专题练40 力学体系（速度密度重力压强功等）计算常考类型26题 -2026年中考物理一轮总复习45个必考点专题练（全国通用）

2026年中考物理一轮总复习45个必考点专题练（全国通用） 专题练40 力学体系（速度密度重力压强功等）计算常考类型26题 1. 为了促进低空经济高质量发展，山东省多个城市正在积极构建无人机智慧物流体系。如图所示，自重300N的无人机装载重200N的货物后停在水平地面上，与地面的总接触面积为0.01m2，无人机运送货物过程中，达到限定速度后，匀速上升100m，接近限定高度。求： （1）无人机转载货物后对水平地面的压强； （2）无人机匀速上升过程对货物做的功。 2. 运-20是我国自主研制的重型运输机，如图。飞机获得的升力与其在平直跑道上滑行速度v的平方成正比，即，为定值（未知）。飞机在平直跑道上从静止开始加速，当速度达到时，飞机即将离地起飞，此时飞机所受升力与重力相等。升空后，飞机若以速度800km/h沿水平直线匀速飞行0.5h，其发动机在水平方向的牵引力大小为。 （1）求升空后飞机在上述0.5h内通过的路程。 （2）求升空后飞机在上述0.5h内水平方向牵引力做的功。 （3）已知飞机重力为，求飞机在跑道上滑行速度为时受到的支持力。 3. 如图，这是一款国产水陆两栖汽车航行技术测试的现场。这辆汽车在水中的最大速度约为8.3km/h。良好的密封技术和防锈处理，使车体的吃水深度达到1.05m，满载时排开水的质量达到4×103kg。求： （1）如果汽车用7.2km/h速度在水中航行30min，它航行的距离； （2）当汽车在水中航行时，若车的底部距水面0.8m，车底受到水的压强； （3）汽车在水中满载航行时受到的浮力。 4. 某同学将40本纸质作业本送交到教师办公室，并整齐紧密叠放在水平桌面上。这摞作业本与桌面的接触面积S为，总质量为，总体积为，取。假设作业本每张纸密度相同。求： （1）这摞作业本所受的重力； （2）这摞作业本对桌面的压强； （3）这摞作业本纸张的密度。 5. 据新华社报道，5月31日上午，贵阳至黄平高速公路全线通车。贵黄高速的通车，将极大地方便沿线群众出行，提升贵阳市、黔南州、黔东南州至长江三角洲、长株潭城市群通道运输能力，对完善全省高速公路网络、推动沿线资源开发、振兴乡村经济提供强有力的交通支撑。贵黄高速主线全长120.6公里，设计时速100公里。周末，小明与他爸爸从黄平开着小汽车到贵阳游玩，人和车的总质量为1.5t，四轮与地面接触总面积为200cm2。若小汽车在行驶过程中受到的阻力是人和车总重力的0.04倍（取g=10N/kg），求： （1）因车发生故障，当车停在水平应急道上（人未下车）时，车对水平地面的压强； （2）若该车在某平直路段以72km/h的速度匀速行驶了25s，此过程小汽车牵引力的功率。 6. 巴陵广场是市民休闲的好去处，广场上有座关于后羿斩巴蛇的雕像，高约16m，质量为2×106kg。小明从家里出发，以1m/s的速度散步去广场，600s后到达。 （1）求小明从家到广场经过的路程； （2）求雕像所受的重力大小； （3）小明估测雕像与水平地面的接触面积约为100m2，求雕像对地面的压强。 7. 某小货车的质量为1800kg，空载（未装货物）时车轮与地面接触的总面积为900cm2。g取10N/kg。 （1）求小货车所受的重力； （2）求小货车空载时对地面的压强； （3）在小货车的车厢内直立放入一个质量为400kg、高为80cm的圆柱体石料后，车轮与地面接触的总面积与空载时相比增加了100cm2，且小货车对地面的压强增加量等于石料对车厢的压强。求石料的密度。 8. 如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物，现将质量为1t的货物匀速提高1.5m用时5s。试求： （1）货物上升的速度是多少? （2）货物所受到重力是多少? （3）叉车提升货物时对货物所做的功是多少? （4）叉车提升货物的功率是多少? 9. “共建卫生城市，构建美好家园”，如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情段。某次喷酒完后，该车在的牵引力作用下，匀速通过200m的平直道路用时20s。求： （1）此过程中该车的速度； （2）此过程中该车牵引力的功率。 10. 为响应国家“低碳环保节能减排”的号召，纯电动汽车越来越受到消费者的青睐。某品牌电动汽车参数如下表所示，某次百米加速测试行驶过程中，所用时间为8s。汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的0.15倍，求：（g取10N/kg） 汽车质量（kg） 2100 满载质量（kg） 2500 长×宽×高（mm） 4995×1910×1495 最大功率（kW） 180 纯电续航里程（km） 715 轮胎与地面总接触面积（） 0.04 （1）汽车百米加速测试行驶过程中的平均速度； （2）汽车满载静止在水平地面上时，轮胎对地面的压强； （3）汽车满载时，匀速行驶的最大速度 11. 随着人们生活水平的提高，房车旅游受到了大众的青睐，某公司推出了如图所示的小型房车，小林和父母参观车展时试驾了该车，该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m，已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2，试驾时车和人总质量为4×103kg，阻力是车重的0.1倍。（假定汽车静止时对地面的压力大小等于汽车总重力，汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，g取10N/kg。）求： （1）该房车匀速行驶了多长时间？ （2）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ （3）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大？ 12. 随着人们生活水平的提高，房车旅游受到了大众的青睐，某公司推出了如图所示的小型房车，小林和父母参观车展时试驾了该车，该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m，已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2，试驾时车和人总质量为4×103kg，阻力是车重的0.1倍。（假定汽车静止时对地面的压力大小等于汽车总重力，汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，g取10N/kg。）求： （1）该房车匀速行驶了多长时间？ （2）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ （3）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大？ 13. 新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车停放在水平地面上，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N，求： （1）汽车行驶的速度； （2）汽车发动机的功率； （3）汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg） 14. 为保家卫国，加强国防建设，我国自主研制了一款两栖坦克，坦克发动机最大功率为440kW，满载时质量是24t，在野外陆地的最大速度是60km/h，在水中的最大速度是14km/h。已知，，请完成下列问题： （1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是多少？ （2）坦克每条履带与地面的接触面积是2m2，满载时对水平地面的压强多大？ （3）在某次演习中，坦克以最大功率在水中行驶10min，发动机所做的功是多少？ 15. 如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求： （1）爬绳机上升的速度为多少m/s？ （2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。 （3）爬绳机对工人做功的功率大小。 16. 电动自行车在城市生活中有着广泛的应用。某外卖员骑行如图甲所示的电动自行车为顾客送货，假设他驾驶电动自行车的运动为匀速直线运动，行驶的路程-时间图像如图乙所示，外卖员的质量为60kg，电动自行车及货物的总质量为55kg，电动自行车的功率为400W，电动自行车的电能转化为机械能的效率为65%，电动自行车前后轮与地面的接触总面积为5×10-3m²。求： （1）外卖员骑行电动自行车的速度和此时对地面的压强； （2）电动自行车行驶过程中牵引力的大小。 17. 如图甲所示，有一底面积为0.01m2，质量为3kg的正方体物块，在拉力F的作用下在水平面上做直线运动。拉力随时间变化、速度随时间变化图象分别如图乙、丙所示，已知物块在2～4s的运动距离为2m。求： （1）物块静止时对水平面的压强； （2）在2～4s物块受到的摩擦力； （3）在前6s内，拉力F做的功。 18. 在某届机器人与人工智能国际会议中，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，沿水平直线匀速运动，受到的水平阻力为机器人自重的0.02倍，运动路程s随时间t变化的图像如图乙所示。则： （1）静止时，地面对智能机器人的支持力大小为多少N？ （2）在0~4s内，动力对机器人做的功为多少J？ 19. 2024年1月，“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器，其最大航程可达300km。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际机场，航程为68km，仅耗时15min，g取10N/kg，求： （1）该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少km/h？ （2）若飞行汽车载着质量为70kg的乘客竖直匀速上升500m，汽车对该乘客做功为多少J？ 20. 图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，促踏其末而舂之”。若碓头质量为，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。 （1）求碓头的重力： （2）碓头竖直下落，用时，求重力做功的功率； （3）质量为的捣谷人，左脚与地面的接触面积为，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知，求人左脚对地面的压强。 21.如图1是古时劳动人民亮亮同学用工具抬起木料的情景，如图二中已知其中，木料的体积为，木块的密度为。 （1）求木材所受重力？ （2）如图2，在B端有一木材对绳子的力F1为，当F2为大时，木料刚好被抬起？ （3）随着时代发展，亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3用一吊车匀速向上提起木材，已知提升的功率为，那这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为多高？      22. 图a是旅游景区某大山及其等高线地形图的示意图，A、B是山上的两个位置，地形图上的分别对应A、B，AC为垂直电梯通道，CB为水平隧道。某游客乘电梯从A到C，再通过隧道到B； （1）在图b中画出电梯内游客受力的示意图_______： （2）电梯下行过程中，以______（选填“地面”“电梯”）为参照物，电梯内游客是静止的。已知CB为100m，游客在AC段和CB段经历的时间相等，则游客在AC段的平均速度______（选填“大于”“等于”或“小于”）在CB段的平均速度； （3）游客重力为500N，从A到B的过程中，其重力做的功为______J。 23. 2025年4月19日，全球首届人形机器人半程马拉松比赛在北京开赛，全程约21km。如图甲所示，中国某款机器人身高1.2m，质量30kg，双脚与地面接触面积约为0.03m2，全身共有18个靠电机驱动的关节。（g取10N/kg） （1）该机器人完赛用时约3.6h，它的平均速度是多少？（计算结果保留一位小数） （2）请计算机器人所受重力的大小，并在图乙中画出重力示意图。（O为重心） （3）机器人双脚站立在水平地面上，对地面的压强是多大？ （4）机器人奔跑过程中，腿部关节温度会上升，原因是什么？ 24. 为了方便快捷地从河中取水，小明利用身边的物品设计了一款“打水神器”（图甲），其中无盖塑料瓶的质量为110g，容积为2.5L，瓶底有一圆孔，绳子穿过圆孔和瓶口，绳子上系一细棒A，A的长度大于圆孔的直径，绳子下端拴着一个直径略大于瓶口的小球B，小球体积为，密度为。打水时，人握住绳子上端，将“打水神器”抛入河水中，水逐渐进入瓶子（图乙）。水满后，将装置提起（图丙），然后将塑料瓶口插入岸上的水桶中，松开绳子，水就自动地流进水桶（图丁）。忽略细棒与绳子的质量和体积，g取10N/kg，。求： （1）小球B的重力； （2）图乙中，假设河水进入瓶子的过程中瓶子是匀速下沉的，且绳子与圆孔、瓶口边缘均不接触，当瓶内水的体积为瓶子容积的一半时，瓶子底部受到细棒的压力； （3）图丙中，“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率。 25. 如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500N，OA：OB＝2：3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。（杠杆与绳的自重、摩擦均不计） 求：（1）物体M2的重力；（2）拉力F的功率；（3）物体M1对水平面的压力。 26．小梦通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%，每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。求： （1）物体在空中上升，小梦做的功是多少？ （2）物体浸没在水中时所受的浮力是多少？ （3）物体在水中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为多少？ ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年中考物理一轮总复习45个必考点专题练（全国通用） 专题练40 力学体系（速度密度重力压强功等）计算常考类型26题 1. 为了促进低空经济高质量发展，山东省多个城市正在积极构建无人机智慧物流体系。如图所示，自重300N的无人机装载重200N的货物后停在水平地面上，与地面的总接触面积为0.01m2，无人机运送货物过程中，达到限定速度后，匀速上升100m，接近限定高度。求： （1）无人机转载货物后对水平地面的压强； （2）无人机匀速上升过程对货物做的功。 【答案】（1）5×104Pa （2）2×104J 【解析】（1）无人机转载货物后的总重力为G=G无人机+G货=300N+200N=500N 无人机转载货物后对水平地面的压强 （2）无人机匀速上升过程对货物做的功W=G货h=200N×100m=2×104J 2. 运-20是我国自主研制的重型运输机，如图。飞机获得的升力与其在平直跑道上滑行速度v的平方成正比，即，为定值（未知）。飞机在平直跑道上从静止开始加速，当速度达到时，飞机即将离地起飞，此时飞机所受升力与重力相等。升空后，飞机若以速度800km/h沿水平直线匀速飞行0.5h，其发动机在水平方向的牵引力大小为。 （1）求升空后飞机在上述0.5h内通过的路程。 （2）求升空后飞机在上述0.5h内水平方向牵引力做的功。 （3）已知飞机重力为，求飞机在跑道上滑行速度为时受到的支持力。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）飞机在0.5h内通过的路程 （2） 飞机在0.5h内水平方向牵引力做的功 （3）当速度达到时，飞机即将离地起飞，，可得 当飞机以速度滑行时 飞机在水平跑道上滑行，竖直方向上受力平衡所以 3. 如图，这是一款国产水陆两栖汽车航行技术测试的现场。这辆汽车在水中的最大速度约为8.3km/h。良好的密封技术和防锈处理，使车体的吃水深度达到1.05m，满载时排开水的质量达到4×103kg。求： （1）如果汽车用7.2km/h速度在水中航行30min，它航行的距离； （2）当汽车在水中航行时，若车的底部距水面0.8m，车底受到水的压强； （3）汽车在水中满载航行时受到的浮力。 【答案】（1） （2）8×103Pa （3）4×104N 【解析】（1）航行的距离 （2）车底受到水的压强 （3）汽车在水中满载航行时受到的浮力 4. 某同学将40本纸质作业本送交到教师办公室，并整齐紧密叠放在水平桌面上。这摞作业本与桌面的接触面积S为，总质量为，总体积为，取。假设作业本每张纸密度相同。求： （1）这摞作业本所受的重力； （2）这摞作业本对桌面的压强； （3）这摞作业本纸张的密度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）这摞作业本所受的重力 （2）这摞作业本对桌面的压强 （3）这摞作业本纸张的密度 5. 据新华社报道，5月31日上午，贵阳至黄平高速公路全线通车。贵黄高速的通车，将极大地方便沿线群众出行，提升贵阳市、黔南州、黔东南州至长江三角洲、长株潭城市群通道运输能力，对完善全省高速公路网络、推动沿线资源开发、振兴乡村经济提供强有力的交通支撑。贵黄高速主线全长120.6公里，设计时速100公里。周末，小明与他爸爸从黄平开着小汽车到贵阳游玩，人和车的总质量为1.5t，四轮与地面接触总面积为200cm2。若小汽车在行驶过程中受到的阻力是人和车总重力的0.04倍（取g=10N/kg），求： （1）因车发生故障，当车停在水平应急道上（人未下车）时，车对水平地面的压强； （2）若该车在某平直路段以72km/h的速度匀速行驶了25s，此过程小汽车牵引力的功率。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）汽车和人的总质量 汽车和人对地面的压力等于人和车的总重力 汽车静止时对地面的压强 （2）车在某平直路段匀速行驶，牵引力等于摩擦阻力 此过程小汽车牵引力的功 汽车牵引力做功的功率 答：（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强为7.5x10 Pa； （2）此过程中汽车牵引力所做的功。 6. 巴陵广场是市民休闲的好去处，广场上有座关于后羿斩巴蛇的雕像，高约16m，质量为2×106kg。小明从家里出发，以1m/s的速度散步去广场，600s后到达。 （1）求小明从家到广场经过的路程； （2）求雕像所受的重力大小； （3）小明估测雕像与水平地面的接触面积约为100m2，求雕像对地面的压强。 【答案】（1）600m；（2）2×107N；（3）2×105Pa。 【解析】（1）小明的速度为1m/s，运动时间为600s，所以从家到广场经过的路程为 s=vt=1m/s×600s=600m （2）雕像的质量m=2×106kg，所受重力为 G=mg=2×106kg×10N/kg=2×107N （3）雕像与水平地面的接触面积S=100m2，雕像对地面的压力为 F=G=2×107N 所以雕像对地面的压强约为 7. 某小货车的质量为1800kg，空载（未装货物）时车轮与地面接触的总面积为900cm2。g取10N/kg。 （1）求小货车所受的重力； （2）求小货车空载时对地面的压强； （3）在小货车的车厢内直立放入一个质量为400kg、高为80cm的圆柱体石料后，车轮与地面接触的总面积与空载时相比增加了100cm2，且小货车对地面的压强增加量等于石料对车厢的压强。求石料的密度。 【答案】（1）1.8×104N （2）2×105Pa （3）2.5×103kg/m3 【解析】（1）小货车重力G=mg=1800kg×10N/kg=1.8×104N （2）小货车空载时对地的压力F1=G=1.8×104N 小货车空载时对地压强 （3）放入圆柱体石料后小货车对地面的压强 小货车对地面压强的增加量Δp=p2-p1=2.2×105Pa-2×105Pa=2×104Pa 石料对车箱的压强为p3，根据题意 则石料的密度 8. 如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物，现将质量为1t的货物匀速提高1.5m用时5s。试求： （1）货物上升的速度是多少? （2）货物所受到重力是多少? （3）叉车提升货物时对货物所做的功是多少? （4）叉车提升货物的功率是多少? 【答案】（1）0.3m/s；（2）104N；（3）1.5×104J；（4）3×103W 【解析】（1）货物上升的速度 （2）货物所受的重力 G=mg=1000kg×10N/kg=104N （3）叉车提升货物时对货物所做的功 W=Fs=104N×1.5m=1.5×104J （4）叉车提升货物的功率 9. “共建卫生城市，构建美好家园”，如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情段。某次喷酒完后，该车在的牵引力作用下，匀速通过200m的平直道路用时20s。求： （1）此过程中该车的速度； （2）此过程中该车牵引力的功率。 【答案】（1）10m/s；（2）4×104W 【解析】（1）由题意可知，根据公式可得此过程车的速度为 （2）根据公式P=Fv可得，该车牵引力的功率为 P=Fv=4×103N×10m/s=4×104W 10. 为响应国家“低碳环保节能减排”的号召，纯电动汽车越来越受到消费者的青睐。某品牌电动汽车参数如下表所示，某次百米加速测试行驶过程中，所用时间为8s。汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的0.15倍，求：（g取10N/kg） 汽车质量（kg） 2100 满载质量（kg） 2500 长×宽×高（mm） 4995×1910×1495 最大功率（kW） 180 纯电续航里程（km） 715 轮胎与地面总接触面积（） 0.04 （1）汽车百米加速测试行驶过程中的平均速度； （2）汽车满载静止在水平地面上时，轮胎对地面的压强； （3）汽车满载时，匀速行驶的最大速度 【答案】（1）12.5m/s；（2）；（3）48m/s 【解析】（1）根据题意可知，汽车百米加速测试行驶过程中的平均速度为 （2）汽车满载静止在水平面上对地面的压力等于汽车满载时的重力，则有 轮胎对地面的压强为 （3）汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的0.15倍，故阻力为 汽车匀速行驶时受力平衡，汽车在水平方向上受牵引力和阻力，这两个力平衡，故牵引力等于阻力，即 汽车的最大功率为 根据 可得，汽车满载时，匀速行驶的最大速度为 答：（1）汽车百米加速测试行驶过程中的平均速度为12.5m/s； （2）汽车满载静止在水平地面上时，轮胎对地面的压强为； （3）汽车满载时，匀速行驶的最大速度为48m/s。 11. 随着人们生活水平的提高，房车旅游受到了大众的青睐，某公司推出了如图所示的小型房车，小林和父母参观车展时试驾了该车，该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m，已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2，试驾时车和人总质量为4×103kg，阻力是车重的0.1倍。（假定汽车静止时对地面的压力大小等于汽车总重力，汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，g取10N/kg。）求： （1）该房车匀速行驶了多长时间？ （2）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ （3）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大？ 【答案】（1）240s；（2）1×105Pa；（3）6×104W 【解析】（1）由题意可知，试驾的路程为s=3600m，试驾时的速度为 v=54km/h=15m/s 故由可得，试驾所用的时间为 （2）房车的总质量为m=4×103kg，故房车的重力为 G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N 由可得，房车对地面的压强为 （3）由题意可得，房车所受阻力为 f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N 房车在水平路面匀速行驶，处于受力平衡状态，故由二力平衡可得，房车所受牵引力大小 F牵=f=4×103N 由P=Fv可得，牵引力的功率为 P=F牵v=4×103N×15m/s=6×104W 答：（1）该房车匀速行驶了240s； （2）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强为1×105Pa； （3）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率为6×104W。 12. 随着人们生活水平的提高，房车旅游受到了大众的青睐，某公司推出了如图所示的小型房车，小林和父母参观车展时试驾了该车，该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m，已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2，试驾时车和人总质量为4×103kg，阻力是车重的0.1倍。（假定汽车静止时对地面的压力大小等于汽车总重力，汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，g取10N/kg。）求： （1）该房车匀速行驶了多长时间？ （2）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ （3）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大？ 【答案】（1）240s；（2）1×105Pa；（3）6×104W 【解析】（1）由题意可知，试驾的路程为s=3600m，试驾时的速度为 v=54km/h=15m/s 故由可得，试驾所用的时间为 （2）房车的总质量为m=4×103kg，故房车的重力为 G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N 由可得，房车对地面的压强为 （3）由题意可得，房车所受阻力为 f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N 房车在水平路面匀速行驶，处于受力平衡状态，故由二力平衡可得，房车所受牵引力大小 F牵=f=4×103N 由P=Fv可得，牵引力的功率为 P=F牵v=4×103N×15m/s=6×104W 答：（1）该房车匀速行驶了240s； （2）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强为1×105Pa； （3）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率为6×104W。 13. 新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车停放在水平地面上，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N，求： （1）汽车行驶的速度； （2）汽车发动机的功率； （3）汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg） 【答案】（1）20m/s；（2）50kW；（3） 【解析】（1）在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，则汽车行驶的速度 （2）由题意知，汽车在做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，即 根据 可得汽车发动机的功率 （3）汽车静止时对水平地面的压力 则汽车静止时对水平地面的压强 答：（1）汽车行驶的速度是20m/s； （2）汽车发动机的功率是50kW； （3）汽车静止时对水平地面的压强是。 14. 为保家卫国，加强国防建设，我国自主研制了一款两栖坦克，坦克发动机最大功率为440kW，满载时质量是24t，在野外陆地的最大速度是60km/h，在水中的最大速度是14km/h。已知，，请完成下列问题： （1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是多少？ （2）坦克每条履带与地面的接触面积是2m2，满载时对水平地面的压强多大？ （3）在某次演习中，坦克以最大功率在水中行驶10min，发动机所做的功是多少？ 【答案】（1）24m3；（2）6×104Pa；（3）2.64×108J 【解析】（1）由题意知，坦克满载时受到的重力为 由于坦克漂浮，所以此时坦克重力等于其受到得浮力，即 由F浮=ρgV排可得，此时它排开水的体积 （2）坦克满载时静止在地面上，对地面的压力等于其重力，即 两条履带的触地面积为 由得，坦克满载时对水平地面的压强 （3）由题意知，坦克以最大功率和最大速度在水中行驶10min，发动机牵引力所做的功为 答：（1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是24m3。 （2）坦克每条履带与地面的接触面积是2m2，满载时对水平地面的压强是6×104Pa。 （3）在某场演习中，坦克以最大功率和最大速度在水中行驶10min,发动机所做的功是2.64×108J。 15. 如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求： （1）爬绳机上升的速度为多少m/s？ （2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。 （3）爬绳机对工人做功的功率大小。 【答案】（1）0.2m/s；（2）1000Pa；（3）140W 【解析】（1）爬绳机上升高度h=12m，用时 爬绳机上升的速度 （2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压力 静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2，则对地面的压强 （3）爬绳机对工人的作用力 由于工人与爬绳机相对静止，故爬升的速度相同，所以爬绳机对工人做功的功率 答：（1）爬绳机上升的速度为0.2m/s； （2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强为1000Pa； （3）爬绳机对工人做功的功率为140W。 16. 电动自行车在城市生活中有着广泛的应用。某外卖员骑行如图甲所示的电动自行车为顾客送货，假设他驾驶电动自行车的运动为匀速直线运动，行驶的路程-时间图像如图乙所示，外卖员的质量为60kg，电动自行车及货物的总质量为55kg，电动自行车的功率为400W，电动自行车的电能转化为机械能的效率为65%，电动自行车前后轮与地面的接触总面积为5×10-3m²。求： （1）外卖员骑行电动自行车的速度和此时对地面的压强； （2）电动自行车行驶过程中牵引力的大小。 【答案】（1）5m/s，2.3×105Pa；（2）52N 【解析】（1）外卖员骑行电动自行车的速度 外卖员骑行电动车，电动车对地面压力为 此时电动车对地面的压强 （2）依题意得，电动车电能转化为机械能的功率为 由得，电动自行车行驶过程中牵引力的大小为 答：（1）外卖员骑行电动自行车的速度和此时对地面的压强分别为5m/s，2.3×105Pa； （2）电动自行车行驶过程中牵引力的大小52N。 17. 如图甲所示，有一底面积为0.01m2，质量为3kg的正方体物块，在拉力F的作用下在水平面上做直线运动。拉力随时间变化、速度随时间变化图象分别如图乙、丙所示，已知物块在2～4s的运动距离为2m。求： （1）物块静止时对水平面的压强； （2）在2～4s物块受到的摩擦力； （3）在前6s内，拉力F做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）物块对水平面压力 物块对水平面的压强 （2）由图象可知物块在4～6s做匀速直线运动，摩擦力f与拉力F大小相等，即 物块运动过程压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力不变。所以2～4s物块受到的摩擦力 （3）0～2s物块处于静止状态拉力不做功，已知物块在2～4s运动的距离，2～4s拉力F做的功 物块在4～6s内运动的距离 4～6s拉力F做的功 前6s拉力F做的功 18. 在某届机器人与人工智能国际会议中，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，沿水平直线匀速运动，受到的水平阻力为机器人自重的0.02倍，运动路程s随时间t变化的图像如图乙所示。则： （1）静止时，地面对智能机器人的支持力大小为多少N？ （2）在0~4s内，动力对机器人做的功为多少J？ 【答案】（1）400N；（2）16J 【解析】（1）静止时，智能机器人处于平衡状态，地面对智能机器人的支持力与机器人所受重力为一对平衡力，则支持力大小等于重力大小，即支持力 F支=G=400N （2）由图像可知，在0~4s内，机器人做匀速直线运动，机器人处于平衡状态，动力与阻力为一对平衡力，则动力大小等于阻力大小，即动力 F=f=0.02G=0.02×400N=8N 由图像可知，在0~4s内，机器人的运动路程为2m，动力对机器人做的功 W=Fs=8N×2m=16J 答：（1）静止时，地面对智能机器人的支持力大小为400N； （2）在0~4s内，动力对机器人做的功为16J。 19. 2024年1月，“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器，其最大航程可达300km。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际机场，航程为68km，仅耗时15min，g取10N/kg，求： （1）该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少km/h？ （2）若飞行汽车载着质量为70kg的乘客竖直匀速上升500m，汽车对该乘客做功为多少J？ 【答案】（1）272km/h；（2）3.5×105J 【解析】（1）飞行时间 t=15min=0.25h 平均速度 （2）乘客的重力 G=mg=70kg×10N/kg=700N 汽车对乘客做功 W=Fs=Gh=700N×500m=3.5×105J 答：（1）该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是272km/h； （2）汽车对该乘客做功为3.5×105J。 20. 图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，促踏其末而舂之”。若碓头质量为，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。 （1）求碓头的重力： （2）碓头竖直下落，用时，求重力做功的功率； （3）质量为的捣谷人，左脚与地面的接触面积为，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知，求人左脚对地面的压强。 【答案】（1）200N；（2）250W；（3）2.1×104 【解析】（1）碓头的重力 （2）碓头竖直下落，重力做的功 重力做功的功率 （3）由杠杆平衡条件得，人对杠杆的力为 由力的相互作用得，人受到杠杆的力为 人受到重力、地面支持力、杠杆的力的作用处于静止状态，地面对人的支持力为 由力的相互作用得，人左脚对地面的压力 人左脚对地面的压强 21.如图1是古时劳动人民亮亮同学用工具抬起木料的情景，如图二中已知其中，木料的体积为，木块的密度为。 （1）求木材所受重力？ （2）如图2，在B端有一木材对绳子的力F1为，当F2为大时，木料刚好被抬起？ （3）随着时代发展，亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3用一吊车匀速向上提起木材，已知提升的功率为，那这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为多高？      【答案】（1）2×104N；（2）2×103N；（3）5m 【解析】解：（1）木料的体积为，木块的密度为，则木材所受重力 （2）在B端有一木材对绳子的力F1为，由杠杆平衡条件可得 由于 则木料刚好被抬起时，力F2大小 （3）提升的功率为，由 得，吊车匀速向上提起木材，拉力等于木料重力，则提升速度 吊车在10s内可以将该木料提升的高度 22. 图a是旅游景区某大山及其等高线地形图的示意图，A、B是山上的两个位置，地形图上的分别对应A、B，AC为垂直电梯通道，CB为水平隧道。某游客乘电梯从A到C，再通过隧道到B； （1）在图b中画出电梯内游客受力的示意图_______： （2）电梯下行过程中，以______（选填“地面”“电梯”）为参照物，电梯内游客是静止的。已知CB为100m，游客在AC段和CB段经历的时间相等，则游客在AC段的平均速度______（选填“大于”“等于”或“小于”）在CB段的平均速度； （3）游客重力为500N，从A到B的过程中，其重力做的功为______J。 【答案】（1） （2） 电梯 小于 （3） 【解析】（1）电梯内游客受到了竖直向下的重力和电梯对其向上的支持力，如图所示： （2）电梯下行过程中，以电梯为参照物，游客的位置没有发生变化，游客是静止的。 通过等高线图可知，AC段高度为 游客在AC段和CB段经历的时间相等，AC段的路程小于CB段，故AC段的平均速度小于CB段。 （3）从A到 C的过程中，其重力做的功为 而从B到C的过程中，重力不做功，故从A到B的过程中，其重力做的功为。 23. 2025年4月19日，全球首届人形机器人半程马拉松比赛在北京开赛，全程约21km。如图甲所示，中国某款机器人身高1.2m，质量30kg，双脚与地面接触面积约为0.03m2，全身共有18个靠电机驱动的关节。（g取10N/kg） （1）该机器人完赛用时约3.6h，它的平均速度是多少？（计算结果保留一位小数） （2）请计算机器人所受重力的大小，并在图乙中画出重力示意图。（O为重心） （3）机器人双脚站立在水平地面上，对地面的压强是多大？ （4）机器人奔跑过程中，腿部关节温度会上升，原因是什么？ 【答案】（1） （2）300N， （3） （4）机器人奔跑过程中，电源在持续给腿部关节处通电，由于电流的热效应，故腿部关节温度会上升 【解析】（1）由可知，跑完半马全程的平均速度为 （2）机器人所受重力的大小为 重力方向是竖直向下，作用点在重心O，作图如下： （3）机器人双脚站立在水平地面上时，对水平地面的压力的大小就等于自身重力大小，故压力大小 由公式知，机器人对地面的压强为 （4）机器人奔跑过程中，电源在持续给腿部关节处通电，由于电流的热效应，故腿部关节温度会上升。 24. 为了方便快捷地从河中取水，小明利用身边的物品设计了一款“打水神器”（图甲），其中无盖塑料瓶的质量为110g，容积为2.5L，瓶底有一圆孔，绳子穿过圆孔和瓶口，绳子上系一细棒A，A的长度大于圆孔的直径，绳子下端拴着一个直径略大于瓶口的小球B，小球体积为，密度为。打水时，人握住绳子上端，将“打水神器”抛入河水中，水逐渐进入瓶子（图乙）。水满后，将装置提起（图丙），然后将塑料瓶口插入岸上的水桶中，松开绳子，水就自动地流进水桶（图丁）。忽略细棒与绳子的质量和体积，g取10N/kg，。求： （1）小球B的重力； （2）图乙中，假设河水进入瓶子的过程中瓶子是匀速下沉的，且绳子与圆孔、瓶口边缘均不接触，当瓶内水的体积为瓶子容积的一半时，瓶子底部受到细棒的压力； （3）图丙中，“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率。 【答案】（1）3.9N （2）3.4N （3） 【解析】（1）小球B的重力为 （2）小球受到的浮力为 匀速下沉时，小球受力平衡，则小球受到绳子的拉力为 则细棒受到绳子的拉力为 则瓶子底部受到细棒的压力 （3）水满后，将装置提起（图丙），水的质量为 则“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率 25. 如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500N，OA：OB＝2：3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。（杠杆与绳的自重、摩擦均不计） 求：（1）物体M2的重力；（2）拉力F的功率；（3）物体M1对水平面的压力。 【答案】（1）物体M2的重力为80N； （2）拉力F的功率为50W； （3）物体M1对水平面的压力为245N。 【解析】（1）因杠杆与绳的自重、摩擦均不计，故克服动滑轮重力做的功为额外功，则滑轮组的机械效率： η=W有 /W总=G2h/（G2+20）h=80%， 解得物体M2的重力：G=G2＝80N （2）由图知，绳子的有效段数为2，绳的自重、摩擦均不计，则作用在绳子自由端的拉力：F=（G2+20）/2=50N； 物体M2以0.5m/s速度匀速上升了h，绳子自由端移动的距离为：s＝2h， 由v可得绳子自由端的速度为： v绳＝2v＝2×0.5m/s＝1m/s； 拉力F的功率： P=Fv绳＝50N×1m/s＝50W； （3）由力的平衡条件可得，B端对定滑轮向上的拉力： F′B＝3F+G定＝3×50N+20N＝170N， 根据力的作用是相互的，则定滑轮对杠杆B端的拉力为：FB＝F′B＝170N， 根据杠杆的平衡条件可得：FA×OA＝FB×OB， 故绳子对杠杆A端的拉力为： FA＝255N， 力的作用是相互的，则绳子对M1向上的拉力为FA′＝FA＝255N， 根据力的平衡，地面对M1的支持力： F支＝G1﹣FA′＝500N﹣255N＝245N； 由力的相互性可知，物体M1对水平面的压力： F压＝F支＝245N。 26．小梦通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%，每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。求： （1）物体在空中上升，小梦做的功是多少？ （2）物体浸没在水中时所受的浮力是多少？ （3）物体在水中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】解：（1）由图乙可知，绳子自由端移动的距离为0~4m时，拉力为100N不变，此时物体没有露出水面，4~6m时物体开始逐渐露出水面，拉力不断增大，6~8m时拉力为200N不变，此时物体完全离开水面，故物体在空中匀速上升过程中受到的拉力F=200N；动滑轮与4股绳子接触，则有效绳子段数n=4，故物体在空中上升1m时，绳端移动距离为 由图像可知在此期间拉力保持不变，则拉力做功为 （2）物体在空中匀速上升过程中，拉力F=200N，有效绳子段数n=4，设动滑轮末端挂钩处绳子拉力为，不计绳重、摩擦，受力分析，有    ① 物体浸没在水中时，拉力F1=100N，设此时动滑轮末端挂钩处绳子拉力为，不计绳重、摩擦和水的阻力，受力分析，有    ② ①式-②式，得 分析题意可知，物体在空中匀速上升过程中，末端绳子拉力为，再根据称重法可知物体浸没在水中时所受的浮力为 （3）物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%，则有 解得物体重力为，所以根据的动滑轮重力为 所以物体在水中匀速上升过程中滑轮组末端绳子拉力为 所以物体在水中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $