河南省2024年物理中考热点备考重难专题:速度、压强、功、功率综合应用题题(课后练习).docxVIP

河南省2024年物理中考热点备考重难专题:速度、压强、功、功率综合应用题题(课后练习).docx

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速度、压强、功、功率综合应用题

典例精讲

花样滑冰是冰上运动项目之一.运动员在冰面上表演跳跃、旋转等高难度动作.某滑冰运动员穿上冰鞋后总质量为48kg,已知一只冰鞋的冰刀与冰面的接触面积为4cm2.(g取10N/kg)

(1)小明用手表计时运动员直线滑行80m用了10s,在此过程中运动员的平均速度为多少?

(2)该运动员所受重力为多少?双脚站立在冰面上时对冰面的压强为多少?

(3)该运动员在1s内完成某个动作跳起的高度为30cm,他克服重力做了多少功?克服重力做功的功率为多少瓦?

(4)(开放性设问)冰刀之所以做得锋利,主要是为了减小摩擦.请试着列举一例减小摩擦在生活或生产中的应用,并用所学的物理知识加以解释.

实战演练

1.校车安全直接关系到孩子们的生命安全,如图所示是部分中小学投入使用的新型安全校车.中考期间,某学生乘坐这种新型安全校车匀速直线行驶了15min安全到达5.4km之外的考点,此过程中校车的输出功率为150kW,求:(g取10N/kg)

(1)校车的行驶速度.

(2)若校车和学生总质量为9000kg,车轮与地面的接触总面积为1500cm2,求校车对水平路面的压强.

(3)在15min内校车牵引力所做的功.

(4)请用物理学的术语解释,为什么要对校车乘载人数和速度进行限制(答出一条即可)?

2.如图所示是一款新型四轮智能电动行李箱,容量大,可骑行,具有智能跟随?自动召回?丢失提醒等功能,为旅游出行的人提供了极大的方便.其部分参数如下.(g取10N/kg)

型号

HRT3

尺寸规格

510×360×240mm3

产品净重

6kg

最大速度

7.2km/h

容积

26L

负载

≤100kg

箱里材质

织物料

充电时间

3.5h

充电电压

29.4V

续航里程

骑行7km跟随12km

(1)若行李箱每个轮子与地面的接触面积为2.5cm2,求满载时对地面的压强是多少Pa?

(2)行李箱满载以最大速度水平匀速行驶5min到达目的地,若此过程所受阻力为总重的0.1倍,求:行李箱做的功和输出的功率各是多少?

(3)请用物理学的术语解释,为什么要定期给行李箱的轮子滴润滑油?

参考答案

典例精讲

例解:(1)运动员的平均速度为eqv=\f(s,t)=\f(80m,10s)=8m/s

(2)运动员所受重力G=mg=48kg×10N/kg=480N

运动员对冰面的压力F=G=480N

运动员双脚站立在冰面上对冰面的压强p=eq\f(F,S)=\f(480N,2×4×10-4m2)=6×105Pa

(3)运动员克服重力做的功W=Gh=480N×0.3m=144J

克服重力做功的功率P=eq\f(W,t)=\f(144J,1s)=144W

(4)①应用:机器部件的接触面上加润滑油

解释:在机器部件的接触面上加润滑油可以使接触面分离,从而减小摩擦

②应用:单杠运动员做回环动作时减小握杠力度

解释:单杠运动员做回环动作时不能握杠太紧,是在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦

③应用:旱冰鞋的轮子

解释:旱冰鞋上的轮子,把滑动摩擦力改为滚动摩擦力,减小摩擦力

实战演练

1.解:(1)校车的行驶速度eqv=\f(s,t)=\f(5.4×1000m,15×60s)=6m/s

(2)校车对水平路面的压强

p=eq\f(F,S)=\f(mg,S)=\f(9000kg×10N/kg,1500×10-4m2)=6×105Pa

(3)由P=eq\f(W,t)可得15min内校车牵引力所做的功

W=Pt=150×103W×15×60s=1.35×108J

(4)车的质量越大,速度越大时,动能就越大,且质量越大时,车的惯性越大,使刹车困难,易造成交通事故的发生.所以要对校车的乘载人数和速度进行限制.

2.解:(1)行李箱满载时的重力G总=m总g=(6kg+100k

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