寒假备战中考力学20练17综合题.docx
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寒假备战中考力学20练17综合题
2021寒假备战中考力学20练(17):
综合题
1.(2020·潍坊)阅读短文,回答问题:
火星探测器“天问一号”
火星是太阳系中与地球最相似的行星,有大气,温度适宜,自转周期和地球相近,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一,人类对火星的探测具有重大的科学意义。
2020年4月24日,国家航天局宣布将我国火星探测任务命名“天问”,并将首个探测器命名“天问一号”。
天问一号将一次性完成“绕、落、巡”三大任务,这在世界航天史上还没有先例。
“绕”,探测器经过7个月的长途飞行,预计明年2月抵达火星附近,之后沿椭圆轨道绕火星运动,实现火星的远、近火点环绕探测。
离火星最近的点叫近火点,离火星最远的点叫远火点。
“落”,使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战,需在7分钟内,使探测器的时速降至0。
我国利用探月的技术积累,通过四个阶段来减速。
第一阶段气动减速,给探测器来个急刹车;第二阶段降落伞减速,速度减至342km/h;第三阶段动力减速,探测器反推发动机点火工作,速度减至3.6m/s;第四阶段着陆缓冲,将探测器悬停在空中,对火星表面观察,寻找合适的位置着陆。
“巡”,当探测器到达火星后,放出巡视车,完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作,为下一步探测打好基础。
人类对于未知世界的好奇与探索从没有停息过,仰望璀璨星空,我们追梦不止!
(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化。
由近火点向远火点运动时,探测器的动能________,机械能________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)探测器着陆前的降落伞减速阶段,速度减至________m/s;
(3)巡视器降落到火星表面后,巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(4)在火星上重力与质量的比值为g火,探测器在火星上空悬停时其质量为m,反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为________。
2.(2020·呼和浩特)利用水电站枢纽,可以集中天然水流的落差形成水头,改善生态环境,促进经济发展。
某水电站总库容200亿立方米,混凝土双曲拱坝最大坝高260米,顶宽12米,最大底宽66米。
电站左岸、右岸地下厂房共有16台水轮发电机组。
建成后具有以发电为主,兼有防洪拦沙、改善下游航运条件和发展库区通航等综合效益。
(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)水电站库区建成后,该地区空气湿度会增大,这与水的_____(填物态变化名称)有关:
(2)从压强角度分析说明水电站混凝土双曲拱坝筑成“上窄下宽”的好处________;
(3)水电站枢纽最大总泄洪量约为40000立方米1秒。
泄洪10分钟即可装满一个西湖。
若以最大总泄洪量泄洪,10分钟内所泄出水的质量________。
3.(2020·赤峰)阅读短文,回答问题
探索月球背面
2018年12月8日,我国嫦娘四号和巡视器(月球车)组合体发射升空,经历20多天的漫长旅程,终于在2019年1月3日着陆月球背面并成功分离。
月球车首次近距离拍摄了月球背面照片,并通过卫星传回地面,月球车也因此被命名为“玉兔二号”。
图1是“五兔二号”在月球背面留下的第一道印迹。
嫦娘四号探测器在月球背面成功着陆还是人类首次,踏出了全人类在月球背面的第一步。
人类从地球上直接观看月球,只能观测到一面,看不到月球背面。
为什么总看不到月球背面呢?
月球围绕地球公转的同时也在自转。
万有引力定律告诉我们:
地球和月球之间存在相互作用的引力,月球上离地球越远的位置,受到地球的引力越小。
如果月球自转的周期与公转的周期不相等,月球上同一部分受到地球的引力就会发生变化,这导致月球不同岩石之间产生摩擦,逐渐减慢自转的速度,最终使得月球自转与绕地球公转的周期相同,因此总是同一面朝向地球。
(1)嫦娥四号需要的能量主要由太阳能电池板提供,太阳能电池板工作时是将________能转化为电能;
(2)物体在月球上所受“重力”是在地球上所受重力的六分之一,“玉兔二号”在地球上对地面的压强是其对月球表面压强的________倍(假设接触面积不变)。
但是因月球表面较软,所以印迹较为明显(如图1);
(3)如图2所示,如果A和B是月球上两块质量相同的岩石,它们受到地球的引力分别为FA和FB,那么FA________FB(填“大于”“小于”或“等于”)。
4.(2020·青岛)小明在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中,进行了一次远行研学。
他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。
装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。
在A点沿图示方向施加拉力F,旅行箱静止。
请完成下列问题:
(1)画出拉力F的力臂L。
(2)要使作用在A点的拉力减小,保持其他条件不变,下列做法可行的是________(选填所有符合要求的选项序号)。
①缩短拉杆的长度
②使拉力方向顺时针改变30°
③使拉力方向逆时针改变60°
④将箱内较重的物品靠近O点摆放,重心由B变至
5.(2020·鄂州)在今年抗击新冠疫情的过程中,负压式救护车发挥了重要作用。
所谓负压,就是利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,这样空气在自由流动时只能由车外流向车内,并且可以利用真空泵将车内的空气通入特制的电热器内进行高温消毒后排出,在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。
车上安装了消毒灯、中心供氧接口等,还配备了呼吸机、除颤仅等系列抢救设备,这在普通救护车上是难以实现的。
根据以上信息,请回答下列问题:
(1)相较于普通救护车,负压式救护车的好处之一是空气自由流动的方向只能由________,从而可以大大减少交叉感染的几率;
(2)在利用电热器高温消毒的过程中,能量的转化情况是________;负压救护车内的消毒灯是利用________(选填“红外线”或“紫外线”)进行消毒的;
(3)负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风,以及舱室的密封处理实现的。
若某款救护车车内气压为外界标准大气压的90%。
车顶的面积大约为5m2,求车顶受到的内外压力差(________)(标准大气压p=1.01×105Pa)。
6.(2020·威海)某游乐场有一种水上娱乐球项目。
娱乐球(以下简称“球”)是质量分布均匀的空心球,半径为1m,质量为10kg。
(=1×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)质量为80kg的游客坐在球中,当球静止在水面上时,球浸入水中的体积为多少立方米?
(2)游玩结束后,为了将球中的游客安全送上岸,安全员先将水中的球推到岸边随后安全员始终对球施加最小的力,使球绕岸边的A点始终匀速缓慢转动。
球转动期间,游客的重心B与球心O始终在竖直方向的同一条直线上;
①当球转动到如图甲所示位置时,OA与竖直方向的夹角为30°,球浸入水中的体积变为0.02m3,请计算此时安全员施力的大小;
②当球离开水面后,安全员继续用最小的力,将球转动至图乙所示位置,请说出此过程中施力的大小如何变化?
7.(2020·株洲)地秤可用来称量较重的物体,它有一个较大的长方形的称量面ABB'A',如图所示,BB'的右侧是一个范围足够大的斜坡。
称量面与左侧水平地面和右侧斜坡顶部相平,称量面与它们的衔接处可近似看成无缝相接。
把地面和称量面都看成光滑的,AA'线与BB'线相距2m。
有一根粗细均匀、横截面为正方形的实心直钢材,体积为0.02m3,长度为2m。
让钢材以某一速度v匀速地从AA'线的左边沿垂直于边AA'线的方向向右运动。
当钢材的右端经过AA'线时开始计时,此后钢材对称量面的压力F逐渐增大,t=5s时压力恰好增至最大。
已知钢的密度ρ=7.9×103kg/m3,g取10N/kg,则
(1)钢材的质量m=________kg,钢材匀速运动的速度v=________m/s;
(2)t=2s时,钢材对地秤的称量面压力F=________N;
(3)t=6s时,钢材对地秤的称量面的压强为多少帕________?
并请推导出6s≤t<7.5s的过程中,钢材对地秤称量面的压强p与时间t的关系式________。
8.(2019·呼和浩特)呼和浩特市共享单车的投放,为呼和浩特市市民的出行提供了极大的便利。
小董同学通过手机扫码,解锁了一辆电动自行单车,如果她骑行电动自行单车在平直的乡间小路上做直线运动,且以恒定的功率行驶。
通过收集数据,得到如图所示的v-t图像。
在第16s时速度达到10m/s,然后以10m/s做匀速直线运动。
已知小董质量为50kg,电动自行单车质量为10kg,骑行时所受阻力恒为人和车总重的1/15。
求
(1)在0~16s时间内,单车通过的路程________80m(选填“大于”或“等于”或“小于”),这段时内,电动机对单车产生的牵引力________单车所受的阻力(选填“大于”或“等于”或“小于”)。
(2)电动自行单车做匀速直线运动时,加在电动机上的电压为50V,通过的电流10A。
电动机提供的电功率多大________?
该电动机的效率为多少________?
(不计机械摩擦损失)电动机线圈电阻是多少________?
(3)在0~16s时间内,单车通过的路程________。
(提示:
能量守恒。
动能计算公式为0.5mv2,m表示质量,v表示速度)
9.(2017·呼和浩特)如图甲所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图,他的身体可视为杠杆,如图乙所示,O点为支点,A点为重心,A点为重心,已知每只手所受的支持力大小为200N,求:
(1)若每只手掌与水平地面的接触面积为100cm2,计算手掌对地面的压强;
(2)该同学的质量.
10.(2012·淮安)家住四楼的小明用电动机、定滑轮和轻绳提升装修材料,材料的质量为100kg.(g取10N/kg).
(1)使用定滑轮是为了________.
(2)材料放在水平地面上,与地面的接触面积为0.5m2此时轻绳无拉力,求材料对地面的压强.
(3)开启电动机,电动机实际消耗的电功率为1500W,通过轻绳用时10s将材料从地面提升到9m高的四楼,求该过程中电动机消耗的电能和材料的平均速度.
(4)材料离开地面后匀速上升了6m,求该过程中轻绳对材料所做的功.
11.(2020九上·长沙开学考)如图所示,在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中,在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。
已知杠杆O点两侧的长度关系如图所示,圆柱形物体重4.4N,底面积为10cm2、高为12cm,圆柱形容器的底面积为50cm2;若容器中的液体为水,在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B端绳上的拉力为F1;打开圆柱形容器下方的阀门K,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的时,将阀门K关闭,此时杠杆B端绳上的拉力为F2,且F1:
F2=9:
11;若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18cm,杠杆B端绳上的拉力为F3,(杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,取g=10N/kg)则:
(1)圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为________N;
(2)未知液体的密度为________g/cm3;
(3)作用在B端的拉力F3
大小为________N。
(小数点后保留两位)
12.(2020八下·北京期末)依据文中内容,请回答下列问题:
变速自行车的奥秘
变速自行车可以通过调节不同的“档位”来应对不同的路面情况——需要爬坡时,可以降低档位,此时会感觉自己骑起来“更轻松”;到了下坡时,可以提升档位,此时会感觉自己“骑得更快”。
这之中的奥秘在哪里呢,让我们一起来探究吧!
如图所示是变速自行车的驱动结构,它与普通自行车的区别在于,它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成(普通自行车的后齿轮只有一个)。
选择不同的档位时,自行车的链条会调整到相应档位的后齿轮上——选择低档位时,链条调整到半径较大的齿轮上;选择高档位时,链条调整到半径较小的齿轮上。
自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构,动力是人给脚踏板的蹬力,阻力是链条对前齿轮的拉力,动力臂是脚踏板到轴心的长度,阻力臂是前齿轮半径,此时动力臂大于阻力臂,因此是一个省力杠杆。
自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构,动力是链条对后齿轮的拉力,阻力是地面给后齿轮的摩擦力,动力臂是后齿轮半径,阻力臂是后车轮半径,此时动力臂小于阻力臂,是一个费力杠杆。
骑自行车时,人踩脚踏板一圈,前齿轮跟着转动一圈,带动链条转动的长度为前齿轮的周长。
与此同时,链条带动后齿轮转动,由于后齿轮的半径小于前齿轮,为了保证链条转动的长度相同,后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。
后齿轮的半径越小,它转过的圈数就越多。
后齿轮同时带动后车轮转动,它们转动的圈数保持一致。
因此,后齿轮越小,脚踩一圈,后车轮转动的圈数越多,即自行车前进的距离越长。
在爬坡时,自行车受到的摩擦阻力较大,因此需要把后齿轮的半径(动力臂)调整得大一些,以达到相对省力的效果。
在下坡时,自行车受到的摩擦阻力较小,此时为了让自行车更快前进,可以将后齿轮的半径调小。
(1)自行车驱动结构中,前齿轮和脚踏板组成一个________杠杆,后齿轮和后车轮组成一个________杠杆(选填“省力”、“费力”、“等臂”);
(2)骑自行车时,人脚应该向什么方向用力才能最省力呢?
请在图中画出最省力时,人脚对脚踏板的力F(作用点画在脚踏板中心),以及这个力对应的力臂L;(提示:
脚可以向各个方向用力踩脚踏板,脚踏板可以通过旋转来适应脚的用力方向。
)
(3)爬坡时,应将链条调整至半径较________(选填“大”或“小”)的后齿轮上,从而达到相对省力的目的;
(4)前齿轮和后齿轮在共同工作时,其特征是________________;
A.相同时间转过的圈数相同
B.相同时间带动链条转动的长度相同
C.相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均相同
D.相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均不相同
(5)自行车在水平道路上行驶时,后车轮所受的摩擦阻力约为20N,一辆自行车后车轮的半径约为40cm,若它此时链条挂在中间档位的后齿轮上,其半径为5cm,由于前齿轮与后齿轮由链条连接,所以前、后齿轮受到的链条的拉力相同,若前齿轮的半径为10cm,脚踏板到轴心的长度为25cm,则自行车匀速行驶时,人蹬车的力至少应为________N。
13.(2020八下·江苏期末)阅读短文,回答问题:
核潜艇
庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行,图甲中为093改进型攻击核潜艇公开亮相并进行了战略巡航。
我国某核潜艇H最大潜深350m,完全下潜到海面下后的排水量为8.24×103t.潜艇内部有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重,从而控制其下沉或上浮.已知海水密度ρ海为1.03×103kg/m3,江水密度ρ江为1.0×103kg/m3,取g=10N/kg,不考虑潜艇的体积变化。
(1)下列关于核潜艇的说法中,正确的是( )
A.核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的
B.核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的
C.核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
D.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,核潜艇将会________,将给核潜艇带来安全隐患.为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是________(选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”)。
(3)该核潜艇H悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力,说明________;核潜艇H所受的海水阻力与航速的关系如图乙,当核潜艇H航速为8m/s时,核潜艇H所受的海水阻力为________N。
(4)该核潜艇H浮出海面处于漂浮时,露出海面的体积为1.0×103m3,此时核潜艇H的总重量是多少?
(请写出计算过程)
(5)该核潜艇H在深海某区域内以某一速度匀速下降,在到达一定深度后从水舱中向外排出6t的海水,经过一段时间,核潜艇H以相同的速度匀速上升。
若该区域内海水的密度保持不变,核潜艇H所受阻力仅与速度有关。
则核潜艇H在匀速下降时所受阻力的大小为________N。
14.(2020九上·河源期末)小华家新买了一辆汽车,下表是汽车的铭牌,其中耗油量指汽车正常行驶100km消耗汽油的体积;图甲是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图,为测试汽车性能,小华驾驶汽车以30kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,通过专用仪器测量得到汽车速度v与时间t的关系如图乙所示,已知汽油的密度为0.7kg/,热值为4.6J/kg。
(1)若汽油机有4个气缸,汽油机飞轮的转速是1200r/min时,汽油机1s内燃气对外做功________次。
(2)图乙中的油量表实质是电流表改装而成的,若用电压表改装成油量表,要求加油时示数变大,则电压表改装的油量表应与________(定值电阻R0或滑动变阻器)并联。
(3)在测试汽车性能时,在0至10min时间内,汽车发动机做功________J,汽车运动过程中受到的阻力是________N。
(4)小华驾驶该汽车正常行驶100km,消耗汽油________kg,该汽车能量利用效率是________。
答案部分
1.【答案】
(1)减小;不变
(2)95
(3)不是
(4)mg火
2.【答案】
(1)汽化
(2)从坝体对地基的作用看,坝体上窄下宽,可以增大地基的受力面积,减小坝体对地基的压强;从水对坝体的作用看,因为水的压强随深度的增大而增大,所以,大坝通常筑成上窄下宽的形状,可以承受更大的液体压强。
(3)2.4×1010kg
3.【答案】
(1)太阳
(2)6
(3)小于
4.【答案】
(1)
(2)③④
5.【答案】
(1)车外流向车内
(2)电能转化为内能;紫外线
(3)
6.【答案】
(1)解:
球静止在水面上,根据二力平衡,排开水的重力等于物体重力,根据公式可得
(2)解:
①如图为一个省力杠杆,安全员始终对球施加最小的力,排开水的重力为
总重力为
阻力为
则动力臂要最大,为2R,根据直角三角形30°所对应直角边为斜边的一半,此时阻力臂为,根据公式可得
②当球离开水面后,安全员继续用最小的力,OA与竖直方向的夹角变小,因此阻力臂变小,而动力臂不变,因此动力不断变小。
7.【答案】
(1)158;0.4
(2)632
(3)1.975×105;
8.【答案】
(1)大于;大于
(2)500W;80%;1Ω
(3)85m
9.【答案】
(1)解:
每只手所受的支持力大小为200N,
则该同学所受支持力为F=2×200N=400N,
因为支持力与压力是一对相互作用力,
所以该同学对地面的压力为:
F压=F=400N,
手掌对地面的压强:
p===2×104Pa
(2)解:
由杠杆平衡条件:
F×L1=G×L2,即400N×1.5m=G×1m,
解得该同学的重力:
G=600N,
则该同学的质量:
m===60kg
10.【答案】
(1)改变作用力的方向
(2)解:
材料的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N,对地面的压力就等于材料的重力,F=G=1000N,
材料对地面的压强P===2000Pa.
答:
材料对地面的压强为2000Pa
(3)解:
已知工作时间t=10s;消耗的电能是W=Pt=1500w×10s=15000J.速度为v===0.9m/s.
答:
电动机消耗的电能为15000J,材料的平均速度为0.9m/s
(4)解:
W=Gh=1000N×6m=6000J.
答:
轻绳对材料所做的功为6000J
11.【答案】
(1)1.2
(2)1.1
(3)2.47
12.【答案】
(1)省力;费力
(2)
(3)大
(4)B
(5)64
13.【答案】
(1)D
(2)下沉;从水舱中向外排水
(3)力的作用是相互的;1.92×106
(4)解:
由于完全下潜到海面下后的排水量为,那么排开这些海水的体积是
核潜艇的体积是
由于露出海面的体积为,那么核潜艇排开海水的体积是
这时核潜艇受到的浮力是
处于漂浮时,受到的重力大小等于浮力,即
此时核潜艇H的总重量是。
(5)3×104N
14.【答案】
(1)40
(2)定值电阻R0(3)1.8×107;1000N(4)7;31.1%
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