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2018年中考物理计算题汇编力学电学部分附详细解析

第一部分 力学部分

(2018玉林市)1.如图所示是打捞物体的模拟装置。现电动机带动钢丝绳自由端以0.5m/s的速度匀速拉动滑轮组，经过5min将体积为0.1m3的物体由海底提升到海面，物体离开海面后钢丝绳自由端的速度变为0.49m/s，此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了12%（不计物体的高度、绳重和摩擦，ρ=7.6×103kg/m3 ， g取10N/kg，ρ

海水

物

取1.0×103kg/m3）。求：

（1）物体浸没在海水中受到的浮力； （2）物体在海底时的深度； （3）物体在海底时受到海水的压强；

（4）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率（不计动滑轮体积） 【答案】（1）解：由阿基米德原理的公式得：F浮＝ρ1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝1000N

（2）解：因为n＝5，所以v物＝ v绳＝ ×0.5m/s＝0.1m/s，则物体在海底时的深度：h＝v物t＝0.1m/s×5×60s＝30m （3）解：p＝ρ

海水gV排＝

gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30m＝3×105Pa

（4）解：G＝mg＝ρ物gV＝7.6×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝7600N，设物体在水

海水中时电动机的功率为P，钢丝绳自由端的拉力为F，绳自由端的速度v＝0.5m/s，则P＝F×0.5m/s；离开水面后电动机的功率为P1 ， 钢丝绳自由端的拉力为F1 ， 绳自由端的速度v1＝0.49m/s，则P1＝F1×0.49m/s；由物体在离开水面后电动机的功率比物体在海水中时增大了12%可得P1＝P（1+12%），代入数据可得：F1×0.49m/s＝F×0.5m/s（1+12%），解得：F1＝ F ， 由图知，n＝5，不计绳重和摩擦，两次的拉力分别为：F＝ （G﹣F浮+G轮），F1＝ （G+G轮），可得： （G+G轮）＝ × （G﹣F浮+G轮），G轮＝8F浮﹣G＝8×1000N﹣7600N＝400N，物体在海面下匀速上升过程中，动滑轮对物体的拉力G﹣F浮 所做的功为有用功，对动滑轮重力做的功为额外功，所以η＝

有 总

＝

浮

浮 动＝ 94.3%

【考点】滑轮（组）的机械效率

【解析】【分析】（1）利用阿基米德原理F浮=ρ浮力；

（2）物体升高速度等于绳子自由端移动速度的 ，利用速度公式求物体在海底时的深度；

（3）利用p=ρgh求物体在海底时受到海水的压强；

（4）利用G=mg=ρgV求物体重力；设物体在水中电动机的功率为P1 ， 钢丝绳自由端的拉力为F1 ， P1=F1v1；物体在离开水面后电动机的功率为P2 ， 钢丝绳自由端的拉力为F2 ， P2=F2v2；而物体在离开水面后电动机的功率比物体在海水中时增大了12%，据此求F1、F2的大小关系；

不计绳重和摩擦，拉力F1= （G-F浮+G轮），F2= （G+G轮），进一步求出动滑轮重力，物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率η=

.

(2018黄冈市)2.爬梯式混凝土搅拌机(如图)是用于一般建筑工地、桥梁水电等工程的建筑机械,由搅拌部分和提升部分组成。工作时,搅拌机将原料加工成混凝土后自动倒入运料斗。在提升电机的带动下,运料斗通过顶端的定滑轮沿竖直爬梯上升到一定位置,然后将混凝土缷下。已知某型号爬梯式混凝土搅拌机部分参数如下表所示。求

海水

gV排求浸没在海水中受到的

（1）若搅拌机与地面的接触面积为0.05m,则工作前搅拌机对水平地面的压强是多大?

（2）若运料斗每完成一次运料平均耗时lmin,每次所装混凝土质量为400kg,则运送30m的混凝土需要多长时间?设混凝土的密度为2×103kg/m3。

（3）某次将装有4000N混凝土的运料斗提升到某高度用时16s,提升部分的机械效率为80%，则提升过程中运料斗受到爬梯的阻力是多大?不计绳重、滑轮摩擦及空气阻力。 【答案】（1）解:由铭牌知道搅拌机整机的质量是：m=1970kg， 其重力是：G=mg=1970kg×10N/kg=19700N，

工作前搅拌机对地面的压力等于重力：F=G =19700N 又因为搅拌机与地面的接触面积是：S=0.05m2 ，

2

所以工作前搅拌机对水平地面的压强是：p=F/S=19700N/0.05m2=3.94×105 Pa （2）解:根据题意知道，混凝土的密度是：ρ=2×103kg/m3 ，

所以30m2 的混凝土的质量是：m=ρV=30m3 ×2×103 kg/m3 =6×104 kg，

若每次所装混凝土质量是400kg，则要运料的次数是：n=6×104kg/400kg=150， 又因为运料斗每完成一次运料平均耗时1min，所以运送30m2 的混凝土需要时间是：

t=150×1min=150min

（3）解:根据题意知道，有用功应是克服混凝重力做的功，由于不计绳重、滑轮摩擦及空气阻力，所以做的额外功为克服运料斗的重力和克服运料斗受到爬梯的阻力做的功，

即提升部分的机械效率是：η=

总 有 有 额外有

混? 混? 斗? ?

混 混 斗 ? ，

即80%=4000N/4000N+600N+f×100%，

所以，提升过程中运料斗受到爬梯的阻力是：f=400N 【考点】机械效率的计算

【解析】【分析】（1）根据p= 求工作前搅拌机对水平地面的压强；

（2）根据密度公式求出30m2的混凝土的质量，根据每次所装混凝土质量求出要运的次数n，已知运料斗每完成一次运料平均耗时1min，求出运送30m2的混凝土需要时间；

（3）有用功为克服混凝重力做的功，因不计绳重、滑轮摩擦及空气阻力，故做的额外功为克服运料斗的重力和克服运料斗受到爬梯的阻力做的功，根据η=

求提升过程中运料斗受到爬梯的阻力

(2018荆州市)3.如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场，工程师用起吊装置在江中起吊工件. 己知工件重4000N，每个滑轮重500N，声音在水中的传播速度是1500m/s.在水面上用超声测位仪向江底的工件垂直发射超声波，经过0.02s后收到回波.（不计绳重和摩擦，g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)

（1）求工件在水下的深度；

（2）不计工件的高度，求水对工件产生的压强；

（3）当工件在水面下匀速上升时，绳子自由端的拉力为500N，求工件的体积； （4）不计动滑轮体积，求工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率（结果在小数点后保留一位数字）.

【答案】（1）解:h＝vt＝ ×1500m/s×0.02s＝15m