資源簡介

(共27張PPT)
專題三 計 算 專 題
類型2 力學綜合計算
考點精練
考點點撥：力學綜合計算題主要類別包括速度、密度、壓強、浮力、機械功、功率的綜合計算。從命題形式上看，綜合題往往借助生產(chǎn)、生活中的實物或事件為載體，從不同的角度挖掘其中所隱含的物理過程，最后求解出某些相關的問題。
【例1】中國海094A戰(zhàn)略核潛艇是我國建造的排水量最大的潛艇。下表是其部分性能參數(shù)，（ρ海水取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）問：
艇長 135 m 水下最大航速 65 km/h
艇寬 13 m 水下巡航速度 36 km/h
水面排水量 9 000 t 最大潛深 350 m
（1）核潛艇在水面航行時受到的浮力是多少？
（2）達到最大潛深時，艇底所受海水的壓強為多少？
（3）若核潛艇3 min水平勻速航行了2.4 km，所受阻力為3.6×105 N，發(fā)動機的功率為多少？
解:(1)由表格可知,m排=9 000 t=9×106 kg，F(xiàn)浮=G排= m排g=9×106 kg×10 N/kg=9×107 N 。
(2)由表格可知，h=350 m,p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×350 m=3.5×106 Pa。
【例2】（2024呼和浩特）杠桿是一種讓人類突破自身力量極限的簡單機械。如圖2-3-15所示，OA長20 cm，OB長120 cm，張宇同學豎直下壓B端，重物被豎直勻速頂起10 cm，已知重物質量為270 kg，求：
（1）若不計桿重和摩擦，上述過程
在B端施加多大的力。
（2）若實際使用600 N的力，則這
個過程的機械效率。
解：（1）圖中的動力與阻力都在豎直方向，力臂都是水平方向，根據(jù)相似的知識可知，動力臂與阻力臂的比等于OB與OA的比，LOA∶LBO＝OA∶OB；若不計桿重和摩擦，
根據(jù)杠桿平衡條件可得：G·LOA＝F·LBO，即270 kg×10 N/kg×20 cm＝F×120 cm；解得：F＝450 N；

強化點1 生活情景類
1. （2024菏澤）小明一家到海邊旅游時，在賓館房間打電話購買生活物品，服務員讓四輪智能機器人（如圖2-3-16甲）配送。機器人和生活物品的總質量為48 kg，每個輪子與地面接觸時受力面積為6×10-4 m2，g取10 N/kg。
（1）求裝載小明購買物品的機器人靜止在水平地面上時對地面的壓強。
（2）裝載小明購買物品的機器人乘坐電梯勻速上升20 m，求電梯對機器人做的功。
（3）小明想知道海水的密度，便用購買的純凈水（密度為1.0×103 kg/m3）和賓館的電子秤進行如下操作：①小明把一瓶未開口的純凈水（如圖2-3-16乙）放在水平桌面上，靜止時標記水面位置，并測出其質量為1.02 kg；
②倒凈該瓶內的純凈水，裝入海水至標記
處，擰緊瓶蓋，測出其質量為1.05 kg。
請你幫助小明計算海水的密度。

（2）機器人總重G＝480 N，勻速上升時根據(jù)二力平衡知識可知，電梯對機器人的支持力F＝G＝480 N；由功的公式可知，電梯對機器人做的功為W＝Fs＝480 N×20 m＝9 600 J。

強化點2 交通工具類
2. （2024臨夏州）2023年12月18日23時59分，臨夏州積石山縣發(fā)生6.2級地震，道路中斷、房屋倒塌、人員傷亡，人民群眾生命財產(chǎn)安全受到嚴重威脅。地震發(fā)生后，中國人民解放軍第一時間趕赴災區(qū)開展搶險救災工作。此次搶險工作中，我國自主研發(fā)的運-20重型軍用運輸機（如圖2-3-17）負責運送物資及相關救援設備，為搶險工作贏得了時間。
（1）求運-20以720 km/h的速度飛行1.5 h，能飛行多少千米。
（2）若飛機及所有物資總重達150 t，與地面的總接觸面積約為1.5 m2，則飛機靜止在水平地面上時對地面的壓強是多大（g取10 N/kg）。
（3）若運-20在空中以720 km/h的速度水平勻速直線飛行時所受阻力為1.6×105 N，求此過程中發(fā)動機的功率。
解：（1）運-20以v＝720 km/h＝200 m/s的速度飛行1.5 h，
飛行距離s＝vt＝720 km/h×1.5 h＝1 080 km。

強化點3 科技應用類
3. 2022年5月15日新聞，“巔峰使命”珠峰科考項目組成功將自主研發(fā)的浮空艇從海拔4 300 m的營地升空到9 000 m，創(chuàng)造了浮空艇大氣科學觀測世界紀錄。假設在此前的一次實驗中，浮空艇（表皮很薄的氣囊）體積為9 000 m3，內部充有氦氣和空氣的混合氣體，其密度為0.2 kg/m3，浮空艇的表皮及外壁儀器艙總質量為2×103 kg，浮空艇用纜繩系在一輛錨泊車上（如圖2-3-18），該浮空艇周圍空氣的密度為1.2 kg/m3，g取10 N/kg，纜繩的重力不計，儀器艙體積可忽略不計。求：
（1）浮空艇內氣體的質量。
（2）浮空艇所受到的浮力。
（3）為了有效控制浮空艇，要求錨泊車的重力是纜繩拉力的三倍，則錨泊車的質量。

（2）由題意可知，浮空艇排開空氣的體積V排＝V＝9 000 m3，
則浮空艇所受到的浮力F浮＝ρ空氣gV排＝1.2 kg/m3×10 N/kg×
9 000 m3＝1.08×105 N。
強化點4 圖像類
4. 如圖2-3-19甲所示是一艘完全依靠太陽能驅動的船，船的表面安裝有太陽能電池板，該船長30 m、寬15 m，排水量60 t。在一次航行中，從某一時刻開始，太陽能船受到水平方向的牽引力F隨時間t的變化關系如圖2-3-19乙所示，船的運動速度v隨時間t的變化關系如圖2-3-19丙所示。 （g取10 N/kg）求：
（1）滿載時太陽能船受到的浮力。
（2）第60 s時太陽能船受到的阻力大小。
（3）第50 s到第100 s的運動過程中，牽引力做的功。
（4）第50 s到第100 s的運動過程中，牽引力的功率。
解：（1）滿載時太陽能船受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝60×103 kg×10 N/kg＝6×10 N。
（2）由圖乙可知，50～100 s內太陽能船受到的牽引力為8×104 N，
由圖丙可知，50～100 s內太陽能船以0.5 m/s的速度做勻速直線運動。因為太陽能船勻速直線運動時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以50～100 s內太陽能船受到的阻力為8×104 N，則第60 s時太陽能船受到的阻力為8×104 N。


強化點5 實驗拓展類
5. （2024眉山）土豆是餐桌上常見的食材，深受師生喜愛。水平桌面上放置一個底面積為1×10-2 m2，重6 N的柱形薄壁容器，裝有20 N的水。彈簧測力計下懸掛體積為2×10-4 m3的土豆，靜止時示數(shù)為2.1 N，如圖2-3-20甲所示；豎直向上拉著土豆勻速上升0.3 m，再將土豆浸沒在水中，靜止時示數(shù)為0.1 N，如圖2-3-20乙所示。（細線質量忽略不計，土豆未接觸容器，g取10 N/kg）求：
（1）土豆浸沒在水中受到的浮力。
（2）土豆上升0.3 m，拉力對土豆做的功。
（3）土豆浸沒在水中時，容器對水平桌面的壓強。
解：（1）由題可知，土豆的重力G＝F甲＝2.1 N，土豆浸沒在水中靜止時，彈簧測力計示數(shù)F乙＝0.1 N，
土豆受到的浮力，F(xiàn)浮＝G-F乙＝2.1 N-0.1 N＝2 N。
（2）土豆上升0.3 m，拉力對土豆做的功W＝Gh＝2.1 N×0.3 m＝0.63 J。

展開更多......

收起↑