資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
專題三 A卷力學計算題
考情解讀
本專題的A卷力學計算題是指A卷里最后一道關于力學的計算題，大部分地區該題一般重點考查力與運動、壓強、機械與功這三個板塊的內容，而浮力與液體壓強大部分地區在B卷考查。該題會涉及速度、質量、密度、重力、彈力、摩擦力、二力平衡、壓強、簡單機械以及機械效率等知識點，要求考生對基本的物理公式牢記于心，并且能靈活的運用這些基本物理公式，由于在A卷，所以難度不大。
該題還要求考生不僅要能分析和計算，還要求把整個分析和計算的過程中的關鍵步驟準確、合理地表達出來，對計算的具體格式、規范等有明確要求。因此，解答計算題格式一定要規范，必須寫上必要的文字說明和相應的公式，代入數據時必須帶上單位，注意統一物理量的單位，不同研究對象或不同狀態時相同的物理量注意要用上、下標加以區分。
復習導航
課堂精講
01 初中物理力學公式總結
一、速度、質量與密度、重力
知識點 公式 物理量與單位 單位換算
1.速度 s--路程--m(km) t--時間--s(h) V--速度--m/s (km/h) 1km=103m 1m=10dm=102cm=103mm=106μm=109nm 1h=60min=3600s，1m/s=3.6km/h
2.質量與密度 V--體積--m3(cm3) ρ--密度--kg/m3(g/cm3) m--質量--kg（g） 1t=103kg，1kg=103g=106mg，1m3=103dm3=106cm3 1L=1dm3, 1mL=1cm3，1g/cm3=103kg/m3
3.重力 G=mg G--重力--N m--質量--kg（g） g--重力常數--9.8N/kg 同上
二、壓強、浮力
知識點 公式 物理量與單位 單位換算
4.壓強 固體： F--壓力--N S--受力面積--m2 p--液體壓強--Pa ρ--液體密度--kg/m3 g--重力常數--9.8N/kg h--深度--m 1kPa=103Pa 1Pa=1N/m2 1m2=102dm2=104cm2
液體： p=ρgh
5.浮力 ①稱量法：F浮=G物—F示； ②壓力差法：F浮=F向上—F向下； ③原理法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排； ④狀態法：F浮=G物; F浮--浮力--N G物--物體的重力--N F示--彈簧測力計示數--N G排--排開液體的重力--N m排--排開液體的質量--Kg ρ液--液體的密度--kg/m3 V排--物體排開液體的體積--m3 g--重力常數--9.8N/Kg 同上
三、功、機械
知識點 公式 物理量與單位 單位換算
6.功 w=Fs=Pt W--功--J F--力--N S--距離--m P--功率--w t--時間--s 1kW=103W 1kW·h=3.6×106J
7.簡單機械 不計摩擦和機械自重： ①杠桿平衡條件： ②定滑輪： ③動滑輪： ④滑輪組： ⑤斜面： ⑥輪軸： F1--動力（輪上的力）--N F2--阻力（軸上的力）--N l1--動力臂--m l2--阻力臂--m n--與動滑輪接觸的繩子段數 G--物體重力--N L--斜面長度--m H--斜面高度--m R--輪半徑--m r--軸半徑--m 同上
四、機械效率
知識點 公式 物理量與單位 單位換算
8.機械效率 通式： ①豎直提升物體： 不計繩重和摩擦時： ②水平推拉動物體： ③斜面推拉物體： ④水中提升物體（不計繩重摩擦） η--機械效率--無單位 w有--有用功--J w額--額外功--J h--高度--m F--拉（推、動、提）力--N G物--物體重力--N S--動力作用點移動距離--N f--摩擦力--N S物--物體移動距離--m S繩--繩子自由端移動距離--m n--與動滑輪接觸的繩子段數 同上
02 A卷力學計算題專練
1．2023年4月9日，全國首趟旅行專列在“環塔克拉瑪干沙漠鐵路”上正式開出。作為世界首條環沙漠鐵路線，最后通車的“若和”鐵路段長826km，列車單程行駛時間約10小時。若列車受到的牽引力為2.5×106N。通過計算回答：
（1）列車在該鐵路段行駛的平均速度是多少？
（2）列車行駛200m時牽引力做功是多少？
2．我市多地設置了共享單車租借站點。質量為55kg的小張同學在上學的路上租借了一輛自行車，從站點到學校的路程為1500m，騎車用時5min（設小張騎車上學做勻速直線運動）求：
（1）若自行車的質量為15kg，輪胎與地面的接觸面積為0.01m2，則小張騎車時車對地面的壓強是多少？
（2）若自行車勻速行駛中所受阻力為人和車總重的0.1倍，則小張騎車5min內所做的功是多少？（g取10N/kg）
3．如圖甲所示是中國女子冰壺隊參加某次冬奧會時的一個情景。冰壺由花崗巖鑿磨而成，質量約為20kg，與冰道接觸的底面積約為。某次投擲時，如圖乙所示，運動員用10N的水平力將冰壺從水平冰道的A點推到B點后放手，離手后冰壺繼續滑行至C點停止。（g取10N/kg）求
（1）投擲過程中運動員對冰壺做的功；
（2）靜止在C點的冰壺對水平冰道的壓強。
4．2022年北京冬奧會順利進行，冰壺項目再一次受到了人們的關注，如圖所示，當中國運動員推著質量為19kg的冰壺在水平冰面上沿直線勻速滑行12m時，冰壺受到的阻力為12N，該過程共用時3s，求：
（1）冰壺所受的重力；
（2）運動員推力做功的功率。
5．工廠為了測試汽車發動機的效率，讓汽車以72km/h的平均速度行駛了144km，用去汽油20L，汽油的密度為0.8×103kg/m3，熱值為4.5×107J/kg，發動機的功率為20kW。求：
（1）汽車行駛的時間；
（2）汽車行駛144km發動機所做的有用功；
（3）汽車發動機的效率。
6．如圖所示是一款四輪沙灘車，它滿載時的總質量為0.6t，每個車輪與沙灘的接觸面積為500cm2，沙灘車滿載時在水平沙灘上勻速直線前行，發動機的功率恒為11.5kW，在10min內行駛6km。（g取10N/kg）
（1）當沙灘車滿載并靜止在水平沙灘上時，它對沙灘的壓強為多少？
（2）行駛中沙灘車所受的阻力有多大？
（3）沙灘車以汽油為燃料，在這次行駛中消耗汽油600g，求此過程中沙灘車汽油機的效率。（汽油的熱值為4.6×107J/kg）

7．如表是我國設計制造的無人駕駛轎車的相關參數，g取10N/kg。
整車質量 最高速度 以最高速度行駛時受到的水平阻力 與地面的總接觸面積
1600kg 120km/h 200N 800cm2
（1）轎車靜止在水平路面上時，對路面的壓強為多少？
（2）若轎車以最高速度沿水平直線勻速行駛10min，則牽引力所做的功為多少？
8．某地貨運站使用起重裝置將一箱援助抗疫的物資吊裝到貨運專列上，此箱物資總質量為2t，吊裝時需要提升3.6m。如圖所示，為物資被提升過程中高度隨時間變化的圖像（其中3～7s是勻速直線提升過程）。（g取10Nkg）
求： （1）整個提升過程中，這箱物資的平均速度；
（2）勻速直線提升過程中，起重裝置對這箱物資做功的功率。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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專題三 A卷力學計算題
考情解讀
本專題的A卷力學計算題是指A卷里最后一道關于力學的計算題，大部分地區該題一般重點考查力與運動、壓強、機械與功這三個板塊的內容，而浮力與液體壓強大部分地區在B卷考查。該題會涉及速度、質量、密度、重力、彈力、摩擦力、二力平衡、壓強、簡單機械以及機械效率等知識點，要求考生對基本的物理公式牢記于心，并且能靈活的運用這些基本物理公式，由于在A卷，所以難度不大。
該題還要求考生不僅要能分析和計算，還要求把整個分析和計算的過程中的關鍵步驟準確、合理地表達出來，對計算的具體格式、規范等有明確要求。因此，解答計算題格式一定要規范，必須寫上必要的文字說明和相應的公式，代入數據時必須帶上單位，注意統一物理量的單位，不同研究對象或不同狀態時相同的物理量注意要用上、下標加以區分。
復習導航
課堂精講
01 初中物理力學公式總結
一、速度、質量與密度、重力
知識點 公式 物理量與單位 單位換算
1.速度 s--路程--m(km) t--時間--s(h) V--速度--m/s (km/h) 1km=103m 1m=10dm=102cm=103mm=106μm=109nm 1h=60min=3600s，1m/s=3.6km/h
2.質量與密度 V--體積--m3(cm3) ρ--密度--kg/m3(g/cm3) m--質量--kg（g） 1t=103kg，1kg=103g=106mg，1m3=103dm3=106cm3 1L=1dm3, 1mL=1cm3，1g/cm3=103kg/m3
3.重力 G=mg G--重力--N m--質量--kg（g） g--重力常數--9.8N/kg 同上
二、壓強、浮力
知識點 公式 物理量與單位 單位換算
4.壓強 固體： F--壓力--N S--受力面積--m2 p--液體壓強--Pa ρ--液體密度--kg/m3 g--重力常數--9.8N/kg h--深度--m 1kPa=103Pa 1Pa=1N/m2 1m2=102dm2=104cm2
液體： p=ρgh
5.浮力 ①稱量法：F浮=G物—F示； ②壓力差法：F浮=F向上—F向下； ③原理法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排； ④狀態法：F浮=G物; F浮--浮力--N G物--物體的重力--N F示--彈簧測力計示數--N G排--排開液體的重力--N m排--排開液體的質量--Kg ρ液--液體的密度--kg/m3 V排--物體排開液體的體積--m3 g--重力常數--9.8N/Kg 同上
三、功、機械
知識點 公式 物理量與單位 單位換算
6.功 w=Fs=Pt W--功--J F--力--N S--距離--m P--功率--w t--時間--s 1kW=103W 1kW·h=3.6×106J
7.簡單機械 不計摩擦和機械自重： ①杠桿平衡條件： ②定滑輪： ③動滑輪： ④滑輪組： ⑤斜面： ⑥輪軸： F1--動力（輪上的力）--N F2--阻力（軸上的力）--N l1--動力臂--m l2--阻力臂--m n--與動滑輪接觸的繩子段數 G--物體重力--N L--斜面長度--m H--斜面高度--m R--輪半徑--m r--軸半徑--m 同上
四、機械效率
知識點 公式 物理量與單位 單位換算
8.機械效率 通式： ①豎直提升物體： 不計繩重和摩擦時： ②水平推拉動物體： ③斜面推拉物體： ④水中提升物體（不計繩重摩擦） η--機械效率--無單位 w有--有用功--J w額--額外功--J h--高度--m F--拉（推、動、提）力--N G物--物體重力--N S--動力作用點移動距離--N f--摩擦力--N S物--物體移動距離--m S繩--繩子自由端移動距離--m n--與動滑輪接觸的繩子段數 同上
02 A卷力學計算題專練
1．2023年4月9日，全國首趟旅行專列在“環塔克拉瑪干沙漠鐵路”上正式開出。作為世界首條環沙漠鐵路線，最后通車的“若和”鐵路段長826km，列車單程行駛時間約10小時。若列車受到的牽引力為2.5×106N。通過計算回答：
（1）列車在該鐵路段行駛的平均速度是多少？
（2）列車行駛200m時牽引力做功是多少？
【答案】（1）82.6km/h；（2）5×108J
【詳解】解：（1）列車行駛的平均速度
（2）列車牽引力做的功
W＝Fs＝2.5×106N×200m＝5×108J
答：（1）列車在該鐵路段行駛的平均速度是82.6km/h；
（2）列車行駛200m時牽引力做功為5×108J。
2．我市多地設置了共享單車租借站點。質量為55kg的小張同學在上學的路上租借了一輛自行車，從站點到學校的路程為1500m，騎車用時5min（設小張騎車上學做勻速直線運動）求：
（1）若自行車的質量為15kg，輪胎與地面的接觸面積為0.01m2，則小張騎車時車對地面的壓強是多少？
（2）若自行車勻速行駛中所受阻力為人和車總重的0.1倍，則小張騎車5min內所做的功是多少？（g取10N/kg）
【答案】（1）7×104Pa；（2）1.05×105J
【詳解】解：（1）小張的質量為55kg，自行車的質量為15kg，輪胎與地面的接觸面積為0.01m2，則小張騎車時車對地面的壓強
（2）自行車勻速行駛中所受阻力為人和車總重的0.1倍，則小張騎車的牽引力等于阻力
F=f=0.1G=0.1×（15kg+55kg）×10N/kg=70N
從站點到學校的路程為1500m，騎車用時5min，則小張騎車5min內所做的功
W=Fs=70N×1500m=1.05×105J
答：（1）小張騎車時車對地面的壓強是7×104Pa；
（2）小張騎車5min內所做的功是1.05×105J。
3．如圖甲所示是中國女子冰壺隊參加某次冬奧會時的一個情景。冰壺由花崗巖鑿磨而成，質量約為20kg，與冰道接觸的底面積約為。某次投擲時，如圖乙所示，運動員用10N的水平力將冰壺從水平冰道的A點推到B點后放手，離手后冰壺繼續滑行至C點停止。（g取10N/kg）求
（1）投擲過程中運動員對冰壺做的功；
（2）靜止在C點的冰壺對水平冰道的壓強。
【答案】（1）25J；（2）
【詳解】解：（1）投擲過程中運動員對冰壺做的功
（2）靜止在C點的冰壺對水平冰道的壓強
答：（1）投擲過程中運動員對冰壺做的功為25J；
（2）靜止在C點的冰壺對水平冰道的壓強為。
4．2022年北京冬奧會順利進行，冰壺項目再一次受到了人們的關注，如圖所示，當中國運動員推著質量為19kg的冰壺在水平冰面上沿直線勻速滑行12m時，冰壺受到的阻力為12N，該過程共用時3s，求：
（1）冰壺所受的重力；
（2）運動員推力做功的功率。
【答案】（1）190N；（2）48W
【詳解】解：（1）由題意可知，冰壺的質量為m=19kg，則由G=mg可得，冰壺的重力為
G=mg=19kg×10N/kg=190N
（2）由題意可知，冰壺的速度為
冰壺做勻速直線運動時，所受的阻力為f=12N，因冰壺處于受力平衡狀態，則由二力平衡可知，冰壺所受的推力F等于冰壺所受的阻力f，即
F=f=12N
則由P=Fv可得，推力做功的功率為
P=Fv=12N×4m/s=48W
答：（1）冰壺所受的重力為190N；
（2）運動員推力做功的功率為48W。
5．工廠為了測試汽車發動機的效率，讓汽車以72km/h的平均速度行駛了144km，用去汽油20L，汽油的密度為0.8×103kg/m3，熱值為4.5×107J/kg，發動機的功率為20kW。求：
（1）汽車行駛的時間；
（2）汽車行駛144km發動機所做的有用功；
（3）汽車發動機的效率。
【答案】（1）2h；（2）1.44×108J；（3）20%
【詳解】解：（1）由可知，汽車行駛的時間
（2）由功率的變形式可知，汽車的牽引力
由題意可知，汽車行駛了144km，即1.44×105m；由可知，汽車行駛144km發動機所做的有用功
（3）由題意可知，消耗汽油的體積為20L，即0.02m3；由可知，消耗汽油的質量
由可知，汽油燃燒放出的熱量
故汽車發動機的效率
答：（1）汽車行駛的時間為2h；
（2）汽車行駛144km發動機所做的有用功為1.44×108J；
（3）汽車發動機的效率為20%。
6．如圖所示是一款四輪沙灘車，它滿載時的總質量為0.6t，每個車輪與沙灘的接觸面積為500cm2，沙灘車滿載時在水平沙灘上勻速直線前行，發動機的功率恒為11.5kW，在10min內行駛6km。（g取10N/kg）
（1）當沙灘車滿載并靜止在水平沙灘上時，它對沙灘的壓強為多少？
（2）行駛中沙灘車所受的阻力有多大？
（3）沙灘車以汽油為燃料，在這次行駛中消耗汽油600g，求此過程中沙灘車汽油機的效率。（汽油的熱值為4.6×107J/kg）

【答案】（1）3×104Pa；（2）1.15×103N；（3）25%
【詳解】解：（1）沙灘車滿載時的重力
沙灘車滿載時對地面的壓力
受力面積
沙灘車滿載時對地面的壓強
（2）沙灘車的行駛速度
由得牽引力
由于車勻速行駛，牽引力與阻力是一對平衡力，則沙灘車所受的阻力
（3）沙灘車汽油機的效率
答：（1）當卡丁車滿載并靜止在水平沙灘上時，它對沙灘的壓強為3×104Pa；
（2）此次行駛中卡丁車所受的阻力為1.15×103N；
（3）該卡丁車以汽油為燃料，若在這次行駛中消耗汽油0.6kg，卡丁車汽油機的效率為25%。
7．如表是我國設計制造的無人駕駛轎車的相關參數，g取10N/kg。
整車質量 最高速度 以最高速度行駛時受到的水平阻力 與地面的總接觸面積
1600kg 120km/h 200N 800cm2
（1）轎車靜止在水平路面上時，對路面的壓強為多少？
（2）若轎車以最高速度沿水平直線勻速行駛10min，則牽引力所做的功為多少？
【答案】（1）；（2）
【詳解】解：（1）轎車靜止在水平路面上時，對路面的壓強是
（2）若轎車以最高速度沿水平直線勻速行駛10min，牽引力等于阻力，為200N，故牽引力所做的功為
答：（1）轎車靜止在水平路面上時，對路面的壓強為；
（2）若轎車以最高速度沿水平直線勻速行駛10min，則牽引力所做的功為。
8．某地貨運站使用起重裝置將一箱援助抗疫的物資吊裝到貨運專列上，此箱物資總質量為2t，吊裝時需要提升3.6m。如圖所示，為物資被提升過程中高度隨時間變化的圖像（其中3～7s是勻速直線提升過程）。（g取10Nkg）
求： （1）整個提升過程中，這箱物資的平均速度；
（2）勻速直線提升過程中，起重裝置對這箱物資做功的功率。
【答案】（1）0.4m/s；（2）12000W
【詳解】解：（1）由圖像可知，物資用時9s上升的高度為3.6m，由可知整個提升過程中，這箱物資的平均速度為
（2）3～7s是勻速直線提升過程，物資在4s內上升的高度為
物資克服重力做的功為
勻速直線提升過程中，起重裝置對這箱物資做功的功率為
答：（1）整個提升過程中，這箱物資的平均速度為0.4m；
（2）勻速直線提升過程中，起重裝置對這箱物資做功的功率為12000W。
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