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1、
第十二章真題演練
考點(diǎn)一 杠桿的平衡條件及其應(yīng)用
1.(2015·東營(yíng)中考)如圖,杠桿處于平衡狀態(tài),如果在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼,杠桿會(huì)( )
A.左端下降
B.右端下降
C.仍然平衡
D.無法判斷
2.(2014·東營(yíng)中考)皮劃艇是我國(guó)奧運(yùn)優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目之一。如圖所示,比賽中運(yùn)動(dòng)員一手支撐住槳柄的末端(視為支點(diǎn)),另一手用力劃槳。下列說法正確的是( )
A.為省力,可將用力劃槳的手靠近支點(diǎn)
B.為省力,可將用力劃槳的手遠(yuǎn)離支點(diǎn)
C.為省距離,可將用力劃槳的手遠(yuǎn)離支點(diǎn)
D.將用力劃槳的手靠近支點(diǎn),既能省力又能省距離
3.(2
2、018·東營(yíng)中考)如圖所示,杠桿AOB能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。在A點(diǎn)掛一重物G,為使杠桿保持平衡且用力最小,在B點(diǎn)施加一個(gè)力,這個(gè)力應(yīng)該是圖中的_____。
考點(diǎn)二 簡(jiǎn)單機(jī)械作圖
4.(2016·東營(yíng)中考)如圖所示,某人在A處提起物體,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出最省力的繩子繞法。
考點(diǎn)三 機(jī)械效率
5.(2018·東營(yíng)中考)對(duì)物理概念的理解是學(xué)好物理的關(guān)鍵。關(guān)于功、功率和機(jī)械效率,下列說法正確的是( )
A.通過改進(jìn)機(jī)械的性能可以使機(jī)械效率達(dá)到100%
B.做功多的機(jī)械,功率一定大
C.功率大的機(jī)械,做功一定快
D.做功快的機(jī)械,機(jī)械效率一定高
6.(2017·東營(yíng)中考)如圖所示,
3、物理興趣小組分別用甲、乙兩個(gè)滑輪組勻速提起質(zhì)量相同的物體,不計(jì)繩重及摩擦。若每個(gè)滑輪質(zhì)量相同,對(duì)比兩個(gè)滑輪組,下列說法正確的是( )
A.甲更省力,甲機(jī)械效率大
B.乙更省力,機(jī)械效率一樣大
C.乙更省力,乙機(jī)械效率大
D.甲更省力,機(jī)械效率一樣大
7.(2018·東營(yíng)中考)如圖所示,某施工隊(duì)利用滑輪組從水中提取物體,上升過程中物體始終不接觸水底。已知物體質(zhì)量為4 t,體積為1 m3。(g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)物體完全浸沒在水中時(shí),求物體所受浮力的大??;
(2)物體下表面與水面距離為3 m時(shí),求物體下表面所受水的壓強(qiáng)
4、;
(3)若不計(jì)動(dòng)滑輪的自重、繩重和摩擦,當(dāng)浸沒在水中的物體被勻速提升時(shí),求電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力;
(4)物體離開水面后,在電動(dòng)機(jī)作用下勻速上升,若電動(dòng)機(jī)功率為9 kW、對(duì)繩子的拉力為1.5×104 N,求物體上升的速度和滑輪組的機(jī)械效率(機(jī)械效率精確到0.1%)。
8.(2017·東營(yíng)中考)進(jìn)入三月份以來,東營(yíng)街頭出現(xiàn)了一種共享電動(dòng)汽車。如表所示是這種汽車的主要參數(shù)。(g取10 N/kg)
空車質(zhì)量
800 kg
每個(gè)輪胎與地面接觸面積
50 cm2
電池容量
44 kW·h
標(biāo)準(zhǔn)承載
200 kg
最大續(xù)航(充滿
5、電最大行駛路程)
200 km
所受阻力與汽車總重的比值
0.09
(1)電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)汽車的核心部分,電動(dòng)機(jī)工作時(shí)能量的轉(zhuǎn)化是____________________。電動(dòng)機(jī)的工作原理是_________________________。
(2)標(biāo)準(zhǔn)承載下,電動(dòng)汽車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少?
(3)如圖所示是電動(dòng)汽車行駛在某路段的路程與時(shí)間圖像,標(biāo)準(zhǔn)承載下,電動(dòng)汽車以此速度勻速行駛1 min的耗電量為0.4 kW·h,電動(dòng)機(jī)的效率是多少?
(4)若某燃油汽車百公里耗油6 L,每升油5.5元,電動(dòng)汽車充電每度0.8元,通過計(jì)算比較使用燃油汽車與電動(dòng)汽車哪種更經(jīng)濟(jì)。
6、
9.(2016·東營(yíng)中考)我市經(jīng)濟(jì)建設(shè)中用到大量機(jī)械設(shè)備,某種起重機(jī)結(jié)構(gòu)如圖所示,起重機(jī)的吊臂OAB可以看作杠桿,吊臂前端用鋼繩連著動(dòng)滑輪,立柱CA豎直,OB∶OA=6∶1。用該起重機(jī)將浸沒在水中的長(zhǎng)方體石墩提出,放在水平地面上,石墩質(zhì)量為1.5×104 kg、底面積為3 m2、高為2 m。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)浸沒在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中),受到的浮力是多少?
(2)石墩放在水平地面上時(shí),起重機(jī)未對(duì)石墩施力,則石墩對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?
(3)石墩完全離開水面被提升的過程中,測(cè)得每
7、根鋼繩的拉力為1.0×105 N,此時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少?
(4)當(dāng)石墩被提起且仍浸沒在水中時(shí),若忽略動(dòng)滑輪、鋼繩和吊臂的重力及各種摩擦,起重機(jī)立柱CA對(duì)吊臂A點(diǎn)豎直向上的作用力是多少?
10.(2014·東營(yíng)中考)“蛟龍?zhí)枴眲?chuàng)造了“中國(guó)深度”——下潛7 062 m。今年“蛟龍?zhí)枴睂⑦h(yuǎn)赴印度洋探索2 700 m深處活火山的奧秘。已知,海水密度ρ=1.03×103 kg/m3,聲音在海水中的傳播速度是1 500 m/s,取g=10 N/kg。問:
(1)“蛟龍?zhí)枴毕聺摰? 700 m深度時(shí)受到的海水的壓強(qiáng)是多少?
(2)電磁波傳播速度大,但
8、是在海水中的傳輸距離很短,母船與“蛟龍?zhí)枴钡男畔鬟f要借助于聲吶。在2 700 m深處的“蛟龍?zhí)枴笔盏秸戏侥复闹噶钚枰嚅L(zhǎng)時(shí)間?
(3)“蛟龍?zhí)枴钡竭_(dá)海底扔掉部分配重后,排開的水所受的重力是5×103 N,它受到的浮力是多少?
(4)任務(wù)完成后,起重機(jī)把重2.2×105 N的“蛟龍?zhí)枴钡醯侥复?,起重機(jī)滑輪裝置原理如圖乙,在滑輪裝置作用下,“蛟龍?zhí)枴彪x開水面后緩慢豎直上升10 m后到達(dá)甲板,繩子自由端的拉力為68 750 N,移動(dòng)的距離是40 m,則滑輪裝置的機(jī)械效率是多少?
(5)你認(rèn)為“蛟龍?zhí)枴泵媾R的主要技術(shù)難題是什么(答出一條即可)?
參考答案
1.
9、A 2.B
3.F2
4.如圖所示
5.C 6.B
7.解:(1)物體受到的浮力:
F浮= G排=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×1 m3×10 N/kg=1×104 N。
(2)物體下表面所受的壓強(qiáng):
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3 m=3×104 Pa。
(3)物體的質(zhì)量:m=4 t=4×103 kg,
物體所受的重力:
G=mg=4×103 kg×10 N/kg=4×104 N,
動(dòng)滑輪對(duì)物體的拉力:
F1=G-F?。?×104 N-1×104 N=3×104 N,
電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力:
F2===1×104 N。
10、
(4)由P===Fv可得,電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度:
v1===0.6 m/s,
物體上升的速度:
v=v1=×0.6 m/s=0.2 m/s,
滑輪組的機(jī)械效率:
η=====×100%≈88.9%。
答:(1)物體完全浸沒在水中時(shí),物體所受浮力的大小為1×104 N;
(2)物體下表面所受水的壓強(qiáng)為3×104 Pa;
(3)電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為1×104 N;
(4)物體上升的速度為0.2 m/s;滑輪組的機(jī)械效率為88.9%。
8.解:(1)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)
(2)乘客與車的總質(zhì)量:
m=m1+m2=800 kg+200 kg=1 000
11、kg,
電動(dòng)汽車對(duì)水平地面的壓力:
F=G=mg=1 000 kg×10 N/kg=1×104 N,
電動(dòng)汽車與水平地面的總接觸面積:
S=4S0=4×50 cm2=200 cm2=2×10-2 m2,
電動(dòng)汽車對(duì)水平地面的壓強(qiáng):
p===5×105 Pa。
(3)由圖可知,電動(dòng)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng),
當(dāng)t1=3 s時(shí),s1=60 m,
則電動(dòng)汽車行駛的速度:
v===20 m/s,
電動(dòng)汽車以此速度勻速行駛1 min的路程:
s=vt=20 m/s×60 s=1 200 m,
電動(dòng)汽車的牽引力:
F1=f=0.09G=0.09×1×104 N=900 N,
電動(dòng)汽
12、車牽引力做的功:
W有=F1s=900 N×1 200 m=1.08×106 J,
電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)的效率:
η==×100%=75%。
(4)燃油汽車行駛100 km費(fèi)用:6 L×5.5元/L=33元,
電動(dòng)汽車行駛100 km費(fèi)用:
×100 km=17.6元,
因?yàn)?7.6元小于33 元,所以使用電動(dòng)汽車費(fèi)用少,更經(jīng)濟(jì)。
答:(1)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)
(2)標(biāo)準(zhǔn)承載下,電動(dòng)汽車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是5×105 Pa;
(3)電動(dòng)機(jī)的效率是75%;
(4)與使用燃油汽車相比,使用電動(dòng)汽車更經(jīng)濟(jì)。
9.解:(1)石墩完全浸沒在水中時(shí),石墩排開
13、水的體積:V排=V=Sh=3 m2×2 m=6 m3,
受到的浮力:
F?。溅阉甐排g=1.0×103 kg/m3×6 m3×10 N/kg=6×104 N。
(2)石墩的重力:
G=mg=1.5×104 kg×10 N/kg=1.5×105 N,
石墩對(duì)地面的壓力:F=G=1.5×105 N,
石墩對(duì)地面的壓強(qiáng):p===5×104 Pa。
(3)設(shè)石墩上升的高度為h,鋼繩自由端移動(dòng)的距離為s,則s=2h;由η=可得,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率:
η====×100%=75%。
(4)當(dāng)石墩浸沒在水中時(shí),受到的浮力為F?。?×104 N,
石墩對(duì)B點(diǎn)的拉力:
FB =G-F浮=1
14、.5×105 N-6×104 N=9×104 N,
設(shè)起重機(jī)立柱CA對(duì)A點(diǎn)的作用力為FA,從支點(diǎn)O分別向動(dòng)力FA的作用線和阻力FB的作用線作垂線OC、OD,OC、OD分別為FA、FB的力臂,如圖所示。
由△OAC∽△OBD可得,==,
根據(jù)杠桿的平衡條件可得,F(xiàn)A×OC=FB×OD,
則起重機(jī)立柱CA對(duì)吊臂A點(diǎn)豎直向上的作用力:
FA==9×104 N×6=5.4×105 N。
答:(1)受到的浮力是6×104 N;
(2)石墩對(duì)地面的壓強(qiáng)為5×104 Pa;
(3)此時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為75%;
(4)起重機(jī)立柱CA對(duì)吊臂A點(diǎn)豎直向上的作用力是5.4×105 N。
1
15、0.解:(1)“蛟龍?zhí)枴笔艿胶K膲簭?qiáng):
p=ρgh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×2 700 m=2.781×107 Pa。
(2)由v=可得,“蛟龍?zhí)枴笔盏秸戏侥复闹噶钚枰臅r(shí)間:t===1.8 s。
(3)“蛟龍?zhí)枴笔艿降母×Φ扔谒砰_海水的重力:
F?。紾排=5×103 N。
(4)滑輪組承擔(dān)物體重力的繩子股數(shù):
n===4,
滑輪裝置的機(jī)械效率:
η=====×100%=80%。
(5)隨著下潛深度的增大,壓強(qiáng)會(huì)越來越大,溫度會(huì)越來越低,所以下潛至深海需要克服的技術(shù)難題是高壓和低溫。
答:(1)“蛟龍?zhí)枴毕聺摰? 700 m深度時(shí),受到的海水的壓強(qiáng)是2.781×107 Pa;
(2)在2 700 m深處的“蛟龍?zhí)枴笔盏秸戏侥复闹噶钚枰?.8 s;
(3)“蛟龍?zhí)枴笔艿降母×κ?×103 N;
(4)滑輪裝置的機(jī)械效率是80%;
(5)“蛟龍?zhí)枴泵媾R的主要技術(shù)難題是高壓(或低溫)。
9