专题01 期末计算题（十二大题型，含基础+重点+压轴）（考题猜想）-2024-2025学年八年级物理下学期期末考点大串讲（沪科版2024）

专题01 期末计算题 考点1 二力平衡、功与功率、压强的简单计算 考点2 力的合成（不同题型） 考点3 压强、液体压强基础计算 考点4 浮力、阿基米德原理基础计算 考点5 液体压强、浮沉条件的简单应用 考点6 简单机械、机械效率重点计算 考点7 杠杆、滑轮与压强 考点8 浮力的综合应用（含细绳问题） 考点9 简单机械、功率、机械效率的综合应用 考点10 图表题 考点11 图像题（力与运动、功率、浮力等） 考点6 压强与浮力压轴题 考点1 二力平衡、功与功率、压强的简单计算 1．重为200N的物体受到50N的水平拉力作用，1min内在水平方向上匀速移动了120m。求：(1)重力对物体所做的功；(2)拉力对物体所做的功及拉力的功率。 2．如图所示，港珠澳大桥是建筑史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海大桥。一辆质量为1.6t的小车在水平桥面上做匀速直线运动时，受到的阻力是车重的0.05倍，小车与桥面接触的总面积为0.04平方米，求： (1)小车受到的重力；(2)小车受到的牵引力；(3)小车对水平桥面的压强。 3．快递业务服务提升了生活质量，为了提高快递配送效率，可使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。若空载时该物流机器人质量为600kg，每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2，当该物流机器人完成所有配送任务后返回服务站时，在某平直道路上在100s内匀速行驶400m，已知机器人匀速行驶所受阻力是其重力的0.02倍，g取10N/kg。求此过程中： (1)求机器人对水平路面的压强；(2)机器人匀速行驶时牵引力做功； (3)机器人匀速行驶时牵引力的功率。 考点2 力的合成（不同题型） 4．如图所示，某同学用80N的水平推力使质量为20kg的木箱在水平地面上向右做匀速直线运动。求： （l）木箱的重力； （2）当水平向右的推力F大小变为90N时，木箱受到合力F合的大小和方向。 5．质量为5千克的物体在水平拉力F作用下，沿水平面向右做直线运动。已知运动过程中物体所受阻力恒为其重力的0.2倍。g=10N/kg (1)求物体所受重力G的大小； (2)若物体水平方向所受的合力为2牛，求物体所受拉力F的大小。 6．竖直向上抛出一个质量为0.2千克的小球，小球在运动过程中受到的空气阻力的方向始终跟运动方向相反，大小都为0.5牛。求： （1）小球所受重力的大小； （2）小球在上升过程中所受合力的大小和方向； （3）小球在下降过程中所受合力的大小和方向。 考点3 压强、液体压强基础计算 7．小强双脚站立在一块放在水平沙地的木板上，鞋底与木板完全接触。已知木板重200N，木板底面积是0.5m2，每只鞋底面积为250cm2，如他站立时对木板的压强是1.2×104Pa，取g=10N/kg，求： （1）小强站立在木板上对木板产生的压力； （2）小强的质量； （3）沙地承受的压强。 8．如图所示，面积为的水平桌面的正中央放着一个重为20N的圆形鱼缸，其底面积为。鱼缸内的水、鱼、沙石等总质量为14kg，水深20cm，求： (1)水对鱼缸底部的压强和压力； (2)鱼缸对水平桌面产生的压强和压力。 9．“木桶理论”告诉我们，一只木桶能装多少水取决于桶壁上最短的那块木板。如图所示，水深0.2 m，空桶质量2 kg，木桶与地面接触面积为4×10-2 m2。求： （1）空桶受到的重力； （2）空桶对水平地面的压力和压强； （3）桶底受到水的压强。    考点4 浮力、阿基米德原理基础计算 10．如图为2024年2月，055型万吨大型驱逐舰延安舰奔赴南海某海域执行战备训练任务时的场景．该舰满载时，排水量为，吃水深度。求：（g取，海水密度） （1）满载时，延安舰受到的浮力； （2）在水下深处，一钢板受到海水的压强。 11．如图，弹簧测力计下悬挂重为16N的物体，当把物体浸没在水中时，测力计的示数为10N，此时容器中水的深度为0.3m，，g＝10N/kg。求： （1）水对容器底部的压强；（2）物体受到水的浮力。 12．如题图所示，质量为0.2kg的木块浮在水面上静止不动（g取10N/kg，水的密度：1.0×103kg/m3），求： （1）这时木块受到的浮力是多大？ （2）此时木块浸在水中的体积为多少？    13．装满水的溢水杯放置在水平桌面上，水的总深度为20cm，杯口放置一个空的小烧杯，如图甲所示。将重力为3N的物体A挂在已调好的弹簧测力计的挂钩上，并将物体A完全浸没在水中静止，如图乙所示，测得溢出水的质量为0.1kg。（，取）求： （1）物体A完全浸没后，水对杯底的压强； （2）物体A的体积； （3）弹簧测力计的示数。 考点5 液体压强、浮沉条件的简单应用 14．如图所示，重30N的水桶静止在水平地面上，内装0.2m深的水，已知水桶的底面积是300cm2，水桶对地面的压强为5000Pa，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。求： （1）水桶底受到水的压强是多少？ （2）水桶底受到水的压力是多少？ （3）水的质量是多少？    15．一个玩具小鸭重为，放在水中时有的体积露出水面，g取，求： (1)玩具小鸭的体积。 (2)要将小鸭完全压入水中至少要用多大的力？ 16．将一体积是1dm3的实心正方体，缓慢放入盛满酒精的容器中（酒精足够深），待它静止时，从杯中溢出500g的酒精。求：（ρ酒精=0.8g/cm3 ，g=10N/kg） （1）正方体受到的浮力； （2）判断正方体在酒精中静止时处于的状态，写出判断的依据。 17．水平地面上放有一个装有水的圆柱形容器，将一个质量为0.2kg的小木球放入水中，静止后，小球漂浮在水面上，此时水深10cm，如图所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求： （1）水对容器底的压强； （2）小木球受到的浮力。 考点6 简单机械、机械效率重点计算 18．某建筑工人用大小为600N的拉力F，通过定滑轮将重500N的重物匀速提升2m。求： （1）这名建筑工人做的有用功是多少？ （2）这名建筑工人做的总功是多少？ （3）此定滑轮的机械效率是多少？ 19．如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点， A 为重心，他的体重为600N。求： （1）动力臂L1；     （2）双手支持力F。 20．建筑工人利用如图所示装置，将质量为100kg的沙袋从地面匀速提到3m高的一楼楼面，用时30s。已知动滑轮的质量为8kg，不计绳子重力和摩擦。求：（g=10N/kg） （1）拉力的大小； （2）这段时间内人拉绳子做功的功率； （3）该滑轮的机械效率（结果保留一位小数）。 考点7 杠杆、滑轮与压强 21．如图所示，一轻质杠杆AB长1m，支点在它中点O，将重力分别为10N和2N的正方体M、N用细绳系于杠杆的B点和C点，已知，M的边长为。 （1）在图中画出N受力的示意图； （2）求此时M对地面的压强。 22．小军发现一个质量为1.6kg，不吸水的新型圆台体建筑材料，他只有量程为5N 的弹簧测力计，设计了如图所示装置进行实验，重为8N、底面积为100cm²的薄壁容器M内盛有2000cm3的水，容器M置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N，此时材料浸没在水中静止且未触底。求： （1）材料受到的重力； （2）材料未放入前容器对水平地面的压强； 23．小明要测量木块的密度，先用弹簧测力计测木块的重力，如图甲所示，再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来，接着往水槽倒入适量的水，使木块浸没在水中，如图乙，木块在水中静止时测力计示数为1.6N。求： （1）木块受到的浮力？ （2）木块的密度？ （3）若将该装置改装为测量液体密度的“密度计”，把水换成其他液体，把测力计的刻度改成相应的密度值，则原测力计的1.2N刻度处应标为多少? 考点8 浮力的综合应用（含细绳问题） 24．西大附中初二物理兴趣小组模仿“曹冲称象”里的描述，用厚底玻璃杯制作了一把可以用于称量物体质量的“浮力秤”。如图所示，将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，已知玻璃杯的质量为0.15kg，底面积为，高度为0.3m。求： （1）将杯子开口向上竖直放入水中时（水未进入杯内），杯子受到的浮力； （2）此时杯子浸入水中的深度（该“浮力秤”的零刻度位置）； （3）此“浮力秤”的最大称量（质量）。 25．如图所示，一木块在绳子拉力的作用下完全浸没在水中处于静止状态，已知：木块体积为；绳子对木块竖直向下的拉力，绳子的重力、体积忽略不计。求： （1）木块此时受到浮力； （2）木块的重力； （3）若剪断绳子，则木块静止时排开水的体积。 考点9 简单机械、功率、机械效率的综合应用 26．引体向上是成都体育中考的自选项目，动作要求如图所示：两手正握单杠，由悬垂开始，两臂同时用力，向上引体，当下颌超过横杠上缘时，还原成直臂悬垂姿势，为完成1次。小明同学质量为60kg，正握单杠悬垂时，下颌与单杠的高度差是0.5m，他在体育中考测试中，完成15次引体向上，用时1min，g取10N/kg。求： （1）小明受到的重力是多少牛顿？ （2）小明在整个测试过程中克服重力做功的平均功率至少是多少？    27．某工人利用如图所示的滑轮组提升重的物体，作用在绳子自由端的拉力为，物体匀速上升了，不计绳重和摩擦。求： (1)该滑轮组的机械效率； (2)动滑轮的重。 28．如图所示，某工人利用滑轮组将一个质量为90kg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为400N，求：（g=10N/kg） （1）货箱的重力G是多少？ （2）有用功W有是多少？ （3）机械效率η是多少？ 29．如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组提升物体A，工人对绳子的自由端施加竖直向下的拉力F为500N，物体A被竖直匀速提升1m，动滑轮的重力为150N。不计绳重和摩擦。求： （1）物体的重力； （2）拉力做功大小； （3）此次提升物体的机械效率； （4）请写出一个提高滑轮组机械效率的措施。 考点10 图表题 30．某地久晴不雨，极度干旱，为解决群众生活基本用水，当地政府派出消防车送水，消防车的参数如表所示。一辆消防车装满水在平直公路上匀速前进，若它受到的阻力是装满水后总重的5%。求： 排量 车身质量 最高车速 车厢容积 4.5L 4t （1）路面对满载消防车的支持力是多大？ （2）消防车牵引力多大？ （3）当消防车在平直地面上加速行驶时，发动机的牵引力变为，此时车受到的摩擦力为多少？ 31．2014年，济南力推12项创卫督导检查工作，冲刺国家卫生城市，要求城市道路机械化清扫率（含高压冲水）≥20%。如图所示是某型号的电动清洁车，其主要技术参数如下表。求： 整车装备质量 600kg 最大载重量 750 kg 额定工作电压 48V 电动机额定功率 3kW 最高时速 22km/h (1)满载的清洁车停在水平地面上，对地面的压力多大？（g取10N／kg） (2)该清洁车轮胎承受的最大压强不能超过2.5×105 Pa，那么满载时轮胎与地面的接触面积最小是多少？ 考点11 图像题（力与运动、功率、浮力等） 32．如图甲所示，为我国自主研发的新一代智能四轮汽车，该汽车具有自动加速、刹车和避障等功能。已知汽车总重为1.5×104N，静止时轮胎与水平地面的接触总面积为0.05m2。不考虑外界因素影响，汽车匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的0.06倍。如图乙所示，是汽车以恒定功率行驶时的速度v与时间t图像，g取10N/kg。求： （1）汽车静止在水平地面时对地面的压强； （2）汽车匀速行驶时的功率； （3）0~20s汽车牵引力做的功。    33．如图甲所示，水平地面上的物块受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小与时间t的关系、物块的速度v与时间t的关系如图乙、丙所示。 （1）物块在0~3秒内受的摩擦力的大小为多少？ （2）6~9秒物块运动的路程是多少米？ （3）物块做加速运动时所受的摩擦力大小为多少？ 34．现如今汽车都在大力提倡新能源，海上交通工具自然也要做出一番重大改革。某兴趣小组设计了一款利用太阳能做动力的航船，其排水量是，船的表面安装有太阳能电池板，接收的太阳能用来驱动船前进。在一次模拟航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示（，）求： （1）这艘船满载时受到的浮力为多少N？ （2）船在航行过程中，第内牵引力做功的功率为多少W？ （3）当船漂浮在水面时，船舱底某处距水面，则水对该处产生的压强为多少 35．如图甲所示，在一个底面积为的足够高的圆柱体容器中装了的水，现在将一实心长方体物块悬挂于弹簧测力计下，物块下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放物块，直至浸没（物块未与容器底接触）的过程中，弹簧测力计示数与物块下表面浸入水中深度的关系如图所示。（，取）求： （1）物块浸没时受到的浮力； （2）物块的密度； （3）物块完全没没后与没有放入物体前相比，水对容器底的压强变化量。 考点12 压强与浮力压轴题 36．如图所示，实心均匀圆柱体A、足够高的轻质薄壁圆柱形容器B和C，均放置在水平桌面上，容器B和C的底面积均为，相关数据如下表所示，忽略圆柱体A吸附液体、容器重等次要因素，常数g取10N/kg。 圆柱体A 油 水 质量/g 480 240 400 密度/（g/） 2 0.8 1 （1）求圆柱体A的体积； （2）若将A竖直缓慢的浸入油中，释放后静止时求容器B对桌面的压强； （3）若将A竖直缓慢的浸入水中，提着A静止时弹簧测力计的示数为2.8N，求此时水对容器C底部的压力。 37．如图所示，水平桌面上放有一柱形薄壁容器，滑轮通过细杆固定在容器底部，用细绳的一端绕过滑轮后固定在立方体木块下表面。容器底面积为，木块重为2.5N，体积为。将容器中装入水，未用力拉绳时，木块漂浮在水面上，此时容器中水深为0.3m，如图甲所示。现用竖直向上的拉力F缓慢匀速拉动细绳另一端，使木块逐渐浸没入水中，且木块不接触滑轮，如图乙所示。不计摩擦与水的阻力，忽略绳重，g取10N/kg，水的密度。求： （1）未用力拉绳时，木块受到的浮力； （2）未用力拉绳时，容器底受到的水的压力； （3）用力拉绳过程中，拉力F的最大值。 38．如图甲是小何设计的力学装置，他将不吸水的实心正方体A固定在竖直细杆B的上端，竖直细杆B的下端通过力传感器固定器在柱形容器底部，力传感器可以显示出细杆B的下端受到作用力的大小，不计细杆B及连接处的质量和体积。现缓慢向容器中加水，当水深为14 cm时正方体A刚好浸没。力传感器的示数大小F随水深h变化的图像如图乙所示。求： （1）正方体A受到的重力。 （2）正方体A刚好浸没时，A下表面受到水的压力。 （3）当力传感器显示为2 N时，水对容器底部的压强。 1 / 37 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 期末计算题 考点1 二力平衡、功与功率、压强的简单计算 考点2 力的合成（不同题型） 考点3 压强、液体压强基础计算 考点4 浮力、阿基米德原理基础计算 考点5 液体压强、浮沉条件的简单应用 考点6 简单机械、机械效率重点计算 考点7 杠杆、滑轮与压强 考点8 浮力的综合应用（含细绳问题） 考点9 简单机械、功率、机械效率的综合应用 考点10 图表题 考点11 图像题（力与运动、功率、浮力等） 考点6 压强与浮力压轴题 考点1 二力平衡、功与功率、压强的简单计算 1．重为200N的物体受到50N的水平拉力作用，1min内在水平方向上匀速移动了120m。求： (1)重力对物体所做的功； (2)拉力对物体所做的功及拉力的功率。 【答案】(1)0J (2)6000J，100W 【详解】（1）重力的方向是竖直向下的，物体在水平方向上移动，即没有在重力方向上移动距离，重力没有对物体做功，所以，重力对物体所做的功为0J。 （2）拉力做功为 W=Fs=50N×120m=6000J 拉力的功率为 2．如图所示，港珠澳大桥是建筑史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海大桥。一辆质量为1.6t的小车在水平桥面上做匀速直线运动时，受到的阻力是车重的0.05倍，小车与桥面接触的总面积为0.04平方米，求： (1)小车受到的重力； (2)小车受到的牵引力； (3)小车对水平桥面的压强。 【答案】(1)1.6×104N (2)800N (3)4×105Pa 【详解】（1）小车受到的重力 （2）小车在水平桥面上做匀速直线运动时，处于平衡状态，根据题意和二力平衡条件可得小车受到的牵引力 （3）小车对水平桥面的压力 则小车对水平桥面的压强 3．快递业务服务提升了生活质量，为了提高快递配送效率，可使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。若空载时该物流机器人质量为600kg，每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2，当该物流机器人完成所有配送任务后返回服务站时，在某平直道路上在100s内匀速行驶400m，已知机器人匀速行驶所受阻力是其重力的0.02倍，g取10N/kg。求此过程中： (1)求机器人对水平路面的压强； (2)机器人匀速行驶时牵引力做功； (3)机器人匀速行驶时牵引力的功率。 【答案】(1)3×104Pa (2)48000J (3)480W 【详解】（1）机器人的重力 G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N 机器人对水平路面的压力 F压＝G＝6000N 机器人对水平路面的压强 （2）机器人水平路段匀速直线行驶，牵引力 F牵＝f＝0.02G＝0.02×6000N＝120N 机器人匀速行驶时牵引力做功 W＝F牵s＝120N×400m＝48000J （3）机器人匀速行驶时牵引力的功率 考点2 力的合成（不同题型） 4．如图所示，某同学用80N的水平推力使质量为20kg的木箱在水平地面上向右做匀速直线运动。求： （l）木箱的重力； （2）当水平向右的推力F大小变为90N时，木箱受到合力F合的大小和方向。 【答案】（1）；（2）10N，水平向右 【详解】解：（l）木箱的重力为 （2）某同学用80N的水平推力使质量为20kg的木箱在水平地面上向右做匀速直线运动，木箱受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以木箱受到的滑动摩擦力为80N；当水平向右的推力F大小变为90N时，木箱对地面的压力及接触面的粗糙程度不变，它受到的滑动摩擦力不变，仍为80N，则木箱受到合力 F合=F-f=90N-80N=10N 合力的方向与较大力方向相同，即合力方向水平向右。 答：（l）木箱的重力为； （2）当水平向右的推力F大小变为90N时，木箱受到合力F合的大小为10N，方向水平向右。 5．质量为5千克的物体在水平拉力F作用下，沿水平面向右做直线运动。已知运动过程中物体所受阻力恒为其重力的0.2倍。g=10N/kg (1)求物体所受重力G的大小； (2)若物体水平方向所受的合力为2牛，求物体所受拉力F的大小。 【答案】(1)50N (2)12N或8N 【详解】（1）物体所受的重力G=mg=5kg×10N/kg=50N （2）由题知，物体受到地面的阻力为物体重力的0.2倍，则物体受到的阻力f=0.2G=0.2×50N=10N，物体在水平地面上向右做直线运动，则物体受到的阻力方向水平向左。由题意可知，物体受到的拉力和阻力在同一直线上且方向相反，若物体向右做加速运动则有，可得，合力方向水平向右；若物体向右做减速运动则有，可得。 6．竖直向上抛出一个质量为0.2千克的小球，小球在运动过程中受到的空气阻力的方向始终跟运动方向相反，大小都为0.5牛。求： （1）小球所受重力的大小； （2）小球在上升过程中所受合力的大小和方向； （3）小球在下降过程中所受合力的大小和方向。 【答案】（1）2N；（2）2.5N，方向竖直向下；（3）1.5N，方向竖直向下 【详解】解：（1）小球受到的重力为 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N （2）小球在上升过程中受到竖直向下的重力和与运动方向相反的竖直向下的空气阻力，此时的合力为 F=G+f=2N+0.5N=2.5N 合力的方向为竖直向下。 （3）小球在下降过程中受到竖直向下的重力和与运动方向相反的竖直向上的空气阻力，此时的合力为 F′=G-f=2N-0.5N=1.5N 合力的方向与重力一致，故合力的方向是竖直向下。 答：（1）小球所受重力2N； （2）小球在上升过程中所受合力为2.5N，方向竖直向下； （3）小球在下降过程中所受合力为1.5N，方向竖直向下。 考点3 压强、液体压强基础计算 7．小强双脚站立在一块放在水平沙地的木板上，鞋底与木板完全接触。已知木板重200N，木板底面积是0.5m2，每只鞋底面积为250cm2，如他站立时对木板的压强是1.2×104Pa，取g=10N/kg，求： （1）小强站立在木板上对木板产生的压力； （2）小强的质量； （3）沙地承受的压强。 【答案】（1）600N；（2）60kg；（3）1600Pa 【详解】解：（1）由可得，小强站立在木板上对木板产生的压力 F=pS=1.2×104Pa×2×250×10−4m2=600N（2）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，小强的重力 G人=F=600N则小强的质量 （3）小强双脚站立在一块放在水平沙地的木板上时，对沙地的压力 F′=G人+G板=600N+200N=800N沙地承受的压强 答：（1）小强站立在木板上对木板产生的压力为600N； （2）小强的质量为60kg； （3）沙地承受的压强为1.6×103Pa。 8．如图所示，面积为的水平桌面的正中央放着一个重为20N的圆形鱼缸，其底面积为。鱼缸内的水、鱼、沙石等总质量为14kg，水深20cm，求： (1)水对鱼缸底部的压强和压力； (2)鱼缸对水平桌面产生的压强和压力。 【答案】(1)，80N (2)，160N 【详解】（1）根据p=ρgh可得，水对鱼缸底部的压强为 根据可得，水对鱼缸底部的压力为 （2）鱼缸对水平桌面产生的压力为 根据可得，鱼缸对水平桌面产生的压强为 9．“木桶理论”告诉我们，一只木桶能装多少水取决于桶壁上最短的那块木板。如图所示，水深0.2 m，空桶质量2 kg，木桶与地面接触面积为4×10-2 m2。求： （1）空桶受到的重力； （2）空桶对水平地面的压力和压强； （3）桶底受到水的压强。    【答案】（1）20N；（2）20N；500Pa；（3）2000Pa 【详解】解：（1）空桶受到的重力 G=mg=2kg×10N/kg=20N （2）空桶对水平地面的压力 F=G=20N 空桶对水平地面的压强 （3）桶底受到水的压强 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa 答：（1）空桶受到的重力为20N； （2）空桶对水平地面的压力为20N；压强为500Pa； （3）桶底受到水的压强为2000Pa。 考点4 浮力、阿基米德原理基础计算 10．如图为2024年2月，055型万吨大型驱逐舰延安舰奔赴南海某海域执行战备训练任务时的场景．该舰满载时，排水量为，吃水深度。求：（g取，海水密度） （1）满载时，延安舰受到的浮力； （2）在水下深处，一钢板受到海水的压强。 【答案】（1）1.2×108N；（2）6.6×104Pa 【详解】解：（1）满载时延安舰排开水的重力为 由阿基米德原理得，满载时，延安舰受到的浮力为 （2）在水下6.6m深处所受海水压强为 答：（1）满载时，延安舰受到的浮力为1.2×108N； （2）在水下6.6m深处，一钢板受到海水的压强为6.6×104Pa； 11．如图，弹簧测力计下悬挂重为16N的物体，当把物体浸没在水中时，测力计的示数为10N，此时容器中水的深度为0.3m，，g＝10N/kg。求： （1）水对容器底部的压强； （2）物体受到水的浮力。 【答案】（1）；（2）6N 【详解】解：（1）水对容器底部的压强为 （2）物体的重力为16N，物体浸没在水中受到弹簧测力计的拉力为10N，根据称重法可知，物体受到水的浮力为 答：（1）水对容器底部的压强为； （2）物体受到水的浮力为6N。 12．如题图所示，质量为0.2kg的木块浮在水面上静止不动（g取10N/kg，水的密度：1.0×103kg/m3），求： （1）这时木块受到的浮力是多大？ （2）此时木块浸在水中的体积为多少？    【答案】（1）2N；（2） 【详解】解：（1）根据物体的浮沉条件可得，木块漂浮，受到的浮力是 （2）根据阿基米德原理可得，此时木块浸在水中的体积为 答：（1）这时木块受到的浮力是2N； （2）此时木块浸在水中的体积为。 13．装满水的溢水杯放置在水平桌面上，水的总深度为20cm，杯口放置一个空的小烧杯，如图甲所示。将重力为3N的物体A挂在已调好的弹簧测力计的挂钩上，并将物体A完全浸没在水中静止，如图乙所示，测得溢出水的质量为0.1kg。（，取）求： （1）物体A完全浸没后，水对杯底的压强； （2）物体A的体积； （3）弹簧测力计的示数。 【答案】（1）；（2）；（2）2N 【详解】解：（1）物体A完全浸没后，水仍是满的，水对杯底的压强 （2）物体在水中受到的浮力等于排开水受到的重力，所以浮力为 排开液体的体积等于物体A的体积，故A的体积为 （3）A静止，受力平衡，受到的拉力为 即测力计的示数为2N。 答：（1）物体A完全浸没后，水对杯底的压强为； （2）物体A的体积为； （3）弹簧测力计的示数为2N。 考点5 液体压强、浮沉条件的简单应用 14．如图所示，重30N的水桶静止在水平地面上，内装0.2m深的水，已知水桶的底面积是300cm2，水桶对地面的压强为5000Pa，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。求： （1）水桶底受到水的压强是多少？ （2）水桶底受到水的压力是多少？ （3）水的质量是多少？    【答案】（1）2000Pa；（2）60N；（3）12kg 【详解】解：（1）桶底受到水的压强 p1=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa （2）桶底受到水的压力 F1=p1S=2000Pa×0.03m2=60N （3）水桶对地面的压力 F2=p2S=5000Pa×0.03m2=150N 水的重力 G水=F2-G桶=150N-30N=120N 水的质量 答：（1）水桶底受到水的压强是2000Pa； （2）水桶底受到水的压力是60N； （3）水的质量是12kg。 15．一个玩具小鸭重为，放在水中时有的体积露出水面，g取，求： (1)玩具小鸭的体积。 (2)要将小鸭完全压入水中至少要用多大的力？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）玩具小鸭重为，放在水中处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知，此时玩具小鸭受到的浮力大小等于重力大小，即，则玩具小鸭排开水的体积，放在水中时有的体积露出水面，则浸入水中的体积，解得：玩县小鸭的体积．（2）将小鸭完全压入水中时，小鸭受到的浮力，则压力． 16．将一体积是1dm3的实心正方体，缓慢放入盛满酒精的容器中（酒精足够深），待它静止时，从杯中溢出500g的酒精。求：（ρ酒精=0.8g/cm3 ，g=10N/kg） （1）正方体受到的浮力； （2）判断正方体在酒精中静止时处于的状态，写出判断的依据。 【答案】（1）5N；（2）处于漂浮状态，理由见解析 【详解】解：（1）根据阿基米德原理可知，正方体受到的浮力为 F浮=G排=m排g=0.5kg×10N/kg=5N （2）假设正方体全部浸没，所受浮力为 因为F′浮>F浮，因此正方体在酒精中静止时处于漂浮状态。 答：（1）正方体受到的浮力为5N； （2）处于漂浮状态，理由见解析。 17．水平地面上放有一个装有水的圆柱形容器，将一个质量为0.2kg的小木球放入水中，静止后，小球漂浮在水面上，此时水深10cm，如图所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求： （1）水对容器底的压强； （2）小木球受到的浮力。 【答案】（1）1000Pa；（2）2N 【详解】解：（1）由液体压强公式得，水对容器底的压强为 （2）由于静止后，小球漂浮在水面上，根据二力平衡可知，小木球受到的浮力为 答：（1）水对容器底的压强为1000Pa； （2）小木球受到的浮力为2N。 考点6 简单机械、机械效率重点计算 18．某建筑工人用大小为600N的拉力F，通过定滑轮将重500N的重物匀速提升2m。求： （1）这名建筑工人做的有用功是多少？ （2）这名建筑工人做的总功是多少？ （3）此定滑轮的机械效率是多少？ 【答案】（1）1000J；（2）1200J；（3）83.3% 【详解】解：（1）这名建筑工人做的有用功 W有=Gh=500N×2m=1000J （2）使用定滑轮时，绳端移动的距离 s=h=2m 这名建筑工人做的总功 W总=Fs=600N×2m=1200J （3）定滑轮的机械效率 答：（1）这名建筑工人做的有用功是1000J； （2）这名建筑工人做的总功是1200J； （3）此定滑轮的机械效率是83.3%。 19．如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点， A 为重心，他的体重为600N。求： （1）动力臂L1；     （2）双手支持力F。 【答案】（1）1.5m；（2）360 N 【详解】解：（1）由图可知，支点到重力作用线的距离和支持力作用线的距离分别为阻力臂和动力臂，即动力臂 L1=0.6m+0.9m=1.5m （2）根据杠杆平衡的条件可得FL1=GL2，即 F×1.5m=600N×0.9m 解得F=360 N。 答：（1）动力臂L1为1.5m； （2）双手支持力F为360N。 20．建筑工人利用如图所示装置，将质量为100kg的沙袋从地面匀速提到3m高的一楼楼面，用时30s。已知动滑轮的质量为8kg，不计绳子重力和摩擦。求：（g=10N/kg） （1）拉力的大小； （2）这段时间内人拉绳子做功的功率； （3）该滑轮的机械效率（结果保留一位小数）。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）物体的重力 G=mg=100kg×10N/kg=1000N 动滑轮的重力 G轮=m轮g=8kg×10N/kg=80N 动滑轮承担重物的绳子的股数为n=2，则拉力 （2）拉力移动的距离 s=nh=2×3m=6m 则拉力做的功 W=Fs=540N×6m=3240J 拉力的功率 （3）提升沙袋做的有用功 W有=Gh=1000N×3m=3000J滑轮的机械效率 答：（1）拉力的大小540N； （2）这段时间内人拉绳子做功的功率108W； （3）该滑轮的机械效率92.6%。 考点7 杠杆、滑轮与压强 21．如图所示，一轻质杠杆AB长1m，支点在它中点O，将重力分别为10N和2N的正方体M、N用细绳系于杠杆的B点和C点，已知，M的边长为。 （1）在图中画出N受力的示意图； （2）求此时M对地面的压强。 【答案】（1）；（2）900Pa 【详解】解：（1）物体N悬挂在杠杆的下面静止，受两个力的作用：重力G和绳子的拉力F，大小相等，方向相反，受力示意图如图所示： （2）N对杠杆向下的拉力，其力臂为OC；M对杠杆的拉力为，其力臂为OB。 根据杠杆平衡条件可得 代入数据可得 由于力的作用是相互的，杠杆对M向上拉力 F拉=F2=1N 则M对地面的压力 受力面积 所以M对地面的压强 答：（1）N受力的示意图如下： （2）此时M对地面的压强为900Pa。 22．小军发现一个质量为1.6kg，不吸水的新型圆台体建筑材料，他只有量程为5N 的弹簧测力计，设计了如图所示装置进行实验，重为8N、底面积为100cm²的薄壁容器M内盛有2000cm3的水，容器M置于水平地面，当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N，此时材料浸没在水中静止且未触底。求： （1）材料受到的重力； （2）材料未放入前容器对水平地面的压强； 【答案】（1）16N；（2）2800Pa 【详解】解：（1）材料受到的重力 G=mg=1.6kg×10N/kg=16N（2）水的质量 m水=ρ水V水=1g/cm3×2000cm3=2000g=2kg水的重力 G水=m水g=2kg×10N/kg=20N材料未放入前容器对水平地面的压力 F压=G水+G容=20N+8N=28N材料未放入前容器对水平地面的压强 答：（1）材料受到的重力为16N； （2）材料未放入前容器对水平地面的压强为2800Pa。 23．小明要测量木块的密度，先用弹簧测力计测木块的重力，如图甲所示，再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来，接着往水槽倒入适量的水，使木块浸没在水中，如图乙，木块在水中静止时测力计示数为1.6N。求： （1）木块受到的浮力？ （2）木块的密度？ （3）若将该装置改装为测量液体密度的“密度计”，把水换成其他液体，把测力计的刻度改成相应的密度值，则原测力计的1.2N刻度处应标为多少? 【答案】（1）4N；（2）；（3） 【详解】解：（1）对木块受力分析可知，木块浸没在水中的浮力为 （2）根据阿基米德原理，木块的体积为 木块的质量为 则木块的密度为 （3）原测力计的1.2N时物体受到的浮力为 根据阿基米德原理可知，液体密度为 答：（1）木块受到的浮力为4N； （2）木块的密度； （3）原测力计的1.2N刻度处应标。 考点8 浮力的综合应用（含细绳问题） 24．西大附中初二物理兴趣小组模仿“曹冲称象”里的描述，用厚底玻璃杯制作了一把可以用于称量物体质量的“浮力秤”。如图所示，将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，已知玻璃杯的质量为0.15kg，底面积为，高度为0.3m。求： （1）将杯子开口向上竖直放入水中时（水未进入杯内），杯子受到的浮力； （2）此时杯子浸入水中的深度（该“浮力秤”的零刻度位置）； （3）此“浮力秤”的最大称量（质量）。 【答案】（1）1.5N；（2）0.05m；（3）0.75kg 【详解】解：（1）杯子所受的重力 因为杯子漂浮在水面上，所以 （2）此时杯子排开水的体积 此时杯子浸入水中的深度 （3）当杯子下沉的深度为h＇=0.3m时，杯子受到的浮力最大。 则此“浮力秤”的最大物体重力为 此“浮力秤”的最大称量 答：（1）将杯子开口向上竖直放入水中时（水未进入杯内），杯子受到的浮力为1.5N； （2）此时杯子浸入水中的深度（该“浮力秤”的零刻度位置）为0.05m； （3）此“浮力秤”的最大称量为0.75kg。 25．如图所示，一木块在绳子拉力的作用下完全浸没在水中处于静止状态，已知：木块体积为；绳子对木块竖直向下的拉力，绳子的重力、体积忽略不计。求： （1）木块此时受到浮力； （2）木块的重力； （3）若剪断绳子，则木块静止时排开水的体积。 【答案】（1）2N；（2）1.2N；（3）1.2×10-4m3 【详解】解：（1）木块排开水的体积 V排=V木=200cm3=2×10-4m3 木块此时受到浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N （2）木块的重力 G木=F浮-F=2N-0.8N=1.2N （3）木块的密度 因ρ木<ρ水，故剪断绳子木块将漂浮，有F’浮=G木，即 ρ水gV排=G木 木块静止时排开水的体积 答：（1）木块此时受到浮力为2N； （2）木块的重力为1.2N； （3）若剪断绳子，则木块静止时排开水的体积为1.2×10-4m3。 考点9 简单机械、功率、机械效率的综合应用 26．引体向上是成都体育中考的自选项目，动作要求如图所示：两手正握单杠，由悬垂开始，两臂同时用力，向上引体，当下颌超过横杠上缘时，还原成直臂悬垂姿势，为完成1次。小明同学质量为60kg，正握单杠悬垂时，下颌与单杠的高度差是0.5m，他在体育中考测试中，完成15次引体向上，用时1min，g取10N/kg。求： （1）小明受到的重力是多少牛顿？ （2）小明在整个测试过程中克服重力做功的平均功率至少是多少？    【答案】（1）600N；（2）75W 【详解】解：（1）小明受到的重力 G=mg=60kg×10N/kg=600N （2）完成1次引体向上做的功 W=Gh=600N×0.5m=300J 1min内做的总功 W总=15×300J=4500J 整个测试过程中做功的平均功率 答：（1）小明受到的重力是600N； （2）整个测试过程中做功的平均功率至少为75W。 27．某工人利用如图所示的滑轮组提升重的物体，作用在绳子自由端的拉力为，物体匀速上升了，不计绳重和摩擦。求： (1)该滑轮组的机械效率； (2)动滑轮的重。 【答案】(1)92% (2)240N 【详解】（1）由图可知，承担物重的绳子股数n=3，该滑轮组的机械效率 （2）不计绳重和摩擦，动滑轮重力 28．如图所示，某工人利用滑轮组将一个质量为90kg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为400N，求：（g=10N/kg） （1）货箱的重力G是多少？ （2）有用功W有是多少？ （3）机械效率η是多少？ 【答案】（1）900N；（2）2700J；（3）75% 【详解】解：（1）货箱的重力 （2）有用功 （3）由图可知，滑轮组n=3，滑轮组机械效率 答：（1）货箱的重力是900N； （2）有用功为2700J； （3）机械效率是75%。 29．如图所示，工人站在水平地面上，用滑轮组提升物体A，工人对绳子的自由端施加竖直向下的拉力F为500N，物体A被竖直匀速提升1m，动滑轮的重力为150N。不计绳重和摩擦。求： （1）物体的重力； （2）拉力做功大小； （3）此次提升物体的机械效率； （4）请写出一个提高滑轮组机械效率的措施。 【答案】（1）；（2）；（3）90%；（4）适当增加物体重力，减小动滑轮重力 【详解】解：（1）由图可知，承担物重绳子的股数n=3，不计绳重和摩擦，则物体的重力为 （2）拉力做功 （3）机械效率 （4）机械效率 所以要想提高机械效率，可以适当增加物体重力或减小动滑轮重力。 答：（1）物体的重力为1350N； （2）拉力做功大小为1500J； （3）此次提升物体的机械效率为90%； （4）适当增加物体重力或减小动滑轮重力。 考点10 图表题 30．某地久晴不雨，极度干旱，为解决群众生活基本用水，当地政府派出消防车送水，消防车的参数如表所示。一辆消防车装满水在平直公路上匀速前进，若它受到的阻力是装满水后总重的5%。求： 排量 车身质量 最高车速 车厢容积 4.5L 4t （1）路面对满载消防车的支持力是多大？ （2）消防车牵引力多大？ （3）当消防车在平直地面上加速行驶时，发动机的牵引力变为，此时车受到的摩擦力为多少？ 【答案】（1）1.2×105N；（2）6×103N；（3）6×103N 【详解】解：（1）由可得，水的质量 m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×8m3=8×103kg消防车满载时的总质量 m=m车+m水=4×103kg+8×103kg=1.2×104kg消防车满载时的总重力 G=mg=1.2×104kg×10N/kg=1.2×105N因消防车满载时在水平地面上处于静止状态，受到的支持力和自身的重力是一对平衡力，所以，路面对满载消防车的支持力 F支​=G=1.2×105N（2）因消防车满载时受到的阻力是装满水后总重的5%，所以，消防车受到的牵引力 F=f=0.05G=0.05×1.2×105N=6×103N（3）因当消防车在平直地面上加速行驶时，受到的阻力和接触面的粗糙程度以及压力的大小有关，所以，此时车受到的摩擦力不变，仍为6×103N。 答：（1）路面对满载消防车的支持力是1.2×105N； （2）消防车牵引力为6×103N； （3）当消防车在平直地面上加速行驶时，受到的摩擦力为6×103N。 31．2014年，济南力推12项创卫督导检查工作，冲刺国家卫生城市，要求城市道路机械化清扫率（含高压冲水）≥20%。如图所示是某型号的电动清洁车，其主要技术参数如下表。求： 整车装备质量 600kg 最大载重量 750 kg 额定工作电压 48V 电动机额定功率 3kW 最高时速 22km/h (1)满载的清洁车停在水平地面上，对地面的压力多大？（g取10N／kg） (2)该清洁车轮胎承受的最大压强不能超过2.5×105 Pa，那么满载时轮胎与地面的接触面积最小是多少？ 【答案】(1)1.35×104N；(2)5.4×10-2m2 【详解】解：(1)满载时清洁车的总质量 m总=m1+m2=600kg+750kg=1350kg 满载时清洁车的总重力 G=m总g=1350kg×10N/kg=1.35×104N 因为清洁车停在水平地面上，所以车对水平地面的压力 F=G=1.35×104N (2)满载时轮胎与地面的最小接触面积 =5.4×10-2m2 答：(1)满载的清洁车停在水平地面上，对地面的压力是1.35×104N； (2)满载时轮胎与地面的接触面积最小是5.4×10-2m2。 考点11 图像题（力与运动、功率、浮力等） 32．如图甲所示，为我国自主研发的新一代智能四轮汽车，该汽车具有自动加速、刹车和避障等功能。已知汽车总重为1.5×104N，静止时轮胎与水平地面的接触总面积为0.05m2。不考虑外界因素影响，汽车匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的0.06倍。如图乙所示，是汽车以恒定功率行驶时的速度v与时间t图像，g取10N/kg。求： （1）汽车静止在水平地面时对地面的压强； （2）汽车匀速行驶时的功率； （3）0~20s汽车牵引力做的功。    【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）汽车对水平地面的压力大小 汽车静止时对水平地面的压强 （2）由图乙可知，汽车匀速行驶时的速度，汽车匀速行驶时受到的阻力 因为汽车做匀速直线运动，由二力平衡条件可知，汽车的牵引力为 汽车匀速行驶时的功率 （3）汽车功率恒定，0~20s内汽车牵引力做的功 答：（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强为； （2）汽车匀速行驶时的功率为； （3）0~20s汽车牵引力做的功为。 33．如图甲所示，水平地面上的物块受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小与时间t的关系、物块的速度v与时间t的关系如图乙、丙所示。 （1）物块在0~3秒内受的摩擦力的大小为多少？ （2）6~9秒物块运动的路程是多少米？ （3）物块做加速运动时所受的摩擦力大小为多少？ 【答案】（1）2N；（2）3m；（3）4N 【详解】解：（1）物块在0~3秒内受到的拉力为，速度为0，处于静止状态，受力平衡，则受到的静摩擦力 （2）6~9秒物块运动的速度为，路程是 （3）6~9秒物块做匀速运动，受到的拉力为，此时物块处于平衡状态，所受的摩擦力为 3~6秒物块做加速运动，受到的拉力为，此时拉力大于摩擦力，因物块做加速运动和匀速运动时，其与地面的接触面粗糙程度及正压力均不变，故物块做加速运动时所受的摩擦力大小为 答：（1）物块在0~3秒内受的摩擦力的大小为2N； （2）6~9秒物块运动的路程是3米； （3）物块做加速运动时所受的摩擦力大小为4N。 34．现如今汽车都在大力提倡新能源，海上交通工具自然也要做出一番重大改革。某兴趣小组设计了一款利用太阳能做动力的航船，其排水量是，船的表面安装有太阳能电池板，接收的太阳能用来驱动船前进。在一次模拟航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示（，）求： （1）这艘船满载时受到的浮力为多少N？ （2）船在航行过程中，第内牵引力做功的功率为多少W？ （3）当船漂浮在水面时，船舱底某处距水面，则水对该处产生的压强为多少 【答案】（1）60N；（2）4W；（3）1000Pa 【详解】解：（1）根据阿基米德原理可知，，则这艘船满载时受到的浮力为 （2）由图乙可知，船在第内，做匀速直线运动，牵引力做功的功率为 （3）当船漂浮在水面时，船舱底某处距水面，则水对该处产生的压强为 答：（1）这艘船满载时受到的浮力为60N； （2）船在航行过程中，第内牵引力做功的功率为4W； （3）当船漂浮在水面时，船舱底某处距水面，则水对该处产生的压强为1000Pa。 35．如图甲所示，在一个底面积为的足够高的圆柱体容器中装了的水，现在将一实心长方体物块悬挂于弹簧测力计下，物块下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放物块，直至浸没（物块未与容器底接触）的过程中，弹簧测力计示数与物块下表面浸入水中深度的关系如图所示。（，取）求： （1）物块浸没时受到的浮力； （2）物块的密度； （3）物块完全没没后与没有放入物体前相比，水对容器底的压强变化量。 【答案】（1）10N；（2）；（3） 【详解】解：（1）由图乙可知，当h=0时，测力计的拉力为25N，即物块的重力为25N；h=4cm后，测力计示数不再发生改变，说明物块已完全浸没，测力计的拉力为15N，所以物块浸没时的浮力为 （2）物块的体积 物块的密度 （3）物块放入后水面高度变化量 压强变化量为 答：（1）物块浸没时受到的浮力为10N； （2）物块的密度为； （3）物块完全没没后与没有放入物体前相比，水对容器底的压强变化量为。 考点12 压强与浮力压轴题 36．如图所示，实心均匀圆柱体A、足够高的轻质薄壁圆柱形容器B和C，均放置在水平桌面上，容器B和C的底面积均为，相关数据如下表所示，忽略圆柱体A吸附液体、容器重等次要因素，常数g取10N/kg。 圆柱体A 油 水 质量/g 480 240 400 密度/（g/） 2 0.8 1 （1）求圆柱体A的体积； （2）若将A竖直缓慢的浸入油中，释放后静止时求容器B对桌面的压强； （3）若将A竖直缓慢的浸入水中，提着A静止时弹簧测力计的示数为2.8N，求此时水对容器C底部的压力。 【答案】（1）；（2）；（3）6N 【详解】解：（1）圆柱体A的体积 （2）将A竖直缓慢的浸入油中，释放后静止时求容器B对桌面的压强 （3）将A竖直缓慢的浸入水中，提着A静止时弹簧测力计的示数为2.8N，此时A受到的浮力为 水面高度变化量为 水面高度为 此时水对容器C底部的压力 或水给A的浮力等于A给水的压力，所以水给C的压力为 答：（1）圆柱体A的体积为； （2）若将A竖直缓慢的浸入油中，释放后静止时容器B对桌面的压强为； （3）若将A竖直缓慢的浸入水中，提着A静止时弹簧测力计的示数为2.8N，此时水对容器C底部的压力为6N。 37．如图所示，水平桌面上放有一柱形薄壁容器，滑轮通过细杆固定在容器底部，用细绳的一端绕过滑轮后固定在立方体木块下表面。容器底面积为，木块重为2.5N，体积为。将容器中装入水，未用力拉绳时，木块漂浮在水面上，此时容器中水深为0.3m，如图甲所示。现用竖直向上的拉力F缓慢匀速拉动细绳另一端，使木块逐渐浸没入水中，且木块不接触滑轮，如图乙所示。不计摩擦与水的阻力，忽略绳重，g取10N/kg，水的密度。求： （1）未用力拉绳时，木块受到的浮力； （2）未用力拉绳时，容器底受到的水的压力； （3）用力拉绳过程中，拉力F的最大值。 【答案】（1）2.5N；（2）120N；（2）7.5N 【详解】解：（1）未用力拉绳时，木块漂浮，受到的浮力为 （2）未用力拉绳时，容器中水深为0.3m，容器底部压强为 未用力拉绳时，容器底受到的水的压力为 （3）木块在浸入过程，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力及拉力的作用匀速运动，所受的三个力是平衡力，当木块浸没时，木块受到的浮力最大，所需的拉力F最大，此时木块排开水的体积为 此时木块受到的浮力为 此时木块受到向上的浮力、向下的重力和拉力作用，而定滑轮只改变力的方向，根据力的平衡条件可得 所以最大拉力为 答：（1）未用力拉绳时，木块受到的浮力为2.5N； （2）未用力拉绳时，容器底受到的水的压力为120N； （3）用力拉绳过程中，拉力F的最大值为7.5N。 38．如图甲是小何设计的力学装置，他将不吸水的实心正方体A固定在竖直细杆B的上端，竖直细杆B的下端通过力传感器固定器在柱形容器底部，力传感器可以显示出细杆B的下端受到作用力的大小，不计细杆B及连接处的质量和体积。现缓慢向容器中加水，当水深为14 cm时正方体A刚好浸没。力传感器的示数大小F随水深h变化的图像如图乙所示。求： （1）正方体A受到的重力。 （2）正方体A刚好浸没时，A下表面受到水的压力。 （3）当力传感器显示为2 N时，水对容器底部的压强。 【答案】（1）6N；（2）10N；（3）800Pa或1200Pa 【详解】解：（1）由图乙可知，当水的深度为0~4cm时，此时A不受浮力，力传感器的示数等于A的重力，即为 GA=F=6N （2）由图乙可知，当 h1=h杆=4cm 时，物体A的下表面恰好与水面接触，当容器内水的深度h2=14cm时，正方体A刚好浸没，则正方体A的边长为 L=h浸=14cm-4cm=10cm=0.1m A下表面受到的压强为 pA=ρ水gh浸=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa A的底面积为 SA=L2=（0.1m）2=1×10-2m2 A下表面受到水的压力为 FA= pASA=1000Pa×1×10-2m2=10N （3）①当F浮< G，力传感器的示数为F′=2N时，浮力大小为 F浮=G-F′=6N-2N=4N 此时A排开水的体积为 则正方体A浸在水中的深度为 所以此时容器中水的深度为 h= L杆+ h排=4cm+4cm=8cm=0.08m 则当力传感器的示数F=2N，容器底部受到水的压强为 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa ②当F浮> G，力传感器的示数为F′=2N时，浮力大小为 F浮′=G+F′=6N+2N=8N 此时A排开水的体积为 则正方体A浸在水中的深度为 所以此时容器中水的深度为 h′= L杆+ h排′=4cm+8cm=12cm=0.12m 则当力传感器的示数F′=2N，容器底部受到水的压强为 p′=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa 答：（1）正方体A受到的重力为6N； （2）正方体A刚好浸没时，A下表面受到水的压力为10N； （3）当力传感器显示为2 N时，水对容器底部的压强为800Pa或1200Pa。 1 / 37 学科网（北京）股份有限公司 $$