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专题13 力学计算
五年（2021-2025）中考（一年模拟）物理真题分类汇编，研真题，明考向。为了进一步配合广大师生复习备考，21教育重磅推出《（2021-2025）五年中考真题和一年模拟分类汇编》系列。本套资料设计科学，根据地区试题汇编，按照知识点构成情况，将试题分解组合，全面呈现各学科知识点在五年中考和一年模拟题中的考查情况，是考生掌握当地中考命题动向、熟悉中考考查方式、复习备考不可或缺的精品资料！
1．（2025 扬州）某无人快递配送车轮胎与水平地面接触的总面积为500cm2，对地面的压强为1×105Pa，在大小为400N的牵引力作用下匀速行驶，g取10N/kg。求：
（1）配送车所受阻力f的大小；
（2）配送车与货物的总质量m。
2．（2025 苏州）叉车常用于货物的转运，如图所示。叉车在10s内将质量为300kg的货箱匀速竖直提升3m，g取10N/kg。求此过程中：
（1）货箱的速度；
（2）叉车对货箱所做的功；
（3）叉车对货箱所做功的功率。
3．（2025 连云港）王莲拥有水生植物中最大的叶片，莲叶边缘上卷，在叶脉通气组织支撑下，莲叶几乎不浸入水中。王莲进入观赏期时，植物园向游客开设“莲叶载人”的体验活动。为保证安全，莲叶浸入水中的深度不能超过其边缘卷边高度的25%。工作人员将面积为1.5m2、质量为3kg的硬质泡沫板放在底面积为2m2的莲叶中央，该莲叶卷边高度为16cm，游客站立在硬质泡沫板上，体验“一叶当舟”的乐趣，如图所示，某游客质量为60kg，双脚站立时与地面的接触面积为4×10﹣2m2。求：（g取10N/kg，）
（1）游客双脚站立在地面时对地面的压强。
（2）游客体验“一叶当舟”时，莲叶受到的压强。
（3）为保证安全，该莲叶能托起游客的最大质量。
4．（2024 扬州）如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250N，窗玻璃上升的高度为10m，用时50s。求：
（1）所做的有用功W有；
（2）工人所用拉力的功率P；
（3）动滑轮的机械效率η。
5．（2024 盐城）“鲲龙”国产大型水陆两栖飞机AG600，最大起飞质量为53500kg，正常的巡航速度为500km/h，一次能将12000kg的水在20s内吸至4m高处。g取10N/kg。求：
（1）若火场距离最近的水源100km，飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间。
（2）飞机的最大起飞重力。
（3）飞机吸水的功率。
6．（2024 宿迁）科技创新助力中国发展，中国桥梁建设领先世界。小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣，想探究桥墩对河底压力与水深度的关系。他找来底面积为0.01m2的圆柱体，放于水平地面的压力传感器上，如图甲所示，示数为100N。考虑不方便测量圆柱体对河底的压力，于是将圆柱体挂在拉力传感器下方，缓慢向下放至刚好与容器底部接触，如图乙所示。向容器内加水，记录传感器示数F和水的深度h，并画出如图丙所示的图像。（g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）求：
（1）圆柱体的质量；
（2）圆柱体的密度；
（3）取走拉力传感器，圆柱体浸没于水中时对杯底的压强。
7．（2024 常州）为实施流花11﹣1油田二次开发，中国工程师需要将导管架从陆地工厂运至海洋指定位置。
①工程师将导管架装载在驳船上，静止时驳船排开海水的体积为8×104m3，如图甲所示；
②驳船将导管架运至海洋指定位置后，导管架被推入海中，如图乙所示；
③驳船和导管架完全分离后，静止时空驳船排开海水的体积为5×104m3，如图丙所示。已知导管架的体积为3.3×104m3，ρ海水＝1.1×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）导管架受到重力大小。
（2）导管架和驳船完全分离后，导管架最终静止时受到浮力大小。
8．（2024 镇江）如图1所示，用动滑轮将重力为5N的木块匀速提升1m，所用拉力F为4N。
（1）求此过程中的有用功。
（2）求该动滑轮的机械效率。
（3）将木块取下放置于水平地面上，如图2所示，木块底面积为0.01m2，求木块对地面的压强。
9．（2024 苏州）某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）克服钢板重力做的功W有用；
（2）钢丝绳的拉力F；
（3）滑轮组满载时的机械效率（保留一位小数）。
10．（2024 南通）如图，工人用330N的拉力，使用定滑轮将质量为30kg的物体6s内匀速吊起3m，g取10N/kg。求：
（1）物体上升的速度；
（2）工人做功的功率；
（3）定滑轮的机械效率。
11．（2024 徐州）一个人体重为600N，站在岸边的鹅卵石上，双脚与鹅卵石的接触面积为0.02m2；当他站在水中时，排开水的体积为0.05m3，g取10N/kg。求：
（1）人对鹅卵石的压强。
（2）站在水中时，人受到的浮力。
12．（2024 连云港）质量为2kg的物体放置在水平桌面上，底面积为2×10﹣2m2，体积为3×10﹣3m3。求：（g＝10N/kg）
（1）该物体对桌面的压力。
（2）该物体对桌面的压强。
（3）该物体浸没在水中释放后，静止时受到的浮力。
13．（2024 南京）洒水车为城市环保做出了很多贡献。
（1）图甲中洒水车尾部装有“雾炮”装置。夏天，“雾炮”喷出的水雾能降低环境温度，水雾在 　 　 （填物态变化名称）过程中要 　 　 热量。
（2）图乙中水箱的容积为11.2m3，则水箱装满水后，水的质量是多少？
（3）图乙中洒水车的总质量为15t，轮子和水平地面的总接触面积为1200cm2，车对地面的压强是多少帕？（g取10N/kg）
14．（2024 淮安）无人机在许多领域发挥着重要的作用。如图所示为某型号无人机，整机质量为6kg，静止时两起落架与地面的总接触面积为0.02m2。（g取10N/kg）
（1）画出无人机所受重力的示意图（O点为重心）；
（2）求无人机空载时受到的重力大小；
（3）求无人机空载且静止在水平地面时，对地面产生的压强。
15．（2023 南京）图甲所示为公交车上的安全锤，具体形状如图乙所示。利用它在紧急情况下可以敲碎玻璃帮助乘客逃生。
（1）透过车窗可以清楚地看到窗外的景物，说明玻璃具有较好的 　 　 度；
（2）已知安全锤的质量为400g，求安全锤的重力（g取10N/kg）；
（3）若敲击处玻璃能承受的最大压强为1.5×107Pa，锤尖的面积为2mm2，求至少要用多大的压力才能敲碎玻璃。
16．（2023 连云港）2023年4月26日，第十二届江苏省园艺博览会在连云港盛大开幕，其中科技田园描绘的“孙悟空”形象，成为一道靓丽的风景线。科技田园的维护主要依靠无人机，图中无人机正在给科技田园喷洒农药。已知该无人机空机质量为5kg，停放时与地面的总接触面积为80cm2，装满农药后的总质量为32kg，农药的密度为0.9×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）该无人机空机状态停放时对水平地面的压强；
（2）该无人机可装农药的最大体积。
17．（2023 宿迁）图甲所示是一种自动测定水箱内水面高度的装置。电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，R0是定值电阻，R是压力传感器。R的位置固定不动，其电阻随压力的变化关系如图乙所示。杠杆AB可绕O点转动，A端悬挂一重为15N的圆柱体M，M的底面积为45cm2，高为30cm，下底面距离容器底1cm，杆B端始终压在传感器R上。AO长30cm，OB长15cm，杆重忽略不计，杆始终静止在水平位置。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）水箱内水面高度h小于1cm时，求压力传感器R受到杆B端的压力大小。
（2）水箱内水面高度h小于1cm时，电流表的示数为0.5A，求R0的阻值。
（3）水箱内水面高度h大于1cm时，随着水面的升高，用于显示水面高度的电表示数会增大，应该选用图甲电路中的 　 　 表显示水面高度。该装置能显示水面的最大高度h最大是 　 　 cm。将支点O适当向 　 　 （选填“左”或“右”）移动，可增大该装置显示水面的最大高度h最大。
18．（2023 镇江）图1是我国古代劳动人民搬运巨木时的场景，简化装置如图2所示：O为轻质杠杆AB的转轴，OA：OB＝1：3，物块用轻质细绳系在A端，工人在B端施加竖直向下的拉力F，此时杠杆水平平衡、物块重1200N，底面积为0.25m2，不计转轴摩擦。
（1）图1中，横杆属于 　 　 杠杆，垫上石块的目的是为了减小 　 　 。
（2）为将图2中物块恰好拉离地面，求工人所用的拉力。
（3）剪断图2中A端细绳，求物块静止时对水平地面的压强。
19．（2023 镇江）某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车，其设计方案中有如表一段描述：
◆整车质量为300kg，最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所受阻力为车重的0.02倍。 ◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，太阳能电池直接给电机供电，电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。
（1）当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时（g取10N/kg），求：
①该车0.5h内行驶的路程。
②维持该车行驶所需的机械功率。
（2）小强查找到如下数据：在晴好的夏天，当太阳光垂直照射时，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。
20．（2023 宿迁）如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求：
（1）爬绳机上升的速度为多少m/s？
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。
（3）爬绳机对工人做功的功率大小。
21．（2023 盐城）如图所示，建筑工人用200N的拉力将质量为34kg的木箱在10s内匀速提升3m，g取10N/kg。
（1）求木箱的重力。
（2）求工人做功的功率。
（3）求滑轮组的机械效率。
22．（2023 南通）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求：
（1）小明所受重力的大小；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功；
（3）30s内克服重力做功的功率。
23．（2023 无锡）2023年5月13日，“恩平20﹣4钻采平台”的安装，创造了我国海上油气平台浮托安装重量的新纪录。浮托安装类似于运动员挺举过程，巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示，涨潮时，工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口，落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为5.35×107kg，所安装的平台组块质量为1.55×107kg。（g取10N/kg）
（1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为多大？
（2）平台组块所受重力大小为多少？
（3）若涨潮前，插尖低于接口0.8m，涨潮时，工程船和平台组块缓慢向上浮起，使得插尖比接口高1.2m。则在此过程中，工程船对平台组块竖直向上做功为多少？
24．（2023 扬州）一个奖牌挂在弹簧测力计下，示数为1.8N。当奖牌浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.6N。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）奖牌的质量。
（2）奖牌的体积。
25．（2023 常州）南京长江大桥于1968年建成，是长江上第一座中国自行设计和建造的铁路、公路两用桥梁。近年来，航行船舶逐渐大型化，桥墩遭受船舶撞击的风险不断增大。为此，2023年春季，工程师为桥墩加装保护铠甲并展开观测，ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg。
①拖拽：如图甲所示，拖船拖拽两个“C”形组件，在江面匀速直线行驶20km。抵达桥墩处、行驶过程中拖船的动力为2.15×105N，柴油发动机动力系统的效率为40%，q柴油＝4.3×107J/kg。
②合围：将两个“C”形组件环绕在桥墩外围，合围成“O”型铠甲。铠甲漂浮在水中，侧边竖直，上下表面积相同，如图乙所示。铠甲密度为0.4×103kg/m3，露出水面的高度为2.1m。
③观测：上游暴雨、江水上涨过程中，由于流水冲击，铠甲与桥墩发生挤压，此时静止的铠甲在水面下的深度为1.5m，如图丙所示。铠甲上表面面积S＝100m2。
问：（1）拖拽过程消耗柴油的质量？
（2）乙图中，漂浮的铠甲在水面下的深度？
（3）丙图中，铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小和方向？
26．（2023 徐州）工人用一个定滑轮匀速提升质量为18kg的物体，所用的拉力为200N，物体升高2m，g取10N/kg。求：
（1）物体受到的重力；
（2）定滑轮的机械效率。
27．（2022 苏州）用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。
（1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，求人对绳的拉力F；
（2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。
28．（2022 苏州）小明在参观苏州市御窑金砖博物馆时，从解说员的讲解中得知某块金砖的长、宽、高分别为70cm、70cm、10cm，金砖的密度为2.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）金砖的重力G；
（2）若重490N的小明站在如图所示的金砖上，金砖对水平地面的压强p。
29．（2022 扬州）疫情防控进行道路消杀时，总质量为8t的消毒车喷出2m3的药液后，车轮与水平地面的总接触面积为0.5m2。已知消毒液密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）喷出药液的质量；
（2）此时消毒车对地面的压强。
30．（2022 扬州）阅读短文，回答问题。
2022年5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空，4点40分达到9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造浮空艇大气科学观测世界纪录。
“极目一号”Ⅲ型浮空艇体积约为9000m3，总质量约为2.6t，内部上层充满氦气，中间隔开，下层是空气。随着高度升高，通过排出下面部分的空气，调节整个浮空艇的压差在安全范围内。通过与地面锚泊设备连接的系揽进行升空和驻空，通过系揽里的两根电线给整个载荷供电。通过搭载的各种探测仪器展开垂直观测，助力揭示青藏高原环境变化机理，对推动高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护产生深远影响。
（1）“极目一号”上升的平均速度 　 　 人正常行走的速度。
（2）浮空艇最外的白色层通过反射太阳光中的 　 　 （选填“红外线”或“紫外线”），避免艇内气体温度剧烈变化。
（3）艇体材料除应具有高强度特性外还应具有怎样的特性？（写出一种即可） 　 　 。
（4）浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小为 　 　 N。（海拔4270m处空气密度为0.80kg/m3，g取10N/kg）
（5）浮空艇内的氦气密度 　 　 艇外空气密度，在升空过程中，浮空艇所受浮力逐渐 　 　 。
（6）要使浮空艇下降到地面，可采取的最佳办法是 　 　 。
31．（2022 常州）2021年12月22日，常州发生4.2级地震，震源处同时产生并向各个方向发出P波和S波，P波的传播速度是7×103m/s，S波的传播速度是3.5×103m/s，常州市地震局于当日21h46min07s探测到P波，于当日21h46min09s探测到S波，问：
（1）地震局距离震源有多远？
（2）震源发生地震的时刻？
32．（2022 常州）2022年4月，一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗，救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用500N的拉力F拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，问，此过程中：
（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？
（2）拉力F做功的功率有多大？
（3）滑轮组的机械效率有多大？
33．（2022 泰州）如图，工人用动滑轮提升重为800N的物体，所用拉力为F，物体以0.2m/s的速度匀速上升，此时动滑轮的机械效率为80%，不计绳重和摩擦。
求：
（1）物体在10s内上升的高度。
（2）工人对绳端的拉力。
（3）当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力。
34．（2022 连云港）小明家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是1×104cm2。装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s。（g＝10N/kg）求：
（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
35．（2022 盐城）2021年11月，我国第38次南极科学考察队员搭乘“雪龙2”号从上海启程，执行科学考察任务，“雪龙2”号破冰船满载时的总质量为1.4×107kg。g取10N/kg。求：
（1）破冰船满载时的重力；
（2）破冰船满载航行在海面上时，受到的浮力；
（3）某次破冰时，船与冰面的接触面积为10m2，冰块受到的压力为船满载时总重力的0.1倍，船对冰面的压强。
36．（2022 南通）氢能源汽车具有零排放的环保优势，某款氢能源汽车总质量为1.5×103kg，在水平公路上以70km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为1.2×103N，行驶0.5h消耗氢0.6kg，已知氢的热值为1.4×108J/kg，g取10N/kg。求汽车：
（1）受到的重力和牵引大的大小；
（2）行驶的距离和牵引力做的功；
（3）利用氢能的效率。
37．（2022 徐州）溪水中一块石头的质量为2.4kg，体积为1×10﹣3m3，g取10N/kg。求：
（1）石头的密度；
（2）石头浸没在水中受到的浮力。
38．（2022 镇江）北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。
（1）求A、B两地之间距离。
（2）求此过程中产生的电能E电。
（3）燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同，汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q＝5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下：
①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量。
②请通过计算判断乙车能否到达B地。
39．（2022 宿迁）如图小明拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长度s＝3m、高度h＝1m的斜坡路面，用时10s，若此过程拉力方向沿斜面向上，大小为125N。行李箱放在水平地面时与地面接触面积为4×10﹣4m2（g＝10N/kg），求：
（1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强；
（2）小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率；
（3）拉力F做功的功率。
40．（2021 苏州）如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在400N的拉力作用下，使质量为70kg的建筑材料在10s的时间里，匀速竖直上升了2m。不计绳子重力和摩擦，g取10N/kg。求：
（1）拉力的功率P；
（2）滑轮组的机械效率η；
（3）动滑轮的重力G动。
41．（2021 连云港）若滑冰运动员以固定姿势在水平冰面上匀速直线滑行40m用时10s。已知运动员和滑冰鞋的总质量为50kg，滑行过程中冰面的受力面积为2.5×10﹣4m2。（g取10N/kg）求：
（1）运动员的滑行速度。
（2）冰面受到的压力。
（3）此时冰面受到的压强。
42．（2021 宿迁）在探究影响浮力大小因素的实验中，老师提供了横截面积为20cm2的金属圆柱体如图甲所示。小明将圆柱体通过细线（体积和质量均不计）悬挂于弹簧测力计上，如图乙所示，静止时弹簧测力计的示数为2N。他将圆柱体慢慢放入水中。如图丙所示，当圆柱体有一半体积浸入水中时，弹簧测力计示数为1.2N。（g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）
（1）将圆柱体竖直放于水平地面上时，求水平地面受到的压强。
（2）求圆柱体的体积。
（3）求圆柱体的密度。
43．（2021 淮安）电动汽车是绿色环保型交通工具，它的特征是效率高、噪声小、无废气排放、无油污。如图所示是淮安市某景区电动观光车，该车技术参数如表所示。
空载质量 1080kg
空载时轮胎与水平地面的总接触面积 1000cm2
电动机的额定功率 4kW
（1）观光车静止在水平地面上，空载时对地面的压强是多大？（g取10N/kg）
（2）观光车的电动机以额定功率工作0.5h，消耗多少电能？
（3）在题（2）条件下，观光车受到牵引力为320N，运动路程为18km，在该过程中牵引力做多少功？电能转化为机械能的效率是多少？
44．（2021 泰州）为响应国家提出的“节能减排，低碳生活”的号召。质量为60kg的小明同学每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为15kg，轮胎与水平地面的总接触面积为30cm2，在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍（g取10N/kg）。求：
（1）小明和自行车的总重力；
（2）他骑行时自行车对地面的压强；
（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是多大。
45．（2021 南通）如图为南通“濠河国际龙舟邀请赛”的比赛场景，500m直线赛项目的冠军队所使用龙舟的质量为300kg，运动员总质量为1500kg，比赛用时2min30s。假设比赛中龙舟做匀速直线运动，且龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍，g取10N/kg。求：
（1）龙舟的重力；
（2）运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积；
（3）比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。
46．（2021 常州）常州地铁1号线的开通，为市民出行提供了极大的便利，如表为地铁1号线从茶山站到常州火车站的运行时刻表，问：
站名 茶山 清凉寺 同济桥 文化宫 博爱路 常州火车站
到站时刻/（时：分） —— 6：01 6：03 6：05 6：07 6：09
发车时间/（时：分） 6：00 6：02 6：04 6：06 6：08 ——
路程/km 0 1.2 2.3 3.3 4.4 5.4
（1）地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站，用时多长？
（2）地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站，平均速度为多少千米每小时？合多少米每秒？
47．（2021 徐州）根据《西游记》的描述，孙悟空的金箍棒的质量约为6750kg，体积约为0.2m3，横截面积约为0.03m2，g取10N/kg。求：
（1）金箍棒的密度；
（2）金箍棒竖立在水平地面时，对地面的压强。
48．（2021 镇江）将重为16N的重物用图示动滑轮匀速提升2m，所用拉力F＝10N，不计轮轴处摩擦及绳重，求：
（1）该过程中的有用功。
（2）动滑轮的机械效率。
（3）动滑轮的重力。
49．（2021 南京）2021年5月，我国自主设计的“祝融号”火星车成功着陆火星，如图所示，实现了我国航天史上的新突破，已知同一物体在火星上的重力是地球上的。（地球表面g取10N/kg）
（1）火星车依靠太阳能工作，太阳能 　 　 （选填“属于”或“不属于”）可再生能源，车的质量为240kg，它从地球上到火星上质量 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）火星车在火星表面静止时，若所有轮子和水平表面的总接触面积为300cm2，则车对火星表面的压强是多少帕？
50．（2021 扬州）如图所示，工人用滑轮组将重为400N的重物从井底匀速吊起2m，用时为8s，工人所用拉力F为250N。求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）拉力F的功率。
51．（2021 无锡）2020年11月10日，中国万米载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，深度达10909m。图甲是“奋斗者”号模型，图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为20t，其底部装配有质量为2t的可抛弃压载铁，中部安装有固体浮力材料，载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外，其余部分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。不考虑海水的流动影响，忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）若在10909m深度处，海水产生的压强为1.1×108Pa，此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为多少？
（2）若固体浮力材料质量为2400kg，密度为600kg/m3。求：
①固体浮力材料的体积为多少？
②固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力和自身重力之差为多少？
（3）“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜，接近海沟底部时，抛掉质量为m的压载铁后悬浮在海水中，待海底科研任务结束后，抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。若“奋斗者”号只在竖直方向实现下潜和上浮，船身与水平面平行，下潜和上浮过程中所受阻力大小不变、方向与运动方向相反，压载铁的密度为8.0×103kg/m3，则“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为 　 　 N。
52．（2021 常州）2021年4月21日，印度尼西亚“南伽拉”402号潜艇在巴厘岛附近海域训练。
（1）下潜过程中，潜艇受到海水压强的变化情况为 　 　 。
（2）在某一深度，由于潜艇老旧，艇身破裂沉入海底，应印度尼西亚请求，中国派出“永兴岛”号打捞船展开救援。如图甲所示，打捞船向海底竖直发射超声波，1.1秒后收到回波信号，已知声音在海水中传播速度是1500m/s，海洋该处的深度是 　 　 m。
（3）打捞船利用绳子以0.5m/s的速度竖直向上匀速吊起一块潜艇残骸，绳子拉力F与时间t的关系如图乙所示，已知ρ海水＝1.1×103kg/m3，g取10N/kg，不计海水对残骸的阻力，问：
①残骸的密度有多大？
②拉力F功率的最大值有多大？
一．选择题（共3小题）
1．质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上，将甲、乙沿水平方向切去高度Δh，剩余部分对地面的压强p与Δh的关系如图所示，已知ρ甲＝6×103kg/m3，乙的边长为30cm，下列选项正确的是（g取10N/kg）（　　）
A．乙的密度3×103kg/m3
B．未切前，甲的质量为24kg
C．图中hA＝15cm
D．图中pA＝1500pa
2．如图甲所示，悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中，将其缓慢拉出水面（忽略物体带出的水），弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图像如图乙所示。然后将体积为2000cm3的实心物体B用细线和A连接在一起，如图丙所示放入水中，A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计，ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg，下列说法正确的是（　　）
A．A浸没在水中所受浮力为20N B．A的底面积为50cm2
C．B的重力为20N D．B的密度为0.75×103kg/m3
3．某工人站在水平地面上，用竖直向下的力拉动绳子自由端，使物体匀速上升，如图甲所示。已知物体重900N，工人重600N，竖直向下的拉力F＝500N，物体上升的高度随时间变化的规律如图乙所示，不计绳重和轮轴间的摩擦。在物体上升的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．物体上升的速度大小为5m/s
B．工人对地面的压力大小为1100N
C．拉力F的功率为100W
D．滑轮组的机械效率为90%
二．填空题（共6小题）
4．一小球的重力为10N，用弹簧测力计吊着小球，使小球一半浸在水中，测力计示数为4.2N，则此时小球受到的浮力为 　 　 N；若剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为 　 　 N。
5．A、B两个实心均匀圆柱体的高度之比为2：1，底面积之比为1：2，将它们置于水平桌面上，如图甲所示。已知A的密度为2×103kg/m3，现在从A的上表面沿水平方向截取高为b的圆柱块，并将截取部分平放在B的正上方，则A、B对桌面压强随截取高度的变化关系如图乙所示，当h＝ 　 　 cm时，A、B对桌面的压强相等，压强大小为 　 　 Pa，B的密度是 　 　 kg/m3。
6．如图甲所示的密闭容器，壁厚忽略不计，该容器底部面积为25cm2，容器中装有高度10cm的水。将容器倒置并使其在水中竖直漂浮，如图乙所示，容器内外水面的高度差为3cm，ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg，则图甲容器中水的质量为　 　 kg，容器在水中竖直漂浮时受到浮力为　 　 N，该容器的重力为　 　 N。
7．如图所示，在“验证阿基米德原理”的实验中，重6N的柱体A静止在水中，弹簧测力计的示数为5N，柱体A所受浮力F浮为 　 　 N。继续增大柱体浸入水中的深度，它受到的浮力 　 　 （增大/减小/不变）。柱体A的密度是 　 　 kg/dm3，已知。
8．小永研究浮力大小与深度的关系。现将一立方体金属块，浸没在某种液体中，如图甲所示；将它缓缓从液体中竖直提出来的过程中，画出了测力计示数F随金属块下表面提升的高度h变化的图象，如图乙所示。根据该图象可以得出：金属块的密度为 　 　 kg/m3，液体的密度为 　 　 kg/m3。（忽略液面的变化）
9．工人利用如图所示装置提升物料，该装置中的滑轮为 　 　 滑轮。已知滑轮重80N，货篮重120N，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为 　 　 N。若绳子能承受的最大拉力为520N，每根钢条重100N，该装置匀速提升钢条时，所能达到的最大机械效率为 　 　 。
三．综合应用题（共17小题）
10．俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小京的重心在A点。已知小京的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m：
（1）地面对手的力F1与身体垂直，画出力臂和力。则F1的大小为　 　 N；
（2）小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
11．登陆作战是所有作战中最为复杂、最为艰巨的作战类型。目前，我军拥有一款综合性能十分优良的两栖突击车﹣﹣05式两栖突击车（如图1所示），这款突击车在水陆领域都具有不错的速度优势，能以最大40km/h的速度进行水中巡航，其陆地公路速度可达到65km/h。该车战斗全重为28吨，还携带有四件助浮装置（如图2所示），车辆在水中行进时可以打开，避免沉没。
（1）求该突击车以最大速度在水中行驶15min经过的路程；
（2）已知该突击车有两条履带，一条履带与地面的接触面积为10m2，求该突击车静止于水平地面时对地面的压强；
（3）该突击车在水中执行任务时，可浸没在水中的车体部分体积为20m3，为保证安全行驶，求助浮装置充气后增大的总体积至少为多少（。
12．某款智能饮料机可提供清水、咖啡、果汁等不同饮品。打开开关，按压功能键一次，喷嘴可持续工作10s，每秒流出饮品20mL。将一平底薄壁柱状空杯放在水平杯座上接饮品，空杯质量为0.1kg，底面积为20cm2，如图所示。已知ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg。
（1）求空杯对杯座的压强；
（2）接饮料时，按键一次，杯座受到的压强为1.7×103Pa，求饮料的密度。
13．“建工”兴趣小组选取了某种砖块作为建筑材料，取了一块不吸水的圆柱体样品。已知，求：
（1）如图甲，测得样品重力，则该样品的质量m；
（2）如图乙，该样品浸没在水中时受到的浮力F浮；
（3）该样品的密度ρ。
14．利用如图所示的滑轮组，小明将重300N物体从一楼地面匀速提升至六楼地板，在绳端施加的拉力为120N，物体匀速上升的速度为0.2m/s。已知每层楼高3m，问：
（1）绳端拉力做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）小明吊起物体过程所用时间。
15．小明在实验室找到一只玻璃瓶，称得其质量为0.1kg，当他将瓶子装满水时测得总质量为0.4kg，若在该瓶中装满金属颗粒，称得总质量为0.8kg，再往瓶中加满水，称得其总质量为1kg。（ρ水＝1.0×103kg/m3、ρ酒精＝0.8×103kg/m3）求：
（1）瓶子的容积；
（2）金属颗粒的体积；
（3）金属颗粒的密度。
16．如图（a）为长方体形状容器的截面图，左右两面AA1、DD1可以抽出，BB1、CC1为轻质薄挡板，将容器均匀分割成3个边长为10cm的正方体密闭容器甲、乙、丙。甲容器中有0.5kg水，乙容器中固定一个质量为1.7kg的金属块，丙容器中有0.5kg盐。（容器壁厚度和质量均不计，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）求甲容器中，水对容器底部的压强；
（2）将容器放入装有4.5L水的水槽中，如图（b）所示。求容器静止后露出水面的高度；
（3）将AA1、DD1抽出，容器下沉浸没在液体中（设液体混合时，液体体积总量保持不变，盐全部溶于水后液体体积保持不变），求容器最终对水槽底部的压强。
17．一个圆筒形容器内装有适量的水，竖直放置在水平桌面上，筒内底面积为100cm2。弹簧测力计的挂钩上挂一金属块，手提弹簧测力计让金属块有的体积浸入水中静止时，弹簧测力计的示数是6N，此时水深为11.5cm，如图甲所示；当把金属块没入水中静止时，弹簧测力计的示数是5.5N，如图乙所示。求：
（1）金属块的密度是多少？
（2）当金属块没入水中时，水对容器底压强是多少？
18．如图为小型漂浮式风力发电机漂浮在水面，该风力发电机质量为2000kg；细圆柱形浮体（实际有4个浮体，总体积为2.5m3，本题简化为1个，用阴影方块表示）、风力发电组成，浮体底部用一根质量不计的钢丝绳拴在水底，防止丢失。退潮时，钢丝绳松弛，涨潮时，钢丝绳绷紧（不考虑风浪影响，钢丝绳保持竖直）。为保证设备安全，水不能没过浮体上表面。若水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg，问：
（1）退潮时，漂浮式风力发电机静止在水面上，排开水的体积是多大？
（2）涨潮时，钢丝绳受到的最大拉力是多大？
19．如图所示，某工人利用滑轮组将一个重900N的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中，绳子自由端所受的拉力F＝400N。求：
（1）若不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为多少？
（2）滑轮组做有用功的功率为多少？
（3）滑轮组的机械效率为多少？
20．某款机器狗的前进速度可达6m/s。如图机器狗整机含电池总质量约为60kg，轮子与地面的总接触面积约为120cm2，站立最大负载能力达到了120kg，该机器狗以最大速度匀速直线前进90s，所受阻力为60N，g＝10N/kg。求：
（1）90s内通过的路程。
（2）牵引力做功的功率。
（3）该机器狗最大负载站立时对水平地面的压强。
21．2024年10月，杭州宇树科技开发的工业级产品B2四足机器人参与泰山景区开展的垃圾清运测试工作（如图），如果该机器狗自身质量为60kg，每只脚与地面的接触面积为50cm2，测试中运输的垃圾为90kg。该机器狗在一段平直路面测试时，5s匀速前进了30m，前进过程中驱动力50N，所用电池容量45Ah，电压为58V。
（1）机器狗背负垃圾站立在水平地面上，求它对水平地面的压强。（g取10N/kg）
（2）机器狗在该测试路段匀速直线运动时驱动力做功的功率为多少？
（3）如果该机器狗能将电池容量的50%用于在平地上前进，在测试中，机器狗能行驶时间为多少小时（保留整数）。
22．2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示。若返回舱质量为3200kg，在最后着陆过程中，从距地面1m高处竖直向下落地，用时0.5s。（g＝10N/kg）
（1）求返回舱在这段时间内平均速度；
（2）求返回舱在这段时间内重力做功的功率；
（3）若返回舱静止时与水平地面的接触面积为0.8m2，求它对水平地面的压强。
23．某旅游景区的玻璃栈道全长300m，小金通过玻璃栈道用时200s，然后他乘坐缆车下山用时500s，缆车的起点和终点高度差为700m。已知小金体重为600N，双脚站立时与玻璃栈道的接触面积为0.04m2。求：
（1）小金在玻璃栈道上行走的平均速度；
（2）小金双脚站立时对玻璃栈道的压强；
（3）乘坐缆车下山过程重力对他做功的功率。
24．如图甲所示的装置，A是重为15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为80N和40N，质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化的关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化的关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。求：
（1）第2s内，绳子自由端移动的距离。
（2）第2s内，拉力F所做的功。
（3）定滑轮的重和此装置提升重物的最大机械效率。（假设每个滑轮重相同）
25．如图，AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆。在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg，边长为30cm的均匀正方体合金块M，杠杆恰好在水平位置平衡。求：
（1）合金块M的密度为多少kg/m3。
（2）A端施加的竖直向下拉力FA的大小是多少N？
（3）取下合金块M，放在1m2的水平地面上，则合金块对地面的压强是多少Pa？
五年真题参考答案与试题解析
1．【考点】压强的公式的应用；二力平衡条件的应用．版权所有
【专题】运动和力；压强、液体的压强；应用能力．
【解答】（1）配送车匀速行驶时，所受阻力与牵引力平衡，大小相等，
故配送车所受阻力：f＝F牵＝400N；
（2）地面的受力面积等于配送车轮胎与水平地面接触的总面积，根据p可得，
配送车对地面的压力：F＝pS＝1×105Pa×500×10﹣4m2＝5000N，
配送车对水平地面的压力等于配送车与货物的总重力，
即配送车与货物的总重力：G＝F＝500N，
根据G＝mg可得，配送车与货物的总质量：
m500kg。
答：（1）配送车所受阻力为400N；
（2）配送车与货物的总质量为500kg。
2．【考点】功率的计算；速度公式的简单计算；功的简单计算．版权所有
【解答】（1）货箱的速度：v0.3m/s；
（2）叉车对货箱所做的功：W＝Gh＝mgh＝300kg×10N/kg×3m＝9000J；
（3）叉车对货箱所做功的功率：P900W。
答：（1）货箱的速度为0.3m/s；
（2）叉车对货箱所做的功为9000J；
（3）叉车对货箱所做功的功率为900W。
3．【考点】利用阿基米德原理进行简单计算；压强的公式的应用；液体压强的公式及计算．版权所有
【专题】压强、液体的压强；浮力；应用能力．
【解答】（1）游客对地面的压力F＝G＝mg＝60×10N＝600N，
游客对地面的压强p1.5×104Pa。
（2）莲叶受到的压力F′＝G总＝m总g＝（60+3）kg×10N/kg＝630N，
莲叶受到的压强p′420Pa。
（3）当莲叶浸入水中的深度达到卷边高度25%时泡沫板和人的总重
G总＝F浮＝ρgV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×25%×2m2×0.16m＝800N。
泡沫板和人的总质量m总80kg，
莲叶能托起人的最大质量m人＝m总﹣m泡沫板＝80kg﹣3kg＝77kg。
答：（1）游客双脚站立在地面时对地面的压强为1.5×104Pa；（2）游客体验“一叶当舟”时，莲叶受到的压强为420Pa；（3）为保证安全，该莲叶能托起游客的最大质量为77kg。
4．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的计算；有用功、额外功与总功．版权所有
【专题】功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）由题意可知，克服窗玻璃的重力做的功即为有用功：
W有＝G物h＝400N×10m＝4000J；
（2）由图可知，该动滑轮有2段绳子，所以拉力方向绳子自由端移动的距离为：s＝10m×2＝20m
所以工人所用拉力做的功为：
W总＝Fs＝250N×20m＝5000J，
拉力的功率为：
P100W；
（3）由机械效率公式可得动滑轮的机械效率为：
η100%100%＝80%。
答：（1）所做的有用功W有为4000J；
（2）工人所用拉力的功率P为100W；
（3）动滑轮的机械效率η为80%。
5．【考点】速度公式的应用；重力的计算；功率的计算．版权所有
【专题】计算题；长度、时间、速度；重力、弹力、摩擦力；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间为：
t0.2h；
（2）飞机的最大起飞重力为：
G＝mg＝53500kg×10N/kg＝5.35×105N；
（3）克服水的重力做的功为：
W＝G水h＝m水gh＝12000kg×10N/kg×4m＝480000J，
则飞机吸水的功率为：
P24000W。
答：（1）若火场距离最近的水源100km，飞机从水源地巡航到火场至少需要0.2h；
（2）飞机的最大起飞重力为5.35×105N；
（3）飞机吸水的功率为24000W。
6．【考点】利用阿基米德原理进行简单计算；密度的简单计算；重力的计算；压强的公式的应用．版权所有
【专题】浮力；分析、综合能力．
【解答】（1）如图甲所示，示数为100N，则G＝100N；
质量m10kg；
（2）根据浸没后浮力不变，则拉力不变，则圆柱体的高度h＝0.2m，
体积 V＝Sh＝0.01m2×0.2m＝0.002m3，
圆柱体密度为ρ5×103kg/m3。
（3）浸没时的浮力理F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m3＝20N；
对底面的压力F＝G﹣F浮＝100N﹣20N＝80N；
压强p8000Pa。
答：（1）圆柱体的质量为10kg；
（2）圆柱体的密度是5×103kg/m3；
（3）取走拉力传感器，圆柱体浸没于水中时对杯底的压强为8000Pa。
7．【考点】物体浮沉条件；利用阿基米德原理进行简单计算．版权所有
【专题】浮力；应用能力．
【解答】
（1）当导管架在驳船上时，整体漂浮，所受浮力等于总重力，
由阿基米德原理可知整体受到的浮力为：F浮1＝ρ海水gV排1＝1.1×103kg/m3×10N/kg×8×104m3＝8.8×108N；
驳船和导管架完全分离后，静止时空驳船漂浮，所受浮力等于空驳船的重力，
由阿基米德原理可知空驳船受到的浮力为：F浮2＝ρ海水gV排2＝1.1×103kg/m3×10N/kg×5×104m3＝5.5×108N；
则导管架的重力等于两次重力差即等于两次浮力差，为G＝F浮1﹣F浮2＝8.8×108N﹣5.5×108N＝3.3×108N。
（2）导管架的质量，
其密度为，小于海水密度1.1×103kg/m3，
则由浮沉条件可知导管架会漂浮，漂浮时，所受浮力等于重力，故导管架最终静止时受到浮力大小为3.3×108N。
答：（1）导管架受到重力大小为3.3×108N；
（2）导管架最终静止时受到浮力大小为3.3×108N。
8．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；压强的公式的应用；有用功的计算．版权所有
【专题】应用题；压强、液体的压强；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）有用功：
W有用＝Gh＝5N×1m＝5J；
（2）绳子自由端移动的距离为：s＝2h＝2×1m＝2m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝4N×2m＝8J；
动滑轮机械效率：
η100%100%＝62.5%。
（3）木块对地面的压力；
F压＝G＝5N，
根据压强公式得：
p500Pa。
答：（1）此过程中的有用功为5J；
（2）该动滑轮的机械效率为62.5%；
（3）木块对地面的压强为500Pa。
9．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；滑轮组绳子上的拉力；有用功的计算．版权所有
【专题】功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】
（1）钢板重力为G钢板＝m钢板g＝3600kg×10N/kg＝3.6×104N；
提升钢板的有用功为W有用＝G钢板 h＝3.6×104N×10m＝3.6×105J。
（2）滑轮组共有4段绳子拉着动滑轮，故拉力移动距离为物体提升高度的4倍，即s＝40m；
拉力做的功为：；
拉力大小为：。
（3）；
动滑轮重为；
当载重最大时，质量为5t＝5000kg，G最大＝mg＝50000N；
则此时机械效率。
答：（1）克服钢板重力做的功W有用为3.6×105J；（2）钢丝绳的拉力F为1.125×104N；（3）滑轮组满载时的机械效率为84.7%。
10．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；速度公式的简单计算；功率的计算．版权所有
【专题】计算题；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】
（1）物体上升的速度：
v0.5m/s；
（2）使用定滑轮，拉力端移动距离s＝h＝3m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝330N×3m＝990J；
拉力做功功率：
P165W；
（3）物体重力：G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N，
克服物体重力做的有用功：
W有用＝Gh＝300N×3m＝900J，
定滑轮的机械效率：
η100%≈90.9%。
答：（1）物体上升的速度为0.5m/s；
（2）工人做功的功率为165W；
（3）定滑轮的机械效率约为90.9%。
11．【考点】利用阿基米德原理进行简单计算；压强的公式的应用．版权所有
【专题】定量思想；浮力；应用能力．
【解答】（1）人站在鹅卵石上时，鹅卵石受到的压力等于人的重力，即F＝G＝600N，则人对鹅卵石的压强为：
p30000Pa；
（2）站在水中时，人受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m3＝500N。
答：（1）人对鹅卵石的压强为30000Pa；
（2）站在水中时，人受到的浮力为500N。
12．【考点】压强的公式的应用；利用阿基米德原理进行简单计算；压力的比较大小．版权所有
【专题】计算题；压强和浮力；分析、综合能力．
【解答】（1）该物体对桌面的压力：F＝G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N；
（2）该物体对桌面的压强：p1×103Pa；
（3）当物体浸没在水中时所受的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3＝30N，
因为F浮＞G，
所以，物体静止时处于漂浮状态：
则静止时受到的浮力：F浮′＝G＝20N。
答：（1）该物体对桌面的压力为20N；
（2）该物体对桌面的压强为1×103Pa；
（3）该物体浸没在水中释放后，静止时受到的浮力为20N。
13．【考点】压强的公式的应用；汽化的吸热特点；密度公式的变形运用计算质量和体积．版权所有
【专题】计算题；汽化和液化、升华和凝华；密度及其应用；压强、液体的压强；应用能力．
【解答】
（1）从雾炮车中喷出的水雾，是液态的水，盛夏来临时，这种雾状物由液态变为气态，发生汽化，而汽化吸收热量，达到降温的目的。
（2）水箱装满水后，水的体积V＝V容＝11.2m3，
由ρ可得水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×11.2m3＝11200kg＝11.2t；
（3）洒水车的总重力：
G总＝m总g＝15×103kg×10N/kg＝1.5×105N，
对水平地面的压力：
F＝G总＝1.5×105N，
对水平地面的压强：
p1.25×106Pa。
故答案为：（1）汽化；吸收；
（2）水箱装满水后，水的质量是11.2t；
（3）车对地面的压强是1.25×106Pa。
14．【考点】压强的公式的应用；重力的计算；重力的示意图．版权所有
【专题】计算题；重力、弹力、摩擦力；压强、液体的压强；分析、综合能力．
【解答】（1）重力的方向是竖直向下的，从无人机的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即为其所受重力示意图，如图所示：
（2）无人机所受的重力：G＝mg＝6kg×10N/kg＝60N；
（3）由于无人机静止在水平地面上，所以F＝G＝60N，
无人机对地面的压强p3000Pa。
答：（1）如图所示；
（2）无人机所受的重力为60N；
（3）无人机对地面的压强为3000Pa。
15．【考点】压强的公式的应用；重力的计算．版权所有
【专题】计算题；应用题；压强、液体的压强；应用能力．
【解答】（1）透过车窗可以清楚地看到窗外的景物，说明玻璃具有较好的透明度；
（2）安全锤的重力：
G＝mg＝400×10﹣3kg×10N/kg＝4N；
（3）锤尖的面积为S＝2mm2＝2×10﹣6m2，由p可得，敲碎玻璃的最大压力：
F＝pS＝1.5×107Pa×2×10﹣6m2＝30N。
答：（1）透明；（2）安全锤的重力为4N；（3）至少要用30N的压力才能敲碎玻璃。
16．【考点】压强的公式的应用；密度的简单计算．版权所有
【专题】密度及其应用；压强、液体的压强；分析、综合能力．
【解答】（1）该无人机空机的重力G空机＝m空机g＝5kg×10N/kg＝50N，
该无人机空机状态停放时对水平地面的压力F＝G空机＝50N，
该无人机空机状态停放时对水平地面的压强p6250Pa；
（2）装满时所装农药的质量m药＝m总﹣m空机＝32kg﹣5kg＝27kg，
该无人机可装农药的最大体积V药0.03m3。
答：（1）该无人机空机状态停放时对水平地面的压强为6250Pa；
（2）该无人机可装农药的最大体积为0.03m3。
17．【考点】杠杆的综合应用；欧姆定律的应用．版权所有
【专题】应用题；电路和欧姆定律；浮力；探究型实验综合题；应用能力；科学探究能力．
【解答】（1）水箱内水面高度h小于1cm时，圆柱体M没有受到浮力的作用，则杠杆A端受到的作用力：F2＝GM＝15N，
根据杠杆平衡条件可知，压力传感器R受到杆B端的压力：F压＝F130N；
（2）水箱内水面高度h小于1cm时，压力传感器R受到杆B端的压力为30N，由图像乙可知，此时R＝3Ω。
由图甲可知，R与R0串联，电流表的示数为0.5A时，电路总电阻为：R总9Ω，
R0的阻值：R0＝R总﹣R＝9Ω﹣3Ω＝6Ω；
（3）水箱内水面高度h大于1cm时，随着水面的升高，圆柱体M受到的浮力变大，作用在杠杆A端受到的力变小，则压力传感器R受到杆B端的压力变小，由图像乙可知，R的阻值变大，总电阻变大，电流变小，即电流表的示数变小，由于R0不变，由可得R0两端的电压变小，则R两端的电压变大，即电压表示数变大，故应该选用图甲电路中的电压表显示水面高度；
由题意可知，水面高度越大，压力传感器R受到杆B端的压力越小，R的阻值越大。当电压表的示数最大时，水面最高，当电压表的示数Umax＝3V时，R0两端的电压：
U0＝U总﹣Umax＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的电流：I'0.25A，
则R接入电路的电阻：R'12Ω，
由图像乙可得R—F的函数式：R＝15Ω﹣0.4Ω/N×F，
则当R的电阻为12Ω时，F＝7.5N，即压力传感器R受到杆B端的压力为7.5N，则杠杆A端的作用力，F1'3.75N，
则圆柱体M受到的浮力为：F浮＝G﹣F1'＝15N﹣3.75N＝11.25N，
根据阿基米德原理得，圆柱体M排开水的体积：V排1.125×10﹣3m3，
圆柱体M浸入水中的深度：h浸0.25m＝25cm，
该装置能显示水面的最大高度h最大＝h浸+h＝25cm+1cm＝26cm。
在B端作用力不变的情况下，支点O向右移动，L2变小，L1变大，根据杠杆平衡条件可得，杠杆A端受到的作用力变小，则圆柱体M受到的浮力变大，则要增大该装置显示水面的最大高度h最大。
答：（1）水箱内水面高度h小于1cm时，求压力传感器R受到杆B端的压力大小为30N。
（2）水箱内水面高度h小于1cm时，电流表的示数为0.5A，则R0的阻值为6Ω。
（3）电压；26；右。
18．【考点】杠杆的平衡条件的计算；杠杆的分类；压强的公式的应用．版权所有
【专题】定量思想；简单机械；应用能力．
【解答】（1）由图可知，横杆在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
支架下面垫有面积较大的石块，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强；
（2）件根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知G×OA＝F×OB，
为将图2中物块恰好拉离地面，工人所用的拉力为：
F400N；
（3）在水平面上，F压＝G＝1200N，
物块静止时对水平地面的压强为：
p4800Pa。
故答案为：（1）省力；压强；
（2）为将图2中物块恰好拉离地面，工人所用的拉力为400N；
（3）剪断图2中A端细绳，物块静止时对水平地面的压强4800Pa。
19．【考点】功率的计算；太阳能的利用．版权所有
【专题】计算题；长度、时间、速度；功、功率、机械效率；分析、综合能力．
【解答】（1）①车的最高时速54km/h，则该车0.5h内行驶的路程为：
s＝vt＝54km/h×0.5h＝27km＝2.7×104m；
②车受到的重力为G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N，
因该车在平直公路上匀速行驶，故F＝f＝0.02G＝0.02×3000N＝60N，
则车行驶所需的机械功率为：
PFv＝60N×54m/s＝900W；
（2）方法一：
车实际获得的机械功率P机＝700W/m2×6.5m2×20%×90%＝819W，
因为819W＜900W，所以方案不合理；
方法二：
需要的太阳能电池板面积S7.14m2；
因为7.14m2＞6.5m2，所以方案不合理；
方法三：
1s内需要的太阳能E需5000J，
1s内能获得的太阳能E获＝P太St＝700W/m2×6.5m2×1s＝4550J，
因为4550J＜5000J，所以方案不合理。
答：（1）①该车0.5h内行驶的路程为2.7×104m；
②维持该车行驶所需的机械功率为900W；
（2）见解答内容。
20．【考点】功率的计算；速度公式的简单计算；压强的公式的应用．版权所有
【专题】长度、时间、速度；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；分析、综合能力．
【解答】（1）爬绳机上升的高度h＝12m，所用时间t＝1min＝60s，
爬绳机上升的速度：v0.2m/s；
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压力：
F压＝G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N，
爬绳机静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2，则爬绳机对地面的压强：
p1000Pa；
（3）爬绳机对工人的作用力：F＝G人＝mg＝70kg×10N/kg＝700N，
由于工人与爬绳机相对静止，故工人上升的速度等于爬绳机的速度，则爬绳机对工人做功的功率：
PFv＝700N×0.2m/s＝140W。
答：（1）爬绳机上升的速度为0.2m/s；
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强为1000Pa；
（3）爬绳机对工人做功的功率为140W。
21．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；重力的计算；功率的计算．版权所有
【专题】功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）木箱的重力G＝mg＝34kg×10N/kg＝340N。
（2）从图中可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×3m＝6m，
工人做的功W总＝Fs＝200N×6m＝1200J，
功率P120W。
（3）有用功W有用＝Gh＝340N×3m＝1020J，
滑轮组的机械效率η85%。
答：（1）木箱的重力为340N。
（2）工人做功的功率为120W。
（3）滑轮组的机械效率为85%。
22．【考点】功率的计算；重力的计算；功的简单计算．版权所有
【专题】重力、弹力、摩擦力；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）小明所受的重力为G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功W0＝Gh＝600N×0.5m＝300J；
（3）30s内克服重力做的功W总＝10×W0＝10×300J＝3000J，
30s内克服重力做功的功率P100W。
答：（1）小明所受重力为600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功为300J；
（3）30s内克服重力做功的功率为100W。
23．【考点】功的简单计算；重力的计算；利用阿基米德原理进行简单计算．版权所有
【专题】计算题；重力、弹力、摩擦力；浮沉的应用；功、功率、机械效率；分析、综合能力．
【解答】（1）由题知，工程船满载时的排水量为m排＝5.35×107kg，
根据阿基米德原理可知，工程船满载航行在海面上时，其受到的浮力：
F浮＝G排＝m排g＝5.35×107kg×10N/kg＝5.35×108N；
（2）平台组块所受重力大小为：G＝mg＝1.55×107kg×10N/kg＝1.55×108N；
（3）工程船对平台组块施加的力等于平台组块的重力，即F＝G＝1.55×108N；
移动的距离为s＝0.8m+1.2m＝2m，
工程船对平台组块竖直向上做功为：W＝Fs＝1.55×108N×2m＝3.1×108J。
答：（1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为5.35×108N；
（2）平台组块所受重力大小为1.55×108N；
（3）工程船对平台组块竖直向上做功为3.1×108J。
24．【考点】利用阿基米德原理进行简单计算；密度的简单计算；重力的计算．版权所有
【专题】重力、弹力、摩擦力；浮力；应用能力．
【解答】（1）奖牌的质量为：
m0.18kg；
（2）奖牌浸没在水中时受到的浮力为：
F浮＝G﹣F′＝1.8N﹣1.6N＝0.2N；
奖牌的体积为：
V＝V排2×10﹣5m3。
答：（1）奖牌的质量为0.18kg。
（2）奖牌的体积为2×10﹣5m3。
25．【考点】物体浮沉条件；密度的简单计算；阿基米德原理的理解．版权所有
【专题】计算题；密度及其应用；重力、弹力、摩擦力；浮力；浮沉的应用；分析、综合能力．
【解答】（1）拖船拖拽两个“C”形组件，在江面匀速直线行驶20km，行驶过程中拖船的动力为2.15×105N，则拖船的动力做的功为：
W＝Fs＝2.15×105N×20×103m＝4.3×109J；
根据η可知，柴油放出的热量为：
Q放10.75×109J，
则拖拽过程消耗柴油的质量为：
m250kg；
（2）设铠甲上表面面积为S，铠甲的高度为H；因铠甲漂浮在水面上，根据浮沉条件可知，
F浮＝G，即ρ水gV排＝ρ水gV铠，ρ水g（H﹣2.1m）S＝ρ铠gHS，
代入数据，1×103kg/m3×（H﹣2.1m）＝0.4×103kg/m3×H，
解得：H＝3.5m，故漂浮的铠甲在水面下的深度为H﹣2.1m＝3.5m﹣2.1m＝1.4m；
（3）铠甲上下表面积相同，上表面面积S＝100m2，则铠甲的体积为V＝SH＝100m2×3.5m＝350m3，
铠甲的重力为G＝mg＝ρ铠Vg＝0.4×103kg/m3×350m3×10N/kg＝1.4×106N；
铠甲在水面下的深度为1.5m，则铠甲受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh＝1×103kg/m3×10N/kg×100m2×1.5m＝1.5×106N＞G＝1.4×106N，
因铠甲处于静止状态，故铠甲受到桥墩施加的摩擦力的方向竖直向下，其大小为f＝F浮﹣G＝1.5×106N﹣1.4×106N＝1×105N。
答：（1）拖拽过程消耗柴油的质量为250kg；
（2）乙图中，漂浮的铠甲在水面下的深度为1.4m；
（3）丙图中，铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小为1×105N，方向竖直向下。
26．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；重力的计算．版权所有
【专题】应用题；重力、弹力、摩擦力；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）物体质量为18kg，则物体受到的重力为：
G＝mg＝18kg×10N/kg＝180N；
（2）使用定滑轮时，绳端移动的距离等于物体上升的高度，即s＝h，
根据η可知，定滑轮的机械效率为：
η100%＝90%。
答：（1）物体受到的重力为180N；
（2）定滑轮的机械效率为90%。
27．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；有用功、额外功与总功．版权所有
【专题】计算题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）由图可知n＝2，因为不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，所以绳子自由端的拉力：
FG300N＝150N；
（2）由v可知，物体上升的高度：
h＝vt＝0.1m/s×10s＝1m，
拉力做的有用功：
W有＝Gh＝300N×1m＝300J，
滑轮组的机械效率：
η100%100%＝75%；
拉力做的额外功：
W额＝W总﹣W有＝400J﹣300J＝100J，
克服动滑轮重力做的额外功：
W动＝G动h＝40N×1m＝40J，
则克服绳重和摩擦所做的额外功：
Wf＝W额﹣W动＝100J﹣40J＝60J；
答：（1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，人对绳的拉力F为150N；
（2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，滑轮组的机械效率为75%，克服绳重和摩擦所做的额外功为60J。
28．【考点】压强的公式的应用；重力的计算．版权所有
【专题】计算题；压强、液体的压强；应用能力．
【解答】（1）金砖的体积V＝70cm×70cm×10cm＝49000cm3＝0.049m3，
由ρ可得，金砖的质量m＝ρV＝2.0×103kg/m3×0.049m3＝98kg，
重力G＝mg＝98kg×10N/kg＝980N，
（2）490N的小明站在如图所示的金砖上，金砖对水平地面的压力：
F＝G小明+G＝490N+980N＝1470N，
金砖面积S＝70cm×70cm＝4900cm2＝0.49m2，
金砖对水平地面的压强p3×103Pa。
答：（1）金砖的重力G为980N；
（2）若重490N的小明站在如图所示的金砖上，金砖对水平地面的压强p为3×103Pa。
29．【考点】压强的公式的应用；密度的简单计算．版权所有
【专题】计算题；密度及其应用；重力、弹力、摩擦力；压强、液体的压强；应用能力．
【解答】（1）由ρ可知，喷出药液的质量：m喷＝ρV喷＝1.0×103kg/m3×2m3＝2×103kg；
（2）喷出2m3的药液后消毒车的总重力：G＝mg＝（8×103kg﹣2×103kg）×10N/kg＝6×104N，
消毒车对水平地面的压力：F＝G＝6×104N，
此时消毒车对地面的压强：p1.2×105Pa。
答：（1）喷出药液的质量为2×103kg；
（2）此时消毒车对地面的压强为1.2×105Pa。
30．【考点】利用阿基米德原理进行简单计算；改变物体浮沉状态；红外线；速度公式的简单计算；阿基米德原理的定性分析．版权所有
【专题】其他综合题；分析、综合能力．
【解答】（1）“极目一号”上升的高度s＝9032m﹣4270m＝4762m；
“极目一号”上升的所用时间t＝3h14min＝194min＝11640s；
“极目一号”上升的速度v0.41m/s；
人行走速度大约为1m/s＞0.41m/s；
（2）红外线能使物体升温，所以白色层反射太阳光中的红外线，避免温度剧烈变化；
（3）艇体材料除了高强度外，还需要耐腐蚀性、低密度、耐高温等特点；
（4）浮空艇在营地升空时所受空气浮力F浮＝ρ空gV＝0.80kg/m3×10N/kg×9000m3＝7.2×104N；
（5）浮空艇要上升，说明浮空艇受到的浮力大于重力，由于排开空气的体积和浮空艇的体积相等，所以ρ空gV＞ρ氦gV；化简得ρ空＞ρ氦；
上升过程中，空气变稀薄，空气密度变小，导致浮力变小；
（6）要使浮空艇下降到地面，通过增加自身重力或者减小浮力，当排除部分氦气的时候，浮空艇体积变小，浮力就变小了。
故答案为：（1）小于；（2）红外线；（3）密度小：（4）7.2×104；（5）小于；变小；（6）排除部分氦气。
31．【考点】速度公式的简单计算．版权所有
【专题】应用题；长度、时间、速度；应用能力．
【解答】（1）由题意可得，两列波到达的时间差：
t＝21：46：09﹣21：46：07＝2s，
设地震局距震源的距离为s，由v可得，
2s，即2s，
解得：s＝14000m；
（2）由v知，t′2s，
21h46min07s﹣2s＝21h46min05s，
震源发生地震的时刻为：当日21h46min05s。
答：（1）地震局距离震源有14000m远；
（2）震源发生地震的时刻为当日21h46min05s。
32．【考点】功率的计算；有用功、额外功与总功；滑轮、滑轮组机械效率的计算．版权所有
【专题】功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）滑轮组对海豚做的有用功W有用＝Gh＝mgh＝180kg×10N/kg×2m＝3600J；
（2）从图中可知n＝4，绳子自由端移动的距离s＝nh＝4×2m＝8m，
拉力F做功的总功W总＝Fs＝500N×8m＝4000J，
拉力F做功的功率P100W；
（3）滑轮组的机械效率η100%100%＝90%。
答：（1）滑轮组对海豚做的有用功为3600J；
（2）拉力F做功的功率为100W；
（3）滑轮组的机械效率为90%。
33．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；速度公式的简单计算；滑轮组绳子上的拉力；动滑轮的重力；绳子自由端移动的速度；滑轮组中的相关计算．版权所有
【专题】计算题；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】
（1）由题知，物体上升速度为0.2m/s，物体在10s内上升的高度：
h＝vt＝0.2m/s×10s＝2m；
（2）工人使用的是动滑轮，承担重物绳子的段数n＝2，
由η可得，工人对绳端的拉力：
F500N；
（3）不计绳重和摩擦，由nF＝G+G动可得，动滑轮的重力，
G动＝nF﹣G＝2×500N﹣800N＝200N，
当提升物重为G′＝1000N时，工人对绳端的拉力：
F′（G′+G动）（1000N+200N）＝600N。
答：（1）物体在10s内上升的高度为2m；
（2）工人对绳端的拉力为500N；
（3）当被提升的物重增大为1000N时，工人对绳端的拉力为600N。
34．【考点】压强的公式的应用；功率的计算；滑轮、滑轮组机械效率的计算．版权所有
【专题】计算题；压强、液体的压强；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）建筑材料的重力：G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，
建筑材料对水平地面的压力：F压＝G＝800N，
建筑材料对地面的压强：p800Pa；
（2）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×3m＝6m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝500N×6m＝3000J，
拉力做功的功率：P150W；
（3）拉力做的有用功：W有＝Gh＝800N×3m＝2400J，
滑轮组的机械效率：η100%100%＝80%。
答：（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强为800Pa；
（2）拉力F的功率为150W；
（3）滑轮组的机械效率为80%。
35．【考点】液体压强的公式及计算．版权所有
【专题】计算题；压强、液体的压强；浮沉的应用；应用能力．
【解答】（1）破冰船满载时的重力：G＝mg＝1.4×107kg×10N/kg＝1.4×108N；
（2）破冰船漂浮在水面，由物体的漂浮条件可知，此时破冰船受到的浮力：F浮＝G＝1.4×108N；
（3）由题意可知，船对冰面的压力：F压＝0.1G＝0.1×1.4×108N＝1.4×107N，
则船对冰面的压强：p1.4×106Pa。
答：（1）破冰船满载时的重力为1.4×108N；
（2）破冰船满载航行在海面上时，受到的浮力为1.4×108N；
（3）船对冰面的压强为1.4×106Pa。
36．【考点】功的简单计算；热机的效率公式与计算；重力的计算．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；重力、弹力、摩擦力；应用能力；分析、综合能力．
【解答】（1）①汽车受到的重力：G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N
②因为匀速行驶，根据二力平衡原理，汽车受到的牵引力：F牵＝f＝1.2×103N
（2）①汽车行驶的距离为：由得s＝vt＝70km/h×0.5h＝35km＝3.5×104m
②牵引力做的功为：W＝F牵s＝1.2×103N×3.5×104m＝4.2×107J
（3）氢完全燃烧所产生的热量：Q＝mq＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
汽车利用氢能的效率：η%
答：（1）汽车受到的重力为1.5×104N，汽车受到的牵引力为1.2×103N；
（2）汽车行驶的距离为3.5×104m，牵引力做的功为4.2×107J；
（3）汽车利用氢能的效率为50%。
37．【考点】密度的简单计算；利用阿基米德原理进行简单计算．版权所有
【专题】计算题；密度及其应用；浮力；应用能力．
【解答】（1）石头的密度：
ρ2.4×103kg/m3；
（2）石头浸没在水中时排开水的体积：
V排＝V＝1×10﹣3m3，
则石头浸没在水中受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N。
答：（1）石头的密度为2.4×103kg/m3；
（2）石头浸没在水中受到的浮力为10N。
38．【考点】速度公式的应用；功的简单计算；固体和液体的热值计算．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；长度、时间、速度；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）由v可知，A、B两地之间距离：
sAB＝vt＝90km/h×1h＝90km；
（2）由二力平衡条件可知，汽车匀速行驶时的牵引力：
F＝f＝1000N，
汽车牵引力做的功：
W＝FsAB＝1000N×90×103m＝9×107J，
由η电100%可知，此过程中产生的电能：
E电1.125×108J；
（3）①由每加注1kg氢燃料所需的费用为30元可知，消耗0.8kg氢燃料的费用为0.8kg×30元/kg＝24元，
由每加注1kg汽油所需的费用为12元可知，在与甲车花费相同燃料费用的情况下，乙车消耗的汽油：
m2kg，
乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量：
Q放＝mq＝2kg×5×107J/kg＝1×108J；
②由η汽100%可知，燃烧汽油时汽车获得的机械能：
W机械＝η汽Q放＝30%×1×108J＝3×107J，
由W＝Fs可知，汽车行驶的距离：
s3×104m＝30km＜90km，
因此乙车不能到达B地。
答：（1）A、B两地之间距离为90km；
（2）此过程中产生的电能为1.125×108J；
（3）①乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量为1×108J；
②乙车不能到达B地。
39．【考点】斜面机械效率的计算；重力的计算；压强的公式的应用；功率的计算；有用功、额外功与总功．版权所有
【专题】定量思想；压强、液体的压强；应用能力．
【解答】（1）行李箱受到的重力为：
G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N；
因为物体在水平面，
所以行李箱对水平地面的压力为：F压＝G＝300N，
行李箱对地面的压强：
p7.5×105Pa；
（2）沿斜面拉物体时，所做有用功：
W有＝Gh＝300N×1m＝300J，
总功为：
W总＝Fs＝125N×3m＝375J，
斜面的机械效率为：
η100%100%＝80%；
（3）拉力F做功的功率：
P37.5W。
答：（1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小为300N，对地面的压强7.5×105Pa；
（2）小明对行李箱做的有用功为300J，斜面的机械效率为80%；
（3）拉力F做功的功率为37.5W。声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：20
40．【考点】动滑轮的重力；滑轮、滑轮组机械效率的计算；功率的计算．版权所有
【专题】应用题；功、功率、机械效率；分析、综合能力．
【解答】（1）由图可知，动滑轮上绳子的有效股数n＝2，
绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，
拉力做的功：W总＝Fs＝400N×4m＝1600J，
拉力的功率：P160W；
（2）建筑材料的重力：G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N，
有用功：W有＝Gh＝700N×2m＝1400J，
滑轮组的机械效率：η100%100%＝87.5%；
（3）不计绳子重力和摩擦，由F（G+G动）可得，动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×400N﹣700N＝100N。
答：（1）拉力的功率为160W；
（2）滑轮组的机械效率为87.5%；
（3）动滑轮的重力为100N。
41．【考点】压强的公式的应用；速度公式的简单计算；压力的大小．版权所有
【专题】计算题；长度、时间、速度；压强、液体的压强；应用能力．
【解答】（1）运动员的滑行速度：
v4m/s；
（2）冰面受到的压力：
F＝G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；
（3）此时冰面受到的压强：
p2×106Pa。
答：（1）运动员的滑行速度为4m/s；
（2）冰面受到的压力为500N；
（3）此时冰面受到的压强为2×106Pa。
42．【考点】压强的公式的应用；阿基米德原理的理解；密度的简单计算．版权所有
【专题】压强、液体的压强；浮力；分析、综合能力．
【解答】（1）圆柱体的对水平地面的压力F＝G＝2N；
圆柱体的横截面积S＝20cm2＝2×10﹣3 m2；
圆柱体对水平地面的压强p1000Pa；
（2）当圆柱体有一半体积浸入水中时，圆柱体受到的浮力F浮＝G﹣F拉＝2N﹣1.2N＝0.8N；
圆柱体一半的体积V排8×10﹣5 m3；
圆柱体的体积V＝2V排＝2×8×10﹣5 m3＝1.6×10﹣4 m3；
（3）圆柱体的质量m0.2kg；
圆柱体的密度ρ1.25×103kg/m3。
答：（1）将圆柱体竖直放于水平地面上时，水平地面受到的压强为1000Pa；
（2）圆柱体的体积为1.6×10﹣4 m3；
（3）圆柱体的密度为1.25×103kg/m3。
43．【考点】压强的公式的应用；功的简单计算；能量的利用效率；电功与电能的计算．版权所有
【专题】计算题；电能和电功率；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）观光车空载时，车对水平路面的压力：F＝G＝mg＝1080kg×10N/kg＝10800N，
此时车对水平路面的压强：p108000Pa；
（2）观光车的电动机以额定功率工作0.5h，消耗电能：W＝Pt＝4000W×0.5×3600s＝7.2×106J；
（3）牵引力做功：W′＝F′s＝320N×18×1000m＝5.76×106J，
电能转化为机械能的效率：η100%100%＝80%。
答：（1）观光车静止在水平地面上，空载时对地面的压强是108000Pa；
（2）观光车的电动机以额定功率工作0.5h，消耗电能7.2×106J；
（3）在题（2）条件下，在该过程中牵引力做功5.76×106J，电能转化为机械能的效率是80%。
44．【考点】功率的计算；重力的计算；压强的公式的应用．版权所有
【专题】计算题；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）小明和自行车的总重力G总＝m总g＝（60kg+15kg）×10N/kg＝750N；
（2）他骑行时自行车对地面的压力F＝G总＝750N，
他骑行时自行车对地面的压强p2.5×105Pa；
（3）在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍，且处于平衡状态，
则F牵＝f＝0.02G总＝0.02×750N＝15N，
牵引力做功W＝F牵s＝15N×1500m＝22500J，
他骑行时的功率P75W。
答：（1）小明和自行车的总重力为750N；
（2）他骑行时自行车对地面的压强为2.5×105Pa；
（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是75W。
45．【考点】功率的计算；重力的计算；阿基米德原理的理解．版权所有
【专题】功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）龙舟的重力G舟＝m舟g＝300kg×10N/kg＝3000N；
（2）运动员坐上龙舟后龙舟所受浮力F浮＝G总＝m总g＝（300kg+1500kg）×10N/kg＝18000N，
根据阿基米德原理可知运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积V排1.8m3；
（3）比赛过程中龙舟处于平衡状态，所受动力F＝f＝0.1G总＝0.1×18000N＝1800N，
动力做的功W＝Fs＝1800N×500m＝9×105J，
所用时间t＝2min30s＝150s，
动力做功的功率P6000W。
答：（1）龙舟的重力为3000N；
（2）运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积为1.8m3；
（3）比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率为6000W。
46．【考点】平均速度．版权所有
【专题】计算题；长度、时间、速度；应用能力．
【解答】（1）地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站，用时t＝6：09﹣6：00＝9min＝0.15h；
（2）地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站，路程s＝5.4km，
平均速度v36km/h＝10m/s。
答：（1）地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站，用时0.15h；
（2）地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站，平均速度为36千米每小时，合10米每秒。
47．【考点】压强的公式的应用；密度的简单计算．版权所有
【专题】计算题；压强、液体的压强；应用能力．
【解答】（1）金箍棒的密度ρ33.75×103kg/m3；
（2）金箍棒竖立在水平地面时，对地面的压力F＝G＝mg＝6750kg×10N/kg＝67500N，
对地面的压强p2.25×106Pa。
答：（1）金箍棒的密度为33.75×103kg/m3；
（2）金箍棒竖立在水平地面时，对地面的压强为2.25×106Pa。
48．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；滑轮组中的相关计算；有用功、额外功与总功．版权所有
【专题】计算题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）使用动滑轮做的有用功：W有＝Gh＝16N×2m＝32J；
（2）由图知，n＝2，绳子自由端被拉下的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝10N×4m＝40J，
滑轮组的机械效率：
η100%100%＝80%；
（3）不计轮轴间摩擦及绳重时，拉力F（G+G动），
则动滑轮重力：G动＝2F﹣G＝2×10N﹣16N＝4N。
答：（1）该过程中的有用功为32J；
（2）动滑轮的机械效率为80%；
（3）动滑轮的重力为4N。
49．【考点】压强的公式的应用；质量的概念与特性．版权所有
【专题】应用题；质量及其测量；压强、液体的压强；能源的利用与发展；应用能力．
【解答】（1）太阳能可以从自然界中源源不断地得到，因此它属于可再生能源；
火星车从地球上到火星上，位置发生变化，但所含物质的多少没有变化，所以质量不变；
（2）火星车在火星表面静止时，对火星表面的压力：
F＝G火G地mg240kg×10N/kg＝900N，
车对火星表面的压强：
p3×104Pa。
故答案为：（1）属于；不变；（2）火星车在火星表面静止时，对火星表面的压强是3×104Pa。
50．【考点】功率的计算；滑轮、滑轮组机械效率的计算．版权所有
【专题】计算题；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）有用功：
W有用功＝Gh＝400N×2m＝800J；
由图知，n＝2，拉力端移动的距离：s＝2h＝2×2m＝4m，
拉力做的功：W总＝Fs＝250N×4m＝1000J；
滑轮组的机械效率η100%100%＝80%；
（2）拉力做功的功率P125W。
答：（1）滑轮组的机械效率为80%；
（2）拉力F的功率为125W。
51．【考点】液体压强的公式及计算；阿基米德原理的理解；物体浮沉条件；压强的公式的应用．版权所有
【专题】浮力；其他综合题；理解能力；应用能力；分析、综合能力；获取知识解决问题能力．
【解答】（1）已知p＝1.1×108Pa，S＝2×10﹣4m2，压力F＝pS＝1.1×108Pa×2×10﹣4m2＝2.2×104N；
（2）①m＝2400kg，ρ＝600kg/m3，V4m3；
②物体浸没在水中，则V物＝V排＝4m3；则固体浮力材料受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4m3＝4×104N；
固体浮力材料的重力G＝mg＝2400kg×10N/kg＝2.4×104N；
则浮力与重力的差为：F浮﹣G＝4×104N﹣2.4×104N＝1.6×104N；
（3）已知奋斗者”号总质量为20t，则G总＝mg＝20×103kg×10N/kg＝2×105N；质量为2t的可抛弃压载铁的重力G铁＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N；
匀速下潜时，F浮+F阻＝G总①；
抛掉2t的压载铁，匀速上浮时，F′浮＝G总﹣G铁+F阻②；
由①②可得：F浮+F′浮＝G总+G总﹣G铁＝3.8×105N③；
2t的压载铁的体积V0.25m3，由于压载铁浸没在水中，则V铁＝V排，则压载铁受到的浮力为F1＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25m3＝2.5×103N④；
匀速下潜和匀速上浮的浮力关系为：F浮＝F′浮+F1⑤；
由③④⑤得：2F浮＝3.825×105N⑥；
当抛掉质量为m的压载铁后悬浮，则G总﹣mg＝F″浮⑦；
质量为m压载铁的体积V1，则V排＝V1，浮力为F2＝ρ水gV＝ρ水g⑧；
悬浮时的浮力F″浮＝F浮﹣F2⑨；
由⑥⑦⑧⑨得：m＝1000kg，F″浮＝1.9×105N。
答：（1）此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力2.2×104N；
（2）①固体浮力材料的体积为4m3；
②浮力和自身重力之差为1.6×104N；
（3）1.9×105N。
52．【考点】功、功率的图像问题；回声测距；密度的简单计算；液体压强的公式及计算；功率的计算．版权所有
【专题】计算题；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）下潜过程中，深度变大，根据p＝ρgh可知潜艇受到海水压强的变大；
（2）海洋该处的深度hvt1500m/s×1.1s＝825m；
（3）①从图中可知残骸的重力为7.9×103N，
残骸的质量m790kg，
残骸全部浸没时的拉力为6.8×103N，
残骸全部浸没所受浮力F浮＝G﹣F＝7.9×103N﹣6.8×103N＝1.1×103N，
残骸的体积V＝V排0.1m3，
残骸的密度ρ7.9×103kg/m3；
②根据PFv可知拉力F功率的最大值P＝F大v＝7.9×103N×0.5m/s＝3950W。
故答案为：（1）变大；（2）825；（3）①残骸的密度有7.9×103kg/m3；
②拉力F功率的最大值有3950W。
一年模拟参考答案与试题解析
一．选择题（共3小题）
1．【考点】压强的图像．版权所有
【专题】应用题；压强、液体的压强；分析、综合能力．
【解答】A、乙为质量分布均匀的实心正方体，边长h乙＝30cm＝0.3m，
由图知未切时，乙对水平地面的压强p乙＝6000Pa，
则乙的密度ρ乙2×103kg/m3，故A错误；
B、甲为质量分布均匀的实心正方体，由图知未切时甲的边长h甲＝20cm＝0.2m，
甲的体积V甲＝h甲3＝（0.2m）3＝0.008m3，
未切前，甲的质量m甲＝ρ甲V甲＝6×103kg/m3×0.008m3＝48kg，故B错误；
C、由图知，切去高度hA时，甲和乙对地面的压强相等，则有：pA＝ρ甲g（h甲﹣hA）＝ρ乙g（h乙﹣hA），
6×103kg/m3×g×（0.2m﹣hA）＝2×103kg/m3×g×（0.3m﹣hA），
解得：hA＝0.15m＝15cm，故C正确；
D、pA＝ρ甲g（h甲﹣hA）＝6×103kg/m3×10N/kg×（0.2m﹣0.15m）＝3×103Pa，故D错误。
故选：C。
2．【考点】利用阿基米德原理求物体的体积；密度的简单计算；称重法测量浮力．版权所有
【专题】计算题；图析法；密度及其应用；浮力；分析、综合能力．
【解答】A、根据图像知，拉出水面后，不受浮力时，F＝G＝10N，浸没时，F＝5N；
根据称重法知，F浮＝G﹣F＝10N﹣5N＝5N；故A错误；
B、浸没时V＝V排5×10﹣4m3＝500cm3；
A从开始露出水面到全部离开，上升的高度为h＝20cm﹣10cm＝10cm；由于液面下降，物体的高度大于10cm，故A的底面积S50cm2；故B错误；
C、B的体积为2000cm3；AB整体V'＝2000cm3+500cm3＝2500cm3＝25×10﹣4m3；
整体受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×25×10﹣4m3＝25N；
根据悬浮的条件知，F浮＝GA+GB；
GB＝F浮﹣GA＝25N﹣10N＝15N，故C错误；
D、根据G＝mg＝ρVg可得B的密度为：ρB0.75×103kg/m3，D正确。
故选：D。
3．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；速度公式的简单计算；压力的大小；功率的计算．版权所有
【专题】功、功率、机械效率；分析、综合能力；获取知识解决问题能力．
【解答】AC、物体上升的速度：v物0.2m/s，故A错误；
由图甲知，n＝2，绳子自由端移动的速度：v＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s，
拉力的功率：PFv＝500N×0.4m/s＝200W，故C错误；
B、工人静止时，受到绳子竖直向上的拉力、地面的支持力和竖直向下的重力作用，
根据力的平衡条件可得，地面对工人的支持力：F支＝G﹣F＝600N﹣500N＝100N，
根据力的相互作用可得，工人对地面的压力：F压＝F支＝100N，故B错误；
D、滑轮组的机械效率：η90%，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共6小题）
4．【考点】利用阿基米德原理进行简单计算；称重法测量浮力．版权所有
【专题】浮沉的应用；分析、综合能力．
【解答】
（1）小球受到的浮力：
F浮＝G﹣F示＝10N﹣4.2N＝5.8N，
（2）当球全浸入时排开水的体积是小球浸入一半时的2倍，由F浮＝ρ水V排g得受到的浮力是浸入一半时的2倍，则小球全浸入时小球受到的浮力：
F浮′＝2F浮＝2×5.8N＝11.6N，
由于F浮′＞G，
所以剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时处于漂浮状态，
小球受到的浮力：
F浮″＝G＝10N。
故答案为：5.8；10。
5．【考点】压强的切割；压强的公式的应用；压强的图像．版权所有
【专题】压强、液体的压强；分析、综合能力．
【解答】由图乙可知，当h＝4cm＝0.04m时，A、B对桌面的压强相等；
由图乙可知，未截取前A对桌面的压强：pA＝2000Pa，
根据pρgh可知，未截取前A的高度：hA0.1m＝10cm；
根据A、B两个实心均匀圆柱体的高度之比可知，B的高度：hBhA0.1m＝0.05m，
A截取4cm后对桌面的压强：pA′＝ρAg（hA﹣h）＝2×103kg/m3×10N/kg×（0.1m﹣0.04m）＝1200Pa，
根据题意可知，B此时对桌面的压强pB＝pA′＝1200Pa，
由ρ可知，B的质量：mB＝ρBVB＝ρBSBhB，
A截取部分的质量：ΔmA＝ρAΔV＝ρASAh，
将A截取部分放在B正上方后，B对桌面的压力：F＝G总＝（mB+ΔmA）g＝ρBgSBhB+ρAgSAh，
根据题意可知，SA：SB＝1：2，
此时B对桌面的压强：pB′ρBghBρAgh，
则B的密度：ρB1.6×103kg/m3。
故答案为：4；1200；1.6×103。
6．【考点】利用物体的浮沉条件求浮力的大小；密度公式的变形运用计算质量和体积；重力的计算．版权所有
【专题】浮沉的应用；分析、综合能力．
【解答】（1）容器中水的体积为：V水＝25cm2×10cm＝250cm3＝2.5×10﹣4m3，水的质量m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×2.5×10﹣4m3＝0.25kg；
（2）容器内外水面的高度差为3cm，则容器排开的水的体积为：V排＝V水+ΔV＝250cm3+25cm2×3cm＝325cm3＝3.25×10﹣4m3；
根据阿基米德原理可知，容器受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3.25×10﹣4m3＝3.25N；
（3）容器漂浮在水中，受到的浮力等于重力的大小，所以容器和水的总重力为：G＝F浮＝3.25N；
容器中水的重力为：G水＝m水g＝ρ水gV水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10﹣4m3＝2.5N；
则容器的重力为：G容＝G﹣G水＝3.25N﹣2.5N＝0.75N。
故答案为：0.25；3.25；0.75。
7．【考点】阿基米德原理的理解；利用阿基米德原理求物体的体积；密度的简单计算；称重法测量浮力．版权所有
【专题】浮力；分析、综合能力．
【解答】根据称重法，浮力为F浮＝G﹣F示＝6N﹣5N＝1N；浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关，继续增大柱体浸入水中的深度，排开液体的体积不变，故浮力大小不变；
由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可得：1N＝ρ水gV排；
物体的重力为6N，根据G＝mg＝ρVg可得：6N＝ρ物gV；
浸没时V排＝V，解得ρ物＝6ρ水＝6.0×103kg/m3。
故答案为：1；不变；6.0×103。
8．【考点】利用阿基米德原理求物体的体积；密度的简单计算；称重法测量浮力．版权所有
【专题】计算题；应用题；密度及其应用；浮力；分析、综合能力．
【解答】（1）由乙图可知，金属块的重力等于其在空中所受的测力计的拉力，则金属块为G＝3N，
由重力公式得，物体的质量为m0.3kg＝300g，
由乙图可知，h＝5cm时，金属块上表面接触液面，h＝10cm时，金属块下表面离开液面，所以正方体金属块的棱长为L＝10cm﹣5cm＝5cm，
则正方体金属块的体积为：V＝L3＝5cm×5cm×5cm＝125cm3，
则金属块的密度为：ρ2.4g/cm3＝2.4×103kg/m3；
（2）由乙图可知，物体浸没在液体中所受到的浮力为：F浮＝3N﹣2N＝1N；
根据阿基米德原理得，ρ液0.8×103kg/m3。
故答案为：2.4×103；0.8×103。
9．【考点】滑轮、滑轮组机械效率的计算；定滑轮与动滑轮的判断；动滑轮的计算．版权所有
【专题】功、功率、机械效率；分析、综合能力．
【解答】（1）滑轮随物体一块运动的是动滑轮；
（2）由图可知n＝2，F100N；
（3）由F可得该机械能提升的最大物重：
G物＝2F′﹣G动﹣G篮＝2×520N﹣80N﹣120N＝840N，
又因为每根钢条重100N，所以最多能提起钢条的数量n′8根，则实际提升的最大物重为G物′＝8×100N＝800N，
最大机械效率为：η100%100%100%＝80%。
故答案为：（1）动；（2）100N；（3）80%。
三．综合应用题（共16小题）
10．【考点】杠杆的平衡条件的计算．版权所有
【专题】简单机械；分析、综合能力．
【解答】（1）如图1所示，O为支点，重力的力臂为LA，F1竖直向上，力臂为LB，
由杠杆的平衡条件可得：F1LB＝GLA，
则：F1500N；
（2）手扶栏杆做俯卧撑保持静止时，抽象成杠杆模型如图2所示，O为支点，重力的力臂为LA′，F2的力臂为LB′，
由杠杆的平衡条件可得：F2LB′＝GLA′，
则：F2，
由图可知LA′＜LA，LB′＝LB，因此F2＜F1。
故答案为：（1）见解答；500；
（3）F2＜F1。
11．【考点】利用阿基米德原理进行简单计算；速度推导公式求解路程和时间；压强的公式的应用．版权所有
【专题】浮力；分析、综合能力．
【解答】（1）突击车以最大速度在水中行驶t＝15min＝0.25h，路程s＝vt＝40km/h×0.25h＝10km

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