专题练习5 力学计算题（解析版）.docVIP

专项六专题练习

专题练习5力学计算题

1.（2021福建）一辆5G无人配送车，质量为400kg，轮胎与路面的总接触面积为0.025m2，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图是配送车某次运动的路程与时间图象。求：

（1）10min内配送车的平均速度；（2）配送车匀速行驶时的牵引力；（3）配送车对水平地面的压强。

【答案】（1）2m/s（2）200N（3）1.6×105Pa

【解析】（1）分析图可知：配送车10min运动的路程s=1.2km=1.2×103m，送车的平均速度：

v===2m/s。

（2）配送车的重力：G=mg=400kg×10N/kg=4000N；配送车在水平路面上匀速行驶，牵引力和阻力时一对平衡力，所以牵引力：F牵=f=0.05G=0.05×4000N=200N。

（3）配送车对水平地面的压力：F=G=4000N，配送车对水平地面的压强：p===1.6×105Pa。

答：（1）10min内配送车的平均速度为2m/s；（2）配送车匀速行驶时的牵引力为200N；（3）配送车对水平地面的压强为1.6×105Pa。

【突破点】做物理计算题，需要熟练掌握计算所需的公式及其适用条件，在众多的公式中，根据要求和条件恰当地选用，变形使用。各量的单位要注意统一，各物理量要与所求对象一一对应。

本题是求速度、压强。在计算压强时，一般固体对地面的压力等于自身的重力，受力面积是指接触面积，单位必须是m2。

2.（2021成都）“天府号”动车组在成绵乐城际高铁上投用，标志着成都、乐山、德阳、绵阳、眉山等城市铁路迎来公交化。一列“天府号”动车组（图）从成都东站驶出，用时54min抵达乐山站，成都东站到乐山站的路程是135km。求：（1）该动车组从成都东站到乐山站的平均速度是多少km/h？

（2）该动车组在平直铁路上以的牵引力匀速前进1.5km，牵引力做功为多少？

【答案】（1）150km/h（2）7.5×107J

【解析】（1）动车组从成都东站到乐山站的时间t=54min=0.9h,平均速度：v===150km/h。

（2）牵引力做功：W=Fs1=5×104N×1.5×103m=7.5×107J。

答：（1）该动车组从成都东站到乐山站的平均速度是150km/h；（2）牵引车做功为7.5×107J。

【突破点】计算物体做功时，首先要判断力与距离是否是在同方向，距离与力是否对应。

3.（2021内江）现有一辆汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶，突然发现正前面有一辆因故障而停止的小货车，于是紧急刹车。汽车司机从发现这一情况到紧急刹车所需反应时间为0.5s，刹车后经过10s汽车停止，在刹车后汽车的平均速度为15m/s，g=10N/kg。求：（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是多少？（2）如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是多少？

【答案】（1）165m（2）1.35×105J

【解析】（1）在发现到开始刹车的时间内，汽车做匀速运动，汽车前进的路程：S1=V1t1=30m/s×0.5s=15m,在刹车的时间内，汽车前进的距离为:S2=V2t2=15m/s×10s=150m,从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程:s=s1+s2=15m+150m=165m。

（2）汽车匀速行驶所受阻力：f=0.3G=0.3mg=0.3×3×103kg×10N/kg=9×103N，汽车牵引力等于阻力，即：F=f=9×103N，牵引力做的功：W=Fs=9×103N×15m=1.35×105J。

答：（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是165m；（2）汽车在反应时间内牵引力做的功是1.35×105J。

4.（2021金华）金义东（金华一义乌一东阳）线是金华轻轨的首条线路，全长约108千米，该线路的建成有助于打造金义都市区“一小时通勤图”。金义东线所用列车空载时的质量约为200吨，停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8平方米，最高设计速度为120千米/小时。完成下列问题：（1）若列车全程以最高设计速度行驶，途中不停，则从金华到东阳共需要多少小时？（2）停靠时，空载列车对铁轨的压强为多少?（3）若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时，所受阻力为车重的0.04倍，此时该列车的功率为多少瓦?

【答案】（1）2.0×106N（2）2.5×106Pa（3）2.7×106W

【解析】（1）从金华到东阳共需要的时间：t===0.9h。

（2）停靠时，空载列车对铁轨的压力：F=G=mg=200×103kg×10N/kg=2.0×106N停靠时，空载列车对铁轨