专题6 计算题（课件）-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

专题6｜计算题 1. 一辆装满货物的汽车总质量为5 t，发动机的功率为7×104 W，该汽车在平直公路上匀速行驶了10 min，汽车所受阻力是车总重的。(g取10 N/kg)求： (1)汽车的牵引力； 解：(1)汽车所受阻力 f＝G＝mg＝×5 000 kg×10 N/kg＝5×103 N 因为汽车匀速直线运动，牵引力F与阻力f是一对平衡力， 汽车的牵引力F＝f＝5×103 N 答：汽车的牵引力为5×103 N； (2)汽车的行驶速度； 解：(2)由P＝Fv得，汽车的行驶速度 v＝＝＝14 m/s 答：汽车的行驶速度为14 m/s； 1. 一辆装满货物的汽车总质量为5 t，发动机的功率为7×104 W，该汽车在平直公路上匀速行驶了10 min，汽车所受阻力是车总重的。(g取10 N/kg)求： (3)这段时间内汽车的牵引力做的功。 解：(3)汽车行驶时间t＝10 min＝600 s 由P＝得，牵引力做的功 W＝Pt＝7×104 W×600 s＝4.2×107 J 答：这段时间内汽车的牵引力做的功为4.2×107 J。　 1. 一辆装满货物的汽车总质量为5 t，发动机的功率为7×104 W，该汽车在平直公路上匀速行驶了10 min，汽车所受阻力是车总重的。(g取10 N/kg)求： 2. 如图所示，青秀山风景区用低碳环保的观光车在景区接送 旅客，汽车总质量为6 t，该车某次在水平路面上受到的牵引力 为5×103 N，10 min匀速行驶了3 600 m，求： (1)汽车的行驶速度； 解：(1)由v＝可知，汽车的行驶速度为v＝＝ ＝6 m/s； 答：汽车的行驶速度是6 m/s； (2)汽车牵引力做的功； 解：(2)由W＝Fs可知，汽车牵引力做的功为W＝ Fs＝5×103 N×3 600 m＝1.8×107 J； 答：汽车牵引力做的功是1.8×107 J； 2. 如图所示，青秀山风景区用低碳环保的观光车在景区接送 旅客，汽车总质量为6 t，该车某次在水平路面上受到的牵引力 为5×103 N，10 min匀速行驶了3 600 m，求： (3)汽车牵引力做功的功率。 解：(3)由P＝可知，汽车牵引力做功的功率为 P＝＝＝3×104 W。 答：汽车牵引力做功的功率是3×104 W。　 2. 如图所示，青秀山风景区用低碳环保的观光车在景区接送 旅客，汽车总质量为6 t，该车某次在水平路面上受到的牵引力 为5×103 N，10 min匀速行驶了3 600 m，求： 3. 一辆质量为2 t的汽车在平直公路上以恒定功率100 kW从静止开始运动，经15 s运动200 m恰好达到最大速度，接着匀速运动20 s后关闭发动机，在滑行了100 m后停下。其速度v随时间t变化如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的，g取10 N/kg，求： (1)汽车行驶过程中受到的阻力； 解：(1)汽车的重力G＝mg＝2 000 kg×10 N/kg＝2×104 N 汽车受到的阻力Ff＝G＝×2×104 N＝4×103 N 答：汽车行驶过程中受到的阻力为4×103 N； (2)整个过程中发动机所做的功； 解：(2)由题知，汽车功率恒定为100 kW 整个过程中发动机的工作时间 t＝15 s＋20 s＝35 s 由P＝可得，发动机做功 W＝Pt＝100×103 W×35 s＝3.5×106 J 答：整个过程中发动机所做的功为3.5×106 J； (3)汽车运动的最大速度。 解：(3)由题意和图像可知，15～35 s汽 车的速度最大且做匀速直线运动，汽车 牵引力与阻力平衡，所以牵引力 F＝Ff＝4×103 N 由P＝Fv可得，汽车运动的最大速度 vm＝＝＝25 m/s 答：汽车运动的最大速度为25 m/s。　 4. 如图所示，盛有水的杯子(杯口已密封好)静止在水平桌面 上。杯子重1 N，杯子高9 cm，底面积为30 cm2；杯内水重2 N，水深为6 cm，(已知：水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取 10 N/kg。)求： (1)水对杯底的压强； 解：(1)水的深度h＝6 cm＝0.06 m 水对杯底的压强p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3 ×10 N/kg×0.06 m＝600 Pa 答：水对杯底的压强为600 Pa； (2)杯子对桌面的压强； 解：(2)在水平桌面上，杯对桌面的压力 F＝G水＋G杯＝2 N＋1 N＝3 N 杯子对桌面的压强p'＝＝＝1 000 Pa 答：杯子对桌面的压强为1 000 Pa； 4. 如图所示，盛有水的杯子(杯口已密封好)静止在水平桌面 上。杯子重1 N，杯子高9 cm，底面积为30 cm2；杯内水重2 N，水深为6 cm，(已知：水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取 10 N/kg。)求： (3)若将杯子安全倒置在桌面上，液体对杯口的压强如何变化？ 杯子对桌面的压强如何变化？ 解：(3)由于杯子倒置后下宽上窄，所以水深将 变小，由p＝ρgh可得，液体对杯底的压强变 小；无论正放还是倒放，杯子对水平桌面的压 力都等于杯子与水的总重力，由于杯子和水的 总重力不变，因此桌面受到的压力不变；根据 图示可知，倒置后的受力面积变大，由p＝可 得，倒置后桌面受到的压强变小 答：(3)若将杯子安全倒置在桌面上，液体对杯底的压强变小， 杯子对桌面的压强变小。　 5. 如图所示，利用轻质滑轮组沿水平方向匀速拉动水平地面上的正方体物体A，已知物体重为300 N，棱长为10 cm，拉力F的大小为30 N，物体受到地面对它的摩擦力为45 N，在10 s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3 m。求： (1)物体移动的速度； 由s＝2s物可知，物体移动的距离s物＝s＝×3 m＝1.5 m 物体移动的速度v＝＝＝0.15m/s 答：物体移动的速度为0.15 m/s； 解：根据图示可知，n＝2； (2)这个过程拉力所做的功； 这个过程拉力所做的功W总＝Fs＝30 N×3 m＝90 J 答：这个过程拉力所做的功为90 J； 解：根据图示可知，n＝2； 5. 如图所示，利用轻质滑轮组沿水平方向匀速拉动水平地面上的正方体物体A，已知物体重为300 N，棱长为10 cm，拉力F的大小为30 N，物体受到地面对它的摩擦力为45 N，在10 s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3 m。求： (3)滑轮组的机械效率。 解：根据图示可知，n＝2； (拉力做的有用功W有用＝fs物＝45 N×1.5 m＝67.5 J 滑轮组的机械效率η＝＝＝75％1 答：滑轮组的机械效率为75％。　 5. 如图所示，利用轻质滑轮组沿水平方向匀速拉动水平地面上的正方体物体A，已知物体重为300 N，棱长为10 cm，拉力F的大小为30 N，物体受到地面对它的摩擦力为45 N，在10 s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3 m。求： 6. 现有一斜面如图所示，斜面长4 m，斜面高为2 m，小王同 学用绳子沿斜面将质量为40 kg的木箱由斜面底端匀速拉到顶 端，拉力大小为300 N，绳重不计。(g取10 N/kg)求： (1)小王对木箱做的有用功； 解：(1)物体受到的重力 G＝mg＝40 kg×10 N/kg＝400 N 小王对木箱做的有用功 W有用＝Gh＝400N×2 m＝800 J 答：小王对木箱做的有用功为800 J； (2)斜面的机械效率； 解：(2)拉力做的总功W总＝Fs＝300 N×4 m＝1 200 J 斜面的机械效率η＝＝≈66.7％ 答：斜面的机械效率为66.7％； 6. 现有一斜面如图所示，斜面长4 m，斜面高为2 m，小王同 学用绳子沿斜面将质量为40 kg的木箱由斜面底端匀速拉到顶 端，拉力大小为300 N，绳重不计。(g取10 N/kg)求： (3)斜面对物体施加的摩擦力。 解：(3)额外功W额外＝W总－W有用＝1 200 J －800 J＝400 J 根据W额外＝fs可得，斜面对物体的摩擦力 f＝＝＝100 N 答：斜面对物体施加的摩擦力为100 N。　 6. 现有一斜面如图所示，斜面长4 m，斜面高为2 m，小王同 学用绳子沿斜面将质量为40 kg的木箱由斜面底端匀速拉到顶 端，拉力大小为300 N，绳重不计。(g取10 N/kg)求： 7. 如图所示，水平地面上有底面积为300 cm2，不计质量的薄 壁盛水柱形容器A，内有质量为400 g、棱长为10 cm、质量分 布均匀的正方体物块B，通过一根长10 cm的细线与容器底部相 连，此时水面距容器底30 cm(如图所示)，(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求： (1)物体B受到的浮力； 解：(1)物块B浸没在水中，则V排＝VB＝l3＝ (10 cm)3＝1 000 cm3＝1×10－3 m3 物块B受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝ 1.0×103kg/m3×10 N/kg×1×10－3 m3＝10 N 答：物体受到的浮力为10 N； (2)水对容器底的压强； 解：(2)水对容器底的压强p＝ρ水gh＝ 1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m＝3×103Pa 答：水对容器底的压强为3×103 Pa； 7. 如图所示，水平地面上有底面积为300 cm2，不计质量的薄 壁盛水柱形容器A，内有质量为400 g、棱长为10 cm、质量分 布均匀的正方体物块B，通过一根长10 cm的细线与容器底部相 连，此时水面距容器底30 cm(如图所示)，(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求： (3)剪断绳子，待物块静止后水对容器底的压强变化量。 解：(3)物块B的重力G＝mg＝0.4 kg×10 N/kg＝4 N， 物块B的密度ρB＝＝＝0.4×103 kg/m3＜ρ水 剪断绳子，待物块B静止后漂浮，F浮'＝G＝4 N 由F浮＝ρ液gV排可得，木块漂浮时排开水的体积V排'＝＝ ＝4×10－4 m3， 液面下降的深度Δh＝＝＝0.02 m 水对容器底的压强变化量Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m＝200 Pa 答：剪断绳子，待物块静止后水对容器底的压强变化量为200 Pa。　 8. 如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提升物体，物体在 上升过程中始终不接触水底。已知物体质量为4 t，体积为1 m3。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)求： (1)物体浸没在水中时，物体所受浮力的大小； 解：(1)物体浸没在水中时，受到的浮力 F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1 m3＝1×104 N 答：物体所受浮力为1×104 N； (2)若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被 匀速提升时，电动机对绳子的拉力； 解：(2)物体的质量m＝4 t＝4 000 kg 物体的重力G＝mg＝4 000 kg×10 N/kg＝4×104 N 物体浸没在水中时，动滑轮对物体的拉力F ＝G－F浮＝4×104 N－1×104 N＝3×104 N 由图可知，n＝3，若不计动滑轮的自重、绳 重和轴摩擦， 则电动机对绳子的拉力F拉＝F＝×3×104 N＝1×104 N 答：电动机对绳子的拉力为1×104 N； 8. 如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提升物体，物体在 上升过程中始终不接触水底。已知物体质量为4 t，体积为1 m3。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)求： (3)物体离开水面后，在电动机的作用下匀速上升，若电动机功率为9kW、对绳子的拉力为1.5×104 N，物体上升的速度和滑轮组的机械效率(机械效率精确到0.1％)。 解：(3)电动机功率为9 kW，对绳子的拉力为1.5×104 N 拉力的功率P＝Fv，所以绳子移动的速度 v＝＝＝0.6 m/s 物体上升的速度v物＝v＝0.2 m/s 设物体上升的高度为h，物体由三段绳子承担，则绳子移动的距离是3h物体离开水面后，物体升高h，有用功为W有用＝Gh＝4×104 N×h 对绳子的拉力为1.5×104 N，绳子移动距离3h，总功W总＝F's＝1.5×104 N×3h＝4.5×104 N×h，滑轮组的机械效率η＝＝≈88.9％ 答：物体上升的速度是0.2 m/s，滑轮组的机械效率约为88.9％。 $$