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2013年物理计算题专项复习
一、解计算题的一般要求：
（1）要明确已知条件和相对隐含条件，确定主要解题步骤。
（2）分析判断，找到解题的理论依据。
（3）分清各个物理过程、状态及其相互联系。
（4）计算过程应正确、规范。要正确写出有关的公式，正确代入公式中物理量的数字和单位。能画图的可以作图辅佐解题。
二、解计算题应注意：
1、单位的统一性；物理量的同体性、同时性解题的规范性；必要的文字说明。
2、无论是解好哪种类型的物理题，除了掌握好一定的解题方法外，解题时审题是关键，否则将会离题万里，前功尽弃。审题时需注意：（1）理解关键词语 （2）挖掘隐含条件 （3）排除干扰因素 （4）对应相关原理
（1）理解关键词语 ①光滑、不计阻力、轻质（杠杆、滑轮） ②做匀速直线运动、静止
③升高多少度，和升高到多少度；降低到，降低了
④有用的功率还是总功率、功率还是效率等
（2）挖掘隐含条件
说到气压是标准大气压，意味着压强是105Pa，水的沸点是100℃；说到不计能量损失，意味着能量转化或转移的效率是100%.
（3）排除干扰因素
物体水平移动时，不会克服重力做功，此时物体的重力就是干扰因素。
物体以不同的速度匀速上升或匀速下降，表明物体受平衡力的作用，此时的“上升”、“下降”及“不同的速度”均为干扰因素。
表格类题目中有很多数据，不一定都有用，要快速搜寻有用，排除干扰因素。
三、涉及的主要公式：
1、速度：v=s/t c=λf
2、密度：ρ＝m/V
3、公式：p=F/s； p=ρgh
4、浮力：阿基米德原理F浮=G排= ρgV 漂浮：F浮=G物 悬浮：F浮=G物
向上拉：F浮+F拉=G物 向下压：F浮=G物+F压
5、功：W=Fs
6、功率：P＝W/t＝Fv
7、机械效率、η＝W有用/W总
8、综合：密度、压强、浮力综合；电、热、效率、环境利用综合
四、例题
（一）有关密度、压强、浮力、机械功、功率和效率的计算
①分清哪些力做功，哪些力不做功②什么是有用功，什么是总功③影响滑轮组机械效率的主要因素（初中物理中一般不考虑拉线质量）。④可根据滑轮组中n=s/h 来确定动滑轮上绳子的股数
例1：某型号汽车发动机的额定功率为6×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：
(l）发动机所提供的牵引力大小；(2）行驶速度的大小； (3）行驶5min牵引力所做的功。

例2：湛江港一装卸工人用如图1l所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m，求：(g取10N／kg)
(1)提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为0．04m2，求货物对地面的压强．
(2)提升时绳子自由端的速度．(3)拉力F的功率．(4)此滑轮组的机械效率．

图21

例3：如图21所示，水塔与自来水管组成连通器，若水塔内水面高度h1=18m，五楼住户水龙头出水口高度h2=13m，四楼住户水龙头出水口高度h3=10m，水龙头出水口直径为2cm。求：
（1）四楼住户水龙头出水口处，水的压强是多少？
（2）四楼住户水龙头出水口受到水的压力是多少？（g取10N/kg）

例4：如图是我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器，2010年8月26日“蛟龙号”已完成下潜3759米得深海潜试，这标志着中国已成为世界上第五个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家。据悉，“蛟龙号”的技术改进及5000—7000米深海潜试课题实施方案一通过专家论证，不久，“蛟龙号”将挑战目前世界载人深潜新记录。
①已知“蛟龙号”下潜到3759米得海底用时月102分钟，求“蛟龙号”下潜的平均速度约为多少米／分钟？（保留整数）
②若“蛟龙号”到达7000米深的海底世界时，海水对“蛟龙号”外壳的压强约为多大？如果潜水器的一个观测孔的面积约为300cm2，则海水对该观测孔的压力约为多大？（海水密度近为1.0×103kg／m3,g=10N／kg，下同）
③若正在水下匀速下潜的“蛟龙号”潜水器的总质量为22吨，请你有此估算潜水器的体积约为多大？
④在需要紧急上浮时，潜水器可以抛掉随身携带的压载铁。试分析匀速下潜的“蛟龙号”潜水器抛掉压载铁后在水中的一定情况。
五、练习：
1如图12所示，是某水上打捞船将一个完全密闭的正方体货箱缓慢地打捞出水面的起吊装置示意图。货箱平放在海底，海底深度H＝30m，该货箱边长L=lm，货箱及内部货物的总重G货＝4.0×104N，动滑轮(只有一个)及附属配件的总重G滑轮＝1.0×103N。不计绳重和滑轮摩擦及绳在水中受到的浮力，不考虑风浪、水流等的影响(海水的密度视为p=1.0×103m3、g取10N/kg)试问：
(1)用声纳探测货箱上表面的回声的时间是多少?(声音在海水中的传播速度为=1450m/s)
(2)要将货箱从海底处匀速吊起到上表面刚露出水面的过程中，拉力F做了多少功?
(3)若货箱从刚露出水面到完全露出水面的过程中是被匀速提升的，请分析在此过程中，货箱所受浮力和滑轮组机械效率的变化情况。

图21
2、如图21所示的电动观光车，有关技术参数如下表。
空车质量
1180kg
电动机额定功率
4kw
满载乘员
11人
电动机额定电压
48V
满载时
轮胎与地接触面积
4×250cm2
最大车速
45km/h
电动机效率
80%
平路续驶里程
≤80km
根据技术参数，求解下列问题：（g 取10N/kg）
（1）设乘员质量均为60kg，求满载时车对水平路面的压强。（3分）
（2）电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能？电动机对外做了多少功？若这一过程中，观光车以36km/h的速度沿水平路面匀速行驶，求车在行驶过程中受到的阻力。（6分）

3、如图18是一圆柱形容器放在水平地面上，其底面积为200cm2（容器的厚度忽略不计），内有25cm高的水。求：
（1）水对容器的压强是多大？
（2）若在水中放入一边长为0.1m的正方形物块，使得容器对水平桌面的压强增加了300Pa，则该物块的质量为多大？
（3）该物块的密度是多少？

4、如图15所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知水重200N，水深为0.5m，木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，试求：
（1）水对容器底面的压强是多少？木块受到的浮力是多大？
（2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？
此时水对容器底的压强比第（1）问中的大还是小？

5、如图17所示，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5×103kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如图18所示，不计水的阻力（ρ水＝1.0×103kg/m3,g取10N/kg），求：
⑴工件上升的速度大小？
⑵当工件露出水面的1/2时所受的浮力大小？
⑶工件的横截面积S是多大？

6、由航空工业六○五研究所自行设计的“海鸥300”轻型水陆两栖飞机（如图12所示）将于今年10月首飞，该机可载4-6名乘客，配置有高性能的发动机和先进航空仪表设备，可用于公务飞行、货物运输、海岸巡逻等。设飞机的总质量为4000kg，g取10N/kg。
（1）飞机停在水面时，排开水的体积是多少m3?
（2）若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时，它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍，飞机发动机的功率是多少W？

7、如图为泸州市某风景区山中的一段盘山公路照片。以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路（盘山公路近似处理为斜面）以36Km/h的速度匀速行驶，经过15min从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103N。已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%，汽油热值q=4.6×107J/Kg，求：
（1）汽车上山时牵引力发挥的功率为多大。
（2）汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油。

8、如图13甲所示，把边长为0.1m的正方体木块放入水中，静止时有2/5的体积露出水面，然后在其上表面放一块底面积为2.0×10-3m2的小柱体，如图13乙所示，静止时方木块刚好能全部浸入水中。（g=10N/kg）求：
（1）甲图中木块受到的浮力？（2）木块的密度？
（3）小柱体放在木块上面时对木块上面时对木块的压强？

9.一辆汽车不慎陷入泥坑，司机用图4示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力F是1×104N，汽车沿水平方向匀速移动了4m，已知车与地面的摩擦力为2．4×104N。求：
（1）拉力F做的总功。
图4
（2）滑轮组的机械效率。

10．一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示,若车重为8×104N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组机械效率为80%,问:
(1)该司机至少需要用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?
(2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为0.2m/s,则司机做功的功率是多少?

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