2015年中考物理力热电磁综合计算题汇编.doc

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1、2015年中考物理力热电磁综合计算题汇编力学综合1.（8分）（2015•盘锦）如图甲所示，正方体石料在钢丝绳拉力作用下，从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降，直至没入水中．图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图象．（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）．求：（1）石料全部没入水中时受到的浮力．（2）石料的体积．（3）石料浸没后钢丝绳拉力的功率．解：（1）由图象可知：在空气中受到的拉力F1=2.5×104N，浸没在水中受到的拉力F2=1.5×104N因为匀速下降浸没水中石料全部浸没水中受到的浮力F浮=F1﹣F2=2.5×104N﹣1.5

2、×104N=1.0×104N；（2）根据F浮=G排=ρ液V排g石料的体积V石=V排===1m3；（3）根据V=l3=1m3，得石料边长l=1m由图可知200s至300s之间石料下降1m石料运动的速度V石===0.01m/s；石料浸没后钢丝绳拉力的功率P===Fv=1.5×104N×0.01m/s=150W．答：（1）石料全部没入水中受到的浮力1.0×104N；（2）石料的体积1m3；（3）石料浸没后钢丝绳拉力的功率150W．2．（7分）（2015•黄冈）电动蛙式打夯机（图甲）是利用冲击和冲击振动来夯实，平整场地的机械，由电动机、皮带轮，偏心块

3、、夯架、夯锤等组成（图乙），启动电动机，在旋转着的偏心块离心力作用下，夯架绕后轴上下摆动，当夯架向下摆动时夯锤就夯击土层，向上摆动时时打夯机前移，故每夯击一次，机身即向前移动一次．表是某型号电动蛙式打夯机的部分参数（设夯锤夯击土层的能量全部用于夯实土层）（1）若打夯机以10m/min的平均速度沿直线前进，则10min前进了多少米？（2）为了估算某次夯锤夯击土层时的冲击力，小明将重为4N，底面积为1cm2的圆柱体竖直平放在被夯击土层上，土层被压下的深度相同，则此次夯击时的平均冲击力为多少牛？（3）施工时，若打夯机前移消耗的能量为200J/次，则

4、打夯机的机械效率是多少？电动机功率2KW夯锤夯击土层的能量400J/次夯锤着地面积600cm2前进速度8﹣11m/min夯击次数120次/min解：（1）由v=可得，s=vt=10m/min×10min=100m；（2）夯锤夯击时对土层的压强p===4×104Pa；由题意知，夯锤夯击时对土层的压强等于圆柱体对土层的压强，故夯击时的平均冲击力F′=pS′=4×104Pa×6×10﹣2=2.4×103N，（3）打夯机工作1min时的有用功W有用=（400+200）J/次×120次=7.2×104J，由P=可得，W总=W电=Pt=2000W×60s

5、=1.2×105J，机械效率η=×100%=×100%=60%．答：（1）10min前进了100m；（2）此次夯击时的平均冲击力为2.4×103N，（3）施工时，若打夯机前移消耗的能量为200J/次，则打夯机的机械效率是60%．3．（7分）（2015•雅安）2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻．其外形与潜艇相似（如图甲所示），其相关参数为：体积1m3、重量7500N，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（为简化计算，不考虑海水密度变化，海水密度ρ取1

6、.0×103kg/m3，g取10N/kg）．（1）假设“金枪鱼”上有面积为2×10﹣3m2的探测窗口，当它下潜至4000m深度处时，该探测窗口承受海水的压力是多少？（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大？（3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面．从某时刻计时起，起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中P3=3P1．请分析出t3时刻起重装置对“金枪鱼”拉力，并求出t1时刻起重装置对“金枪鱼”拉力（不考虑水的阻力）．解：（1）当它下潜至4000m深度

7、处受到海水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4000m=4×107Pa；由p=得探测窗口承受海水的压力：F=pS=4×107Pa×2×10﹣3m2=8×104N；（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F浮=G=7500N；由F浮=ρ水gV排得排开水的体积：V排===0.75m3，露出海面体积为：V露=V﹣V排=1m3﹣0.75m3=0.25m3；（3）由图象分析知，在t3时刻“金枪鱼”离开水面，此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力，即F3=G=7500N；由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀

8、速竖直离海面，所以速度保持不变即v1=v3，由P===Fv得：P1=F1v1，P3=F3v3，又P3=3P1，所以有F3=3F1，所以F1=F3=×7500N=25