猜押05 力学 计算题专项（江苏通用）--2025年中考物理冲刺抢押秘籍（江苏通用）

猜压05 力学计算专题 猜押考点 3年江苏真题 考情分析 押题依据 压强计算 （2024·南京） （2024·淮安） （2024·泰州） （2023·南京） （2022·南京） 试题素材贴近生活情境，速度计算题多结合生活与科技热点，题目多结合现实场景（如无人机喷洒农药、核能供暖、送餐机器人等），体现物理与现实的紧密结合和“物理源于生活”的理念 。 试题注重强化综合应用能力的考查。力学常融合压强、浮力、机械效率多个知识点（如2024镇江动滑轮提升木块的综合计算）；压强的计算贯穿中考力学，重点考查公式 p=F/S的应用，需注意单位的统一及实际问题中的受力分析。浮力公式 F浮=ρ液gV排与物体密度、重力平衡的综合应用，常结合实验情境。滑轮组、斜面等简单机械的机械效率计算，重点区分有用功与总功。 创新情境设计的试题。一是新能源交通工具（如电动汽车牵引力计算），江苏中考近年频繁结合新型交通工具（机器人、电动车）设计计算题，强调能源效率与工程应用的结合，符合“双碳”政策导向。二是新型材料（如超轻材料的浮力问题），中考题逐渐引入新材料（如气凝胶、空心浮筒），要求通过浮力公式 F浮=ρ液gV排反推材料特性，符合科技发展趋势。 跨学科融合的试题。一是工程问题（如桥梁承重设计、液压装置压强分析），江苏中考近年注重工程类问题，如桥梁、船舶等结构设计，需综合压强、浮力、机械效率等知识点，体现物理与工程技术的交叉。二是环保主题（如垃圾分类中的密度计算）。考题通过现实问题（如农药喷洒、地震监测）引导学生关注资源利用与环境保护，未来可能拓展至垃圾分类、生态修复等场景。 浮力计算 （2024·宿迁） （2024·常州） （2023·扬州） （2022·常州） （2022·徐州） 密度计算 （2024·宿迁） （2022·徐州） （2022·苏州） 功与功率计算 （2024·南通） （2023·淮安） （2023·盐城） （2023·泰州） （2022·南通） （2022·宿迁） 机械效率计算 （2024·扬州） （2024·苏州） （2023·盐城） （2022·苏州） （2022·镇江） （2022·泰州） 2025年中考，2025年中考压强计算考查的可能性35%-40%，主要考查新能源交通工具对地面的压强、新型材料承压分析、液体压强与深度的关系等。 浮力与密度考查的可能性20%-25%，主要考查垃圾分类中的密度分选、生态浮岛的浮力平衡、实验法推导物体密度等。 功、功率与机械效率考查的可能性25%-30%，主要考查滑轮组/动滑轮的机械效率、新能源设备（如风力发电机）的能量转化效率等。 跨学科与创新题型考查的可能性5%-10%，主要考查桥梁承重设计（压强+浮力）、液压装置综合计算、工程问题建模等。 题型一 压强计算类 1．（2025•建邺区一模）如图所示是江心洲上投入使用的无人驾驶观光车。若它的质量为3t，静止时轮胎与水平地面的总接触面积为600cm2。 （1）观光车在某段平直路面上匀速行驶600m，用时2min，求车在此过程中的行驶速度。 （2）求该观光车静止时对水平地面的压强。 2．（2025•徐州一模）在水平地面上，竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体，其底面积为0.4m2、高1m、密度为0.8×103kg/m3，g取10N/kg，求： （1）圆木的质量； （2）圆木对地面的压强。 3．（2025•徐州一模）质量为240kg的“祝融号”火星车有6个轮子，已知火星上的物体所受重力与质量之比为3.7N/kg，若火星车停在平坦的表面，每个轮子与火星表面接触面积为0.1m2，求： （1）火星车在火星上的重力。 （2）火星表面受到火星车的压强。 4．（2025•宝应县校级模拟）国家制定载货车辆对地面的压强控制在7×105Pa以内。一辆在水平路面行驶的货车，车与货物总质量是1.3×104kg，车轮与地面接触总面积是0.13m2．求： （1）货车对路面的压力是多少？ （2）货车对路面的压强是多少？是否超过标准？（g取10N/kg） 题型二 浮力计算类 5．（2025•扬州一模）“建工”兴趣小组选取了某种砖块作为建筑材料，取了一块不吸水的圆柱体样品。已知，求： （1）如图甲，测得样品重力，则该样品的质量m； （2）如图乙，该样品浸没在水中时受到的浮力F浮； （3）该样品的密度ρ。 6．（2025•沛县校级模拟）小明在参观景区时，从解说员的讲解中得知，景区中的城墙砖的长、宽、高分别为30cm、20cm和10cm，砖块的质量为12kg，g取10N/kg。求： （1）砖块的密度； （2）砖块浸没在水中时所受到的浮力； （3）砖块放在水平地面时对地面压强的最小值。 7．（2025•钟楼区校级一模）如图甲所示，水平桌面上放有一底面积为80cm2的溢水杯，在溢水杯中装满水。现将一正方体木块（不吸水）轻轻放入杯中，木块漂浮时从溢水口溢出60mL水。用手缓慢将木块压入水中（手不碰水），如图乙所示，当木块上表面刚好与水面相平时，溢出水的体积增加到100mL（g取10N/kg，）。求： （1）木块漂浮时所受浮力的大小； （2）木块上表面与水面刚好相平时手对木块压力F的大小； （3）木块的密度。 8．（2025•沛县一模）如图所示，水平桌面上的平底薄壁容器（重力忽略不计）底面积为0.01m2，容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂浮在水面上，木块的质量为0.6kg，体积为1×10﹣3m3。g取10N/kg，求： （1）木块受到的浮力； （2）此时容器对水平桌面的压强。 题型三 密度计算类 9．（2025•无锡模拟）小明在实验室找到一只玻璃瓶，称得其质量为0.1kg，当他将瓶子装满水时测得总质量为0.4kg，若在该瓶中装满金属颗粒，称得总质量为0.8kg，再往瓶中加满水，称得其总质量为1kg。（ρ水＝1.0×103kg/m3、ρ酒精＝0.8×103kg/m3）求： （1）瓶子的容积； （2）金属颗粒的体积； （3）金属颗粒的密度。 10．（2025•姑苏区模拟）如图，我国自主研发的新一代隐身战斗机歼﹣20，改进利用高性能碳纤维复合材料，提高了抗疲劳、耐腐蚀等性能，同时降低了自重。将一个边长分别为0.1m、0.4m、0.5m的长方体钢制零件用某种碳纤维复合材料零件替换，在体积不变的情况下，质量减少了122kg。已知钢的密度ρ钢＝7.9×103kg/m3，求： （1）钢制零件的体积； （2）钢制零件的质量； （3）此碳纤维复合材料的密度。 11．（2025•溧阳市校级模拟）已知铝的密度为2.7×103kg/m3，小明的父亲外出时买了一个用铝材料制造的球形艺术品，用天平测得此球的质量是540g，体积为300cm3（取g＝10N/kg）。 （1）请通过计算说明此球是实心还是空心的？ （2）若是空心的，则空心部分的体积为多少？ （3）若在空心部分注满某种液体后，球的总重为6.3N，则该液体的密度是多少？ 题型四 功与功率计算类 12．（2025•宝应县二模）如图，装载车和收割机以2m/s的速度同向做匀速直线运动，收割机每分钟将50kg粮食装载到车上。装载车空载时质量为5×103kg，车轮与地面总接触面积为0.5m2，车受到的阻力为车总重力的0.2倍（g取10N/kg），收割开始时车为空载状态，设装载车始终在水平地面上（不计空气阻力），求： （1）装载车1分钟内走过的路程； （2）装载车空载时对地面的压强； （3）当装载车功率达到30kW时，它的牵引力为1.5×104N。则此时它工作了多长时间？ 13．（2025•盐都区二模）2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示。若返回舱质量为3200kg，在最后着陆过程中，从距地面1m高处竖直向下落地，用时0.5s。（g＝10N/kg） （1）求返回舱在这段时间内平均速度； （2）求返回舱在这段时间内重力做功的功率； （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。 14．（2025•高新区一模）如图所示，质量为80kg的工人用动滑轮提重为300N货物，货物20s内被匀速提升5m，工人的拉力为200N。已知动滑轮重50N（g＝10N/kg）。求： （1）工人对地面的压力； （2）拉力所做的功； （3）拉力的功率大小。 15．（2025•鼓楼区校级模拟）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2m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了160m，行驶时所受阻力为自重的0.03倍。求： （1）消防机器人通过160m的路程所用时间。 （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。 16．（2025•邗江区校级一模）杭州亚运会用机器狗为运动员运输铁饼。机器狗自身质量为18kg，每只脚与地面接触面积为50cm2，运输的铁饼质量为2kg，每次运输的平均时间约为34s，机器狗匀速直线运动的速度约为3.5m/s，前进过程中驱动力为40N。 （1）机器狗背上铁饼四脚站立在水平地面上，求机器狗对地面的压强； （2）机器狗匀速直线运动时做功的功率为多少瓦？ 题型五 机械效率计算类 17．（2025•苏州一模）建筑工地上的塔吊结构如甲所示，不计绳重和摩擦，塔吊将底面积2m2、重8×103N的长方体建筑材料沿竖直方向匀速提高20m，绳子自由端拉力为5×103N。求： （1）建筑材料放在水平地面静止时对地压强； （2）该过程克服材料重力做的功； （3）塔吊滑轮组部分（图乙）的机械效率。 18．（2025•姑苏区一模）如图甲所示的装置，A是重为15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为80N和40N，质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化的关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化的关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。求： （1）第2s内，绳子自由端移动的距离。 （2）第2s内，拉力F所做的功。 （3）定滑轮的重和此装置提升重物的最大机械效率。（假设每个滑轮重相同） 19．（2025•吴江区一模）如图所示，小华用一滑轮组匀速拉起较重的小明。小华手中绳子向下移动4m，小明上升0.5m，左右两测力计示数分别为125N和800N，求： （1）小明的体重G； （2）小华做的功W； （3）该滑轮组的机械效率η。 20．（2025•武进区校级模拟）在建筑工地，用如图甲所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。电动机用800N的力拉钢丝绳，在0～20s的过程中物体上升的高度随时间变化的关系如图乙所示，滑轮组的机械效率为90%，g取10N/kg。 求： （1）在20s内电动机对钢丝绳拉力所做的功； （2）电动机对钢丝绳拉力做功的功率； （3）货物的重力。 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜压05 力学计算专题 猜押考点 3年江苏真题 考情分析 押题依据 压强计算 （2024·南京） （2024·淮安） （2024·泰州） （2023·南京） （2022·南京） 试题素材贴近生活情境，速度计算题多结合生活与科技热点，题目多结合现实场景（如无人机喷洒农药、核能供暖、送餐机器人等），体现物理与现实的紧密结合和“物理源于生活”的理念 。 试题注重强化综合应用能力的考查。力学常融合压强、浮力、机械效率多个知识点（如2024镇江动滑轮提升木块的综合计算）；压强的计算贯穿中考力学，重点考查公式 p=F/S的应用，需注意单位的统一及实际问题中的受力分析。浮力公式 F浮=ρ液gV排与物体密度、重力平衡的综合应用，常结合实验情境。滑轮组、斜面等简单机械的机械效率计算，重点区分有用功与总功。 创新情境设计的试题。一是新能源交通工具（如电动汽车牵引力计算），江苏中考近年频繁结合新型交通工具（机器人、电动车）设计计算题，强调能源效率与工程应用的结合，符合“双碳”政策导向。二是新型材料（如超轻材料的浮力问题），中考题逐渐引入新材料（如气凝胶、空心浮筒），要求通过浮力公式 F浮=ρ液gV排反推材料特性，符合科技发展趋势。 跨学科融合的试题。一是工程问题（如桥梁承重设计、液压装置压强分析），江苏中考近年注重工程类问题，如桥梁、船舶等结构设计，需综合压强、浮力、机械效率等知识点，体现物理与工程技术的交叉。二是环保主题（如垃圾分类中的密度计算）。考题通过现实问题（如农药喷洒、地震监测）引导学生关注资源利用与环境保护，未来可能拓展至垃圾分类、生态修复等场景。 浮力计算 （2024·宿迁） （2024·常州） （2023·扬州） （2022·常州） （2022·徐州） 密度计算 （2024·宿迁） （2022·徐州） （2022·苏州） 功与功率计算 （2024·南通） （2023·淮安） （2023·盐城） （2023·泰州） （2022·南通） （2022·宿迁） 机械效率计算 （2024·扬州） （2024·苏州） （2023·盐城） （2022·苏州） （2022·镇江） （2022·泰州） 2025年中考，2025年中考压强计算考查的可能性35%-40%，主要考查新能源交通工具对地面的压强、新型材料承压分析、液体压强与深度的关系等。 浮力与密度考查的可能性20%-25%，主要考查垃圾分类中的密度分选、生态浮岛的浮力平衡、实验法推导物体密度等。 功、功率与机械效率考查的可能性25%-30%，主要考查滑轮组/动滑轮的机械效率、新能源设备（如风力发电机）的能量转化效率等。 跨学科与创新题型考查的可能性5%-10%，主要考查桥梁承重设计（压强+浮力）、液压装置综合计算、工程问题建模等。 题型一 压强计算类 1．（2025•建邺区一模）如图所示是江心洲上投入使用的无人驾驶观光车。若它的质量为3t，静止时轮胎与水平地面的总接触面积为600cm2。 （1）观光车在某段平直路面上匀速行驶600m，用时2min，求车在此过程中的行驶速度。 （2）求该观光车静止时对水平地面的压强。 【答案】（1）观光车在某段平直路面上匀速行驶600m，用时2min，车在此过程中的行驶速度为5m/s； （2）该观光车静止时对水平地面的压强为5×105Pa。 【解析】解：（1）车在此过程中的行驶速度为： v5m/s； （2）观光车的重力为： G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N， 观光车对地面的压力等于本身的重力，即F＝G＝3×104N，则观光车对地面的压强为： p5×105Pa。 答：（1）观光车在某段平直路面上匀速行驶600m，用时2min，车在此过程中的行驶速度为5m/s； （2）该观光车静止时对水平地面的压强为5×105Pa。 2．（2025•徐州一模）在水平地面上，竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体，其底面积为0.4m2、高1m、密度为0.8×103kg/m3，g取10N/kg，求： （1）圆木的质量； （2）圆木对地面的压强。 【答案】（1）圆木的质量为320kg； （2）圆木对地面的压强为8000Pa。 【解析】解：（1）圆木的质量：m＝ρV＝ρSh＝0.8×103kg/m3×0.4m2×1m＝320kg； （2）圆木对地面的压力等于自身的重力，圆木对地面的压强p8000Pa。 答：（1）圆木的质量为320kg； （2）圆木对地面的压强为8000Pa。 3．（2025•徐州一模）质量为240kg的“祝融号”火星车有6个轮子，已知火星上的物体所受重力与质量之比为3.7N/kg，若火星车停在平坦的表面，每个轮子与火星表面接触面积为0.1m2，求： （1）火星车在火星上的重力。 （2）火星表面受到火星车的压强。 【答案】（1）火星车在火星上的重力为888N； （2）火星表面受到火星车的压强为1480Pa。 【解析】解：（1）火星车在火星上的重力为： G火＝mg′＝240kg×3.7N/kg＝888N； （2）火星车对火星表面的压力为： F＝G火＝888N， 火星表面的受力面积为： S＝6×0.1m2＝0.6m2， 火星表面受到火星车的压强为： p1480Pa。 答：（1）火星车在火星上的重力为888N； （2）火星表面受到火星车的压强为1480Pa。 4．（2025•宝应县校级模拟）国家制定载货车辆对地面的压强控制在7×105Pa以内。一辆在水平路面行驶的货车，车与货物总质量是1.3×104kg，车轮与地面接触总面积是0.13m2．求： （1）货车对路面的压力是多少？ （2）货车对路面的压强是多少？是否超过标准？（g取10N/kg） 【答案】（1）货车对路面的压力是1.3×105N； （2）货车对路面的压强是1×106Pa，超过标准。 【解析】解：（1）货车对路面的压力： F＝G＝1.3×104kg×10N/kg＝1.3×105N； （2）货车对路面的压强： p1×106Pa， 因1×106Pa＞7×105Pa， 所以，超过标准。 答：（1）货车对路面的压力是1.3×105N； （2）货车对路面的压强是1×106Pa，超过标准。 题型二 浮力计算类 5．（2025•扬州一模）“建工”兴趣小组选取了某种砖块作为建筑材料，取了一块不吸水的圆柱体样品。已知，求： （1）如图甲，测得样品重力，则该样品的质量m； （2）如图乙，该样品浸没在水中时受到的浮力F浮； （3）该样品的密度ρ。 【答案】（1）该样品的质量m为0.42kg； （2）该样品浸没在水中时受到的浮力F浮为3N； （3）该样品的密度ρ为1.4×103kg/m3。 【解析】解：（1）根据图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数F＝4N；则样品重力为4.2N， 根据G＝mg可得该样品的质量为： m0.42kg； （2）根据图乙中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数F示＝1.2N； F浮＝G﹣F示＝4.2N﹣1.2N＝3N； （3）因样品浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由F浮＝ρ液gV排可得，样品的体积： V＝V排3×10﹣4m3， 样品的密度：ρ1.4×103kg/m3。 答：（1）该样品的质量m为0.42kg； （2）该样品浸没在水中时受到的浮力F浮为3N； （3）该样品的密度ρ为1.4×103kg/m3。 6．（2025•沛县校级模拟）小明在参观景区时，从解说员的讲解中得知，景区中的城墙砖的长、宽、高分别为30cm、20cm和10cm，砖块的质量为12kg，g取10N/kg。求： （1）砖块的密度； （2）砖块浸没在水中时所受到的浮力； （3）砖块放在水平地面时对地面压强的最小值。 【答案】（1）砖块的密度为2×103kg/m3； （2）砖块浸没在水中时所受到的浮力为60N； （3）砖块放在水平地面时对地面压强的最小值为2000Pa。 【解析】解：（1）砖块的体积V＝30cm×20cm×10cm＝6000cm3＝6×10﹣3m3，砖块的质量m＝12kg，所以砖块的密度； （2）砖块浸没在水中时，砖块排开水的体积等于砖块的体积，即， 所以砖块浸没在水中时所受到的浮力； （3）已知放在水平地面上的物体对地面的压力等于物体的重力，即F＝G＝mg＝12kg×10N/kg＝120N，当以最长的两个边计算出的面积是最大的接触面积，所以砖块放在水平地面时对地面压强的最小值 。 答：（1）砖块的密度为2×103kg/m3； （2）砖块浸没在水中时所受到的浮力为60N； （3）砖块放在水平地面时对地面压强的最小值为2000Pa。 7．（2025•钟楼区校级一模）如图甲所示，水平桌面上放有一底面积为80cm2的溢水杯，在溢水杯中装满水。现将一正方体木块（不吸水）轻轻放入杯中，木块漂浮时从溢水口溢出60mL水。用手缓慢将木块压入水中（手不碰水），如图乙所示，当木块上表面刚好与水面相平时，溢出水的体积增加到100mL（g取10N/kg，）。求： （1）木块漂浮时所受浮力的大小； （2）木块上表面与水面刚好相平时手对木块压力F的大小； （3）木块的密度。 【答案】（1）木块漂浮时所受浮力的大小为0.6N； （2）木块上表面与水面刚好相平时手对木块压力F的大小为0.4N； （3）木块的密度是0.6×103kg/m3。 【解析】解：（1）木块漂浮时所受的浮力： F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×60×10﹣6m3＝0.6N； （2）由物体的漂浮条件可知，物块的重力：G＝F浮＝0.6N， 当物块刚好浸没时排开水的体积：V排'＝V＝100mL＝100cm3＝10﹣4m3， 此时受到的浮力：F浮'＝ρ水gV排'＝1×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3＝1N， 由力的平衡条件可知，此时手对物块上表面的压力：F压＝F浮'﹣G＝1N﹣0.6N＝0.4N； （3）因为木块漂浮， 所以G＝F浮＝0.6N； 木块的质量： m0.06kg， 木块的密度： ρ0.6×103kg/m3。 答：（1）木块漂浮时所受浮力的大小为0.6N； （2）木块上表面与水面刚好相平时手对木块压力F的大小为0.4N； （3）木块的密度是0.6×103kg/m3。 8．（2025•沛县一模）如图所示，水平桌面上的平底薄壁容器（重力忽略不计）底面积为0.01m2，容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂浮在水面上，木块的质量为0.6kg，体积为1×10﹣3m3。g取10N/kg，求： （1）木块受到的浮力； （2）此时容器对水平桌面的压强。 【答案】（1）木块排开液体的体积为6×10﹣4m3； （2）此时容器对水平桌面的压强为4600Pa。 【解析】解：（1）木块的重力：G木块＝m木块g＝0.6kg×10N/kg＝6N， 由图可知，木块漂浮，根据物体的浮沉条件可知，木块受到的浮力F浮＝G木块＝6N； （2）水的重力G水＝m水g＝4kg×10N/kg＝40N， 容器对水平桌面的压力：F＝G总＝G木+G水＝6N+40N＝46N， 此时容器对水平桌面的压强：p4600Pa。 答：（1）木块排开液体的体积为6×10﹣4m3； （2）此时容器对水平桌面的压强为4600Pa。 题型三 密度计算类 9．（2025•无锡模拟）小明在实验室找到一只玻璃瓶，称得其质量为0.1kg，当他将瓶子装满水时测得总质量为0.4kg，若在该瓶中装满金属颗粒，称得总质量为0.8kg，再往瓶中加满水，称得其总质量为1kg。（ρ水＝1.0×103kg/m3、ρ酒精＝0.8×103kg/m3）求： （1）瓶子的容积； （2）金属颗粒的体积； （3）金属颗粒的密度。 【答案】（1）瓶子的容积是3×10﹣4m3； （2）金属颗粒的体积是1×10﹣4m3； （3）金属颗粒的密度是7×103kg/m3。 【解析】解：（1）装满水的瓶中水的质量m水＝0.4kg﹣0.1kg＝0.3kg， 瓶子的容积V＝V水3×10﹣4m3； （2）装有金属颗粒和水的瓶中，水的体积V水′2×10﹣4m3， 金属颗粒的体积V金＝V﹣V水′＝3×10﹣4m3﹣2×10﹣4m3＝1×10﹣4m3； （3）金属颗粒的质量m金＝0.8kg﹣0.1kg＝0.7kg， 金属颗粒的密度ρ金7×103kg/m3。 答：（1）瓶子的容积是3×10﹣4m3； （2）金属颗粒的体积是1×10﹣4m3； （3）金属颗粒的密度是7×103kg/m3。 10．（2025•姑苏区模拟）如图，我国自主研发的新一代隐身战斗机歼﹣20，改进利用高性能碳纤维复合材料，提高了抗疲劳、耐腐蚀等性能，同时降低了自重。将一个边长分别为0.1m、0.4m、0.5m的长方体钢制零件用某种碳纤维复合材料零件替换，在体积不变的情况下，质量减少了122kg。已知钢的密度ρ钢＝7.9×103kg/m3，求： （1）钢制零件的体积； （2）钢制零件的质量； （3）此碳纤维复合材料的密度。 【答案】（1）钢制零件的体积为0.02m3； （2）钢制零件的质量为158kg； （3）此碳纤维复合材料零件的密度为1.8×103kg/m3。 【解析】解： （1）钢制零件的体积： V＝0.1m×0.4m×0.5m＝0.02m3； （2）由ρ可得，钢制零件的质量： m钢＝ρ钢V＝7.9×103kg/m3×0.02m3＝158kg； （3）因钢制零件用某种碳纤维复合材料零件替换时，在体积不变的情况下，质量减少了122kg， 所以，此碳纤维复合材料零件的质量： m碳＝m钢﹣Δm＝158kg﹣122kg＝36kg， 则此碳纤维复合材料零件的密度： ρ碳1.8×103kg/m3。 答：（1）钢制零件的体积为0.02m3； （2）钢制零件的质量为158kg； （3）此碳纤维复合材料零件的密度为1.8×103kg/m3。 11．（2025•溧阳市校级模拟）已知铝的密度为2.7×103kg/m3，小明的父亲外出时买了一个用铝材料制造的球形艺术品，用天平测得此球的质量是540g，体积为300cm3（取g＝10N/kg）。 （1）请通过计算说明此球是实心还是空心的？ （2）若是空心的，则空心部分的体积为多少？ （3）若在空心部分注满某种液体后，球的总重为6.3N，则该液体的密度是多少？ 【答案】（1）此球是空心的； （2）若是空心的，则空心部分的体积为100cm3； （3）若在空心部分注满某种液体后，球的总重为6.3N，则该液体的密度是0.9g/cm3。 【解析】解：（1）此球的质量是540g，体积为300cm3，由得， 铝球中铝的体积是 ；所以此球是空心的。 （2）空心部分的体积 （3）由G＝mg得，球的总质量是 ； 液体的质量 m液＝m总﹣m＝630g﹣540g＝90g； 液体的密度 。 答：（1）此球是空心的； （2）若是空心的，则空心部分的体积为100cm3； （3）若在空心部分注满某种液体后，球的总重为6.3N，则该液体的密度是0.9g/cm3。 题型四 功与功率计算类 12．（2025•宝应县二模）如图，装载车和收割机以2m/s的速度同向做匀速直线运动，收割机每分钟将50kg粮食装载到车上。装载车空载时质量为5×103kg，车轮与地面总接触面积为0.5m2，车受到的阻力为车总重力的0.2倍（g取10N/kg），收割开始时车为空载状态，设装载车始终在水平地面上（不计空气阻力），求： （1）装载车1分钟内走过的路程； （2）装载车空载时对地面的压强； （3）当装载车功率达到30kW时，它的牵引力为1.5×104N。则此时它工作了多长时间？ 【答案】（1）装载车1分钟内走过的路程是120m； （2）装载车空载时对地面的压强是105Pa； （3）当装载车功率达到30kW时，此时它工作了50min。 【解析】解：（1）装载车1分钟内走过的路程：s＝vt＝2m/s×1×60s＝120m； （2）空载时，对地面的压力：F＝G车＝m车g＝5×103kg×10N/kg＝5×104N， 受力面积为0.5m2，装载车对地面的压强：p105Pa； （3）装载车功率达到30kW＝30000W； 根据P＝Fv知，匀速运动时牵引力等于阻力，f＝F15000N； 根据f＝0.2G可得，总重力：G7.5×104N； 则粮食的重力：G'＝G﹣G车＝7.5×104N﹣5×104N＝2.5×104N； 所装粮食的质量：m2500kg； 收割机每分钟将50kg粮食装载到车上，装载时间：t50min。 答：（1）装载车1分钟内走过的路程是120m； （2）装载车空载时对地面的压强是105Pa； （3）当装载车功率达到30kW时，此时它工作了50min。 13．（2025•盐都区二模）2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示。若返回舱质量为3200kg，在最后着陆过程中，从距地面1m高处竖直向下落地，用时0.5s。（g＝10N/kg） （1）求返回舱在这段时间内平均速度； （2）求返回舱在这段时间内重力做功的功率； （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。 【答案】（1）返回舱在这段时间内平均速度是2m/s； （2）返回舱在这段时间内重力做功的功率是6.4×104W； （3）若返回舱静止时与水平地面的接触面积为0.8m2，它对水平地面的压强是4×104Pa。 【解析】解：（1）返回舱在这段时间内的平均速度为v2m/s； （2）返回舱的总重力：G＝mg＝3200kg×10N/kg＝3.2×104N； 重力所做的功：W＝Gh＝3.2×104N×1m＝3.2×104J， 返回舱在这段时间内重力做功的功率：P6.4×104W； （3）返回舱静止在水平地面时，对水平地面的压力等于其重力，返回舱对水平地面的压强：p4×104Pa。 答：（1）返回舱在这段时间内平均速度是2m/s； （2）返回舱在这段时间内重力做功的功率是6.4×104W； （3）若返回舱静止时与水平地面的接触面积为0.8m2，它对水平地面的压强是4×104Pa。 14．（2025•高新区一模）如图所示，质量为80kg的工人用动滑轮提重为300N货物，货物20s内被匀速提升5m，工人的拉力为200N。已知动滑轮重50N（g＝10N/kg）。求： （1）工人对地面的压力； （2）拉力所做的功； （3）拉力的功率大小。 【答案】（1）工人对地面的压力为1000N； （2）拉力所做的功为2000J； （3）拉力的功率大小为100W。 【解析】解：（1）物体的重力为：G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N， 工人处于静止状态，工人受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的支持力，三力平衡，则工人所受的支持力为： F支持＝G+F＝800N+200N＝1000N， 因为地面对工人的支持力与工人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以工人对地面的压力为： F压＝F支持＝1000N； （2）由图示滑轮组可知，承重绳子的股数为：n＝2， 绳子自由端移动的距离为：s＝2h＝2×5m＝10m， 拉力做的总功：W总＝Fs＝200N×10m＝2000J； （3）拉力的功率大小为： P＝ 100W。 答：（1）工人对地面的压力为1000N； （2）拉力所做的功为2000J； （3）拉力的功率大小为100W。 15．（2025•鼓楼区校级模拟）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2m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了160m，行驶时所受阻力为自重的0.03倍。求： （1）消防机器人通过160m的路程所用时间。 （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。 【答案】（1）消防机器人通过160m的路程所用时间是80s； （2）消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强是1.2×104Pa； （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是360W。 【解析】解：（1）消防机器人通过160m的路程所用时间：t80s； （2）机器人的重力：G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N， 在水平地面上，机器人对地面的压力：F＝G＝6000N， 消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强：p1.2×104Pa； （3）机器人做匀速直线运动，所以机器人受到的牵引力与阻力为一对平衡力，则机器人受到的牵引力：F牵＝f＝0.03G＝0.03×6000N＝180N， 根据PFv得到消防机器人牵引力做功的功率：P＝F牵v＝180N×2m/s＝360W。 答：（1）消防机器人通过160m的路程所用时间是80s； （2）消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强是1.2×104Pa； （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是360W。 16．（2025•邗江区校级一模）杭州亚运会用机器狗为运动员运输铁饼。机器狗自身质量为18kg，每只脚与地面接触面积为50cm2，运输的铁饼质量为2kg，每次运输的平均时间约为34s，机器狗匀速直线运动的速度约为3.5m/s，前进过程中驱动力为40N。 （1）机器狗背上铁饼四脚站立在水平地面上，求机器狗对地面的压强； （2）机器狗匀速直线运动时做功的功率为多少瓦？ 【答案】（1）机器狗背上铁饼站立在水平地面上，机器狗对地面的压强为1×104Pa； （2）机器狗匀速直线运动时做功的功率为140W。 【解析】解：（1）机器狗背上铁饼的总重力：G＝mg＝（18kg+2kg）×10N/kg＝200N， 机器狗四足站立在水平地面上，对地面的压力F＝G＝200N， 四足机器狗站立时的受力面积：S＝4×50×10﹣4 m2＝0.02m2， 它对地面的压强为：p1×104Pa； （2）机器狗匀速直线运动时做功的功率：P＝F牵v＝40N×3.5m/s＝140W。 答：（1）机器狗背上铁饼站立在水平地面上，机器狗对地面的压强为1×104Pa； （2）机器狗匀速直线运动时做功的功率为140W。 题型五 机械效率计算类 17．（2025•苏州一模）建筑工地上的塔吊结构如甲所示，不计绳重和摩擦，塔吊将底面积2m2、重8×103N的长方体建筑材料沿竖直方向匀速提高20m，绳子自由端拉力为5×103N。求： （1）建筑材料放在水平地面静止时对地压强； （2）该过程克服材料重力做的功； （3）塔吊滑轮组部分（图乙）的机械效率。 【答案】（1）建筑材料放在水平地面静止时对地压强为4×103Pa； （2）该过程克服材料重力做的功为1.6×105J； （3）塔吊滑轮组部分（图乙）的机械效率为80%。 【解析】解：（1）建筑材料放在水平地面静止时对地的压力等于自身的重力，即F压＝G＝8×103N，则建筑材料放在水平地面静止时对地压强为： p4×103Pa； （2）该过程克服材料重力做的功为： W有＝Gh＝8×103N×20m＝1.6×105J； （3）由图乙可知，n＝2，塔吊滑轮组部分（图乙）的机械效率为： η100%＝80%。 答：（1）建筑材料放在水平地面静止时对地压强为4×103Pa； （2）该过程克服材料重力做的功为1.6×105J； （3）塔吊滑轮组部分（图乙）的机械效率为80%。 18．（2025•姑苏区一模）如图甲所示的装置，A是重为15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为80N和40N，质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化的关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化的关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。求： （1）第2s内，绳子自由端移动的距离。 （2）第2s内，拉力F所做的功。 （3）定滑轮的重和此装置提升重物的最大机械效率。（假设每个滑轮重相同） 【答案】（1）第2s内，绳子自由端移动的距离为4m； （2）第2s内，拉力F所做的功为40J； （3）定滑轮的重为5N，此装置提升重物的最大机械效率为75%。 【解析】解：（1）由图丙可知，第2s内A被匀速提升，其速度为2m/s； 由图甲可知n＝2，则第2s内绳子自由端移动的距离为：s＝nh＝nvt＝2×2m/s×1s＝4m； （2）由图乙可知，第2s内A被匀速提升的拉力F为10N， 则第2s内拉力F所做的功为：W＝Fs＝10N×4m＝40J； （3）第2s内A被匀速提升，忽略绳重及摩擦，拉力F（GA+G动）， 所以动滑轮的重力为：G动＝nF﹣GA＝2×10N﹣15N＝5N， 因每个滑轮重相同，则定滑轮的重也为5N； 忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力FC（FB+G动）（FB+5N）， 则当C处最大拉力为40N时，B处拉力为75N； 当B处最大拉力为80N时，C处拉力为42.5N， 所以要以C处最大拉力为准，则B处的拉力：FB＝GA+G货物＝75N， 此装置最多能匀速运载货物的重力：G货物＝FB﹣GA＝75N﹣15N＝60N； 此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大机械效率： η100%＝75%。 答：（1）第2s内，绳子自由端移动的距离为4m； （2）第2s内，拉力F所做的功为40J； （3）定滑轮的重为5N，此装置提升重物的最大机械效率为75%。 19．（2025•吴江区一模）如图所示，小华用一滑轮组匀速拉起较重的小明。小华手中绳子向下移动4m，小明上升0.5m，左右两测力计示数分别为125N和800N，求： （1）小明的体重G； （2）小华做的功W； （3）该滑轮组的机械效率η。 【答案】（1）小明的体重为800N； （2）小华做的功为500J； （3）该滑轮组的机械效率为80%。 【解析】解：（1）右边测力计的示数F示2＝800N，小华是用一滑轮组匀速拉起较重的小明，小明的重力G＝F示2＝800N； （2）左边测力计的示数F示1＝125N，小华的拉力F＝F示1＝125N， 小华做的功（总功）： W总＝Fs＝125N×4m＝500J； （3）使用滑轮组做的有用功，即克服小明重力做的功： W有用＝Gh＝800N×0.5m＝400J， 该滑轮组的机械效率为： η100%＝80%。 答：（1）小明的体重为800N； （2）小华做的功为500J； （3）该滑轮组的机械效率为80%。 20．（2025•武进区校级模拟）在建筑工地，用如图甲所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。电动机用800N的力拉钢丝绳，在0～20s的过程中物体上升的高度随时间变化的关系如图乙所示，滑轮组的机械效率为90%，g取10N/kg。 求： （1）在20s内电动机对钢丝绳拉力所做的功； （2）电动机对钢丝绳拉力做功的功率； （3）货物的重力。 【答案】（1）在10s内电动机对钢丝绳拉力所做的功为9600J； （2）电动机对钢丝绳拉力做功的功率为480W； （3）货物的重力为2160N。 【解析】解：（1）由图甲可知，n＝3，由图乙可知，20s内建筑材料上升4m，则钢丝绳拉力所做的功为： W总＝Fs＝Fnh＝800N×3×4m＝9600J； （2）电动机对钢丝绳拉力做功的功率为： P480W； （3）根据η可知，有用功为： W有＝ηW总＝90%×9600J＝8640J， 货物的重力为： G2160N。 答：（1）在10s内电动机对钢丝绳拉力所做的功为9600J； （2）电动机对钢丝绳拉力做功的功率为480W； （3）货物的重力为2160N。 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$