專題21 速度密度壓強功等綜合計算中考考題（解析版）

2024年中考物理總復(fù)習(xí)用38個亮點小微專題練查缺補漏（通用）專題21速度密度壓強功等綜合計算中考考題1.（2023新疆）如圖所示，一柱狀魚缸（缸底有小石子）放在水平地面上，其內(nèi)圓底面積為。魚缸內(nèi)無水時，魚缸對水平地面的壓強為；在魚缸內(nèi)加入質(zhì)量為42kg的水后魚缸對水平地面的壓強為；在魚缸內(nèi)再放入幾條魚后，魚缸對水平地面的壓強為。求：（1）質(zhì)量為42kg的水的重力；（2）魚缸內(nèi)無水時，魚缸（含缸底小石子）的質(zhì)量；（3）在魚缸內(nèi)放入幾條魚后，水對缸底的某一小石子增加的壓強?！敬鸢浮浚?）420N；（2）7kg；（3）350Pa【解析】（1）質(zhì)量為42kg的水，重力為（2）設(shè)容器的底面積為S，則魚缸內(nèi)無水時，魚缸的重力為在魚缸內(nèi)加入質(zhì)量為42kg的水后魚缸對水平面的壓力為此時魚缸對水平地面的壓強為根據(jù)題意，帶入上式解得，則魚缸內(nèi)無水時，魚缸的重力為魚缸的質(zhì)量為（3）魚缸內(nèi)放入幾條魚后，此時魚缸的總重力為則魚的總重力為因為魚懸浮，且魚缸為柱形的規(guī)則形狀，受到的浮力等于其重力，那么液體對容器底部的壓力增加量等于魚的重力，則增加的壓力為則增加的壓強為2.（2023福建?。┬∪A利用氦氣球與探空儀了解空氣狀況。如圖甲所示，質(zhì)量為0.4kg的探空儀靜止在水平桌面上，與桌面接觸面積為0.02m2。在室內(nèi)測試時，將探空儀固定在充有氦氣的氣球上，釋放后氦氣球恰好能攜帶探空儀懸浮在空中，如圖乙所示。已知球殼質(zhì)量為0.23kg，球內(nèi)氦氣的密度為0.17kg/m3，室內(nèi)空氣的密度為1.22kg/m3。求：（1）探空儀所受的重力；（2）探空儀對水平桌面的壓強；（3）懸浮時氦氣球的體積（計算浮力時，不計探空儀的體積和球殼的厚度）?！敬鸢浮浚?）4N；（2）200Pa；（3）0.6m3【解析】（1）探空儀的重力（2）探空儀對水平桌面的壓力探空儀對水平桌面的壓強（3）氣球懸?、俸馇蚴艿礁×Β谟散俸廷诘玫綉腋r氦氣球的體積答：（1）探空儀所受的重力是4N；（2）探空儀對水平桌面的壓強是200Pa；（3）懸浮時氦氣球的體積是0.6m3。3.（2023甘肅威武）隨著人們生活水平的提高，房車旅游受到了大眾的青睞，某公司推出了如圖所示的小型房車，小林和父母參觀車展時試駕了該車，該車在平直公路上以54km/h的速度勻速行駛了3600m，已知車輪與水平地面總接觸面積為0.4m2，試駕時車和人總質(zhì)量為4×103kg，阻力是車重的0.1倍。（假定汽車靜止時對地面的壓力大小等于汽車總重力，汽車勻速行駛時牽引力等于阻力，g取10N/kg。）求：（1）該房車勻速行駛了多長時間？（2）該房車靜止在水平地面上時，對地面的壓強是多少？（3）該房車勻速行駛時牽引力做功的功率是多大？【答案】（1）240s；（2）1×105Pa；（3）6×104W【解析】（1）由題意可知，試駕的路程為s=3600m，試駕時的速度為v=54km/h=15m/s故由可得，試駕所用的時間為（2）房車的總質(zhì)量為m=4×103kg，故房車的重力為G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N由可得，房車對地面的壓強為（3）由題意可得，房車所受阻力為f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N房車在水平路面勻速行駛，處于受力平衡狀態(tài)，故由二力平衡可得，房車所受牽引力大小F牽=f=4×103N由P=Fv可得，牽引力的功率為P=F牽v=4×103N×15m/s=6×104W答：（1）該房車勻速行駛了240s；（2）該房車靜止在水平地面上時，對地面的壓強為1×105Pa；（3）該房車勻速行駛時牽引力做功的功率為6×104W。4.（2023廣東?。〤919是我國自主研發(fā)的一種大型客機，已完成商業(yè)首航。假設(shè)某架飛機總質(zhì)量為，靜止在水平跑道上時，其輪胎與地面接觸的總面積約為1m2，g取10N/kg。求該飛機：（1）受到的重力；（2）靜止時對水平跑道的壓強；（3）以800km/h勻速直線飛行18min所通過的距離。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)可知，飛機受到的重力為（2）客機靜止時，對地面的壓力大小等于客機的重力，則靜止時對水平跑道的壓強為（3）由于飛機的速度為800km/h，根據(jù)可得，飛行18min所通過的距離為答：（1）受到的重力為；（2）靜止時對水平跑道的壓強為；（3）以800km/h勻速直線飛行18min所通過的距離為。5.（2023黑龍江龍東）如圖是目前一些學(xué)校為中小學(xué)生提供的校車，方便學(xué)生的上下學(xué)同時也保證了學(xué)生的安全。小明同學(xué)家距離學(xué)校12km，他乘校車到學(xué)校用時30min。問：（1）校車從小明家到學(xué)校的平均速度是多少km/h？（2）若校車和人的總質(zhì)量為4.5t，當校車靜止時與水平地面的總接觸面積為0.15m2，此時校車對地面壓強是多少？（3）若校車以36km/h的速度在水平地面上勻速行駛一段距離，校車受到的阻力是車和人總重力的0.1倍，此時該校車牽引力的功率是多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）校車從小明家到學(xué)校需要的時間t=30min=0.5h校車從小明家到學(xué)校的平均速度（2）校車對地面的壓力校車對地面壓強（3）校車的速度v=36km/h=10m/s校車勻速運動，受到的牽引力和阻力是平衡力，牽引力此時該校車牽引力的功率6.（2023齊齊哈爾）如圖所示為我國生產(chǎn)的一款水陸兩棲觀光車，它既能在陸地上行駛，又能像船一樣在水中航行。該車的總質(zhì)量是12t，空載靜止在水平地面上時，四個車輪與地面接觸的總面積為0.2m2。求：（1）該車空載靜止在水平地面上時，它對水平地面的壓強是多少？（2）該車空載（駕駛員質(zhì)量忽略不計）在水中航行時，受到的浮力是多少？（3）該車在水中以36km/h的速度勻速直線航行5min，此時發(fā)動機輸出功率為180kW，觀光車航行過程中受到的阻力是多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）該車空載時的質(zhì)量該車空載時對水平地面的壓力該車空載時對水平地面的壓強（2）該車空載時在水中航行處于漂浮狀態(tài)，則該車空載時在水中航行受到的浮力（3）該車在水中航行過程中發(fā)動機輸出功率該車在水中航行的速度根據(jù)公式可知，發(fā)動機的牽引力為因為車勻速直線運動，受到的阻力與牽引力是一對平衡力，大小相等，所以答：（1）該車空載靜止在水平地面上時，它對水平地面的壓強是；（2）該車空載（駕駛員質(zhì)量忽略不計）在水中航行時，受到的浮力是；（3）觀光車航行過程中受到阻力是。7.（2023湖北荊州）以“‘荊歌’鐵馬，奔向未來”為主題的2023荊州馬拉松3月26日在荊州體育中心鳴槍起跑。在開賽場地建設(shè)過程中，工人利用長度L=3m的斜面把質(zhì)量為240kg的重物勻速推到h=1m高處，如圖所示，工人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求：（1）推力做的有用功；（2）斜面的機械效率；（3）工人將另一質(zhì)量為300kg的重物勻速推到同一高度，為了省力，換用長度為5m的斜面，此時重物與斜面間的摩擦力與原來的摩擦力之比為6∶5，共用時20s，工人推力做功的功率?！敬鸢浮浚?）2400J；（2）80%；（3）210W【解析】（1）推力做的有用功是W有=Gh=mgh=240kg×10N/kg×1m=2400J（2）推力做的總功是W總=FL=1000N×3m=3000J斜面的機械效率為（3）原來斜面做的額外功為W額=W總-W有=3000J-2400J=600J原來斜面的摩擦力為此時重物與斜面間的摩擦力與原來的摩擦力之比為6∶5，則此時的摩擦力為此時斜面長度為5m，則額外功為W'額=f's=240N×5m=1200J工人將另一質(zhì)量為300kg的重物勻速推到同一高度，做的有用功是W'有=m'gh=300kg×10N/kg×1m=3000J此時的總功為W'總=W'額+W'有=1200J+3000J=4200J工人推力做功的功率是8.（2023武漢）智能機器正在進入我們的生活，為人們提供高效、精準的服務(wù)。某臺全自動掃拖一體機器人主要由鋰電池組、掃地模組、吸塵模組、拖地模組、升降模組和車輪模組等組件構(gòu)成，它既可以掃地，也可以拖地。小強同學(xué)在面積為S1=27m2的空房間（矩形ABCD）內(nèi)，用這臺機器人打掃家庭衛(wèi)生。（1）機器人掃地過程中，若在1×103s內(nèi)總共做了2.4×104J的功，則機器人做功的功率是多少W？（2）機器人底部構(gòu)造如圖甲所示，兩塊面積均為S2=1.8×10-2m2的抹布固定在轉(zhuǎn)盤O1、O2上，在升降模組控制下，下降并壓迫地面，利用兩塊抹布旋轉(zhuǎn)擦洗和加壓拖地。機器人在瓷磚地面上拖地時，兩塊抹布對瓷磚地面的壓力為12N，兩塊抹布對瓷磚地面的壓強是多少Pa？（3）機器人拖地過程可用如圖乙所示的簡化模型進行研究，關(guān)門后，機器人（用⊙O表示）從圖示位置開始，貼近墻壁AB沿著弓形路線拖洗地面，在地面上拖出水帶（水的痕跡）的寬度均為d=0.3m，其中平行于墻邊AB的任意相鄰的兩條水帶都不重疊，當機器人拖出第15條水帶到達墻角C處時，剛好將整個房間的地面拖洗了1次。機器人受到的牽引力為F=20N，牽引力的功率為3W。忽略墻邊和墻角處機器人沿著弓形路線無法拖洗的地面面積，設(shè)機器人沿著弓形路線運動時速度大小不變，求機器人需要多長時間，才能沿著弓形路線將整個房間的地面拖洗1次？【答案】（1）；（2）；（3）600s【解析】（1）由題意知，機器人在1×103s內(nèi)總共做了2.4×104J的功，根據(jù)得，（2）由題意知，兩塊面積均為S2=1.8×10-2m2，兩塊抹布對瓷磚地面的壓力為12N，根據(jù)得，兩塊抹布對瓷磚地面的壓強為（3）由題意知，機器人拖出水帶的寬度均為d=0.3m，平行于墻邊AB的任意相鄰的兩條水帶都不重疊，空房間的面積為S1=27m2，由面積公式可得，機器人拖地所走的路程為又知機器人受到的牽引力為F=20N，牽引力的功率為3W，根據(jù)得，機器人拖地時的速度為由速度公式可知，機器人拖完整個房間需要時間為答：（1）機器人掃地過程中，若在1×103s內(nèi)總共做了2.4×104J的功，則機器人做功的功率為。（2）兩塊抹布對瓷磚地面的壓強是。（3）機器人需要600s時間，才能沿著弓形路線將整個房間的地面拖洗1次。9.如圖所示，我國的“奮斗者”號載人潛水器是目前人類下潛深度最大，也是國際上唯一能同時攜帶3人多次往返全海深作業(yè)的載人深潛裝備。2020年11月10日，“奮斗者”號成功坐底馬里亞納海溝，下潛深度達10909米，前部的兩個機械手從海底抓取了一塊質(zhì)量為8.4kg，體積為3dm3的深海巖石，固定在采樣籃上帶出了水面。問：（1）“奮斗者”號配備的水聲通信系統(tǒng)可以在萬米海底將文字、語音和圖像實時傳輸給海面上的母船，這種信息傳遞是通過_____（選填“超聲波”或“電磁波”）實現(xiàn)的；（2）“奮斗者”坐底時受到的海水壓強是多少？（海水密度近似為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（3）帶回巖石密度是多少kg/m3？將它從海底勻速提升至水面，不計水的阻力，采樣籃對它做的功是多少J？【答案】（1）超聲波（2）（3）【解析】（1）超聲波具有方向好、在水中傳播距離遠等特點，“奮斗者”號配備的水聲通信系統(tǒng)可以在萬米海底將文字、語音和圖像實時傳輸給海面上的母船，這種信息傳遞是通過超聲波實現(xiàn)的。（2）“奮斗者”坐底時受到的海水壓強（3）巖石的密度[4]巖石受到的浮力巖石的重力巖石受到的支持力支持力做的功10.（2023湖南岳陽）平江石牛寨地質(zhì)公園中玻璃橋使用的特種玻璃，具備極強的耐壓耐磨抗沖擊的特性?，F(xiàn)有一塊該特種玻璃，質(zhì)量為25kg，體積為0.01m3，求：（1）這塊玻璃所受的重力；（2）這塊玻璃的密度；（3）一名質(zhì)量為60kg的游客靜止站立在橋上，與橋面總接觸面積為0.04m2，此游客對橋面的壓強大小。【答案】（1）250N；（2）2.5×103kg/m3：（3）1.5×104Pa【解析】（1）這塊玻璃所受的重力G=mg=25kg×10N/kg=250N（2）這塊玻璃的密度（3）游客對橋面的壓強答：（1）這塊玻璃所受的重力為250N；（2）這塊玻璃密度為2.5×103kg/m3；（3）此游客對橋面的壓強大小為1.5×104Pa。11.（2023四川達州）A、B兩個圓柱形容器按如圖所示的方式放置在水平地面上，容器的厚度忽略不計，A容器自重300N，底面積為0.6m2，裝有深度為20cm的水，B容器底面積為0.8m2。（g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）（1）求A容器中水的重力；（2）從A容器中抽出質(zhì)量為m的水倒入B容器，A容器對B容器A底部剛好無壓力，求m的值；（3）在（2）小題的基礎(chǔ)上，向B容器另外加入80kg水（水不溢出），當A容器靜止時，求B容器中的水對A容器所做的功?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）容器中水的體積為容器中水的重力為（2）從A容器中抽出質(zhì)量為m的水倒入B容器，A容器對B容器A底部剛好無壓力，此時A容器和剩余的水的總重力大小等于它受到的浮力，即代數(shù)可得解得，m的值為（3）從A容器中抽出倒入B容器的水的重力為A容器和剩下的水的總重力為B容器另外加入水后，A容器整體漂浮，所浸入的水深不變，B容器水深的增加量為A容器受到的浮力B容器中的水對A容器所做的功為答：（1）A容器中水的重力為；（2）m的值為；（3）B容器中的水對A容器所做的功為。12.（2023四川內(nèi)江）如圖是當今世界上最新研發(fā)的“偵探獵犬”超音速汽車，最大車速能達到1.6×103km/h，它創(chuàng)造了短期內(nèi)無法超越的世界紀錄。在某次測試中，該超音速汽車以1.26×103km/h的速度在水平軌道上勻速直線行駛時，汽車受到水平方向的阻力為1.8×105N，求在這次測試中：（1）汽車受到水平方向的牽引力；（2）汽車牽引力的功率?！敬鸢浮浚?）1.8×105N；（2）6.3×107W【解析】（1）由題意可知，超音速汽車在水平軌道上勻速直線行駛時，處于平衡狀態(tài)，受到平衡力作用，因此汽車在水平方向上受到的阻力和牽引力是一對平衡力，大小相等，則汽車受到水平方向的牽引力為（2）汽車的速度為根據(jù)可得，汽車牽引力的功率為答：（1）汽車受到水平方向的牽引力為1.8×105N；（2）汽車牽引力的功率為6.3×107W。13.（2023四川自貢）為保家衛(wèi)國，加強國防建設(shè)，我國自主研制了一款兩棲坦克，坦克發(fā)動機最大功率為440kW，滿載時質(zhì)量是24t，在野外陸地的最大速度是60km/h，在水中的最大速度是14km/h。已知，，請完成下列問題：（1）坦克滿載在水中行進時，排開水的體積是多少？（2）坦克每條履帶與地面的接觸面積是2m2，滿載時對水平地面的壓強多大？（3）在某次演習(xí)中，坦克以最大功率在水中行駛10min，發(fā)動機所做的功是多少？【答案】（1）24m3；（2）6×104Pa；（3）2.64×108J【解析】（1）由題意知，坦克滿載時受到的重力為由于坦克漂浮，所以此時坦克重力等于其受到得浮力，即由F浮=ρgV排可得，此時它排開水的體積（2）坦克滿載時靜止在地面上，對地面的壓力等于其重力，即兩條履帶的觸地面積為由得，坦克滿載時對水平地面的壓強（3）由題意知，坦克以最大功率和最大速度在水中行駛10min，發(fā)動機牽引力所做的功為答：（1）坦克滿載在水中行進時，排開水的體積是24m3。（2）坦克每條履帶與地面的接觸面積是2m2，滿載時對水平地面的壓強是6×104Pa。（3）在某場演習(xí)中，坦克以最大功率和最大速度在水中行駛10min,發(fā)動機所做的功是2.64×108J。14.（2023蘇州）如圖甲所示，重500N、底面積為