专题四（力学）综合计算题—2025－2026学年八年级物理下册高频考点精练（新人教版）

专题四 （力学）综合计算题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．2025年11月16日下午5点左右，中国076两栖攻击舰首舰四川舰完成为期3天的首次航行试验任务，返回上海沪东中华造船厂码头，如图所示。其总质量为，g取10N/kg。求四川舰的重力。 2．进入2024年短短的一个月，发生了多起大大小小的火灾，这些突如其来的灾难夺走了多条年轻的生命，令人悲痛万分。如图，一台用于侦察、灭火的电动消防机器人，质量为1000kg，静止时履带与地面接触的总面积为。在某段平直公路上，机器人以3m/s的速度匀速行驶1min，其受到的阻力是机器人所受重力的0.05倍。求： (1)机器人1min通过的路程； (2)机器人静止时，对水平地面产生的压强； (3)机器人在这段路程中牵引力做的功。 3．如图，工人用250N的拉力F，将质量为40kg的货物用滑轮组匀速提升到3m高的二楼，此过程中货物上升的速度是0.2m/s，不计绳重和摩擦。（g取10N/kg）求： (1)此过程中工人拉力做功的功率； (2)滑轮组的机械效率。 (3)若工人所拉绳子能够承受的最大拉力为600N，求工人用该滑轮组提升物体的最大质量。 4．工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%。 (1)某块建材的重力为400N，匀速提升6m的过程中，求有用功和总功； (2)若滑轮组的机械效率最大值为70%，求工人的体重。 5．某施工队正在进行农村基础设施改建，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥。如图甲所示，某次搬运过程中，工人在30s的时间内，将8袋水泥匀速提起，绳子移动12m，电动机牵引绳子的拉力F为2400N，每袋水泥重500N。求： (1)拉力F做功的功率； (2)滑轮组的机械效率（保留百分号前一位小数）； (3)为了一次能提升更多的水泥，物理小组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重新设计，如图乙所示。假设升降机足够稳定，电动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力仍为2400N，吊篮及动滑轮的总重力为200N，不计绳重和摩擦，则这种设计的装置一次能提起多少袋水泥？ 6．为了缓解城市交通拥堵，某大学两位研究生设计出“都市蚂蚁”概念车，该车外表似蚂蚁，小巧实用，质量仅有400kg，总体积，轮胎与地面的总接触面积，标准乘载。请解答标准乘载时的下列问题（g取，水的密度为）： (1)“都市蚂蚁”车对水平路面的压力、压强多大？ (2)“都市蚂蚁”车以的速度在公路上匀速行驶时，受到的阻力是车总重的0.04倍，则发动机的输出功率多大？ (3)该车密封良好，可将此车改造成“水陆两栖蚂蚁车”，请计算它浮在水面上行驶时，它露出水面的体积是多少？（请在答题纸上写出完整的计算过程） 7．杆秤是我国传统的称量工具。如图所示是小华制作的杆秤示意图，使用时将待测物体挂在A点的秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的提纽，，，秤砣的质量，称量时秤砣在秤杆上移动至某位置时秤杆达到水平平衡，此时就可以读出待称物体的质量。秤杆和秤钩的质量忽略不计，g取10N/kg。 (1)用B处提纽称量时，秤砣移到距C点11cm处，求所称物体的重力大小。 (2)用C处提纽称量质量为3kg的物体，求秤砣应该移到距C点多远的距离。 8．如图所示，重150N的物体在平行于斜面的拉力F作用下，以0.3m/s的速度从斜面的底端匀速运动到斜面的顶端，用时20s。已知F=100N，斜面的高度为3m。求： (1)拉力F做功的功率； (2)利用斜面匀速拉动重物的过程中，该装置的机械效率； (3)重物所受摩擦力大小。 9．一个容积为550cm3的瓶子，其质量为100g，瓶子里装有450g的水（ρ水=1.0×103kg/m3）。求： (1)瓶中水的体积为多少cm3？ (2)若将瓶子装满水，则瓶子能再装多少g水？ (3)乌鸦为了喝到瓶子里的水，就衔了很多的小石块填到瓶子里，如图，让水面上升到瓶口。此时瓶子总重800g，乌鸦投入瓶子中的石块的密度是多少？ 10．用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m，重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N，提升的物体重800N。求： (1)绳子自由端拉力的功率。 (2)绳子自由端拉力的大小。 (3)滑轮组的机械效率。（解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 11．如图甲所示，蓝鲸1号是我国研制的世界最先进的深水半潜式钻井平台。在科技节上，某同学制作了蓝鲸1号的模型，如图乙所示。整个模型重60N，模型底部为1个长方体浮箱，浮箱上装有立柱，立柱内空心部分的体积总共为，立柱上为钻井平台。现将模型立柱空心部分装满酒精并放入装有水的薄壁柱形容器中，并在模型底部通过1根轻质细绳固定在容器底部，使模型的平台始终保持水平。求： （1）立柱的空心部分总共装了多少kg的酒精；（已知ρ酒精=0.8×103kg/m3） （2）已知整个模型总体积为，此时有三分之一的体积露出水面，则模型受到的浮力为多大；细绳拉力为多大； （3）现将酒精逐渐抽出薄壁柱形容器外面，细绳断开，待模型静止后，水对容器底压强的变化量为80Pa，已知容器底面积为0.2m2，求抽出酒精的质量。 12．在南极考察中使用的海洋破冰船，针对不同的冰层有不同的破冰方法。其中一种破冰方法是接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。 （1）当破冰船航行于海面时，它的排水体积约为2700m3，求船自身的重力； （2）在一次破冰行动中，当船体冲到冰面上时，船的排水体积减小为900m3，船与冰层的接触面积为8m2，求此时船对冰层的压强。 13．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂（）。 (1)某火箭发射时携带了液态氢燃料，若这些燃料完全燃烧释放的热量全部被水吸收最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？［，当地大气压为1个标准大气压］ (2)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以的功率在水平路面沿直线匀速行驶50min，消耗了3kg燃料，求发动机的效率。 14．图甲是某饮水机自动注水装置的模型，底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为6kg的水，一质量和体积不计的竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的、底面积为的实心长方体A连接。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排水质量为4kg时，长方体A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水。求： (1)长方体A的重力； (2)浸没时，长方体A所受浮力； (3)长方体A的体积； (4)上述排水过程中，当力传感器示数为3N时，水箱底部受到水的压强。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《专题四� （力学）综合计算题》参考答案 1． 【详解】四川舰的质量为 四川舰的重力为 2．(1)180m (2)2×104Pa (3)9×104J 【详解】（1）机器人运动1min通过的路程 （2）机器人的重力 机器人对水平地面的压力等于它所受的重力，即 机器人对地面产生的压强 （3）机器人在平直公路上匀速直线运动所受阻力 平直公路上匀速直线运动。机器人所受的阻力和牵引力是一对平衡力，即 机器人在平直公路上匀速直线运动1min牵引力做功 3．(1)100W (2)80% (3)110kg 【详解】（1）如图所示，承担货物的绳子段数n=2，则绳自由端移动的距离s=nh=2×3m=6m 质量为40kg的货物受到的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N 此过程中工人拉力做功的功率P=FV绳=FnV物=250N×2×0.2m/s=100W （2）滑轮组的机械效率 （3）不计绳重和摩擦，动滑轮受到的重力G动=nF-G=2×250N-400N=100N 若工人所拉绳子能够承受的最大拉力为600N，不计绳重和摩擦，工人用该滑轮组提升物体的最大重力G最大=nF最大-G动=2×600N-100N=1100N 工人用该滑轮组提升物体的最大质量 4．(1)2400J ，4800J (2)80kg 【详解】（1）某块建材的重力为400N，匀速提升6m的过程中，有用功W有=Gh=400N×6m=2400J 由图乙可知，建材的重力为400N时，滑轮组的机械效率为50%，则总功 （2）建材的重力为400N，有用功，总功，额外功 额外功包括两克服动滑轮重力做的额外功和克服绳重及摩擦所做的额外功，其中绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%， 所以克服动滑轮重力所做的额外功 动滑轮重力 当这个滑轮组提升的物体最重，人施加的拉力等于人体重力时，滑轮组机械效率最大。绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%，当滑轮组的机械效率最大值为70%时，克服动滑轮重做的额外功应该占总功的20%， 列出等式 所以 工人的体重 5．(1)1920W (2) (3)14 【详解】（1）图甲中滑轮组动滑轮绕绳子的段数是2段，绳子自由端移动的距离 拉力F做功 拉力F做功的功率 （2）水泥总重力 G=mg=8×500N=4000N 滑轮组对水泥拉力做的功是有用功，有用功 整个装置的机械效率 （3）由图乙知道，滑轮组动滑轮绕绳子的段数是3段，不计绳重和摩擦，根据得到水泥的总重力 这种设计的装置一次能提起水泥的袋数 6．(1)； (2) (3) 【详解】（1）“都市蚂蚁”车标准乘载时对地面的压力 F=G总=(m车+m人)g=（400kg+100kg）×10N/kg=5×103N 对水平路面的压强 （2）“都市蚂蚁”车匀速行驶时，牵引力和阻力是平衡力，牵引力 F=f=0.04G总=0.04×5×103N=200N 发动机的输出功率 （3）“都市蚂蚁”车浸没水中时受到的浮力 F浮=ρ水gV车=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.75m3=7.5×103N 由于F浮＞G总，所以“都市蚂蚁”车可以浮在水面上；当“都市蚂蚁”车漂浮时，受到的浮力 F浮′=G总=5×103N 排开水的体积 车露出水面的体积 V露=V车-V排=0.75m3-0.5m3=0.25m3 7．(1)25N (2)42cm 【详解】（1）BC的长度为 用B处提纽称量时，秤砣移到距C点11cm处假设是E点，，秤砣的力臂为 秤杆、秤钩和提纽的质量忽略不计，根据杠杆的平衡条件可得 代入数据 解得所称物体的重力。 （2）用C处提纽称量质量为3kg的物体，由杠杆平衡条件得到 代入数据 解得。 8．(1)30W (2)75% (3)25N 【详解】（1）物体在斜面上运动的路程即斜面长度为 拉力F做的总功为 拉力F的功率 （2）利用斜面提升物体过程中，克服物体重力对物体所做的功为有用功，此过程中有用功为 斜面的机械效率 （3）利用斜面匀速拉动重物的过程中，克服斜面对物体的摩擦力所做的功为额外功 物体受到斜面的摩擦力大小为 9．(1)450cm3 (2)100g (3) 【详解】（1）由密度公式变形可得瓶中水的体积 （2）瓶子的容积为550cm3，已经装了450cm3的水，则剩余体积 所装水的质量 （3）所装石头的质量 则石头的密度 10．(1)200W (2)250N (3)80% 【详解】（1）根据图象可知，绳子自由端拉力在 20s内所做的总功为 4×103J，故平均功率为 （2）设绳子自由端拉力大小为 F，绳子自由端在20s内竖直匀速移动的距离为16 m，通过公式 可得 （3）提升的物体重800N，物体竖直匀速上升4m，拉力做的有用功为 故滑轮组的机械效率 11．（1）3.2kg；（2） 96N，4N；（3）1.2kg 【详解】解：（1）立柱的空心部分装的酒精质量为 （2）模型排开水的体积 模型受到的浮力 装满酒精后，此时模型的总重力为 对模型进行受力分析可知，模型受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向上的拉力，由力的平衡条件可得，细绳拉力 （3）细绳恰好断开，模型上浮，水面下降，模型静止时处于漂浮状态，因水对容器底压强的变化量为80Pa，所以，水对容器底部的压力减小量为 模型对水的压力与水对模型的浮力是相互作用力，故模型的浮力减小了16N，则现在的浮力为 此时模型漂浮在水面上，浮力等于模型的重力，故此时模型总重力为80N，抽出酒精的重力 由得，排出酒精的质量 答：（1）立柱的空心部分总共装了的酒精； （2）模型受到的浮力为96N，细绳拉力为4N； （3）出酒精的质量为1.2kg。 12．（1）2.7×107N；（2）2.25×106Pa 【详解】解：（1）船的浮力 F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2700m3=2.7×107N 因为船漂浮，所以 G=F浮=2.7×107N （2）船的排水体积减小为900m3，所受浮力 F浮′=ρgV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×900m3=9×106N 船对冰层的压力 F=G-F浮′=2.7×107N-9×106N=1.8×107N 破冰船对冰层的压强 =2.25×106Pa 答：（1）船自身的重力为2.7×107N； （2）此时船对冰层的压强为2.25×106Pa。 13．(1)1.25×107kg (2)50% 【详解】（1）液态氢完全燃烧释放的热量 水吸收的热量 水升高的温度 由得，被加热的水的质量 （2）氢能源车行驶的时间 由得，氢能源车牵引力做的功 3kg液态氢完全燃烧释放的热量 发动机的效率为 14．(1)2N (2)10N (3)1×10-3m3 (4)2×103Pa 【详解】（1）由题意可知，当排水质量为4kg时，长方体A刚好全部露出水面，此时力传感器作用力的大小F即为长方体物体的重力，由图乙可得，长方体A的重力为。 （2）长方体全部浸没在水中时，受到竖直向下的重力，细杆对它的拉力和竖直向上的浮力，由图乙可知，细杆对力传感器作用力的大小为。根据力的平衡可得，长方体A受到的浮力为 （3）长方体A完全浸没，则它的体积等于排开水的体积，根据阿基米德原理可得 （4）当力传感器示数为3N时，物体所受到的浮力为 由阿基米德原理可得，此时长方体浸入水中的体积为 此时长方体下表面距离水面的深度为 当排水量为4kg时，水箱内剩余水的质量为 由可得，剩余水的体积为 此时长方体下表面与容器底的距离为 则此时水的总深度为 由可得，当力传感器示数为3N时，水箱底部受到水的压强为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $