备战中考物理考点题练《力学》压轴综合计算题解析版

第=page22页，共=sectionpages22页第=page11页，共=sectionpages11页《力学》一、计算题如图是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为600kg，履带与地面接触的总面积为0.5m2，以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min，行驶时所受阻力为自重的0.02倍(g取10N/kg)。求：

(1)消防机器人在1min内通过的路程。

(2)消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强。

(3)在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做功的功率。

如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10m，物体重G=4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N，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？

图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙。轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m，距右端l2=0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N.求：

(1)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿？

(2)正方体B的密度为多少千克每立方米？

(3)若该处为松软的泥地，能承受最大压强为4×10

如图，用质量5t的卡车和滑轮组(滑轮组不计绳重及摩擦，每个滑轮质量为175kg)将质量为1.2t的设备从深20m的矿井中匀速拉至水平地面。卡车行驶时受到的阻力恒为车重的0.1倍，设备刚好完全露出地面用时10s并消耗汽油0.05kg。(汽油的热值q=4.6×107J/kg，(1)全过程中，卡车对设备做的有用功是多少焦耳？(2)此时卡车发动机的效率是多少？(3)如果该卡车保持发动机功率不变，要匀速拉起另一套质量为4.075t的设备，这套设备的上升速度是多少？

未来的广元将是全国绿色生态康养城市之一，提倡大家低碳出行，电动汽车比燃油汽车低碳环保并且能源利用率高，是今后交通工具的发展方向。某款新型家用四轮电动汽车质量为0.6t，每个轮胎与地面接触面积为20cm2，汽车蓄电池提供电压150V，电动机正常工作时电流为10A，使汽车获得240N的牵引力，保证汽车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶，g取10N/kg，求：

(1)汽车静止时对地面的压强；

(2)汽车匀速行驶5min克服摩擦阻力所做的功；

(3)电动机正常工作时，电能转化为机械能的效率。

Ⅰ.如图1所示，L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为100Ω.只闭合开关S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia；只闭合开关S2，移动滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示，当滑片P置于b点时，电压表示数Ub=8V，电流表示数为Ib.已知Ra：R0=12：5，Ia：Ib=3：5(设灯丝电阻不随温度变化).求：

(1)小灯泡的电阻；Ⅱ.如图甲所示，正方体A边长0.2m，作为配重使用，杠杆OE：OF=2：3，某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B，圆柱体B的体积是密闭容器D的13；旁边浮体C的体积是0.1m3，该同学站在浮体C上，总体积的35浸入水中；该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端，手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图乙所示；密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变，密闭容器D被提出水后，圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面，同时手松开绳子时，浮体C露出水面的体积减少总体积的725；在提升全过程中，配重A(1)圆柱体B的重力；(2)密闭容器D离开水面时，滑轮组提升重物B的机械效率；(百分号前面保留整数)；(3)圆柱体B的密度；

(4)在提升全过程中配重A对地面的压强的最大变化量。

在研究性学习活动中，小玲所在的科研小组对南水北调中线工程进行了调查与研究

(1)南水北调中线工程从我省南阳丹江口水库引水，穿过黄河，直通北京。两地海岸高度差约100m，经过工程师的精心设计，实现了渠水全程自流。渠水流动的动能是由______能转化而来的。渠水在贯穿黄河时，工程师设计了图甲所示的穿黄隧洞，整个穿黄隧洞相当于一个______。

(2)穿黄隧洞由两条并排的，直径和长度都相同的圆形隧洞组成，单个隧洞从南岸进水口到北岸出水口的长度为4260m。小玲自制了一个能悬浮于水中的“浮子”，能随渠水以相同速度流动。将”浮子”放入南岸进水口处，经23min40s的时间到达北岸出水口。则穿黄隧洞中水的平均流速为多少？

(3)查资料知，水的压强随深度变化的关系图象如图乙所示，在深度为h=30m的穿黄隧洞底部，水在面积为1cm2的面上产生的压力大小相当于多少千克物体的重力？(g取10N/kg，不考虑水面大气压的影响)

(4)如果每条穿黄隧洞的直径约为8m，求两条穿黄隧洞的总输水能力约为每秒多少立方米？(π取3)

某校科技小组参观完湘江航电枢纽后，了解到船只过船闸的时间很长，为此他们在网上查阋资科，设计了一个船只升降实验模型。模型中的左右两个船厢A、B的容积均为2000cm3，质量均为400g(含配件)。现关闭进水阀和排水阀，使柱形容器E(质量不计)中有足够多的水，在船厢A、B中各装入800g的水，整个装置静止后，圆柱体浮筒D浸在水中的深度为8cm，他们依次进行了如下(2)−(3)的操作。假设绳子足够长，不计绳重和伸长，浮筒D与容器E始终无接触，且容器E的水无溢出，实验过程中设法确保装置平稳。忽略摩擦，木头不吸水(ρ木<ρ水,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

(1)船厢中各装入800g的水后，求每只船厢所受的总重力。

(2)打开进水阀，在柱形容器E中注入一定质量的水，浮筒D上升，使船厢下降10cm，再关闭进水阀，求

①船厢A的总重力对A所做的功

②此时浮筒D浸入水中的深度

(3)当操作(2)使船厢下降10cm静止时，压强传感器显示4400Pa：接下来，用手使浮筒D保持此刻位置不变，再在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块后，打开排水阀，放出200cm3的水后关闭排水阀，然后松手，浮筒D仍然在原位置持静止，绳C的拉力为18N，压强传感器显示4000Pa：然后，把800g木块同时从船厢中取出，并在船厢中同时注满水，再把900g和1000g

盛有适量水的薄壁容器放在水平桌面上(水的密度为ρ0)，其底面积为S0.材料不同、体积相同的实心物体A、B用一根无弹性细线连在一起，挂在弹簧测力计下，浸没在容器水中，A的上表面刚好与水面相平，如图1所示。现缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测力计的示数F与物体上升的高度h变化图象如图2所示。连接A、B间的绳子所能承受的最大拉力为2F0.求：

(1)物体A受到的重力；

(2)物体

如图是利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由细长的长方体A和长方体B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤及装水的柱形容器等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知OC：OD=2：5，A的下表面看做是水位为0，A的底面积为0.03m2，高为0.8m，重为600N；长方体B直接放在电子秤上时对电子秤的压强为104Pa.不计绳重与摩擦(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求：

(1)当水位由0上升到A刚浸没时，容器底部的压强增加多少？

(2)当长方体A浸在水中深度为0.3m时，受到的浮力为多大？

(3)当水位由0上升到水位为0.3m时，杠杆C

新能源纯电功汽车因其环保、节能、高效、维护方使等诸多优势，将来有望取代燃油车成为人们日常使用的重要交通工具，现在常德市的出租汽车中就已出现了纯电动汽车的靓丽身影。电动汽车提供能量的装置为车内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。如图所示为国内某型号的纯电动汽车，若该车和车内乘客的总质量为2.4×103kg.每个车轮与地面的接触面积为0.01m2.当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为320V，通过电动机的电流为60A.若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，求：(g取10N/kg)

(1)该电动汽车此时对地面的压强；

(2)该电动汽车将电能转化为机械能的效率；

(3)该电动汽车电动机线圈的电阻。

如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.2m，可绕固定点O转动，离O点0.2m的B端挂一重物G，板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是6N.然后在O点的正上方放一质量为0.3kg的小球，若小球以25cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零．(取g=10N/kg，绳的重力不计)

如图所示，质量为50kg工人以0.2m/s的速度拉动绳子，将重为600N的物体提升了1m，此过程中滑轮组的机械效率为75%.不计绳重及摩擦．g=10N/kg，求工人(1)做的有用功．(2)拉力做功的功率．(3)改变所提升的物体时，使用此滑轮组可达到的最大机械效率．

我国自主研发的“蛟龙号”载人潜水器(如图甲)多次下潜到7000m海底，深海潜水器是用增加和抛弃压载铁的办法来改变所受重力来实现浮沉。

(1)若“蛟龙号”到达7000m深的海底世界，海水对“蛟龙号”外壳的压强约为7×107Pa，则潜水器的一个面积为300cm2观测孔受到海水的压力约为多大？

(2)正在水中匀速直线下潜的“蛟龙号”潜水器的总质量为22t，在水中抛弃4000N的重物后潜水器以同样的速度匀速直线上浮，潜水艇的外壳及体积不发生改变，所受海水的阻力不变，请你估算潜水器的体积约为多大？(海水的密度近似取1.0×103kg/m3，g=10N/kg)。

(3)如图乙为某专业区内海水的密度σ(单位体积内含盐量)随海水垂直深度h变化的图线，海水密度的垂直分布主要是由盐度决定，其他因素的影响可忽略。装载着潜水器的轮船在作业区域，将潜水器用钢缆吊起浸没水中悬停在水中时，松开钢缆，潜水器刚好匀速下沉，则下沉过程中，潜水器速度最大位置为______(选填“A”“B”“C”“D”)，此位置潜水器受到的力是______(选填“平衡力”“非平衡力”)。如图所示装置，重为GM=100N的物体M放置在水平桌面上，两侧用水平细线拴住，左侧水平细线通过定滑轮悬挂重为GA=80N的物体A，A浸没在一个足够大的盛水容器中，右侧通过滑轮组拉着重为GB=150N的物体B，恰好使物体M在水平桌面上匀速向右运动(物体A未露出水面)；撤去盛水容器，用一个竖直向下的力F1拉物体A，使物体B匀速上升时，滑轮组的机械效率为η1；当把盛水容器放在右侧使物体B浸没在水中，此时在再用一个竖直向下的力F2拉物体A，使物体B在5s内匀速上升10cm(物体B未露出水面)时，滑轮组的机械效率为η2；已知物体A、B和水的密度之比为ρA：ρB：ρ水=2：5：1，两次拉力之比为F1：F2=3：2.若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及物体A、B在水中的阻力，g取10N/kg.求：

(1)物体B

如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行)，使其逐渐浸没入水中某一深度处。如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg.(忽略水面变化)求：

(1)圆柱体的重力。

(2)圆柱体浸没时受到的浮力。

爬梯式混凝土搅拌机(如图)是用于一般建筑工地、桥梁水电等工程的了建筑机械，由搅拌部分和提升部分组成，工作时，搅拌机将原料加工成混凝土后自动倒入运料斗，在提升电机的带动下，运料斗通过顶端的定滑轮竖直爬梯上升到一定位置，然后将混凝土卸下。已知某型号爬梯式搅拌机部分参数如下表所示，求：型号J2M***整机质量(kg)1970空的运料斗重(N)600提升电机功率(kW)4.5(1)若搅拌机与地面的接触面积为0.05m2，则工作前搅拌机对水平地面的压强是多大？

(2)若运料斗每完成一次运料平均耗时1min，每次所装混凝土质量为400kg，则运送30m2的混凝土需要多长时间？设温凝土的密度为2×103kg/m3。

(3)某次将装有4000N混凝土的运料斗提升到某高度用时16s，提升部分的机械效率为80%甲、乙是两个完全相同的均匀实心圆柱体，重力都为5.4N.甲放在水平地面上，细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央，另一端竖直拉着轻质杠杆的A端。当把圆柱体乙悬挂在杠杆的B端时，杠杆在水平位置平衡，且AO：OB=2：1，如图1所示，此时甲对地面的压强为1350Pa；当把圆柱体乙放入底面积为30cm2的薄壁圆柱形容器M中，将质量为450g的水注入容器，圆柱体乙刚好有34体积浸在水中，水在容器中的深度为20cm，如图2所示。(已知ρ水=1.0×103kg/m3)求：

(1)圆柱体甲的底面积是多少cm2？

(2)当圆柱体乙刚好有34体积浸在水中时，所受到的浮力是多少N？

小娟同学根据佛山正在创建的高新材料产业园需要，设计了一个通过强大压力改变材料内部结构和强度的实验装置。

实验原理如图所示，左边圆柱形容器内液体直径和小活塞直径均为D1，右边大圆柱容器内液体直径和大活塞直径均为D2。

(1)图中ABC是______杠杆，当A点受到向下的力作用时阀门1和阀门2的开闭情况如图所示。当A点受到向上的力作用时，阀门2处在______(填“闭合”或“打开”)状态。

(2)小活塞产生向下的作用力为F1，若两活塞下端受到液体的压强相等，则作用在大活塞上的力F2大小为多少？

(3)假设作用在杠杆左端A点向下的平均作用力为F，杠杆左端A点下降距离为H，作用在实验材料E点向上的作用力为F3，小活塞下降距离为h1，若大小活塞和液体传动过程中的能量损失不能忽略，试求此实验装置的机械效率。如何通过改变实验装置才能使实验材料上获得更大的作用力

如图甲所示，一个平底薄壁的圆柱形容器放置在水平桌面上，容器的底面积为S，容器的重力为5N，容器内装有重力为10N的水。将一个边长为10cm、正方形实心物体A(不吸水)挂在弹簧测力计上，测出物体A的重力为9N.将弹簧测力计固定在铁架台上，调节固定点，使物体A的底面刚好接触水面，如图乙所示。小明同学向容器中缓慢加水，当弹簧测力计的示数为3N时，停止加水，此时小明同学向容器内加水的体积为2400cm3.已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比，当弹簧受到1N的拉力时伸长1cm，g取10N/kg。求

(1)物体A的密度；

(2)容器的底面积S；

(3)小明同学继续向容器中缓慢加水，当弹簧测力计的示数为0N时，求此时相对于图甲水面升高的高度h和此时容器对桌面的压强

答案和解析1.【答案】解：

(1)由v=st得，消防机器人在1min内通过的路程：

s=vt=3m/s×60s=180m；

(2)机器人对地面的压力：

F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N，

它对地面的压强：

p=FS=6000N0.5m2=1.2×104Pa；

(3)因为机器人做匀速直线运动，

所以小车的牵引力：F=f=0.02G=0.02×6000N=120N，

消防机器人牵引力做功的功率：

P=Wt=Fst=Fv=120N×3m/s=360W。

【解析】(1)根据v=st算出消防机器人在1min内通过的路程；

(2)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，由p=FS求解；

(3)匀速直线运动的物体，牵引力与所受阻力为一对平衡力，大小相等，根据P=Wt=Fst=Fv求得消防机器人牵引力做功的功率。

本题考查了速度、压强、功、功率的计算，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。

2.【答案】解：

(1)由图可知，滑轮组中由3段绳子承担重物，

则物体上升的速度为：

v物=13v车=13×1.2m/s=0.4m/s；

物体由井底拉至井口需要的时间：

t=sv物=hv物=10m0.4m/s=25s；

(2)滑轮组的机械效率为：

η=W有W总=GhFs=GhF×3h=G3F=4×10【解析】(1)明确承担重物的绳子段数；运用速度公式变形可求时间t；

(2)运用机械效率的计算公式，代入数值可求η；

(3)明确汽车的受力情况，运用平衡力知识可求牵引力；

(4)运用W=Fs，可求功。

熟练运用计算功、速度、机械效率的公式，准确分析物体的受力情况；是解答此题的关键。

3.【答案】解：(1)此时杠杆左端所受拉力：

F左=GA=mAg=2kg×10N/kg=20N；

(2)由F1l1=F2l2可得，杠杆右端的拉力即绳子对B的拉力：

FB=F右=l1l2F左=0.5m0.2m×20N=50N，

因正方体B对地面的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力，

所以，B的重力：

GB=FB+F压=50N+20N=70N，

由G=mg可得，B的质量：

mB=GBg=70N10N/kg=7kg，

B的体积：

VB=L3=(0.1m)3=0.001m【解析】(1)此时杠杆左端所受拉力等于物体A的重力，根据F=G=mg求出其大小；

(2)根据杠杆的平衡条件求出杠杆右端的拉力即为绳子对B的拉力，正方体B对地面的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力，据此求出B的重力，根据G=mg求出B的质量，根据V=L3求出B的体积，根据ρ=mV求出B的密度；

(3)根据S=L2求出B的底面积，根据F=pS求出B对地面的压力，绳端对右端的拉力等于B的重力减去对地面的压力，根据杠杆的平衡条件求出物体A的最小重力。

本题考查了重力公式、杠杆平衡条件、密度公式、压强公式的综合应用，分析好B的重力与B对地面压力的关系是关键。

4.(2)卡车受到的阻力为f=0.1G滑轮组绳自由端的拉力F拉因为汽车匀速运动，所以卡车所受牵引力等于阻力加上滑轮组对车的拉力，即F=5000N+13750卡车移动的距离是s=nh=3×20m=60m，卡车做的总功为W总汽油燃烧放出的总热量为Q放根据η=W卡车发动机的效率是η=W(3)发动机的功率P=W此时滑轮组绳自由端的拉力，此时汽车的牵引力F牵=5000N+14167N=19167N，由P=Fv可得v绳又v绳=nv答：(1)全过程中，卡车对设备做的有用功是2.4×10(2)此时卡车发动机的效率是25%；(3)如果该卡车保持发动机功率不变，要匀速拉起另一套质量为4.075t的设备，这套设备的上升速度是1m/s。

【解析】本题主要考查了学生对滑轮的机械效率、功和功率的计算公式的相关知识的理解和运用能力。(1)根据设备的重力和上升的高度计算出克服设备重力做的功；(2)首先根据公式F=1n(G+(3)根据P=Wt可求出汽车发动机的功率，再利用

5.【答案】解：(1)汽车静止时对地面的压力：F压=G=mg=0.6×103kg×10N/kg=6000N，

汽车静止时对地面的压强：p=FS=6000N4×20×10−4m2=7.5×105Pa；

(2)汽车在水平路面上匀速行驶，所受的阻力：f=F牵=240N，

汽车匀速行驶5min克服摩擦阻力所做的功：W=fs=fvt=240N×183.6m/s×5×60s=3.6×105J；

(3)电动机正常5min消耗的电能：【解析】(1)静止在水平面上的物体，其对水平面的压力大小等于物体的重力，由p=FS解题；

(2)匀速直线运动的物体，其所受的阻力与牵引力为一对平衡力，由W=Fs求解；

(3)用电器正常工作时，由W=Pt求出所消耗的电能，由η=WW总×%解题。

本题考查压强、功、效率的计算，要理解压力与重力的关系，掌握匀速运动的汽车，所受的阻力与牵引力相等。

6.【答案】(一)

解：(1)由P=U2R可得灯泡电阻：

RL=U额2P额=(6V)23W=12Ω；

(2)由图可知，只闭合开关S1，滑片置于a点时，L与变阻器R串联，变阻器连入电路中的电阻为Ra，

由串联电路特点和欧姆定律可得电路中电流：

Ia=URL+Ra=U12Ω+Ra，

由图可知，只闭合开关S2，滑片P置于b点时，R0与变阻器R串联，电压表测变阻器两端电压，电压表示数Ub=8V，

由欧姆定律可得：Ib=IR=UbR=8V16Ω=0.5A，

由图象可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值R=16Ω，

由串联电路特点和欧姆定律可得电路电流：

Ib=UR+R0=U16Ω+R0=0.5A…①

由题知：Ia：Ib=3：5，所以Ia=0.3A，

即：U12Ω+Ra=0.3A…②

又因为Ra：R0=12：5…③

联立①②③解得：U=18V，R0=20Ω；

(3)只闭合开关S1时，L与变阻器R串联，电压表测R两端电压，电流表测电流中电流，

由P=UI可得灯泡的额定电流：I额=P额U额=3W6V=0.5A，

电流表量程0−0.6A，根据串联电路中电流处处相等，所以电路中最大电流为：I最大=I额=0.5A，

所以电路消耗的最大功率：P最大=UI最大=18V×0.5A=9W，

电压表量程0−15V，此时灯泡两端电压最小，由串联电路电流特点和欧姆定律可得电路中的最小电流：

，

所以电路消耗的最小功率：P最小=UI最小=18V×0.25A=4.5W

所以电流消耗的功率范围是：4.5W～9W。

答：(1)小灯泡的电阻12Ω；

(2)定值电阻R0和电源电压U分别为20Ω和18V；

(3)只闭合开关S1时，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，电路消耗的功率范围为4.5W～9W。

(二)

解：(1)由图象可知D完全露出水面时F1的功率P1=12W，

∵P1=F1v

∴F1=P1v=12W3×0.05m/s=80N，

B放在C上，且放开手后，【解析】(一)

本题考查了串联电路和并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，正确分析开关在不同状态下的电路结构是解题的关键，还要能从图象中获取有用信息。

(1)由P=U2R计算灯泡电阻；

(2)只闭合开关S1，滑片置于a点时，L与变阻器R串联，由串联电路特点和欧姆定律表示出Ia；只闭合开关S2，滑片P置于b点时，R0与变阻器R串联，由串联电路特点和欧姆定律表示出电路电流；由图乙根据欧姆定律计算出电路中电流；联立计算出R0和电源电压U；

(3)只闭合开关S1时，L与变阻器R串联，电压表测R两端电压，电流表测电流中电流，由灯泡的额定电流和电流表量程确定电路中最大电流，由P=UI计算电路的最大功率；

由电压表量程确定电路中最小电流，由此计算电路的最小功率。

(二)

本题为力学综合题，分析时要求灵活选用公式，仔细分析题图明白题意、从图象得出相关信息是本题的关键。

(1)由图象可知D完全露出水面时F1的功率，知道D上升的速度，求出拉力端移动的速度，利用P=Fv求拉力大小；

把B放在C上，且放开手后，知道浮体C露出水面的体积减少总体积的725，可得GB+F1=ρ水g725VC，据此求圆柱体B的重力；

(2)对圆柱体做的功为有用功利用W=Gh计算，拉力做的功为总功利用W=Fs计算，再利用效率公式求此装置的机械效率；

(3)绳的重力，滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计，利用F=13(GB+GD+G轮)求容器D和动滑轮总重，

由图可知，D未出水面时的功率，利用P=Fv求此时拉力，再根据F=13(GB+GD+G轮−F浮)求此时容器【解析】解：(1)渠水流动的动能是渠水的重力势能转化而来的；渠水在贯穿黄河时，工程师设计了图甲所示的穿黄隧洞，隧洞两端开口，底部连通，相当于一个连通器；

(2)穿黄隧洞中水的平均流速为：

v=st=4260m1420s=3m/s；

(3)由图可知，在深度为h=30m的穿黄隧洞底部水产生的压强：

p=300kPa=3×105Pa；

则在面积为1cm2的面上产生的压力大小为：

F=pS=3×105Pa×1×10−4m2=30N；

水平面上时压力等于重力，则：、

m=Gg=Fg=30N10N/kg=3kg，即相当于3千克物体的重力，

(4)穿黄隧洞中水的平均流速为3m/s，即1s内水流动3m；

洞的横截面积为：S=πr2=3×(4m)2=48m2；

每秒内两条穿黄隧洞的总输水的体积为：V=2Ss=2×48m2×3m=288m3。

故答案为：(1)重力势；连通器；(2)穿黄隧洞中水的平均流速为3m/s；(3)相当于3千克物体的重力；(4)两条穿黄隧洞的总输水能力约为每秒288立方米。

(1)动能和势能可以相互转化；根据连通器的概念分析；

(2)根据速度公式求出速度；

(3)根据图象读出压强的大小，然后根据F=pS求出在面积为1cm2的面上产生的压力大小；

(4)根据底面积和1s内水流动的距离求出体积。

本题考查了能量的转化、连通器、速度的计算、压强的定义等知识点，看清图象中的压强是解题的关键。

8.【答案】解：(1)每只船厢所受的总重力：

G总=m总g=(0.4kg+0.8kg)×10N/kg=12N；

(2)①船厢A的总重力对A所做的功：

W=G总h=12N×0.1m=1.2J；

②由题知，打开进水阀之前，整个装置静止时，浮筒D浸在水中的深度为8cm；

打开进水阀后，在柱形容器E中注入一定质量的水后，再关闭进水阀时，

左右船厢A和B的总重力不变，滑轮组细绳的拉力不变，

则浮筒D受到竖直向上的拉力不变，由F浮=G−F拉可知，浮筒D受到的浮力不变，

所以，此时浮筒D浸入水中的深度仍为8cm不变；

(3)在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块前，

对船厢A受到分析可知，受到竖直向上两股细绳的拉力和竖直向下的总重力处于平衡状态，

所以，细绳的拉力T=12G总=12×12N=6N，

对动滑轮C受力分析可知，受到竖直向上两股绳子的拉力、竖直向下动滑轮的重力和C绳的拉力作用处于平衡状态，

由力的平衡条件可得：2T=G动+FC，

则FC=2T−G动=2×6N−G动=12N−G动，

浮筒D受到的浮力F浮=GD−FC=GD−12N+G动①

在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块后，每只船箱的总重力：

G总′=m总′g=(0.4kg+0.8kg+0.8kg)×10N/kg=20N，

此时细绳的拉力T′=12G总′=12×20N=10N，

由2T′=G动+FC′可得，动滑轮的重力G动=2T′−FC′=2×10N−18N=2N②

浮筒受到的浮力F浮′=GD−FC′=GD−18N③

由①②可得：F浮=GD−FC=GD−10N④

由③④可得浮力变化量：△F浮=F浮−F浮′=8N，

容器E中水对压强传感器压强的变化量△p=p−p′=4400Pa−4000Pa=400Pa，

由p=ρgh可得，容器E中水深度的变化量△h=△pρ水g=400Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=0.04m=4cm，

由△F浮=ρ水g△V排=ρ水gSD△h可得，浮筒D的底面积：【解析】(1)已知水的质量和船厢质量，利用G=mg可求得每只船厢所受的总重力；

(2)①知道船厢A的总重力和下降的高度，根据W=Gh可求出船厢A的总重力对A所做的功；

②打开进水阀，在柱形容器E中注入一定质量的水后，再关闭进水阀时，左右船厢A和B的总重力不变，滑轮组细绳的拉力不变，根据F浮=G−F拉可知，浮筒D受到的浮力不变，据此判断此时浮筒D浸入水中的深度；

(3)在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块前，对船厢A和动滑轮C受力分析，利用力的平衡条件得出等式即可得出C绳的拉力和浮筒D受到的浮力；在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块后，先求出船箱的总重力，同理得出此时细绳的拉力、动滑轮的重力、浮筒受到的浮力，然后联立等于得出浮筒受到浮力的变化量，根据题意得出容器E中水对压强传感器压强的变化量，利用p=ρgh求出容器E中水深度的变化量，利用F浮=ρ水gV排求出浮筒D的底面积，然后得出在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块前浮筒受到的浮力，进一步求出浮筒D的重力，利用G=mg求出浮筒的质量；利用△V排=(SE−SD)△h求出柱形容器的底面积，利用浮筒受到的浮力与浮筒对水的压力是一对相互作用力得出浮筒对水的压力，压力传感器受到的压力等于水的重力加上浮筒对水的压力，利用p=FS求出E容器内水的重力，利用G=mg=ρVg求出E容器内水的体积，根据m=ρV求出船厢装满水时水的质量，由ρ木<ρ水可知木块在水中漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，根据阿基米德原理可知把900g和1000g的木块分别放入A、B船厢后船厢溢出水的重力和木块的重力相等，根据G=mg求出此时厢体的总重力，进一步求出细绳的拉力、C绳的拉力、此时浮筒D受到的浮力，然后求出浮筒浸没的深度，利用V=Sh求出此时容器E中水的深度，打开进水阀向容器中缓慢注入m千克水，利用p=ρgh结合压强关系得出E内水的深度，进一步求出容器E内水的体积，利用m=ρV求出注入水的质量。

本题考查了重力公式和密度公式、压强公式、物体浮沉条件、阿基米德原理、做功公式的综合应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，正确的分析出厢体重力不变时浮筒受到的浮力不变是关键。

9.【答案】解：(1)由图象可知，EF段表示绳子拉断后弹簧测力计的示数，此时弹簧测力计测物体A的重力，

所以，物体A受到的重力GA=F0；

(2)由图象可知，当物体A和B完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为F0，则

F0=GA+GB−F浮A−F浮B①

当A物体全部被提出水面时，弹簧测力计的示数为F1，则

F1=GA+GB−F浮B②

由②−①可得：F浮A=F1−F0，

因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，

由F浮=ρgV排可得，物体A的体积：

VA=V排A=F浮Aρ0g=F1−【解析】由图象可知，AB段表示物体A露出水面的过程，BC段表示物体A完全露出水面而物体B没有露出水面的过程，CD段表示物体B露出水面的过程且D点表示绳子刚好要拉断，EF段表示绳子拉断后弹簧测力计的示数。

(1)由图象可知，EF段表示绳子拉断后弹簧测力计的示数，此时弹簧测力计测物体A的重力；

(2)由图象可知，当物体A和B完全浸没在水中时弹簧测力计的示数，此时的示数等于两物体的重力减去受到的总浮力；又知道当A物体全部被提出水面时弹簧测力计的示数，此时的示数等于两物体的重力减去物体B受到的浮力，联立等式即可求出物体A浸没时受到的浮力，根据F浮=ρgV排求出物体A排开水的体积即为物体A的体积，根据G=mg=ρVg求出物体A的密度；

(3)由图象和题目可知，当绳子上的拉力为2F0时绳子断了，此时总浮力的变化量最大，容器内水深度的变化量最大，水对容器底部的压强的变化量也最大，根据F浮=G−F′表示出物体A和B完全浸没在水中时所受的总浮力最大，当绳子刚好被拉断时，只有B物体的一部分浸在水中，所受的总浮力最小，再根据F浮=G−F′表示出总浮力，然后求出总浮力的最大变化量，根据F浮=ρgV排求出容器内水体积的变化量，然后求出容器内水面的最大变化量，利用p=ρgh求出水对容器底部压强的最大变化量。

本题考查了称重法求浮力公式、阿基米德原理、液体压强公式、密度公式的综合应用等，明白图象中图线的含义是关键，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。

10.【答案】解：

(1)当水位由0上升到A刚浸没时，容器内水位升高值：

△h=hA=0.8m，

容器底部的压强增加值：

△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m=8000Pa；

(2)当长方体A浸在水中深度h=0.3m时，排开水的体积：

V排=SAh=0.03m2×0.3m=0.009m3，

A受到的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.009m3=90N；

(3)由图知使用的滑轮组，n=3，

当水位在0时，长方体A不受浮力，不计绳重与摩擦，杠杆C端的拉力：

FC1=13(G+G轮)，①

当水位在0.3m时，长方体A受到的浮力F浮=90N，

不计绳重与摩擦，杠杆C端的拉力：

FC2=13(G−F浮+G轮)，②

由题知，FC1：FC2=7：6，

即13(G+G轮)：13(G−F浮+G轮)=7：6，

13(600N+G轮)：13(600N−90N+G轮)=7：6，

解得动滑轮重力：

G轮=30N，

代入①得：

FC1=13(G+G轮)=13(600N+30N)=210N，

代入②得：

FC2=13(G−F浮+G轮)=13(600N−90N+30N)=180N，

杠杆【解析】(1)当水位由0上升到A刚浸没时，容器内水位升高值等于A的高度，利用p=ρgh求容器底部的压强增加值；

(2)当长方体A浸在水中深度h=0.3m时，利用V=Sh求排开水的体积，再利用阿基米德原理求A受到的浮力；

(3)由图知使用的滑轮组，n=3，当水位在0时，长方体A不受浮力，不计绳重与摩擦，杠杆C端的拉力FC1=13(G+G轮)，当水位在0.3m时，不计绳重与摩擦，杠杆C端的拉力FC2=13(G−F浮+G轮)，而FC1：FC2=7：6，据此求动滑轮重力，进而求出两种情况杠杆C端受到的拉力，利用由杠杆平衡条件求杠杆D端杠杆D端受到拉力变化量，进一步得出B对电子秤的压力变化值，知道压强变化量，利用p=FS求B长方体的底面积(受力面积)；

由题知，长方体B直接放在电子秤上时对电子秤的压强为104Pa，利用p=FS求B的重力；

水位上涨过程中，A浸没水中时，受到的浮力最大，杠杆C端受到拉力最小，杠杆D端受到拉力最小，杠杆D端对长方体B的拉力最小，则电子秤所受到的压力最大。

利用阿基米德原理求A浸没水中时，受到的最大浮力，利用F=13(G−F浮+G轮)求杠杆C端受到最小拉力，利用杠杆平衡条件求杠杆D端受到最小拉力，从而得出B对电子秤的最大压力。

本题为力学综合题，考查了重力公式、密度公式、压强公式、阿基米德原理的应用，同时考查了使用滑轮组拉力的计算、杠杆平衡条件的应用，难点在第三问，求出B的底面积是关键。

11.【答案】解：(1)电动汽车对水平地面的压力：F=G=mg=2.4×103kg×10N/kg=2.4×104N，受力面积S=4S0=4×0.01m2=0.04m2，

电动汽车对水平地面的压强：

p=F【解析】(1)汽车对水平路面的压力等于其重力，应用压强公式可以求出汽车对水平地面的压强。

(2)汽车做匀速直线运动牵引力与阻力相等，根据P=Fv求出牵引力做功的有用功率。根据P=UI求出消耗的电功率，根据η=P有用P电求出电能转化为机械能的效率

(3)根据能量转化和守恒定律求出发热功率，利用P=I2R求出线圈电阻。

本题是一道计算题，考查了求压强、功与效率问题，应用压强公式、功率公式的变形公式、效率公式等可以解题。

12.【答案】解：做出拉力的力臂，如图所示：

由杠杆平衡条件得：F绳×AOsin30°=G×BO，

即：6N×12×(1.2m−0.2m)=G×0.2m，解得：G=15N，

球的重力G球=m球g=0.3kg×10N/kg=3N，

当绳子拉力为0时，设球离O点距离为L球，

由杠杆平衡条件得：G球×L球=G×BO，【解析】当球在O点上方时，杠杆在绳的拉力和G的作用下平衡，确定绳的力臂，根据杠杆平衡条件求出G的大小；

当绳的拉力为零时，则杠杆在小球和G的作用下恰好保持平衡，根据杠杆的平衡条件求出小球对杠杆力的力臂，由速度公式的变形公式可以求出运动时间．

此题考查了对杠杆平衡条件的应用，掌握二力平衡条件，并正确地确定杠杆所受的力及对应的力臂，求出物体G的重力是解决此题的关键所在．

13.【答案】解：(1)做的有用功为：W=Gh=600N×1m=600J；(2)η=WF=拉力做功的功率为：P=Fv=400N×0.2m/s=80W；(3)人施加的最大拉力为：FMG动使用此滑轮组可达到的最大机械效率为：ηM答：(1)做的有用功600J；(2)拉力做功的功率80W；(3)改变所提升的物体时，使用此滑轮组可达到的最大机械效率是80%。

【解析】(1)根据公式W=Gh计算有用功；(2)根据效率公式计算出拉力，根据公式P=Fv计算功率；(3)人能施加的最大的拉力等于重力，根据公式FM=G本题考查的是有用功，功率。机械效率的计算，综合性较强，难度较大。

14.【答案】C

平衡力

【解析】解：(1)观察孔的面积S=300cm2=0.03m2，

由p=FS可得，海水对观测孔的压力约为：F=pS=7×107Pa×0.03m2=2.1×106N。

(2)“蛟龙号”匀速下潜时，所受的阻力与浮力均不变，可得：

匀速下沉时：G总=F浮+f；

①

在水中抛弃4000N的重物后匀速上升时：G总−4000N=F浮−f

②

由①②可得：F浮=G总−2000N=22×103kg×10N/kg−2000N=2.18×105N

则潜水器的体积：V=F浮ρ水g=2.18×105N1.0×103kg/m3×10N/kg=21.8

m3；

(3)由图可知，潜水器用钢缆吊起浸没水中悬停在水中时，松开钢缆，潜水器刚好匀速下沉，此时受到水的阻力而速度减小，C点时的海水的密度与A点相同，即又做匀速运动，此时速度最大，受到平衡力的作用。

答：(1)观测孔受到海水的压力约为2.1×106N；

(2)潜水器的体积约为21.8

m3；

(3)C；平衡力。

(1)由F=pS求海水对观测孔的压力；

(2)对“蛟龙号”受力分析，由平衡条件及阿基米德原理求潜水器的体积；

(3)根据图象，对“蛟龙号”进行不同点的受力分析，据此解题。

本题考查了压强与浮力的计算，关键是要进行受力分析。

15.【答案】解：∵A，B分别浸没在水中V排A=VA

V排B=VB

∴【解析】解答此题关键是明确三种状态下物体的受力情况，如图：

(1)根据物体A、B都是浸没在水中可知V排A=VA、V排B=VB，再根据题干中条件物体A、B和水的密度之比为ρA：ρB：ρ水=2：5：1，得出A、B所受浮力与重力之比，从而计算出物体A、B所受浮力．

(2)分析不同状态下物体的受力情况，写出受力平衡时的表达式，然后将将GA=80N，GB=150N，F浮A=40N，F浮B=30N代入得出G动=75N，进而得出η1与η2的比值．

(3)根据B在水中上升时的受力分析，求出竖直向下的拉力F2，再由功率的计算公式求出拉力F2的功率P2．

此题比较复杂，涉及到阿基米德原理的利用、滑轮(组)的机械效率、功率的计算等多个知识点的运用．学生做题过程中容易对各种状态下物体的受力情况弄错，导致得出错误的答案．

16.【答案】解：(1)由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F拉=12N；

(2)图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力F=4N，

则圆柱体受到的浮力F浮=G−F=12N−4N=8N。

(3)圆柱体完全浸入水中时根据F浮=ρ水gV排得：

V物=V排=F浮ρ水g【解析】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段圆柱体未浸入液体，测力计的示数即为圆柱体的重力，所以从图中可读出圆柱体的重力大小。

(2)由题意可知图中CD段是圆柱体完全浸入水后的情况，由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为4N，再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力。

(3)利用阿基米德原理求得圆柱体的体积，利用密度公式求得圆柱体的密度。

(4)物体在液体中受到的压强与物体浸入液体的深度有关，根据浸入液体的深度计算液体压强的大小。

本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、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。

17.【答案】解：(1)工作前搅拌机对地面的压力等于总重：

F=G总=mg=1970kg×10N/kg=19700N

若搅拌机与地面的接触面积为0.05m2，则工作前搅拌机对水平地面的压强是：

p=FS=19700N0.05m2=3.94×105Pa；

(2)30m2的混凝土的质量：

m=ρV=30m3×2×103kg/m3=6×104kg，若每次所装混凝土质量为400kg，故要运的次数：

n=6×104kg400kg=150，运料斗每完成一次运料平均耗时1min，则运送30m2的混凝土需要时间：

t=150×1min=150min；

(3)有用功为克服混凝重力做的功，因不计绳重、滑轮摩擦及空气阻力，故做的额外功为克服运料斗的重力和克服运料斗受到爬梯的阻力做的功，

提升部分的机械效率为：

η=【解析】(1)工作前搅拌机对地面的压力等于其重力：

根据F=G=mg求出对地面的压力；

已知若搅拌机与地面的接触面积为0.05m2，根据p=FS求工作前搅拌机对水平地面的压强；

(2)根据密度公式求出30m2的混凝土的质量，根据每次所装混凝土质量求出