2025年中考物理三轮复习之力学计算

第33页（共33页）2025年中考物理三轮复习之力学计算一．计算题（共23小题）1．（2025•榆次区一模）在道路管网改造工程中，小型挖掘机发挥了重要作用。如图所示是某小型履带式挖掘机，其自身质量为2×103kg，履带与水平地面的总接触面积为2m2。某次在平直场地上作业，挖掘机以20kW的额定功率在1min内向前运动了120m。（g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg）求：（1）该次作业过程中，挖掘机的平均速度。（2）挖掘机静止时对水平地面的压强。（3）该次作业消耗了60g柴油，该发动机的效率。2．（2025•埇桥区校级一模）如图所示为某酒店的机器人，它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作。该机器人的质量为15kg，它的“脚”与地面总接触面积是20cm2。某次送餐中，它以0.6m/s的速度运行到水平距离120m的客房，机器人匀速直线运动时受到的摩擦力是重力的0.1倍。求：（1）这次送餐到客房需要的时间；（2）它静止在水平地面时对地面的压强；（3）这次送餐的功率。3．（2025•工业园区校级模拟）湾湾一家周末到某城市的博物馆参观。他们先从家开车到高铁站，然后，乘高铁列车到省城。湾湾爸爸开车经过某处时，看见公路旁有如图所示的交通标志牌，此时的时刻为8：00，湾湾通过铁路12306网站查询到列车时刻表如表所示。求：车次×高铁站发车时刻省城站到达时刻里程/kmG20238：169：01240G20248：369：24240G20258：569：48240G20269：2410：24240（1）在正常的情况下（所经过路段无红绿灯），湾湾到达高铁站最少要多少分钟？（2）若这几列火车都是在发车前5min停止检票，依据以上信息并结合实际情况，湾湾一家最快能够赶上哪一趟车次的高铁列车？（3）该趟高铁列车行驶的平均速度为多少km/h？4．（2025•埇桥区校级一模）如图所示，水平地面上有一底面积为2×10﹣2m2的圆柱形容器。容器中水深40cm，一个棱长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为4N。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）此时物块受到的浮力；（2）细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积；（3）细线剪断后，液面下降了多少？5．（2025•甘谷县模拟）工人用如图所示装置把重G＝1000N的物体，从斜面底部匀速拉到h＝2m高的平台上（斜面与水平地面的夹角为30°），用时t＝20s。工人对绳子的拉力为F＝400N，动滑轮重G0＝20N，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，求：（1）绳子对物体做的功W；（2）物体克服摩擦力所做的功W摩擦力；（3）整个装置的机械效率η。6．（2025•灌南县校级模拟）小东买了一辆平衡车，平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了3min。若小东的质量为45kg，求：（1）小东3min骑行的距离；（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强（g＝10N/kg）；平衡车参数净重10kg含电池组最高车速18km/h轮胎接地面积5cm2（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率。7．（2025•桐柏县一模）如图所示是2025年春节联欢晚会上表演节目的机器人。若该机器人总质量约45kg，与地面接触的总面积为0.03m2。求：（1）该机器人对水平地面的压强。（2）若该机器人外壳全部由碳纤维复合材料制造，质量约为30kg，则制造一个这种机器人的外壳需要多少m3的碳纤维复合材料。（ρ碳纤维复合材料约为2g/cm3）（3）若该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m，忽略空气阻力，试求出箱子的重力势能将增加多少以及2s内机器人对箱子做功的功率。8．（2025•阳西县模拟）阳江港大桥全长4.77公里，是阳江境内最长、最大的跨海大桥。现有一辆总质量为1.5t的汽车，以20m/s的速度匀速通过该大桥，受到的阻力是总重的0.1倍，求汽车通过大桥时：（g＝10N/kg）（1）所需的时间；（2）汽车的牵引力；（3）汽车的功率。9．（2025•花山区校级一模）如图所示，薄壁烧杯内装质量800g的水，烧杯的底面积是100cm2，将一个质量是200g、体积是300cm3的实心长方体A用细线吊着，然后将其体积的三分之一浸入烧杯内的水中。（杯内的水在实验过程中始终没有溢出。ρ水（1）长方体A受到的浮力；（2）细线对长方体A的拉力；（3）若剪断细线，待A静止后，水对烧杯底的压强变化量。10．（2025•大东区模拟）如图所示是某型号水陆两用坦克。其质量为24t，它在陆地上最大行驶速度为54km/h，在陆地上行驶时所受阻力为2.8×104N。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。求：（1）当坦克在陆地上，以最大速度匀速直线行驶了0.5h，牵引力做了多少功？（2）当坦克漂浮在水中时，所受到的浮力是多少？（3）坦克漂浮在水中时，浸入水中的体积是多少？11．（2025•长沙模拟）为了让居民享受更便利的居家生活，长沙自贸临空区大力推进低空物流服务，如图为长沙县某小区内无人机配送生鲜时的场景。某次配送中无人机提着质量为4kg的生鲜以2m/s的速度匀速从地面竖直上升40m，然后斜向上飞行了20s，仪表盘上显示离地最终高度为120m。最后无人机水平飞行3.6km到达目的地，用时4min。（g取10N/kg）（飞机上升时，不计空气阻力）（1）无人机水平飞行的过程中，平均速度是多少？（2）无人机整个上升过程中，它对生鲜做的功是多少？（3）无人机整个上升过程中，它对生鲜做功的功率为多少？12．（2025•高新区校级模拟）一只重2N、底面积为0.005m2的平底薄壁容器放在面积为0.8m2的水平桌面中央，容器内所盛的水重12N，容器高为15cm，容器中水深为12cm。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）容器底受到水的压强；（2）容器底受到水的压力；（3）容器对桌面的压强。13．（2025•常州模拟）如图甲为某款静止在水平地面上的智能机器人，重力为400N。它在某次引领接待工作中，沿水平方向运动的路程s随时间t变化图像如图乙所示。已知机器人受到的水平阻力为机器人自重的0.02倍，则：（1）在0～5s内，动力对机器人做的功为多少？（2）在0～10s内，动力对机器人做功的功率为多少？14．（2025•历下区一模）如图甲所示，潜水艇模型相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水艇的浮沉。此潜水艇的总体积是650cm3，所用材料的总质量是0.5kg。如图乙所示，当水舱内没水时，该潜水艇漂浮在水槽的水面上；在水舱内注入适量的水，该潜水艇会在水面下悬停。g取10N/kg。当潜水艇在水面下12cm处悬停时，通过计算回答：（1）水槽内的水对潜水艇舱底的压强是多少？（2）该潜水艇受到的浮力是多少？（3）该潜水艇水舱内水的质量是多少？15．（2025•历下区一模）2025年3月2日，济南迎来了强降雪，环卫部门迅速启用除雪车全力除雪以保障道路畅通。如图所示是一辆除雪车正在除雪的场景，该车在平直的路面上工作30min匀速行驶了11km。若该除雪车的总重为6×104N，除雪过程中受到的牵引力为7.2×103N，车轮与地面的总接触面积为0.25m2，通过计算回答：（1）该除雪车静止时对水平地面的压强是多少？（2）该除雪车工作时的平均速度是多少？（3）牵引力所做的功是多少？（4）牵引力做功的功率是多少？16．（2025•白云区一模）如图所示，手用F1的力直接将物体A匀速提升h，做功300J，若借助长1.5m的斜面用力F2把A匀速提升相同高度，斜面的机械效率是40%。求：（1）力F2做的功；（2）物体A受到斜面的摩擦力大小。17．（2025•青山湖区模拟）如图所示是国家体育馆鸟巢定制版的机器人，该机器人质量为80kg，匀速行驶时受到地面的阻力是机器人重力的0.05倍。求：（g取10N/kg）（1）此过程中，牵引力大小为多少？（2）机器大在水平地面上匀速行驶20m，此过程牵引力所做的功是多少？（3）若机器人在水平地面上行驶速度是1m/s，此过程牵引力做功的功率是多少？18．（2025•忻州一模）暑假，小明一家驾驶着某型号的越野车自驾游，全家人及携带的物品总质量为200kg，目的地是600km外的草原风景区。该越野车的主要技术参数如下表所示，在整个行程中有100km高速路段保持经济时速匀速行驶，若匀速行驶时所受摩擦力约为总重的0.03倍，g取10N/kg。求：型号Es400车重（空载）2.3t满载总重2.9t经济时速90km/h最高时速180km/h车轮触地总面积（静止时）0.1m2（1）空车停在水平路面时，越野车对路面的压强。（2）越野车在匀速行驶路段，牵引力做的功。（3）越野车在匀速行驶路段的功率。19．（2025•安定区一模）如图所示的绿化喷洒车空车的质量为6t，能装水8t，该喷洒车从水源地装满水后，沿平直公路以15m/s的速度匀速驶向距离2.7km的目的地，行驶过程中喷洒车受到的阻力为1.5×104N，车轮与地面的总接触面积为0.4m2，g取10N/kg。求喷洒车从水源地到目的地：（1）所用的时间；（2）牵引力所做的功；（3）对水平地面的压强；（4）牵引力的功率。20．（2025•汨罗市模拟）一列动车长300m，以一定的速度沿直线匀速行驶，在进入某一隧道前800m处鸣笛，司机在鸣笛4s后听到隧道口处山崖反射的回声已知声音在空气中的传播速度为340m/s。求：（1）当司机听到反射的回声时，他离隧道口的距离是多少m？（2）该动车行驶的速度是多少km/h？（3）若该列动车以这个速度匀速通过一个长720m的隧道，则动车完全穿过隧道的时间为多少？21．（2025•顺德区校级模拟）某司机驾车前行，突然发现前方有障碍物，司机从发现险情到踩刹车制动需要的反应时间为0.6s，刹车前以25m/s的速度在路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止行驶了35m。（1）在司机反应时间0.6s内，汽车行驶了多少米？（2）如图中汽车制动距离是多少？（3）司机若饮酒后驾车，反应时间会变长，此时从发现情况到汽车停止行驶了70m，饮酒后反应时间是多少？22．（2025•雁塔区校级模拟）2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员叶光富、李聪、李广苏身体状态良好，神舟十八号载人飞行任务取得圆满成功。如图所示。若返回舱质量为3t，在着陆的最后过程中，从距地面1m高处竖直向下落地，用时0.4s。（g取10N/kg）（1）求返回舱在这段时间内的平均速度；（2）求返回舱在这段时间内重力做的功；（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．（2025•九龙坡区校级模拟）如图所示，容器中装有重力为10N的水，水中有一个木块被细线系着，此时水的深度为0.3m。已知木块的体积为200cm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，求：（1）此时木块受到的浮力；（2）此时细绳对木块的拉力；（3）若将绳子剪断，最终木块静止时，水对容器底的压强相比绳子断前变化了多少Pa？

2025年中考物理三轮复习之力学计算参考答案与试题解析一．计算题（共23小题）1．（2025•榆次区一模）在道路管网改造工程中，小型挖掘机发挥了重要作用。如图所示是某小型履带式挖掘机，其自身质量为2×103kg，履带与水平地面的总接触面积为2m2。某次在平直场地上作业，挖掘机以20kW的额定功率在1min内向前运动了120m。（g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg）求：（1）该次作业过程中，挖掘机的平均速度。（2）挖掘机静止时对水平地面的压强。（3）该次作业消耗了60g柴油，该发动机的效率。【分析】（1）该次作业过程中，根据速度公式得出挖掘机的平均速度；（2）根据F＝G＝mg得出挖掘机静止时对水平地面的压力，根据压强公式得出挖掘机静止时对水平地面的压强；（3）根据Q放＝m′q得出柴油完全燃烧放出的热量，根据W＝Pt得出牵引力所做的功，根据效率公式得出该发动机的效率。【解答】解：（1）该次作业过程中，挖掘机的平均速度v=st（2）挖掘机静止时对水平地面的压力为：F＝G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N，挖掘机静止时对水平地面的压强为：p=FS（3）柴油完全燃烧放出的热量Q放＝m′q＝0.06kg×4×107J/kg＝2.4×106J；牵引力所做的功W＝Pt＝20×1000×60s＝1.2×106J，该发动机的效率η=WQ答：（1）该次作业过程中，挖掘机的平均速度为2m/s。（2）挖掘机静止时对水平地面的压强为10000Pa。（3）该次作业消耗了60g柴油，该发动机的效率为50%。【点评】本题考查压强和效率的计算，是一道综合题。2．（2025•埇桥区校级一模）如图所示为某酒店的机器人，它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作。该机器人的质量为15kg，它的“脚”与地面总接触面积是20cm2。某次送餐中，它以0.6m/s的速度运行到水平距离120m的客房，机器人匀速直线运动时受到的摩擦力是重力的0.1倍。求：（1）这次送餐到客房需要的时间；（2）它静止在水平地面时对地面的压强；（3）这次送餐的功率。【分析】（1）根据速度公式可知这次送餐到客房需要的时间；（2）在水平面上运行的机器人，对水平面的压力大小与机器人自身的重力相等，根据F＝G＝mg得出该机器人对地面的压力，根据p=F（3）机器人匀速直线运动时处于平衡状态，根据F牵＝f＝0.1G求出受到的牵引力，根据W＝Fs得出牵引力做的功，根据P=W【解答】解：（1）根据速度公式可知，需要的时间t=（2）在水平面上运行的机器人，对水平地面的压力大小与机器人自身的重力相等，则机器人对水平地面的压力F＝G＝mg＝15kg×10N/kg＝150N，机器人对水平地面的压强p=（3）因为机器人匀速直线运动时处于平衡状态，则机器人受到的牵引力F牵＝f＝0.1G＝0.1×150N＝15N，牵引力做的功W＝Fs＝15N×120m＝1800J，这次送餐的功率P=答：（1）这次送餐到客房需要的时间是200s；（2）它静止在水平地面时对地面的压强是7.5×104Pa；（3）这次送餐的功率是9W。【点评】本题考查速度公式的应用、压强和功率的计算，难度不大，关键是知道水平面上的物体，对水平面的压力大小与物体本身的重力相等。3．（2025•工业园区校级模拟）湾湾一家周末到某城市的博物馆参观。他们先从家开车到高铁站，然后，乘高铁列车到省城。湾湾爸爸开车经过某处时，看见公路旁有如图所示的交通标志牌，此时的时刻为8：00，湾湾通过铁路12306网站查询到列车时刻表如表所示。求：车次×高铁站发车时刻省城站到达时刻里程/kmG20238：169：01240G20248：369：24240G20258：569：48240G20269：2410：24240（1）在正常的情况下（所经过路段无红绿灯），湾湾到达高铁站最少要多少分钟？（2）若这几列火车都是在发车前5min停止检票，依据以上信息并结合实际情况，湾湾一家最快能够赶上哪一趟车次的高铁列车？（3）该趟高铁列车行驶的平均速度为多少km/h？【分析】（1）（2）由交通标志牌可得，到高铁站的路程和最快速度，利用v=s（3）根据列车时刻表可得所选车次到达省城所用时间及总路程，利用速度公式求高铁运行的平均速度。【解答】解：（1）由图知，到高铁站的路程s＝30km，限速v最大＝50km/h，由v=st最少=sv最大=（2）从交通标志牌所在地8：00开车出发，经过36min后到达高铁站的时间为8：36，由表可知，此时G2024已经发车，由于火车都是在发车前5min停止检票，所以最快只能赶上G2025车次；（2）根据列车时刻表可得，乘坐G2025到达省城所用时间：t′＝9：48﹣8：56＝52min，总路程s′＝240km，所以高铁运行的平均速度：v′=s'答：（1）在正常的情况下（所经过路段无红绿灯），湾湾到达高铁站最少要36min；（2）湾湾一家最快能够赶上G2025次的高铁列车；（3）该趟高铁列车行驶的平均速度为277km/h。【点评】本题考查了速度公式及其变形公式的应用，能从交通标志牌和列车时刻表得出相关信息是关键。4．（2025•埇桥区校级一模）如图所示，水平地面上有一底面积为2×10﹣2m2的圆柱形容器。容器中水深40cm，一个棱长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为4N。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）此时物块受到的浮力；（2）细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积；（3）细线剪断后，液面下降了多少？【分析】（1）求出木块的体积就可以知道它浸没时排开水的体积，那么知道了V排和水的密度，则可以根据阿基米德原理公式就可以算出木块浸没在水中时受到的浮力，并可根据F＝G﹣F浮计算出重力的大小；根据密度公式求出物块的质量；（2）由题意可知，剪断细线后，木块时漂浮在水面上的，则F浮＝G，知道了木块受到的浮力大小，就可以根据阿基米德原理公式的变形式算出此时木块在水中的V排；（3）求出物块露出水面的体积，再根据V＝Sh求出液面下降的高度。【解答】解：（1）木块的体积V＝10cm×10cm×10cm＝1.0×10﹣3m3，木块浸没在水中时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3＝10N；物体受到三个力的作用：竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力，则物体的重力为：G＝F浮﹣F＝10N﹣4N＝6N；物体的质量为：m=Gg（2）因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以F浮＝G＝6N，由F浮＝ρ水gV排得：V'排=F浮'ρ水g=6（3）物块露出水面的体积为：V露＝V﹣V排＝（0.1m）3﹣6×10﹣4m3＝4×10﹣4m3；根据V＝Sh可得，液面下降的高度为：h′=V露S=答：（1）此时物块受到的浮力为10N；（2）细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积为6×10﹣4m3；（3）细线剪断后，液面下降了2cm。【点评】本题综合考查了重力公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用，要求认真审题、从中获取相关信息，难度较大。5．（2025•甘谷县模拟）工人用如图所示装置把重G＝1000N的物体，从斜面底部匀速拉到h＝2m高的平台上（斜面与水平地面的夹角为30°），用时t＝20s。工人对绳子的拉力为F＝400N，动滑轮重G0＝20N，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，求：（1）绳子对物体做的功W；（2）物体克服摩擦力所做的功W摩擦力；（3）整个装置的机械效率η。【分析】（1）从图中可知绳子的股数n＝2，工人对绳子的拉力为F＝400N，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，根据F=1n（F绳+G斜面与水平地面的夹角为30°，平台高2m，根据数学知识可知斜面的长为s＝4m，根据W＝F绳s得出绳子对物体做的功；（2）根据W有＝Gh求出工人做的有用功，总功减去有用功即为物体克服摩擦力所做的功；（3）根据W总＝Fs'＝Fns求出工人对绳子的拉力做的总功，利用η=W【解答】解：（1）从图中可知绳子的股数n＝2，工人对绳子的拉力为F＝400N，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，根据F=1n（F绳+GF绳＝nF﹣G0＝2×400N﹣20N＝780N，斜面与水平地面的夹角为30°，平台高2m，根据数学知识可知斜面的长为s＝4m，则绳子对物体做的功为：W＝F绳s＝780N×4m＝3120J；（2）工人做的有用功为：W有＝Gh＝1000N×2m＝2000J，物体克服摩擦力做的额外功为：W额＝W﹣W有＝3120J﹣2000J＝1120J；（3）工人对绳子的拉力做的总功为：W总＝Fs'＝Fns＝400N×2×4m＝3200J，整个装置的机械效率为：η=W有W总答：（1）绳子对物体做的功为3120J；（2）物体克服摩擦力所做的功为1120J；（3）整个装置的机械效率为62.5%。【点评】本题考查功、滑轮组拉力公式、机械效率的有关计算，并考查受力分析的知识，综合性较强，有一定难度。6．（2025•灌南县校级模拟）小东买了一辆平衡车，平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了3min。若小东的质量为45kg，求：（1）小东3min骑行的距离；（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强（g＝10N/kg）；平衡车参数净重10kg含电池组最高车速18km/h轮胎接地面积5cm2（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率。【分析】（1）由参数表可知最高车速，根据速度公式求小东3min骑行的距离；（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压力等于人和车受到的总重力，根据F＝G＝mg求压力大小，根据p=FS（3）车匀速直线行驶时，车的牵引力与所受阻力平衡，大小相等，根据F牵＝f＝0.1G求出牵引力，根据P=Wt【解答】解：（1）最大速度为18km/h，3min骑行的距离s（2）水平面上的压力等于重力，故压力F＝G总＝m总g＝（45kg+10kg）×10N/kg＝550N；车对地面的压强p=（3）骑行平衡车时所受阻力f＝0.1G＝0.1×550N＝55N；因为匀速行驶，所以牵引力F′＝f＝55N；平衡车的功率P=答：（1）小东3min骑行的距离是900m；（2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强为1.1×106Pa；（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率是275W。【点评】本题考查速度、压强和功率的相关计算，注意速度单位在功率计算中的换算是关键之一。7．（2025•桐柏县一模）如图所示是2025年春节联欢晚会上表演节目的机器人。若该机器人总质量约45kg，与地面接触的总面积为0.03m2。求：（1）该机器人对水平地面的压强。（2）若该机器人外壳全部由碳纤维复合材料制造，质量约为30kg，则制造一个这种机器人的外壳需要多少m3的碳纤维复合材料。（ρ碳纤维复合材料约为2g/cm3）（3）若该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m，忽略空气阻力，试求出箱子的重力势能将增加多少以及2s内机器人对箱子做功的功率。【分析】（1）已知质量，由重力公式可求出机器人的总重力；机器人对水平地面的压力大小等于机器人的重力；已知受力面积，由压强公式即可求出机器人对水平地面的压强；（2）根据V=m（3）根据W＝Gh得到重力势能增加量，根据P=W【解答】解：（1）重力公式G＝mg可得：机器人所受的总重力G＝mg＝45kg×10N/kg＝450N；机器人对水平地面的压力F＝G＝450N；该机器人对水平地面的压强为p=FS（2）制造一个这种机器人的外壳需要碳纤维复合材料的体积为V=mρ碳纤维复合材料（3）由于箱子匀速运动，箱子的重力G箱＝F′＝100N，箱子增加的重力势能等于克服箱子重力做的功W＝G箱h＝100N×1m＝100J，机器人对箱子做功的功率P=Wt答：（1）该机器人对水平地面的压强是15000Pa；（2）若该机器人外壳全部由碳纤维复合材料制造，质量约为30kg，则制造一个这种机器人的外壳需要0.015m3；的碳纤维复合材料；（3）若该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m，忽略空气阻力，试求出箱子的重力势能将增加100J，2s内机器人对箱子做功的功率是50W。【点评】本题考查重力的计算、压强公式、功率和密度公式的应用，熟练公式即可解答。8．（2025•阳西县模拟）阳江港大桥全长4.77公里，是阳江境内最长、最大的跨海大桥。现有一辆总质量为1.5t的汽车，以20m/s的速度匀速通过该大桥，受到的阻力是总重的0.1倍，求汽车通过大桥时：（g＝10N/kg）（1）所需的时间；（2）汽车的牵引力；（3）汽车的功率。【分析】（1）根据速度的变形公式计算所需的时间；（2）根据受到的阻力是总重的0.1倍得到阻力，汽车匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件得到牵引力；（3）根据P=Wt【解答】解：（1）所需的时间t=（2）汽车的牵引力F＝f＝0.1G＝0.1mg＝0.1×1500kg×10N/kg＝1500N；（3）汽车的功率P＝Fv＝1500N×20m/s＝3×104W。答：（1）所需的时间是238.5s；（2）汽车的牵引力是1500N；（3）汽车的功率是3×104W。【点评】本题考查了重力的计算、速度公式及其应用、功率的计算等，关键是知道汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力。9．（2025•花山区校级一模）如图所示，薄壁烧杯内装质量800g的水，烧杯的底面积是100cm2，将一个质量是200g、体积是300cm3的实心长方体A用细线吊着，然后将其体积的三分之一浸入烧杯内的水中。（杯内的水在实验过程中始终没有溢出。ρ水（1）长方体A受到的浮力；（2）细线对长方体A的拉力；（3）若剪断细线，待A静止后，水对烧杯底的压强变化量。【分析】（1）根据题意求出实心长方体A的一半体积浸入烧杯内的水中时排开水的体积，利用F浮＝ρ液gV排求出长方体A受到的浮力；（2）根据G＝mg求出长方体A的重力，细线对物体A的拉力等于自身的重力减去受到的浮力；（3）若剪断绳子，待A静止后，长方体A处于浸没状态，根据物体的浮沉条件可知长方体静止水受到的浮力，根据阿基米德原理求出排开水的体积，据此求出排开水的体积增加量，根据V＝Sh求出烧杯内水面上升的高度，利用p＝ρ液gh求出水对烧杯底的压强增加量。【解答】解：（1）实心长方体A的13V排=13V=13×300cm3＝100cm3＝1×10长方体A受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3＝1N，（2）长方体A的重力：GA对物体A受力分析可知，物体A受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力以及绳子对物体A的拉力，根据力的平衡条件可知，细线对物体A的拉力F拉＝GA﹣F浮＝2N﹣1N＝1N；（3）若剪断细线，由于长方体全部浸没时浮力F浮′＝1N×3＝3N＞GA＝2N，根据物体的浮沉条件可知，长方体会先上浮，待A静止后，长方体A处于漂浮状态，长方体A漂浮时受到的浮力F浮″＝GA＝2N，根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，漂浮时排开水的体积：V排′=F浮'ρ水g=2与A体积浸没13时相比排开水的体积增加量：ΔV排＝V排′﹣V排＝2×10﹣4m3﹣1×10﹣4m3＝1×10﹣4m3由V＝Sh可知，烧杯内水面上升的高度：Δh=ΔV水对烧杯底的压强增大量：Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m＝100Pa。答：（1）长方体A受到的浮力为1N；（2）细线对长方体A的拉力为1N；（3）若剪断细线，待A静止后，水对烧杯底的压强变化量为100Pa。【点评】本题考查了阿基米德原理和重力公式、液体压强公式、固体压强公式的综合应用等，有一定的难度。10．（2025•大东区模拟）如图所示是某型号水陆两用坦克。其质量为24t，它在陆地上最大行驶速度为54km/h，在陆地上行驶时所受阻力为2.8×104N。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。求：（1）当坦克在陆地上，以最大速度匀速直线行驶了0.5h，牵引力做了多少功？（2）当坦克漂浮在水中时，所受到的浮力是多少？（3）坦克漂浮在水中时，浸入水中的体积是多少？【分析】（1）根据平衡力知识可知牵引力等于阻力，利用速度和时间计算出路程，最后利用功的计算公式W＝Fs计算；（2）由漂浮的条件可知，浮力大小等于其重力大小，据此计算即可；（3）由阿基米德原理可求坦克浸入水中的体积。【解答】解：（1）以最大速度匀速直线行驶了0.5h通过的路程s＝vt＝54km/h×0.5h＝27km；匀速直线行驶时牵引力与阻力是平衡力。则牵引力F＝f＝2.8×104N，牵引力做功W＝Fs＝2.8×104N×27×103m＝7.56×108J；（2）根据漂浮的条件可知，坦克漂浮在水中时，所受到的浮力F浮＝G总＝m总g＝24×103kg×10N/kg＝2.4×105N；（3）坦克漂浮在水中时，浸入水中的体积V浸＝V排=F浮ρ答：（1）当坦克在陆地上，以最大速度匀速直线行驶了0.5h，牵引力做功7.56×108J；（2）当坦克漂浮在水中时，所受到的浮力是2.4×105N；（3）坦克漂浮在水中时，浸入水中的体积是24m3。【点评】本题考查了漂浮的条件的应用、功的计算、阿基米德原理的应用、速度公式的应用，有一定的综合性。11．（2025•长沙模拟）为了让居民享受更便利的居家生活，长沙自贸临空区大力推进低空物流服务，如图为长沙县某小区内无人机配送生鲜时的场景。某次配送中无人机提着质量为4kg的生鲜以2m/s的速度匀速从地面竖直上升40m，然后斜向上飞行了20s，仪表盘上显示离地最终高度为120m。最后无人机水平飞行3.6km到达目的地，用时4min。（g取10N/kg）（飞机上升时，不计空气阻力）（1）无人机水平飞行的过程中，平均速度是多少？（2）无人机整个上升过程中，它对生鲜做的功是多少？（3）无人机整个上升过程中，它对生鲜做功的功率为多少？【分析】（1）根据v=s（2）根据G＝mg得到生鲜的重力，根据W＝Gh求出对生鲜做的功；（3）根据P=W【解答】解：（1）无人机水平飞行的过程中，平均速度v=st（2）生鲜的重力G＝mg＝4kg×10N/kg＝40N，无人机整个上升过程中，它对生鲜做的功W＝Gh＝40N×120m＝4800J；（3）从地面竖直上升40m的时间t1=h1无人机整个上升过程中所用的时间t总＝20s+20s＝40s，它对生鲜做功的功率为P=Wt答：（1）无人机水平飞行的过程中，平均速度是15m/s；（2）无人机整个上升过程中，它对生鲜做的功是4800J；（3）无人机整个上升过程中，它对生鲜做功的功率为120W。【点评】本题考查平均速度、功和功率的计算，属于综合题。12．（2025•高新区校级模拟）一只重2N、底面积为0.005m2的平底薄壁容器放在面积为0.8m2的水平桌面中央，容器内所盛的水重12N，容器高为15cm，容器中水深为12cm。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）容器底受到水的压强；（2）容器底受到水的压力；（3）容器对桌面的压强。【分析】（1）已知容器中水的深度和水的密度，根据p＝ρgh求出容器底受到水的压强；（2）知道容器底受到水的压强和容器的底面积，根据p=F（3）桌面受到盛水容器的压力等于水和容器的重力之和，又知道容器的底面积，根据p=F【解答】解：（1）容器内水的深度：h＝12cm＝0.12m，容器底受到水的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa；（2）由p=FF＝pS＝1200Pa×0.005m2＝6N；（3）桌面受到盛水容器的压力：F′＝G＝2N+12N＝14N，面积为0.005m2的平底容器放在面积为0.8m2的水平桌面中央，两物体实际接触的面积为S＝0.005m2，即为受力面积，容器对桌面的压强：p′=F'答：（1）容器底受到水的压强为1200Pa；（2）容器底受到水的压力为6N；（3）容器对桌面的压强为2800Pa。【点评】本题考查液体压强、压力和固体压力的计算，注意两物体实际接触的面积为受力面积。13．（2025•常州模拟）如图甲为某款静止在水平地面上的智能机器人，重力为400N。它在某次引领接待工作中，沿水平方向运动的路程s随时间t变化图像如图乙所示。已知机器人受到的水平阻力为机器人自重的0.02倍，则：（1）在0～5s内，动力对机器人做的功为多少？（2）在0～10s内，动力对机器人做功的功率为多少？【分析】（1）由图像可知在0～5s内，机器人沿动力方向运动的距离，根据阻力和自重的关系求得阻力，匀速行驶，F＝f，由W＝Fs可求得动力对机器人做的功；（2）由图像可知在0～510内，机器人沿动力方向运动的距离，由W＝Fs可求得动力对机器人做的功，在由P=W【解答】解：（1）由图像可知机器人在0～5s沿动力方向运动的距离s＝2m，机器人匀速运动，F＝f＝0.02G＝0.02×400N＝8N，动力做功为：W＝Fs＝8N×2m＝16J；（2）由图像可知机器人在0～10s沿动力方向运动的距离s′＝4m，在0～10s内，动力对机器人做功的功为：W′＝Fs′＝8N×4m＝32J，动力对机器人做功的功率为：P=W'答：（1）在0～5s内，动力对机器人做的功为16J；（2）在0～10s内，动力对机器人做功的功率为3.2W。【点评】此题主要考查功、功率的计算和二力平衡条件的应用，读懂图像是解答此题的关键。14．（2025•历下区一模）如图甲所示，潜水艇模型相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水艇的浮沉。此潜水艇的总体积是650cm3，所用材料的总质量是0.5kg。如图乙所示，当水舱内没水时，该潜水艇漂浮在水槽的水面上；在水舱内注入适量的水，该潜水艇会在水面下悬停。g取10N/kg。当潜水艇在水面下12cm处悬停时，通过计算回答：（1）水槽内的水对潜水艇舱底的压强是多少？（2）该潜水艇受到的浮力是多少？（3）该潜水艇水舱内水的质量是多少？【分析】（1）根据液体压强公式计算压强；（2）根据阿基米德原理计算浮力；（3）根据悬停浮力等于总重力计算水的质量。【解答】解：（1）当潜水艇在水面下12cm处悬停，水对潜水艇舱底的压强p＝ρ液gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1.2×103Pa，（2）潜水艇受到的浮力是F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×650×10﹣6m3＝6.5N；（3）悬停浮力等于总重力，则6.5N＝（0.5kg+m）×10N/kg；解得m＝0.15kg。答：（1）水槽内的水对潜水艇舱底的压强是1.2×103Pa；（2）该潜水艇受到的浮力是6.5N；（3）该潜水艇水舱内水的质量是0.15kg。【点评】本题考查浮沉条件的应用，属于中档题。15．（2025•历下区一模）2025年3月2日，济南迎来了强降雪，环卫部门迅速启用除雪车全力除雪以保障道路畅通。如图所示是一辆除雪车正在除雪的场景，该车在平直的路面上工作30min匀速行驶了11km。若该除雪车的总重为6×104N，除雪过程中受到的牵引力为7.2×103N，车轮与地面的总接触面积为0.25m2，通过计算回答：（1）该除雪车静止时对水平地面的压强是多少？（2）该除雪车工作时的平均速度是多少？（3）牵引力所做的功是多少？（4）牵引力做功的功率是多少？【分析】（1）除雪车静止时对水平地面的压力大小等于车自身的总重力，根据压强定义式求出除雪车静止时对水平地面的压强；（2）根据速度公式求出除雪车工作时的平均速度；（3）根据W＝Fs求出牵引力所做的功；（4）根据P=W【解答】解：（1）除雪车静止时对水平地面的压力：F压＝G＝6×104N，除雪车静止时对水平地面的压强：p=F压S=6×10（2）除雪车工作时的平均速度：v=st（3）牵引力所做的功：W＝Fs＝7.2×103N×11×103m＝7.92×107J；（4）牵引力做功的功率：P=Wt=7.92×107答：（1）该除雪车静止时对水平地面的压强是2.4×105Pa；（2）该除雪车工作时的平均速度是22km/h；（3）牵引力所做的功是7.92×107J；（4）牵引力做功的功率是4.4×104W。【点评】本题考查速度公式、压强定义式、功和功率公式的应用，难度不大。16．（2025•白云区一模）如图所示，手用F1的力直接将物体A匀速提升h，做功300J，若借助长1.5m的斜面用力F2把A匀速提升相同高度，斜面的机械效率是40%。求：（1）力F2做的功；（2）物体A受到斜面的摩擦力大小。【分析】（1）使用斜面时拉力做的有用功等于直接提升物体时做的功，根据η=W有用W（2）借助斜面将物体匀速提升时，克服摩擦力所做的功为额外功，根据W总＝W有用+W额求出额外功，根据W额＝fs求出摩擦力的大小。【解答】解：（1）使用斜面时拉力做的有用功等于用手直接提升物体时做的功，即W有用＝300J，由η=W有用W总×100%可得，力（2）借助斜面将物体匀速提升时，克服摩擦力所做的功为额外功，则W额＝W总﹣W有用＝750J﹣300J＝450J，所以摩擦力的大小f=答：（1）力F2做的功为750J；（2）物体A受到斜面的摩擦力为300N；【点评】本题考查使用斜面时功和机械效率公式的应用，明确有用功和额外功是关键。17．（2025•青山湖区模拟）如图所示是国家体育馆鸟巢定制版的机器人，该机器人质量为80kg，匀速行驶时受到地面的阻力是机器人重力的0.05倍。求：（g取10N/kg）（1）此过程中，牵引力大小为多少？（2）机器大在水平地面上匀速行驶20m，此过程牵引力所做的功是多少？（3）若机器人在水平地面上行驶速度是1m/s，此过程牵引力做功的功率是多少？【分析】（1）利用G＝mg得到该机器人的重力，它匀速行驶时受到地面的阻力；（2）利用W＝Fs得到行驶过程中牵引力做的功；（3）利用P=Wt【解答】解：（1）机器人匀速行驶时牵引力与受到地面的阻力是一对平衡力，所以牵引力F＝0.05G＝0.05×mg＝0.05×80kg×10N/kg＝40N；（2）行驶过程中牵引力做的功为W＝Fs＝40N×20m＝800J；（3）机器人行驶过程中牵引力做功的功率P=Wt=Fst=Fv＝答：（1）此过程中，牵引力大小为40N；（2）机器人在水平地面上匀速行驶20m，此过程牵引力所做的功是800J；（3）若机器人在水平地面上行驶速度是1m/s，此过程牵引力做功的功率是40W。【点评】本题考查重力公式、功的公式和功率推导式P＝Fv的应用，熟悉公式即可解答本题，18．（2025•忻州一模）暑假，小明一家驾驶着某型号的越野车自驾游，全家人及携带的物品总质量为200kg，目的地是600km外的草原风景区。该越野车的主要技术参数如下表所示，在整个行程中有100km高速路段保持经济时速匀速行驶，若匀速行驶时所受摩擦力约为总重的0.03倍，g取10N/kg。求：型号Es400车重（空载）2.3t满载总重2.9t经济时速90km/h最高时速180km/h车轮触地总面积（静止时）0.1m2（1）空车停在水平路面时，越野车对路面的压强。（2）越野车在匀速行驶路段，牵引力做的功。（3）越野车在匀速行驶路段的功率。【分析】（1）空车停在水平路面时，越野车对路面压力等于车的重力，根据F＝G＝mg求路面受到的压力，根据p=F（2）越野车匀速行驶时，所受的牵引力等于所受的摩擦力，根据F牵＝f＝0.03G总＝0.03m总g求牵引力的大小，根据W＝Fs求牵引力做的功；（3）根据P=【解答】解：（1）空车停在水平路面时，越野车对路面压力等于车的重力，则路面受到的压力：F＝G车＝m车g＝2.3×103kg×10N/kg＝2.3×104N，越野车对路面的压强：p=FS=2.3×104（2）越野车匀速行驶时，所受的牵引力等于所受的摩擦力，根据题意可得，牵引力：F牵＝f＝0.03G总＝0.03m总g＝0.03×（2.3×103kg+200kg）×10N/kg＝750N，牵引力做的功：W＝F牵s＝750N×100×103m＝7.5×107J；（3）越野车在匀速行驶路段的功率：P=Wt=F牵st=F答：（1）空车停在水平路面时，越野车对路面的压强为2.3×105Pa。（2）越野车在匀速行驶路段，牵引力做的功为7.5×107J。（3）越野车在匀速行驶路段的功率为1.875×104W。【点评】本题考查重力、压强、功和功率的计算，难度适中。19．（2025•安定区一模）如图所示的绿化喷洒车空车的质量为6t，能装水8t，该喷洒车从水源地装满水后，沿平直公路以15m/s的速度匀速驶向距离2.7km的目的地，行驶过程中喷洒车受到的阻力为1.5×104N，车轮与地面的总接触面积为0.4m2，g取10N/kg。求喷洒车从水源地到目的地：（1）所用的时间；（2）牵引力所做的功；（3）对水平地面的压强；（4）牵引力的功率。【分析】（1）速度和路程已知，利用速度公式得到车的行驶时间；（2）车匀速直线运动时，车受到的牵引力与阻力大小相同，车行驶的路程已知，利用功的公式得到牵引力做的功；（3）水箱的容积和水的密度已知，利用密度公式得到装满时水的质量，由重力公式得到车整体的重力，在水平地面上，车对地面的压力与车整体的重力大小相等，车轮与地面的接触面积已知，利用压强公式得到车对水平地面的压强；（4）喷洒车沿平直公路匀速运动，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，据此求出牵引力，然后根据W＝Fs求出牵引力所做的功，根据P=W【解答】解：（1）喷洒车从水源地到目的地所用的时间t=sv（2）因为喷洒车做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是平衡力，大小相等，牵引力所做的功W＝Fs＝fs＝1.5×104N×2.7×103m＝4.05×107J；（3）水的质量m水＝ρV＝1.0×103kg/m3×8m3＝8×103kg；喷洒车的质量m车＝6t＝6×103kg，喷洒车装满水后的总重力G＝（m车+m水）g＝（6×103kg+8×103kg）×10N/kg＝1.4×105N；喷洒车装满水后对水平地面的压力F压＝G＝1.4×105N，喷洒车装满水后对水平地面的压强p=F压S=1.4×10（4）喷洒车沿平直公路匀速运动，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即F牵＝f＝1.5×104N，则汽车牵引力所做的功W＝F牵s＝1.5×104N×2.7×103m＝4.05×107J；牵引力所做的功的功率P=Wt=4.05×107答：（1）所用的时间是180s；（2）牵引力所做的功是4.05×107J；（3）对水平地面的压强是3.5×105Pa；（4）牵引力的功率是2.25×105W。【点评】本题考查速度公式、密度公式、压强公式、功和功率的计算公式的应用。只有熟练掌握相关公式及其变形式，才能正确解答此题。20．（2025•汨罗市模拟）一列动车长300m，以一定的速度沿直线匀速行驶，在进入某一隧道前800m处鸣笛，司机在鸣笛4s后听到隧道口处山崖反射的回声已知声音在空气中的传播速度为340m/s。求：（1）当司机听到反射的回声时，他离隧道口的距离是多少m？（2）该动车行驶的速度是多少km/h？（3）若该列动车以这个速度匀速通过一个长720m的隧道，则动车完全穿过隧道的时间为多少？【分析】（1）根据s＝vt算出声音传播的距离，声音传播的距离减去鸣笛时距离隧道的距离即为司机听到反射的回声时，他离隧道口的距离；（2）鸣笛时距离隧道的距离减去司机听到反射的回声时他离隧道口的距离即为动车行驶的距离，利用速度公式求动车的速度；（3）动车匀速通过隧道行驶的路程等于车长加隧道长，再利用t=sv【解答】解：（1）根据v=ss声＝v声t＝340m/s×4s＝1360m；动车和声音的运动示意图如下：由图知，司机听到反射的回声时，他离隧道口的距离：s＝s声﹣s0＝1360m﹣800m＝560m；（2）由题意知，动车行驶的距离为：s车＝s0﹣s＝800m﹣560m＝240m；动车的速度：v车=s车t车（3）动车匀速通过隧道行驶的路程：s′＝L车+L隧道＝300m+720m＝1020m，动车完全穿过隧道的时间：t′=s'答：（1）当司机听到反射的回声时，他离隧道口的距