2019届中考物理大题加练(一)姓名:________ 班级:________ 用时:______分钟1.(2018·威海高新模拟)小明携带质量为10 kg的行李箱从太原到运城,选择了尾气零排放的动车组D2503次列车出行。
经查询,D2503次列车时刻表如表。
若该动车组列车全程匀速行驶在平直的轨道上,牵引力恒为2.8×105 N,供电电路输入动车组列车的电功率恒为2×107 W。
(g取10 N/kg)站次站名到达时间开车时间运行里程1 太原南-8:25 02 运城北10:10 10:12 360 km3 西安北11∶22-556 km请你根据以上信息,解答下列问题:(1)求该动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功。
(2)求该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率。
2.(2018·曲靖中考改编)如图所示,某品牌新能源轿车,满载时整车质量为1.6 t,每个车轮与地面的接触面积为40 cm2,在平直公路上匀速行驶4.5 km用了5 min,牵引力为800 N。
(g取10 N/kg)求:(1)轿车在平直公路上匀速行驶的速度;(2)轿车静止在水平路面上对路面的压强;(3)牵引力的功率;(4)牵引力所做的功。
3.(2018·聊城中考)考古工作者在河底发现了古代的石像,经潜水者测量它的体积约为 2 m3。
如图所示,在打捞石像的过程中,考古工作者用动滑轮将石像匀速提升,需要竖直向上的拉力F为1.6×104 N。
在没有将石像提出水面前,若不计摩擦和滑轮重力,(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)求:(1)石像受到的浮力。
(2)石像的重力。
(3)石像的密度。
(4)若将石像提升了3 m,石像受到水的压强减少了多少。
4.(2018·威海高新模拟)重为160 N、底面积为0.04 m2的物体落入干涸的深井底部。
已知物体的密度为1.6×103 kg/m3,g=10 N/kg,不计绳重和摩擦。
(1)求物体对井底的压强;(2)使用如图所示滑轮组,当施加拉力F=100 N时物体恰能匀速上升,求此滑轮组的机械效率;(3)若在井内注入水,仍用此滑轮组使物体以1 m/s的速度在水中匀速上升,求拉力的功率。
(不计水对物体的阻力)5.(2018·荆门中考)一辆质量2 t的汽车,在平直公路上以额定功率80 kW从静止开始运动,经15 s运动200 m恰好达到最大速度,接着匀速运动25 s关闭发动机,滑行100 m停下,其vt图像如图所示。
已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍,求:(1)整个过程中发动机做的功;(2)汽车的最大速度v最大;(3)全程中汽车的平均速度v。
6.(2018·日照中考)如图甲所示,是某打捞船所用起重装置的示意图。
在某次打捞作业中,物体在不可伸长的轻绳作用下,从水底以0.5 m/s的速度竖直向上匀速运动至离开水面高度3 m的位置。
此打捞过程中物体受到轻绳的拉力F随时间t变化的图像如图乙所示。
物体离开水面后匀速上升3 m的过程中,与电动机连接的绳子所受的拉力为2×103 N。
已知水的密度为1.0×103 kg/m3,取g=10 N/kg。
不计水和空气的阻力。
求:(1)物体的体积及浸没在水中所受的浮力。
(2)物体的质量和密度。
(3)水底的深度及水对水底的压强。
(4)物体离开水面后匀速上升3 m 的过程中,滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。
参考答案1.解:(1)由表可知,太原南站到运城北站动车组行驶路程:s =360 km =3.6×105m , 所以动车组列车做的功:W =Fs =2.8×105 N×3.6×105 m =1.008×1011 J 。
(2)由表可知,动车组列车从太原南站到运城北站的时间:t =10:10-8:25=1 h 45 min =6 300 s ,由P =W t可得,动车组消耗的电能:W 电=Pt =2×107 W×6 300 s=1.26×1011 J ,所以电能转化为机械能的效率:η=W W 电=1.008×1011 J 1.26×1011 J×100%=80%。
答:(1)该动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功为1.008×1011J 。
(2)该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率为80%。
2.解:(1)由v =s t可得,轿车在平直公路上匀速行驶的速度:v =s t =4.5×103 m 5×60 s=15 m/s 。
(2)轿车静止在水平路面上对路面的压力:F =G =mg =1.6×103 kg×10 N/kg=1.6×104 N ,轿车静止在水平路面上对路面的压强:p =F S = 1.6×104 N 4×40×10-4 m2=1×106 Pa 。
(3)牵引力的功率:P =F 牵v =800 N×15 m/s=1.2×104 W 。
(4)牵引力所做的功:W =Pt =1.2×104 W×5×60 s=3.6×106 J 。
答:(1)轿车在平直公路上匀速行驶的速度为15 m/s ; (2)轿车静止在水平路面上对路面的压强为1×106Pa ; (3)牵引力的功率为1.2×104W ; (4)牵引力所做的功为3.6×106 J 。
3.解:(1)石像受到的浮力:F 浮=ρ水gV 排=1.0×103 kg/m 3×10 N/kg×2 m 3=2×104 N 。
(2)石像的重力:G =2F +F 浮=2×1.6×104 N +2×104 N =5.2×104 N 。
(3)石像的质量:m =G g =5.2×104 N 10 N/kg=5.2×103 kg , 石像的密度:ρ=m V =5.2×103 kg 2 m3=2.6×103 kg/m 3。
(4)石像受到水的压强减小值:Δp =ρ水g Δh =1.0×103kg/m 3×10 N/kg×3 m =3×104Pa 。
答:(1)石像受到的浮力为2×104N ; (2)石像的重力为5.2×104N ; (3)石像的密度为2.6×103kg/m 3; (4)石像受到水的压强减小了3×104Pa 。
4.解:(1)物体对井底的压力:F =G =160 N ,物体对井底的压强:p =F S =160 N 0.04 m2=4×103 Pa 。
(2)由图可知,n =2,则拉力端移动的距离s =2h ,η=W 有用W 总=Gh Fs =Gh F ×2h =G 2F =160 N 2×100 N×100%=80%。
(3)由于不计绳重和摩擦,F =12(G +G 轮),即100 N =12×(160 N+G 轮),解得动滑轮重:G 动=40 N ,G =mg =ρVg ,物体的体积:V =G ρ物g =160 N 1.6×103 kg/m 3×10 N/kg=0.01 m 3, 在水中受到的浮力:F 浮=ρ水gV 排=ρ水gV 物=1.0×103 kg/m 3×10 N/kg×0.01 m 3=100 N ,此时拉力:F ′=12(G 物+G 动-F 浮)=12×(160 N+40 N -100 N)=50 N ,拉力端移动的速度:v =2v 物=2×1 m/s=2 m/s ,拉力做功功率:P =F ′v =50 N×2 m/s=100 W 。
答:(1)物体对井底的压强为4×103Pa ; (2)此滑轮组的机械效率为80%; (3)拉力的功率为100 W 。
5.解:(1)由题意可知,整个过程中发动机的工作时间:t =t 1+t 2=15 s +25 s =40 s , 由P =W t可得,整个过程中发动机做的功:W =Pt =80×103 W×40 s=3.2×106 J 。
(2)汽车的重力:G =mg =2×103 kg×10 N/kg=2×104 N ,由图像可知,15~40 s 汽车的速度最大且做匀速直线运动,根据二力平衡条件可得,汽车匀速运动时的牵引力:F =f =0.2G =0.2×2×104 N =4×103 N ,由P =W t =Fs t=Fv 可得,汽车的最大速度:v 最大=P F =80×103 W 4×103 N=20 m/s 。
(3)由v =s t可得,匀速运动的路程:s 2=v 最大t 2=20 m/s×25 s=500 m ,由图像可知,滑行100 m 用的时间t 3=10 s , 则全程中汽车的平均速度:v =s 总t 总=s 1+s 2+s 3t 1+t 2+t 3=200 m +500 m +100 m 15 s +25 s +10 s=16 m /s 。
答:(1)整个过程中发动机做的功为3.2×106J ; (2)汽车的最大速度为20 m/s ; (3)全程中汽车的平均速度为16 m/s 。
6.解:(1)由图像可知,物体13 s 后开始完全离开水面,此时物体的重力等于物体所受绳子的拉力,即G =5×103 N ,在0~10 s 内,物体在水中所受绳子的拉力:F 拉=3×103 N ,物体浸没在水中受到的浮力:F 浮=G -F 拉=5×103 N -3×103 N =2×103 N ;由F 浮=ρ液gV 排得物体的体积:V 物=V 排=F 浮ρ水g =2×103N 1.0×103 kg/m 3×10 N/kg=0.2 m 3。
(2)由G =mg 得物体的质量:m =G g =5×103 N 10 N/kg=5×102 kg ; 由ρ=m V得物体的密度:ρ物=m V 物=5×102 kg 0.2 m3=2.5×103 kg/m 3。