2019中考物理真题分类汇编 运动和力 简答题 速度公式应用、力的平衡、惯性现象等(共24题,有答案)
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一.计算题
1.(2019•呼伦贝尔)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v﹣t图象如图所示,前10s通过的路程为120m,第10s时速度达到20m/s求:
(1)前10s内汽车的平均速度;
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为F=4000N,那么在10~20s内汽车发动机牵引力的功率是多大?
2.(2019•盘锦)一辆汽车为某高速公路做通车测试。汽车以120km/h的速度匀速通过60km的水平路段,消耗汽油3kg,发动机的效率是30%.求:(g取10N/kg,汽油的热值q=4.6×107J/kg)
(1)汽车行驶时间。
(2)汽油完全燃烧释放的热量
(3)汽车牵引力做功的功率。
3.(2019•锦州)小雨乘车到沈阳旅游时,在某处高速公路上看到如图所示的标志牌。
(1)在不违反交通规则的前提下,小雨从此处到达沈阳至少需要多长时间?
(2)若小雨乘坐的汽车实际以108km/h的速度匀速行驶,汽车发动机的功率恒定为27kW,则行驶过程中汽车发动机的牵引力是多少?若在这段行程内该车消耗了4.5L的燃油,则该车发动机的效率是多大?(q燃油=4.0×107J/L)
4.(2019•大连)有轨电车是大连城市发展历史的一个标志,它利用电动机提供动力,是一种清洁环保的交通工具,如图所示,有轨电车电动机的耗电功率为6×104W.电能转化为机械能的效率为75%,一辆有轨电车以18km/h的速度在平直轨道上匀速行驶了100s,试求:
(1)有轨电车在平直轨道上匀速行驶的路程是多少?
(2)这段路程中电动机消耗的电能是多少?
(3)有轨电车在平直轨道上匀速行驶时受到的阻力是多少?
5.(2019•贵港)小林家门口到贵港新世纪广场的公交路线全长9km,周末,小林从家门口的公车站乘坐公共汽车用时15min到达新世纪广场公交车站与同学汇合。求:
(1)公共汽车从小林家门口的公车站到新世纪广场公车站的平均速度v1是多少km/h?合多少m/s?
(2)新世纪广场到园博园的公交路线全长20km,则小林和同学从新世纪广场公车站乘坐公共汽车到园博园公车站需要用多长时间(假定此公共汽车的速度v2与v1相同)?
6.(2019•广州)运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为80kg。只考虑人受到的重力和空气阻力,下落时的速度﹣﹣时间图线如图所示。
(1)人在前50s内下落了2100m,求这段时间内人的平均速度。
(2)人在前30s内下落了1500m,求这段时间内人所受重力做的功和功率(g=10N/kg)
(3)从第10到第30s这个过程中,人的动能、重力势能、机械能是如何变化的?
(4)人在第30s时所受空气阻力 第50s时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
7.(2019•呼和浩特)飞机在空中水平匀速飞行。徐冰同学站在水平地面上,用学习过的光学、力学知识,测量飞机的飞行速度,以及声音在空气中的传播速度。当他听到飞机的声音从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方与地面成37°角的方向,如图所示,已知h=2052m,飞机从头顶正上方到达他前上方与地面成37°角的位置时用时6s。求飞机速度,以及声音在空气中的传播速度(直角三角形一个角为37°角时,三个边,长度之比为3:4:5)。
8.(2019•天水)在修建天水市体育中心的施工过程中,起重机在4s内将质量为5×103kg的钢材沿竖直方向匀速提升了2m,而它的电动机做的功是2×105J.(g取10N/kg)求:
(1)钢材上升过程中的速度。
(2)起重机对钢材所做的有用功。
(3)起重机的机械效率。
9.(2019•内江)发生意外的民航客机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气装会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,如图所示,人员可沿着斜面滑行到地上。机舱口下沿距地面高度为3m,气囊长为6m。一个质量为50kg的人沿气囊从出口处下滑到地面的平均速度为4m/s,g=10N/kg求:
(1)他从出口滑到地面,需要的时间是多少?
(2)他从出口滑到地面,重力做功是多少?
10.(2019•潍坊)中国研制的“鲲龙”AG600是目前世界上最大的水陆两栖飞机,可用于森林灭火、水上救援等,其有关参数如表所示。在某次测试中,飞机在水面以12m/s的速度沿直线匀速行驶,水平动力的功率为2.4×106W.水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
鲲龙”AG600有关参数 | |
最大起飞质量 | 53.5t |
最大巡航速度 | 500km/h |
最大航行时间 | 12h |
最大航行路程 | 4500km |
(1)飞机以最大巡航速度飞行4000km所用的时间;
(2)飞机在水面匀速行驶时,水平动力的大小;
(3)飞机关闭动力系统静止在水面上,达最大起飞质量时排开水的体积。
11.(2019•江西)如图所示,是根据王爷爷驾驶汽车在某段平直高速公路上行驶时记录的数据,描绘出的s﹣t图象。请你根据图象,求:
(1)20min~40min时间段内汽车的速度;
(2)0~50min时间段内汽车的平均速度;
(3)若汽车以速度v匀速行驶时间t,已知汽车总重为G,匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的,求汽车在这段时间内的功率。(温馨提示:本问计算结果请用字母表示)
12.(2019•长沙)如图所示为洋湖湿地公园的“河道保洁船”清理水面垃圾时的情景,保洁船的质量为2.5t,收集宽度为3.4m。它某次工作时以1m/s的速度做匀速直线运动,其牵引力为5×104N,保洁船工作50s,求这段时间内:
(1)保洁船行驶的路程;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力的功率。
13.(2019•武威)“节能减排,低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排放。李明同学坚持骑自行车上下学,他的质量为50kg,所骑自行车质量为15kg。(g=10N/kg)求:
(1)若他在平直公路上5min内匀速行驶了1500m,则这段时间他骑行的速度是多大?
(2)若他骑行时的牵引力恒为60N,则他骑行这5min内克服阻力做了多少功?
(3)若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为25cm2,则他骑行时自行车对地面的压强为多少?
14.(2019•安徽)如图,水平地面上一个重为50N的物体,在大小为10N的水平拉力F作用下,向左做匀速直线运动,在5s的时间内通过的距离为2m。求物体运动过程中
(1)所受摩擦力的大小;
(2)拉力F做功的功率。
15.(2019•德阳)汽车尾气是大气的重要污染源,而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距60km,一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动,先加速运动2min,然后以恒定速度匀速运动21min,最后做减速运动2min到达成都站停住。
(1)动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少m/s?
(2)若动车组的平均牵引力为2.8×105N,则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少W?
(3)如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同,则公共汽车排放气体污染物的质量是多少kg。(燃油公共汽车每做1J功排放气体污染物3×10﹣6g)
16.(2019•成都)歼20是由成都飞机设计研究所设计、成都飞机工业公司制造的中国第五代隐身重型歼击机。由网络查面得到下列数据。其中,最大飞行速度2.8马赫,表示歼20的最大飞行速度是空气中声速的2.8倍。
(1)若空气中声速取340m/s,求歼20以2马赫的速度飞行10min运动的路程。
(2)如图所示,空载的歼20停在水平地面,若轮胎与地面接触的总面积为0.4m2,求地面受到的压强。(g取10N/kg)
空载质量 | 最大飞行速度 | 作战半径 | 最大飞行高度 |
17吨 | 2.8马赫 | 2200千米 | 18500米 |
17.(2019•山西)小明是个科幻迷,他创作了一篇科幻题材的短篇小说﹣﹣《我是超人》。小说中有这样的故事情节:超人小明上天入海无所不能,有次为营救小伙伴,情急之下让地球骤然停止自转,结果小伙伴却被甩向了天空。他这样幻想的科学依据是 。地球骤然停止自转,你认为可能发生的现象还有 (写出一条即可)。
二、简答题
18.(2019•鞍山)公安交通管理部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带。请你用所学物理知识回答:
(1)当车快速行驶时,一旦发生碰撞,不系安全带会发生什么情况?
(2)安全带为什么要做得比较宽大?
19.(2019•盘锦)据统计,造成高速公路交通事故的主要原因之一是超速行驶。因此交通管理部门在高速公路上对不同车型设定了不同的最大行驶速度,如图所示。请回答下列问题:
(1)为什么机动车刹车后还能继续向前运动一段距离?
(2)为什么要对机动车的最大行驶速度进行限制?
(3)为什么在同样的道路上,对不同车型设定不一样的最大行驶速度?
20.(2019•吉林)在耐力跑测试中,小龙跑到终点后为什么不能立刻停下来?
21.(2019•黑龙江)根据如图赛艇比赛的场景提出两个力学方面的问题,并解答。
示例:
问题:比赛过程中,运动员用力划桨后,赛艇为什么会加速运动?
解答:力可以改变物体的运动状态。
问题1: ?
解答: 。
问题2: ?
解答: 。
22.(2019•毕节市)小敏爸爸驾驶小汽车载着家人外出旅游,小车在一段平直公路上匀速直线行驶,小敏坐在小车的座位上,突然遇到紧急情况,爸爸紧急刹车,小敏身体将向什么方向倾斜?说出理由。
23.(2019•自贡)许多交通事故造成的损失与伤害,是与物体具有惯性有关的。为了减少此类事故的再发生,在公路交通管理中有许多要求和措施。就你所知,填写出任意两条。① ;② 。
24.(2018•葫芦岛)如图为武大靖在2018年冬奥会短道速滑决赛中冲过终点的一个情景。请回答:
(1)武大靖冲过终点后为什么还能继续前进?
(2)现场直播显示屏上的色彩是由哪几种色光混合而成的?
(3)现场广播使用的扬声器工作原理是否与电动机的原理相同?
参考答案
1.【解答】解:
(1)由题知,前10s内汽车的平均速度:v===12m/s;
(2)由图象可知,10~20s汽车做匀速直线运动,F牵=F=4000N
牵引力的功率:P===Fv′=4000N×20m/s=8×104W。
答:(1)前10s内汽车的平均速度为12m/s;
(2)在10~20s内汽车发动机牵引力的功率是8×104W。
2.【解答】解:
(1)由v=可得,汽车通过这段路程所需的时间:
t===0.5h;
(2)汽油完全燃烧释放的热量:
Q=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J;
(3)由η=可得,牵引力所做的功:
W=ηQ=30%×1.38×108J=4.14×107J;
汽车牵引力做功的功率:
P===2.3×104W。
答:(1)汽车行驶时间为0.5h。
(2)汽油完全燃烧释放的热量为1.38×108J;
(3)汽车牵引力做功的功率为2.3×104W。
3.【解答】解:(1)标志牌上的“120”指:此路段限速120km/h,60km意思是:此处到沈阳的距离是60km;
由v=得在不违反交通规则的前提下,小雨从此处到达沈阳的最短时间:
t===0.5h;
(2)汽车的速度:
v′=108km/h=m/s=30m/s,
由P===Fv可得汽车的牵引力:
F===900N,
由v=得,在这段行程内该车所用时间:
t===h=×3600s=2000s,
由P=可得,发动机的牵引力所做的功:
W=Pt=27000W×2000s=5.4×107J,
燃油燃烧释放的热量:
Q=Vq=4.5L×4.0×107J/L=1.8×108J,
该车发动机的效率:
η=×100%=×100%=30%。
答:(1)在不违反交通规则的前提下,小雨从此处到达沈阳至少需要0.5h时间;
(2)行驶过程中汽车发动机的牵引力是900N,
若在这段行程内该车消耗了4.5L的燃油,则该车发动机的效率是30%。
4.【解答】解:(1)电车速度:v=18km/h=m/s=5m/s;
由v=可得,有轨电车在平直轨道上匀速行驶的路程:s=vt=5m/s×100s=500m;
(2)由P=可得,这段路程中电动机消耗的电能:W=Pt=6×104W×100s=6×106J;
(3)由η=可得,电车获得的机械能:W有=ηW电=75%×6×106J=4.5×106J;
由W=Fs可得,有轨电车受到的牵引力:F===9000N,
因为有轨电车在平直轨道上匀速行驶,所以受到的阻力f=F=9000N。
答:(1)有轨电车在平直轨道上匀速行驶的路程是500m;
(2)这段路程中电动机消耗的电能是6×106J;
(3)有轨电车在平直轨道上匀速行驶时受到的阻力为9000N。
5.【解答】解:
(1)公共汽车从小林家门口的公车站到新世纪广场公车站的平均速度:
v1===36km/h;
36km/h=36×m/s=10m/s;
(2)假定此公共汽车的速度v2与v1相同,
由v=可得,从新世纪广场公车站乘坐公共汽车到园博园公车站需要的时间:
t2===0.56h。
答:(1)公共汽车从小林家门口的公车站到新世纪广场公车站的平均速度v1是36km/h,合10m/s;
(2)新世纪广场到园博园的公交路线全长20km,则小林和同学从新世纪广场公车站乘坐公共汽车到园博园公车站需要用0.56h时间。
6.【解答】解:
(1)人在前50s内的平均速度:v===42m/s;
(2)人和装备的总重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N,
人在前30s内人所受重力做的功:W=Gh=800N×1500m=1.2×106J,
人在前30s内人所受重力做的功率:P===4×104W;
(3)由图知10到30s人的速度先增加后不变,动能也是先增加再不变,高度一直减小,重力势能也一直减小,由于空气阻力的影响,机械能会转化为内能,所以机械能减小;
(4)由图知,在第30s时和第50s时人都做匀速运动,阻力和重力都是平衡力,重力不变,则阻力不变,即人在第30s时所受空气阻力等于第50s时所受空气阻力。
答:(1)人在前50s内下落了2100m,这段时间内人的平均速度为42m/s;
(2)人在前30s内下落了1500m,这段时间内人所受重力做的功为1.2×106J,功率为4×104W;
(3)从第10到第30s这个过程中,人的动能先增加后不变、重力势能一直减小、机械能减小;
(4)等于。
7.【解答】解:三角形三边的长度之比为3:4:5,h=2052m,
则飞机飞行的距离s=×4=2736m,
所以飞机速度v===456m/s;
声音在空气中的传播速度v′===342m/s。
答:飞机速度为456m/s,声音在空气中的传播速度为342m/s。
8.【解答】解:(1)钢材上升过程中的速度:
v===0.5m/s。
(2)钢材的重力:
G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N,
起重机对钢材所做的有用功:
W有用=Gh=5×104N×2m=1×105J;
(3)由题知,电动机做的总功:W总=2×105J,
则起重机的机械效率:
η=×100%=100%=50%。
答:(1)钢材上升过程中的速度0.5m/s。
(2)起重机对钢材所做的有用功为1×105J;
(3)起重机的机械效率为50%。
9.【解答】解:
(1)由v=可得,他从出口滑到地面需要的时间:
t===1.5s;
(2)人的重力:
G=mg=50kg×10N/kg=500N,
他从出口滑到地面,重力做功:
W=Gh=500N×3m=1500J。
答:(1)他从出口滑到地面,需要的时间是1.5s;
(2)他从出口滑到地面,重力做功是1500J。
10.【解答】解:
(1)由v=可得所用时间:
t===8h;
(2)由P===Fv得水平动力:
F===2×105N;
(3)最大起飞质量m=53.5t=5.35×104kg,
因为飞机漂浮,
所以飞机受到的浮力:
F浮=G=mg=5.35×104kg×10N/kg=5.35×105N,
由F浮=ρ水V排g可得排开水的体积:
V排===53.5m3。
答:(1)飞机以最大巡航速度飞行4000km所用的时间为8h;
(2)飞机在水面匀速行驶时,水平动力的大小为2×105N;
(3)飞机关闭动力系统静止在水面上,达最大起飞质量时排开水的体积为53.5m3。
11.【解答】解:
(1)(2)由图象可知,汽车在0~20min和20~50min两个时间段内的图象都是一条斜线,说明汽车在这两个时间段内均做匀速直线运动,
在20~50min内通过的路程为s2=80km﹣40km=40km,在0~50min内通过的路程为s=80km,
则20min~50min时间段内汽车的速度v2===80km/h,
0~50min时间段内汽车的平均速度v===96km/h。
因为汽车在20~50min内做匀速直线运动,
所以20min~40min时间段内汽车的速度也为80km/h;
(3)汽车以速度v匀速行驶,则牵引力F=f=G,
汽车做的功W=Fs=Gvt,
则功率P===。
答:(1)20min~40min时间段内汽车的速度80km/h;
(2)0~50min时间段内汽车的平均速度96km/h;
(3)汽车在这段时间内的功率。
12.【解答】解:(1)根据v=可得,保洁船行驶的路程:
s=vt=1m/s×50s=50m;
(2)牵引力做的功:
W=Fs=5×104N×50m=2.5×106J;
(3)牵引力的功率:
P===Fv=5×104N×1m/s=5×104W。
答:(1)保洁船行驶的路程50m;
(2)牵引力做的功2.5×106J;
(3)牵引力的功率5×104W。
13.【解答】解:(1)他骑行的速度是:
v===5m/s。
(2)他在平直公路上5min内匀速行驶,受力平衡,则阻力f=F=60N,
所以他骑行这5min内克服阻力做的功:
W=fs=60N×1500m=9×104J。
(3)骑行过程中地面受到的压力为:
F压=G总=(m人+m车)g=(50kg+15kg)×10N/kg=650N,
则他骑行时自行车对地面的压强为:
p===2.6×105Pa。
答:(1)这段时间他骑行的速度是5m/s;
(2)若他骑行时的牵引力恒为60N,则他骑行这5min内克服阻力做了9×104J功;
(3)若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为25cm2,则他骑行时自行车对地面的压强为2.6×105Pa。
14.【解答】解:(1)用10N的水平拉力,拉着物体向左做匀速直线运动,物体处于平衡状态,则地面对物体的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,故f=F=10N;
(2)拉力F做的功:W=Fs=10N×2m=20J,
拉力F做功的功率:P===4W。
答:(1)所受摩擦力的大小为10N;
(2)拉力F做功的功率为4W。
15.【解答】解:(1)动车的平均速度:
v===40m/s;
(2)动车的平均功率:
P=Fv=2.8×105N×40m/s=1.12×107W;
(3)动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功:
W=Fs=2.8×105N×60×1000m=1.68×1010J,
燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同,则公共汽车排放气体污染物的质量:
m=1.68×1010×3×10﹣6g=5.04×104g=50.4kg。
故答案为:(1)动车组从德阳站到成都站的平均速度是40m/s;
(2)若动车组的平均牵引力为2.8×105N,则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是1.12×107W;
(3)如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同,则公共汽车排放气体污染物的质量是50.4kg。
16.【解答】解:(1)根据题意可得,歼20的最大飞行速度v=2马赫=2v声=2×340m/s=680m/s,
根据v=可得,歼20飞行10min运动的路程:s=vt=680m/s×10×60s=408000m=408km。
(2)飞机停在水平地面上:F压=G=mg=17×103kg×10N/kg=1.7×105N,
地面受到的压强:p===4.25×105Pa;
答:(1)歼20以2马赫的速度飞行10min运动的路程408km。
(2)地面受到的压强4.25×105Pa。
17.【解答】解:小伙伴原来随地球一起运动,若地球骤然停止自转,小伙伴由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以会被甩向了天空,故他这样幻想的科学依据是人具有惯性;
地球骤然停止自转,地球上的汽车等物品也会由于惯性被甩向天空。
故答案为:人具有惯性;地球上的汽车等物品也会由于惯性被甩向天空。
18.【解答】答:(1)人随汽车高速前进,当紧急刹车时,人的下半身随着汽车停止(减速)运动,而人的上半身由于惯性,仍然会继续向前运动,容易撞到车内前方的硬物而受伤,因此开车时不系安全带是很危险的。
(2)安全带做得比较宽大,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强。
19.【解答】答:(1)机动车刹车后由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以还能继续向前运动;
(2)因为同一辆车的速度越大,动能也就越大。要使车停下来,需要克服阻力做的功越多,则越不容易刹车,所以要对车辆的最大行驶速度加以限制,以免发生交通事故。
(3)车型不同,车的质量不同,在车的行驶速度相同时,质量大的车动能大,要使车停下来,需要克服阻力做的功越多,不容易刹车,所以不同车型要设定不同的最大行驶速度。
20.【解答】答:在耐力跑测试中,小龙是运动的,跑到终点时,小龙由于具有惯性仍要保持原来的运动状态,继续向前运动一段距离,所以不能立刻停下来。
21.【解答】解:
(1)因为船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,但省距离,这样运动员的手移动很小的距离时,可使船桨在水中划过的距离很大,从而加快了赛艇前进的速度。
(2)赛艇静止在水面时,赛艇所受重力和浮力平衡。
故答案为:(1)船桨在使用过程中是省力杠杆,还是费力杠杆?费力杠杆;
(2)赛艇静止在水面时,受力平衡吗?受力平衡。(答案不唯一,合理即可)
22.【解答】答:小敏坐在小车的座位上,当汽车紧急刹车时,小敏的下身随汽车一起停止运动,但其上身由于惯性仍要保持原来的运动状态继续向前运动,所以小敏身体会突然向前方倾倒。
23.【解答】解:惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。运动的车辆由于惯性仍要向前运动,容易造成车祸。保持车距,可以减少车辆的碰撞。质量是惯性大小的决定因素,减小车的质量可以使车尽快停下来,减少车祸。
故此题答案为:①禁止超载;②保持车距等
24.【解答】答:
(1)运动员武大靖冲过终点后继续滑行是因为他具有惯性,仍要保持原来的运动状态;
(2)彩色电视上的色彩,是由光的三原色红、绿、蓝合成的;
(3)扬声器是将电信号转化成声信号的装置,即将电能转化为机械能,电动机也是将电能转化为机械能的装置,故扬声器工作原理与电动机的原理相同。