最新中考物理特色重點(diǎn)專題（講義）專題23 密度壓強(qiáng)功（含速度重力等）的綜合計(jì)算問(wèn)題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1. 如圖所示是百色起義紀(jì)念公園內(nèi)的一塊景觀石，其質(zhì)量為5200kg，體積為2m3，景觀石與底座的接觸面積為1.3m2。求：
（1）景觀石的密度；
（2）景觀石的重力；
（3）景觀石對(duì)底座的壓強(qiáng)。
【答案】（1）2.6×103kg/m3；（2）5.2×104N；（3）4×104Pa
【解析】（1）由可知，當(dāng)質(zhì)量為5200kg，體積為2m3時(shí)，景觀石的密度為
（2）由可知，景觀石的重力為
（3）因?yàn)榫坝^石放置在水平地面上，則它對(duì)地面的壓力為
由可知，景觀石對(duì)底座的壓強(qiáng)為
2. 電動(dòng)車(chē)是人們便捷出行的交通工具。某人騎著電動(dòng)車(chē)在水平路面上沿直線行駛了，已知他和電動(dòng)車(chē)的總重力為，輪胎和地面的總接觸面積為。假定騎行過(guò)程中電動(dòng)車(chē)的牽引力恒為，在此騎行過(guò)程中，求：
（1）牽引力做的功；
（2）電動(dòng)車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）；（2）
【解析】（1）由題意可知，電動(dòng)車(chē)的牽引力恒為，這個(gè)過(guò)程行駛了，則可知牽引力做的功
牽引力做的功為。
（2）由題意可知，他和電動(dòng)車(chē)的總重力為，則他和電動(dòng)車(chē)對(duì)地面的壓力為，輪胎和地面的總接觸面積為
則電動(dòng)車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)
電動(dòng)車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為。
3. 隨著科技發(fā)展，有些餐廳利用機(jī)器人送餐。某次送餐時(shí)，機(jī)器人與食物的總質(zhì)量為30kg，輪子與水平地面的接觸面積為1×10-3m2，機(jī)器人受到的阻力為30N。求：
（1）靜止時(shí)機(jī)器人對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；（g取10N/kg）
（2）機(jī)器人水平勻速運(yùn)動(dòng)36m，用時(shí)1min，牽引力做功的功率是多少？
【答案】（1）3×105Pa（2）18W
【解析】（1）機(jī)器人與食物對(duì)地面壓力
F=G=mg=30kg×10N/kg=300N
機(jī)器人對(duì)水平地面的壓強(qiáng)
（2）在地面上勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力
F1=f=30N方法（一）
牽引力做功
W=F1s1=30N×36m=1080J
牽引力做功的功率
方法（二）
機(jī)器人勻速運(yùn)動(dòng)的速度
由的推導(dǎo)公式求出牽引力做功的功率
P=F1v=30N×0.6m/s=18W
4. 在泉城濟(jì)南，游客乘坐畫(huà)舫游船穿行其間，可以盡享“不出城郭而獲山水之怡，身居鬧市而有林泉之致”的都市休閑意趣。如圖所示，若畫(huà)舫游船質(zhì)量為3t，從黑虎泉站出發(fā)以的速度勻速行駛到泉城廣場(chǎng)站，所用時(shí)間約為，牽引力是。取，通過(guò)計(jì)算回答：
（1）黑虎泉站到泉城廣場(chǎng)站河段大約多長(zhǎng)？
（2）游船在護(hù)城河中受到的浮力多大？
（3）這次水上航行中，牽引力對(duì)游船做了多少功？
（4）這次水上航行中，牽引力對(duì)游船做功的功率多大？
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】（1）所用時(shí)間約為
由公式得，黑虎泉站到泉城廣場(chǎng)站河段的長(zhǎng)度
（2）畫(huà)舫游船質(zhì)量為
畫(huà)舫游船重力為
因?yàn)橛未≡谒?，根?jù)漂浮條件得，游船在護(hù)城河中受到的浮力
（3）牽引力對(duì)游船做的功
（4）牽引力對(duì)游船做功的功率
5. 第十二屆中國(guó)（南寧）國(guó)際園林博覽會(huì)為打造“智慧園博”，引入純電動(dòng)無(wú)人駕駛觀光車(chē)，供市民免費(fèi)乘坐游覽，如圖所示。若觀光車(chē)與乘客總質(zhì)量為600kg，輪胎與地面的總接觸面積為0.02m2，在園內(nèi)某段平直路面上勻速行駛30m，用時(shí)10s，牽引力為2×103N，求：
（1）觀光車(chē)行駛的速度；
（2）牽引力做的功；
（3）觀光車(chē)靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。
【答案】（1）3m/s；（2）6×104J；（3）3×105Pa
【解析】（1）觀光車(chē)在平直路面上勻速行駛30m，用時(shí)10s，所以觀光車(chē)行駛的速度為
（2）牽引力為2×103N，行駛的路程為30m，所以牽引力做的功為
W=Fs=2×103N×30m=6×104J
（3）觀光車(chē)與乘客總質(zhì)量為600kg，靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓力為
F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N
觀光車(chē)輪胎與地面的總接觸面積為0.02m2，所以觀光車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為
6. 圖中某智能機(jī)器人的質(zhì)量為80kg，其輪子與水平地面接觸的總面積為5×10-4m2。在水平地面上工作時(shí)，該機(jī)器人勻速直線移動(dòng)的速度為1m/s，所受阻力是機(jī)器人重力的0.05倍。求：（取g=10N/kg）
（1）機(jī)器人對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）機(jī)器人在水平地面上勻速直線移動(dòng)時(shí)的牽引力；
（3）機(jī)器人在水平地面上勻速直線移動(dòng)30s，此過(guò)程中牽引力做的功。
【答案】（1）；（2）40N；（3）1200J
【解析】（1）機(jī)器人的重力
機(jī)器人對(duì)水平地面的壓強(qiáng)
（2）機(jī)器人在水平地面上勻速直線移動(dòng)時(shí)，受平衡力，牽引力等于阻力，則牽引力
（3）機(jī)器人在水平地面上勻速直線移動(dòng)30s移動(dòng)的距離
此過(guò)程中牽引力做的功
答：（1）機(jī)器人對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是；
（2）機(jī)器人在水平地面上勻速直線移動(dòng)時(shí)的牽引力是40N；
（3）機(jī)器人在水平地面上勻速直線移動(dòng)30s，此過(guò)程中牽引力做的功是1200J。
7. “共建衛(wèi)生城市，構(gòu)建美好家園”，如圖所示是“霧炮車(chē)”噴灑水霧以減少揚(yáng)塵的情段。某次噴酒完后，該車(chē)在的牽引力作用下，勻速通過(guò)200m的平直道路用時(shí)20s。求：
（1）此過(guò)程中該車(chē)的速度；
（2）此過(guò)程中該車(chē)牽引力的功率。
【答案】（1）10m/s；（2）4×104W
【解析】（1）由題意可知，根據(jù)公式可得此過(guò)程車(chē)的速度為
（2）根據(jù)公式P=Fv可得，該車(chē)牽引力的功率為
P=Fv=4×103N×10m/s=4×104W
8.疫情期間，人們利用5G無(wú)人配送車(chē)實(shí)現(xiàn)了非接觸安心送。如圖為一輛在水平路面上勻速行駛的無(wú)人配送車(chē)，速度為10km/h。空載時(shí)質(zhì)量為360kg，輪胎與路面的總接觸面積為240cm2（g取10N/kg）。下列說(shuō)法正確的是（）
A.該車(chē)所受的牽引力和阻力是一對(duì)相互作用力
B.空載時(shí)該車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)為1.5×104Pa
C.該車(chē)行駛2km需要12min
D.5G通信比4G所使用的電磁波在空氣中的傳播速度更大
【答案】C
【解析】A.該車(chē)所受的牽引力和阻力，大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一個(gè)物體上，是平衡力，不是相互作用力，故A錯(cuò)誤；B.空載時(shí)該車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)為：p＝＝＝＝＝1.5×105Pa，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)v＝可知，行駛的時(shí)間為：t＝＝＝0.2h＝12min；故C正確；D.電磁波在空氣中的傳播速度相同，與頻率無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選：C。
9. 小勇放學(xué)后，背著重40N的書(shū)包沿水平路面走了200m，用時(shí)3min，又用1min爬上了大約9m高的四樓回到了家，小勇的重力為600N。則他在回家過(guò)程中對(duì)書(shū)包所做的功為_(kāi)___J，他所做總功的功率是_____W。
【答案】 360 24
【解析】小勇回家過(guò)程中對(duì)書(shū)包的作用力沿豎直方向，所以他背著書(shū)包在水平路面行走時(shí)，他對(duì)書(shū)包不做功，只在爬樓過(guò)程對(duì)書(shū)包做了功。所做的功
上樓時(shí)，小勇不僅要克服書(shū)包的重力做功，還要克服自身重力做功?？朔陨碇亓ψ龅墓?br>做的總功
整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間
所做總功的功率
10. 如圖所示，物塊在水平拉力（大小未知）的作用下，在水平直線軌道上運(yùn)動(dòng)，其中。已知物塊在段和段分別以和的速度勻速運(yùn)動(dòng)，且在段、段所受摩擦力分別為和，則該物塊通過(guò)段和段所用的時(shí)間之比為 ___________，拉力在段做功的功率為 ___________。
【答案】 2∶1 2
【解析】由速度公式可得，該物塊通過(guò)AB段所用時(shí)間
通過(guò)CD段所用時(shí)間
則該物塊通過(guò)AB段和CD段所用的時(shí)間之比為
物塊在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，所受的拉力
根據(jù)
可知拉力F在AB段做功的功率
11．如圖甲所示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，其F﹣t和v﹣t圖像分別如圖乙、丙所示，則在t＝3s時(shí)，物體受到的摩擦力為 N；在第4s到第6s內(nèi)，拉力F對(duì)物體所做的功為 J。
【答案】4；16。
【解析】由v﹣t圖像可知，4s～6s內(nèi)物體以v＝2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由F﹣t圖像可知，4s～6s內(nèi)物體受到的拉力F＝5N，因物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力和拉力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，所以，滑動(dòng)摩擦力的大小為4N；
由v﹣t圖像可知，2s～4s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因滑動(dòng)摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，與速度無(wú)關(guān)，所以，當(dāng)t＝3s時(shí)，物體受到的摩擦力是4N；
由v＝可得，在4～6s過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)的距離：s＝vt＝2m/s×2s＝4m，
拉力對(duì)物體做的功：W＝Fs＝4N×4m＝16J。
12.已知大山同學(xué)的質(zhì)量為60kg，每只鞋底與地面的接觸面積為0.015m2。大山在10s內(nèi)用20N的水平拉力拉重為100N的物體沿拉力方向在水平地面上勻速前進(jìn)了13m。（g取10N/kg）求：
（1）物體受到摩擦力的大?。?
（2）大山前進(jìn)的速度；（3）拉力做功的功率；
（4）大山在水平地面上立正時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。
【答案】見(jiàn)解析。
【解析】（1）當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，即物體處于平衡狀態(tài)，此時(shí)物體受到的力為平衡力，結(jié)合物體受到的外力求解大小即可；
（2）已知物體的路程和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，利用速度公式求解速度；
（3）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移動(dòng)的距離即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的時(shí)間即為功率；
（4）結(jié)合物體的質(zhì)量，利用公式G=mg求解物體的重力。處在水平面上的物體，物體對(duì)地面的壓力等于重力，結(jié)合壓強(qiáng)的定義式p=求解物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)，其中F是壓力，S是受力面積。
解答：（1）解：水平拉力拉重為100N的物體沿拉力方向在水平地面上勻速前進(jìn)，物體處于平衡態(tài)，在水平路面上受到了拉力和摩擦力，故摩擦力和拉力是平衡力，故摩擦力的大小為20N。
答：摩擦力的大小為20N；
（2）解：大山前進(jìn)的速度
答：大山前進(jìn)的速度大山；
（3）解：拉力做功的功率
答：拉力做功的功率；
（4）解：大山在水平地面上立正時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)
答：大山在水平地面上立正時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng) 。
13．根據(jù)《電動(dòng)自行車(chē)安全技術(shù)規(guī)范》，交管部門(mén)規(guī)定自2019年5月1日起未申領(lǐng)臨時(shí)標(biāo)識(shí)的“非標(biāo)”電動(dòng)自行車(chē)不得上路行駛。如圖是小明家新購(gòu)買(mǎi)的電動(dòng)自行車(chē)，整車(chē)質(zhì)量為40kg。小明爸爸以18km/h的速度勻速騎行9km的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓恒為48V，通過(guò)的電流是6.25A，車(chē)輪與地面的總接觸面積為200cm2．小明爸爸的質(zhì)量是60kg，g取10N/kg。求本次騎行過(guò)程中：
（1）騎行所用時(shí)間。
（2）車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)。
（3）電動(dòng)機(jī)的功率。
【答案】（1）騎行所用時(shí)間為0.5h；
（2）車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為5×104Pa；
（3）電動(dòng)機(jī)的功率為300W。
【解析】（1）由v＝得騎行時(shí)間：
t＝＝＝0.5h；
（2）小明爸爸和車(chē)的總質(zhì)量：
m＝40kg+60kg＝100kg，
總重力：
G＝mg＝100kg×10N/kg＝1000N，
車(chē)對(duì)地面的壓力：
F＝G＝1000N，
受力面積S＝200cm2＝0.02m2，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p＝＝＝5×104Pa；
（3）電動(dòng)機(jī)的功率：
P＝UI＝48V×6.25A＝300W。
14．防疫期間，小慧的爸爸駕駛一輛東風(fēng)牌的廂式貨車(chē)，為社區(qū)運(yùn)送物資，如圖所示，小慧通過(guò)查閱資料了解到：當(dāng)該車(chē)滿載貨物時(shí)，總質(zhì)量為4×103kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為3×103N．若該車(chē)在平直公路上以20m/s的速度勻速直線行駛3600m。在此過(guò)程中，求：
（1）貨車(chē)行駛所用的時(shí)間是多少？
（2）該車(chē)滿載貨物時(shí)，所受到的重力是多少？
（3）牽引力所做的功是多少？
【答案】（1）貨車(chē)行駛所用的時(shí)間是180s；
（2）該車(chē)滿載貨物時(shí)，所受到的重力是4×104N；
（3）牽引力所做的功是1.08×107J。
【解析】（1）由v＝可得，貨車(chē)行駛所用的時(shí)間為：
t＝＝＝180s；
（2）當(dāng)該車(chē)滿載貨物時(shí)，總質(zhì)量為4×103kg，受到的重力為：
G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N；
（3）牽引力所做的功為：
W＝Fs＝3×103N×3600m＝1.08×107J。

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