专题四【机械与功和力】综合计算满分40题2025-2026学年北师大版八年级物理下册

**基本信息** 聚焦机械功与力学综合计算，以40道梯度题构建"概念理解-公式应用-综合建模"训练体系，强化物理观念与科学推理 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础计算|1-10题|单一公式应用|速度、功率概念→公式直接应用| |机械效率|11-25题|滑轮组/斜面综合|有用功-总功关系→效率公式推导| |压强浮力|26-35题|固体液体压力计算|密度-重力-压强公式链→浮力与平衡条件| |综合应用|36-40题|跨知识点融合|力学多公式联立→科学论证与模型建构|

2026八年级物理下册专题四【机械与功和力】综合计算满分40题（新北师大版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．叉车常用于货物的转运，如图所示。叉车在10s内将质量为300kg的货箱匀速竖直提升3m，g取10 N/kg。求此过程中： (1)货箱的速度是多少m/s？(2)叉车对货箱所做的功的功率为多少W？ 2．2026年春节期间，盐城市政府推出了乘坐公交免费的惠民政策．某辆BRT快速公交在一段平直公路上匀速行驶，受到的牵引力大小为，在1min内行驶了900m， 求： (1)公交车匀速行驶的速度；(2)该路段内牵引力做的功；(3)牵引力做功的功率。 3．在某次测试中，如图某品牌新能源电动汽车在平直公路上以最大速度匀速行驶了200s，测试数据记录如表所示，汽车牵引力为车重的0.1倍。求： 所有轮胎与地面接触的总面积 汽车与人总质量 1500kg 最大时速 180km/h (1)汽车与人的总重力；(2)汽车对水平地面的压强；(3)在200s内牵引力所做的功。 4．如图所示的小型起重机，某次吊起重为6×103N的物体，电动机的拉力为4×103N，用时20s，使物体上升了5m。求： (1)物体的质量；(2)起重机通过滑轮组做的有用功和总功；(3)滑轮组的机械效率；(4)拉力的功率。 5．重庆于2026年上线476辆新型纯电公交车，如图是主力车型宇通 E8max。在上线前的性能测试中，该公交车在水平公路上匀速直线行驶 1200m，用时40s，若行驶过程中公交车所受阻力恒为 3000N， 求： (1)公交车的行驶速度；(2)公交车牵引力的功率。 6．南昌舰是我国自主研制的055型万吨级驱逐舰首舰。于2020年1月12日正式入列服役，舰艇排水量约为12000吨，吃水深度8m（水面至舰底部的距离）、配备四台燃气轮机，可提供最大为前进的动力，后甲板可搭载质量为10t的“直-20F”反潜直升机，海水密度约为，g取10N/kg，求： (1)该舰满载静止时，舰底部受到海水的压强； (2)质量为10t的舰载直升机升空后，它排开海水体积的变化量（保留小数点后一位）； (3)若该舰的输出功率为，其以最大前进动力直线行驶1小时的距离。 7．如图，卷扬机拉动钢丝绳将桩锤提升后释放，桩锤下落打桩。某一过程中，卷扬机对钢丝绳的拉力，将桩锤匀速提升了，用时。求这一过程中： (1)钢丝绳拉力对桩锤做的功和功率。(2)若卷扬机的功率恒为，卷扬机的机械效率。 8．1分钟跳绳是中招体育考试的选考项目之一。如图是宏帆中学学生在给其他同学示范跳绳的标准动作，下表是该同学此次跳绳时的一些数据。 该同学的质量 60kg 跳绳时跳起的高度 6cm 双脚站立时与地面的接触面积 1min跳绳的次数 200 (1)该同学双脚站在水平地面上时，对地面的压强是多大？(2)该同学跳绳1min内克服重力做功的平均功率为多大？ 9．2023年12月18日23时59分，临夏州积石山县发生6.2级地震，道路中断、房屋倒塌、人员伤亡，人民群众生命财产安全受到严重威胁。地震发生后，中国人民解放军第一时间赶赴灾区开展抢险救灾工作。此次抢险工作中，我国自主研发的运-20重型军用运输机（如图所示）负责运送物资及相关救援设备，为抢险工作赢得了时间。求： (1)运-20及所有物资总质量为150t，则飞机总重力为多少牛顿？ (2)飞机与地面的总接触面积约为，则飞机静止在水平地面上时对地面的压强是多大？ (3)若运-20在空中以720km/h的速度水平匀速直线飞行时所受阻力为，则此过程中发动机的功率是多少？ 10．2025年1月，国内首款氢燃料电池机器狗在山东省济南市开展续航测试，测试采用了“双狗伴走”的形式（如图所示），来对比锂电池机器狗和氢燃料电池机器狗的续航能力。在寒冷的济南冬天，氢燃料电池机器狗续航时长为4h，水平行走的路程约为12km。 (1)氢燃料电池机器狗水平行走的平均速度大约是多少？ (2)若该氢燃料电池机器狗水平行走时受到的牵引力恒为240N，则该过程牵引力做的功是多少？ 11．运-20飞机又称“鲲鹏”，被亲切称为“胖妞”，是我国国产新一代大型运输机，在一次次的救灾考验中体现了大国重器的责任担当。在某次执行飞行任务中，飞机满载物资时的总重是，静止在水平跑道上时轮子与地面的总接触面积约为5m2，飞机在空中10s内匀速飞行2000m，所受平均阻力为。求： (1)飞机静止时对地面的压强是多少? (2)飞机匀速飞行过程中发动机所做的功是多少? (3)飞机匀速飞行过程中发动机的功率是多少? 12．在2026年总台央视春晚节目《武BOT》中，H2全尺寸人形机器人（质量）借助定制弹射装置从地面竖直上跳至高度的最高点后下落，从最高点到落地用时，g取。 (1)机器人在最高点时是否处于平衡状态？请说明理由； (2)求机器人从最高点下落到地面的过程中重力所做的功； (3)求机器人从最高点下落到地面的过程中的平均速度（结果保留1位小数）。 13．半潜船是专门从事运输舰船、石油钻井平台等大型设备的海运船舶。如图所示是我国最大的半潜船“新光华号”准备进行海运任务，装载货物前它有的体积浸入海水中，完成货物装载后，“新光华号”半潜船底部所在深度为20m。，g取10 N/ kg。求∶ (1)装载货物前“新光华号”半潜船受到的浮力大小。 (2)完成货物装载后，“新光华号”半潜船底部受到海水的压强。 (3)“新光华号”半潜船在水面上匀速直线行驶 ，用时2 h，水平推进器提供的动力为 ，求该过程中推进器输出的功率。 14．工地上常用的搬运建筑材料的机械装置如图甲所示，某次提升建筑材料时，材料总重1800N，电动卷扬机对钢索的拉力，材料上升的高度与时间的关系如图乙所示，求： (1)材料上升过程中速度为多大？ (2)该次提升建筑材料过程中，装置的机械效率为多大？ 15．为方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道。若将总重为600N的残疾人和轮椅沿8m长的斜面推至2m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，则在此过程中： (1)推力做的功为多少？(2)克服人和轮椅重力做的功为多少？(3)楼梯斜面的支持力对轮椅做的功为多少？ 16．工人利用如图的动滑轮匀速提升800N的物体，在100s内将绳子自由端拉动10m，此过程中动滑轮的机械效率为。求： (1)物体被提起的高度；(2)提升物体所做的有用功；(3)拉力的功率。 17．如图所示是我国自行研制的具有国际先进水平的歼-20战斗机。飞机的总质量约为1.7×104kg，设发动机用约1.5×105N的推力使战斗机以2倍声速（设声速为340m/s）飞行。 (1)飞机的重力为多少?(2)10s内发动机做了多少功?(3)发动机的功率是多大? 18．如图是我国古代劳动者利用简易机械抬巨木的情景，已知劳动者竖直向下施力1000N，将横杆一端竖直压下50cm，巨木质量为300kg，其重心上升10cm（g取10N/kg）。求： (1)巨木的重力；(2)劳动者做的总功；(3)该简易机械的机械效率。 19．如图所示，小明为了测量自己爬楼梯的功率，与小红组成实验小组进行实验，某次测量数据如表所示。已知。求： 姓名 小明 质量m/kg 50 爬楼的高度h/m 6 爬楼的时间t/s 15 (1)小明的重力； (2)小明在实验过程中克服自身重力所做的功； (3)这一过程中，小明克服重力所做功的功率。 20．在海南自贸港洋浦经济开发区的某现代化智能仓库内，一台新型电动无人叉车正在高效地进行货物搬运作业。已知该无人叉车自身质量为，其驱动轮与承重轮对水平地面的总接触面积为。在本次作业中，叉车将一批即将通过“中国洋浦港”船籍港政策出口的货物搬运至指定位置，该批货物的总质量为。随后，无人叉车将该批货物匀速竖直举升2米，准备装车，整个举升过程用时10秒。（g取） (1)货物被举升的速度； (2)无人叉车（含货物）静止在水平地面上时，对地面的压强； (3)无人叉车举升货物的功率。 21．在跨学科实践探究活动中，某科创小组聚焦我国古代农业灌溉工具——龙骨水车，开展专题研究并自制了一台小型龙骨水车，如图所示。龙骨水车是古代劳动人民的智慧结晶，通过驱动大轮带动刮水板循环运动，将低处水提升至高处用于灌溉，因构造形似龙骨得名。小组实测发现：匀速驱动该自制水车时，2min内可将100L水提升至2m高的水池中，不计水的损耗， 求： (1)100L水的质量和受到的重力；(2)水池中水深0.1m处的液体压强；(3)该自制龙骨水车2min内对水做的功和功率。 22．如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA长1m，OB长0.6m，在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重，他在B端施加竖直向下的拉力时，杆AB在水平位置平衡。已知小宁重为450N，两只脚与地面接触的总面积为，不计杆重与绳重，g取10N/kg。求此时： (1)配重的重力；(2)拉力；(3)小宁同学对地面的压强。 23．如图，质量为60kg的小强同学用滑轮组匀速提升质量为20kg的物体，此时他对绳的拉力为120N，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，求： (1)动滑轮的重力； (2)该滑轮组的效率； (3)若绳能承受的最大拉力为650N，求小强用该滑轮组提升物体的最大质量。 24．工人用如图所示装置把重的物体，从斜面底部匀速拉到高的平台上（斜面与水平地面的夹角为），用时。工人对绳子的拉力为，动滑轮重，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，求： (1)绳子对物体做的功；(2)物体克服摩擦力所做的功；(3)整个装置的机械效率。 25．如图所示，重550N的工人站在水平地面上用滑轮组提起重760N的货物，货物匀速上升2m用的时间为10s，提升过程中工人的拉力为400N，提升过程中不计绳重和摩擦。求： (1)在这次提升过程中，工人的拉力的功率； (2)在这次提升过程中，滑轮组的机械效率； (3)若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600N，该工人用这个滑轮组能提升的最大物重。 26．如图，某同学用一个定滑轮将质量10kg的重物匀速向上提起9m，其所做的总功为1000J。g取10N/kg。求该过程中： (1)重物受到的重力G的大小；(2)重物受到的拉力F的大小；(3)有用功；(4)定滑轮的机械效率。 27．2025年春晚节目《秧BOT》中，16台人形机器人“福兮”与舞蹈演员共同表演东北秧歌，行云流水的舞步惊艳全场，如图所示，机器人能够快速移动，旋转手绢等高难度动作，若一个机器人的质量为60kg，双脚站立时与舞台的接触面积为0.04m2，在舞台上4s沿直线匀速移动2m。请完成下列问题： (1)机器人4s内运动的速度是多少？ (2)机器人单脚站立时对舞台的压强是多少？（g取10N/kg） (3)若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍，则4s内机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率是多大？ 28．如图所示，在新农村改造时，质量为70kg的工人用滑轮组吊起质量为40kg的建筑材料，在10s内将该建筑材料匀速竖直提升了2m。不计绳重和摩擦，工人所用的拉力为250N。（g取10N/kg） (1)求建筑材料的重力； (2)求绳子末端移动的速度； (3)请通过计算说明，该工人用此滑轮组能否拉起重为1400N的建筑材料。 29．一辆汽车在平直公路上做直线运动，图像如下，在第10s时速度达到20m/s，通过路程为140m。求： (1)在0~10s内汽车的平均速度； (2)设汽车在行驶过程中所受阻力恒为，那么汽车匀速行驶100s牵引力所做的功是多少？ 30．小南是一个爱思考问题的同学，他看到某小区正在建造的楼房地基上有起重机在不停地吊起地面上的建筑材料，于是他查阅了起重机资料，知道了塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。下面是某一款塔式起重机的简易示意图（如图甲），图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图（动滑轮重、绳重及摩擦不计，g取10N/kg）。 (1)若钢丝绳能承受的最大拉力为，求该塔式起重机能吊起货物的最大质量； (2)若将重为的货物由地面沿竖直方向匀速提升30m，再沿水平方向移动20m，求钢丝绳做的功； (3)换用如图丙所示的滑轮组，在需要考虑动滑轮重力的情形下，用拉力F将重为8000N的物体在5 s内匀速提升了0.5m，若滑轮组的机械效率为80%，求： ①拉力F的大小； ②该过程中拉力F所做功的功率。 31．2025年10月16日上午，奇瑞捷途纵横G700用22分钟横渡了1480米宽的长江芜湖段。在15-20米深、流速超过5公里/时的江水中，这台3吨重的越野车凭借军工级涡轮推进器和船舶级密封技术，可实现970mm最大涉水深度，实现了“车当船开”的奇迹，成为中国汽车工业挑战自然极限、定义全球标准的有力证明。该车尾双侧各配备一台军工级涡轮推进器，双机合力可产生3000N推力，足以推动车辆以7-8.3公里／小时的速度在水中稳定航行。（取，江水密度取）求： (1)车本次横渡长江的平均速度；（结果保留一位小数） (2)车漂浮在水面上时排开江水的体积； (3)本次渡江时车的最大涉水深度约为900mm，求车所处最深处受到江水的压强； (4)车上岸后在水平地面上静止时对地面的压强；（车轮触地总面积约为） (5)当车以7.2km/h的航速在水中匀速直线行驶时，涡轮推进器的输出功率。 32．如图所示，重为的物体A在水平拉力为的作用下，沿水平面向左做匀速直线运动。物体A受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍，若物体在10s内向左移动了。请计算下列问题： (1)拉力所做的功； (2)拉力所做的有用功； (3)滑轮组做有用功的功率。 33．某科研小组设计的高空作业装置如图所示，该装置固定于15m高的楼顶，主要由悬挂装置和提升装置两部分组成。悬挂装置由支架AD和杠杆BC构成，CO∶OB=2∶3。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量为100kg，底面积为200cm2。安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮、动滑轮、吊篮及与之固定在一起的电动机Q构成。电动机Q和吊篮的总质量为10kg，定滑轮和动滑轮的质量相等。利用遥控装置可控制电动机拉动绳子H端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机提供的功率恒为P。当提升装置空载悬空静止时，配重E对楼顶的压强p0=4×104Pa。科研人员将质量为m1的物体装入吊篮，启动电动机，当吊篮匀速上升时，绳子H端的拉力为F1，配重B对楼顶的压强为p1，滑轮组的机械效率为η1。物体被运送到楼顶卸下后，科研人员又将质量为m2的物体装到吊篮里运回地面。吊篮匀速下降时，绳子H端的拉力为F2，配重E对楼顶的压强为p2，吊篮经过30s从楼顶到达地面。已知p1∶p2=1∶2，F1∶F2=5∶3，不计杠杆重、绳重及摩擦。求： (1)动滑轮重力；(2)m1；(3)电动机的功率P。 34．如图所示的装置，圆柱体B的密度为，底面积为，高为10cm。B在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着物体A在水平面上向左匀速运动，此过程滑轮组的机械效率为。若将物体B换成与物体B外形完全相同的物体C后，用水平向右的力拉物体A，在4s内使物体C在水中匀速上升，此时物体C上表面恰好露出水面，此过程滑轮组的机械效率为，不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力，取，求： (1)水平面对物体A的摩擦力； (2)物体C刚开始匀速向上运动时，水对物体C底部的压强； (3)拉力的功率。 35．如图所示，斜面长，斜面高，物体A重量为50N，物体B在物体A的拉力作用下从斜面底端匀速上升至斜面的顶端时斜面机械效率为75%，不计绳重、滑轮内部摩擦和物体B的体积大小。求： (1)此过程中，绳子拉力对物体B所做的功； (2)物体B的重量为多少？ (3)物体B沿斜面匀速向上运动的过程中，其受到斜面的滑动摩擦力大小。 36．如图甲所示，容器底面积为，细线长度为15cm，边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中水面与A上表面齐平。从打开容器底部的阀门K匀速向外排水开始计时，细线的拉力F随时间t的变化图像如图乙所示。求： (1)排水前水对容器底部的压强； (2)木块浸没时受到的浮力； (3)木块的密度； (4)排水40s后关闭阀门，此过程中木块重力所做的功。 37．大壮同学在家中自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂着体积为0.005m3的沙袋，如果在B端施加竖直向下、大小为300N的作用力时，轻杆AB在水平位置平衡。已知AO长1.5m，OB长0.5m，大壮的质量为60kg，大壮站在地面时脚与地面的接触总面积为250cm2（，g取10N/kg）求： (1)沙子的密度； (2)将沙袋匀速提高0.6m，用时2s，大壮对杆做功的功率； (3)当沙袋向右移动0.5m时大壮对地面的压强。 (4)将沙袋挂在离O点处，让轻杆在水平位置平衡，求所挂沙袋质量最大是多少。 (5)沙袋仍在A端，若将沙袋完全浸没于水中时（沙袋不吸水），要使轻杆仍在水平位置平衡，大壮在B端施加竖直向下的作用力时对地面的压力。 38．如图甲，塔式起重机上的滑轮组将重力为的重物匀速吊起2m时，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。求： (1)提升重物做的有用功； (2)绳端的拉力； (3)若动滑轮的重力为200N，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功； (4)若已知绳子能承受的最大拉力为1000N，动滑轮的重力为200N，忽略绳重和摩擦，求该滑轮组机械效率的最大值。 39．如图甲所示，质量为60kg的物体A作为配重使用，杠杆OE:OF=2:3，某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B，圆柱体B的体积是密闭容器D的；旁边浮体C的体积是0.1m3，该同学站在浮体C上，C总体积的浸入水中；该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端，手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图乙所示；密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变，密闭容器D被提出水后，将圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面，同时手松开绳子时，浮体C露出水面的体积减少总体积的；在提升全过程中，配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重10N。（绳的重力、动滑轮的重力、滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。g=10N/kg），求： (1)圆柱体B的重力；(2)圆柱体B的密度；(3)在提升全过程中配重A对地面的压力范围。 40．如图所示装置，轻杆在O处通过杆拴在天花板上，可以绕着O转动，柱形物体通过轻杆拴在A端，在B处有两段绳子BC和BD恰好拉直，BC和BD拉力不同时存在，使AB杆保持水平，。柱形物体的质量，体积，开始浸没在柱形容器内的水中，容器底面积为，用抽水机以恒定流速从容器底部的排水口往外抽水，过程中处的绳子拉力随时间的变化图像如图所示，，试求： (1)时，物体露出水面的体积； (2)柱形物体的底面积； (3)时，处的绳子拉力的大小。 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 《2026八年级物理下册专题四【机械与功和力】综合计算满分40题（新北师大版）》参考答案 1．(1)0.3m/s (2)900W 【详解】（1）货箱的速度 （2）货箱的重力为 叉车对货箱做的功 则功率 2．(1) 15m/s (2) (3) 【详解】（1）公交车行驶时间 公交车匀速行驶的速度 （2）该路段内牵引力做的功 （3）牵引力做功的功率 3．(1) (2) (3) 【详解】（1）汽车与人的总重力为 （2）汽车对地面的压力为 汽车对地面的压强为 （3）牵引力为 汽车的速度 汽车移动的距离 牵引力所做的功 4．(1)6×102kg (2)4×104J (3)75% (4)2×103W 【详解】（1）物体的质量为 （2）有用功为W有=Gh=6×103N×5m=3×104J 如图绳子数为2，总功为W总=Fs=F×2h=4×103N×2×5m=4×104J （3）滑轮组的机械效率为 （4）拉力功率为 5．(1)30m/s (2) 【详解】（1）公交车的行驶速度 （2）公交车做匀速直线运动，水平方向受力平衡，牵引力大小等于阻力，即 牵引力的功率 6．(1) (2) (3) / 【详解】（1）舰底部受到海水的压强为 （2）直升机质量 舰艇始终漂浮，浮力减少量等于直升机的重力，即 根据阿基米德原理可得，它排开海水体积的变化量 （3）由题意得，行驶时间 输出的机械功为 以最大前进动力直线行驶1小时的距离 7．(1) ； (2) 【详解】（1）拉力对桩锤做的功 拉力的功率为 （2）卷扬机做的总功为 拉力对桩锤做的功为有用功，即 机械效率 8．(1) (2) 【详解】（1）该同学受到的重力 该同学站立在水平地面上，对地面的压力等于自身重力，因此 双脚与地面的接触面积 双脚站在水平地面上时，对地面的压强 （2）跳绳跳起高度 计算每跳一次克服重力做的功 1min跳绳200次，总功 总时间 该同学跳绳1min内克服重力做功的平均功率 9．(1) (2) (3) 【详解】（1）飞机总重力为 （2）飞机静止在水平地面上时，对地面的压力等于总重力，即 飞机静止时对地面的压强 （3）运-20水平匀速直线飞行时，牵引力与阻力是一对平衡力，故牵引力 飞行速度 发动机的功率为 10．(1)3km/h (2) 【详解】（1）机器狗水平行走的平均速度是 （2）机器狗水平行走的路程是 该过程牵引力做的功是 11．(1) (2) (3) 【详解】（1）飞机静止在水平跑道上，对地面的压力等于飞机总重力，即 已知轮子与地面总接触面积，则飞机静止时对地面的压强 （2）飞机匀速飞行，水平方向受力平衡，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即 已知飞行路程，飞机匀速飞行过程中发动机做的功 （3）已知飞行时间，飞机匀速飞行过程中发动机的功率 12．(1)不是平衡状态。理由：机器人在最高点时，只受重力作用，合力不为零，运动状态会发生改变。 (2) (3) 【详解】（1）略。 （2）机器人所受重力 重力所做的功 （3）由题意得，机器人下落的路程，下落时间 平均速度为 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）装载货物前，半潜船受到的浮力 （2）完成货物装载后，半潜船底部受到海水的压强 （3）匀速直线行驶过程中动力做的功 此过程中推进器输出的功率 14．(1)0.75m/s (2)75% 【详解】（1）由图乙可得，材料匀速上升，上升高度，上升运动的时间 上升过程中速度为 （2）由装置结构可得，该滑轮组承担物重的绳子段数，此装置的机械效率为 15．(1)1600J (2)1200J (3)0 【详解】（1）由推力做的功为 （2）克服人和轮椅重力做的功为 （3）斜面支持力的方向垂直斜面向上，轮椅沿斜面运动过程中，在支持力的方向上没有移动距离，因此支持力对轮椅做功为。 16．(1)5m (2)4000J (3)50W 【详解】（1）由图可知，动滑轮绳子段数为2，则物体被提起的高度为 （2）提升物体所做的有用功为 （3）拉力所做的总功为 拉力的功率为 17．(1) 1.7×105N (2) 1.02×109J (3) 1.02×108W 【详解】（1）已知飞机总质量，根据重力公式（g取），代入得飞机的重力 （2）由题意可知 根据路程公式 已知发动机推力 根据功的计算公式 （3）根据功率公式，代入已知的功和时间得发动机的功率 18．(1)3000N； (2)500J； (3)60% 【详解】（1）巨木的质量，根据重力公式，巨木的重力为 （2）劳动者施加的竖直向下的力，横杆一端在竖直向下方向移动的距离，根据功的公式，劳动者做的总功为 （3）使用该机械做的有用功是用于克服巨木重力的功，巨木重心上升的高度，所以有用功为 该简易机械的机械效率为 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）小明的重力 （2）小明爬楼梯克服自身重力做功 （3）小明克服重力做功的功率为 20．(1)0.2m/s (2) (3)1200W 【详解】（1）货物被举升的速度 （2）货物的重力 无人叉车自身重力 无人叉车（含货物）静止在水平地面上时，对地面的压力 对地面的压强 （3）根据 可得，无人叉车举升货物的功率 21．(1)1000N (2)1000Pa (3)2000J，16.7W 【详解】（1）水的体积 水的质量 水的重力 （2）水池中水深0.1m处的液体压强 （3）龙骨水车对水做功为克服水的重力做功，提升高度，克服水的重力做功 做功时间 则功率为 22．(1) (2) (3)5000Pa 【详解】（1）配重的重力为 （2）杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件则有 则拉力为 （3）拉力，根据相互作用力，小宁同学受到杆的B端对其向上的力，小宁处于静止状态，受力分析可得 力的作用是相互的，则小宁对地面的压力等于支持力为 则小宁同学对地面的压强为 23．(1)40N (2)83.3% (3)116kg 【详解】（1）结合重力公式计算物体重力为 根据动滑轮拉力公式 据图分析可知，动滑轮缠绕绳子数为2，即n=2，计算动滑轮重力为 （2）根据效率公式计算该滑轮组的效率 （3）若增大重物的质量，重物的重力增大，滑轮组的机械效率增大，同时工人的拉力增大，工人的最大拉力 根据动滑轮拉力公式 据图分析可知，动滑轮缠绕绳子数为2，即n=2，计算提升物体的最大重力 根据重力公式计算物体的质量 24．(1)3120J (2)1120J (3)62.5% 【详解】（1）从图中可知绳子的股数，工人对绳子的拉力，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，根据可知，绳子对物体的拉力 斜面与水平地面的夹角为，平台高，根据数学知识可知斜面的长 则绳子对物体做的功 （2）重物沿斜面移动到高台上拉力的有用功 物体克服摩擦力做的功 （3）工人对绳子的拉力做的总功 整个装置的机械效率 25．(1)160W (2)95% (3)1060N 【详解】（1）由图可知，承担物重的绳子股数为2，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 提升过程中，工人的拉力的功率 （2）有用功为 滑轮组的机械效率 （3）由 提升过程中不计绳重和摩擦，可得动滑轮重为 若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600N，工人重550N，故工人对绳子的最大拉力为F最大＝550N，所以能提升的最大物重为 26．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）重物受到的重力大小为 （2）由题可知重物匀速向上运动，则根据二力平衡条件可得重物受到的拉力：F=G=100N （3）有用功大小为 （4）定滑轮的机械效率为 27．(1)0.5m/s (2)3×104Pa (3)15W 【详解】（1）机器人4s内运动的速度为 （2）机器人的重力 机器人静止在水平地面上时，对地面的压力 单脚站立时，受力面积为 双脚站立时对水平地面压强 （3）因机器人沿直线匀速运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，机器人所受牵引力 牵引力对机器人做功功率为 28．(1)400N (2)0.4m/s (3)不能 【详解】（1）建筑材料的重力G物=m物g=40kg×10N/kg=400N （2）动滑轮上承担物重的绳子段数n=2，绳子末端移动的距离s=nh=2×2m=4m 绳子末端移动的速度 （3）动滑轮的重力G动=nF-G物=2×250N-400N=100N 工人的重力G人=m人g=70kg×10N/kg=700N 绳子末端受到的最大拉力为人的重力，即F'=G人=700N 工人能拉起的最大物重G物'=nF'-G动=2×700N-100N=1300N<1400N 故不能拉起重为1400N的建筑材料。 29．(1)14m/s (2) 【详解】（1）由题意可知，0~10s内汽车运动的路程为，运动时间为，平均速度为 （2）由图像可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度为。汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，因此牵引力 为 则行驶的路程 为 牵引力所做的功为 30．(1) (2) (3)； 【详解】（1）由图乙可知，承担物重的绳子段数，已知动滑轮重、绳重及摩擦不计，最大物重 可得最大货物质量 （2）竖直提升货物时，拉力对货物做功；水平移动货物时，拉力方向竖直向上，与货物移动方向垂直，拉力不做功。因此钢丝绳总功等于竖直提升过程做的功 （3）由图丙可知，承担物重的绳子段数，提升物体的有用功 拉力总功 绳子自由端移动距离 拉力 拉力F所做功的功率 31．(1)1.1m/s (2) (3) (4) (5) 【详解】（1）由题意得，渡江时间 横渡长江的平均速度 （2）由题意得，车的质量 车的重力 车漂浮在水面，根据漂浮条件得 车漂浮在水面上时排开江水的体积 （3）由题意得，最大涉水深度 车所处最深处受到江水的压强 （4）车静止在水平地面，对地面的压力等于自身重力，即 车轮触地总面积 根据压强公式 （5）由题意得，航速 推力 根据功率公式 32．(1)300J (2)120J (3)12W 【详解】（1）由题图可知，动滑轮上承担力的绳子段数，拉力，物体A移动距离，拉力端移动的距离 拉力所做的功 （2）由题意可得，物体A受到的摩擦力 水平滑轮组的有用功为克服摩擦力做的功，因此 （3）滑轮组做有用功的功率 33．(1) (2) (3) 【详解】（1）当提升装置空载悬空静止时，配重E的受力分析，如下图所示： 配重E的重力 底面积 空载时配重对楼顶的压力 则绳子对杠杆端拉力 根据杠杆平衡条件 代入 可得 设动滑轮重力为，定滑轮与动滑轮重力相等，则电动机和吊篮总重力 空载时端拉力等于提升装置总重 解得 （2）设物体重力，，滑轮组上绳子股数 则绳端拉力 由 得 整理得 对杠杆，装物体后，端拉力 由杠杆平衡得 配重对楼顶压力 压强比等于压力比，由 得 则 整理得 联立①②解得， 因此 （3）吊篮下降速度 绳端的速度 匀速下降时，绳子拉力 电动机功率 34．(1)25N (2) (3) 【分析】先计算出物体B受到的浮力，再根据机械效率公式求出绳子自由端拉力，从而得到水平面对物体A的摩擦力；根据公式求液体压强；求出动滑轮重力后，根据机械效率公式求出提升物体C时绳子自由端拉力，再受力分析，得到拉力F的大小，最后根据计算功率。 【详解】（1）圆柱体B的重力为 圆柱体B浸没时受到水的浮力为 则B在水中匀速下沉时，圆柱体B受到绳子的拉力为 由图可知，滑轮组有效绳子段数，此过程滑轮组的机械效率为，则有 解得绳子自由端拉力，物体A在水平面上向左匀速运动，根据二力平衡条件，水平面对物体A的摩擦力 （2）物体C在水中匀速上升，上表面恰好露出水面，则物体C刚开始匀速向上运动时，物体C底部深度为 则水对物体C底部的压强 （3）动滑轮重力为 物体C与物体B外形完全相同，则排开水的体积相同，受到的浮力相同。物体C在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率为，不计绳重、滑轮轴处摩擦及水的阻力，则有 解得物体C重力。则绳子自由端拉力 物体A此时水平向右做匀速直线运动，受到的滑动摩擦力大小不变，则物体A受到水平向右的拉力 物体C上升的速度为 则物体A移动的速度为 则拉力的功率 35．(1)400J (2)100N (3)12.5N 【详解】（1）图中为定滑轮，不改变距离，B沿斜面移动距离时，物体A下降距离也为。绳子对B的拉力等于A的重力，即 拉力对B做的功为总功  （2）斜面机械效率，有用功是克服B重力做的功，变形得 物体B的重力 （3）额外功 额外功为克服滑动摩擦力做的功 因此物体受到斜面的滑动摩擦力  36．(1) (2)10N (3) (4)0.48J 【详解】（1）排水前水的深度为绳子与木块边长之和 排水前水对容器底部的压强 （2）木块恰好完全浸没 木块浸没时受到的浮力 （3）由图乙可知，当时间t=0时，细线的拉力F=4N。此时木块静止，根据受力平衡可知木块的重力为 木块的质量为 木块的密度为 （4）前8s，排水过程中木块逐渐露出水面，但木块的高度不发生变化，故这一阶段重力做功为0 第8s时，由图乙可知，此时细线的拉力F=0，木块恰好漂浮，此时浮力等于重力6N，与一开始相比浮力减少了4N，即 由此可知，木块排开水的体积减少 即从K向外排出水的体积。因此可知，排水速度为 后32s木块随水下降，排出水的体积为 水位下降 因此整个过程木块下降的距离为0.08m 木块重力所做的功 37．(1) (2) (3) (4) (5) 【详解】（1）轻杆AB在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件知，所以沙子的重力 由可得，沙子的质量 沙子的密度 （2）将沙袋匀速提高0.6m，由相似三角形边长关系可知，大壮对杆做功的距离 杆重不计，大壮做的功为 大壮对杆做功的功率 （3）沙袋向右移动0.5m，那么 根据杠杆平衡条件可知，则 此时大壮共受三个力的作用，大壮的重力 轻杆B端对大壮的拉力（与大壮拉杆的力为一对相互作用力）、地面对大壮的支持力大壮处于静止状态时受到地面的支持力 大壮对地面的压力 大壮脚与地面的接触面积 大壮对地面的压强 （4）大壮能提供的最大向下拉力等于自身重力 设最大沙袋重力为，由杠杆平衡 得 最大质量 （5）沙袋浸没后浮力 此时A端拉力 由杠杆平衡得此时B端拉力 大壮对地面的压力等于大壮重力减去杆对大壮向上的拉力 38．(1) (2)3125N (3)4600J (4)95% 【分析】根据公式，计算有用功；看图确定该滑轮组承担物重的绳子段数，再结合机械效率公式求绳端拉力，接着分解额外功得到摩擦与绳重的功，最后在最大拉力下求出最高机械效率，全程围绕有用功、总功、额外功的关系展开。 【详解】（1）提升重物做的有用功 （2）根据机械效率的公式可知，总功为 由图乙可知，承担动滑轮和重物的绳子段数n=4，绳端移动的距离 绳端的拉力 （3）额外功包括克服动滑轮重力做的功和克服摩擦、钢丝绳重做的功，则额外功为 克服动滑轮重力做的功 所以克服摩擦和钢丝绳重所做的功 （4）忽略绳重和摩擦，当绳子拉力达到最大值时，滑轮组能提升的物重最大，此时机械效率也最大。根据可得，能提升的最大物重 此时的机械效率为最大值 39．(1)200 N (2) (3)105 N ～ 345 N 【详解】（1）由图乙可知，滑轮组绳子承重段数为3，密闭容器D被提出水后，手拉绳的功率为12W，此时手拉绳的力大小为 此时对浮体C受力分析可得 将圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面，同时手松开绳子时，浮体C露出水面的体积减少总体积的，即此时浮体C排开液体的体积增加了总体积的，故浮体C受到的浮力变大，此时对浮体C受力分析可得 由①②可得 则圆柱体B的重力为 （2）当密闭容器D被提出水后，手拉绳的力大小为，动滑轮的重力不计，则密闭容器D的重力为 当密闭容器D完全浸没在水中时，手拉绳的功率为6W，此时手拉绳的力大小为 则有，即密闭容器D受到的浮力为 则密闭容器D的体积为 圆柱体B的体积是密闭容器D的，故圆柱体B的体积为 故圆柱体 B 的密度为 （3）当密闭容器D被提出水后，此时杠杆最右端受到的拉力最大，为 杠杆OE:OF=2:3，根据杠杆的平衡条件可知，此时杠杆左端受到的拉力最大为 物体A的质量为60kg，则物体A的重力为 则此时配重A对地面的压力最小，为 当密闭容器D完全浸没在水中时，杠杆最右端受到的拉力最小，为 根据杠杆的平衡条件可知，此时杠杆左端受到的拉力最小为 则此时配重A对地面的压力最大，为 故在提升全过程中配重A对地面的压力范围为105 N ～ 345 N。 40．(1) 200 cm3 (2) 5×10-3m2 (3) 2N 【详解】（1）由题述图可知，当时，B 处绳 BC 的拉力变为零，说明杆对物体的竖直拉力为零，物体仅受重力和浮力作用且处于平衡。物体重力为   则浮力为3N。由阿基米德原理得 故露出水面的体积为 （2）从8s到20s抽出的水体积为 这段时间内，物体露出体积从 0 增加到200cm3（排开水的体积减少了200cm3）。 容器横截面积为 故水面下降高度为 这段时间里物体有200cm3 体积由浸没变为露出水面，其冒出部分相当于一段高为4cm的圆柱体体积。则物体底面积为 （3）当时，又抽出水的体积为 从20s起到26s抽出300cm3，水面总共下降 比起20s时又下降了2cm，故此刻物体浸没体积变为 浮力 则物体对杆的向下拉力为 由于杆 物体对杆的力臂为OA，故  即绳 BD 对杆的拉力为 根据杠杆平衡条件 可得 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 $