力学计算-(1)

1、无绝密绝密启用前启用前力学计算力学计算试卷副标题考试范围：xxx；考试时间：100 分钟；命题人：xxx题号一总分得分注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第第卷（选择题）卷（选择题）请点击修改第 I 卷的文字说明评卷人得分一计算题（共一计算题（共 50 小题）小题）1如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为 0.1m的正方体物块 A，容器中水的深度为 40cm 时，物块 A 刚好完全浸没在水中。容器侧面的底部有一个由阀门 B 控制的出水口，打开阀门 B，使水缓慢流出，当物块 A 有的体积露出水面时，弹簧恰好处于自然伸长状态（即恢复原

2、长没有发生形变） ，此时关闭阀门 B弹簧受到的拉力 F 跟弹簧的伸长量L 关系如图乙所示。 （已知 g 取 10N/kg，水的密度为水=1.0103kg/m3，不计弹簧所受的浮力，物块 A 不吸水） 。求：（1）打开阀门前物块 A 受到的浮力；（2）物块 A 的密度；（3）弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部压强。试卷第 2页，总 21页 外 装 订 线 请不要在装订线内答题 内 装 订 线 2小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤，他将一段密度为 0.5103千克/米3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示， 这段木料长为 40 厘米， 横截面积为 0.1 米2， 其

3、上表面可以作为秤盘 （g=10牛/千克） ，问：（1）质量为 0 的刻度线的位置在哪里？（2）距离上表面 10 厘米处的刻度对应的质量为多少？3用细线竖直拉着一长方体物体，将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中，物块下降过程中，所受拉力 F 随下降高度 h 的变化关系如图所示，求：（1）物块的重力；（2）物块受到的最大浮力；（3）当物块刚好完全浸没时，物块下表面受到水的压强。4某实验小组在研究某种物质的属性时，日常需将物体浸没在煤油中保存，将体积为 1103m3、重 6N 的该物体用细线系在底面积为 250cm2的圆柱形容器的底部， 物体浸没在煤油中， 如图所示， （g=10N/kg，

4、 煤油=0.8103kg/m3）（1）细线受到的拉力是多大？（2）若细线与物体脱落，待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少？5如图甲所示，水平桌面上有一底面积为 5.0103m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的水，现将一个体积为 5.0105m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为 4.0105m3求：（1）物块受到的浮力；（2）物块的质量；无（3）如图乙所示，用力 F 缓慢向下压物块，使其恰好完全浸没在水中（水未溢出） 。此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少？6如图所示，一个底面积为 100cm2的圆柱体容器（容器壁的厚度忽略不计）放在水平桌面的中央， 容

5、器中装有 1000g 的水。 将一个重 3N 的实心长方体 A挂在弹簧测力计上，然后竖直浸入水中，当 A 有一半浸在水中时，弹簧测力计的读数为 2N （g 取 10N/kg）（1）此时，A 物体受到的浮力为多少？（2）物体 A 的体积是多少？（3）当物体 A 浸没在水中时（容器中的水并未溢出） ，水对容器底的压强是多大？7如图甲所示，一个底面积为 75cm2的柱形物体 A 挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数 F1=15N：底面积为 120cm2且足够深的柱形容器放在水平桌面上，将物体 A 放入容器中且与容器底接触但对容器无压力，慢慢向容器注水，待液面稳定后物体 A 上表面到水面的距离 h

6、=5cm，如图乙所示，此时弹簧测力计示数 F2=7.5N；然后，将物体 A 竖直向上移动 8cm（忽略绳重和附在物体表面上水的重力。水=1.0103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）物体 A 浸没在水中受到的浮力；（2）物体 A 的密度；（3）物体 A 竖直向上移动 8cm 前后，水对容器底压强的变化量。试卷第 4页，总 21页 外 装 订 线 请不要在装订线内答题 内 装 订 线 8如图所示，将边长为 5cm 的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为 0.1kg（g 取 10N/kg） 求：（1）木块受到的浮力；（2）木块的密度；（3）木块下底面受到

7、水的压强。9边长为 0.1m 的正方体木块，漂浮在水面上时，有的体积露出水面，如图甲所示。将木块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块表面上放一重2N 的石块。 静止时， 木块上表面恰好与液面相平， 如图乙所示。 取 g=10N/kg，已知水的密度水=1.0103kg/m3求：（1）图甲中木块受的浮力大小；（2）图乙中液体的密度；（3）图乙中木块下表面受到液体的压强。10我国自主设计研发的“蛟龙”号载人深潜器不断刷新潜水深度纪录，为我国探究深海海洋资源提供了大量宝贵资料。“蛟龙”号的一些主要参数如表所示，“蛟龙”号可在潜水器外搭载几块压载铁块作无动力下潜。在一次下潜中，搭载 3 名乘员下潜到

8、7200m 深处作业，3 名乘员总质量为 180kg，自带装备总质量为 220kg， 海水密度取 1.0103kg/m3， 压载铁的密度为 7.9103kg/m3，g 取 10N/kg求：项目参数规格长 8.2m，宽 3.0m，高 3.4m空重22t（不含乘员、装备、压载铁块）无最大负荷220kg（不含乘员）乘员准载 3 人，每人不超过 80kg（1）“蛟龙”号搭载 3 名乘员及装备 （不含压载铁块）时的总质量；（2）“蛟龙”号下潜到顶部距海面 7200m 深处时顶部受到海水的压强；（3）“蛟龙”号潜水器无动力下潜时，需在外部搭载 4 块压载铁块，每块压载铁块的质量为 3.16104kg，无动

9、 力下潜时整个潜水器受到的浮力多大。11底面积为 100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水，放置于水平桌面上。现将体积为 500cm3，重为 3N 的木块 A 轻放入容器内的水中，静止后水面的高度为 8cm，如图甲所示，若将一重为 6N 的物体 B 用细绳系于 A 的下方，使其恰好浸没在水中，如图乙所示（水未溢出） ，不计绳重及其体积，求：（1）图甲中木块 A 静止时浸入水中的体积；（2）物体 B 的密度；（3）图乙中水对容器底部的压强。12如图所示，用吊车将棱长为 1m 的正方体花岗岩从距水面 1m 高的 A 处沿竖直方向匀速放入水中。在整个过程中，钢缆拉力大小与下落高度的关系如图乙所示。

10、花岗岩浸没在水中时受到的浮力等于N；花岗岩石下落到图甲 B 处（h0=2m）时下表面受到水的压强等于Pa（g 取 10N/kg，水密度为 1.0103kg/m3，计算结果用科学记数法表示） 。试卷第 6页，总 21页 外 装 订 线 请不要在装订线内答题 内 装 订 线 13水平放置的平底柱形容器 A 重 3N，底面积是 200cm2，内装有一些水，不吸水的正方体木块 B 重 5N，边长为 10cm，被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部，如图所示，拉直的细线长为 L=5cm，受到拉力为 1N （g取 10N/kg，水=1.0103kg/m3）求：（1）木块 B 受到的浮力是多大？（2）容器

11、底部受到水的压强是多大？（3）容器对桌面的压强是多大？14一个实心正方体，体积为 1.2103m3，重为 10N，用细线吊着浸入盛水的容器中， 有的体积露出水面， 此时容器中水面的高度为 30cm， 如图所示，（g=10N/kg）求：（1）物体受到的浮力？（2）水对容器底部的压强？（3）绳子的拉力？（4）剪断绳子后，物体最终的沉浮情况？（通过计算说明）15用一根不可伸长的轻绳，将一体积为 V 的长方体木块系于底面积为 S0的圆柱形薄壁容器底部。往容器中缓慢注入密度为0的液体，当木块露出液面的体积与浸入水中的体积之比为 1： 4 时， 绳子受到的拉力是木块重力的，如图所示。若将木块露出水面的部分

12、切除，绳子刚好被拉断。求：（1）木块的密度；（2）细线刚好被拉断时与细线断后容器中液面恢复稳定时，容器底部所受液体压强的变化量。16小群利用如图甲所示的滑轮组将水中物体匀速提升到空气中。他所用的无拉力 F 与绳子自由端移动的距离 s 的关系图象如图乙所示。物体在空气中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为 85%，每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。 （g 取 10N/kg）（1）物体及单个动滑轮的重力分别是多少？（2）物体浸没在水中时受到的浮力是多少？（3）物体的密度是多少？17 如图所示， 底面积为 100cm2薄壁圆柱形容器盛有适量的水， 重力为 12N，体积为2103m3的木块A漂浮在水

13、面上， 如图甲所示； 现将一体积为250cm3的合金块 B 放在木块 A 上方，木块 A 恰好有五分之四的体积浸入水中，如图乙所示。求：（1）图甲中木块 A 受到浮力的大小；（2）合金块 B 的密度；（3）将合金块 B 从木块 A 上取去下放入容器的水中，当 A、B 都静止时，液体对容器底部的压强比取下合金块 B 前减小了多少？18某校课外科技小组的同学为测量暴雨过后各河段浑浊河水的密度，设计了如图所示的一套装置：A 是弹簧测力计，B 是边长为 0.1m 的均匀正方体浮子，C 是圆柱形容器，D 是一固定在容器底部的定滑轮。弹簧测力计和正方体浮子之间用一轻质无伸缩的细线通过滑轮相连接。 （不考虑

14、滑轮的摩擦）解答下列问题：（1）当容器中盛有密度为水=1103kg/m3的适量的清水，按图中所示，使浮子 B 浸没在水中时，测力计 A 的示数为 2N，浮子 B 的重力多大？试卷第 8页，总 21页 外 装 订 线 请不要在装订线内答题 内 装 订 线 （2）照图中的方法，将容器中的清水换为适量的浑水，使浮子 B 浸没在浑水中时，测力计 A 的示数为 2.5N该浑水的密度是多少？（3）在测另一种浑水密度的过程中，照图中方法，先拉动测力计将浮子 B浸没在浑水中静止；然后将细线剪断，待浮子 B 静止漂浮后，容器底部所受浑水的压力比剪断细线前减小了 2.8N，则此浑水的密度是多少？19如图，一边长为

15、 0.1m，质量为 0.6kg 的正方体木块，静止在水平桌面上。再用细线系着木块置于容器内的水中静止。求：（1）木块所受重力大小。（2）木块的密度。（3）木块静止在水中时，受到浮力的大小。20如图所示，正方体木块漂浮在水面上，有总体积的露出水面，不可伸长的悬绳处于松弛状态。 已知绳子能承受的最大拉力为5N， 木块边长为0.1m，容器底面积为 0.04m2，容器中水足够多，容器底有一阀门 K，求：（1）木块的密度为多少 kg/m3？（2）打开阀门使水缓慢流出，当细绳断裂前一瞬间关闭阀门，此时木块排开水的体积为多少 m3？（3）在细绳断后木块再次漂浮时，容器底受到水的压强与绳断前的瞬间相比改变了多

16、少 Pa？无21如图所示，重为 4N、高为 0.24m、底面积为 0.02m2的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内装有 4kg 的水（不计容器壁的厚度，g 取 10N/kg，水的密度为 1.0103kg/m3） ，求：（1）水对容器底部产生的压强 p水；（2）现将一密度为 2.0103kg/m3的实心小球轻轻地放入容器中，静止后有0.2kg 的水溢出，此时圆柱形容器对桌面的压强。22 如图甲是西南大学校内的一座塑像， 其基座结构类似于图乙和丙的模型。若 A、B 是质量分布均匀地正方体物块，其边长分别是 20cm、30cm，密度之比A：B=3：1将 A 放在水平地面上，B 放在 A 的上面，A 对

17、水平地面的压强为 5100Pa（如图乙） 。求：（1）图乙中，物块 A 对地面的压力；（2）物块 A 的密度；（3）若将物块 B 放在水平地面上，A 放在 B 的上面（如图丙） ，要使 B 对地面的压强为 2800Pa，应将物块 B 沿竖直方向切去几分之几。23如图所示，柱形容器 A 和均匀柱体 B 置于水平地面上，A 中盛有体积为6103m3的水，B 受到的重力为 250N，B 的底面积为 5102m2。（1）求 A 中水的质量。（2）求 B 对水平地面的压强。试卷第 10页，总 21页 外 装 订 线 请不要在装订线内答题 内 装 订 线 （3）现沿水平方向在圆柱体 B 上截去一定的厚度，

18、B 剩余部分的高度与容器A 中水的深度之比 hB：h水为 2：3，且 B 剩余部分对水平地面的压强等于水对容器 A 底部的压强，求 B 的密度B。24如图所示，薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙均放置在水平地面上。容器甲底面积为 0.02 米2、质量为 1 千克，内装有 2 千克的酒精。圆柱体乙的底面积为 0.01 米2，但高度未知。 （酒精=800 千克/米3）（1）求容器内酒精的体积。（2）求装有酒精的容器甲对水平地面的压强。（3）若将装有酒精的容器甲放在圆柱体乙上方中央，则圆柱体乙对地面的压强变化量为P1；若将圆柱体乙浸没在酒精中（无酒精溢出） ，则酒精对容器底部变化量为P2已知P1=6P2，试

19、通过计算确定圆柱体乙的高度 h。25如图所示，轻质薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上，甲的底面积为 0.01 米2（容器足够高） ， 盛有 0.2 米深的水； 圆柱体乙的底面积为 0.005米2、高为 0.8 米，密度为 2103千克/米3求水对甲容器底的压强 p水。求乙的质量 m乙若在乙上方沿水平方向切去一部分，并将切去部分竖直放在甲容器内，使甲容器对地面的压力等于乙剩余部分对地面的压力，求甲容器底部受到水的压强变化量P甲。无26如图所示，实心正方体 A、B 放置在水平地面上，受到的重力均为 64 牛，A 的边长为 0.2 米，B 的边长为 0.3 米。正方体 A 对水平地面的压强 p

20、A。正方体 A、B 的密度之比。若在正方体 A 和 B 上沿水平方向分别截去相同的体积 V 后，A、B 剩余部分对水平地面的压强为 pA、 pB， 请通过计算比较它们的大小关系及其对应的V 的取值范围。27如图所示，置于水平桌面上的 A、B 是两个完全相同的薄壁柱形容器，质量为 0.5 千克，底面积为 0.01 米2，分别装有体积为 2.5103米3的水和深度为 0.3 米的酒精， （酒精=0.8103千克/米3） 。求：水的质量 m水。A 容器对水平桌面的压强 pA。若在两个容器中抽出相同深度的液体h 后，两容器中液体对底部的压强相等，请计算出h 的大小。28如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将

21、深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深 10m，物体重 G=4103N，汽车重 G车=3104N，汽车匀速拉绳子时的拉力 F=2103N，汽车受到的阻力为车重的 0.05 倍。请计算：（1）若汽车运动的速度为 1.2m/s，则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？（2）滑轮组的机械效率是多少？（保留一位小数）（3）汽车的牵引力是多大？（4）将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？试卷第 12页，总 21页 外 装 订 线 请不要在装订线内答题 内 装 订 线 29如图所示装置是实验室在用轻绳绕成的滑轮组。悬挂的重物 G=4.8N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为 F1=1.8N

22、；当重物匀速上升时，手对轻绳的拉力为 F2=2.0N， 且物重上升过程中动滑轮恰好转过 1 圈。 已知动滑轮周边凹槽的周长 C=0.3m，求（1）动滑轮的重力；（2）重物上升过程中的有用功、总功以及滑轮组的机械效率。30配重 M 单独置于水平地面上静止时，对地面压强为 3105帕，将配重M 用绳系杠杆的 B 端，在杠杆的 A 端悬挂一滑轮，定滑轮重 150N，动滑轮重 90N，杠杆 AB 的支点为 O，OA：OB=5：3，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示，当工人利用滑轮组提升重力为 210N 的物体以 0.4m/s 的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重 M 对地面压强为 1

23、105帕。 （杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g=10N/kg）（1）求滑轮组的机械效率？（2）配重 M 质量是多少千克？（3）为使配重 M 不离开地面，人对绳的最大拉力是多少牛顿？31如图是工人利用滑轮组提升重为 810N 物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为 0.1m/s，工人拉力 F 的功率为 90W，物体上升 10s 拉力 F克服滑轮组的摩擦做的功是 60J，不计绳重。求：（1）工人拉绳子的速度；（2）滑轮组的机械效率；无（3）滑轮组中的动滑轮的重力。32如图所示，在 200N 的拉力 F 作用下，用滑轮组将重为 300N 的物体匀速向上提升 2m，不计摩擦和绳的重力。 （

24、g=10N/kg）求：（1）动滑轮的质量；（2）此过程中所做的有用功；（3）此过程中滑轮组的机械效率。33工人用图示装置在 10s 内将质量为 45kg 的货物匀速提升 2m，此过程中拉力的功率为 120W （g 取 10N/kg）求：（1）有用功；（2）滑轮组的机械效率；（3）若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为 300N，额外功占总功的 20%，工人提升货物的重。34如图所示，物体 A 质量为 1kg，挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重、绳的重和大小均不计，且不考虑一切摩擦，g 取10N/kg求：（1）物体 A 静止在空气中时，弹簧测力计的示数是多少？（2）若

25、物体 A 刚好浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为 3N，则物体 A受到的浮力是多少？（3）物体 A 的密度是多少？试卷第 14页，总 21页 外 装 订 线 请不要在装订线内答题 内 装 订 线 35 用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体 M， 已知被提升的物体 M 质量为76kg，M 的体积为 3103m3，在 M 物体未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力 F 将物体 M 以 0.5m/s 的速度匀速提升了 10m 的高度，此过程中，拉力 F 做的功 W 随时间 t 的变化图象如图乙所示， 不计绳重和摩擦力大小。 求：（g=10N/kg）（1）求物体 M 的重力？（2）求动滑轮下端挂钩上的绳

26、子拉力？（3）求滑轮组提升重物的机械效率？36如图所示，轻质杠杆可绕 O 点转动，杠杆左端 A 处挂了一物块，右端 B处施加一个 F=3N 的拉力， 此时杠杆在水平位置平衡， 得 OA=30cm， OB=20cm。（1）求绳子对杠杆 A 端的拉力。（2）若物块的体积为 10cm3，求物块在水中所受到的浮力。37如图 1 所示，用滑轮组提升矿井内重为 7840N 的物体 M，汽车匀速前进了 20m此过程中，汽车拉力 F 所做的功 W 随汽车运动的距离 s 的变化关系如图 2 所示。不计绳重和摩擦，动滑轮有重力。（1）由图可知，拉力 F 总共做的功 W=J（2）物体 M 上升的高度是m。无（3）该

27、滑轮组的机械效率为多大？38某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重 4000N 的砖块运到离地 4m 高的砌墙处， 已知每个滑轮重 100N， 滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计。若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为 500N，求：（1）提升一次砖的最大重力；（2）提升一次砖时滑轮组的最大机械效率；（3）若全部完成提砖任务，工人利用此滑轮组至少做多少额外功。39如图所示装置中 O 为轻质杠杆 AB 的支点，AO：OB=3：2，A 端用细绳连接物体甲，B 端用细绳连接物体乙，物体乙浸没在水中，此时杠杆恰好在水平位置平衡。已知物体甲、乙的质量分别为 1kg 和 2kg，容器的底面积是500c

28、m2，g 取 10N/kg，绳子的重力与容器的厚度忽略不计。求：（1）物体乙的体积；（2）容器底部受到水的压力。40如图所示杠杆 AB 可绕 O 点在竖直平面内转动，AO：OB=2：3，滑轮重为 100N当在 B 点施加大小为 F=200N 的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，此时边长为 0.2m 的正方体 M 对水平地面的压强为 7500Pa （不计试卷第 16页，总 21页 外 装 订 线 请不要在装订线内答题 内 装 订 线 杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向）求：（1）此时正方体 M 对地面的压力 FM；（2）杠杆 A 点所受绳的拉力 FA；（3）物体 M 所受的

29、重力 GM。41如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体 A 从江底沿竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对 A的拉力 F1随时间 t 变化的图象。A 完全离开水面后，电动机对绳的拉力 F 大小为 6.25103N， 滑轮组的机械效率为 80%， A 上升的速度始终为 0.1m/s（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流灯因素的影响） ，求：（1）长方体 A 的重力；（2）长方体 A 未露出水面时受到的浮力；（3）长方体 A 静止在江底时上表面受到的水的压强；（4）长方体 A 未露出水面时滑轮组的机械效率。42如图所示，一轻质均匀杠杆 AB，O

30、为支点，OA=OB=4m，A 端用一不可伸长的细线系于地面，C 点位于 OB 的中点。边长为 0.1m 的实心正方体物块M 用一不可伸长的细线系于 C 点。此时 AB 静止于水平位置，C 点的细线拉力恰为零，M 对地面压强为 3103Pa （两端细线质量忽略，g 取 10N/kg）求：（1）物块 M 的质量；（2）将一个重为 40N 的铁块 P 放在 C 点正上方，并用力 F 水平向左推动，使 P 沿 OA 向左做匀速直线运动，连接物块 M 的细线能承受的最大拉力为无25N。求：铁块 P 向左运动过程中，物块 M 对地面的最小压强；若铁块 P 受到的摩擦力为其重力的 0.1 倍，在从 C 点开

31、始向左匀速运动的过程中，推力 F 最多做的功。43如图所示，用滑轮组提升水中的物体 A，若物体的质量为 140kg，体积为 60dm3，滑轮组的机械效率为 80%，取 g=10N/kg，不计绳重及轮与轴的摩擦，求（1）物体 A 在水中被匀速提升时，拉力 F 是多大？（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体 A 相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为 350N，当物体露出水的体积多大时绳子会断？此时物体 A受到的浮力是多少？44如图所示，质量为 80kg，边长为 20cm 的正方体物块 A 置于水平地面上，通过绳系于轻质杠杆 BOC 的 B 端，杠杆可绕 O 点转动，且 BC=3BO在 C 端用

32、 F=120N 的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直： （绳重不计，g 取 10N/kg） 求：此时（1）绳对 B 端的拉力 F拉；（2）物体 A 对地面的压强 p。45用如图所示的滑轮组从水中提升物体 A，物体 A 完全在水面下匀速竖直试卷第 18页，总 21页 外 装 订 线 请不要在装订线内答题 内 装 订 线 上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力为 F，滑轮组的机械效率为已知：F=400N，=80%，物体 A 的体积 V=9dm3，g 取 10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均忽略不计。求：（1）物体 A 的浮力 F浮；（2）物体 A 所受的重力 GA

33、。46如图所示装置中，O 为轻质杠杆 AB 支点，AO：OB=3：2，A 端用细绳连接物体 M，B 端用细绳悬挂物体 N，物体 N 浸没在水中，此时杠杆恰好在水平位置平衡。已知物体 N 的体积为 500cm3，物体 N 的密度为 4g/cm3，g 取10N/kg，绳子的重力忽略不计。求：（1）物体 N 的质量 mN；（2）物体 N 所受的浮力 FN；（3）物体 M 的重力 GM。47用如图所示的装置来提升水下物体 C，C 的体积为 0.02m3、重 800N，其中 AB 是一个以 O 为支点的杠杆，且 AO：OB=1：2，小明站在 B 端竖直向下拉绳子，小明的体重为 500N，不计绳重和摩擦。

34、物体 C 全部离开水面时杠杆刚好在水平位置。已知每个滑轮的重力为 50N，杠杆的重力及滑轮与轴的摩擦不计，求：无（1）物体 C 未出水面时受到的浮力：（2）物体 C 未出水面时受到绳子的拉力 Fc；（3）物体 C 未出水面时滑轮组的机械效率（结果保留一位小数） ；（4）若小明用这个装置将物体完全拉出水面，这个物体的最大重力是多少。48如图 1 所示，物体 A 重为 16N 置于水平桌面上，在拉力 F 的作用下，5s内匀速直线运动了 0.5m。图 2 是拉力 F 做的功随时间变化的图象。物体 A 在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力 f 为物重 G 的 0.2 倍。求：（1）物体 A 的速度。（2）

35、5s 内拉力 F 对物体 A 做的有用功。（3）滑轮组的机械效率。49小雨站在水平地面上，通过如图所示的滑轮组从井中提水（不计绳重及摩擦） 已知小雨的质量为 50kg、双脚与地面的接触面积为 0.04m2，圆柱形水桶的底面积为 0.2m2、容积为 0.1m3（不计桶的厚度，g=10N/kg） 。（1）小雨的重力是多少？（2） 将空桶匀速下放的过程中 （桶底未接触水面） ， 小雨对地面的压强为 1.15104Pa，则桶和动滑轮总重是多少？（3）假设水桶向上提起水的重力为 680N，则将水桶拉离水面后，匀速拉动过程中滑轮组的机械效率是多少？50建筑工地上， 需要利用拖拉机和滑轮组（如图所示）将质量

36、为 1.2103kg的物体，拉到长 100m，高 50m 的斜面顶端，测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为 4103N，g=10N/kg，不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦。（1）在图中画出物体对斜面压力 F 的示意图；试卷第 20页，总 21页 外 装 订 线 请不要在装订线内答题 内 装 订 线 （2）对物体做的有用功，以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率；（3）若动滑轮重 1000N，物体所受摩擦力的大小；（4）若拖拉机的最大输出功率为 12kW，求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度。无无力学计算力学计算参考答案与试题解析参考答案与试题解析一计算题（共一计算题（共 5

37、0 小题）小题）1如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为 0.1m的正方体物块 A，容器中水的深度为 40cm 时，物块 A 刚好完全浸没在水中。容器侧面的底部有一个由阀门 B 控制的出水口，打开阀门 B，使水缓慢流出，当物块 A 有的体积露出水面时，弹簧恰好处于自然伸长状态（即恢复原长没有发生形变） ，此时关闭阀门 B弹簧受到的拉力 F 跟弹簧的伸长量L 关系如图乙所示。 （已知 g 取 10N/kg，水的密度为水=1.0103kg/m3，不计弹簧所受的浮力，物块 A 不吸水） 。求：（1）打开阀门前物块 A 受到的浮力；（2）物块 A 的密度；（3）弹簧恰好处于自然伸长

38、状态时水对容器底部压强。【分析】 （1）打开阀门前，物块 A 刚好完全浸没在水中，求出排开水的体积，利用阿基米德原理即可求出浮力；（2）物块 A 漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，根据 G=mg=Vg 和 F浮=液gV排得出表达式，即可求出物块 A 的密度；（3）物块 A 刚好完全浸没在水中，根据物体受力平衡求出物块 A 受到的弹力，由图象得出此时的弹簧伸长量，然后根据物块 A 漂浮时水的深度，最后根据 p=gh 求出容器底部受到的水的压强。【解答】解： （1）打开阀门前，物块 A 刚好完全浸没在水中，则 V排=VA=（0.1m）3=1103m3，所以，F浮=水gV排=1.0103kg/m31

39、0N/kg1103m3=10N；（2）当弹簧恰好处于自然伸长状态，物块 A 是处于漂浮状态，由 F浮=G，即：水gV排=AgVA，本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。2所以，水VA=AVA，则A=水=水=1.0103kg/m3=0.6103kg/m3；（3）漂浮时，物块受平衡力，由题意知：G=F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg（1）1103m3=6N；全部浸没时，根据物块 A 受平衡力作用可知：弹力 F=F浮G=10N6N=4N，由图象可知此时弹簧伸长了L=2cm，所以弹簧处于自然状态时水深 h=40cm10cm2cm=34cm=0.34m，水对容器底部压强：p

40、=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.34m=3.4103Pa。答： （1）打开阀门前物块 A 受到的浮力为 10N；（2）物块 A 的密度为 0.6103kg/m3；（3）弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部压强为 3.4103Pa。【点评】本题考查了学生对液体压强公式、密度公式、物体浮沉条件的理解与掌握，明确弹簧因受力不同形变不同和物体浸没时弹簧对物体的拉力。2小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤，他将一段密度为 0.5103千克/米3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示， 这段木料长为 40 厘米， 横截面积为 0.1 米2， 其上表面可以作为秤盘

41、（g=10牛/千克） ，问：（1）质量为 0 的刻度线的位置在哪里？（2）距离上表面 10 厘米处的刻度对应的质量为多少？【分析】 （1）根据 m=V 算出物体的质量即质量为 0 的刻度线的位置；（2） 算出距离上表面 10 厘米排开水的质量减去木料的质量就是对应的质量。【解答】解： （1）木料的体积：V=Sh=0.1m20.4m=0.04m3，由=得木料的质量为：m0=V=0.5103kg/m30.04m3=20kg；木料处于漂浮状态，浮力等于重力即 F浮=G=mg=20kg10N/kg=200N，无排开水得体积为：V排=0.02m3，没入水中的高度：h0=0.2m，因为物体上没有放物体，故

42、浮力秤的 0 刻度线为 0.2m；（2）距离上表面 10 厘米处时，浮力秤的浮力为：F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg（0.4m0.1m）0.1m2=300N，物体的重力为：G物=F浮F浮=300N200N=100N，物体的质量为：m物=10kg。答： （1）质量为 0 的刻度线的位置在 0.2m 处；（2）距离上表面 10 厘米处的刻度对应的质量为 10kg。【点评】本题考查了质量、体积、浮力以及对物体受力分析，是一道难题。3用细线竖直拉着一长方体物体，将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中，物块下降过程中，所受拉力 F 随下降高度 h 的变化关系如图所示，求：（1）

43、物块的重力；（2）物块受到的最大浮力；（3）当物块刚好完全浸没时，物块下表面受到水的压强。【分析】为了便于分析，给线段标上 A、B、C、D 四个点，如下图，根据图象分析如下：（1）由图可知 AB 段物块未浸入液体，测力计的示数即为物块的重力，所以从图中可读出物块的重力大小。本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。4（2）由图象 CD 段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，根据 F浮=GF 可求得物块受到的浮力。（3）下降高度 3cm 时，下表面接触水面，下降 7cm 时，物块刚好浸没水中，这时水面上升，物块下表面距水面距离是 4cm，由 p=gh 可计算，下

44、表面受到水的压强。【解答】解： （1）由图象可知，当 h=0 时，弹簧测力计示数为 10N，此时物块处于空气中，根据二力平衡条件可知，物块的重力：G=F拉=10N；（2）由于物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，则物块受到的最大浮力：F浮=GF=10N4N=6N；（3）物块刚浸没时下表面距水面距离：h=7cm3cm=4cm=0.04m；物块下表面受到水的压强：p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.04m=400Pa；答： （1）物块的重力为 10N；（2）物块受到的最大浮力为 6N；（3）当物块刚好完全浸没时，物块下表面受到水的压强为 400Pa。【点评】本题用到

45、的知识点有重力、质量、受力分析、阿基米德原理、压强的计算等，考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力，难度较大。4某实验小组在研究某种物质的属性时，日常需将物体浸没在煤油中保存，将体积为 1103m3、重 6N 的该物体用细线系在底面积为 250cm2的圆柱形容器的底部， 物体浸没在煤油中， 如图所示， （g=10N/kg， 煤油=0.8103kg/m3）（1）细线受到的拉力是多大？（2）若细线与物体脱落，待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少？【分析】 （1）物体浸没水中，排开水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求受到的浮力，根据木块重加上绳子的拉力等于木块受到的浮力求出木块受到的

46、拉力；（2）木块漂浮时所受的浮力等于它自身的重力，可得浮力的大小，根据阿基米德原理求排开水的体积，可求排开水的体积变化，知道容器底面积，可求水深的变化量，再利用液体压强公式求容器底所受压强改变量。【解答】解：无（1）由题知，物体浸没煤油中，V=V排=1.0103m3，受到的浮力：F浮=煤油gV排=0.8103kg/m310N/kg1.0103m3=8N；因为 G+F拉=F浮，物体受到的拉力：F拉=F浮G=8N6N=2N，（2）漂浮时，F浮=G=6N，由 F浮=煤油gV排得：V排=7.5104m3，V排=1103m37.5104m3=2.5104m3，水深变化：h=0.01m，p=煤油gh=0.

47、8103kg/m310N/kg0.01m=80Pa。答： （1）细线受到的拉力是 2N； （2）若细线与物体脱落，待物体静止后煤油对容器底的压强变化了 80pa。【点评】本题为力学综合题，考查了学生对重力公式、液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件、力的合成的掌握和运用，能求出水深变化是本题的关键。5如图甲所示，水平桌面上有一底面积为 5.0103m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的水，现将一个体积为 5.0105m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为 4.0105m3求：（1）物块受到的浮力；（2）物块的质量；（3）如图乙所示，用力 F 缓慢向下压物块，使其恰

48、好完全浸没在水中（水未溢出） 。此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少？【分析】 （1）已知浸入水中的木块体积（排开水的体积） ，利用阿基米德原本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。6理求所受浮力。（2）由于物块漂浮在水面上，根据漂浮条件可知物块的重力，求出质量；（3）求出物块完全浸没在水中和物块的漂浮时的体积差，已知容器底面积求出水的深度 h，根据 p=gh 即可求出水对容器底的压强。【解答】解： （1）已知 V排=4.0105m3，则 F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg4105m3=0.4N。（2）由于物块漂浮在水面上，则物块的重力 G=F浮=0.4N，

49、则质量 m=0.04kg；（3）物块使其恰好完全浸没在水中，排开水的体积变化：V=V物V排=5105m34105m3=1105m3则水的深度变化为：h=0.002m，所以水对容器底的压强中增加：p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.002m=20Pa。答： （1）物块受到的浮力大小为 0.4N；（2）物块的质量为 0.04kg；（3）水对容器底的压强比物块被下压前增加了 20pa。【点评】本题考查漂浮条件、阿基米德原理和压强公式的应用，这是中考必考题型，要熟练应用。6如图所示，一个底面积为 100cm2的圆柱体容器（容器壁的厚度忽略不计）放在水平桌面的中央， 容器中装有 1000g

50、的水。 将一个重 3N 的实心长方体 A挂在弹簧测力计上，然后竖直浸入水中，当 A 有一半浸在水中时，弹簧测力计的读数为 2N （g 取 10N/kg）（1）此时，A 物体受到的浮力为多少？（2）物体 A 的体积是多少？（3）当物体 A 浸没在水中时（容器中的水并未溢出） ，水对容器底的压强是多大？无【分析】 （1）根据称重法求出长方体浸没时所受的浮力；（2）根据 F浮=gV排求出长方体排开水的体积，然后计算长方体的体积；（3）利用密度公式求出水的体积，利用 V=Sh 可求原来水的高度，再根据物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，利用 V=Sh 求出水面上升的高度，进而求出水的总高度，然后

51、利用液体压强公式计算压强。【解答】解：（1）当 A 物体有一半浸在水中时所受的浮力：F浮=GF=3N2N=1N；（2）由 F浮=gV排可得，A 物体浸入水中的体积：V浸=V排=1104m3，因 A 有一半浸在水中，则长方体的体积：VA=2V排=2104m3；（3）根据=可得，物体 A 浸没在水中前水的体积：V水=1103m3，则水的深度：h原=0.1m，物体 A 浸没在水中后排开水的体积：V排=VA=2104m3；水面上升的高度：h=0.02m，则水的总高度：本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。8h=h原+h=0.1m+0.02m=0.12m，所以，水对容器底的压强：p=水gh

52、=1103kg/m310N/kg0.12m=1200Pa。答： （1）此时，A 物体受到的浮力为 1N；（2）物体 A 的体积是 2104m3；（3）当物体 A 浸没在水中时（容器中的水并未溢出） ，水对容器底的压强是1200Pa。【点评】本题考查了浮力、压强的计算，综合性强，计算量较大，关键是知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。7如图甲所示，一个底面积为 75cm2的柱形物体 A 挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数 F1=15N：底面积为 120cm2且足够深的柱形容器放在水平桌面上，将物体 A 放入容器中且与容器底接触但对容器无压力，慢慢向容器注水，待液面稳定后物体 A 上

53、表面到水面的距离 h=5cm，如图乙所示，此时弹簧测力计示数 F2=7.5N；然后，将物体 A 竖直向上移动 8cm（忽略绳重和附在物体表面上水的重力。水=1.0103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）物体 A 浸没在水中受到的浮力；（2）物体 A 的密度；（3）物体 A 竖直向上移动 8cm 前后，水对容器底压强的变化量。【分析】 （1）利用二次称重法计算物体 A 浸没在水中受到的浮力；（2）物体浸没时排开液体的体积等于物体的体积，根据 F浮=gV排可求，然后利用 G=mg 求出物体的质量，再利用=计算物体 A 的密度；（3）利用 V=Sh 求出物体的高度，进而可求物体 A 竖直向上移

54、动 8cm 后露出水面的高度，求出物体排开水的体积的减少量，进而可求水面下降的高度，再利用液体压强公式计算水对容器底压强的变化量。【解答】解： （1）由题可知，物体的重力：G=F1=15N，则物体 A 浸没在水中受到的浮力：F浮=GF2=15N7.5N=7.5N；无（ 2 ） 根 据F浮=gV排可 得 ， 物 体 的 体 积 ： V=V排=7.5104m3，物体的质量：m=1.5kg，则物体的密度：=2103kg/m3；（3）物体的高度 h物=0.1m=10cm，则原来的液面高度 h1=10cm+5cm=15cm，物体上移 8cm 后，物体上表面到容器底部的距离为 10cm+8cm=18cm，

55、物体和水的总体积不变，如果设后来的液面高度为 h2，那么 S容h2+S物（18cmh2）=S容h1，解得 h2=10cm，所以h=h1h2=15cm10cm=5cm，水对容器底压强的变化量p=水gh=1103kg/m310N/kg0.05m=500Pa。答： （1）物体 A 浸没在水中受到的浮力为 7.5N；（2）物体 A 的密度为 2103kg/m3；（3）物体 A 竖直向上移动 8cm 前后，水对容器底压强的变化量为 500Pa。【点评】此题考查浮力、密度和压强的计算，是一道综合性较强的题目，难点在（3）关键是物体 A 竖直向上移动 8cm 后水面下降的高度。8如图所示，将边长为 5cm

56、的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为 0.1kg（g 取 10N/kg） 求：（1）木块受到的浮力；（2）木块的密度；（3）木块下底面受到水的压强。【分析】 （1）知道溢出水质量，利用重力公式求木块排开水的重力，再根据阿基米德原理求木块受到的浮力；（2）知道正方体木块的边长求出木块的体积；根据漂浮条件求出木块重，本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。10进而求出木块的质量；最后利用密度公式求木块的密度；（3）根据浮力产生的原因（物体上下表面产生的压力差） ，求出下表面受到的压力，再根据压强公式求木块下表面受到的水的压强。【解答】解：（1）木

57、块受到的浮力：F浮=G排=m排g=0.1kg10N/kg=1N；（2）正方体木块的体积：V木=（0.05m）3=1.25104m3，因为木块漂浮，所以 G木=F浮=1N，因为 G木=m木g=木V木g，所以木块的密度：木=0.8103kg/m3；（3）由于木块漂浮，根据浮力产生的原因可知，木块下表面受到的水的压力：F=F浮=1N，木块的底面积 S=（0.05m）2=0.0025m2，木块下表面受到的水的压强：p=400Pa。答： （1）木块受到的浮力为 1N；（2）木块的密度为 0.8103kg/m3；（3）木块下表面受到的水的压强为 400Pa。【点评】本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基

58、米德原理、压强公式的掌握和运用，虽难度不大，但知识点多、综合性强。9边长为 0.1m 的正方体木块，漂浮在水面上时，有的体积露出水面，如图甲所示。将木块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块表面上放一重2N 的石块。 静止时， 木块上表面恰好与液面相平， 如图乙所示。 取 g=10N/kg，已知水的密度水=1.0103kg/m3求：（1）图甲中木块受的浮力大小；（2）图乙中液体的密度；（3）图乙中木块下表面受到液体的压强。无【分析】 （1）根据题意，求出物体所排开水的体积，由阿基米德原理解题；（2）根据物体的漂浮特点，由阿基米德原理解题；（3）根据液体内部压强的特点，由 p=gh 求解。【解答

59、】解： （1）由阿基米德原理可得：F浮=水V排g=1.0103kg/m3（0.1m）3（1）10N/kg=6N；（2）木块的重力：G木=F浮=6N，木块表面上放一重 2N 的石块，当它静止时，F浮=G总，即液V木g=G木+G石，液体的密度：液=0.8103kg/m3。（3）图乙中木块下表面受到液体的压强：p=乙gh=0.8103kg/m310N/kg0.1m=800Pa。答： （1）图甲中木块受的浮力为 6N；（2）图乙中液体的密度为 0.8103kg/m3；（3）图乙中木块下表面受到液体的压强为 800Pa。【点评】本题考查阿基米德原理的运用，要理解物体漂浮时的特点，掌握液体内部压强的运算。

60、10我国自主设计研发的“蛟龙”号载人深潜器不断刷新潜水深度纪录，为我国探究深海海洋资源提供了大量宝贵资料。“蛟龙”号的一些主要参数如表所示，“蛟龙”号可在潜水器外搭载几块压载铁块作无动力下潜。在一次下潜中，搭载 3 名乘员下潜到 7200m 深处作业，3 名乘员总质量为 180kg，自带装备总质量为 220kg， 海水密度取 1.0103kg/m3， 压载铁的密度为 7.9103kg/m3，g 取 10N/kg求：项目参数规格长 8.2m，宽 3.0m，高 3.4m空重22t（不含乘员、装备、压载铁块）最大负220kg（不含乘员）本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。12荷乘员准