密度为2.4×103kg/m3.）

（2）为了行车安全，汽车不能超载，那么，此车最多允许装载多少立方米的泥沙？

（保留两位小数）

9．（8分）解：

（1）汽车的载重量为：

m=ρV=2.4×103kg/m3×3.5m×2m×0.6m=1.008×104Kg………4分

（2）最多允许装载：

V=m/ρ=4×103kg/2.4×103kg/m3=1.67m3……4分

10.（8分）小强同学发现了一个金属块，他想知道它的重力和密度。

他手中只有一只量程较小的弹簧测力计，当他用弹簧测力计测量此金属块的重量时，发现已超过弹簧测力计的最大量程。

于是他设计了如图所示的装置去测量。

图中OA：

OB=1:

3，用细线把金属块悬挂于A点，用弹簧测力计在B点施加一个竖直向上的力，当OB杠杆水平静止时，弹簧测力计的读数为1.8N，当向容器中加水，金属块浸没于水中后，OB杠杆水平静止时,弹簧测力计的读数为1.2N。

（g取10N/kg）求：

（1）金属块的重力为多少？

（2）金属块浸没于水中后所受的浮力为多大？

（3）金属块密度是多大？

10.

（1）根据杠杆平衡条件：

F×OB=G×OA（1分）得G=F×OB/OA=1.8N×3=5.4N（1分）

（2）当金属块完全浸没在水中时A点所受的拉力为G′，根据杠杆平衡条件：

F′×OB=G′×OA（1分）得G′=F′×OB/OA=1.2N×3=3.6N（1分）

故金属块完全浸没在水中后所受的浮力F浮=G-G′=5.4N-3.6N=1.8N（1分）

（3）根据F浮=ρ水gV排可得V排=F浮/ρ水g=1.8×10-4m3（1分）

因为金属块是浸没在水中，故金属块的体积V就等于V排

ρ=m/V=G/gV=5.4/10×1.8×10-4kg/m3=3.0×103kg/m3（2分）

11．（9分）2011年6月30日，青岛胶州湾大桥和青岛胶州湾隧道同时建成通车，结束了胶州湾两岸的青岛和黄岛之间“青黄不接”的历史，使得从黄岛到青岛栈桥的全程只需约1个小时。

今年“五·一”期间，爸爸开车带着李兵从黄岛出发沿跨海大桥去青岛游玩，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4.6×107J／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？

11、

（1）汽车静止时对路面的压强

（2分）

（2）汽车的速度v＝90km/h＝25m/s（1分）

汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率

（2分）

（3）汽车通过的距离

s＝250km＝2.5×105m

牵引力做的功

（2分）

根据“

”得，需要的汽油

（2分）

12.（7分）小明同学的质量为60kg，他站立在水平地面上时，每只脚底与地面的接触面积为0.025m2，g取10N/kg，求：

（1）小明同学受到的重力是多少？

（2）小明同学双脚站立时对地面的压强是多大？

12.解：

（1）G=mg=60kg×10N/kg=600N………………………………………（3分）

（2）P=F/S………………………………………………………………（1分）

=

=1.2×104Pa…………………………………………（3分）

13.（8分）2011年8月我国自主研制的深海探测器——“蛟龙号”在太平洋海域成功完成5000m深海探测。

2012年6月又赴马里亚纳海沟成功挑战7000m深海探测（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×103kg／m3，g取10N／kg）。

（1）若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2×107Pa，则它能下潜的最大深度是多少?

（不考虑大气压）

（2）“蛟龙号”上有一面积为50cm2的观测窗口，在上述两种深度的探测中观测窗口承受的压力增加了多少?

13.解：

（1）由液体压强公式p＝ρgh……………………………………………（1分）

得：

h＝p/ρg=7.2×107Pa/（1.0×103kg／m3×10N／kg）=7200m………………（2分）

（2）由F1＝ρgh1s和F2＝ρgh2s得：

……………………………………………（1分）

△F＝F2-F1=ρgh2s-ρgh1s=ρg（h2-h1）s……………………………………（2分）

=1.0×103kg／m3×10N／kg×（7000m-5000m）×50×10-4m2=1×105N．…………（2分）

14.（10分）如图所示，是中国MBT2000型主战坦克，是中国北方工业公司（NORINCO）研制、生产的面向21世纪的新一代主战坦克.该坦克具有潜渡能力，战车全重约50吨，高约2.5米.若每条履带与地面的接触面积2m2，请解答下列问题：

（g=10N/Kg）

（1）该坦克在水平路面上行驶时，对地面的压强为多大？

（2）若坦克在深为5m的河流中潜渡时，坦克对水平河床的压力为105N，则该坦克的体积为多大？

（3）坦克在该河流中潜渡时，在坦克顶部面积为0.8m2的舱门受到水的压力为多大？

14.

坦克对地面的压力：

F=G=mg=50×103kg×10N/kg=5×105N，s=2×2m2=4m2----2分；

坦克对地面的压强：

P=F/S=5×105N/4m2=1.25×105Pa；----1分；

坦克对河床的压力：

F压=G﹣F浮，∴F浮=G﹣F压=5×105N﹣105N=4×105N----1分；

坦克的体积为V=V排=F浮/ρ水g=4×105N/（1.0×103kg/m3×10N/kg）=40m3----2分；

坦克顶部所处的深度：

h=5m﹣2.5m=2.5m----1分；

坦克顶部受到水的压强：

P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5m=2.5×104Pa；----2分；

舱门受到水的压力：

F=Ps=2.5×104Pa×0.8m2=2×104N．----1分；

15.在封冻的冰面上，体重为50Kg的人，每只鞋底面积是125cm2时，恰好可以安全走过，如果这个人两只脚下都踩一块面积是175cm2的轻质硬木板，请问他最多可以背负质量为多少Kg的物体通过冰面？

（g取10N/Kg）

15.解：

冰面所承受的压强不变

---4分

人负重后的总重力

---4分

所以

---2分

16.（10分）第一次测定铸铁里的声速是用下述的方法进行的，在一段铸铁管的一端敲一下钟，在管的另一端可听到两次响声，第一次是由铸铁传来的，第二次是由空气传来的。

已知管长是910m，两次响声相隔2.5s，当时空气中的声速是340m/s，请根据以上信息计算铸铁里的声速。

（结果保留小数点后一位）

16.解：

空气里的声速是v1=340m/s

设铸铁里的声速是v2,两次响声相隔Δt=2.5s……………………1分

由v=s/t………………………………………………………1分

得：

钟声在空气里传播的时间t1=s/v1

钟声在铸铁里传播的时间t2=s/v2……………………………………1分

根据题意t1-t2=Δt

得：

s/v1-s/v2=Δt………………………………………………2分

所以v2=v1s/（s-Δtv1）………………………………………………2分

=340m/s×910m/（910m-2.5s×340m/s）…………………………1分

=5156.7m/s…………………………………………………………2分

根据步骤酌情计分.

17．如图21是潍坊市某公园的水上娱乐设施------水上滚筒，同学们在水上滚筒内可尽情运动，亲近水面．已知某水上滚筒直径为2m，质量为50kg，最大排水量为0.2m3（g＝9.8N/kg），求：

（1）水上滚筒漂浮在水面上时排开水的体积为多少？

（2）假设每人的平均质量为40kg，为保证安全，水上滚筒最多能承载多少人？

17．解：

（1）滚筒受到的重力

G总＝m总g＝50kg×9.8N/kg＝490N…………………………（2分）

滚筒漂浮时受到的浮力

F浮＝G总＝490N………………………………………………（1分）

又F浮＝ρ水gV排

………………（2分）

（2）滚筒受到的最大浮力

F最大＝ρ水V最大g＝1×103kg/m3×0.2m3×9.8N/kg＝1960N……………（2分）

一个人的重力

G人＝m人g＝40kg×9.8N/kg＝392N……………………………………（1分）

则水上滚筒最多能承载的人数

n＝

=3.75

故最多承载人数为3人………………………………………………（1分）

18.如右图所示，小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500m，所用时间为100s.假设自行车在行驶过程中受到的阻力为120N.请你解答：

（1）自行车行驶的速度?

（2）在这段过程中，该同学做功的功率?

（3）若小华和自行车总质量为60kg，每个车胎与地面的接触面积为20cm2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？

（g取10N/kg）

18.

（1）由v=m/s，得：

v=500m/100s=5m/s---2分

（2）由p=w/t=（fs）/t=fv,得：

P=（120×5）W=600W---2分

（3）由P=F/S,得：

P=600N/40×10－4m2=1.5×105Pa---2分

19．俯卧撑是一项常见的健身项目．如图是小明同学做俯卧撑时的示意图，他的身体可视为杠杆，O点为支点．A点为重心,重力为500N．

（1）在图中画出重力的力臂L1和地面对手支持力的力臂L2并分别注明。

（2）若L1=2.1cm，L2=3.0cm，求地面对双手支持力的大小．

（3）若每个手掌的面积约为1.5×10-2m2，求双手对地面的压强．

19.解：

⑴略（3分）

⑵由GL1=FL2得F=

=

=350N（3分）

（3）双手与地面的接触面积S=2S0=2

1.5

10-2m2=3

10-2m2（1分）

双手对地面的压强P=

=

=1.17

104Pa（2分）

20.如下图，质量为800kg的小轿车，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2.

（1）小轿车对水平地面的压强是多大？

（g取10N／kg）

（2）该车在水平公路上匀速直线行驶18krn，用了10min.如果小轿车的功率为60kw，求它的速度和牵引力各是多大？

（3）行驶的车辆对环境产生哪些污染？

（至少写一条）

（4）为了减小污染，请你提出一条合理的建议.

20．（9分）

（1）105Pa（2分）

（2）30m/s（2分）2×103N（3分）

（3）噪声污染，大气污染（1分）

（4）安装消声器，使用新能源（1分）

21.（9分）某电动观光车的技术参数如下表：

根据技术参数，解答下列问题：

（g取10N/kg）

（1）设乘员质量平均为60kg，求满载时车对水平路面的压强？

（2）求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×103m所用的时间？

（3）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×103N，求观光车匀速行驶5×103m过程中，牵引力所做的功？

空车质量

1180kg

车身长度

3.8m

满载人员

12人

电动机额定电压

48V

满载时轮胎与地接触面积

4×250cm2

最大车速

45km/h

电动机效率

80%

平路连续行驶里程

≤80km

21.答案：

（1）满载时车对地的压力：

F=G=（m1+m2）g=（1180kg+12×60kg）×10N/kg

=1.9×104N（2分）

车对地的压强：

P=F/s=

=1.9×105Pa（2分）

（2）最大车速：

v=45km/h=12.5m/s所用时间：

t=

=

=400s（2分）

（3）牵引力所做的功：

W=

·S=

·S=2×103N×5×103m=1×107J（3分）

22.（8分）在水井清淤工程中，工人们用如图所示的装置来吊起井底下的一块大石头。

如果石头的重量是500N，体积是0.02m3。

（1）此装置_________（选填“能”或“不能”）省力，其带来的好处是_____________。

（2）请通过计算说明，当石头浸没在水中时和完全离开水面后，要把石头匀速吊起，工人分别需要多大的拉力。

（不计摩擦、水的阻力和绳的重力等，g取10N／kg）

24.

（1）（每空1分）不能，改变力的方向。

（2）解：

石头浸没于水中时受到的浮力：

F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N………………………（3分）

石头在水中时人的拉力：

F拉=G-F浮=500N-200N=300N………………………（2分）

石头完全离开水面后人的拉力：

F拉=G=500N……………………………………（1分）

23.（7分）一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为108km／h。

（1）求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小。

（2）求牵引力在10分钟内所做的功。

（3）若发动机的牵引力用F表示，小汽车的速度用V表示，请推导出牵引力的功率P=FV。

23.（7分）

（1）2分；

（2）3分；（3）2分。

24.一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为108km／h。

（1）求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小。

（2）求牵引力在10分钟内所做的功。

（3）若发动机的牵引力用F表示，小汽车的速度用V表示，请推导出牵引力的功率

P=FV

。

.

24、

25.随着新能源、低碳等理念的普及，小华做了完全以太阳能电池为能源的汽车的创意设计。

以下是他查到的一些数据:

阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中的能量损耗约为51%；太阳光垂直照射时，太阳能电池的能量转化效率最高约为15%。

假设一辆太阳能电池车的总质量约为750kg，期望达到的最高时速为72km/h，车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍，车身最多能铺设的太阳能电池板的面积约为8m2，驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率。

（1）汽车前进的机械功率；

（2）车上的太阳能电池板能提供的最大功率（保留整数）

25.

（1）v=72km/h=20m/s

汽车前进的机械功率：

P机=Fv=kmgv=0.02×760kg×10N/kg×20m/s=3040W

（2）太阳能电池板能提供的最大功率

P电=P机/η=3040W/90%≈3378W