初中学业水平考试物理题型复习(五)　综合计算题

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题型复习(六)　综合计算题
力学计算
类型 1　交通工具类
1．(2019·曲靖模拟)为了响应国家“低碳环保，节能排放”的号召，我国多地设置了共享单车租借站点．质量
为55 kg 的小明同学在上学的路上租借了一辆自行车，从站点到学校的路程为 1 500 m，骑车用时 5 min(设小明骑
车上学做匀速直线运动，g取10 N/kg)请解答下列问题：
(1)小明骑车的速度是多少？
(2)若自行车的质量为 15 kg，轮胎与地面的接触面积为 0.01 m2，则小明骑车时车对地面的压强是多少？
(3)若自行车匀速行驶中所受阻力为人和车总重的 0.1 倍，则小明骑车的功率是多少？
解：(1)小明骑车的时间 t＝5 min＝300 s
路程 s＝1 500 m
则小明骑车的速度：v＝＝＝5 m/s
(2)小明骑车时车对地面的压力：
F＝G总＝m总g＝(m人＋m车)g＝(55 kg＋15 kg)×10 N/kg＝700 N
则小明骑车时车对地面的压强：
p＝＝＝7×104 Pa
(3)因为单车做匀速直线运动，处于平衡状态，
所以牵引力：F牵＝f＝0.1G总＝0.1×700 N＝70 N
则小明骑车的功率：
P＝＝＝F牵v＝70 N×5 m/s＝350 W
2．(2019·曲靖罗平县二模)汽车已进入千家万户，给人们的出行带来方便，为了防止交通事故的发生，要加大
交通法规的宣传力度，增强人们的交通安全意识．下面几个问题与交通安全紧密相关，请同学们帮助解决．
(1)司机驾驶大货车在公路上行驶，看到如图所示的交通标志牌，在遵守交通规则的前提下，从此标志牌处到
达曲靖，所用的时间最少是多少？
(2)假如大货车在途中以 60 kW 的功率匀速直线行驶了 10 min，发动机提供的牵引力为 3×103 N，那么大货车
在这 10 min 内是否超速？
(3)按照规定，车辆对地面的压强不得超过 7×105 Pa，如果车轮与路面的总接触面积为 0.24 m2，该车和货物的
总重最多为多少吨？(g取10 N/kg)
解：(1)标志牌中“大车 60”是大车的限速牌，表示在此路段上的最大行驶速度为 v＝60 km/h；“曲靖 90
km”表示 从此处到曲靖的路程为 s＝90 km
由v＝可得，从此标志牌处到达曲靖，所用的最少时间 t＝＝＝1.5 h
(2)由P＝＝＝Fv可得，大货车在这 10 min 内的速度：
v′＝＝＝20 m/s＝72 km/h＞60 km/h
所以大货车在这 10 min 内是超速的．
(3)根据 p＝可得，车辆对地面的最大压力：
F压＝pS＝7×105 Pa×0.24 m2＝1.68×105 N
则该车和货物的总重力：G总＝F压＝1.68×105 N
该车和货物的总质量：
m总＝＝＝1.68×104 kg＝16.8 t
3．(2019·昆明官渡区一模)中国人民解放军 05 高速两栖突击车系列是当今世界上水上速度最快，也是最先进
1
的中型两栖突击车系列．它由功率强大的发动机推动，可以在水上高速航行，如图所示．该两栖突击车的总质量
为29 t，发动机的功率为 106 W，该车陆地行驶采用两条宽履带牵引，每条履带与地面接触面积为 4 m2，海上最大
行驶速度为 40 km/h，(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：
(1)突击车停在水平地面上时对地面的压强；
(2)突击车搭载 4名战士在水中演练时，若 4名战士的总质量为 300 kg，该突击车排开水的体积；
(3)突击车在海上以最大速度行驶 0.8 km，发动机所做的功．
解：(1)突击车对地面的压力：
F＝G＝mg＝2.9×104 kg×10 N/kg＝2.9×105 N
对地面的压强：
p＝＝＝3.625×104 Pa
(2)突击车与战士的总重力：
G总＝m总g＝(2.9×104 kg＋300 kg)×10 N/kg＝2.93×105 N
因为突击车漂浮在水面上，所以 F浮＝G总，由 F浮＝ρ水V排g得，突击车排开水的体积：
V排＝＝＝29.3 m3
(3)行驶的时间：
t＝＝＝0.02 h＝72 s
发动机做的功：
W＝Pt＝106 W×72 s＝7.2×107 J
4．(2019·昆明官渡区二模)如图所示，总质量为 2 t(包括车、车上的人和物品)的小汽车轮胎与地面的接触总面
积为 0.2 m2，该车以 90 km/h 速度沿水平路面匀速直线行驶了 20 min，此过程消耗汽油2 kg.已知汽车在行驶过程中
受到的阻力为车重的 0.045 倍，已知汽油的热值为4.6×107 J/kg，g取10 N/kg.求：
(1)汽车静止在水平路面上时，对路面的压强；
(2)此过程中汽车牵引力的功率；
(3)此过程中汽车的效率．(结果保留至 0.1%)
解：(1)汽车对地面的压力：
F压＝G＝mg＝2×103 kg×10 N/kg＝2×104 N
汽车对地面的压强：
p＝＝＝105 Pa
(2)因为汽车做匀速直线运动，所以牵引力：
F牵＝f＝0.045G＝0.045×2×104 N＝900 N
汽车的速度：
v＝90 km/h＝25 m/s
汽车牵引力的功率：
P＝Fv＝900 N×25 m/s＝2.25×104 W
(3)牵引力做的功：
W＝Pt＝2.25×104 W×1 200 s＝2.7×107 J
汽车放出的热量：
Q放＝mq＝2 kg×4.6×107 J/kg＝9.2×107 J
汽油的效率：
η＝×100%＝×100%＝29.3%
2
类型 2　压强、浮力类
5．(2019·曲靖麒麟区模拟)2017 年8月28 日，中国最先进的科考船“向阳红 01”号从青岛起航，开始执行首
次环球海洋综合科学考察．“向阳红 01”号满载时吃水深度5.6 m，排水量 4 980 t，船上载有CTD 作业操控系统
可探104 m 的深度，能够满足全球海洋环境和资源科学调查需要(海水的密度取为 1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)．
求：
(1)“向阳红 01”号满载时受到的浮力是多少？
(2)满载时船底受到海水的压强是多少？
(3)“向阳红 01”号科考船以18 km/h 的速度匀速直线航行 5小时，若巡航时海水所受的阻力为 1.0×106 N，则
这一过程中船的推进力所做的功为多少？
解：(1)“向阳红 01”号满载时排水量 4 980 t，所以，
满载时受到的浮力：
F浮＝G排＝4.98×106 kg×10 N/kg＝4.98×107 N
(2)满载时船底受到海水的压强：
p＝ρ海水 gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5.6 m＝5.6×104 Pa
(3)科考船行驶的距离：
s＝vt＝18 km/h×5 h＝90 km＝9×104 m
这一过程中船的推进力：F＝f＝1.0×106 N
船的推进力所做的功：
W＝Fs＝1.0×106 N×9×104 m＝9×1010 J
6．(2019·昆明官渡区二模)如图所示，水平地面上有一高为 40 cm 的圆柱形容器，内有一边长为10 cm 的正方
体物块B通过一体积忽略不计的细线与容器底部相连，静止在容器底部．沿容器壁缓慢向内注水，直到注满容器
时，正方体 B上表面恰好与液面相平，此时细线受到的拉力为 6 N．若上浮过程中正方体 B上下表面始终水平，且
水的密度 ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N kg.求：
(1)正方体 B受到的重力；
(2)整个过程中，浮力对正方体 B所做的功．
(1)正方体 B的体积：
V＝L3＝(0.1 m)3＝1×10－3 m3
完全浸没时，正方体 B受到的浮力：
F浮＝ρ水gV 排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－3 m3＝10 N
由受力分析可得，正方体 B受到的重力：
G＝F浮－F拉＝10 N－6 N＝4 N
(2)因为在上升过程中，木块处于漂浮状态
所以，正方体 B漂浮时受到的浮力：
F浮′＝G＝4 N
整个过程中，木块上升的高度：
s＝0.4 m－0.1 m＝0.3 m
浮力对正方体 B所做的功：
W＝F浮′s＝4 N×0.3 m＝1.2 J
3
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