题型四 01物理力学计算题（题型专练）（浙江专用）2026年中考科学二轮复习讲练测

题型四 计算题（物理力学计算题） 中 目 录 第一部分 风向速递 洞察考向，感知前沿 新考向 跨学科 新情境 第二部分 分层突破 固本培优，精准提分 一阶·考点靶向练 考点01 压力与压强计算 考点02 浮力计算与应用 考点03 杠杆平衡计算 考点04 滑轮组机械效率计算 考点05 功、功率与机械效率综合计算 考点06 运动学基础计算 考点07 摩擦力与力的平衡计算 二阶·素养进阶练 第三部分 真题验证 对标中考，感悟考法 风●向●速●递 【新考向】科技产品中的物理建模 1．（2026·浙江·一模）随着科技的进步，无人机越来越多地应用到生活中，如图所示，自重的无人机装载重的货物后停在水平地面上，与地面的总接触面积为，无人机运送货物过程中，达到限定速度后，匀速上升。求： （1）无人机垂直向上起飞时升力的施力物体是（　　）（填字母）。 A．地面 B．转动的螺旋桨 C．向下运动的空气 （2）无人机装载货物后，停放在水平地而时对地面的压强。 （3）无人机匀速上升的过程对货物做的功。 【跨学科】国家工程中的科学综合 2．（2026·浙江·一模）2025年4月20日，我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600取得民航局型号合格证，正式投入使用。AG600主要执行森林灭火与水上救援任务，既能在陆地起降，也可在水面起降。该飞机空载质量48吨，最大起飞质量为60吨。（湖水的密度取千克/立方米） （1）AG600飞机降落滑行时，不能立即停下，是因为 。 （2）AG600在投水灭火过程中，若保持一定高度匀速飞行，则下列图中符合这过程中飞机的各项能量随时间变化的是（　　）（填字母）。 A．B．C．D． （3）AG600蓄满水后达到最大起飞质量，若它仍静止漂浮在湖面上，请计算此时比空载时多排开湖水的体积。（写出计算过程） 【新情境】生活器具中的科学探究 3．（2026·浙江衢州·一模）图甲为某品牌手动榨汁机的实物图，图乙是其结构示意图。使用时，手握柄上A点向下用力，硬棒ABO绕O点转动，带动盖子下压水果。 （1）经过压榨，果汁通过金属网流到容器中，从而实现果汁和残渣的分离，这种分离方法叫做__________。 （2）榨出的果汁属于__________（填“纯净物”或“混合物”），可以为人体提供的营养素有__________（写出两类即可）。 （3）某时刻，硬棒ABO处于静止状态（图乙），若水果对盖子的作用力F2为160N，此时手需施加的力F1为多大？（已知（OB=5cm，OC=25cm，硬棒自重和摩擦忽略不计。） 分●层●突●破 一阶·考点靶向练 考点01 压力与压强计算 1．（2025·浙江宁波·一模）如图甲所示，用两只金属盆可模拟马德堡半球实验。 （1）马德堡半球实验证明了________________的存在。 （2）实验过程中，先将两只金属盆用凡士林粘合，然后抽气，再向两边拉。如图乙为单只金属盆示意图。已知大气压作用于每只金属盆的有效面积S均为0.03米2，测得此时大气压强p0为1×105帕，则实验时每只金属盆所受外界大气压力F的大小均为_______牛。 （2）经测定，最后拉开金属盆时两边用的力均小于F，其原因可能是_____________________。 2．（2024·浙江金华·模拟预测）覆杯实验是科学中的经典实验。小乐在薄壁玻璃杯内盛满水，杯口盖上一张硬纸片（不留空气），然后托住硬纸片，将玻璃杯倒置，水不流出，硬纸片也不掉下，如图甲所示。 （1）小乐在实验时将玻璃杯逆时针旋转90°至如图乙所示状态，其目的是证明 ； （2）当玻璃杯处于如图甲所示状态时，玻璃杯中水的高度为15cm，杯口圆面积为100cm2，若实验时大气压强为1×105 Pa，不计硬纸片质量，则硬纸片与水和杯接触的100cm2部分，受到向下的压力为_______N；得出上述数据的理由是 。 3．（2024·浙江金华·模拟预测）如图甲所示为一辆静止在水平地面上的电动三轮车，总质量为450kg。如图乙所示为其简化结构示意图，电动三轮车整车的重力集中于C点，前、后轮的中心分别为A和B，且AB连线恰好水平，D为重力作用线与AB的交点。已知AB长1.5m，BD长0.6m，若此时，每个车轮与水平地面的接触面积均为100cm2，两后轮对地面的压力相同。则电动三轮车的前、后轮对地面的压强各为多少？（取g=10N/kg） 考点02 浮力计算与应用 4．（2024·浙江杭州·一模）苏通大桥施工时，要向江中沉放大量的施工构件，假设一正方体构件被缓缓吊入江水中（如图甲），在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，随着h的增大，正方体构件所受浮力、钢绳拉力的变化如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A．构件的边长为 B．构件的密度为 C．构件所受的最大浮力为 D．浮力随h变化的图线是图乙中的① 5．（2023·浙江·一模）为了增强中学生体质，进一步加强防溺水教育，体育中考中设有游泳项目。 （1）小明在一次游泳训练中，游20m所用的时间为40s，则他游泳的平均速度是___________m/s； （2）如图所示，小明手上佩戴的防溺水安全手环是水上救生设备，携带非常方便，手环里的安全气囊充气后的体积是，当它完全浸没在水中时受到的浮力为___________N； （3）小明的质量为50kg，他站立在泳池岸上，双脚与水平地面的总接触面积是500cm2，他对水平地面的压强是___________ Pa。 6．（2024·浙江杭州·一模）如图甲所示，一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm2的圆柱体，水平桌面上放置底面积为100cm2，质量为500g的圆筒，筒内装有30cm深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入液体中（圆筒的厚度忽略不计，圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出，不考虑液面上升，g取10N/kg）。求： （1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力； （2）筒内液体密度； （3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强。 考点03 杠杆平衡计算 7．（2025·浙江温州·三模）如图甲所示，用核桃钳夹核桃时，用力握紧手柄即可夹碎核桃。将上部的手柄ABC简化为如图乙所示的杠杆。 （1）据图分析，该杠杆属于_________杠杆（填杠杆类型）； （2）若F1=20N，L1=10cm，L2=4cm，忽略杠杆自身的重力，则F2的大小为_________N。 8．（2026·浙江·一模）升降篮球架的使用可以满足儿童篮球爱好者的运动需求。某款升降篮球架如图1所示，底座是由塑料制成的空心体，使用时需在底座灌入沙子。填充沙子后，篮球架的总质量为60kg，篮球架底座和地面总接触面积为。 （1）填充沙子后的篮球架静止放置在地面上时，对地面的压强为___________Pa； （2）抓住篮筐悬挂在上面可能会造成篮球架倒塌，图2为该款篮球架的结构简图，其中A点为篮球架底座最左侧与地面的接触点，A点距篮球架的重力作用线距离为35cm。若对篮筐产生一个竖直向下300N的力F，F作用线距离A点20cm，篮筐距离地面1.5m。请通过计算判断该篮球架是否会侧翻？ 9．如图甲所示，可调式握力器用于锻炼手部肌肉。锻炼时抓住手柄的左侧，用力抓紧使其碰触到右侧的读数按钮，即算完成一个握力动作。 （1）如图甲所示，握力器的力度可以通过调节器旋钮来调整，使弹簧下端在调节区域内左右移动。当弹簧下端向左移动时，小科要完成一个握力动作需要用_________（选填“更大”或“更小）的力； （2）如图乙所示，小科用F1的力抓握力器的手柄，此时弹簧的拉力F2=20N，阻力臂OA=2.0cm，动力臂OB=5.0cm，则此时F1=__________N； （3）小科完成一个握力动作可使弹簧伸长5厘米，弹性势能增加20焦，完成了60个握力动作花费的时间为2分钟，则小科做功的功率至少为__________瓦。 考点04 滑轮组机械效率计算 10．（2024·浙江杭州·二模）如图为某学生用所做的升降电梯模型模拟电梯的工作情况，电动机的拉力为F，动滑轮重为5N，在10s内将重20N的轿箱连同内部5N的物品一起匀速升高了 1m，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（     ） A．与电动机相连的绳端移动的速度为0.1m/s B．与电动机相连的绳端拉力大小为12.5N C．拉力F做功的功率为1.5W D．滑轮组的机械效率为16.7% 11．（2023·浙江·一模）如图所示，工人用180N的拉力F使重1000N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.3倍。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度是3m/s B．物体受到的拉力为360N C．在2秒内拉力做的功为360J D．滑轮组的机械效率为83.3% 12．（2023·浙江舟山·二模）图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是___________（选填“A”或“B”），动滑轮重为___________N，3s 内对物体做的有用功为___________J。 考点05 功、功率与机械效率综合计算 13．（2026·浙江绍兴·模拟预测）在测量斜面机械效率的实验中，斜面长1.0m、高0.4m，现将一重为6N的物体用沿斜面向上的拉力F由底部匀速拉至顶部，F的大小为4N（忽略绳子的重力），则下列说法错误的是（    ） A．图中所示拉力克服物体重力做有用功为2.4J B．斜面的机械效率为60% C．物体受到的摩擦力为1.6N D．只增加物体在斜面上运动的长度，所测斜面的机械效率将变小 14．（2023·浙江杭州·二模）如图为一举重杠铃。 （1）小明同学在一次体育课上举杠铃的过程中，他觉得自己右手力量要大于左手的力量，如果在举重过程中想让右手再多承担一些压力，则他的右手应该向 _________（选填“右端”或“左端”）移动； （2）在一次举重过程中，小明同学双手将杠铃举过头顶，在他举着杠铃站立时左右两手间距离为1m，左手距离左侧杠铃0.4m，右手距离右侧杠铃0.6m，若此时小明左手竖直向上举的力为350N，则小明同学所举杠铃总质量为多少千克_________？ （3）若小明同学体重50kg，某次举起的杠铃总重只有30kg，在由蹲下到起立的举重过程中，杠铃高度升高了1.8米，而自身重心升高1米，则在该次举重过程中的机械效率是多少_________？ 15．（2024·浙江湖州·模拟预测）项目化学习中，小江模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设计了如图甲所示的滑轮组。他用该滑轮组拉动一个重为100N的物体，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.1倍拉力F随时间t变化关系如图乙所示，物体移动的速度v随时间t变化关系如图丙所示，不计绳重和绳与轮之间摩擦。试求： （1）动滑轮的重力；___________ （2）1~2s内，拉力F做功的功率___________； （3）1~2s内，滑轮组的机械效率___________。 考点06 运动学基础计算 16．（2026·浙江衢州·一模）衢州六春湖观光缆车，又称“浙江第一索”，全长约3000m，仅需500s左右即可将游客从山脚送达海拔1302米的山顶，游客坐在缆车内可俯瞰竹海、花海、云海等壮丽景色。 （1）以缆车为参照物，车内游客是__________（填“运动”或“静止”）的。 （2）缆车行驶的速度约为__________m/s。 （3）山顶的气温比山脚__________（填“低”或“高”）。 17．（2024·浙江·二模）心电图仪通过一系列的传感手段，将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上。我们根据测量相邻两波峰的时间间隔，便可计算出1min内心脏跳动的次数（即心率）。同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图如图所示。若甲的心率为60 次/min。则我们可得出的结论是： （1）坐标纸的走纸速度为___________； （2）甲的每次心跳时间间隔为___________s乙的心率为___________次/min。 18．（2023·浙江·一模）如图甲所示，交警利用无人机对高速公路通行情况进行实时监测，无人机上安装有摄像机，在飞行过程中，以地面为参照物，摄像机是______（选填“运动”或“静止”）的：图乙是无人机上升到某高度后水平飞行的v-t图像，它在第20s时的速度为______m/s。 考点07 摩擦力与力的平衡计算 19．（2025·浙江丽水·一模）乘坐动车时“大包小包”均要过安检，如图质量为10千克的行李箱放在安检机的传送带上一起水平向右做匀速直线运动。 （1）以地面为参照物，行李箱处于______（填“静止状态”或“运动状态”）； （2）当行李箱和传送带保持相对静止，两者间摩擦力的大小为______牛； （3）当行李箱和传送带一起以0.5米/秒的速度向右匀速运动10秒，传送带的支持力对行李箱做功为______焦。 20．（2025·浙江温州·一模）有两块相同的均质木块A、B，小科将A、B叠放在一起放在水平面上，如图甲所示，用的力使A、B一起向左做匀速直线运动。接着小科又将A 和B用一根轻绳连接，平放在同一水平面上，如图乙所示，用F2向右拉B，使A、B一起向右做匀速直线运动。 （1）如图甲，以木块B 为参照物，地面处于___________（选填“静止状态”或“运动状态”）。 （2）如图甲，小科使A、B一起向左做匀速直线运动时，B对A 的摩擦力为_______N。 （3）在图乙中，若A 和B一起向右运动10m， 做功_______J。 21．（2024·浙江嘉兴·一模）快捷酒店常用智能机器人为旅客送递物品。如图是一款质量为80kg的智能机器人。工作时，该机器人在地面上匀速直线移动的速度为1m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求： （1）机器人所受重力； （2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力； （3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做功的功率。 二阶·素养进阶练 1．（2025·浙江温州·二模）2024年12月，温州朔门古港遗址发现第二艘北宋沉船。如图所示是打捞沉船的装置示意图，利用打捞船上的电动机、滑轮组和缆绳将沉船打捞出水面。某次打捞时，浸没在水中的沉船排开水的体积为200米3。 （1）图中滑轮A 的作用是_______________； （2）该沉船浸没在水中时受到的浮力是多少牛? （3）从沉船露出水面到完全出水过程中，如果电动机输出的机械功率保持不变，则相同时间内，沉船上升的距离将变小。请解释上升距离变小的原因。 2．（2026·浙江舟山·一模）节能减排，绿色出行，新能源汽车已成为汽车发展的方向。小睿家新购置了一台国产仰望U8电动汽车，如图所示，该款汽车既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中涉水航行。该车满载时的总质量是4t，静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为，g取10N/kg，。求： （1）该车满载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少? （2）该车满载在水中航行时，排开水的体积是多少? （3）该车在水中以3.6km/h的速度匀速直线航行5min，通过的路程是多少? 3．（2024·浙江台州·二模）有一款家用电动车，图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。更换汽车轮胎时，将底部支撑台置于水平地面，保持千斤顶竖直，将顶升置于汽车车身下，用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转，带动丝杆转动。通过杠杆水平拉动左端铰链，使支架向内收缩，顶升升高，从而将汽车车身顶起，丝杆上刻有梯形扣，图乙是梯形扣的实物图。 （1）从手机APP上可以看到车辆的主要信息，手机和车辆是通过_________传递信息的，该车电动机的工作原理是： ； （2）该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的，在顶起车身的过程中，丝杆上的梯形扣属于下列简单机械中的（　　）； A．滑轮 B．滑轮组 C．杠杆 D．斜面 （3）现使用该剪式千斤顶更换轮胎，顶起汽车车身后，若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为10000N，且等于顶升对车身的支持力，千斤顶自身重量忽略不计。顶起汽车车身后，为了方便更换轮胎，需要继续摇动扳手，使顶升继续升高一段距离，若人摇动扳手使顶升在1min内升高12cm，用千斤顶顶起车身时的机械效率为80%，则人做功的功率是多大__________？ 4．（2026·浙江杭州·一模）图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴-单轮”（一根轴上有2个车轮），后面为“单轴-双轮”（一根轴上有4个车轮），如图乙所示。装货后该货车总质量为16t，每个轮胎与地面的接触面积约为。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效作用在A点；水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、后车轴间的距离，C在AB中点。 （1）求货车在B点所受的总支持力。 （2）为了保护路面，需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限走值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为，请通过计算判断该货车是否超限。 5．（2024·浙江温州·一模）如图甲是用来打捞一封闭货箱的模拟装置设计。已知货箱重2500牛，货箱高2.5米，动滑轮重500牛，声音在水中的传播速度是1500米/秒。在水面上用超声测位仪向水中垂直发射声波直至遇到货箱后返回，测位仪用时0.02秒收到回波。货箱在水面下匀速上升时绳子自由端的拉力F为600牛。（注：不计绳重和摩擦，不计动滑轮体积，g取10牛/千克，ρ水=1.0×103千克/米3）求： （1）货箱在水下的深度是____________。 （2）货箱在水面下匀速上升，则货箱受到的浮力是___________；货箱的体积是___________。 （3）若货箱提升速度恒保持1米/秒，出水后继续提升5米，乙图表示整个过程中F拉绳的功率P和货箱匀速被提升的距离关系的坐标图，请补充图中P1和P2的数值：P1=____________W；P2=__________W。 （4）出水前机械效率_____________出水后的机械效率。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 真●题●验●证 1．（2023·浙江·中考真题）如图，在倾角为30°的斜面上，将轻绳的一端固定在斜面顶端的挡板上，并与斜面平行，绳子绕过固定在滑块上的滑轮，绳子另一端施加一个方向总是竖直向上，大小恒为200N的拉力F，使质量为30kg的物块沿斜面向上滑行1m。在这段滑行过程中，下述说法正确的是（g取10牛/千克）（     ） A．拉力F做的功是200J B．拉力F做的功是400J C．该装置的机械效率是37.5% D．该装置的机械效率是50% 2．（2023·浙江湖州·中考真题）在湖州看见美丽中国，美丽湖州吸引越来越多的外地游客驾车前来休闲度假。某房车的总质量为，在一段平直的高速公路上匀速行驶3km，用时2min，运动过程中受到的阻力为车重的0.1倍。高速公路上限速120km/h。 （1）高速上限速，实际上是为了避免汽车的________（填选项）过大，减少车祸发生时的危害； A．惯性              B．动能              C．势能                 D．摩擦力 （2）通过计算判断该房车在此路段是否超速；________ （3）计算在这3km路程内房车牵引力所做的功。( ) 3．（2023·浙江丽水·中考真题）2023年广交会上展出的可骑行电动行李箱，受到许多客商的欢迎。某品牌电动行李箱的部分参数如下表。质量为50千克的测试者坐在空行李箱上（如图），以最大速度在展厅匀速直线骑行20秒，骑行时所受阻力是总重的0.04倍。 部分参数 最大速度 3米/秒 空箱质量 10千克 轮子与地面的总接触面积 0.003米2 （1）测试者在20秒内骑行的路程为___________米； （2）求测试者坐在电动行李箱上时，行李箱对水平地面的压强；___________ （3）求测试过程中电动行李箱克服阻力做功的功率。___________ 4．（2023·浙江温州·中考真题）某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。 （1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是__________； （2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功__________焦； （3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有：__________。（写出一点） 5．（2023·浙江杭州·中考真题）如图所示为自动升降单杆晾衣架，顶盒中有牵引装置，甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳，水平晾杆上有7个挂衣孔，相邻两孔间距相等，甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为的衣服（含衣架）挂在5号孔（不计晾杆和绳的重力，不计摩擦和空气阻力）。 （1）绳甲对晾杆的拉力为，绳乙对晾杆的拉力为，则___________（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）此时绳甲对晾杆的拉力为多少？___________ （3）闭合开关，牵引装置工作，将晾杆保持水平状态匀速提升，用时，此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少？___________ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型四 计算题（物理力学计算题） 中 目 录 第一部分 风向速递 洞察考向，感知前沿 新考向 跨学科 新情境 第二部分 分层突破 固本培优，精准提分 一阶·考点靶向练 考点01 压力与压强计算 考点02 浮力计算与应用 考点03 杠杆平衡计算 考点04 滑轮组机械效率计算 考点05 功、功率与机械效率综合计算 考点06 运动学基础计算 考点07 摩擦力与力的平衡计算 二阶·素养进阶练 第三部分 真题验证 对标中考，感悟考法 风●向●速●递 【新考向】科技产品中的物理建模 1．（2026·浙江·一模）随着科技的进步，无人机越来越多地应用到生活中，如图所示，自重的无人机装载重的货物后停在水平地面上，与地面的总接触面积为，无人机运送货物过程中，达到限定速度后，匀速上升。求： （1）无人机垂直向上起飞时升力的施力物体是（　　）（填字母）。 A．地面 B．转动的螺旋桨 C．向下运动的空气 （2）无人机装载货物后，停放在水平地而时对地面的压强。 （3）无人机匀速上升的过程对货物做的功。 【答案】(1)C (2) (3) 【详解】（1）根据物体间力的作用是相互的，无人机螺旋桨转动时对空气施加向下的力，被推动向下运动的空气会对螺旋桨施加向上的反作用力，这个力就是升力，因此升力的施力物体是向下运动的空气，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （2）无人机装载货物后，停放在水平地面时对地面的压强为 （3）匀速上升过程中，无人机对货物的拉力等于货物重力，根据功的公式，对货物做功为。 【跨学科】国家工程中的科学综合 2．（2026·浙江·一模）2025年4月20日，我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600取得民航局型号合格证，正式投入使用。AG600主要执行森林灭火与水上救援任务，既能在陆地起降，也可在水面起降。该飞机空载质量48吨，最大起飞质量为60吨。（湖水的密度取千克/立方米） （1）AG600飞机降落滑行时，不能立即停下，是因为 。 （2）AG600在投水灭火过程中，若保持一定高度匀速飞行，则下列图中符合这过程中飞机的各项能量随时间变化的是（　　）（填字母）。 A．B．C．D． （3）AG600蓄满水后达到最大起飞质量，若它仍静止漂浮在湖面上，请计算此时比空载时多排开湖水的体积。（写出计算过程） 【答案】(1)飞机具有惯性 (2)D (3)12m3 【详解】（1）任何物体都具有惯性，会保持原来的运动状态，因此飞机降落滑行时，由于惯性，不能立即停下。 （2）飞机保持一定高度匀速飞行投水过程中，速度不变、高度不变，但飞机总质量不断减小，因此动能不断减小、重力势能也不断减小；机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能也不断减小；故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （3）飞机漂浮在湖面，浮力等于总重力，增加的浮力等于增加的重力。增加的质量 增加的浮力 根据阿基米德原理可得，多排开湖水的体积。 【新情境】生活器具中的科学探究 3．（2026·浙江衢州·一模）图甲为某品牌手动榨汁机的实物图，图乙是其结构示意图。使用时，手握柄上A点向下用力，硬棒ABO绕O点转动，带动盖子下压水果。 （1）经过压榨，果汁通过金属网流到容器中，从而实现果汁和残渣的分离，这种分离方法叫做__________。 （2）榨出的果汁属于__________（填“纯净物”或“混合物”），可以为人体提供的营养素有__________（写出两类即可）。 （3）某时刻，硬棒ABO处于静止状态（图乙），若水果对盖子的作用力F2为160N，此时手需施加的力F1为多大？（已知（OB=5cm，OC=25cm，硬棒自重和摩擦忽略不计。） 【答案】(1)过滤 (2) 混合物 水、维生素 (3)32N 【详解】（1）经过压榨，果汁通过金属网流到容器中实现果汁和残渣分离，这种分离方法是利用了金属网能让果汁通过而阻挡残渣，类似于过滤操作中利用滤纸分离固体和液体的原理，所以这种分离方法叫做过滤。 （2）[1]果汁中含有水、维生素等多种物质，由多种物质组成的物质属于混合物，所以榨出的果汁属于混合物； [2]果汁可以为人体提供的营养素有水、维生素、无机盐、糖类、蛋白质、脂肪、膳食纤维（写出两类即可）。 （3）根据杠杆平衡条件 题中，是手施加的力，其力臂为OC；是水果对盖子的作用力，其力臂为OB。已知，，，将数值代入杠杆平衡条件可得 即。 分●层●突●破 一阶·考点靶向练 考点01 压力与压强计算 1．（2025·浙江宁波·一模）如图甲所示，用两只金属盆可模拟马德堡半球实验。 （1）马德堡半球实验证明了________________的存在。 （2）实验过程中，先将两只金属盆用凡士林粘合，然后抽气，再向两边拉。如图乙为单只金属盆示意图。已知大气压作用于每只金属盆的有效面积S均为0.03米2，测得此时大气压强p0为1×105帕，则实验时每只金属盆所受外界大气压力F的大小均为_______牛。 （2）经测定，最后拉开金属盆时两边用的力均小于F，其原因可能是_____________________。 【答案】(1)大气压 (2)3000 (3)金属盆内未抽成真空 【详解】（1）马德堡半球实验是首次通过两个半球不容易拉开，证明了大气压存在的实验。 （2）每只金属盆所受外界大气压力F=pS= 1×105Pa×0.03m2=3000N （3）当盆内存在少量的空气时，会对盆产生向外的压力，从而导致拉开金属盆的拉力减小，所以拉开金属盆时两边用的力均小于F，其原因可能是金属盆内未抽成真空。 2．（2024·浙江金华·模拟预测）覆杯实验是科学中的经典实验。小乐在薄壁玻璃杯内盛满水，杯口盖上一张硬纸片（不留空气），然后托住硬纸片，将玻璃杯倒置，水不流出，硬纸片也不掉下，如图甲所示。 （1）小乐在实验时将玻璃杯逆时针旋转90°至如图乙所示状态，其目的是证明 ； （2）当玻璃杯处于如图甲所示状态时，玻璃杯中水的高度为15cm，杯口圆面积为100cm2，若实验时大气压强为1×105 Pa，不计硬纸片质量，则硬纸片与水和杯接触的100cm2部分，受到向下的压力为_______N；得出上述数据的理由是 。 【答案】 大气向各个方向都有压强 见解析 【详解】（1）[1]小乐在实验时将玻璃杯逆时针旋转90°至如图乙所示状态，其目的是证明：大气向各个方向都有压强。 （2）[2][3]当玻璃杯处于如图甲所示状态时，玻璃杯中水的高度为15cm，杯口圆面积为，若实验时大气压强为，不计硬纸片质量，则硬纸片与水和杯接触的部分，受到向下的压力为N；得出上述数据的理由是：硬纸片静止时，大气对硬纸片部分向上的压力是 根据二力平衡，此部分硬纸片受到向下的压力也为。 3．（2024·浙江金华·模拟预测）如图甲所示为一辆静止在水平地面上的电动三轮车，总质量为450kg。如图乙所示为其简化结构示意图，电动三轮车整车的重力集中于C点，前、后轮的中心分别为A和B，且AB连线恰好水平，D为重力作用线与AB的交点。已知AB长1.5m，BD长0.6m，若此时，每个车轮与水平地面的接触面积均为100cm2，两后轮对地面的压力相同。则电动三轮车的前、后轮对地面的压强各为多少？（取g=10N/kg） 【答案】1.8×105Pa，1.35×105 Pa 【详解】解：电动三轮的总重力G=mg=45kg×10N/kg=450N 根据杠杆平衡条件知道，地面对前轮的支持力 即前轮对地面的压力 对地面的压强 地面对后轮的支持力；根据杠杆平衡条件知道 即后轮对地面的压力 对地面的压强 答：电动三轮车的前、后轮对地面的压强分别为1.8×105Pa和1.35×105Pa。 考点02 浮力计算与应用 4．（2024·浙江杭州·一模）苏通大桥施工时，要向江中沉放大量的施工构件，假设一正方体构件被缓缓吊入江水中（如图甲），在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，随着h的增大，正方体构件所受浮力、钢绳拉力的变化如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A．构件的边长为 B．构件的密度为 C．构件所受的最大浮力为 D．浮力随h变化的图线是图乙中的① 【答案】B 【详解】D．由图甲可知，构件在浸入水的过程中，其排开水的体积变大，由可知，其受到的浮力逐渐变大；当构件浸没后排开水的体积不变，则所受浮力不变，所以浮力随h变化的图线是图乙中的②，而①表示拉力随h变化的图线，故D错误； A．由图乙可知，当正方体构件完全浸没时下表面到水面的距离为2m，则构件的边长为2m，故A错误； C．构件完全浸没时，其排开水的体积为 则构件所受的最大浮力 故C错误； B．由图乙可知，构件完全浸没时，其受到的拉力 根据构件受力平衡可得，构件的重力 根据可得，构件的密度 故B正确。 故选B。 5．（2023·浙江·一模）为了增强中学生体质，进一步加强防溺水教育，体育中考中设有游泳项目。 （1）小明在一次游泳训练中，游20m所用的时间为40s，则他游泳的平均速度是___________m/s； （2）如图所示，小明手上佩戴的防溺水安全手环是水上救生设备，携带非常方便，手环里的安全气囊充气后的体积是，当它完全浸没在水中时受到的浮力为___________N； （3）小明的质量为50kg，他站立在泳池岸上，双脚与水平地面的总接触面积是500cm2，他对水平地面的压强是___________ Pa。 【答案】 0.5 170 1×104 【详解】（1）[1]游20m所用的时间为40s，则他游泳的平均速度 （2）[2]手环里的安全气囊充气后的体积是 1.7×10−2m3 ，当它完全浸没在水中时受到的浮力 （3）[3]小明的质量为50kg，双脚与水平地面的总接触面积是500cm2，他对水平地面的压强 6．（2024·浙江杭州·一模）如图甲所示，一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm2的圆柱体，水平桌面上放置底面积为100cm2，质量为500g的圆筒，筒内装有30cm深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入液体中（圆筒的厚度忽略不计，圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出，不考虑液面上升，g取10N/kg）。求： （1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力； （2）筒内液体密度； （3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强。 【答案】（1）6N；（2）1.5×103kg/m3；（3）5600Pa 【详解】解：（1）由图象知，当h=0时，此时弹簧测力计的示数为18N，圆柱体的重力等于弹簧测力计的示数，则G=18N，当h≥17cm时，弹簧测力计的示数不变，说明此时浮力不变，圆柱体完全浸没，此时圆柱体受到的拉力F拉=12N，圆柱体浸没液体时受到的浮力 （2）由图知从7cm时弹簧测力计的示数逐渐减小，到17cm弹簧测力计的示数不变，所以圆柱体高度 圆柱体浸没在液体中，排开液体的体积 由得，液体的密度 （3）液体的体积 由可得，液体的质量 将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体，圆筒对地面的压力 圆筒对地面的压强 答：（1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是6N； （2）筒内液体密度是1.5×103kg/m3； （3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强是5600Pa。 考点03 杠杆平衡计算 7．（2025·浙江温州·三模）如图甲所示，用核桃钳夹核桃时，用力握紧手柄即可夹碎核桃。将上部的手柄ABC简化为如图乙所示的杠杆。 （1）据图分析，该杠杆属于_________杠杆（填杠杆类型）； （2）若F1=20N，L1=10cm，L2=4cm，忽略杠杆自身的重力，则F2的大小为_________N。 【答案】(1)省力 (2)50 【详解】（1）由图乙知道，动力臂l1大于阻力臂l2，所以该杠杆是省力杠杆。 （2）根据杠杆平衡条件知道，F2的大小为 8．（2026·浙江·一模）升降篮球架的使用可以满足儿童篮球爱好者的运动需求。某款升降篮球架如图1所示，底座是由塑料制成的空心体，使用时需在底座灌入沙子。填充沙子后，篮球架的总质量为60kg，篮球架底座和地面总接触面积为。 （1）填充沙子后的篮球架静止放置在地面上时，对地面的压强为___________Pa； （2）抓住篮筐悬挂在上面可能会造成篮球架倒塌，图2为该款篮球架的结构简图，其中A点为篮球架底座最左侧与地面的接触点，A点距篮球架的重力作用线距离为35cm。若对篮筐产生一个竖直向下300N的力F，F作用线距离A点20cm，篮筐距离地面1.5m。请通过计算判断该篮球架是否会侧翻？ 【答案】(1)1200 (2)篮球架不会侧翻 【详解】（1）填充沙子后的篮球架的重力 填充沙子后的篮球架静止放置在地面上时，对地面的压力 对地面的压强为 （2）设篮球架不侧翻时作用在篮筐上的最大力为F，根据杠杆平衡条件得到，带入数据得到，得到，所以篮球架不会侧翻。 9．如图甲所示，可调式握力器用于锻炼手部肌肉。锻炼时抓住手柄的左侧，用力抓紧使其碰触到右侧的读数按钮，即算完成一个握力动作。 （1）如图甲所示，握力器的力度可以通过调节器旋钮来调整，使弹簧下端在调节区域内左右移动。当弹簧下端向左移动时，小科要完成一个握力动作需要用_________（选填“更大”或“更小）的力； （2）如图乙所示，小科用F1的力抓握力器的手柄，此时弹簧的拉力F2=20N，阻力臂OA=2.0cm，动力臂OB=5.0cm，则此时F1=__________N； （3）小科完成一个握力动作可使弹簧伸长5厘米，弹性势能增加20焦，完成了60个握力动作花费的时间为2分钟，则小科做功的功率至少为__________瓦。 【答案】(1)更大 (2)8 (3)10 【详解】（1）弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向左调节调节器，可使弹簧的伸长量变大，所需力度就变大。 （2）根据杠杆平衡条件可得此时 （3）完成了60个握力动作做的功为 则小科做功的功率至少为。 考点04 滑轮组机械效率计算 10．（2024·浙江杭州·二模）如图为某学生用所做的升降电梯模型模拟电梯的工作情况，电动机的拉力为F，动滑轮重为5N，在10s内将重20N的轿箱连同内部5N的物品一起匀速升高了 1m，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（     ） A．与电动机相连的绳端移动的速度为0.1m/s B．与电动机相连的绳端拉力大小为12.5N C．拉力F做功的功率为1.5W D．滑轮组的机械效率为16.7% 【答案】D 【详解】A．由图知道，n=2，绳子自由端的速度为，故A错误； B．忽略绳重和摩擦，绳端拉力大小为，故B错误； C．拉力F做功的功率为，故C错误； D．该滑轮组的机械效率为，故D正确。 故选D。 11．（2023·浙江·一模）如图所示，工人用180N的拉力F使重1000N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.3倍。下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度是3m/s B．物体受到的拉力为360N C．在2秒内拉力做的功为360J D．滑轮组的机械效率为83.3% 【答案】D 【详解】A．由题图可知，通过动滑轮绳子的段数为n=2，则绳子自由端移动的速度是 故A错误； B．物体受到水平地面的摩擦力为，由于物体是做匀速直线运动，因此物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，则物体受到的拉力为，故B错误； C．根据，可得，在2秒内拉力做的功，即总功为，故C错误； D．在2秒内，拉力对物体做的有用功为，根据可得，滑轮组的机械效率为，故D正确。 故选D。 12．（2023·浙江舟山·二模）图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是___________（选填“A”或“B”），动滑轮重为___________N，3s 内对物体做的有用功为___________J。 【答案】 A 40 300 【详解】[1]由甲图可知，动滑轮被3段绳子拉着，绳子移动的距离为物体移动距离的三倍，故反映绳子自由端运动的图线是A。 [2]动滑轮的重力为 [3]由图可知，3s内物体移动的距离为1.5m，则有用功为。 考点05 功、功率与机械效率综合计算 13．（2026·浙江绍兴·模拟预测）在测量斜面机械效率的实验中，斜面长1.0m、高0.4m，现将一重为6N的物体用沿斜面向上的拉力F由底部匀速拉至顶部，F的大小为4N（忽略绳子的重力），则下列说法错误的是（    ） A．图中所示拉力克服物体重力做有用功为2.4J B．斜面的机械效率为60% C．物体受到的摩擦力为1.6N D．只增加物体在斜面上运动的长度，所测斜面的机械效率将变小 【答案】D 【详解】A．有用功是克服重力做的功，故A正确，不符合题意； B．拉力F做的总功 机械效率，故B正确，不符合题意； C．额外功 额外功是克服摩擦力做功，则摩擦力，故C正确，不符合题意； D．设斜面与水平面的倾斜角度为θ，当斜面粗糙程度、倾斜程度不变时， 说明机械效率和运动长度无关，只增加运动长度，机械效率不变。故D错误，符合题意。 故选D。 14．（2023·浙江杭州·二模）如图为一举重杠铃。 （1）小明同学在一次体育课上举杠铃的过程中，他觉得自己右手力量要大于左手的力量，如果在举重过程中想让右手再多承担一些压力，则他的右手应该向 _________（选填“右端”或“左端”）移动； （2）在一次举重过程中，小明同学双手将杠铃举过头顶，在他举着杠铃站立时左右两手间距离为1m，左手距离左侧杠铃0.4m，右手距离右侧杠铃0.6m，若此时小明左手竖直向上举的力为350N，则小明同学所举杠铃总质量为多少千克_________？ （3）若小明同学体重50kg，某次举起的杠铃总重只有30kg，在由蹲下到起立的举重过程中，杠铃高度升高了1.8米，而自身重心升高1米，则在该次举重过程中的机械效率是多少_________？ 【答案】(1)左端 (2)87.5kg (3)51.9% 【详解】（1）如图所示： 杠杆的支点为O，动力为F，动力臂为OD，阻力为G，阻力臂为OC，根据杠杆平衡条件可知，在动力和动力臂一定的情况下，阻力臂越短，阻力越大，因此，则他的右手应该向左端移动。 （2）如图，C为杠铃重心，，， 则，，则 设杠铃的重力为G，根据杠杆平衡条件可得，即，解得 杠铃的质量 （3）将杠铃举高做的功为有用功 小明同学克服自身重力所做的功 在该次举重过程中的总功 在该次举重过程中的机械效率 15．（2024·浙江湖州·模拟预测）项目化学习中，小江模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设计了如图甲所示的滑轮组。他用该滑轮组拉动一个重为100N的物体，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.1倍拉力F随时间t变化关系如图乙所示，物体移动的速度v随时间t变化关系如图丙所示，不计绳重和绳与轮之间摩擦。试求： （1）动滑轮的重力；___________ （2）1~2s内，拉力F做功的功率___________； （3）1~2s内，滑轮组的机械效率___________。 【答案】 10N 40W 50% 【详解】（1）[1]根据题意可知，物体移动时受到地面的摩擦力为 根据可知，动滑轮的重力 （2）[2]1~2s内，重物做匀速运动，物体移动速度是，拉力F大小是 拉力F移动的速度，拉力F做功的功率 （3）[3]1~2s内，有用功 绳子移动的距离是 总功 滑轮组的机械效率。 考点06 运动学基础计算 16．（2026·浙江衢州·一模）衢州六春湖观光缆车，又称“浙江第一索”，全长约3000m，仅需500s左右即可将游客从山脚送达海拔1302米的山顶，游客坐在缆车内可俯瞰竹海、花海、云海等壮丽景色。 （1）以缆车为参照物，车内游客是__________（填“运动”或“静止”）的。 （2）缆车行驶的速度约为__________m/s。 （3）山顶的气温比山脚__________（填“低”或“高”）。 【答案】(1)静止 (2)6 (3)低 【详解】（1）以缆车为参照物，车内游客与缆车之间的位置没有发生变化，所以车内游客是静止的。 （2）缆车行驶的速度为 （3）大气压随高度增加而减小，山顶海拔高，气压低，海拔每升高100米，气温约下降0.6℃，所以山顶的气温比山脚低。 17．（2024·浙江·二模）心电图仪通过一系列的传感手段，将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上。我们根据测量相邻两波峰的时间间隔，便可计算出1min内心脏跳动的次数（即心率）。同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图如图所示。若甲的心率为60 次/min。则我们可得出的结论是： （1）坐标纸的走纸速度为___________； （2）甲的每次心跳时间间隔为___________s乙的心率为___________次/min。 【答案】 25mm 1 75 【详解】（1）[1]甲的心率为60次/min,所以甲的心脏跳动一次所需的时间 由甲图知道，1s内坐标纸通过的路程是25mm，所以从标纸走纸的速度是25mm/s。 （2）[2]甲的心率是60次/min,即甲的每次心跳时间间隔为1s。 [3]设乙的心率为n，根据题意知道 解得n=75次/min，即乙的心率为75次/min。 18．（2023·浙江·一模）如图甲所示，交警利用无人机对高速公路通行情况进行实时监测，无人机上安装有摄像机，在飞行过程中，以地面为参照物，摄像机是______（选填“运动”或“静止”）的：图乙是无人机上升到某高度后水平飞行的v-t图像，它在第20s时的速度为______m/s。 【答案】 运动 10 【详解】[1]在飞行过程中，以地面为参照物，摄像机的位置发生变化，故摄像机是运动的。 [2]由图乙飞行的v-t图像可知第20s时的速度为10m/s。 考点07 摩擦力与力的平衡计算 19．（2025·浙江丽水·一模）乘坐动车时“大包小包”均要过安检，如图质量为10千克的行李箱放在安检机的传送带上一起水平向右做匀速直线运动。 （1）以地面为参照物，行李箱处于______（填“静止状态”或“运动状态”）； （2）当行李箱和传送带保持相对静止，两者间摩擦力的大小为______牛； （3）当行李箱和传送带一起以0.5米/秒的速度向右匀速运动10秒，传送带的支持力对行李箱做功为______焦。 【答案】(1)运动状态 (2)0 (3)0 【详解】（1）以地面为参照物，行李箱相对于地面的位置发生了变化，行李箱处于运动状态。 （2）行李箱放在安检机的传送带上一起水平向右做匀速直线运动，行李箱和传送带保持相对静止，行李箱处于平衡状态，水平方向上不受力，两者间摩擦力的大小为0N。 （3）当行李箱和传送带一起向右运动，传送带对行李箱的支持力竖直向上，支持力与行李箱运动的方向垂直，支持力对行李箱不做功，传送带的支持力对行李箱做功为0J. 20．（2025·浙江温州·一模）有两块相同的均质木块A、B，小科将A、B叠放在一起放在水平面上，如图甲所示，用的力使A、B一起向左做匀速直线运动。接着小科又将A 和B用一根轻绳连接，平放在同一水平面上，如图乙所示，用F2向右拉B，使A、B一起向右做匀速直线运动。 （1）如图甲，以木块B 为参照物，地面处于___________（选填“静止状态”或“运动状态”）。 （2）如图甲，小科使A、B一起向左做匀速直线运动时，B对A 的摩擦力为_______N。 （3）在图乙中，若A 和B一起向右运动10m， 做功_______J。 【答案】(1)运动状态 (2)0 (3)60 【详解】（1）图甲中，用的力使A、B一起向左做匀速直线运动，以木块B为参照物，地面相对于木块B的位置在不断发生变化，地面处于运动状态。 （2）当A、B一起向左做匀速直线运动时，A、B之间没有相对运动的趋势，两个物体之间没有相对运动或相对运动趋势时，不存在摩擦力，因此B对A的摩擦力为0。 （3）在图甲中，A、B一起向左做匀速直线运动，此时A、B整体受到的摩擦力与拉力F1是一对平衡力，大小为6N；在图乙中，接触面受到的压力和接触面粗糙程度不变，A、B一起向右做匀速直线运动，此时A、B整体受到的摩擦力大小仍为6N，则F2的大小等于摩擦力大小，即；做功 21．（2024·浙江嘉兴·一模）快捷酒店常用智能机器人为旅客送递物品。如图是一款质量为80kg的智能机器人。工作时，该机器人在地面上匀速直线移动的速度为1m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求： （1）机器人所受重力； （2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力； （3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做功的功率。 【答案】(1)800N (2)40N (3)40W 【详解】（1）机器人的重力 （2）机器人在水平地面受到的阻力 机器人匀速直线运动时，机器人的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即 （3）此过程中牵引力做的功 此过程中牵引力做功的功率。 二阶·素养进阶练 1．（2025·浙江温州·二模）2024年12月，温州朔门古港遗址发现第二艘北宋沉船。如图所示是打捞沉船的装置示意图，利用打捞船上的电动机、滑轮组和缆绳将沉船打捞出水面。某次打捞时，浸没在水中的沉船排开水的体积为200米3。 （1）图中滑轮A 的作用是_______________； （2）该沉船浸没在水中时受到的浮力是多少牛? （3）从沉船露出水面到完全出水过程中，如果电动机输出的机械功率保持不变，则相同时间内，沉船上升的距离将变小。请解释上升距离变小的原因。 【答案】(1)改变力的方向 (2)牛 (3)见解析 【详解】（1）根据图片可知，滑轮A固定不动，应该为定滑轮，作用是改变力的方向。 （2）该沉船浸没在水中时受到的浮力 （3）沉船露出水面到完全出水过程中，沉船所受浮力变小，根据称重法可知，拉力变大，由于相同时间电动机对沉船所做的功不变，根据，因此沉船上升的距离变小。 2．（2026·浙江舟山·一模）节能减排，绿色出行，新能源汽车已成为汽车发展的方向。小睿家新购置了一台国产仰望U8电动汽车，如图所示，该款汽车既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中涉水航行。该车满载时的总质量是4t，静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为，g取10N/kg，。求： （1）该车满载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少? （2）该车满载在水中航行时，排开水的体积是多少? （3）该车在水中以3.6km/h的速度匀速直线航行5min，通过的路程是多少? 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）汽车满载时静止在水平地面上，对地面的压力 对地面的压强为 （2）汽车漂浮在水面上，根据漂浮条件，可得所受浮力 排开水的体积 （3）车在水中的行驶速度 通过的路程 3．（2024·浙江台州·二模）有一款家用电动车，图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。更换汽车轮胎时，将底部支撑台置于水平地面，保持千斤顶竖直，将顶升置于汽车车身下，用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转，带动丝杆转动。通过杠杆水平拉动左端铰链，使支架向内收缩，顶升升高，从而将汽车车身顶起，丝杆上刻有梯形扣，图乙是梯形扣的实物图。 （1）从手机APP上可以看到车辆的主要信息，手机和车辆是通过_________传递信息的，该车电动机的工作原理是： ； （2）该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的，在顶起车身的过程中，丝杆上的梯形扣属于下列简单机械中的（　　）； A．滑轮 B．滑轮组 C．杠杆 D．斜面 （3）现使用该剪式千斤顶更换轮胎，顶起汽车车身后，若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为10000N，且等于顶升对车身的支持力，千斤顶自身重量忽略不计。顶起汽车车身后，为了方便更换轮胎，需要继续摇动扳手，使顶升继续升高一段距离，若人摇动扳手使顶升在1min内升高12cm，用千斤顶顶起车身时的机械效率为80%，则人做功的功率是多大__________？ 【答案】(1) 电磁波 见详解 (2)D (3)25W 【详解】（1）[1]电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，可以传递信息，故手机和车辆是通过电磁波传递信息的。 [2]通导体在磁场中受到力的作用，电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理工作的。 （2）丝杆上的梯形扣是变形的斜面，可以达到省力的目的，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （3）由题意可知顶升对车身的支持力F支=F压=10000N，且人摇动扳手使顶升在1min内升高12cm=0.12m，则千斤顶对车做的有用功 人做的总功为 人做功的功率是 4．（2026·浙江杭州·一模）图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴-单轮”（一根轴上有2个车轮），后面为“单轴-双轮”（一根轴上有4个车轮），如图乙所示。装货后该货车总质量为16t，每个轮胎与地面的接触面积约为。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效作用在A点；水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、后车轴间的距离，C在AB中点。 （1）求货车在B点所受的总支持力。 （2）为了保护路面，需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限走值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为，请通过计算判断该货车是否超限。 【答案】(1) (2)超限 【详解】（1）由题意知，装货后该货车总质量为16t，则货车的总重力为 把货车可看成水平杠杆，以A点为支点，货车重力G为阻力，则B点的支持力为动力，由杠杆平衡的条件可得 在AB中点，则货车在B点所受的总支持力 （2）后轮胎对路面的压强为 则后胎未超限；把货车可看成水平杠杆，以B点为支点，货车重力G为阻力，则A点的支持力为动力，由杠杆平衡的条件可得 C在AB中点，则货车在A点所受的总支持力 则前轮胎对路面的压强为 则前胎超限了，因此该货车超限。 5．（2024·浙江温州·一模）如图甲是用来打捞一封闭货箱的模拟装置设计。已知货箱重2500牛，货箱高2.5米，动滑轮重500牛，声音在水中的传播速度是1500米/秒。在水面上用超声测位仪向水中垂直发射声波直至遇到货箱后返回，测位仪用时0.02秒收到回波。货箱在水面下匀速上升时绳子自由端的拉力F为600牛。（注：不计绳重和摩擦，不计动滑轮体积，g取10牛/千克，ρ水=1.0×103千克/米3）求： （1）货箱在水下的深度是____________。 （2）货箱在水面下匀速上升，则货箱受到的浮力是___________；货箱的体积是___________。 （3）若货箱提升速度恒保持1米/秒，出水后继续提升5米，乙图表示整个过程中F拉绳的功率P和货箱匀速被提升的距离关系的坐标图，请补充图中P1和P2的数值：P1=____________W；P2=__________W。 （4）出水前机械效率_____________出水后的机械效率。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】 15m 1200N 0.12m3 1800 3000 小于 【详解】（1）[1]超声波传播的距离s=vt=1500m/s×0.02s=30m 因货箱在水下的深度等于超声波传播距离的一半，所以，货箱所在的深度 （2）[2][3]由图可知，n=3，不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力为 工件受到的浮力F浮=G+G轮-nF=2500N+500N-3×600N=1200N 由F浮=ρ水gV排可得货箱的体积 （3）[4][5]若货箱提升速度恒保持1m/s,则货箱在水面下匀速上升时的功率P1为 货箱出水后，不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力为 则货箱出水后匀速上升时的功率P2为 （4）[6]物体在水中，滑轮组做的有用功，W有′=（G-F浮）h，出水后，W有=Gh，物体完全出水后吊起同样的高度，有用功增大，不计绳重及摩擦，额外功不变，由可知，机械效率增大，即出水前机械效率小于出水后的机械效率。 真●题●验●证 1．（2023·浙江·中考真题）如图，在倾角为30°的斜面上，将轻绳的一端固定在斜面顶端的挡板上，并与斜面平行，绳子绕过固定在滑块上的滑轮，绳子另一端施加一个方向总是竖直向上，大小恒为200N的拉力F，使质量为30kg的物块沿斜面向上滑行1m。在这段滑行过程中，下述说法正确的是（g取10牛/千克）（     ） A．拉力F做的功是200J B．拉力F做的功是400J C．该装置的机械效率是37.5% D．该装置的机械效率是50% 【答案】D 【详解】方法一： AB．动滑轮在绳上的支点为A，由数学知识，阻力臂AO = r，而动力臂 绳子沿竖直方向通过的距离 拉力F在竖直向上，大小恒为200N，拉力F做的功 故AB错误； 方法二： AB．拉力F竖直向上，可对物体产生两个效果，一是减小物体对斜面的压力，二是使物体沿斜面向上，使物体沿斜面向上的力对物体做功，F沿斜面向上的分力 沿斜面方向上绳的拉力为200N，两股绳子拉着物体，拉力F做的功是 故AB错误； CD．该装置的有用功 该装置的机械效率是 故D正确，C错误。 故选D。 2．（2023·浙江湖州·中考真题）在湖州看见美丽中国，美丽湖州吸引越来越多的外地游客驾车前来休闲度假。某房车的总质量为，在一段平直的高速公路上匀速行驶3km，用时2min，运动过程中受到的阻力为车重的0.1倍。高速公路上限速120km/h。 （1）高速上限速，实际上是为了避免汽车的________（填选项）过大，减少车祸发生时的危害； A．惯性              B．动能              C．势能                 D．摩擦力 （2）通过计算判断该房车在此路段是否超速；________ （3）计算在这3km路程内房车牵引力所做的功。( ) 【答案】 B 没有超速 【详解】（1）[1]A，高速上限速，不能减小汽车的惯性，故A不符合题意； B．汽车质量一定时，速度越大，动能越大，一旦发生事故，危害巨大，因此高速上限速，实际上是为了避免汽车的动能过大，减少车祸发生，故B符合题意； C．在平直的公路上行驶，汽车的重力势能不变，限速不能改变汽车的重力势能，故C不符合题意； D．摩擦力与接触面受到的压力、接触面的粗糙程度有关，与物体的速度无关，限速不能改变摩擦力的大小，故D不符合题意。 故选B。 （2）[2]汽车行驶的速度，因此汽车没有超速。 （3）[3]因为匀速直线运动，所以牵引力等于汽车受到的阻力 在这3km路程内房车牵引力所做的功 3．（2023·浙江丽水·中考真题）2023年广交会上展出的可骑行电动行李箱，受到许多客商的欢迎。某品牌电动行李箱的部分参数如下表。质量为50千克的测试者坐在空行李箱上（如图），以最大速度在展厅匀速直线骑行20秒，骑行时所受阻力是总重的0.04倍。 部分参数 最大速度 3米/秒 空箱质量 10千克 轮子与地面的总接触面积 0.003米2 （1）测试者在20秒内骑行的路程为___________米； （2）求测试者坐在电动行李箱上时，行李箱对水平地面的压强；___________ （3）求测试过程中电动行李箱克服阻力做功的功率。___________ 【答案】 60 2×105Pa 72W 【详解】（1）[1]根据可得，测试者在20秒内骑行的路程为 （2）[2]测试者坐在电动行李箱上时，总重力为 在水平地面上，行李箱对水平地面的压力等于总重力，即 根据可得，行李箱对水平地面的压强为 （3）[3]由于骑行时行李箱所受阻力是总重的0.04倍，故行李箱受到的阻力为 根据，可得，测试过程中电动行李箱克服阻力做功的功率为 4．（2023·浙江温州·中考真题）某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。 （1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是__________； （2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功__________焦； （3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有：__________。（写出一点） 【答案】 改变力的作用方向 15 调小排水口 【详解】（1）[1]定滑轮不能省力，也不能省距离，只能改变力的方向，所以井盖抬升过程中，定滑轮的作用是改变力的方向。 （2）[2]重150牛的井盖被抬升0.1米，则克服井盖重力做功 （3）[3]由于水槽中水量足够多时，井盖能被抬升，所以要使降水量稍小时就能抬升井盖，可以调小排水口，使水槽中水量尽快增多。 5．（2023·浙江杭州·中考真题）如图所示为自动升降单杆晾衣架，顶盒中有牵引装置，甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳，水平晾杆上有7个挂衣孔，相邻两孔间距相等，甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为的衣服（含衣架）挂在5号孔（不计晾杆和绳的重力，不计摩擦和空气阻力）。 （1）绳甲对晾杆的拉力为，绳乙对晾杆的拉力为，则___________（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）此时绳甲对晾杆的拉力为多少？___________ （3）闭合开关，牵引装置工作，将晾杆保持水平状态匀速提升，用时，此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少？___________ 【答案】 小于 10N 3.6W 【详解】解：（1）（2）设两孔间距为L0，以横杆左侧悬挂点为支点，根据杠杆的平衡条件知道 ，则 以横杆右侧悬挂点为支点，根据杠杆的平衡条件知道，则 所以 （3）此过程该装置牵引钢丝绳做功 此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是 答：（1）绳甲对晾杆的拉力为，绳乙对晾杆的拉力为，则小于； （2）此时绳甲对晾杆的拉力为10N； （3）此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是3.6W。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $