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河北中考理科综合卷的第37题为力学计算题,主要涉及以下物理量的计算:质量、密度、重力、压强、浮力、功、功率、机械效率等,呈现的载体往往是简单机械(如滑轮组、斜面、杠杆等)、动力机械(如电动机、发电机等)、地面静物等,综合性较强,难度较大,解题的关键是看清题中的已知量,对物体进行正确的受力分析,选择正确的计算公式进行解答,同时必须注意单位的换算。预计2018年河北中考中此处出现结合浮力、压强知识,计算滑轮组功率、机械效率问题的可能性较大。年份2015类型一以简单机械为载体的力学计算(1)画出以B为支点时重力的力臂L;(2)如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5:2,地面对双手的支持力为多少?(3)小明在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的高度为0.36m,则他1min内克服重力所做的功为多少?解:(1)以B为支点时重力的力臂为B点到重力作用线的垂直距离,如图2所示。解:(3)由杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,以B为支点时:F脚尖×AB=GL,①以A为支点时:F手×AB=G(AB-L),②将F脚尖=250N、F手=500N、AB=1.5m代入①②式,解得G=750N,L=0.5m,肩部上升的距离为h肩=0.36m时,重心上升的距离为h重,则h重===0.24m,1min内克服重力所做的功W=nGh重=30×750N×0.24m=5400J。【寻考法】本题通过学生的俯卧撑运动考查了力臂的画法、压强、相互作用力、做功等重要的知识点,综合性很强,具有一定的难度,同时本题也体现了生活和物理的密切关系。在河北中考题中计算应用题的第37题,属于试卷的压轴题之一,此题位置是考查力学计算问题的固定位置,主要的命题思路是借助简单机械(如杠杆、滑轮组)、物块、水、地面、人体运动等,考查以下相关问题:杠杆力臂、滑轮组的作图;关于功、功率、机械效率的计算;压力和压强的计算;浮力的计算;重力、质量、密度的计算等。【探解法】(1)以B为支点时重力的力臂为B点到重力作用线的垂直距离;(2)知道双手对地面压力和受力面积,根据压强公式和压强之比求出双手对地面的压强,最后根据F=pS求出压力,进而可知支持力;(3)知道地面对双手的支持力和肩移动的距离,求出做功多少。典例2驱动模式(3)在水平道路中速匀速行驶测试中,若平均阻力为1000N,牵引力做的功是多少?(4)在水平道路中速匀速行驶测试中,若该车内燃机的效率为53%,此过程最终使蓄电池增加了多少能量?(忽略蓄电池和电动机的热损失,ρ汽油取0.7×103kg/m3,q汽油=4.6×107J/kg)解:(2)汽车的重力G=mg=1200kg×10N/kg=12000N,汽车静止时对水平地面的压力F=G=12000N,受力面积S=0.096m2,该车空载静止时,对水平地面的压强p===1.25×105Pa。(3)由题可知,汽车做匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小是相等的,可得牵引力F牵=f=1000N,汽车牵引力做的功W机械=F牵s=1000N×1.7×105m=1.7×108J。解:(4)由ρ=可知,车消耗汽油的质量m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×10×10-3m3=7kg,汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J,由η=可得,内燃机输出的有用能量W有=Q放η=3.22×108J×53%=1.7066×108J;最终蓄电池增加的能量W=W有-W机械=1.7066×108J-1.7×108J=6.6×105J。【寻考法】本题是一道力热综合题,考查了密度公式及其变形的应用、压强、功、热量、热机效率的计算,难度不是很大,但考查点很全面,要求灵活应用多个公式进行解答。除了力热综合题外,河北中考中还常会出现力电综合题,力电综合题常会涉及压力传感器、电磁继电器、电动机、欧姆定律、电功(电能)和电功率等知识的综合应用,对考生的综合运用知识解决问题的能力提出了较高的要求。【探解法】(1)由图象可知,汽车的速度越大,制动距离越长;(2)已知汽车的质量,利用G=mg求其重力;汽车对地面的压力等于重力,求出总接触面积(受力面积),利用p=FS求对水平地面的压强;(3)匀速行驶时,汽车的牵引力与所受到的阻力为一对平衡力,由W=Fs解题。(4)根据密度公式变形可求得汽油的质量,利用Q=mq可求得汽油完全燃烧放出的热量,再利用内燃机的效率可求得有用能量,然后可知蓄电池增加了多少能量。2.(2017•广元)电动汽车比燃油汽车低碳环保并且能源利用率高,是今后交通工具的发展方向。某款新型家用四轮电动汽车质量为0.6t,每个轮胎与地面的接触面积为20cm2,汽车蓄电池提供电压150V,电动机正常工作时电流为10A,使汽车获得240N的