中考物理专题系列：专题四 综合应用题

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1、专题四　综合应用题类型一　力学综合计算题1．(2016，福州)为提高车辆通行质量，福州交警在市区一些道路某些时段推出“绿波通行”，即车辆在绿波路段以如图所示的50～55km/h范围内行驶，一路绿灯．在绿波时段，质量是1.2×103kg的汽车，经过绿波路段上相距2.7×103m的两个路口，用时180s，问：(1)汽车行驶的平均速度是多少？是否“绿波通行”？(2)若汽车在这段距离内行驶时牵引力保持3000N不变，则汽车的输出功率是多少？(3)若轮胎与地面接触的总面积是0.6m2，汽车静止时对水平地面的压强是

2、多少？(g取10N/kg)(1)汽车行驶的平均速度v＝＝＝15m/s＝54km/h，因为50km/h＜54km/h<55km/h，所以该汽车是“绿波通行”　(2)汽车的牵引力做的功W＝Fs＝3000N×2.7×103m＝8.1×106J，则汽车的输出功率P＝＝＝4.5×104W　(3)汽车的重力G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N，因为汽车静止在水平地面，所以汽车对水平地面的压力F压＝G＝1.2×104N，则汽车静止时对水平地面的压强p＝＝＝2×104Pa2．(2016，雅安)人

3、用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10N/kg.(1)若某次运送建材的质量为50kg，则建材的重力是多少？(2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率．(3)当滑轮组的机械效率为60%时，运送建材的重力是多大？(1)建材的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N　(2)由图可知：承担重物绳子的段数n＝2，则1min绳子自由端移动的距离s＝2h＝

4、2×12m＝24m，拉力做的功W＝Fs＝200N×24m＝4800J，拉力的功率P＝＝＝80W　(3)由图象可知，当η＝50%时，重物G＝400N，因为η＝＝＝＝，所以，50%＝，解得G动＝400N，当η′＝60%时，η′＝，即60%＝，解得，G′＝600N3．(2016，青岛)小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示．其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%.每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力．求：(1)物体在空中上升1

5、m，小雨做的功是多少？(2)每个滑轮的重力是多少？(3)物体的密度是多少？(1)由图乙可知，绳子自由端移动的距离为0～4m时，拉力为100N不变，此时物体没有露出水面，4～6m时，物体开始逐渐露出水面，拉力不断增大，6～8m时拉力为200N不变，此时物体完全离开水面，故物体在空中匀速上升过程中受到的拉力F＝200N，由图可知n＝4，所以绳子自由端移动的距离s＝nh＝4×1m＝4m，小雨做的功是W＝Fs＝200N×4m＝800J　(2)根据η＝可得，物体在空中上升1m做的有用功W有用＝ηW总＝85%×80

6、0J＝680J，根据W＝Gh可得，物体的重力G＝＝＝680N，根据F＝(G＋2G动)可得，2G动＝4F－G＝4×200N－680N＝120N，所以每个滑轮的重力G动＝＝60N　(3)物体没有露出水面之前受到的拉力为F′＝4×100N＝400N，重力G＝680N，两个动滑轮的重力为120N，所以，物体完全浸没时受到的浮力F浮＝G＋2G动－F′＝680N＋120N－400N＝400N，根据F浮＝ρ水gV排可得物体的体积V＝V排＝＝＝4×10－2m3，物体的质量m＝＝＝68kg，则物体的密度ρ＝＝＝1.7×1

7、03kg/m34．(2016，黄冈)图甲为研究匀速直线运动的实验装置，一个半径为2cm的球由于磁铁的吸引静止在盛水的玻璃管底，水深1m．移除磁铁后，球在玻璃管中上升，图乙为球在露出水面前运动速度与时间的关系图象，其中v0＝0.05m/s，水的密度为1.0×103kg/m3，求：(1)移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强．(2)球在玻璃管上升过程中前4s的平均速度．(3)已知球上升时受到水的阻力与其速度的关系为f＝kv，球的体积用V，水的密度用ρ0表示，请推导球的密度表达式(用字母表示)．(1)移除磁铁前，玻

8、璃管底受到水的压强p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1m＝1.0×104Pa　(2)由图可知，球在露出水面前运动的时间为21s，根据v＝可得，4～21s球上升的距离s0＝v0t＝0.05m/s×17s＝0.85m，则球在玻璃管上升过程中前4s上升的距离s′＝1m－0.85m－2×0.02m＝0.11m，所以球在玻璃管上升过程中前4s的平均速度v′＝＝＝0.0275m/s　(3)由图可知，球4～21s时匀速上升，受力平衡，所