期末物理计算题训练 2025-2026学年沪科版物理八年级全一册

**基本信息** 聚焦八年级物理核心计算模型，按路面行车、浮力应用、简单机械等6大模块系统编排，覆盖压强、浮力、功和功率等高频考点，注重物理观念与科学思维的结合。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |路面行车|7题|压强、功、功率综合计算|压力-压强-功-功率的推导应用| |船/两栖车|9题|浮力、压强、功率结合实际场景|浮沉条件-压强公式-功率计算的综合| |水中的物块|8题|浮力、密度、压强分析|密度-浮力-压强的关联推导| |杠杆|5题|杠杆平衡条件应用|力与力臂关系的科学推理| |滑轮组|7题|机械效率、功、功率计算|有用功-总功-机械效率的逻辑链| |斜面|4题|机械效率、摩擦力分析|有用功-额外功-机械效率的综合|

期末物理计算题训练 2025-2026学年沪科版物理八年级全一册 目录 常考模型1:路面行车 2 常考模型2:船 两栖车(飞机) 6 常考模型3:水中的物块 11 常考模型4:杠杆 15 常考模型5:滑轮组 18 常考模型6:斜面 22 参考答案 1 常考模型1:路面行车 1.随着环保意识的提升和科技的进步,新能源汽车正逐渐成为汽车市场的主流。小明家也购买了一辆理想L7汽车,假期期间,小明一家从平定自驾前往相距200km的平遥古城研学旅行。已知汽车整备质量约为2.5 103kg,其轮胎与地面的接触总面积约为0.25m2(g=10N/kg),请完成下列问题: (1)汽车空载时静止在水平地面对地面的压强是多少? (2)若该车在水平路面上匀速直线行驶了3000m,在这段路程中,汽车的牵引力为2000N,该汽车牵引力做的功是多少? 2.物流机器人的出现,极大地提高了生产效率,助力了临沂物流的产业升级。如图所示机器人的质量为,它与地面的有效接触面积为。在平直道路上匀速行驶用时,受到的阻力为,g取,求该机器人: (1)静止在水平地面上时对地面的压强; (2)沿直线匀速行驶牵引力所做的功和功率。 3.爸爸开满载质量为的汽车带小明去旅行,如图甲所示,若汽车做直线运动,牵引力的功率恒为。运动过程中受到的阻力保持不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,则:(g取) (1)在10~15s内,牵引力做了多少功? (2)运动过程中受到的阻力是多少? (3)小轿车满载时,车轮与地面的总接触面积为,则地面受到的压强是多大? 4.随着5G信号的快速发展,5G无人物品配送车已应用于实际生活中。如图所示,一辆自身质量为360kg的无人配送车,以18km/h的速度匀速行驶在水平路面上,轮胎与地面接触的总面积为200cm2,对地面的压强为3 105Pa。该配送车所受阻力为车总重的0.1倍,用时10min到达指定站点。(g取10N/kg)求: (1)配送车所装货物的质量; (2)配送车发动机的牵引力; (3)配送车牵引力的功率。 5.小明爸爸驾驶汽车去旅行,在行驶过程中牵引力的功率恒定不变。人和汽车的总质量为1.5t。汽车匀速运动过程中受到的阻力恒为重力的0.1倍,汽车从启动到做匀速直线运动之前行驶的路程为150m,整个过程汽车速度v与时间t的关系如图所示,求:(g取10N/kg) (1)汽车匀速行驶时受到的阻力; (2)匀速行驶时,汽车牵引力做功的功率; (3)当汽车从启动到牵引力做功为时,汽车行驶的总路程。 6.如题图甲所示,智能配送机器人从仓库的仁和站出发,将医疗物资送到了武汉第九医院。若机器人以恒定的功率在某段平直的路面上由静止开始运动,共用时12s,如图乙是速度v随时间t变化的关系图像,图丙是动力F随时间t变化的关系图像。求: (1) 7~12s内机器人运动的距离; (2)7~12s内机器人动力做功的功率; (3)0~7s内机器人动力做的功。 7.盾构机可以实现一边挖掘隧道,一边在隧道内壁安装盾构管片,如图所示。某盾构机满负荷工作时,最大推进力F是4.2 107N,在25s内向前推进0.05m,盾构机推进的总功率是2.8 105W。安装的某个管片有效承压面积是5m2,管片承受的压强是2 107Pa。求: (1)该管片承受的压力F压; (2)推进力做的功; (3)盾构机推进的机械效率。 常考模型2:船 两栖车(飞机) 8.如图所示,2025年4月25日,福建舰在东海某海域完成新一轮海试,重点测试电磁弹射系统和舰载机起降能力,福建舰在某段海域匀速直线航行27km用时0.5h,此过程航空母舰受到的牵引力是1 107N。海水密度取1.0 103kg/m3,g取10N/kg,求: (1)在水下6m深处,舰体受到海水的压强; (2)重2 105N的舰载机静止在水平甲板上,与甲板总接触面积为0.5m2,该舰载机对甲板的压强; (3)航空母舰匀速直线航行27km时发动机的输出功率。 9.如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车,它既能在陆地上行驶,又能像船一样在水中航行。该车的总质量是12t,空载静止在水平地面上时,四个车轮与地面接触的总面积为0.2m2。求: (1)该车空载静止在水平地面上时,它对水平地面的压强是多少? (2)该车空载(驾驶员质量忽略不计)在水中航行时,受到的浮力是多少? (3)该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min,此时发动机输出功率为180kW,观光车航行过程中受到的阻力是多少? 10.某大学两位研究生设计出都市蚂蚁概念车(如图所示),荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项。该车外表似蚂蚁,小巧实用,质量仅有400kg,总体积0.75m3,轮胎与地面的总接触面积,标准乘载100kg。在标准乘载时,求:(g=10N/kg,) (1)都市蚂蚁车对水平路面的压强; (2)都市蚂蚁车以5m/s的速度在公路上匀速行驶10min时,受到的阻力是车总重的0.4倍,牵引力的功率; (3)科技社团的同学想将此车改造成“水陆两栖蚂蚁车”,若该车密封良好,请通过计算判断它能否浮在水面上。 11.2025年2月28日,大型水陆两栖飞机AG600鲲龙圆满完成取证前全部试飞科目。鲲龙水陆两栖飞机的最大起飞质量为,正常的巡航速度为。在某次测试中,该飞机在水面上以的速度沿直线匀速运动,水平动力的功率为。取,求该飞机: (1)在水面上匀速行驶10s水平动力所做的功。 (2)以最大起飞质量漂浮在水面上时所受的浮力。 2.鲲龙AG600 水陆两栖飞机(如图所示)是我国自主研制的“三个大飞机”(运-20、AG600 和C919) 之一,被誉为国之重器。 AG600 主要用于大型灭火和水上救援,可以从地西起飞私降 落,也可以从水面起飞和降落。 AG600 空载时质量为41.5t,最多可蓄水12t(g 取10Nkg)() (1)某次试飞前,AG600 蓄满水后静止在湖面上,求其排开湖水的体积;) (2)在水面滑行测试中,AG600 蓄一定质量的水,发动机牵引力的实际总功率为2500kW,AG600 在水面上以36km/h 的速度匀速滑行了1min,滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍, 求所蓄水的质量; (3)在一次灭火演练测试中,AG600 蓄水后以最大巡航速度飞往假想火场并盘旋在火场上方 165m 处,分次将所蓄水投下,每次投水120kg,投下的水经24s到达地面。求一次所投的水在下落过程中重力做功的平均功率。 13.2025年4月28日,全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。其体积为,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。(近海海水密度取 水=1 103kg/m3,g取10N/kg)求: (1)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面20m处的顶部受到海水的压强; (2)“蓝鲸号”在近海浸没时,由最大深度处上浮10m的过程中,海水的浮力对潜艇做功; (3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,至少应增加多少自重才能防止上浮。 14.如图所示,是我国自主研制的集森林灭火和水上救援等多用途水陆两栖飞机AG600“鲲龙”号,飞机的参数如下表所示。求:(取g=10N/kg) 机身长 37m 最大巡航速度 500km/h 翼展 38.8m 最大载水量 12t 机身高 12.1m 满载时总质量 60t 轮胎触地总面积 0.3m2 (1)“鲲龙”号满载时停放在水平跑道上,对跑道的压强; (2)“鲲龙”号满载时静止地漂浮在水面上,所受的浮力; (3)“鲲龙”号载着12t水从地面上升到200m高空过程中,克服水的重力做的功。 15.市面上有一种防溺水手环,如图,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶的二氧化碳会迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四,已知某运动员质量, 平均密度,水的密度,,忽略手环体积和自重,求: (1)该运动员的重力; (2)当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力; (3)人漂浮时,气囊体积至少多大,才能确保运动员的安全。 16.图甲是我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号,承载着海洋强国的梦想,2025年将驶入南海开展钻探实验任务。它是目前世界上唯一一艘具备11000m超深水钻探能力的钻探船,其满载时排水量为42600t,吃水深度约为9m。(海水的密度 海水取1.0 103kg/m3,g取10N/kg)求: (1)“梦想”号满载时受到海水的浮力; (2)“梦想”号在深海11000米进行钻探作业时,此处钻头受到的海水压强; (3)据某资料介绍,“梦想”号在海面试航行受到海水巨大的阻力,其阻力为4 106N。而“梦想”号试航时,在1min内匀速直线航行了600m,其动力推进系统的输出功率为3 104kW,请通过计算,判断资料介绍的数据是否可信。 常考模型3:水中的物块 17.如图所示,水平桌面上有重为3N的圆柱形薄壁容器,底面积为50cm2,容器中水的重力为10N。现把一个重2N,密度为0.6 103kg/m3的正方体木块轻轻放入水中,g取10N/kg。求: (1)木块静止后受到的浮力; (2)木块静止后排开水的体积; (3)放入木块后,容器对水平桌面的压强。 18.一个长方体物块重1.2N,底面积为,在水中静止时一半体积浸入水中,如图所示,此时容器中水深0.15m。已知水的密度,g取10N/kg,求: (1)水对容器底的压强; (2)水对长方体物块底部的压强; (3)物块的密度。 19.如图所示,将质量为0.2kg的物体挂在弹簧测力计下,浸没在酒精中,稳定后弹簧测力计的示数变为1.2N,此时酒精的深度为15cm。已知酒精的密度,容器底的面积为100cm2.求:(g取10N/kg) (1)该物体受到的重力; (2)该物体受到的浮力。 (3)酒精对容器底的压强; (4)酒精对容器底的压力; 20.一棱长为0.2m的正方体物块放在盛有水的薄壁圆柱形容器中,容器底面积为。现用竖直向下大小为40N的力F作用在物体上,物体刚好浸没于水中静止,如图所示(,g取10N/kg)求: (1)物块下表面受到水的压强; (2)物块的密度; (3)减小F使物体上浮,当物体的上表面相对于容器底部升高3cm时再次使物体保持静止,求此时F的大小。 21.如图所示,底面积为的薄壁圆柱形容器中盛有40g水,体积为的木块A漂浮在水面上,漂浮在水面上的体积为,如图甲所示。(g取10N/kg,) (1)求图甲中木块A受到浮力的大小; (2)如图乙所示,在木块A上轻放一个物块B,木块A恰好完全浸没在水中(水未溢出),求木块B的重力; (3)图乙中水对容器底部的压强比放物块B前增加了多少帕? 22.水平桌面上有一个底面积为100cm2的圆柱形容器,质量为100g(容器的厚度忽略不计),容器底部有个由阀门B控制的出水口,容器中装入10cm深的水。现将弹簧测力计一端固定,另一端挂一合金块A,将合金块A浸没在容器中的水中,如图甲所示。打开阀门B缓慢放水过程中,弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图乙所示,整个过程中金属块始终不与容器底部接触。水的密度,g取10N/kg。求: (1)A浸没时受到的浮力; (2)A的密度; (3)刚打开阀门B时容器对水平桌面的压强。 23.如图甲所示,质量为0.2kg、底面积为的足够高柱形容器放在水平地面上,把一质量为2.1kg、高为0.1m的不吸水圆柱体放在容器中缓慢向容器中加水,直到容器中水的深度为0.1m时停止加水,容器中水的深度与加水的质量关系如图乙所示,圆柱体始终保持竖直。(水的密度,)求: (1)圆柱体放入容器前,容器对地面的压强。 (2)圆柱体对容器底部压力恰好为零时,容器对地面的压强。 (3)停止加水后,将圆柱体竖直方向移动,使其露出水面的高度变化0.02m,静止时水对容器底的压强。 24.一个底面积 的不吸水的圆柱体A用细线拴在容器底部,容器内部底面积为 水面与圆柱体A上表面恰好相平;如图甲所示,现将水缓慢放出,圆柱体A底部受到的液体压强p随着容器中水的深度h变化的图像如图乙所示,水的密度 h3的高度为20cm;。 (1)由图像分析, 当水的深度为_(选填“h1””、“h2”或“h3”),绳子的拉力恰好变为0。 (2)绳的长度是多少; (3)求圆柱体A的密度; (4)如图甲所示,若不将水放出,只剪断细线,圆柱体A静止后,与剪断细线前相比,水对容器底部压强减少了多少? 常考模型4:杠杆 25.如图甲所示,是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的情境,受桔槔的启发,小明组装了如图乙所示的装置。其中,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,且OC=2OD。物体A悬挂在C端,静止在水平桌面上的正方体B悬挂在D端,此时杠杆在水平位置平衡。已知:,,正方体B的边长为0.1 m。杠杆、悬绳的质量不计。求: (1)画出物体A的受力情况; (2)杠杆D端所受的拉力; (3)正方体B对地面的压强。 26.如图所示,横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA∶OB=3∶2,在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重,小强在B端通过细绳施加竖直方向的力F,杆AB在水平位置平衡,此时他对水平地面的压强为p。已知小强重为650N,两只脚与地面接触的总面积为400cm2,不计杆重与绳重。 (1)画出小强的受力示意图。 (2)求小强在B端施加的力F。 (3)求小强对地面的压强p。 27.如图甲,踏碓是古代的捣米工具。图乙是其结构示意图,O点为转轴所在处。使用时,人用一只脚连续踩碓身B端,使碓头A抬高后落下,从而去掉石臼中稻谷的皮。一个重600N的人,用右脚踩B端使踏碓刚好转动时,左脚对地面的压力为100N。已知左脚与地面的接触面积约250,碓头质量为20kg,长约100cm,不考虑转轴处的摩擦,忽略杠杆自重,求:(g取10N/kg) (1)工作时,人的左脚对地面的压强是多少? (2)力臂的长度是多少? 28.乙是“桔槔”的简化模型图,通过在轻质“桔槔”上挂配重石块可以将井中的水桶打捞出来。其中长度为1m,长度为3m,木桶的重力为20N,装满水时水的质量为18kg。某次打捞时将100N的石块悬挂在点,石块匀速提升装满水的木桶至图示位置,若过程中不考虑水溢出,求: (1)木桶中水的重力; (2)长度; (3)若只在A端固定悬挂60N的石块作为配重,水平位置平衡时,求人对绳向上的拉力。 29.如图所示,轻质杠杆 AB 可绕 O 点转动。当物体 C 刚好浸没在水中时,杠杆恰好水平静止。AB 两端的绳子均不可伸长,且处于张紧状态。已知:C 是实心正方体,边长为 10cm,质量为 20kg。D 是边长为 20cm,质量为 80kg 的正方体。OA 比 OB=2∶1,(水的密度为 1.0 103kg/m3,g 取 10 N/kg) (1)物体 C 下表面所受到水的压力有多少牛? (2)此时物体 D 对地面的压强是多少? 常考模型5:滑轮组 30.“芒种忙忙割,农家乐启镰。”芒种是我国传统二十四节气之一,芒种前后我国大部分地区的农业生产处于“夏收、夏种、夏管”的“三夏”大忙季节。收完小麦后,小明帮爸爸设计了一个提小麦上楼的装置。如图所示,已知每袋小麦质量为50kg,一楼和二楼之间的高度为3m,使用功率为250W的电动机将一袋小麦从一楼匀速提升到二楼需要8s。g取10N/kg,求: (1)该装置将这袋小麦提上楼对小麦做的功; (2)电动机做的总功; (3)该电动机的机械效率。 31.如图所示,小明用大小为100N、竖直向上的拉力F,在2s内将重力为160N的木箱匀速提升1m。提升过程中,不计绳重和摩擦,求: (1)拉力F的功率; (2)动滑轮的机械效率; (3)动滑轮的重力。 32.如图所示,某工人利用滑轮组将一个质量为90kg的货箱在6s内匀速提升3m。此过程中,绳子自由端所受的拉力F为400N,求:(g=10N/kg) (1)货箱的重力G是多少? (2)有用功W有是多少? (3)机械效率 是多少? 33.如图所示,工人站在水平地面上,用滑轮组提升物体A,工人对绳子的自由端施加竖直向下的拉力F为500N,物体A被竖直匀速提升1m,用时10s,动滑轮的重力为150N。不计绳重和轴摩擦。 (1)画出图中工人的受力示意图;(图形中O点为重心,所有的力都标在重心上) (2)求绳端拉力的功率; (3)求该滑轮组的机械效率; (4)若用该滑轮组匀速提升物体B,物体B所受重力大于物体A所受重力,请你通过分析说明该滑轮组的机械效率如何变化。 34.底面积为900cm2,重为720N的货箱静止在水平地面上,工人用图甲所示的滑轮组将它提升到3.5m的高处,提升过程中,拉力F的功率为156W,货箱上升高度h随时间t变化的关系如图乙所示。不计摩擦及绳重。求: (1)由乙图知,物体匀速上升的速度为_m/s; (2)将该货箱放置在水平地面上,对地面的压强是多少? (3)在提升过程中,工人所用拉力F为多大? (4)如果仍用该滑轮组匀速提升重为1140N的重物,滑轮组的机械效率多大? 35.如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图,每个滑轮重为200N,均匀实心金属块的密度为,金属块的质量为120kg。绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计,金属块一直匀速上升。(,g取10N/kg)求: (1)在金属块还未露出水面,上表面距离水面10m时,上表面受到的水的压强; (2)在金属块未露出水面时,金属块所受到的浮力; (3)在金属块未露出水面时,动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力和该滑轮组的机械效率。 36.如图甲所示,在建设桥梁时,起重船将一块实心桥梁部件从运输船上转移至河水中。起重船吊臂前端滑轮组如图乙所示,当起重船从运输船上吊起桥梁部件时,起重船浸入水中的体积增加了18m3。滑轮组拉着桥梁部件在30s内匀速上升了2m。(,)求: (1)被吊起的桥梁部件的重力; (2)桥梁部件被吊起的过程中,钢丝绳拉力的功率为,滑轮组的机械效率是多少? (3)请你提出一条提高此类机器机械效率的措施(写出一条合理即可)。 常考模型6:斜面 37.如图所示,斜面长3.6m,高为1.2m,装卸师傅用沿斜面向上500N的推力,将重为1200N的货物从斜面底端匀速推到斜面顶端,用了25s的时间,在这个过程中。求: (1)克服货物重力所做的功是多少? (2)斜面的机械效率是多少? (3)装卸师傅做功的功率是多少? 38.工人利用如图所示的斜面把木箱推到离地面高的平台上,已知木箱的质量为,工人沿着斜面向上推木箱的力为,斜面长为,g取。求: (1)木箱所受到的重力; (2)工人对木箱做的有用功; (3)工人对木箱做的总功和机械效率; (4)木箱受到斜面的摩擦力。 39.如图甲所示,工人用推力将重为的货箱沿斜面推至水平车厢中,斜面长为、高为,推力始终与货箱运动方向相同。货箱运动路程随时间变化关系如图乙所示,推力随时间变化关系如图丙所示。求: (1)在内,货箱的平均速度; (2)在内,推力做的功; (3)在斜面运动过程中,货箱克服摩擦力做功的功率。 40.斜面在生产生活中应用非常广泛。如图甲所示,利用斜面将水中的物体拉出来,若牵引汽车重,共有4个车轮,每个车轮与地面的接触面积为。整个过程中,汽车以2m/s的速度匀速行驶,物体从A到C的过程中,绳子拉力的功率P随时间t的关系如图乙所示。已知B点为斜面AC的中点,斜面AB的长为s,高为h,s=2h。物体的质量为80kg,体积为,不计绳子与滑轮间的摩擦和绳重。求:(水的密度为,g取) (1)汽车静止时,对地面的压强; (2)物体全部出水后所受斜面的摩擦力的大小; (3)物体在水中上升的过程中,斜面的机械效率。(结果精确到0.1%) 试卷第2页,共23页 试卷第1页,共23页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案 1.(1) (2) 【详解】(1)汽车空载时静止在水平地面对地面的压力为 则对地面的压强 (2)牵引力做的功为 2.(1) (2),450W 【详解】(1)机器人对地面的压力 机器人对地面的压强 (2)机器人做匀速直线运动,所以机器人在行驶过程中的牵引力 牵引力做的功 机器人在沿直线匀速行驶中牵引力做功的功率 3.(1) (2) (3) 【详解】(1)10~15s内牵引力做功 (2)由图像可知,在10~15s内,汽车做匀速直线运动,汽车运动的速度,可得汽车运动过程中受到的阻力 (3)地面受到的压力 则地面受到的压强 4.(1) (2)600N (3) 【详解】(1)配送车总重力为 则配送车总质量为 则配送车所装货物的质量 (2)配送车做匀速直线运动,受力平衡,则发动机的牵引力 (3)配送车牵引力的功率为 5.(1)1.5 103N (2) (3)210m 【详解】(1)人和汽车受到的重力 G=mg=1.5 103kg 10N/kg=1.5 104N 受到的阻力 f=0.1G=0.1 1.5 104N=1.5 103N (2)在10~15s汽车处于匀速直线运动状态,速度是30m/s,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,则牵引力 F=f=1.5 103N 牵引力做功的功率 (3)当汽车从启动到牵引力做功为5.4 105J时,行驶的总时间 所以汽车匀速直线行驶的时间 t2=12s-10s=2s 匀速直线行驶的路程 s1=vt2=30m/s 2s=60m 汽车行驶的总路程 s=s1+s2=60m+150m=210m 6.(1)30m;(2)180W;(3)1260J 【详解】解:(1)由乙图可知,7~12s内机器人速度为6m/s,7~12s内机器人运动的距离 (2)7~12s内机器人动力为30N,机器人动力做功的功率 (3)机器人功率不变,0~7s内机器人动力做的功 答:(1)7~12s内机器人运动的距离为30m; (2)7~12s内机器人动力做功的功率为180W; (3)0~7s内机器人动力做的功为1260J。 7.(1)1 108N (2)2.1 106J (3)30% 【详解】(1)由题意知,安装的某个管片有效承压面积是5m2,管片承受的压强是2 107Pa,则该管片承受的压力F压=pS=2 107Pa 5m2=1 108N (2)由题意知,推进力F是4.2 107N,在25s内向前推进0.05m,则推进力做的功W=Fs=4.2 107N 0.05m=2.1 106J (3)盾构机输出的总功为W总=Pt=2.8 105W 25s=7 106J 则盾构机推进的机械效率 8.(1)6 104Pa (2)4 105Pa (3)1.5 108W 【详解】(1)在水下6m深处,舰体受到海水的压强 (2)甲板水平,舰载机对水平甲板的压力 对水平甲板的压强 (3)福建舰在某段海域匀速直线航行27km用时 航空母舰受到的牵引力做功 航空母舰匀速直线航行27km时发动机的输出功率 9.(1);(2);(3) 【详解】解:(1)该车空载时的质量 该车空载时对水平地面的压力 该车空载时对水平地面的压强 (2)该车空载时在水中航行处于漂浮状态,则该车空载时在水中航行受到的浮力 (3)该车在水中航行过程中发动机输出功率 该车在水中航行的速度 根据公式可知,发动机的牵引力为 因为车匀速直线运动,受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,所以 答:(1)该车空载静止在水平地面上时,它对水平地面的压强是; (2)该车空载(驾驶员质量忽略不计)在水中航行时,受到的浮力是; (3)观光车航行过程中受到的阻力是。 10.(1) (2)1 104W (3)能浮在水面上 【详解】(1)车总质量为 车对水平路面的压力等于重力,即 根据公式可知,车对水平路面的压强为 (2)车匀速直线运动,受力平衡,在水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,即 根据公式可知,牵引力的功率为 (3)当车全部进入水中时,根据公式可知,车受到的浮力为 因为浮力大于重力,根据沉浮条件可知,物体上浮,最终会漂浮在水面上。 11.(1) (2) 【详解】(1)飞机在水面上匀速行驶10s,水平动力所做的功 (2)飞机漂浮在水面时受到的浮力 12.(1)53.5m3;(2)8.5t;(3)8250W 【详解】解:(1)AG600蓄满水后的总重力为 因为AG600蓄满水后静止在某湖面上,所以有 由可得,排开湖水的体积为 (2)飞机在水面上的速度为 由 可得,飞机受到的牵引力为 由题意可知,,则此时飞机的总重力为 此时飞机的总质量为 飞机所蓄水的质量为 (3)整个过程中水的重力做功为 重力做功的平均功率为 答:(1)排开湖水的体积为53.5m3; (2)所蓄水的质量为8.5t; (3)一次所投的水在下落过程中重力做功的平均功率为8250W。 13.(1) (2) (3)3600N 【详解】(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面处的顶部受到海水的压强 (2)“蓝鲸号”体积为,在近海悬浮时,排开水的体积等于“蓝鲸号”的体积,由阿基米德原理可得所受浮力 海水的浮力对潜艇做功 (3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,“蓝鲸号”所受浮力 由于“蓝鲸号”悬浮时受到的浮力等于自身重力,所以为了防止上浮,应增加自重 14.(1) (2) (3) 【详解】(1)“鲲龙”号满载时总重力为 则“鲲龙”号满载时停放在水平跑道上,对跑道的压强 (2)“鲲龙”号满载时静止地漂浮在水面上,由沉浮条件可知,“鲲龙”号满载时所受的浮力为 (3)克服水的重力做的功为 15.(1) (2)480 N (3) 【详解】(1)该运动员的重力 (2)人的体积 人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,人排开液体的体积 该运动员在水中受到的浮力 (3)为确保安全,人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四,人体与气囊总浮力需等于人体重力,则 代入数值 解得,气囊体积至少为 16.(1)4.62 108N (2)1.1 108Pa (3)不可信 【详解】(1)“梦想”号满载时排开的水受到的重力 “梦想”号满载时受到海水的浮力 (2)“梦想”号在深海11000米进行钻探作业时钻头受到的海水压强 (3)“梦想”号匀速直线航行时受到的动力 “梦想”号在1min内匀速直线航行了600m时的速度 “梦想”号匀速直线航行时动力推进系统的输出功率 因为,所以资料介绍的数据不可信。 17.(1)2N (2)2 10-4m3 (3)3 103Pa 【详解】(1)木块密度小于水的密度,木块漂浮在水面,木块受到的浮力 (2)木块静止后排开水的体积 (3)放入木块后,容器对水平桌面的压力 此时容器对水平桌面的压强 18.(1) (2) (3) 【详解】(1)水对容器底的压强 (2)物块漂浮,上表面露出水面不受水的压力,根据浮力产生的原因,水对物块底部的压力等于物块受到的浮力;物块漂浮时浮力等于重力,即 水对长方体物块底部的压强 (3)物块质量 根据阿基米德原理推导式 ,得排开水的体积 由题意,一半体积浸入水中,因此物块总体积 物块的密度 19.(1)2N (2)0.8N (3)1200Pa (4)12N 【详解】(1)物体受到的重力为 (2)根据称重法可得,物体受到的浮力为 (3)酒精对容器底的压强为 (4)由可知,酒精对容器底的压力为 20.(1)2000Pa (2) (3)20N 【详解】(1)物体刚好浸没在水中,物块下表面所处深度 物块下表面受到水的压强 (2)正方体物块的体积 物体刚好浸没,排开水的体积 正方体物块所受的浮力为 物体静止,竖直方向受力平衡,则物块的重力为 物块的质量为 物块的密度 (3)物块上表面相对容器底升高 液面下降高度为,物块底面积,容器底面积 排开水的体积减少量满足 则 解得 此时物块浸入水中的深度 此时排开水的体积 此时浮力 物体静止,竖直方向受力平衡,此时力F的大小 21.(1)4N (2)1N (3)200Pa 【详解】(1)木块A漂浮时排开水的体积 木块A受到的浮力 (2)甲图中木块A漂浮,根据漂浮条件可知,A的重力 乙图中A恰好完全浸没,受到的浮力 B受到的重力 (3)圆柱形容器中,放入B后,水对容器底部增加的压力等于B的重力,即 因容器为圆柱形,图乙中水对容器底部的压强比放物块B前增加的压强 22.(1)10N;(2)3.2 103kg/m3;(3)2.1 103Pa 【详解】解:(1)由乙图可知,当合金块A全部露出水面后,弹簧测力计的示数为32N,则合金块A的重力 合金块全部浸入水中时的示数F'=22N,合金块A浸没在容器中时受到的浮力 (2)由G=mg可得,合金块A的质量 由可得 因为合金块A浸没在水中,所以合金块A的体积 合金块A的密度 (3)由题意可知,阀门B刚打开时容器中水的体积 所以容器中水的重力 容器的重力 由图乙可知阀门B未打开时合金块全部浸入水中时的示数为F'=22N,则容器对水平面的压力 所以此时容器对水平面的压强 答:(1)合金块A浸没在容器中时受到的浮力为10N; (2)合金块A的密度为3.2 103kg/m3; (3)刚打开阀门B时容器对水平桌面的压强2.1 103Pa。 23.(1) 40Pa (2) 640Pa (3) 860Pa或1140Pa 【详解】(1)圆柱体放入容器前,容器对地面的压力等于容器的重力,即 容器对地面的压强 (2)由图乙可知,当加入水的质量为0.9kg时,水的深度为0.06m,此后继续加水,水深与加水质量的关系发生改变,说明此时圆柱体刚好漂浮,对容器底部压力恰好为零。此时容器对地面的压力 容器对地面的压强 (3)圆柱体刚好漂浮时,浸入水中的深度为0.06m,加入水的体积 由得,圆柱体的底面积 停止加水时,水深为0.1m,圆柱体仍漂浮,浸入深度为0.06m,露出水面的高度为 若将圆柱体竖直向上移动,使其露出水面的高度增加0.02m,则排开水的体积减小 水面下降 此时水深 水对容器底的压强 若将圆柱体竖直向下移动,使其露出水面的高度减小0.02m,同理水面上升0.014m,此时水深 水对容器底的压强 24.(1) (2) (3) (4) 【分析】分析图乙的压强变化规律:因为初始时水面与A上表面相平,放水时A底部压强随水深线性减小,到后压强不变,说明此时A开始随水面下降,绳子拉力为0,所以可确定拉力为0对应的水深。 利用液体压强公式,由对应的压强计算此时A底部的水深,也就是A浸入水中的高度;绳长等于减去上述A浸入的高度。 当绳子拉力为0时,A处于漂浮状态,浮力等于重力,结合阿基米德原理和重力公式,推导得到A的密度表达式,代入对应物理量计算。 剪断细线后A漂浮,排开水的体积减小,计算排开体积的减少量,因为容器底面积为,所以水面下降高度等于排开体积减少量除以,再利用计算压强减少量。 【详解】(1)放水过程中,容器水深h从逐渐减小:绳子未松弛时,圆柱体A被拉住不动,A底部深度随水深减小而减小,因此底部压强随减小而减小;当h减小到时,浮力恰好等于A的重力,绳子拉力变为0;继续放水,绳子松弛,A随水面一起下降,浸入深度不变,因此A底部压强保持不变。 因此拉力恰好为0对应水的深度。 (2)当时,A完全浸没,水面与A上表面相平,绳子拉紧。根据液体压强公式,圆柱体A的高度为 因此绳长为 (3)当拉力为0时,A漂浮,重力等于浮力;浮力等于A底部受到的压力,即A的重力为 A的质量为 A的体积为 A的密度为 (4)剪断细线后A漂浮,排开水体积减小,水对容器底压强减小。漂浮时浮力等于重力,即 根据阿基米德原理,得: 排开水体积减少量 水面下降高度为 压强减少量为 25.(1) (2) (3) 【详解】(1)物体A保持静止,处于平衡状态,受到一对平衡力,竖直向下的重力、绳子对A竖直向上的拉力,两个力作用点均在A的重心,方向相反、大小相等,据此作图。 (2)根据杠杆的平衡条件 ,C端拉力等于A的重力,即 对应力臂为,D端拉力为,对应力臂为,已知,代入公式得: 整理得: (3)对静止在水平地面的正方体B受力分析,B受力平衡,可得地面对B的支持力,即 根据力的作用是相互的,B对地面的压力 正方体B边长,B与地面的接触面积 正方体B对地面的压强 26.(1) (2)450N (3)5000Pa 【详解】(1)人静止受力平衡,受到向下的重力、竖直向上的支持力和绳子的拉力,都画在重心上,如图所示: (2)根据杠杆平衡条件得到G配 OA=F OB 得到拉力 (3)小强受到的支持力F支=G人-F=650N-450N=200N 小强对地面的压力和受到的支持力是相互作用力,大小相等,所以小强对地面的压力F压= F支=200N 小强对地面的压强 27.(1) (2) 【详解】(1)工作时,人的左脚对地面的压强是 (2)碓头受到的重力 左脚对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力,故 踏碓对人的支持力 人对踏碓的压力与踏碓对人的支持力是一对相互作用力,则 由得 28.(1)180N (2)2m (3)20N 【详解】(1)木桶中水的重力 (2)石块匀速提升装满水的木桶至图示位置时,“桔槔”的横杆处于水平位置,CO和OB的长度为杠杆的两个力臂,桶和水对杠杆的拉力 根据杠杆平衡条件可得 即。 (3)根据题意只在A端固定悬挂60N的石块,则石块对杠杆的拉力,石块的力臂,水桶的力臂 根据杠杆平衡条件可得桶对杠杆的拉力为 根据相互作用力可知,绳子对桶的拉力也为 则水平位置平衡时桶整体的受力情况为 则人对绳向上的拉力 29.(1)10N (2)10500Pa 【详解】(1)物体 C 下表面的深度为 物体 C 下表面受到水的压强 物体 C 的底面积为 由压强公式得,物体 C 下表面受到水的压力 (2)物体 C 的重力 杠杆A端受到绳的拉力 根据杠杆平衡原理得, 由题意知,则 故杠杆B端受到绳的拉力 物体 D 的重力 物体 D 对地面的压力 物体 D 的底面积 物体 D 对地面的压强 30.(1)1.5 103J (2)2 103J (3)75% 【详解】(1)这袋小麦受到的重力 小麦提上楼对小麦做的功 (2)由得,电动机做的总功 (3)该电动机的机械效率 31.(1)100W (2)80% (3)40N 【详解】(1)图中是动滑轮,有效绳子段数,则绳子自由端移动距离为 拉力F做功为 则拉力F的功率 (2)动滑轮的机械效率为 (3)不计绳重和摩擦,动滑轮的重力 32.(1)900N;(2)2700J;(3)75% 【详解】解:(1)货箱的重力 (2)有用功 (3)由图可知,滑轮组n=3,滑轮组机械效率 答:(1)货箱的重力是900N; (2)有用功为2700J; (3)机械效率是75%。 33.(1) (2)150W (3)90% (4)变大 【详解】(1)工人受到三个力:竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力,且三力平衡,作用点要求都画在重心上,如图所示: (2)由图可知动滑轮上有3股绳子,工人对绳子的自由端施加竖直向下的拉力F为500N,物体A被竖直匀速提升1m,用时10s,则绳端拉力的功率 (3)动滑轮上有3股绳子,且不计绳重和轴摩擦,有 物体A的重力为 滑轮组的机械效率 (4)当不计绳重和滑轮与轴之间的摩擦时,滑轮组的机械效率为 当提升物体B(GB>GA)时,增大,减小,减小,增大,所以该滑轮组的机械效率变大。 34.(1)0.2 (2)8000Pa (3)260N (4)95% 【详解】(1)由图乙可知,货箱上升3m所用时间为15s,则货箱匀速上升的速度 (2)货箱对水平地面的压力 货箱对地面的压强 (3)由图可知,绳子自由端移动的速度 拉力的功率 工人所用拉力 (4) 不计绳重和摩擦时,所以动滑轮的重力 不计绳重和摩擦,仍用该滑轮组匀速提升重为1140N的重物,滑轮组的机械效率 35.(1) (2)150N (3)1050N,84% 【详解】(1)金属块上表面受到水的压强为 (2)由密度公式 可得金属块的体积 当金属块未露出水面时 金属块受到的浮力 (3)金属块重力为 设绳对物体的拉力为F拉 ,当金属块未露出水面时,一直在水中匀速上升,金属块受力平衡,则 该滑轮组的机械效率为 36.(1) (2)60% (3)见解析 【详解】(1)起重船受到浮力的增加量 因为起重船在吊起重物前后都处于漂浮状态,所以由浮沉条件可知该重物的重力 (2)由可知,拉力做的总功 拉力做的有用功 滑轮组的机械效率 (3)由滑轮组机械效率的影响因素可知,增加物重、减小动滑轮的重力都可以提高此类机器的机械效率。 37.(1) (2)80% (3)72W 【详解】(1)克服货物重力所做的功 (2)拉力做的总功 斜面的机械效率 (3)装卸师傅做功的功率 38.(1) (2) (3), (4) 【详解】(1)木箱受到的重力 (2)工人对木箱做的有用功 (3)工人对木箱做的总功 这个斜面的机械效率 (4)克服摩擦力做的功是额外功,额外功等于总功减有用功,则摩擦力做的功 木箱受到斜面的摩擦力 39.(1) (2) (3) 【详解】(1)由图乙可知,0~20s内,货箱运动的总路程 ,总时间 ,平均速度 (2)由图乙、丙可得:0~10s内,货箱运动路程 ,推力 ,这段推力做功 10~20s内,货箱运动路程 推力 ,这段推力做功 0~20s内推力做的总功 (3)斜面运动过程中,有用功为克服货箱重力做的功,因此 斜面运动过程推力做的总功 克服摩擦力做的额外功 斜面运动的时间 ,克服摩擦力做功的功率 40.(1) (2)300N (3) 【详解】(1)汽车静止时对地面的压力 4个车轮与地面的接触面积 汽车静止时,对地面的压强 (2)由图乙知:物体全部出水后,拉力的功率P=1400W,则 物体全部出水后受到拉力F、重力G、摩擦力f和支持力FN(因为支持力的方向始终与物体移动方向垂直,故支持力对物体不做功)。 物体的重力 由题意知,物体全部出水后物体上升的高度为h,沿斜面运动的距离为s,s=2h。则 即 解得f=300N,故物体全部出水后所受斜面的摩擦力的大小为300N。 (3)由图乙知,物体在水中时拉力的功率,则 由题意可知,物体在水中上升的高度为,在水中沿斜面运动的距离为,则 则 答案第24页,共24页 答案第23页,共24页 学科网(北京)股份有限公司 $