期末计算题专项复习 2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦八年级物理核心计算模块，以运动和力、压强等五大知识体系为框架，通过生活与科技情境题实现概念应用与逻辑推理的系统训练。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |运动和力|7题（含无人机、嫦娥六号）|结合二力平衡与运动公式，情境化受力分析|从重力计算到复杂阻力、浮力综合，体现运动与相互作用观念| |压强|6题（含潜艇、桶装水）|固体/液体压强结合，需区分压力来源|p=F/S与p=ρgh公式迁移，强化模型建构能力| |浮力|4题（含潜航器、航母）|浮沉条件与图像结合，涉及密度测量|F浮=ρ液gV排与受力平衡推导，培养科学推理| |简单机械及机械效率|3题（含滑轮组、杠杆）|机械效率与功率计算，关联力臂分析|从杠杆平衡到机械效率公式应用，注重能量观念| |做功与机械能|1题（斜面效率）|斜面有用功/总功计算|W=Fs与η=W有/W总结合，体现科学论证|

八年级物理期末计算题专项复习（原卷版） 姓名：___________班级：___________学号：___________ 一、运动和力 1．物理兴趣小组在实践活动中利用弹簧测力计称取小桶和水的重力如图所示，已知空桶的质量为0.1 kg，g取10 N/kg，求： (1)桶的重力； (2)桶中水的质量。 2．小明自制了一个弹簧测力计，他将一根轻质弹簧A端固定，自由端B在未悬挂重物时，指针正好对准10cm刻度线，当向下施加60N的拉力时，指针正好对准25cm刻度线，增大拉力到100N时，指针正好对准35cm刻度线（均在弹簧的弹性限度内）。 (1)当向下施加40N的拉力时，指针对准的刻度线； (2)当指针正好对准15cm刻度线时，向下施加的力为多少？ 3．如图所示是我国嫦娥六号着陆器和上升器组合体“四脚”站立在月面的情形，其质量约为3.9吨，已知地球表面附近物体受到的重力为月球表面附近同一物体受到“重力”的6倍。 求： (1)组合体的“脚”在月壤表面“踩”出一个坑，这表明力可以改变物体的__________。 (2)组合体在月球上受到的“重力”。 (3)若嫦娥六号携带的月壤样品在月球表面时受到的“重力”大约是3.2N，请估算返回地球后的月壤样品质量。 4．如图所示是无人机用绳索吊送货物的场景，已知无人机质量为20kg，最大升力为400N。求：（g取10N/kg） (1)无人机空载并悬停时，需要的升力是多少？ (2)无人机吊送货物并悬停时，货物的最大重力是多少？ (3)某次匀速竖直向上吊送重为100N的货物A时，货物A受到的空气阻力大小为f；匀速竖直向下吊送重为120N的货物B时，绳索对货物的拉力较匀速竖直向上吊送货物A时增大了5N，空气阻力变为2f，则f的大小是多少N？ 5．如图甲，有一辆质量为的小车，在水平路面上运动时受到的阻力是车重的倍，（已知）。问： (1)小车受到的重力是多少； (2)小车在受到向前的牵引力作用下做匀速直线运动，在乙图中画出此时小车的受力示意图，并计算出牵引力的大小； (3)当小车受到向前的牵引力是时，小车受到的合力是多大？ 6．随着5G信号的快速发展，5G无人物品派送车已应用于实际生活，如图所示为无人物品派送车向东沿直线路径前往派送点的情景。已知汽车空车质量为600kg，该车在行驶过程中受到的摩擦力为总重的0.2倍。求：（） (1)派送车空车所受的重力。 (2)派送的货物总质量为200kg，派送车行驶过程中受到的摩擦力。 (3)派送车的最大牵引力为2000N，求它装载200kg货物水平向东加速时所受合力的方向和取值范围。 7．解放军某次军事演习如图所示，当舰艇发现距离它1650 m远的目标时，发射质量为25 kg的火箭炮，经过3 s击中目标，同时看到爆炸的火光；已知火箭炮发射后在空中沿水平方向匀速直线飞行，飞行过程中推力恒定，g取10 N/kg。请完成以下计算： (1)火箭炮的飞行速度是多少？ (2)为了探测该海域海水的深度，舰艇人员将一束超声波垂直向海底发射，6.6 s后接收到反射回来的声波，该海域的海水深度是多少？（声音在水中的传播速度是1500 m/s） (3)若飞行过程中，火箭炮受到的空气阻力是重力的0.2倍，则其匀速飞行时的水平推力大小是多少？ 二、压强 8．一只重2N、底面积为0.005m2的平底薄壁容器放在面积为0.8m2的水平桌面中央，容器内所盛的水重12N，容器高为15cm，容器中水深为12cm。求：（，g取10N/kg） (1)容器底受到水的压强； (2)容器底受到水的压力； (3)桌面受到盛水容器的压力； (4)容器对桌面的压强。 9．2026北京亦庄人形机器人半程马拉松赛场上，荣耀自研机器人“闪电”（如图），凭借50分26秒（净用时）的成绩获得冠军，打破人类半程马拉松世界纪录56分42秒。“闪电”机器人身高169厘米，质量为，双脚与地面的总接触面积为。机器人在水平路面匀速跑动时所受阻力为其重力的0.1倍。求： (1)机器人在水平路面匀速跑动时受到的牵引力； (2)比赛结束后，机器人双脚站立对水平地面的压强。 10．中国核潜艇是中国海军核潜艇部队的主力装备。如图甲是目前我国的093攻击型核潜艇，最大下潜深度约400米，顶部观察窗面积约200cm2。若093攻击型核潜艇在某段航行中牵引力与速度的关系如图乙所示，海水密度近似kg/m3。求：（g取10N/kg） (1)当潜艇到达最大下潜深度时，潜艇的顶部观察窗受到的液体压强； (2)当潜艇达到最大下潜深度时，顶部观察窗受到海水的压力； (3)潜艇以12m/s沿水平方向匀速潜行时受到的阻力。 11．如图所示，a为实心圆柱体，其底面积为，密度为。水平地面上的薄壁容器b重6N，容器上部分高度为4cm，下部分高度为10cm，容器下底面积为，若把实心圆柱体a先放在容器b内（如图甲所示），然后向容器b内加水，直到所加的水的体积为时停止注水，实心圆柱体a始终静止在容器b底部，在此过程中，容器b底部受到的水的压强p与所加水的体积V关系如图乙所示。求： (1)实心圆柱体a的高度； (2)实心圆柱体a受到的重力； (3)继续往容器b中加水，直到满为止。求此时容器b对水平地面的压强。 12．“珠海云”是我国自主研制的全球首艘智能型无人系统科考母船，代表着中国海洋高端装备的顶尖水平，致力于海洋资源勘探、生态环境保护与深海科学研究。在一次科考任务中：其搭载的水下探测器静止于海面下，其上表面到海面的距离为8m，探测器为长方体，长0.3m、宽0.2m、高0.5m，上表面与海水平行，浸没在海水中的体积为（海水密度近似取，）。请计算： (1)求探测器上表面受到的海水压强； (2)求探测器受到的浮力； (3)若探测器底部有一个面积为的观测窗，求观测窗受到的海水压力。 13．很多家庭、办公室都使用桶装饮用水搭配电动抽水器取水，不需要搬桶倒水，操作非常方便。某款常见形状不规则桶装水和抽水器的参数如下，请完成下列计算：（g取10N/kg，） 参数项 数值 装满水的桶装水总质量（空桶质量忽略不计） 20kg 水桶底部与水平地面的接触面积 桶内装满水时的水深 40cm 抽水器每次将水提升的高度（从桶内水面到出水口） 1m 抽水器抽满水的用时 20s (1)求装满水的桶装水静置在水平地面上时，对地面的压强； (2)求桶内装满水时，水对水桶底部的压强； (3)求抽水器抽满水的过程中，克服水的重力做的功； (4)求抽水器抽水时的功率。 14．小聪看到建筑工地上工作的塔吊如图甲所示，她查阅相关资料后，画出了与塔吊连接方式相同的滑轮组如图乙所示。在不计绳重和摩擦的情况下，塔吊将底面积为重为的长方体建筑材料沿竖直方向匀速提高20m，绳子自由端的拉力为。求： (1)长方体建筑材料放在水平地面静止时，对地面的压强； (2)该过程克服长方体建筑材料重力所做的功； (3)塔吊机械部分（如图乙）的机械效率。 三、浮力 15．如图甲为一种水下无人潜航器，其构造含有两个油囊。如图乙所示，内油囊在密封舱，外油囊在非密封舱。液压泵可以转移油的位置来改变外油囊的体积（外油囊的作用类似鱼鳔），从而实现浮沉。将潜航器吊在缆绳下端，从水面处缓慢下放（忽略水面变化），缆绳的拉力随下降的高度变化规律如图丙所示（该过程液压泵未启动）。求： (1)潜航器的质量； (2)潜航器下放至刚好浸没在水中时排开水的体积； (3)解开缆绳后，启动液压泵把内油囊的油向外油囊转移。当外油囊里的油增加多少kg时，可使潜航器悬浮？（，忽略外油囊因水压导致的体积变化） 16．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。 17．图甲是我国首艘国产航母-001A型航空母舰，它属于中型常规动力航母。该航母满载时的排水量为7104t，最大吃水深度为10m。航母上配置了滑跃式起飞的歼-15舰载机，每架舰载机与航母甲板的总接触面积为，该航母首次下水进行试航，航母在10min内匀速航行了6km。如图乙所示是该航母试航过程中牵引力F与航行速度v的关系图像。（ρ水=1.0103kg/m3，g取10N/kg）试计算： (1)航母满载时受到的浮力是多少？ (2)航母受到海水的最大压强是多少？ (3)试航过程中，航母的牵引力所做功的功率是多少？ (4)当有两架舰载机起飞后，航母排开海水的体积减小60m3，静止在甲板上的一架舰载机对甲板的压强是多少？ 18．为了测量一石球的密度，将一长方形木块放入装有适量水的玻璃容器中，测出木块漂浮时浸入水的深度为，如图甲所示；然后把石球放在木块上共同漂浮，测出木块浸入的深度为，如图乙所示；最后石球系在木块下方再次放入水中（取、放过程中容器内液体没有损失，细绳的质量和体积忽略不计）共同漂浮，测出木块浸入液体中的深度为，如图丙所示。木块上表面始终水平，已知水的密度、木块的质量和。求：（均用题中物理量的符号表示） (1)图甲中木块下表面所受水的压力； (2)图丙中石球所受浮力； (3)石球的密度。 四、简单机械及机械效率 19．某共享单车的质量为10kg，轮胎和地面接触的总面积为。求： (1)若小明的质量为40kg，小明在骑行过程中，共享单车对水平路面的压强； (2)如图是共享单车上的篮子示意图，BAC可视为一杠杆，其中AC为15 cm，AB为18 cm。若以A为支点，物体放在篮子中其重力作用线过C点。螺丝B对篮子起固定作用，该作用力是___________，并作出该力的力臂___________； (3)若不计车篮子重力，螺丝B承受的最大力为60 N，车篮子承载物体的最大质量。 20．小娟用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图像a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图像b所示。已知物体的质量为900g、所用动滑轮的质量为100g，绳子自由端的拉力F为3N，g取10N/kg。求： (1)该滑轮组悬挂动滑轮的绳子段数n； (2)拉力F做功的功率P； (3)滑轮组的机械效率η。 21．如图所示，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，，，滑轮重。当在B点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长的正方体M对水平地面的压强；当在D点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体M对水平地面的压强。（若不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向，）求： (1)拉力F大小； (2)物体M的重力G大小； 五、做功与机械能 22．如图所示，斜面的高为，斜面的长为。现将一个重为的长方体重物从斜面底端匀速拉到斜面顶端，用时20s，斜面的机械效率为80%。求： (1)拉力F做功的功率； (2)拉力F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 $ 八年级物理期末计算题专项复习（解析版） 姓名：___________班级：___________学号：___________ 一、运动和力 1．物理兴趣小组在实践活动中利用弹簧测力计称取小桶和水的重力如图所示，已知空桶的质量为0.1 kg，g取10 N/kg，求： (1)桶的重力； (2)桶中水的质量。 解：（1）桶的重力 （2）水和桶的总重力，则水的重力 桶中水的质量 2．小明自制了一个弹簧测力计，他将一根轻质弹簧A端固定，自由端B在未悬挂重物时，指针正好对准10cm刻度线，当向下施加60N的拉力时，指针正好对准25cm刻度线，增大拉力到100N时，指针正好对准35cm刻度线（均在弹簧的弹性限度内）。 (1)当向下施加40N的拉力时，指针对准的刻度线； (2)当指针正好对准15cm刻度线时，向下施加的力为多少？ 解：（1）弹簧不受拉力时，指针初始刻度为，弹性限度内，弹簧受到的拉力之比等于弹簧的伸长量之比。 当拉力时，指针刻度为，此时弹簧的伸长量为 则弹簧每伸长1cm受到的拉力 当拉力时，弹簧伸长量为 此时指针对准的刻度为 （2）当指针刻度时，弹簧伸长量为 则此时拉力为 3．如图所示是我国嫦娥六号着陆器和上升器组合体“四脚”站立在月面的情形，其质量约为3.9吨，已知地球表面附近物体受到的重力为月球表面附近同一物体受到“重力”的6倍。 求： (1)组合体的“脚”在月壤表面“踩”出一个坑，这表明力可以改变物体的__________。 (2)组合体在月球上受到的“重力”。 (3)若嫦娥六号携带的月壤样品在月球表面时受到的“重力”大约是3.2N，请估算返回地球后的月壤样品质量。 解：（1）组合体对月壤施加力，使月壤的形状发生改变踩出坑，该现象说明力可以改变物体的形状。 （2）嫦娥六号组合体在地球上受到的重力 因地球表面附近物体受到的重力为月球表面附近同一物体受到“重力”的6倍，所以组合体在月球上受到的“重力” （3）月壤样品在月球表面时受到的“重力”大约是 则返回地球后月壤样品受到的重力 由得，返回地球后月壤样品的质量大约是 4．如图所示是无人机用绳索吊送货物的场景，已知无人机质量为20kg，最大升力为400N。求：（g取10N/kg） (1)无人机空载并悬停时，需要的升力是多少？ (2)无人机吊送货物并悬停时，货物的最大重力是多少？ (3)某次匀速竖直向上吊送重为100N的货物A时，货物A受到的空气阻力大小为f；匀速竖直向下吊送重为120N的货物B时，绳索对货物的拉力较匀速竖直向上吊送货物A时增大了5N，空气阻力变为2f，则f的大小是多少N？ 解：（1）无人机空载悬停时处于静止状态，竖直方向受力平衡，升力与无人机自身重力为一对平衡力，大小相等。无人机的重力为 因此无人机空载悬停时需要的升力 （2）无人机吊送货物悬停时，整体受力平衡，无人机的最大升力等于无人机自身重力与货物最大重力之和。因此货物的最大重力 （3）匀速竖直向上吊送100N的货物A时，货物A受力平衡，受到竖直向上的拉力，竖直向下的重力和空气阻力，根据力的平衡条件则有   ① 匀速竖直向下吊送重为120N的货物B时，货物B受力平衡，受到竖直向上的拉力和空气阻力，竖直向下的重力，根据力的平衡条件则有   ② 由题意可得两次拉力的关系为   ③ 联立①②③，解得。 5．如图甲，有一辆质量为的小车，在水平路面上运动时受到的阻力是车重的倍，（已知）。问： (1)小车受到的重力是多少； (2)小车在受到向前的牵引力作用下做匀速直线运动，在乙图中画出此时小车的受力示意图，并计算出牵引力的大小； (3)当小车受到向前的牵引力是时，小车受到的合力是多大？ 解：（1）小车受到的重力为          （2）小车匀速直线行驶时，受力平衡，牵引力F牵引力等于阻力，阻力为车重的倍，所以牵引力         小车水平方向上受到重力、支持力作用，水平方向上受到摩擦力和牵引力作用，匀速直线运动时，受力平衡，牵引力F牵引力等于阻力，支持力F支持力等于重力G，据此作图                          （3）当小车受到的牵引力是时，阻力仍为，且方向与牵引力相反， 故小车受到的合力为 6．随着5G信号的快速发展，5G无人物品派送车已应用于实际生活，如图所示为无人物品派送车向东沿直线路径前往派送点的情景。已知汽车空车质量为600kg，该车在行驶过程中受到的摩擦力为总重的0.2倍。求：（） (1)派送车空车所受的重力。 (2)派送的货物总质量为200kg，派送车行驶过程中受到的摩擦力。 (3)派送车的最大牵引力为2000N，求它装载200kg货物水平向东加速时所受合力的方向和取值范围。 解：（1）派送车空车质量 派送车空车重力 （2）货物质量 总质量 总重力 摩擦力 （3）派送车沿水平向东运动，摩擦力方向水平向西，牵引力方向水平向东；车做加速运动，合力方向与运动方向一致，因此合力方向为水平向东。车做加速运动，因此满足牵引力，即合力； 已知最大牵引力 同一直线方向相反的二力合力大小为二力之差，因此最大合力为 因此合力大小的取值范围为。 7．解放军某次军事演习如图所示，当舰艇发现距离它1650 m远的目标时，发射质量为25 kg的火箭炮，经过3 s击中目标，同时看到爆炸的火光；已知火箭炮发射后在空中沿水平方向匀速直线飞行，飞行过程中推力恒定，g取10 N/kg。请完成以下计算： (1)火箭炮的飞行速度是多少？ (2)为了探测该海域海水的深度，舰艇人员将一束超声波垂直向海底发射，6.6 s后接收到反射回来的声波，该海域的海水深度是多少？（声音在水中的传播速度是1500 m/s） (3)若飞行过程中，火箭炮受到的空气阻力是重力的0.2倍，则其匀速飞行时的水平推力大小是多少？ 解：（1）火箭炮的飞行速度 （2）超声波从发射到接收反射回波的总时间，声音在海水中的速度。 超声波传播的总路程为往返海水深度的路程，因此海水深度为总路程的。 海域的海水深度 （3）火箭炮重力 空气阻力 火箭炮水平匀速飞行时处于平衡状态，水平方向推力与阻力为一对平衡力，大小相等，因此水平推力 二、压强 8．一只重2N、底面积为0.005m2的平底薄壁容器放在面积为0.8m2的水平桌面中央，容器内所盛的水重12N，容器高为15cm，容器中水深为12cm。求：（，g取10N/kg） (1)容器底受到水的压强； (2)容器底受到水的压力； (3)桌面受到盛水容器的压力； (4)容器对桌面的压强。 解：（1）容器底受到水的压强 （2）容器底受到水的压力 （3）固体对桌面的压力等于总重力 （4）容器对桌面的压强 9．2026北京亦庄人形机器人半程马拉松赛场上，荣耀自研机器人“闪电”（如图），凭借50分26秒（净用时）的成绩获得冠军，打破人类半程马拉松世界纪录56分42秒。“闪电”机器人身高169厘米，质量为，双脚与地面的总接触面积为。机器人在水平路面匀速跑动时所受阻力为其重力的0.1倍。求： (1)机器人在水平路面匀速跑动时受到的牵引力； (2)比赛结束后，机器人双脚站立对水平地面的压强。 解：（1）机器人的重力 机器人受到的阻力 机器人匀速跑动时，水平方向受力平衡，牵引力等于阻力 （2）机器人对水平地面的压力等于自身重力 双脚与地面的接触面积 对地面的压强 10．中国核潜艇是中国海军核潜艇部队的主力装备。如图甲是目前我国的093攻击型核潜艇，最大下潜深度约400米，顶部观察窗面积约200cm2。若093攻击型核潜艇在某段航行中牵引力与速度的关系如图乙所示，海水密度近似kg/m3。求：（g取10N/kg） (1)当潜艇到达最大下潜深度时，潜艇的顶部观察窗受到的液体压强； (2)当潜艇达到最大下潜深度时，顶部观察窗受到海水的压力； (3)潜艇以12m/s沿水平方向匀速潜行时受到的阻力。 解：（1）潜艇的顶部观察窗受到的液体压强为 （2）顶部观察窗受到海水的压力为 （3）由图乙可知，潜艇以12m/s沿水平方向匀速潜行时牵引力为，潜艇匀速潜行时处于平衡状态，水平方向牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，因此阻力 11．如图所示，a为实心圆柱体，其底面积为，密度为。水平地面上的薄壁容器b重6N，容器上部分高度为4cm，下部分高度为10cm，容器下底面积为，若把实心圆柱体a先放在容器b内（如图甲所示），然后向容器b内加水，直到所加的水的体积为时停止注水，实心圆柱体a始终静止在容器b底部，在此过程中，容器b底部受到的水的压强p与所加水的体积V关系如图乙所示。求： (1)实心圆柱体a的高度； (2)实心圆柱体a受到的重力； (3)继续往容器b中加水，直到满为止。求此时容器b对水平地面的压强。 解：（1）由图乙，当时，a刚好浸没，所以a的高度为 （2）圆柱体a的重力为 （3）由图乙，当压强为1000Pa时水深为 容器下部分高度为10cm，则压强为1000Pa时容器下部分装满水，此时容器下部分水的体积为 当压强为1200Pa时，容器上部分水深为 容器上部分水的体积为 容器上部分高度为4cm，要使容器装满水，则还应在容器上部倒入深的水，所以还应加水的体积为800cm3。则加满水时容器内水的总重力为 装满水时容器b对水平地面的压力大小等于容器内水的总重力与圆柱体a的重力以及容器b的重力之和。则容器b对水平地面的压强为 12．“珠海云”是我国自主研制的全球首艘智能型无人系统科考母船，代表着中国海洋高端装备的顶尖水平，致力于海洋资源勘探、生态环境保护与深海科学研究。在一次科考任务中：其搭载的水下探测器静止于海面下，其上表面到海面的距离为8m，探测器为长方体，长0.3m、宽0.2m、高0.5m，上表面与海水平行，浸没在海水中的体积为（海水密度近似取，）。请计算： (1)求探测器上表面受到的海水压强； (2)求探测器受到的浮力； (3)若探测器底部有一个面积为的观测窗，求观测窗受到的海水压力。 解：（1）探测器上表面受到的海水压强 （2）探测器受到的浮力 （3）观测窗在探测器底部，底部深度 先计算底部压强 压力 13．很多家庭、办公室都使用桶装饮用水搭配电动抽水器取水，不需要搬桶倒水，操作非常方便。某款常见形状不规则桶装水和抽水器的参数如下，请完成下列计算：（g取10N/kg，） 参数项 数值 装满水的桶装水总质量（空桶质量忽略不计） 20kg 水桶底部与水平地面的接触面积 桶内装满水时的水深 40cm 抽水器每次将水提升的高度（从桶内水面到出水口） 1m 抽水器抽满水的用时 20s (1)求装满水的桶装水静置在水平地面上时，对地面的压强； (2)求桶内装满水时，水对水桶底部的压强； (3)求抽水器抽满水的过程中，克服水的重力做的功； (4)求抽水器抽水时的功率。 解：（1）装满水的桶装水对水平地面的压力 对地面的压强 （2）水对水桶底部的压强 （3）克服水的重力做的功 （4）抽水器抽水时的功率 14．小聪看到建筑工地上工作的塔吊如图甲所示，她查阅相关资料后，画出了与塔吊连接方式相同的滑轮组如图乙所示。在不计绳重和摩擦的情况下，塔吊将底面积为重为的长方体建筑材料沿竖直方向匀速提高20m，绳子自由端的拉力为。求： (1)长方体建筑材料放在水平地面静止时，对地面的压强； (2)该过程克服长方体建筑材料重力所做的功； (3)塔吊机械部分（如图乙）的机械效率。 解：（1）长方体建筑材料静止在水平地面时，对地面的压力等于自身重力，即 根据固体压强公式 ，得长方体建筑材料对地面的压强 （2）该过程克服建筑材料重力做的功为有用功 （3）由图乙可知，滑轮组承担物重的绳子股数，绳子自由端移动距离 拉力做的总功为 则滑轮组的机械效率 三、浮力 15．如图甲为一种水下无人潜航器，其构造含有两个油囊。如图乙所示，内油囊在密封舱，外油囊在非密封舱。液压泵可以转移油的位置来改变外油囊的体积（外油囊的作用类似鱼鳔），从而实现浮沉。将潜航器吊在缆绳下端，从水面处缓慢下放（忽略水面变化），缆绳的拉力随下降的高度变化规律如图丙所示（该过程液压泵未启动）。求： (1)潜航器的质量； (2)潜航器下放至刚好浸没在水中时排开水的体积； (3)解开缆绳后，启动液压泵把内油囊的油向外油囊转移。当外油囊里的油增加多少kg时，可使潜航器悬浮？（，忽略外油囊因水压导致的体积变化） 解：（1）由图丙可知，潜航器在水面处（未浸入水）时，缆绳拉力 潜航器的质量 （2）潜航器浸没在水中时，缆绳拉力 。 此时浮力 刚好浸没在水中时排开水的体积 （3）悬浮时浮力等于重力，且此时油已转移到外油囊，排开水的体积变为 ​ 外油囊中增加的油的质量 16．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。 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 17．图甲是我国首艘国产航母-001A型航空母舰，它属于中型常规动力航母。该航母满载时的排水量为7104t，最大吃水深度为10m。航母上配置了滑跃式起飞的歼-15舰载机，每架舰载机与航母甲板的总接触面积为，该航母首次下水进行试航，航母在10min内匀速航行了6km。如图乙所示是该航母试航过程中牵引力F与航行速度v的关系图像。（ρ水=1.0103kg/m3，g取10N/kg）试计算： (1)航母满载时受到的浮力是多少？ (2)航母受到海水的最大压强是多少？ (3)试航过程中，航母的牵引力所做功的功率是多少？ (4)当有两架舰载机起飞后，航母排开海水的体积减小60m3，静止在甲板上的一架舰载机对甲板的压强是多少？ 解：（1）满载排水量 航母满载时受到的浮力 （2）最大吃水深度 ，海水密度 航母受到海水的最大压强 （3）航行速度 由图乙，当 时，牵引力 牵引力做功的功率 （4）两架舰载机起飞后，排开海水体积减小 减小的浮力等于两架舰载机的总重力 一架舰载机的重力 接触面积 静止在甲板上的一架舰载机对甲板的压强 18．为了测量一石球的密度，将一长方形木块放入装有适量水的玻璃容器中，测出木块漂浮时浸入水的深度为，如图甲所示；然后把石球放在木块上共同漂浮，测出木块浸入的深度为，如图乙所示；最后石球系在木块下方再次放入水中（取、放过程中容器内液体没有损失，细绳的质量和体积忽略不计）共同漂浮，测出木块浸入液体中的深度为，如图丙所示。木块上表面始终水平，已知水的密度、木块的质量和。求：（均用题中物理量的符号表示） (1)图甲中木块下表面所受水的压力； (2)图丙中石球所受浮力； (3)石球的密度。 解：（1）木块漂浮，浮力等于物块自身重力。由二力平衡条件知，木块下表面所受水的压力等于木块所受重力，即 （2）甲、乙图中木块排开水的体积之比为 根据阿基米德原理可知，甲、乙两图中木块所受浮力之比 所以图乙中木块所受浮力为 同理，图丙中木块所受浮力为而图丙中木块和石球整体所受浮力为 所以图丙中石球所受浮力为 （3）根据阿基米德原理可知石球的体积为 图乙中石球和木块的总重为 所以石球的质量为 所以石球的密度为 四、简单机械及机械效率 19．某共享单车的质量为10kg，轮胎和地面接触的总面积为。求： (1)若小明的质量为40kg，小明在骑行过程中，共享单车对水平路面的压强； (2)如图是共享单车上的篮子示意图，BAC可视为一杠杆，其中AC为15 cm，AB为18 cm。若以A为支点，物体放在篮子中其重力作用线过C点。螺丝B对篮子起固定作用，该作用力是___________，并作出该力的力臂___________； (3)若不计车篮子重力，螺丝B承受的最大力为60 N，车篮子承载物体的最大质量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）小明在骑行过程中，共享单车对水平面的压力等于小明和共享单车的总重力 共享单车对水平路面的压强 （2）如图，物体放在篮子中，其重力作用线过C点，对篮子产生逆时针转动的效果，螺丝B对篮子起固定作用，该作用力应阻止篮子逆时针转动，该作用力应是F3；过A点作F3的作用线的垂线段，即为F3的力臂。 （3）根据杠杆平衡条件可得 若不计车篮子重力，车篮子承载物体的最大质量 车篮子能承载物体的最大质量 20．小娟用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图像a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图像b所示。已知物体的质量为900g、所用动滑轮的质量为100g，绳子自由端的拉力F为3N，g取10N/kg。求： (1)该滑轮组悬挂动滑轮的绳子段数n； (2)拉力F做功的功率P； (3)滑轮组的机械效率η。 解：（1）根据图像可得：当时，绳子自由端移动距离，物体上升高度。 滑轮组满足关系 ，因此绳子段数 （2）拉力做的总功 拉力的功率 （3）物体重力 对物体做的有用功 机械效率 21．如图所示，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，，，滑轮重。当在B点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长的正方体M对水平地面的压强；当在D点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体M对水平地面的压强。（若不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向，）求： (1)拉力F大小； (2)物体M的重力G大小； 解：（1）正方体底面积 第一次压力 第二次压力 因为，，设，则， 拉力作用在B点时，由杠杆平衡定理得 即。由动滑轮关系可得 即 拉力作用在D点时，由杠杆平衡定理得 即，动滑轮关系可得 即 联立得，由此可得， （2）由（1）可知，物体M的重力G大小为。 五、做功与机械能 22．如图所示，斜面的高为，斜面的长为。现将一个重为的长方体重物从斜面底端匀速拉到斜面顶端，用时20s，斜面的机械效率为80%。求： (1)拉力F做功的功率； (2)拉力F的大小。 解：（1）在此过程中做的有用功为 拉力做的功为 拉力的功率为 （2）拉力的大小为 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 $