下載地址

資源介紹

2020年中考物理二輪復習題型專練七《力學綜合計算題》
一、浮力類
1. 2019年4月 9日，正在執行中國大洋52航次任務的“大洋一號”船上，由中國自主研發的 6000米勘查取樣型無人遙控潛水器（ROV）“海龍Ⅲ”在西南印度洋洋中脊龍旂熱液口成功完成本站下潛任務．“海龍Ⅲ”潛水器在空氣中的質量為3.25 噸．（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg）
（1）“海龍Ⅲ”潛水器是靠________________實現上浮與下沉的．“海龍Ⅲ”潛水器在水下下潛過程中，所受的浮力________（選填“變大”“變小”或“不變”）．
（2）達到6 000米深潛時，“海龍Ⅲ”潛水器所受海水的壓強為多大？在該深度處表面積為0.025 m2 的一扇窗上所受的平均壓力為多少？
（3）將“海龍Ⅲ”潛水器從水中撈出過程中，起吊器提供的最小拉力是2.75×104 N，則“海龍Ⅲ”潛水器的體積為多大？


2.森林火災是一種破壞性大、處置救助較為困難的自然災害．AG600是我國研發的最大一款水陸兩棲飛機，滿足我國森林滅火和水上救援的迫切需要．AG600空載質量為41.5 t，最大起飛質量為53.5 t，勻速飛行時最大巡航速度為500 km/h.（g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3）
（1）AG600汲水后與空載相比，靜止在水平跑道時對跑道的壓強將______________．
（2）當該飛機以最大起飛質量浮在水面時，排開水的體積是多少m3?
（3）在某次水面滑行測試中，蓄有8.5 t水的AG600以36 km/h的速度勻速直線滑行1分鐘，若滑行過程中所受阻力為總重的0.5倍，則該飛機的牽引力做了多少功？飛機的功率為多少？




3.物理興趣小組同學對物體的浮沉條件進行研究，在一個質量為400 g，底面積為200 cm2的圓柱形薄壁玻璃容器底部，放一個邊長為10 cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（始終未溢出）．通過測量容器中水的深度h，分別計算出該物塊所受到的浮力F浮，并繪制了如圖所示的圖像．請你解答下列問題．（g取10 N/kg）
（1）分析圖像可知，水的深度由0逐漸增加到8 cm的過程中，物塊受到的浮力越來越________，繼續往容器中倒水，隨著水的深度增加，水對容器底部的壓強________．當水深增至8 cm后，物塊處于________（選填“漂浮”“懸浮”或“下沉”）狀態．
（2）物塊的密度是多少？
（3）若容器中水的重力為20 N，此時容器對水平桌面的壓強是多少？

第3題圖


4.小明學了浮力的知識后，想制造一臺浮力秤，他將一段密度為0.5×103 kg/m3、橫截面積為0.01 m2、長度為50 cm的粗細均勻的木料進行不吸水處理后，上部裝上輕質秤盤，再將其豎立水中，如圖所示．（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）
（1）空載時浮力秤所受的浮力是多少牛？
（2）浮力秤的0刻度線的位置距木料下表面多少厘米？
（3）將物體A放在秤盤上，液面穩定后距離木料下表面30 cm，A的質量為多少克？
（4）此浮力秤的最大測量值是多少？為了使其量程更大，可以將此浮力秤放入密度________（選填“更大”或“更小”）的液體中．

第4題圖

5.如圖甲所示，某工程隊在一次施工作業中，以恒定速度沿豎直方向將圓柱形工件從深水中吊起至距水面某一高度，工件從剛接觸水面到完全脫離水面用時5 s，繩子作用在工件上端的拉力F隨工件上升高度h變化的圖像如圖乙所示，不計水的阻力．（ρ水＝1.0×103 kg/m3 ，g取10 N/kg）

第5題圖
（1）由圖乙可知，剛開始拉動時工件上表面所受到水的壓強為________Pa.
（2）工件完全浸沒在水中時所受浮力是多大？
（3）工件完全浸沒在水中時，拉力做功的功率是多少？
（4）若將該工件置于水平面上，其對水平面的壓強是多少？



6. 2019年4月23日，在慶祝中國人民解放軍海軍成立70周年海上閱兵活動中，055大型驅逐艦接受檢閱，向世界展示了我國大型驅逐艦的發展規模和強大實力．驅逐艦長174 m，寬23 m，吃水深度8 m，滿載排水量12 300 t，最大航速32節（1節＝0.5 m/s，海水密度為1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg）．求：
（1）驅逐艦行駛到某海域時，艦底受到的海水壓強為7.21×104 Pa，此時艦底所處的深度；
（2）驅逐艦滿載時受到的浮力；
（3）驅逐艦滿載時，以最大航速勻速直線航行，若所受海水阻力是其總重的0.1倍，它的動力功率．




7.某水底打撈作業中，需將一長方體石柱從水底勻速打撈出水．如圖所示是吊車鋼絲繩拉力F隨石柱下表面距水底深度h變化的圖像．（水的阻力忽略不計，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）求：
（1）石柱浸沒在水中受到的浮力；
（2）石柱未露出水面前，在水中上升2 m鋼絲繩拉力所做的功；
（3）在水底時石柱上表面受到的水的壓強．

第7題圖


8.中國研制的“鯤龍”AG600是目前世界上最大的水陸兩棲飛機，可用于森林滅火、水上救援等，其有關參數如表所示．在某次測試中，飛機在水面以12 m/s的速度沿直線勻速行駛，水平動力的功率為2.4×106 W．水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg.求：
“鯤龍”AG600有關參數
最大起飛質量 53.5 t
最大巡航速度 500 km/h
最大航行時間 12 h
最大航行路程 4 500 km
　
（1）飛機以最大巡航速度飛行4 000 km所用的時間；
（2）飛機在水面勻速行駛時，水平動力的大小；
（3）飛機關閉動力系統靜止在水面上，達最大起飛質量時排開水的體積．



9.偉大的中華民族正在走向復興，人民海軍走向深藍.2019年4月23日，為慶祝中國人民海軍成立七十周年，中國完全自主研制的055大型驅逐艦首次在山東青島公開亮相．該艦是中國第一款排水量超過萬噸的主力驅逐艦，艦長183 m、寬23 m，滿載時吃水深度為8 m，排水量可達12 500 t．（g取10 N/kg，海水密度取ρ海水＝1.0×103 kg/m3）
（1）055驅逐艦在海上出任務時，與陸地指揮部通過________進行信息的傳遞．
（2）求055驅逐艦滿載時所受的浮力．
（3）若一架總質量為13 t的直升機為了執行偵察任務飛離驅逐艦，求055驅逐艦浸在水里的體積減少了多少．

　第9題圖



二、簡單運動類
10.如圖是浙江大學機器人研究團隊研發的名為“絕影” 的四足機器狗，它能穩健地爬陡坡．它的出現，讓我國四足機器人技術達到國際一流水平．機器狗質量為70千克，每只腳與地面接觸面積為50平方厘米．
（1）以行走的機器狗為參照物，旁邊的臺階是________（選填“靜止”或“運動”）的．
（2）機器狗行走時（兩腳著地），它對地面的壓強為多少帕？
（3）機器狗爬上3米高的陡坡時，克服自身重力做功為多少焦？








11.如圖所示，西安市軌道交通中的一條骨干線路——地鐵4號線已于2018年12月26日開通運營，從北客站站至航天新城站全長35.2公里，共設29座車站，地鐵空載時總質量約為180 噸，設計最高速度為80 km/h. （g取10 N/kg）
（1）地鐵高速行駛時易吸附空氣中的灰塵是因為車身與空氣摩擦后________．
（2）若車輪與軌道的總接觸面積為0.9 m2，地鐵靜止在平直軌道上時對軌道的壓強是多少？
（3）如果地鐵運行時受到的阻力為車重的0.04倍，以最高速度空載勻速運行全程時牽引力的功率和所做的功是多少？

　第11題圖


12.如圖甲所示為一輛灑水車，未裝水時其質量為4 t．（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）

第12題圖
（1）灑水車的方向盤相當于________杠桿，當灑水車灑水時，其慣性________（選填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）灑水車儲水箱裝滿水后，水箱內距水面0.4 m深處，水產生的壓強多大？
（3）灑水車空車行駛時，某段時間內的s－t圖像如圖乙所示，這段時間內其所受阻力為800 N，則這段時間內灑水車牽引力的功率多大？





13.如圖所示為直－9型艦載直升機．該直升機有效載荷1 863 kg，最大起飛質量3 850 kg，最大續航時間5 h，下表是直升機航行時所受阻力的大小與速度的關系．（g取10 N/kg）求：

　第13題圖
（1）直升機上升時機翼上方的壓強________機翼下方的壓強．
（2）直升機以最大起飛質量水平勻速飛行時的升力．
（3）該直升機3 min豎直上升至756 m高空的平均速度.
（4）當直升機以80 m/s的速度水平勻速巡航時，發動機的輸出功率.
速度v（m/s） 20 40 60 80
阻力f/N 100 400 900 1 600






14. “節能減排，低碳生活”旨在倡導節約能源和減少二氧化碳排放．李明同學堅持騎自行車上下學，他的質量為50 kg，所騎自行車質量為15 kg.（g取10 N/kg）求：
（1）若他在平直公路上5 min內勻速行駛了1 500 m，則這段時間他騎行的速度是多大？
（2）若他騎行時的牽引力恒為60 N，則他騎行這5 min 內克服阻力做了多少功？
（3）若他騎行時自行車兩輪與地面總的接觸面積為25 cm2，則他騎行時自行車對地面的壓強為多少？




15.如圖所示為我國生產的一款高性能7座純電動SUV，部分參數如下表所示（g取10 N/kg）：
空車質量 2 460 kg 車身長度 5 022 mm
滿載人員 7人（含司機） 滿載時所有輪胎與地面總的接觸面積 0.1 m2
最大車速 198 km/h 純電動連續行駛里程 ≤355 km
（1）汽車在水平地面高速行駛時對地面的壓力________（選填“大于”“小于”或“等于”）重力．
（2）如果司機和乘客的平均質量為50 kg，該汽車滿載靜止在水平地面上時對地面的壓強是多少？
（3）如果該汽車滿載時在水平路面勻速行駛，受到的阻力為人和車總重的0.03倍，它在水平路面上以最大車速勻速行駛時牽引力的功率是多少？

第15題圖

三、簡單機械類
16.如圖甲所示是箱式電梯的工作原理圖．若轎廂和動滑輪的總質量為200 kg，某次電梯運送一質量為330 kg的貨物上樓，轎廂上升高度h與時間t的關系如圖乙所示，電動機輸出拉力的功率P拉與時間t的關系如圖丙所示（g取10 N/kg，不計繩重和摩擦），解答下列問題：

第16題圖
（1）電梯在這次上升中的平均速度為________m/s，勻速上升時，貨物對電梯的壓力為________N.
（2）4～16 s內，電動機施加在鋼絲繩上的拉力為多少牛？
（3）4～16 s內，電動機運送貨物的機械效率為多少？




17.在某廠房建設中，需要利用牽引機把重為 1×105 N 的材料沿與水平地面成 30°角的斜坡以1 m/s 的速度勻速從底部拉上坡頂．如圖所示，已知斜坡長度為 15 m，牽引機的牽引功率為6×104 W.
（1）斜面是一種________（選填“省力”“省距離”或“省功”）的簡單機械．
（2）牽引機把材料從斜面底拉到斜面頂的時間是多少？
（3）牽引機把材料拉上斜面頂的過程中的機械效率是多少？（計算結果精確到 0.1%）
（4）斜面對物體的摩擦力是多少？

　第17題圖



18.在修建天水市體育中心的施工過程中，起重機在4 s內將質量為5×103 kg的鋼材沿豎直方向勻速提升了2 m，而它的電動機做的功是2×105 J（g取10 N/kg）．求：
（1）鋼材上升過程中的速度．
（2）起重機對鋼材所做的有用功．
（3）起重機的機械效率．



19.在更換家用轎車的輪胎時，剪式千斤頂是一種常用工具，圖甲是某型號剪式千斤頂的結構示意圖．使用時，將底部支撐臺置于水平地面，保持千斤頂豎直，將頂升置于汽車車身下，用手搖動扳手使扳手繞O點不斷旋轉，帶動絲桿轉動，通過絲桿水平拉動左端鉸鏈，使支架向內收縮，頂升升高，從而將汽車車身頂起．絲桿上刻有梯形扣，圖乙是梯形扣的實物圖．

第19題圖
（1）該型號的剪式千斤頂是由一些簡單機械組合而成的．在頂起車身的過程中，絲桿上的梯形扣屬于下列哪一種簡單機械？________．
A. 滑輪　　　　　　　　B. 滑輪組
C. 杠桿 D. 斜面
（2）現使用該剪式千斤頂更換輪胎，頂起汽車車身后，若頂升受到車身豎直向下的壓力大小始終為10 000 N，且等于頂升對車身的支持力，千斤頂自身重量忽略不計．
①若底部支撐臺與地面接觸面積為0.04 m2，頂起汽車車身后手不再用力，則千斤頂對地面產生的壓強是多大？
②頂起汽車車身后，為了方便更換輪胎，需要繼續搖動扳手，使頂升繼續升高一段距離．若人揺動扳手使頂升在1 min內升高12 cm，用千斤頂頂起車身時的機械效率為80%，則人做功的功率是多大？








20.如圖是提升貨物的某升降機示意圖．貨廂內所裝貨物的重力是6 000 N，貨廂的重力是2 000 N，若不計鋼絲繩和動滑輪的重力，不計摩擦．求：
（1）若升降機在30 s內將貨廂和貨物勻速提升6 m，則鋼絲繩自由端拉力的功率是多少？
（2）在（1）的情景中，若電動機的功率為2 kW，則該裝置的效率為多少？
（3）若用此裝置提升的貨物質量變大時，它的機械效率將__________（選填“變大”“變小”或“不變”）．

第20題圖



21. 某樓房修繕時使用如圖所示的提升裝置將物體A運送到施工樓層，A與地面的接觸面積為0.14 m2，將物體A放置在水平地面靜止時，對地面的壓強為3 000 Pa. 用滑輪組勻速提升物體A時，滑輪組的機械效率是84%（不計繩重和摩擦，g取10 N/kg）．
（1）該提升裝置中定滑輪的作用是________________．
（2）物體A的質量mA是多少？動滑輪的重為多少？
（3）用此滑輪組使物體A以0.2 m/s的速度勻速上升，在5 s的時間內，拉力做的功是多少？

第21題圖


22.如圖甲所示，柳葉湖大橋讓常德市區交通變得便捷的同時也成為了一道亮麗的風景．小洋暑假里在常德歡樂水世界游玩后乘小汽車返回市區，需要從平直的道路駛上柳葉湖大橋．已知小汽車（含乘客）總質量為2.5×103 kg，以18 m/s的速度在大橋的引橋上勻速行駛，如圖乙所示，此過程中小汽車的功率為36 kW，可以將引橋近似看成一個傾角較小的斜面，此斜面的長度為400 m，高度為12 m.
（1）如果小汽車與地面的總接觸面積為0.05 m2，它靜止在水平路面上對地面的壓強為多大？
（2）大橋引橋的機械效率為多大？
（3）小汽車在引橋上行駛時所受路面的摩擦力（空氣阻力忽略不計）為多大？

第22題圖




23. 煉油廠工人將油桶裝到卡車上，需要用木板搭建一個斜面．卡車車廂底部離地1.2 m，所用木板長6 m，工人沿著斜面用700 N的力將油桶推上車，用時1 min，若該斜面的機械效率為40%.求：
（1）工人推油桶所做的功是多少？
（2）工人做功的功率是多少？
（3）油桶的質量是多少？（g取10 N/kg）







24.如圖所示，電動起重機是通過電動機拉動繩子b帶動滑輪組工作的裝置（滑輪組的連接方式未畫出）．質量為360 kg的貨箱放在水平地面上，與地面的接觸面積是0.25 m2.求：
（1）當繩子a對貨箱的拉力Fa為600 N時，貨箱未離開地面，此時貨箱對地面的壓強是多大？（g取10 N/kg）
（2）在勻速拉起貨箱的過程中，電動機把繩子b勻速收起了12 m，繩子b的拉力Fb做了2.4×104 J的功，拉力Fb是多大？
（3）在上述勻速拉起貨箱的過程中，使用滑輪組所做的額外功是9.6×103 J，滑輪組的機械效率是多大？

第24題圖





25. 某服務區水泵房每天需要將重為3×106 N的水送到36 m高的蓄水池里．若用額定功率為10 kW的電動機帶動一臺水泵正常工作5 h來完成蓄水工作．問：
（1）電動機的工作原理是____________________________________．
（2）水泵對這些水做了多少功？
（3）此過程中水泵的效率為多少？






四、力熱、力電綜合題
26.如圖是一種手扶式滾刷掃雪機．它能輕巧靈活地清掃道路上的積雪，其部分技術參數如下表．（g取10 N/kg）
（1）掃雪機靜止在水平地面上，它與地面接觸的總面積為400 cm2，求其對地面的壓強．
自身質量 200 kg
不掃雪時行駛功率 500 W
掃雪時總功率 4 kW
最大行駛速度 1 m/s
　
第26題圖
（2）掃雪機不掃雪時，在道路上以最大速度勻速直線行駛，求其所受阻力．
（3）掃雪機以最大行駛速度掃雪900 m，消耗燃油0.3 kg，求掃雪機的效率．（燃油熱值取q＝4.0×107 J/kg）













27.我國今年4月15日起，正式實施電動自行車新國標．李強購置了一輛符合新國標的電動車，其整車質量為50 kg，最高速度為25 km/h.g取10 N/kg.試問：
（1）對蓄電池充電時，電能轉化為________能；行駛時，電動機提供動力，其工作原理是______________．
（2）對蓄電池的電全部耗完后，若充電功率為100 W，充滿電需要5 h，不計能量損失，則充滿電后蓄電池儲存的電能為多少？
（3）蓄電池充滿電后，其儲存電能的75%用于車克服阻力做功，當質量為70 kg的李強在水平路面上騎著電動車，以最高速度勻速行駛時，所受阻力為總重的140，則車最多能行駛多少小時？







28.一輛以天然氣為燃料的公交汽車質量為16 000 kg，輪胎與地面的總接觸面積為400 cm2.某次行駛過程中，搭載的人員及物品共2 000 kg，所受阻力為車總重的0.01倍，40 s內勻速直線行駛了400 m，共消耗天然氣0.025 kg（天然氣完全燃燒，其熱值為6.4×107 J/kg）．針對此次行駛過程，求：
（1）汽車對地面的壓強；（g取10 N/kg）
（2）汽車的功率；
（3）汽車發動機的效率．






29.如圖是一輛質量為11 t的流動式混凝土攪拌車，當裝有5 t的混凝土時，輪胎與地面接觸的總面積為0.8 m2.車以72 km/h的速度在平直公路上勻速行駛時，發動機的輸出功率為128 kW.（g取10 N/kg，燃油的熱值取q＝4×107 J/kg）求：
（1）裝有5 t混凝土的攪拌車靜止在水平地面上，對地面的壓強．
（2）攪拌車以72 km/h的速度勻速直線行駛時，受到地面的阻力（拌筒旋轉功率忽略不計）．
（3）攪拌車行駛時發動機的效率為40%，以72 km/h的速度勻速行駛10 km，需要消耗多少千克燃油？

第29題圖



30.中國遼寧號航空母艦是中國人民解放軍海軍的第一艘航空母艦．遼寧號航空母艦各項參數如表（海水密度取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg），求：
遼寧號航空母艦參數
滿載排水量/t 67 500 總功率/kW 1.5×105
動力提供（燃料） 重油 最高航速km/h 54
最大艦長/m 304 最大艦寬/m 70.5
發動機的效率/% 最大艦載機數量/架 30
（1）如果遼寧號航空母艦從中國黃海駛到南海（航母在行駛過程中的質量變化忽略不計），黃海海水密度大于南海，航母所受的浮力F隨航母吃水的深度h的變化量的關系如下圖所示，其中正確的是（　　）

（2）遼寧號航空母艦的滿載時排開海水的體積是多少？
（3）如果航母總功率全部用來提供它向前的牽引力，當航母以最高航速54 km/h航行時，它產生的牽引力是多少？若在這種狀態下勻速航行1 000 km，至少需要燃燒103 t的重油，則航母發動機的效率為多少？（重油的熱值為4.0×107 J/kg）

第30題圖




31.如圖甲是中國自主研制的一款單軌列車，其亮點是安裝有高壓細水霧滅火系統和制動發電裝置．當列車在平直軌道上制動減速時，所減小機械能的36%轉化為電能，如圖乙是機械能的變化量ΔW與速度變化量Δv的關系圖像．
（1）由圖像可知，速度的變化量越大，獲得的電能越________．
（2）當高壓細水霧系統中的水槍工作時，若噴孔的總面積S＝5×10－5 m2，水對噴孔的壓強p＝1.0×107 Pa，水對噴孔壓力為多少牛？若水槍的噴水功率為5 000 W，則噴出水霧的速度為多少米/秒？（不計大氣壓強）
（3）若列車開始減速，轉化的電能可供總功率為1 000 W的照明燈正常發光1 h，則列車的速度將會減小多少米/秒？

甲 乙
第31題圖





參考答案
一、力學綜合題
1. （1）改變自身的重力　不變
解：（2）當潛水器下潛到6 000 m深處時，承受海水的壓強p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6 000 m＝6×107 Pa
由p＝FS得，面積為0.025 m2的窗上承受海水的壓力F＝pS＝6×107 Pa×0.025 m2＝1.5×106 N
（3）潛水器的重量為G＝mg＝3.25×1 000 kg×10 N/kg＝3.25×104 N
潛水器受到的最大浮力F浮＝G－F拉＝3.25×104 N－2.75×104 N＝5×103 N
由F浮＝ρ液gV排可知，潛水器的體積為：V潛水器＝V排＝F浮ρ水g＝5×103 N1.0×103 kg/m3×10 N/kg＝0.5 m3
2. （1）增大
解：（2）飛機漂浮在水面上受到的浮力等于飛機的總重力，即F浮＝G飛機＝G排
故飛機排開水的質量等于其最大起飛質量，由ρ＝mV可知排開水的體積V＝mρ水＝53.5×103 kg1.0×103 kg/m3＝53.5 m3
（3）飛機的總重力G＝m總g＝（41.5＋8.5）×103 kg×10 N/kg＝5×105 N
飛機勻速飛行時，牽引力大小等于阻力F＝f＝0.5G＝0.5×5×105 N＝2.5×105 N
飛機飛行的速度v＝36 km/h＝10 m/s
由P＝Wt＝Fst＝Fv知，飛機的功率P＝Fv＝2.5×105 N×10 m/s＝2.5×106 W
牽引力做的功W＝Pt＝2.5×106 W×1×60 s＝1.5×108 J
3. （1）大　增大　漂浮
解：（2）由圖像可知，G＝F浮＝8 N
物塊的體積V＝10 cm×10 cm×10 cm＝1×10－3 m3
物塊的密度ρ＝mV＝GgV＝8 N10 N/kg×1×10－3 m3＝0.8×103 kg/m3
（3）容器對水平桌面的壓力F＝G水＋G＋G容器＝20 N＋8 N＋0.4 kg×10 N/kg＝32 N
容器對水平桌面的壓強p＝FS＝32 N200×10－4 m2＝1 600 Pa

4. 解：（1）輕質秤盤說明秤盤的質量不計，空載時浮力秤的質量m＝ρ木V＝ρ木Sh＝0.5×103 kg/m3×0.01 m2×0.5 m＝2.5 kg
浮力秤漂浮，浮力等于重力，即F浮＝G＝mg＝2.5 kg×10 N/kg＝25 N
（2）由F浮＝ρ水gV排可知，空載時排開水的體積
V排＝F浮ρ水g＝25 N1.0×103 kg/m3×10 N/kg＝2.5×10－3 m3
0刻度線的位置即空載時液面的位置距離木料下表面的距離h0＝V排S＝2.5×10－3 m30.01 m2＝0.25 m＝25 cm
（3）將物體A放在秤盤上時，木料排開水的體積為V排′＝Sh′＝0.01 m2×0.3 m＝0.003 m3
此時浮力秤所受到的浮力F浮′＝ρ水V排′g＝1.0×103 kg/m3×0.003 m3×10 N/kg＝30 N
物體A的質量mA＝GAg＝F浮′－Gg＝30 N－25 N10 N/kg＝0.5 kg＝500 g
（4）木料剛好浸沒時受到的浮力最大，測量的質量最大，此時F浮max＝ρ水Vg＝ρ水Shg＝1.0×103 kg/m3×0.01 m2×0.5 m×10 N/kg＝50 N
F測max＝F浮max－G＝50 N－25 N＝25 N
更大
5. （1） 1×105
其受到水的壓強p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10 m＝1×105 Pa.
解：（2）由圖乙可知，當工件完全浸沒在水中時，繩子作用在工件上端的拉力F拉＝4×104 N當工件完全離開水面時所受的拉力
F拉′＝G＝5×104 N
所以，工件完全浸沒在水中時所受的浮力
F浮＝G－F拉＝5×104 N－4×104 N＝1×104 N
（3）由題意可知，工件的恒定速度為
v＝st＝12 m－10 m5 s＝0.4 m/s
完全浸沒在水中時繩子作用在工件上端的拉力為F拉＝4×104 N
則拉力的功率為
P＝Wt＝Fst＝F拉v＝4×104 N×0.4 m/s＝1.6×104 W
（4）當工件完全浸沒時，由F浮＝ρ水gV排可知
V物＝V排＝F浮ρ水g＝1×104 N1.0×103 kg/m3×10 N/kg＝1 m3
由圖乙可知，工件的高度h物＝12 m－10 m＝2 m
工件的底面積為S物＝V物h物＝1 m32 m＝0.5 m2
工件對水平面的壓強p＝FS＝GS物＝5×104 N0.5 m2＝1×105 Pa

6. 解：（1）由p＝ρ海水gh得，艦底所處的深度：
h＝pρ海水g＝7.21×104 Pa1.03×103 kg/m3×10 N/kg＝7 m
（2）滿載時，驅逐艦受到浮力：
F浮＝G排＝m排g＝12 300×103 kg×10 N/kg＝1.23×108 N
（3）由驅逐艦漂浮得，G＝F浮＝1.23×108 N
受到海水的阻力為： f＝0.1G＝0.1×1.23×108 N＝1.23×107 N
由于驅逐艦做勻速直線運動，故動力為：F＝f＝1.23×107 N
驅逐艦的速度為：v＝32×0.5 m/s＝16 m/s
驅逐艦動力功率：P＝Wt＝Fst＝Fv＝1.23×107 N×16 m/s＝1.968×108 W

7. 解：（1）由圖可知，當石柱浸沒時拉力F＝7 500 N，當石柱離開水后，重力G＝12 500 N所以石柱浸沒在水中受到的浮力
F浮＝G－F＝12 500 N－7 500 N＝5 000 N
（2）石柱未露出水面前，鋼絲繩的拉力F＝7 500 N
所以在水中上升2 m拉力所做的功W＝Fs＝7 500 N×2 m＝1.5×104 J
（3）在水底時石柱上表面距水面的深度為h＝3 m
故在水底時石柱上表面受到水的壓強
p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3 m＝3×104 Pa

8. 解：（1）t＝sv＝4 000 km500 km/h＝8 h
（2）由P＝Wt＝Fst＝Fv得
水平動力F＝Pv′＝2.4×106 W12 m/s＝2×105 N
（3）最大起飛質量m＝53.5 t＝5.35×104 kg
飛機所受浮力
F浮＝G＝mg＝5.35×104 kg×10 N/kg＝5.35×105 N
由F浮＝ρ水gV排得，排開水的體積
V排＝F浮ρ水g＝5.35×105 N1.0×103 kg/m3×10 N/kg＝53.5 m3

9. （1）電磁波
解：（2）055驅逐艦滿載時所受的浮力F浮＝G排＝m排g＝12 500×103 kg×10 N/kg＝1.25×108 N
（3）直升飛機飛離驅逐艦，055驅逐艦所受的浮力減少了F浮′＝G機＝m機g＝13×103 kg×10 N/kg＝1.3×105 N
由阿基米德原理F浮＝ρgV排可知，055驅逐艦浸在水中的體積減小了ΔV排＝F浮′ρ海水g＝1.3×105 N1.0 × 103 kg/m3×10 N/kg＝13 m3

10. （1）運動
解：（2）機器狗對地面的壓力
F＝G＝mg＝70 kg×10 N/kg＝700 N
兩足著地時機器狗與地面的接觸面積
S＝2×50 cm2＝0.01 m2
它對地面的壓強p＝FS＝700 N0.01 m2＝7×104 Pa
（3）機器狗爬上3米高的陡坡時克服自身重力做功
W＝Gh＝700 N×3 m＝2 100 J

11. （1）帶電（或帶了電荷）
解：（2）地鐵受到的重力
G＝mg＝180×1 000 kg×10 N/kg＝1.8×106 N
地鐵對軌道的壓強
p＝F壓S＝GS＝1.8×106 N0.9 m2＝2×106 Pa
（3）列車運行時受到的阻力
f＝0.04G＝0.04×1.8×106 N＝7.2×104 N
因地鐵勻速行駛時，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以地鐵的牽引力F＝f＝7.2×104 N
則地鐵以最高速度空載勻速運行時牽引力的功率
P＝Wt＝Fst＝Fv＝7.2×104 N×803.6 m/s＝1.6×106 W
地鐵的牽引力做的功
W＝Fs＝7.2×104 N×35.2×103 m＝2.534 4×109 J

12. （1）省力　減小
解：（2）水產生的壓強p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m＝4.0×103 Pa
（3）由圖乙可知，這段時間灑水車做勻速直線運動，故F＝f，路程s＝100 m，時間t＝10 s，則速度v＝st＝100 m10 s＝10 m/s
牽引力的功率P＝Wt＝Fst＝Fv＝fv＝800 N×10 m/s＝8 000 W

13. （1）小于
解：（2）直升機以最大起飛質量水平勻速飛行時，豎直方向受到的重力與升力是一對平衡力
升力F＝G＝mg＝3 850 kg×10 N/kg＝3.85×104 N
（3）直升機豎直上升的平均速度
v＝st＝756 m3×60 s＝4.2 m/s
（4）由表可知，直升機以80 m/s的速度水平勻速巡航時所受的阻力為1 600 N，此時牽引力等于阻力，即F牽＝f＝1 600 N
故直升機發動機的輸出功率
P＝Wt＝F牽st＝F牽v′＝1 600 N×80 m/s＝1.28×105 W

14. 解：（1）騎行的速度為：v＝st＝1 500 m5×60 s＝5 m/s
（2）因自行車在平直公路上勻速行駛，所以自行車受到的阻力為f＝F牽＝60 N
李明克服阻力所做的功：W＝fs＝60 N×1 500 m＝9×104 J
（3）騎自行車行駛時對地面的壓力：F＝G＝（m1＋m2）g＝（15 kg＋50 kg）×10 N/kg＝650 N
自行車與地面總的接觸面積：S＝25 cm2＝2.5×10－3 m2
李明騎自行車行駛時對地面的壓強：p＝FS＝650 N2.5×10－3 m2＝2.6×105 Pa

15. （1）小于
解：（2）滿載時車和人的總重：
G總＝（m車＋m人）g＝（2 460 kg＋7×50 kg）×10 N/kg＝2.81×104 N
滿載靜止時車對水平地面的壓力：
F＝G總＝2.81×104 N
滿載靜止時車對水平地面的壓強：p＝FS＝2.81×104 N0.1 m2＝2.81×105 Pa
（3）因車勻速行駛時處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以車的牽引力：
F′＝f＝0.03G總＝0.03×2.81×104 N＝843 N
車的最大行駛速度：
v＝198 km/h＝55 m/s
此過程中牽引力的功率：
P＝Wt＝F′st＝F′v＝843 N×55 m/s＝46 365 W

16. （1）1.25　3 300
解：（2）由圖丙可知，在4～16 s內，拉力的功率恒為P＝9 000 W
由P＝Wt得，W總＝Pt＝9 000 W×12 s＝1.08×105 J
由圖乙可知，在4～16 s內，電梯上升的高度
h＝20 m－2 m＝18 m
電動機端鋼絲繩移動的距離s＝nh＝4×18 m＝72 m
由W＝Fs得，F＝W總s＝1.08×105 J72 m＝1.5×103 N
（3）在4～16 s內，電梯克服貨物重力做的功
W有用＝G貨h＝330 kg×10 N/kg×18 m＝5.94×104 J
電動機做的功W總＝1.08×105 J
電動機運送貨物的機械效率
η＝W有用W總×100%＝5.94×104 J1.08×105 J×100%＝55%

17. （1）省力
解：（2）牽引機把材料從斜面底拉到斜面頂的時間
t＝sv＝15 m1 m/s＝15 s
（3）牽引機把材料從斜面底拉到斜面頂過程中，牽引機做的有用功W有用＝Gh＝1×105 N×15 m×12＝7.5×105 J
牽引機把材料從斜面底拉到斜面頂過程中，牽引機做的總功
W總＝Pt＝6×104 W×15 s＝9×105 J
機械效率η＝W有用W總×100%＝7.5×105 J9×105 J×100%≈83.3%
（4）牽引機做的額外功W額外＝W總－W有用＝9×105 J－7.5×105 J＝1.5×105 J
牽引機做的額外功用來克服摩擦力做功，由W額外＝fs可得，斜面對物體的摩擦力
f＝W額外s＝1.5×105 J15 m＝1×104 N

18. 解：（1）鋼材上升的速度v＝st＝2 m4 s＝0.5 m/s
（2）鋼材受到的重力
G＝mg＝5×103 kg×10 N/kg＝5×104 N
起重機提升鋼材所做的有用功
W有＝Gh＝5×104 N×2 m＝1×105 J
（3）起重機的機械效率
η＝W有W電×100%＝1×105 J2×105 J×100%＝50%

19. （1）D
解：（2） ①由于千斤頂自身重量忽略不計，故千斤頂對地面的壓力F＝10 000 N
千斤頂對地面的壓強p＝FS＝10 000 N0.04 m2＝2.5×105 Pa
②千斤頂做的有用功
W有用＝Gh＝Fh＝10 000 N×0.12 m＝1 200 J
由η＝W有用W總×100%可知
人做功的功率P人＝W總t＝W有用ηt＝1 200 J80%×60 s＝25 W

20. 解：（1）由圖可知，n＝4
鋼絲繩自由端移動的距離：s＝nh＝4×6 m＝24 m
鋼絲繩自由端的拉力：F2＝1n（G1＋G2）＝14×（6 000 N＋2 000 N）＝2 000 N
鋼絲繩自由端拉力做的功：
W＝F2s＝2 000 N×24 m＝48 000 J
鋼絲繩自由端拉力的功率：P＝Wt＝48 000 J30 s＝1 600 W
（2）有用功：W有＝G1h＝6 000 N×6 m＝36 000 J
總功：W總＝Pt＝2 000 W×30 s＝60 000 J
該裝置的效率：η＝W有W總×100%＝36 000 J60 000 J×100%＝60%
（3）變大　

21. （1）改變力的方向
解：（2）由p＝FS可得，A對地面的壓力
F壓＝pS＝3 000 Pa×0.14 m2＝420 N
因為物體A靜止在水平地面上且僅受重力和支持力作用
所以物體A的重力GA＝F壓＝420 N
物體A的質量mA＝GAg＝420 N10 N/kg＝42 kg
用滑輪組勻速提升物體A時，不計繩重和摩擦，則滑輪組的機械效率
η＝W有W總×100%＝GAh（GA＋G輪）h×100%＝GAGA＋G輪×100%＝420 N420 N＋G輪×100%＝84%
解得動滑輪重力：G輪＝80 N
（3）用此滑輪組使物體A以0.2 m/s的速度勻速上升5 s，則物體A上升的高度
h＝vt＝0.2 m/s×5 s＝1 m
由圖可知n＝2，則拉力端移動距離
s＝2h＝2×1 m＝2 m
不計繩重和摩擦，則繩端的拉力
F＝12（GA＋G輪）＝12×（420 N＋80 N）＝250 N
拉力做的功W總＝Fs＝250 N×2 m＝500 J

22. 解：（1）小汽車靜止在水平路面上對地面的壓強：
p＝FS＝mgS＝2.5×103 kg×10 N/kg0.05 m2＝5×105 Pa
（2）由P＝Wt＝Fst＝Fv可知，小汽車牽引力：
F＝Pv＝36×103 W18 m/s＝2 000 N
則大橋引橋的機械效率為η＝W有W總×100%＝GhFs×100%＝2.5×103 kg×10 N/kg×12 m2 000 N×400 m×100%＝37.5%
（3）由題意可知，小汽車在引橋上行駛時克服摩擦力所做的功為額外功，則W額＝W總－W有＝2 000 N×400 m－2.5×103 kg×10 N/kg×12 m＝5×105 J
由W＝Fs可得，小汽車受到的摩擦力：f＝W額s＝5×105 J400 m＝1.25×103 N

23. 解：（1）工人用700 N的力，把物體推上6 m長的斜面，所做的功為：W總＝Fs＝700 N×6 m＝4 200 J
（2）做功用時1 min＝60 s
工人做功功率：P＝W總t＝4 200 J60 s＝70 W
（3）斜面的機械效率是40%，總功為4 200 J，油桶上升高度1.2 m
由η＝W有W總×100%得：W有＝W總·η＝4 200 J×40%＝1 680 J
由W有＝Gh得：G＝W有h＝1 680 J1.2 m＝1 400 N
油桶質量m＝Gg＝1400 N10 N/kg＝140 kg

24. 解：（1）貨箱的重力G＝mg＝360 kg×10 N/kg＝3 600 N
貨箱對地面的壓力F＝G－Fa＝3 600 N－600 N＝3 000 N
地面受到的壓強p＝FS＝3 000 N0.25 m2＝1.2×104 Pa
（2）由于W＝Fs，所以Fb＝W總s＝2.4×104 J12 m＝2 000 N
（3）有用功W有＝W總－W額＝2.4×104 J－9.6×103 J＝1.44×104 J
機械效率η＝W有W總×100%＝1.44×104 J2.4×104 J×100%＝60%

25. （1）通電線圈在磁場中受到力的作用
解：（2）水泵對水做的有用功W有用＝Gh＝3×106 N×36 m＝1.08×108 J
（3）電動機做的總功W總＝Pt＝10×103 W×5×3 600 s＝1.8×108 J
水泵的效率η＝W有用W總×100%＝1.08×108 J1.8×108 J×100%＝60%

四、力熱、力電綜合題
26. 解：（1）掃雪機靜止在水平地面上時對地面的壓力
F＝G＝mg＝200 kg×10 N/kg＝2 000 N
則其對地面的壓強p＝FS＝2 000 N4×10－2 m2＝5×104 Pa
（2）因為P＝Wt＝Fst＝Fv，所以掃雪機不掃雪時，在道路上以最大速度勻速直線行駛時的牽引力
F牽＝Pv＝500 W1 m/s＝500 N
掃雪機在道路上勻速直線行駛，則其所受阻力
f＝F牽＝500 N
（3）掃雪機以最大行駛速度掃雪時的牽引力
F牽′＝P′v＝4×103 W1 m/s＝4×103 N
則掃雪機做的功W＝F牽′s＝4×103 N×900 m＝3.6×106 J
0．3 kg燃油完全燃燒放出的熱量
Q放＝m′q＝0.3 kg×4.0×107 J/kg＝1.2×107 J
則掃雪機的效率η＝WQ放×100%＝3.6×106 J1.2×107 J×100%＝30%
27. （1）化學　通電導體在磁場中受力轉動
解：（2）充滿電后蓄電池儲存的電能
W電＝Pt＝100 W×5×3 600 s＝1.8×106 J
（3）由題意知，克服阻力做的功
W＝ηW電＝75%×1.8×106 J＝1.35×106 J
人和車的總重力G總＝（m車＋m人）g＝（50 kg＋70 kg）×10 N/kg＝1 200 N
電動車在水平路面行駛時受到的阻力
f＝140G總＝140×1 200 N＝30 N
因為車勻速運動，所以牽引力F牽＝f
由W＝Fs得，電動車行駛的路程
s＝WF牽＝Wf＝1.35×106 J30 N＝4.5×104 m＝45 km
由v＝st得，電動車最多能行駛的時間
t＝sv＝45 km25 km/h＝1.8 h
28. 解：（1）F＝G＝mg＝（16 000 kg＋2 000 kg）×10 N/kg＝1.8×105 N
p＝FS＝1.8×105 N400×10－4 m2＝4.5×106 Pa
（2）勻速直線行駛時，牽引力F＝f＝0.01 G＝0.01×1.8×105 N＝1.8×103 N
汽車做功W＝Fs＝1.8×103 N×400 m＝7.2×105 J
功率P＝Wt＝7.2×105 J40 s＝1.8×104 W
（3）Q＝mq＝0.025 kg×6.4×107 J/kg＝1.6×106 J
發動機效率η＝WQ×100%＝7.2×105 J1.6×106 J×100%＝45%

29. 解：（1）攪拌車對地面的壓力F＝G＝m總g＝（11×103 kg＋5×103 kg）×10 N/kg＝1.6×105 N
攪拌車對地面的壓強p＝FS＝1.6×105 N0.8 m2＝2×105 Pa
（2）攪拌車行駛的速度v＝72 km/h＝20 m/s
牽引力的功率P＝Wt＝Fv，F＝Pv＝1.28×105 W20 m/s＝6.4×103 N
由于攪拌車勻速行駛，所以F阻＝F＝6.4×103 N
（3）攪拌車牽引力所做的功W＝Fs＝6.4×103 N×104 m＝6.4×107 J
由η＝WQ放得，行駛過程中需要放出的熱量
Q放＝Wη＝6.4×107 J40%＝1.6×108 J
需要燃油m油＝Q放q＝1.6×108 J4×107 J/kg＝4 kg

30. （1）B　
解：（2）航空母艦滿載時受到海水的浮力F浮＝G排＝m排g＝67 500×103 kg×10 N/kg＝6.75×108 N
根據阿基米德原理：F浮＝ρ海gV排得：
V排＝F浮ρ海g＝6.75×108 N1.0×103 kg/m3×10 N/kg＝6.75×104 m3
（3）v＝54 km/h＝54×13.6 m/s＝15 m/s
因為P＝Fv，所以牽引力：F＝Pv＝1.5×108 W15 m/s＝1×107 N
s＝1 000 km＝1×106 m
航母做的有用功：W＝Fs＝1×107 N×1×106 m＝1×1013 J
燃料完全燃燒放出的熱量：Q＝mq＝103×103 kg×4.0×107 J/kg＝4×1013 J
發動機的效率：η＝WQ×100%＝1×1013 J4×1013 J×100%＝25%

31. （1）多
解：（2）水對噴孔的壓力F＝pS＝1.0×107 Pa×5×10－5 m2＝500 N
由P＝Wt＝Fst＝Fv得噴出的水霧速度為
v＝PF＝5 000 W500 N＝10 m/s
（3）轉化的電能W電能＝P1t＝1 kW×1 h＝1 kW·h＝3.6×106 J
由η＝W電能W機械×100%得，減小的機械能W機械＝W電能η＝3.6×106 J36%＝1×107 J
由乙可知，速度將會減少10 m/s
===================
百度云盤提取碼：wlok
和彩云提取碼：s14p
====================