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专题五 (力学)计算题
2026年八年级物理下册基础+提升练习(新沪科版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.水平桌面上放有一质量为5千克的正方体,现用大小为10牛的力F沿竖直向下方向施加于正方体上表面的中央。,求:
(1)正方体受到重力G的大小和方向;(2)正方体受到地面支持力的大小。
2.如图所示是某快递公司使用的一款无人智能配送车。若该无人配送车某次装运快递后的总重为6000N,在一段平直道路上匀速行驶了60m,所用时间为12s。此过程中无人配送车受到的水平牵引力恒为车重的0.1倍。求该无人配送车在这段时间内:
(1)牵引力做的功:(2)牵引力做功的功率。
3.如图所示,电动平衡车越来越受到人们的喜爱,小明驾驶两轮平衡车在平直的水平路面上行驶。已知小明和平衡车的总质量为50kg,轮胎与地面的总接触面积为0.01m2,小明驾驶平衡车时,求:(g=10N/kg)
(1)小明和平衡车的总重力;(2)平衡车对地面的压力;(3)平衡车对地面的压强。
4.如图所示的是我国第三艘航母“福建舰”,我国也迎来了三航母时代。其设计满载排水量达到了8.5万吨,最大吃水深度10.5m。(取10N/kg,)
(1)“福建舰”满载时受到水的浮力为多少?(2)“福建舰”满载时最底部受到水的压强为多少?
5.如图所示,安徽博物馆的镇馆之宝——铸客大鼎,通高113厘米,口径87厘米,重达400kg,是中国现存最大的青铜器之一,又称“楚大鼎”。若铸客大鼎与展台的接触面积为400cm2,g取10N/kg,求:
(1)铸客大鼎的重力;(2)铸客大鼎对展台的压强。
6.体积为0.5m3的物体浸没在酒精中,求物体所受的浮力F浮()。
7.如下图所示,这是我国“国之重器”——055型导弹驱逐舰,可执行防空、反导、反潜、反舰、对陆打击等多样化的任务。满载排水量达,吃水深度为(水面至舰底部的距离)。动力舱配置四台总功率为的燃气轮机,可提供最大为前进的动力。后甲板可降落质量为的舰载直升机。取)求:
(1)055型导弹驱逐舰满载漂浮在海面上时,舰底部受到海水的压强;
(2)055型导弹驱逐舰以最大前进动力航行,燃气轮机对驱逐舰做的功;
(3)一架质量为的舰载直升机降落在055型导弹驱逐舰后甲板后,驱逐舰排开海水的体积变化量。
8.如图,塔式起重机上的滑轮组将重为的重物匀速吊起3m时,滑轮组的机械效率为75%,g取10N/kg。
(1)求提升重物做的有用功;(2)求绳端的拉力;(3)若动滑轮的质量为30kg,求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
9.如图所示,有一质量不计的轻质杠杆,左端可绕O点转动,杆上系有一悬挂重物的轻绳,重物质量为m,设轻绳可在杆上自由滑动,杆的右端用一竖直向上的动力F拉着,当物块向右匀速滑动时,轻质杠杆始终在水平位置保持静止。
(1)在图中作出杠杆所受阻力F阻的示意图及阻力的力臂;
(2)设悬挂重物的轻绳从杆最左端水平匀速向右滑动,试推导:说明动力F大小与滑动时间t成正比;
(3)如果物块的质量是4kg,当物块滑动到杠杆的中点时,计算动力F的大小。
10.体能训练是士兵日常军事训练的重要环节。如图是五名战上正在进行的负重训练——扛圆木,圆木的质量为300kg,求解下列问题(一名战士的质量为75kg,两只鞋底面积为500cm2;g=10N/kg):
(1)估算五名战士将圆木从水平地面扛至肩膀位置(约1.5米),克服重力所做的功;
(2)计算五名战士打着圆木静止站立在水平地面上,对水平地面的压强。
11.如图,俊延同学用滑轮组将重为600N的箱子匀速提升了5m,动滑轮的重力为30N,不计绳重和摩擦(g取10N/Kg)。向上提升箱子的过程中:
(1)绳子的股数n为多少?(2)绳子自由端移动的距离为多少米?(3)人对绳子的拉力为多大?
12.通过滑轮组,用一定的拉力F将重为480N的物体匀速提高2m,已知动滑轮重为120N,不计绳重和摩擦,求:
(1)拉力F的大小;(2)拉力F做功的大小;(3)滑轮组的机械效率。
13.如图所示的甲、乙两个实心正方体,分别放在水平地面上。
(1)若甲的质量为3千克,边长为0.1米,求物体甲的密度ρ甲;
(2)若乙的质量为4千克,边长为0.2米,求物体乙对地面的压强p乙;
(3)若甲、乙的质量均为m,边长分别是a、b(b>a),现把甲物体叠放在乙物体上表面的中央, 求出:甲对乙的压强与乙对地面的压强之比。
14.小明在水平方向匀速推动木箱时,若推力为1×104N,物体移动的距离为40m,物体移动所用的时间为50s,求:
(1)推力所做的功;
(2)推力的功率。
15.如图所示是小媛和小雯在公园玩跷跷板时的情景(跷跷板左右两侧长度均为1.5m,不考虑跷跷板的自重及摩擦)。已知:左端小媛质量m1=50kg,右端小雯质量m2=40kg。(g取10N/kg)
(1)跷跷板从水平位置将右端的小雯竖直向上托起50cm,求克服小雯重力做的功是多少;
(2)若跷跷板座位可沿跷跷板的横杆调节,小媛应该怎样调节使跷跷板水平平衡?
(3)小雯与跷跷板的接触面积为400cm2,跷跷板水平平衡时(小雯双脚离地)。小雯对跷跷板的压强是多少?
16.如图甲所示,水平面上有个装满水的圆柱形溢水杯,溢水口距容器底12cm,其底面积为8×10-3m2。将悬挂在弹簧测力计上的物体A缓慢浸没在溢水杯的水中,静止时如图乙所示,弹簧测力计的示数为3N,溢出的水的体积为2×10⁻⁴m3,取10N/kg。求:
(1)图甲中水对溢水杯底部的压强;
(2)图乙中水对溢水杯底部的压力;
(3)画出图乙中物体A受力的示意图,求出物体A受到的重力;
(4)物体A的密度。
17.在建筑工地上,吊车是常见的一种起重设备。如图为吊车上的滑轮组的示意图。在起重过程中,钢丝绳用6×103N的拉力F,将重为1.2×104N的物体在10s内匀速提升6m。(不计绳重和摩擦)求:
(1)绳端移动的速度;(2)动滑轮的重力;
(3)若用该滑轮组用相同速度匀速提升1.8×104N的重物,绳端需要的拉力的功率?
18.如图所示,利用斜面将箱子推进车厢,通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了,某同学用100N的力沿斜面向上匀速推动箱子,已知箱子质量为20kg,斜面长3m,斜面高1.2m,g=10N/kg 。求:
(1)箱子受到的重力;(2)推力所做的功;(3)斜面的机械效率。
19.将一个重力G为的实心银摆件悬挂在弹簧测力计上并浸没在水中,如图所示,弹簧测力计示数为。通过计算分析这个摆件是不是纯银的。(已知,)
20.小强用如图所示滑轮组向楼上搬重物A。他在绳子自由端用200N竖直向下的力,将重为360N的物体A在10s内匀速提升了2m。求:
(1)拉力的功率;(2)拉力所做的额外功;(3)匀速提升物体时的机械效率。
21.如图甲所示,利用缆绳把水下一个圆柱体以较小的速度匀速打捞出水面,图乙是此过程中拉力F随时间t变化的图像,设t=0时开始拉圆柱体(不计绳重和水的阻力,g取10N/kg)。
(1)从A到B的过程中,圆柱体下表面受到水的压强怎样变化?
(2)求圆柱体的质量;
(3)求圆柱体完全浸没在水中时受到的浮力。
22.如图所示,用滑轮组提升重为50N的物体,用力F拉线10s内匀速上升100cm,整个过程所做的额外功是10J。求:
(1)提升物体时所做的有用功;(2)滑轮组的机械效率η;(保留一位小数)(3)绳子自由端的拉力F;(4)拉力做功的功率。
23.小明利用如图所示的滑轮组提升重物A,不计绳重和摩擦。若小明用力F恰好能将重200N的物体在10s内竖直向上匀速提起2m,此时滑轮组的机械效率为80%。求:
(1)该滑轮组对物体A所做的有用功是多少?
(2)小明的拉力对滑轮组做功的功率为多大?
(3)若小明体重为550N(在绳子承受范围内),小明脚与地面的总接触面积为500cm2,此时小明对地面的压强为多少Pa?
24.如图所示是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,当匀速吊起240kg的物体时,钢丝绳受到的拉力。不计钢丝绳的重力和摩擦,求:(g取10N/kg)
(1)动滑轮的重力;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)匀速吊起600kg的物体时,钢丝绳的拉力是多少?
25.早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳,通常用于从井中提水。如图所示,辘轳由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成,某次取水时井绳拉着质量为10kg的水匀速上升4m,用时1min,水桶重为10N,该过程中,人克服井绳重力与摩擦阻力做的功为60J(取)。求此次取水的过程中:
(1)人做的有用功;(2)辘轳的机械效率;(3)人做功的功率。
26.某人用如图所示的滑轮组提升重为800N的重物,在拉力F作用下,30s内物体向上移动了12m。若滑轮组的机械效率为80%,绳重、摩擦阻力不计,求:
(1)拉力做的功;(2)拉力做功的功率;(3)拉力的大小。
27.一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为800N的货物,所用的拉力为500N,绳子自由端在40s内被匀速拉下6m,求:()
(1)提升货物时绳子自由端移动的速度;(2)拉力F的功率;
(3)此滑轮组的机械效率;(4)若不计绳重和摩擦力,求动滑轮重大小。
28.帕斯卡定律是流体静力学的一条定律,它指出,不可压缩静止流体中任一点受外力产生压力增值后,此压力增值瞬时间传至静止流体各点。如图甲所示,液压千斤顶就是利用这一原理工作的,它广泛应用在大型机器维修、重型设备拆卸、公路桥梁建造等领域。怎么理解这一原理呢?
如图乙所示的情境:在图乙(1)中,将连通器放在水平桌面上,连通器左侧圆柱横截面积为,右侧横截面积为,连通器中装有高为的水。将质量为,面积为的活塞放到右侧圆柱内,如图乙(2)中所示,左右液面出现高度差。然后将质量为,面积为的活塞放到左侧圆柱内,如图乙(3)中所示,左右液面相平。如图乙(4)所示,将质量为的物体放在活塞上,为了使左右液面仍然相平,需要对右侧液面施加一个力F。不考虑活塞与连通器之间的摩擦,活塞与连通器之间不漏水,水的密度为,g取10N/kg,求:
(1)图乙(1)中水对连通器底部的压强;
(2)图乙(2)中左右液面高度差;
(3)图乙(3)中左侧活塞的质量;
(4)图乙(4)中对右侧活塞施加的力F。
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《专题五 (力学)计算题—2026年八年级物理下册基础 提升练习(新沪科版)》参考答案
1.(1),竖直向下
(2)
【详解】(1)正方体受到重力
重力的方向竖直向下。
(2)正方体受到竖直向下的重力,竖直向下的和竖直向上的支持力,三个力平衡,则正方体受到地面支持力
2.(1)3.6×104J
(2)3×103W
【详解】(1)无人配送车受到的水平牵引力
无人配送车牵引力做功
(2)无人配送车牵引力做功的功率
3.(1)500N
(2)500N
(3)5×104Pa
【详解】(1)小明和平衡车的总重力
(2)水平路面上时,平衡车对地面的压力
(3)平衡车对地面的压强
4.(1)
(2)
【详解】(1)根据阿基米德原理,“福建舰”满载时受到的浮力为
(2)舰底深处受到的海水压强为
5.(1)4000N
(2)1×105Pa
【详解】(1)由重力公式可知,铸客大鼎的重力
(2)铸客大鼎对展台的压力等于自身的重力,即
铸客大鼎对展台的压强为
6.4×103N
【详解】体积为0.5m3的物体浸没在酒精中,则排开酒精的体积为,物体所受的浮力为
7.(1)8×104Pa;(2)4.5×1010J;(3)3m3
【详解】解:(1)舰底部受到海水的压强
(2)燃气轮机对驱逐舰做的功
(3)055型导弹驱逐舰增大的浮力
排开海水的体积变化量
答:(1)舰底部受到海水的压强为8×104Pa;
(2)燃气轮机对驱逐舰做的功为4.5×1010J;
(3)驱逐舰排开海水的体积变化量为3m3。
8.(1)6.75×104J
(2)1×104N
(3)2.16×104J
【详解】(1)提升重物做的有用功
W有=Gh=2.25×104N×3m=6.75×104J
(2)由可得提升重物时的总功
由图知,通过动滑轮绳子的段数n=3, 由
W总=Fs=Fnh
可得,绳端的拉力
(3)克服动滑轮重力所做的额外功
W动=G动h=m动gh=30kg×10N/kg×3m=900J
滑轮组提升重物所做的额外功
W额=W总-W有=9×104J-6.75×104J=2.25×104J
克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功
W=W额-W动=2.25×104J-900J=2.16×104J
9.(1)
(2)见解析
(3)19.6N
【详解】(1)杠杆所受阻力为重物对杠杆的拉力,作用点在杠杆与绳的接触点上,方向竖直向下;杠杆支点为O,过支点O做拉力的作用线的垂线段,垂线段的长即为其力臂L阻,如图所示:
(2)设动力臂为L,根据杠杆平衡条件可得,F阻×L阻=F×L, 则
①
根据可得,阻力臂
L阻=vt ②
将②代入①可得
F阻=G=mg
由上可知,和v不变,动力F大小与滑动时间t成正比。
(3)物块的质量是4kg,当物块滑动到杠杆的中点时,动力
10.(1)4500J;(2)2.7×104Pa
【详解】解:(1)从水平地面至肩膀位置的高度约为1.5m,圆木的重力
G=mg=300kg×10N/kg=3000N
五名战士将圆木从水平地面扛至肩膀位置,克服重力所做的功
W=Gh=3000N×1.5m=4500J
(2)五名战士扛着圆木静止站立在水平地面上,对水平地面的压力为
F=G人+G木=5×75kg×10N/kg+3000N=6750N
五名战士静止站立在水平地面上时与地面的接触面积约为
对水平地面的压强
答:(1)克服重力所做的功为4500J;
(2)对水平地面的压强为2.7×104Pa。
11.(1)3
(2)15m
(3)210N
【详解】(1)由图可知,连接动滑轮绳子的股数为3股,即n=3。
(2)已知物体提升的高度h=5m,则自由端移动的距离
(3)已知,,不计绳重和摩擦,则人对绳子的拉力为
12.(1)200N;(2)1200J;(3)80%
【详解】解:(1)由图可知,承担物重绳子的股数是n=3,因为不计绳重和摩擦,所以绳子自由端的拉力为
(2)绳子自由端移动的距离为
拉力F做的总功
(3)拉力做的有用功为
滑轮组的机械效率为
答:(1)拉力F的大小为200N;
(2)拉力F做功的大小为1200J;
(3)滑轮组的机械效率为80%。
13.(1)3×103kg/m3
(2)980Pa
(3)
【详解】(1)物体甲的密度
(2)物体乙对地面的压力
F乙=G乙=m乙g =4kg×9.8N/kg=39.2N
物体乙对地面的压强
(3)甲对乙的压力
F甲=G甲=mg
甲对乙的压强
乙对地面的压力
F乙=G甲+G乙=2mg
乙对地面的压强
甲对乙的压强与乙对地面的压强之比
14.(1)4×105J
(2)8×103W
【详解】(1)由题可知,推力F=1×104N,物体移动的距离s=40m,推力所做的功为
(2)物体移动所用的时间为50s,则推力的功率为
15.(1)200J;(2)见解析;(3)
【详解】解:(1)克服小雯重力做的功
W=Gh=m2gh=40kg×10N/kg×0.5m=200J
(2)由图示知,左端下沉,小媛和小雯到跷跷板支点的距离相等都为1.5m,为了让跷跷板水平平衡,据杠杆的平衡条件知
50kg×g×(1.5m-∆L)=40kg×g×1.5m
解得,∆L=0.3m=30cm。所以小媛应将座位向小雯方向靠近30cm使跷跷板水平平衡。
(3)小雯对水平平衡的跷跷板的压力等于自身重力,对跷跷板的压强
答:(1)克服小雯重力做的功是200J;
(2)小媛应将座位向小雯方向靠近30cm使跷跷板水平平衡;
(3)小雯对跷跷板的压强为。
16.(1)
1200Pa
(2)
9.6N
(3)
5N
(4)
【详解】(1)图甲中溢水杯装满水,水深等于溢水口距容器底的高度,可得水的深度
水对溢水杯底部的压强为
(2)图乙中,物体A浸没在水中,水面高度仍与溢水口相平,所以水的深度不变,水对溢水杯底部的压强不变,已知溢水杯的底面积,水对溢水杯底部的压力为
(3)图乙中静止的物体A受到三个力的作用:竖直向下的重力G,竖直向上的弹簧测力计的拉力F拉和竖直向上的浮力F浮,作用点均在物体的重心,作图如下图所示:
物体A浸没时排开水的体积等于溢出水的体积
物体A受到的浮力为
可得物体A的重力为
(4)物体A的质量为
因为物体A浸没在水中,所以物体A的体积等于它排开水的体积
物体A的密度为
17.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由图可知,滑轮组有效绳子段数,则绳端移动的距离为
则绳端移动的速度为
(2)不计绳重和摩擦,动滑轮的重力为
(3)若用该滑轮组用相同速度匀速提升1.8×104N的重物,绳端需要的拉力为
则拉力的功率为
18.(1)200N;(2)300J;(3)80%
【详解】解:(1)箱子受到的重力为
G=mg=20kg×10N/kg=200N
(2)推理所做的功为
W总=Fs=100N×3m=300J
(3)有用功为
W有=Gh=200N×1.2m=240J
机械效率为
答:(1)箱子受到的重力为200N;
(2)推力所做的功为300J;
(3)斜面的机械效率为80%。
19.这个摆件不是纯银的
【详解】如图,测力计的分度值为0.4N,读数为6.8N,把这个实心银摆件浸没在水中时,受到的浮力为
由可得,实心银摆件排开水的体积
因为全部浸没,实心银摆件的体积
由可得,实心银摆件的质量
实心银摆件的密度
摆件不是纯银的。
20.(1)80W
(2)80J
(3)90%
【详解】(1)如图,有两根绳承担物体,,绳子自由端移动的距离
拉力做的功
拉力的功率
(2)使用滑轮组做的有用功
拉力所做的额外功
(3)匀速提升物体时的机械效率
21.(1)减小
(2)60kg
(3)200N
【详解】(1)从A到B的过程中,圆柱体在水下匀速上升,其下表面距离水面的深度h不断减小。根据液体压强公式可知,在水的密度ρ不变的情况下,圆柱体下表面受到水的压强p随着深度h的减小而减小。
(2)由图乙可知,CD段表示圆柱体已完全离开水面,在空气中匀速上升。此时圆柱体处于平衡状态,缆绳的拉力F与圆柱体的重力G大小相等,则圆柱体的重力
圆柱体的质量
(3)由图乙可知,AB段表示圆柱体完全浸没在水中匀速上升。此时圆柱体受到竖直向上的拉力、竖直向上的浮力和竖直向下的重力G的作用,处于平衡状态。
由图乙可知,AB段的拉力
圆柱体完全浸没在水中时受到的浮力
22.(1)50J
(2)83.3%
(3)20N
(4)6W
【详解】(1)提升物体所做的有用功
W有=Gh=50N×1m=50J
(2)整个过程所做的额外功是10J,总功
W总=W有+W额=50J+10J=60J
滑轮组的机械效率
(3)由图知,承担物体重力的绳子段数n=3,绳端移动距离
s=nh=3×1m=3m
由W总=Fs可得,绳子自由端的拉力
(4)拉力做功的功率
23.(1)400J;(2)50W;(3)8.5×103Pa
【详解】解:(1)由题意知,该滑轮组对物体A所做的有用功为
W有=Gh=200N×2m=400J
(2)由图可知,n=2,根据
可知,拉力为
则拉力的功率为
(3)小明对绳子的拉力为125N,绳子对小明的拉力也为125N,则此时小明对地面的压力为
F压=G人-F=550N-125N=425N
小明对地面的压强为
答:(1)该滑轮组对物体A所做的有用功是400J;
(2)小明的拉力对滑轮组做功的功率为50W;
(3)此时小明对地面的压强为8.5×103Pa。
24.(1)600N;(2)80%;(3)2200N
【详解】解:(1)由图示可知,承担物重绳子的股数n=3。物体的重力
G物=m物g=240kg×10N/kg=2400N由于滑轮组不计钢丝绳的重力和摩擦,根据可得动滑轮的重力
G动=nF−G物=3×1000N−2400N=600N(2)滑轮组的机械效率
(3)当匀速吊起600kg的物体时,物体的重力
钢丝绳的拉力
答:(1)动滑轮的重力为600N;
(2)滑轮组的机械效率为80%;
(3)匀速吊起600kg的物体时,钢丝绳的拉力是2200N。
25.(1)400J;(2)80%;(3)8.3W
【详解】解:(1)人做的有用功为
(2)克服水桶的重力做得额外功
额外功
人做的总功
机械效率
(3)人做功的功率
答:(1)人做的有用功为400J;
(2)辘轳的机械效率为80%;
(3)人做功的功率为8.3W。
26.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)滑轮组对物体做的有用功为
由得
(2)拉力做功的功率
(3)绳子自由端移动的距离
由得拉力的大小
答:(1)拉力做的功为;
(2)拉力做功的功率为;
(3)拉力的大小为。
27.(1)0.15m/s;(2)75W;(3)80%;(4)200N
【详解】解:(1)绳子自由端移动的速度为
(2)拉力F的功率为
(3)此滑轮组的机械效率为
(4)不计绳重和摩擦力,动滑轮的重为
答:(1)提升货物时绳子自由端移动的速度为0.15m/s;
(2)拉力F的功率为75W;
(3)此滑轮组的机械效率为80%;
(4)不计绳重和摩擦力,动滑轮重为200N。
28.(1)1000Pa
(2)2.5cm
(3)25g
(4)2N
【详解】(1)根据液体压强公式可知,水对连通器底部压强
(2)(2)如图所示,由题意可得
……①
……②
……③
由①②③式子解得。
(3)(3)同第(2)问,可得
解得。
(4)同第(2)问,可得
解得:。
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