第一课时力学和热学综合应用题。
专题特征)随着科技的迅速发展和知识的不断更新，中考综合性计算题也不断地推陈出新，特别是综合计算题，一道题会涉及到多方面的计算，形式上也体现多样性的变化，单纯的计算逐渐被计算与说理、计算与设计、计算与改进等新型计算题所取代，试题覆盖面广、容量大。综合性计算题对学生的自学能力、**能力、思维能力、创新能力和加速反应能力进行综合考查。
典例剖析)【例】在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重1200n的物体沿着长l＝5m、高h＝1m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为300n(不计空气阻力)。求：
1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？
2)工人使用斜面做功的机械效率是多少？
3)物体和斜面之间的摩擦力是多大？
答案】解：(1)w总＝fs＝fl＝300n×5m＝1500j；
2)w有＝gh＝1200n×1m＝1200j；
3)w额＝w总－w有＝1500j－1200j＝300j，根据w额＝fl，得到f＝＝＝60n。
专题训练)1.(2016香城中考)某村在新农村建设中需在河道上修建一座石桥，图甲是使用吊车向河底投放圆柱形石块的示意图，在整个投放的过程中，石块始终以0.05m/s的速度匀速下降，图乙是吊车钢丝绳的拉力f随时间t的变化图像(水的阻力忽略不计)(g取10n/kg)。
请求：1)石块的重力为__7000__n，石块全部浸没在河水中时所受的浮力为__3000__n；
2)投放石块处河水的深度和水对河底的压强；
3)石块的密度(保留一位小数)。
解：(2)h＝vt＝0.05m/s×100s＝5m，p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10n/kg×5m＝5×104pa。
(3)石块的质量为m＝＝＝700kg，石块的体积为v＝＝＝0.3m3，石块的密度为ρ＝＝2.3×103kg/m3。
2．(2016陕西中考)如图是一台两栖履带起重机。它可以在陆地和水深不超过2.5米的滩涂路面行驶工作。
1)起重机安装宽大的履带的目的是减小起重机对地面的__压强__。
2)当起重机吊起4.8×105n的货物时，货物匀速升高15m用时40s。若滑轮组的机械效率为75%，滑轮组上自由端的拉力及拉力的功率各是多少？
解：解法一：提升重物时做的有用功w有＝g物h＝4.
8×105n×15m＝7.2×106j，由η＝×100%得，拉力做的总功w总＝×100%＝＝9.6×106j。
由w＝fs得，拉力f＝＝＝3.2×105n，拉力做功的功率p＝＝＝2.4×105w。
解法二：由η＝×100%＝×100%＝×100%得，拉力f＝＝＝3.2×105w。
绳子自由端移动的速度v＝＝＝0.75m/s，则拉力做功的功率p＝＝fv＝3.2×105n×0.
75m/s＝2.4×105w。
3．(2016河南中考)某款新型电动车的性能参数如表所示，请回答下列问题。
1)电动机是电动车的核心部件，电动机正常工作时，电能转化为__机械__能，电动机的工作原理是__通电导体在磁场中受到力的作用__。
2)电动机正常工作时，通过线圈的电流是多大？
3)同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油为10l，请通过计算比较两种汽车的百公里能耗，并说明能耗不同的主要原因。汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，热值q＝4.
6×107j/kg。
4)汽车在某段公路上匀速行驶时，进入某超声测速区域，如图所示。当该车运动到距测速仪370m时，测速仪向该车发出一超声波信号，2s后收到从车返回的信号。超声波在空气中传播速度为340m/s，求该车的速度。
解：(2)i＝＝＝100a。(3)电动汽车百公里能耗w＝15kw·h＝15×3.
6×106j＝5.4×107j，燃油汽车百公里油耗m＝ρv＝0.7×103×10×10－3kg＝7kg，燃油汽车百公里能耗q＝mq＝7kg×4.
6×107j/kg＝3.22×108j，电动汽车百公里能耗小于燃油汽车百公里能耗，主要是因为电动汽车的效率高于燃油汽车的效率。(4)设汽车的速度为v，超声测速仪发出的信号＝1s后与汽车相遇，在这段时间内，汽车的路程与超声波的路程有关系式：
v×1＋340×1＝370，解得v＝30m/s。
4．(2016邵阳中考)在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。
若故障车被拖离的速度是6m/s，绳子自由端的拉力f是500n，该装置的机械效率是80%。求：
1)故障车在30s内通过的路程；
2)拉力f在30s内所做的功；
3)故障车在被拖离过程中受到的阻力。
解：(1)s＝vt＝6m/s×30s＝180m。(2)设绳子自由端移动的距离是s′。
∵s′＝3s＝3×180m＝540m，w总＝fs′＝500n×540m＝2.7×105j。(3)设小汽车受到的阻力为f，绳子对故障车的拉力为f′，ηf′＝＝1.
2×103n。∵f与f′是一对平衡力，∴f＝f′＝1.2×103n。
5．(2016西宁中考)如图是太阳能热水器内部水箱的结构示意图。a、b是水箱中两个相同的实心圆柱体，密度为2×103kg/m3，悬挂在水箱顶部的压力传感开关s上。当s受到竖直向下的拉力达到一定值时闭合，电动水泵m开始向水箱注水；当拉力等于10n时，s断开，电动水泵m停止注水，此时水箱水位最高为1.
2m。g取10n/kg。求：
1)若水箱内有100kg的水，该太阳能热水器将水从20℃加热到50℃时水吸收的热量。[c水＝4.2×103j/(kg·℃)
2)停止注水后水箱底部受到的水的压强。
3)若a、b的体积均为400cm3，a、b受到的总重力。
4)正常情况下水箱中的水位最高时如图所示，a受到的浮力(开关s下的细绳和a、b间的细绳质量与体积均忽略不计)。
解：(1)q吸＝cmδt＝4.2×103j/(kg·℃)100kg×(50－20)℃＝1.
26×107j。(2)p＝ρgh＝1×103kg/m3×10n/kg×1.2m＝1.
2×104pa。(3)g总＝m总g＝ρv总g＝ρ(va＋vb)g＝2×103kg/m3×(4×10－4m3＋4×10－4m3)×10n/kg＝16n。(4)正常情况下，当水位最高时，绳子受到的拉力最小，此时f总浮＝g总－f＝16n－10n＝6n，fb浮＝ρ水**b＝1.
0×103kg/m3×4×10－4m3×10n/kg＝4n，fa浮＝f总浮－fb浮＝6n－4n＝2n。
6．(2016内江中考)严重的雾霾天气，对国计民生已造成严重的影响，其中，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源。城市地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油汽车的使用，减少汽车尾气的排放。现有一沿直线运动的地铁列车，以恒定功率6×103kw从甲站由静止开始起动，先以36km/h的平均速度加速运动20s后，再以72km/h的速度匀速运动80s，接着关闭发动机，列车失去牵引力，以加速运动时的平均速度做减速运动，经过15s后到达乙站停止。
求：1)甲站到乙站的距离。
2)牵引力做的功。
解：(1)根据速度v1＝v3＝36km/h＝10m/s，v2＝72km/h＝20m/s。列车加速运动的距离s1＝v1t1＝10m/s×20s＝200m，列车匀速运动的距离s2＝v2t2＝20m/s×80s＝1600m，列车减速运动的距离s3＝v3t3＝10m/s×15s＝150m，甲站到乙站的距离s＝s1＋s2＋s3＝200m＋1600m＋150m＝1950m。
(2)列车在加速过程中做的功w1＝pt1＝6×106w×20s＝1.2×108j，列车在匀速过程中做的功w2＝pt2＝6×106w×80s＝4.8×108j，牵引力做的功w＝w1＋w2＝1.
2×108j＋4.8×108j＝6×108j。
7．(2016孝感中考)用滑轮组与电动机结合使用可节省人力，提高工作效率。如图所示，是一业余打捞队打捞某密封箱子的示意图，已知电动机工作时拉绳子的功率为1100w保持不变，箱子质量300kg、体积0.1m3，每个滑轮重200n，水深6m，水面离地面4m，将箱子从水底提到地面时，用时间24s(不计绳重、摩擦和水的阻力，g取10n/kg)。
求：1)箱子在水底时下表面受到水的压强。
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