2021中考物理平衡、摩擦力計(jì)算題提升訓(xùn)練及解答

中考物理平衡、摩擦計(jì)算題提升訓(xùn)練及解答1．現(xiàn)有一輛重型卡車(chē)自重為1.7×105N，車(chē)廂體積為12m3．已知卡車(chē)勻速行駛過(guò)程中，阻力為卡車(chē)總重的0.02倍，若該車(chē)裝滿沙子，以30m/s的速度在平直公路上勻速行駛（g取10N/kg，沙子密度ρ＝1.5×103kg／m3）．求：（1）汽車(chē)自身質(zhì)量為多少t？（2）該車(chē)裝的沙子質(zhì)量為多少t？（3）該車(chē)勻速行駛時(shí)所受的牽引力為多大？2．如圖所示：直升機(jī)在進(jìn)行救援時(shí)，施救人員從飛機(jī)上通過(guò)救援繩下落，施救人員自身重力為700N，勻速上升和勻速下降時(shí)人受到的空氣阻力均為50N，根據(jù)要求回答以下問(wèn)題：（1）飛機(jī)吊著施救人員懸空靜止時(shí)，繩對(duì)施救人員身體的拉力為多少？（2）飛機(jī)吊著施救人員沿豎直方向勻速上升時(shí)，繩對(duì)施救人員的拉力為多少？（3）飛機(jī)吊著施救人員沿豎直方向勻速下降時(shí)，繩對(duì)施救人員的拉力為多少？3．如圖所示，用2N的水平拉力使物體沿水平桌面在5s內(nèi)勻速直線移動(dòng)0.5m。求：（1）物體受到的摩擦力？（2）物體運(yùn)動(dòng)速度？（3）當(dāng)拉力變?yōu)?N，其他條件不變時(shí)，物體在水平方向上受到的合力是多少N？4．如圖，質(zhì)量均為2kg的長(zhǎng)方體木塊A、B靜止在粗糙水平桌面，用大小為10N的水平推力F作用A的一端，使兩木塊一起勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所受滑動(dòng)摩擦力與物體間的壓力成正比，比例系數(shù)為k。（1）求比例系數(shù)k的大??；（2）求木塊A對(duì)B的推力大小。5．一名傘兵正在進(jìn)行跳傘訓(xùn)練，他的質(zhì)量是70kg，降落傘和他隨身裝備的總質(zhì)量是20kg，當(dāng)他打開(kāi)降落傘后做勻速直線下落時(shí)，降落傘受到的空氣阻力是多少？（取g＝10N/kg）6．小東同學(xué)家中新購(gòu)買(mǎi)了一輛小汽車(chē)汽車(chē)的一些基本參數(shù)和某次在水平公路上勻速行駛時(shí)測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。（g?。┣笮∑?chē)在水平公路上勻速行駛時(shí)：小汽車(chē)總質(zhì)量1.6行駛的路程3行駛的時(shí)間2受到的阻力f總重的(1)受到的重力G；(2)行駛的速度v；(3)牽引力7．“三月三”又叫歌圩節(jié)，是中國(guó)多個(gè)民族的傳統(tǒng)節(jié)日，它不僅是弘揚(yáng)民族文化的盛會(huì)，也是民族之間進(jìn)行經(jīng)濟(jì)交流的慶典．今年“三月三”放假期間，小張一家人駕駛汽車(chē)外出游玩．已知汽車(chē)（包括車(chē)上的人和物品）的總重力為8×104N，在平直公路上勻速行駛48km，用時(shí)0.6h．若該車(chē)行駛過(guò)程中受到的阻力是汽車(chē)（包括車(chē)上的人和物品）總重力的0.05倍．求：（1）該汽車(chē)行駛的速度；（2）該汽車(chē)的總質(zhì)量；（3）該汽車(chē)勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的牽引力．8．福建省全民健身運(yùn)動(dòng)會(huì)山地自行車(chē)比賽中，質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員小華參加了小組選拔賽。山地自行車(chē)為比賽用車(chē)，其相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表。小華在某路段騎行了6km，耗時(shí)10min，騎行時(shí)所受阻力為總重力的0.02倍。求：（g=10N/kg）（1）小華在該路段騎行的平均速度。（2）這輛山地自行車(chē)所受的重力。（3）小華騎行時(shí)受到的阻力。車(chē)架材料碳纖維車(chē)架材料體積/cm32500車(chē)架質(zhì)量/kg4.5整車(chē)質(zhì)量/kg10單輪接觸面積/cm349．如圖所示，一輛裝載鋼卷的卡車(chē)在3000N的水平牽引力F作用下，以20m/s的速度沿平直的路面向左勻速行駛．已知該卡車(chē)受到路面的阻力大小為整輛車(chē)總重的0.2倍，（g取10N/kg）求：（1）車(chē)受到路面的摩擦阻力f的大小及方向；（2）卡車(chē)和鋼卷所受的總重G總的大?。?）當(dāng)卡車(chē)卸掉300kg的鋼卷后，要使卡車(chē)能以30m/s的速度繼續(xù)勻速直線行駛，需要的水平牽引力為多大？10．一輛重的小車(chē)在水平公路上以25m/s的速度勻速直線行駛時(shí)，受到的阻力是，求：（g取10N/kg）（1）小車(chē)的質(zhì)量；（2）小車(chē)受到的牽引力大??；（3）小車(chē)受到路面的支持力的大?。?1．一輛小車(chē)，總質(zhì)量為600kg，在水平路面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受到的阻力是車(chē)重的0.05倍．問(wèn)：（1）小車(chē)受到的阻力為多大？（2）小車(chē)靜止時(shí)，用200N水平拉力拉小車(chē)，此時(shí)小車(chē)受到的阻力為多大？（3）當(dāng)水平拉力為多大時(shí)，小車(chē)恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)？（4）當(dāng)小車(chē)受到的水平拉力達(dá)500N時(shí)，小車(chē)所受的摩擦力變化嗎？小車(chē)分別以3m/s、5m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，小車(chē)所受的摩擦力變化嗎？12．如圖，雙輪電動(dòng)平衡車(chē)越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。質(zhì)量為40kg的小紅駕駛平衡車(chē)在平直的路面上勻速行駛，5min通過(guò)的路程為900m。已知平衡車(chē)的質(zhì)量為10kg，平衡車(chē)受到的阻力為總重的0.1倍，g取10N/kg。求：(1)平衡車(chē)的速度；(2)平衡車(chē)的重力；(3)小紅駕駛平衡車(chē)時(shí)，平衡車(chē)的牽引力。13．某司機(jī)駕著質(zhì)量為1.5t的汽車(chē)，在水平公路上勻速行駛時(shí)受到的摩擦阻力是車(chē)重的0.02倍，（取g=10N/kg），突然發(fā)現(xiàn)前方80m處有障礙物。司機(jī)從發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情到踩剎車(chē)制動(dòng)需要的反應(yīng)時(shí)間為0.75s，這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)保持原速前行了15m。汽車(chē)制動(dòng)后還要繼續(xù)向前滑行30m才能停下。問(wèn)：（1）汽車(chē)受到的支持力大小為多少？（2）汽車(chē)勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車(chē)的牽引力是多大？（3）汽車(chē)制動(dòng)前的速度是多少?（4）若司機(jī)酒后駕車(chē)，反應(yīng)時(shí)間是平時(shí)的4倍。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷汽車(chē)是否撞上障礙物。14．如圖是一輛質(zhì)量為2噸的運(yùn)輸車(chē)。運(yùn)輸車(chē)裝滿牛奶后，在平直公路上勻速行駛時(shí)，受到的摩擦力為總重的0.2倍求：（g取10N/kg）(1)運(yùn)輸車(chē)空載時(shí)自重；(2)運(yùn)輸車(chē)裝滿牛奶后，地面對(duì)汽車(chē)的支持力；(3)汽車(chē)的牽引力的大小。15．我國(guó)自主研發(fā)的長(zhǎng)航程極地漫游機(jī)器人，質(zhì)量約450kg，裝有四條三角形履帶，并在南極內(nèi)陸冰蓋完成了27km的自主行走，g取10N/kg。求:(1)該機(jī)器人所受的重力；(2)該機(jī)器人靜止在水平冰面上受冰面支持力；(3)如果自主行走共耗時(shí)0.5h，它的平均速度；(4)假定其作勻速直線運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中動(dòng)力為8000N，求其阻力。16．現(xiàn)有一個(gè)重力為500N箱子靜止在水平地面上，小明用力推箱子，讓箱子在水平地面上勻速向前滑動(dòng)，已知箱子所受到的阻力為自身重力的0.2倍。求：(1)此時(shí)，物體受到的阻力的大??；(2)小明所用的推力的大?。?3)突然小明發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，小明立即改用200N的力反向拉物體，由于慣性物體繼續(xù)向前滑行，則在物體繼續(xù)向前滑行過(guò)程中受到的合力大小和方向。17．現(xiàn)有一氫氣球載有貨物勻速下降，若氫氣球拋出一些貨物就可以勻速上升，氣球自身重力不計(jì)，上升或下降時(shí)所受阻力大小不變，氫氣球與貨物所受浮力恒為。（注：氣體或液體對(duì)浸入其中的物體豎直向上的力叫浮力，）。求：(1)氣球勻速下降時(shí)所受阻力；(2)氣球拋出質(zhì)量為多少的貨物才能勻速上升。18．如圖中，質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)方體木塊靜止在粗糙水平桌面，木塊的重為G=50N，現(xiàn)用大小為10N的水平推力F作用木塊一端，使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力與桌面對(duì)木塊的支持力成正比，比例系數(shù)為k（k只與相互接觸的兩個(gè)物體的材料有關(guān)）：(1)求木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力及比例系數(shù)k的大??；(2)豎置截面S將木塊分成a、b兩個(gè)等大的長(zhǎng)方體，如圖乙，求木塊在桌面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a所受摩擦力的大小。（要求用比例系數(shù)求）19．某橋梁的橋頭有如圖所示的標(biāo)志牌，g取l0N/kg。則：(1)此橋梁所允許通過(guò)車(chē)輛的最大重力為多少?(2)一輛自重為2.0×105N的卡車(chē)要安全通過(guò)此橋，所裝載的貨物不能超過(guò)多少千克?(3)若己知上述卡車(chē)通過(guò)橋面時(shí)的摩擦阻力是車(chē)重的0.02倍，則當(dāng)該卡車(chē)空載勻速通過(guò)此橋時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的牽引力為多大?20．質(zhì)量20千克的氣球在空氣中吊貨物勻速下降時(shí)，受到的浮力為2000牛，空氣阻力為80牛；如果浮力及阻力不變，要使氣球在空氣中勻速上升，則應(yīng)該拋掉多少貨物？答案1．（1）由得，汽車(chē)的質(zhì)量：；（2）由得，沙子的質(zhì)量：m沙==1.5×103kg/m3×12m3=1.8×104kg=18t；（3）裝滿沙子的車(chē)總質(zhì)量：，總重力為：；車(chē)受到的阻力：f=0.02G總，因?yàn)樨涇?chē)勻速行駛，所以貨車(chē)的牽引力：F=f=7000N．2．(1)飛機(jī)吊著施救人員懸空靜止時(shí)，處于平衡狀態(tài)，施救人員受到的重力和繩對(duì)施救人員身體的拉力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以F1＝G＝700N(2)飛機(jī)吊著施救人員沿豎直方向勻速上升時(shí)，處于平衡狀態(tài)，施救人員受豎直向下的重力G、豎直向下的阻力f和豎直向上的繩對(duì)施救人員的拉力F2三個(gè)力，這三個(gè)力平衡，由人受到的合力為0可得，此時(shí)繩子的拉力F2＝G+f＝700N+50N＝750N(3)飛機(jī)吊著施救人員沿豎直方向勻速下降時(shí)，處于平衡狀態(tài)，施救人員受豎直向下的重力G、豎直向上的阻力f和豎直向上的繩對(duì)施救人員的拉力F3三個(gè)力，這三個(gè)力平衡，由人受到的合力為0可得，此時(shí)繩子的拉力F3＝G﹣f＝700N﹣50N＝650N3．（1）物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)，屬于平衡狀態(tài)，摩擦力等于拉力，即f=F=2N；（2）物體的運(yùn)動(dòng)速度v===0.1m/s；（3）摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，因?yàn)閴毫Υ笮　⒔佑|面都沒(méi)變，所以摩擦力不變?nèi)允?N，當(dāng)拉力變?yōu)?N時(shí)，物體水平方向上受到的合力是3N-2N=1N。4．(1)兩物體所受的總重力比例系數(shù)k的大小(2)B受到的摩擦力B做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的推力和摩擦力是平衡力，大小相等，所以木塊A對(duì)B的推力5．傘兵的總質(zhì)量m＝70kg+20kg＝90kg，傘兵的總重力：G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N，由于傘兵打開(kāi)降落傘后勻速直線下落，空氣阻力與重力是一對(duì)平衡力，所以空氣阻力等于重力等于900N。6．(1)受到的重力(2)行駛的速度(3)小汽車(chē)在水平公路上勻速行駛時(shí)，受到平衡力的作用，即小汽車(chē)牽引力的大小等于受到的阻力的大小7．（1）該汽車(chē)行駛的速度：；（2）該汽車(chē)的總質(zhì)量：；（3）該汽車(chē)勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到牽引力和阻力是平衡力，所以受到的牽引力：F=f=0.05G=0.05×8×104N=4×103N．8．(1)在某路段的路程s=6km=6000m小華在該路段騎行的平均速度(2)這輛山地自行車(chē)所受的重力G車(chē)=m車(chē)g=10kg×10N/kg=100N(3)小華騎行時(shí)受到的阻力f=0.02G總=0.02(G車(chē)+m人g)=0.02×(100N+60kg×10N/kg)=14N9．（1）由于卡車(chē)在平直的公路上勻速直線行駛，所以，卡車(chē)受到的牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，大小相等，方向相反，即，因?yàn)闋恳λ较蜃螅阅Σ亮λ较蛴?；?）卡車(chē)受到路面的阻力大小為整輛車(chē)總重的0.2倍，即f=0.2G，所以，卡車(chē)和鋼卷所受的總重G總的大小是：；（3）當(dāng)卡車(chē)卸掉300kg的鋼卷后，卡車(chē)和鋼卷所受的總重G總'的大小是：，由于卡車(chē)受到路面的阻力大小為整輛車(chē)總重的0.2倍，所以，此時(shí)卡車(chē)受到路面的阻力是：，所以，水平牽引力是：．10．(1)小車(chē)的質(zhì)量為(2)小車(chē)在水平公路上以25m/s的速度勻速直線行駛時(shí)，牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，故牽引力為(3)重力和支持力是一對(duì)平衡力，故支持力為11．（1）小車(chē)的重力G=mg=600kg×10N/kg=6000N，由于受到的阻力是車(chē)重的0.05倍，此時(shí)所受的阻力是：f=0.05G=0.05×6000N=300N；（2）當(dāng)小車(chē)靜止時(shí)，小車(chē)在水平方向上受到的阻力與拉力是一對(duì)平衡力，阻力的大小：f'（3）由（1）可知，在水平路面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受到的阻力是300N，當(dāng)小車(chē)恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，小車(chē)受到的拉力和阻力是平衡力，小車(chē)受到的拉力：F=f=300N；（4）小車(chē)受到的拉力為500N時(shí)，小車(chē)對(duì)地面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，故摩擦力不變，當(dāng)小車(chē)分別以3m/s、5m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，故摩擦力不變。12．(1)平衡車(chē)的速度為v==3m/s(2)平衡車(chē)的重力G車(chē)=m車(chē)g=10kg×10N/kg=100N(3)總重力G總=m總g=(m小紅+m車(chē))g=(40kg+10kg)×10N/kg=500N平衡車(chē)受到的阻力f=0.1G總=0.1×500N=50N因?yàn)閯蛩傩旭?，平衡?chē)的牽引力和阻力是平衡力，由二力平衡的條件可知牽引力F=f=50N13．(1)由二力平衡得汽車(chē)受到的支持力：F=G=mg=1.5103kg×10N/kg=1.5104N。(2)由二力平衡可知，汽車(chē)勻速行駛時(shí)，汽車(chē)的牽引力與阻力大小相等，即：=f=0.02G=0.021.5104N=300N。(3)汽車(chē)制動(dòng)前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度：v===20m/s。(4)若酒駕，則反應(yīng)時(shí)間內(nèi)通過(guò)的距離為：=v=20m/s0.75s4=60m，汽車(chē)停下來(lái)通過(guò)的路程：s總=30m=60m30m=90m80m，所以會(huì)撞上。14．(1)運(yùn)輸車(chē)的質(zhì)量為2噸，運(yùn)輸車(chē)空載時(shí)自重G車(chē)=m車(chē)g=2×103kg×10N/kg=2×104N(2)根據(jù)上圖知容器的容積為V=5.32m3牛奶的密度為1040kg/m3，由得車(chē)中容器中裝滿牛奶后牛奶的質(zhì)量m牛奶=ρV=1040kg/m3×5.32m3=5.5328×103kg牛奶的重力G牛奶=m牛奶g=5.5328×103kg×10N/kg=5.5328×104N運(yùn)輸車(chē)裝滿牛奶后，總重為G總=G車(chē)+G牛奶=2×104N+5.5328×104N=7.5328×104N在豎直方向上車(chē)靜止，F(xiàn)支與G總是一對(duì)平衡力F支=G總=7.5328×104N(3)由題意知，在平直公路上勻速行駛時(shí)，受到的摩擦力f=0.2G總=0.2×7.5328×104N=1.50656×104N在水平方向上運(yùn)輸車(chē)在平直的公路上勻速行駛，F(xiàn)牽與f是一對(duì)平衡力，大小相等，則汽車(chē)的牽引力的大小F牽=f=1.50656×104N15．(1)機(jī)器人所受的重力為G=mg=450kg×10N/kg=4500N(2)該機(jī)器人靜止在冰面