-·班级姓名计分日期月日2020中考物理二轮专题复习5（力学计算专题）一、速度与路程、质量与密度、压力与压强、浮力、功与功率的综合计算1．（2017•齐齐哈尔）如图为现役某导弹驱逐舰，该舰最大航速54km/h，满载时排水量9000t。

（海水密度约为1.0×103kg/m3）g取10N/㎏。

（1）该驱逐舰以最大航速匀速航行1h，通过的路程为多少？（2）若声呐探测器在水下10m深处，则声呐探测器所受海水压强为多少？（3）驱逐舰满载时受到海水的浮力是多少？（4）以最大航速匀速航行时所受海水阻力为驱逐舰重力的0.1倍，那么该导弹驱逐舰以最大航速匀速航行时，推力的功率为多少？解：（1）由v=可得驱逐舰以最大航速匀速航行1h，通过的路程为：s=vt=54km/h×1h=54km；（2）声呐探测器所处深度：h=10m；受到的压强：p=ρ海水gh=1×103㎏/m3×10N/㎏×10m=1×105Pa．（3）导弹驱逐舰处于漂浮状态，所受浮力等于重力，满载时，武汉号受到浮力：F浮=G排=m排g=9×103×103㎏×10N/㎏=9×107N；（4）由物体漂浮得，G物=F浮=9×107N；因为驱逐舰做匀速直线运动，所以F=f=0.1G=0.1×9×107N=9×106N，v=54km/h=15m/s，驱逐舰功率：P===Fv=9×106N×15m/s=1.35×108W=1.35×105kW；答：（1）驱逐舰以最大航速匀速航行1h，通过的路程为54km；（2）声呐探测器在水下10m深处，则声呐探测器所受海水压强为1×105Pa；（3）驱逐舰满载时受到海水的浮力是9×107N；（4）导弹驱逐舰以最大航速匀速航行时，推力的功率为1.35×105kW。

2．（2017•毕节）我国南海海底存储着丰富的”可燃冰“资源．可燃冰被视为21世纪新型绿色能源，可燃冰的主要成分是甲烷，1m3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水．已知甲烷气体的热值是3.6×107J/m3．我市公交车以天然液化气为燃料，其主要成分就是甲烷．如果一辆公交车满载乘客时总质量是6000kg，那么1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1640min．匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍．求：（1）公交车满载乘客时的重力；（g=10N/kg）（2）这段时间内公交车牵引力所做功的功率；（3）1m3的可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧所产生的能量能将多少千克的水从20°C加热到沸腾．（标准大气压，c水=4.2×103J/（kg•°C），结果保留整数）（4）这段时间内公交车发动机的效率是多大？解：（1）公交车满载乘客时的重力：G总=m总g=6000kg×10N/kg=6×104N；（2）由题知，匀速行驶中公交车受到的平均阻力：f=0.05G总=0.05×6×104N=3000N，因为公交车匀速行驶，所以公交车受到的牵引力：F=f=3000N，公交车行驶速度v=36km/h=10m/s，这段时间内公交车牵引力所做功的功率：P===FV=3000N×10m/s=3×104W；（3）1m3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体完全燃烧放出的热量（总能量）：Q放=Vq=164m3×3.6×107J/m3=5.904×109J，由题知，水吸收的热量Q吸=Q放=5.904×109J，标准大气压下水的沸点为100℃，由Q吸=cm△t可得水的质量：m==≈17571kg；（4）这段时间内公交车牵引力所做功（有用能量）：W=Pt=3×104W×1640×60s=2.952×109J，这段时间内公交车发动机的效率：η==×100%=50%．答：（1）公交车满载乘客时的重力为6×104N；（2）这段时间内公交车牵引力所做功的功率3×104W；（3）1m3的可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧所产生的能量能将17571kg的水从20°C加热到沸腾；（4）这段时间内公交车发动机的效率是50% 。

3.（7分）一个底面积为100cm 2、高为20cm 的圆柱形烧杯，内装10cm 深的密度为1.1×103kg/m 3的盐水，现将一个重1.8N 、体积为100cm 3的实心固体放入其中。

（g=10N/kg ）求： （1）固体的密度；（2）固体沉没底部时所受到的浮力（未与底部无缝隙接触）； （3）固体沉底时容器底对它的支持力；（4）液体对容器底的压强。

（八下教材P60.4改编）解：（1）ρ=m/V=G/gV=1.8N/(10N/kg ×100×10-6m 3)= 1.8×103 kg /m 3 （2）F 浮=ρ液gV 排= 1.1×103 kg /m 3×10 N / kg ×100×10-6m 3= 1.1N （3）由力的平衡可知：F 支+F 浮=G ∴F 支=G – F 浮=1.8N-1.1N=0.7N （4）Δh=ΔV/S=100c m 3/100c m 2=1c m h=h 0+Δh =10c m+1c m=11c m=0.11mP 液=ρ液gh=1.1×103 kg /m 3×10N / kg ×0.11m=1.21 ×103Pa4．（2017•安顺）如图所示，水平桌面上放置底面积为80cm 2，质量为400g 的圆筒，筒内装有16cm 深的某液体．弹簧测力计悬挂底面积为40cm 2、高为8cm 的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F 与圆柱体浸入液体深度h 的关系如图所示， （圆筒的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出），（g=10N/kg ）求： （1）圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少？ （2）筒内液体密度是多少？（3）圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时，圆筒对桌面的压强是多少？解：（1）由图象知，当h=0时，此时测力计的示数等于圆柱体的重力，所以G=10N ；当h ≥8cm 时，测力计的示数不变，说明此时浮力不变，圆柱体完全浸没，此时F 示=2N ；圆柱体浸没在液体中所受的浮力： F 浮=G ﹣F 示=10N ﹣2N=8N ；（2）物体排开液体的体积V 排=V 物=S 物h 物=40cm 2×8cm=320cm 3=3.2×10﹣4m 3， 由F 浮=ρ液gV 排得液体的密度： ρ液===2.5×103kg/m 3；（3）液体的质量m 液=ρ液V 液=2.5×103kg/m 3×80×16×10﹣6m 3=3.2kg ，圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时，圆筒对桌面的压力等于液体、容器、圆柱体总重力减去弹簧测力计的拉力，所以圆筒对地面的压力：F=（m 液+m 筒）g +G ﹣F 示=（3.2kg +400×10﹣3kg ）×10N/kg +10N ﹣2N=44N ， 圆筒对地面的压强： p===5.5×103Pa ．答：（1）圆柱体浸没在液体中所受浮力是8N ； （2）筒内液体的密度是2.5×103kg/m 3；（3）圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时，圆筒对桌面的压强是5.5×103Pa ．5．（2017•昆明）中国首艘国产航母001A于2017年4月26日正式下水（如图）．下水方式采用了漂浮式下水，这也是现代航母建造中普遍使用的下水方式．漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞（停泊、修理或制造船只的地方），船依靠浮力浮起后驶离船坞．（g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3）问：（1）航母001A设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是多少？（2）水面下4m处海水产生的压强是多少？（3）一位质量为60kg的歼15舰载机飞行员来到航母的水平甲板上，若双脚与甲板的接触面积是0.04m2，则他双脚站立时对甲板的压强是多少？解：（1）满载时排水量：m排=70000t=7×107kg，航母满载时受到的浮力：F浮=G排=m排g=7×107kg×10N/kg=7×108N；（2）水面下4m处海水产生的压强：p=ρ海水gh=1.0×103kg/kg×10N/kg×4m=4×104pa（3）在水平甲板上，对地面的压力：F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，站立时着地面积：S=0.04m2，双脚站立时对甲板的压强：p===1.5×104Pa；答：（1）航母001A设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是7×108N；（2）水面下4m处海水产生的压强是4×104pa．（3）他双脚站立时对甲板的压强是1.5×104Pa．6.（2016鄂州）如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总质量为800 g，杯的底面积为100 cm2。

现将一个质量为600 g，体积为400 cm3的实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中（烧杯厚度不计，水未溢出）。

求：（1）物体A所受到的浮力；（2）物体A一半浸入水中后，水对烧杯底部压强增大了多少？（3）物体A一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压强。

解：（1）F浮=ρ液gV排= 1.0×103 kg/m3×10 N/ kg ×400×10-6m3×1/2= 2N（2）根据相互作用力原理，水对底部增加的压力等于浮力，即ΔF压=2N ∴增大的压强ΔP=ΔF压/S=2N/100×10-4m2=200Pa（3）G总=m总g=800 ×10-3kg×10 N/ kg =8NF总压=ΔF压+ G总=2N+8N=10N压强P= F总压/S=10N/(100×10-4m2)=1000Pa二、速度与路程、质量与密度、压力与压强、浮力、功与功率、机械效率的综合应用7.（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的关系图像如图乙所示。