專題訓(xùn)練09-綜合計算題（力學(xué)）-備戰(zhàn)2020年中考物理特殊題型專項訓(xùn)練

PAGEPAGE1專題訓(xùn)練09綜合計算題（力學(xué)）類型一交通工具類（時間：40分鐘滿分：49分）Ⅰ綠色出行類1.（6分）今年“五一”假期，三千多名自行車愛好者在風(fēng)景秀美的環(huán)江濱水大道等路段參加“快樂騎行，擁抱柳州”的健身運動．小龍同學(xué)騎公共自行車參加了6km騎行體驗運動．他在某路段勻速直線行駛，在50s內(nèi)通過300m的路程，所受阻力大小為40N.（1）小龍同學(xué)在50s內(nèi)騎車行駛的速度是多少？若他按此速度完成6km騎行體驗運動，需要多長時間？（2）小龍同學(xué)在50s內(nèi)騎車行駛的功率是多少？Ⅱ耗油類2.（8分）如圖所示工人師傅正在用叉車搬運貨物，現(xiàn)將質(zhì)量為1t的貨物勻速提高1.5m用時5s．試求：（1）貨物上升的速度是多少？（2）貨物所受到的重力是多少（g＝10N/kg）?（3）叉車提升貨物時對貨物所做的功是多少？（4）叉車提升貨物的功率是多少？第2題圖3.（8分）隨著居民生活水平的不斷提高，家用轎車越來越多地走進(jìn)了普通百姓人家．下表為某型號家用轎車的有關(guān)數(shù)據(jù)：家用轎車的總質(zhì)量1200kg家用轎車的額定功率30kW每個輪胎與地面的接觸面積0.02m2油箱的容積55L（1）該家用轎車靜止在水平地面上時，對地面的壓強是多大（g＝10N/kg）?（2）若該家用轎車在額定功率下以72km/h的速度勻速行駛在平直的公路上，則該車發(fā)動機的牽引力是多少？（3）該家用轎車仍以72km/h的速度勻速行駛10min，消耗汽油1.3kg，該車發(fā)動機的效率是多少？（假設(shè)汽油完全燃燒，汽油熱值q＝4.6×107J/kg，結(jié)果保留一位小數(shù)）第3題圖4.（6分）質(zhì)量為2.5t的小型載重汽車，額定功率為100kW，車上裝有5t的砂石，已知汽車在平直公路上勻速行駛時所受阻力是汽車總重的0.2倍．汽車先以15m/s的速度在平直公路上勻速行駛到山坡底，消耗汽油2kg，然后又以額定功率行駛100s的時間，將砂石從坡底運送到50m高的坡頂施工現(xiàn)場（g＝10N/kg）．求：（1）2kg的汽油完全燃燒放出多少熱量？（汽油的熱值取4.5×107J/kg）（2）汽車在平直公路上勻速行駛的功率為多少？（3）汽車從坡底向坡頂運送砂石的機械效率是多少？Ⅲ耗電類5.（9分）某款新型電動汽車的性能參數(shù)如表所示，請回答下列問題．工作電壓400V電動機功率40kW百公里耗電量15kW·h（1）電動機是電動汽車的核心部件，電動機正常工作時，電能轉(zhuǎn)化為________能，電動機的工作原理是________________________．（2）電動機正常工作時，通過線圈的電流是多大？（3）同類型號的燃油汽車在同等條件下百公里消耗汽油為10L，請通過計算比較兩種汽車的百公里能耗，并說明能耗不同的主要原因．（汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，熱值q＝4.6×107J/kg）（4）汽車在某段公路上勻速行駛時，進(jìn)入某超聲測速區(qū)域，如圖所示．當(dāng)該車運動到距測速儀370m時，測速儀向該車發(fā)出一超聲信號，2s后收到從車返回的信號．超聲波在空氣中傳播速度為340m/s，求該車的速度．第5題圖Ⅳ混合動力類6.（12分）榮威e950插電式混合動力汽車于今年3月正式上市，百公里平均油耗約1.7升．它有兩種動力系統(tǒng)：汽車加速，汽油機提供的動力不足時，蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為動能，使汽車加速更快；汽車減速，汽車動能轉(zhuǎn)化為電能，由蓄電池貯存起來，減少能量的浪費．兩種動力系統(tǒng)也可以獨立工作，只有汽油機工作時，與一般的汽車相同；只使用電力時，由電動機提供動力．下表是國產(chǎn)某混合動力蓄電池的銘牌，其中電池容量是蓄電池貯存的最大電能（儲存電能的本領(lǐng)是表示電池容量的另一方式）．該汽車勻速行駛時受到的阻力為1440N．求：（1）在家庭電路中對放電完畢的蓄電池充滿電需要多少時間？（2）該汽車勻速行駛100km過程中牽引力做的功為多少？（3）蓄電池充滿電后，僅由電動機提供動力，電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率80%，汽車勻速持續(xù)行駛的最大距離是多少km?（4）假設(shè)汽車受到的阻力不變，僅由汽油機提供動力，汽油的熱值為5.0×107J/L（即焦耳/升），汽油機的效率為24%，汽車勻速行駛100km的油耗是多少升？電池容量44kW·h充電電壓220V充電電流20A輸出電壓150V類型二簡單機械類（時間：60分鐘滿分：95分）Ⅰ滑輪組類7.（6分）陸羽公園矗立著由漢白玉制成的“茶圣”陸羽的雕像，其質(zhì)量為5.4t，吊裝時用如圖所示的滑輪組將雕像勻速吊上3m的高臺．已知提升雕像時，拉力F的功率為6×103W，繩子自由端移動速度為0.3m/s.求：（1）滑輪組將雕像吊上3m高臺需要的時間t為多少秒？（2）滑輪組對雕像做的有用功是多少？（3）提升雕像的過程中滑輪組的機械效率是多少？第7題圖8.（8分）小華用如圖所示的滑輪組拉動貨箱，已知貨箱的質(zhì)量為60kg，在F＝50N的拉力作用下，貨箱以0.1m/s的速度做勻速直線運動，地面對貨箱的滑動摩擦力f為貨箱重的0.2倍．求：（1）貨箱的重力是多少？（2）拉力F的功率是多少？（3）貨箱運動了1min，克服摩擦所做的功是多少？（4）此滑輪組的機械效率是多少？第8題圖9.（8分）如圖甲所示底面積為0.2m2，高為0.2m的質(zhì)量均勻的長方體A，放置在水平面上，對地面的壓強為6×103Pa；一質(zhì)量為80kg的工人站在水平地面上，用如圖乙所示的滑輪組把A運到高處，工人用大小為F1的豎直拉力拉繩使A以10cm/s的速度勻速上升，這時地面對工人的支持力為N1，工人勻速拉繩的功率為P，滑輪組的機械效率為η1.若工人以相同的功率用大小為F2的豎直拉力拉繩使另一物體B以12.5cm/s的速度勻速上升，這時地面對工人的支持力為N2，滑輪組的機械效率為η2.已知N1∶N2＝3∶4，η1∶η2＝16∶15.（g取10N/kg）求：（1）物體A的密度；（2）工人拉繩的功率P；（3）用滑輪組提升B時滑輪組的機械效率η2.第9題圖10.（6分）為了模擬水中物體被打撈的情景，同學(xué)們課外作如下探究：如圖，用滑輪組將重200N的物體從底面積為400cm2的圓柱形容器中提起，容器中水面由90cm降到70cm.已知每個滑輪重均為20N（不計繩重、水的阻力及滑輪與中心軸間的摩擦）．求：（1）所提起物體的密度；（2）物體完全出水后繼續(xù)上升的過程中，滑輪組的機械效率．第10題圖Ⅱ杠桿類11.（8分）如圖所示，重力不計的木棒AOB可繞支點O無摩擦轉(zhuǎn)動，木棒AB長為3m，均勻正方體甲的邊長為10cm，物體乙的質(zhì)量為5.6kg.當(dāng)把甲、乙兩物體用細(xì)繩分別掛在木棒的兩個端點A、B上時，木棒在水平位置平衡，此時物體甲對地面的壓強為3000Pa，支點O距A點1.6m．求：（1）物體乙受到的重力；（2）物體甲受到的支持力；（3）物體甲的密度．第11題圖12.（6分）如圖所示，輕質(zhì)杠桿可繞O點轉(zhuǎn)動，杠桿左端A處掛了一物塊，右端B處施加一個F＝3N的拉力，此時杠桿在水平位置平衡，測得OA＝30cm，OB＝20cm.（1）求繩子對杠桿A端的拉力．（2）若物塊的體積為10cm3，求物體在水中所受到的浮力（g＝10N/kg）．第12題圖13.（6分）小明做俯臥撐時（如圖所示），可將其視為一個杠桿，重心在O點，他將身體撐起時，地面對兩腳尖的支持力為250N，兩腳尖與地面的接觸面積為60cm2，雙手與地面的接觸面積為300cm2.（1）畫出以B為支點時重力的力臂L.（2）如果小明的兩腳尖對地面的壓強與雙手對地面的壓強之比為5∶2，地面對雙手的支持力為多少？（3）小明在1min內(nèi)做了30俯臥撐，每次肩部上升的距離都為0.36m，則他1min內(nèi)克服重力所做的功為多少？第13題圖Ⅲ斜面類14.（6分）煉油廠工人將油桶裝到卡車上，需要用木板搭建一個斜面．卡車車廂底部離地1.2m，所用木板長6m，工人沿著斜面用700N的力將油桶推上車，用時1min，若該斜面的機械效率為40%.（1）工人推油桶所做的功是多少？（2）工人做功的功率是多少？（3）油桶的質(zhì)量是多少（g＝10N/kg）?15.（8分）如圖甲所示，工人沿斜面把一箱貨物從底端拉進(jìn)車廂，貨物移動的距離s與時間t的關(guān)系如圖乙所示．在此期間，工人拉這箱貨物沿斜面勻速運動時的拉力為594N．此斜面的長為5m，高為1m，這箱貨物重為1500N.第15題圖（1）0～5s內(nèi)，這箱貨物處于________狀態(tài)，工人所做的功為________J.（2）5～30s內(nèi)，這箱貨物運動的速度是多少？拉力做功的功率是多大？（3）該斜面的機械效率是多少？Ⅳ簡單機械組合類16.（8分）配重M單獨置于水平地面上靜止時，對地面壓強為3×105Pa.將配重M用繩系在杠桿的B端，在杠桿的A端懸掛一滑輪組，定滑輪重150N，動滑輪重90N，杠桿AB的支點為O，OA∶OB＝5∶3，由這些器材組裝成一個重物提升裝置，如圖所示．當(dāng)工人利用滑輪組提升重力為210N的物體以0.4m/s的速度勻速上升時，杠桿在水平位置平衡，此時配重M對地面壓強為1×105Pa.（杠桿與繩的重量、滑輪組的摩擦均不計，g＝10N/kg）求：（1）滑輪組的機械效率？（2）配重M的質(zhì)量是多少千克？（3）為使配重M不離開地面，人對繩子的最大拉力是多少N?第16題圖17.（6分）如圖所示，已知斜面長10m，高6m，繩端拉力為100N．利用這個滑輪裝置將重為200N的物體在10s內(nèi)從斜面的底端勻速拉到頂端．在此過程中：（1）物體沿斜面向上運動的速度為多少？（2）拉力的功率是多少？（3）拉力的機械效率為多少？第17題圖18.（11分）我市經(jīng)濟建設(shè)中用到大量機械設(shè)備，某種起重機結(jié)構(gòu)如圖所示，起重機的吊臂OAB可以看作杠桿，吊臂前端用鋼繩連著動滑輪，立柱CA豎直，OB∶OA＝6∶1.用該起重機將浸沒在水中的長方體石墩提出，放在水平地面上．石墩質(zhì)量為1.5×104kg、底面積為3m2、高為2m（g取10N/kg,ρ水＝1.0×103kg/m3）．（1）浸沒在水中的石墩（石墩的底部未浸入淤泥中），受到浮力是多少？（2）石墩放在水平地面上時，起重機未對石墩施力，則石墩對地面的壓強是多少？（3）石墩完全離開水面被提升的過程中，測得每根鋼繩的拉力為1.0×105N，此時動滑輪的機械效率是多少？（4）當(dāng)石墩被提起且仍浸沒在水中時，若忽略動滑輪、鋼繩和吊臂的重力及各種摩擦，起重機立柱CA對吊臂A點豎直向上的作用力是多少？第18題圖類型三壓強、浮力綜合類（時間：60分鐘滿分：57分）Ⅰ生活應(yīng)用類19.（6分）我國自主研發(fā)的水下無人滑翔機“海燕”形似魚雷，長1.8m，直徑0.3m，質(zhì)量為70kg.在一次訓(xùn)練中，它在海面下500m處水平勻速巡航時，1min內(nèi)航行的距離為90m．求“海燕”滑翔機在這過程中；（計算時海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）所受到的重力；（2）航行的速度；（3）受到海水的壓強．20.（5分）近日，我國新型戰(zhàn)略核潛艇（如圖甲所示）為保障國家安全，進(jìn)行了戰(zhàn)備巡航，下表是核潛艇的部分性能參數(shù)．求：水下排水量11500噸水下最大航速36節(jié)水面排水量9000噸水下巡航速度20節(jié)艇長135米最大潛深350米艇寬13米發(fā)動機最大功率25000千瓦第20題圖（1）核潛艇以水下最大航速行駛，到距離2700km處的某海域執(zhí)行任務(wù)所用的時間（1節(jié)≈0.5m/s）；（2）核潛艇在水面航行時受到的浮力；下潛到最大深度時受到水的壓強；（g＝10N/kg，海水的密度ρ海水＝1.03×103kg/m3）（3）若核潛艇在水下巡航時，做水平勻速直線運動，所受阻力與速度的關(guān)系如圖乙所示，它的動力功率是多少．Ⅱ水槽（沉?。┠Ｐ皖?1.（5分）如圖所示，放置在水平地面上重10N的平底薄壁容器，底面積為0.01m2，內(nèi)裝40N的水，水深0.2m．現(xiàn)將一個體積是200cm3的金屬塊系在彈簧測力計掛鉤上，并把它完全浸沒于容器內(nèi)的水中（水未溢出，金屬塊未接觸容器底部），彈簧測力計示數(shù)為15.8N．（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求：（1）eq\a\vs4\al(（易錯）)金屬塊未放入水中時，容器底部受到水的壓力是多少？（2）金屬塊的密度是多少？（3）金屬塊完全浸沒于水中后，容器對水平地面的壓強是多少？第21題圖22.（10分）圖甲是建造長江大橋時使用的起吊裝置（圖中未畫出）的鋼纜繩拉著實心圓柱體A距江面某一高度處沿豎直方向勻速下降，在下降到江底之前，始終保持0.2m/s的速度不變．圖乙是A下降到江底之前鋼纜繩對A的拉力F的隨時間t變化的圖像（取江水的密度為ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．求：（1）圓柱體A下降過程中，重力的功率；（2）圓柱體A的密度；（3）當(dāng)圓柱體A下降到江底（江底視為水平），卸下鋼纜繩后，圓柱體A對江底的壓強？第22題圖23.（7分）如圖，底面積為100cm2的圓柱形容器內(nèi)裝有足夠多的水，在水面上有一體積為4.5×10－4m3的冰塊，冰塊內(nèi)部含有質(zhì)量為60g的物體，冰塊有eq\f(1,15)的體積露出水面．（ρ冰＝0.9×103kg/m3，g＝10N/kg）求：（1）冰塊受到的浮力；（2）物體的密度；（3）當(dāng)冰塊全部熔化后，容器底部受到水的壓強變化量是多少？第23題圖24.（6分）如圖所示，一個底面積為2m2的圓柱狀容器，裝有適量的水．現(xiàn)將一個底面積為0.5m2、體積為5m3的物體A放入其中，物體A漂浮于水面上．當(dāng)再給A物體施加一個豎直向下的大小不變的力F以后，A物體最終恰好浸沒于水中靜止，此時容器底部受到的壓強增大了1×104Pa.則：（1）A物體浸沒水中靜止時容器底部所受到的壓力增大了多少？（2）A浸沒于水中時受到的浮力為多少？（3）A物體受到的重力為多少？（g＝10N/kg）（4）從A物體漂浮水面到浸沒水中靜止過程中力F做了多少功？第24題圖25.（8分）如圖甲所示，重為3N、底面積為2×10－2m2的圓柱形玻璃容器放在水平桌面上，重力為5N、邊長為L1＝0.1m的正方體木塊（不吸水）靜止在容器的底部，用一根長為L2＝0.05m的細(xì)線（質(zhì)量和體積不計）將木塊與容器底部相連．現(xiàn)向容器緩慢注水，直到木塊受到的浮力等于6N時停止注水（如圖乙所示）．已知水的密度為1.0×103kg/m3、g取10N/kg，容器的厚度不計．求：（1）木塊的密度；（2）eq\a\vs4\al(（易錯）)注水過程浮力對木塊所做的功；（3）木塊受到的浮力等于6N時容器對桌面的壓強；第25題圖【變式拓展】（4）（剪繩子問題）①剪斷繩子，待木塊靜止后，木塊排開液體的體積；②剪斷繩子，待木塊靜止后，容器底部受到液體壓強的變化量；③剪斷繩子，待木塊靜止后，將露出水面的部分切去，要使剩余部分木塊全部浸入水中，應(yīng)該在木塊上加多大的力；（5）（繼續(xù)加水問題）繼續(xù)加水，當(dāng)木塊剛好完全浸沒時：①此時木塊的浮力；②此時繩子的拉力；③（蓄水池問題）B是質(zhì)量為m，面積為10cm2的金屬硬片，當(dāng)木塊剛好全部浸沒時，B片被拉開，此時水對B片的壓力．拓展題圖Ⅲ裝置原理類26.（10分）某課外科技小組的同學(xué)對自動沖水裝置進(jìn)行了研究（如圖所示），該裝置主要由水箱、浮球B、蓋板C和一個可以繞O點自由轉(zhuǎn)動的硬桿OB構(gòu)成，AC為連接硬桿與蓋板的細(xì)繩．隨著水位的上升，蓋板C所受的壓力和浮球B所受的浮力均逐漸增加，當(dāng)浮球B剛好浸沒到水中時，硬桿OB處于水平狀態(tài)，蓋板C恰好被打開，水箱中的水通過排水管排出．實地測量浮球的體積為1×10－3m3，蓋板的橫截面積為6×10－3m3，O點到浮球球心的距離為O點到A點距離的3倍．不計硬桿、蓋板以及浮球所受的重力以及蓋板的厚度，求：（g＝10N/kg）（1）水箱內(nèi)所能注入水的最大深度；（2）在你以上的計算中忽略了硬桿、蓋板以及浮球的重力，如果考慮它們的重力，你認(rèn)為設(shè)計時應(yīng)采以哪些措施可保證自動沖水裝置正常工作？（寫出一種措施即可）第26題圖參考答案類型一交通工具類1.解：（1）小龍騎車行駛的速度v＝eq\f(s1,t)＝eq\f(300m,50s)＝6m/s，完成6km騎行需要的時間t1＝eq\f(s,v)＝eq\f(6×103m,6m/s)＝1000s；（2）P＝Fv＝40N×6m/s＝240W.故小龍同學(xué)在50s內(nèi)騎車行駛的功率為240W.2.解：（1）貨物上升的速度為：v＝eq\f(s,t)＝eq\f(1.5m,5s)＝0.3m/s；（2）1t＝1000kg，貨物所受的重力為：G＝mg＝1000kg×10N/kg＝104N；（3）叉車提升貨物時做的功為：W＝Gh＝104N×1.5m＝1.5×104J；（4）叉車提升貨物的功率為：P＝eq\f(W,t)＝eq\f(1.5×104J,5s)＝3000W3.解：（1）轎車靜止在水平地面上，壓力等于重力，F(xiàn)＝G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N，根據(jù)壓強計算公式：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(1.2×104N,4×0.02m2)＝1.5×105Pa.（2）汽車在額定功率下的速度v＝72km/h＝20m/s，根據(jù)P＝eq\f(W,t)＝Fv可得汽車發(fā)動機的牽引力：F＝eq\f(P,v)＝eq\f(3×104W,72km/h)＝eq\f(3×104W,20m/s)＝1.5×103N.（3）轎車以72km/h的速度行駛10min，消耗汽油放出的熱量：Q放＝mq＝1.3kg×4.6×107J/kg＝5.98×107J，發(fā)動機所做的功：W＝Pt＝3×104W×600s＝1.8×107J，因此該汽車發(fā)動機的效率：η＝eq\f(W,Q放)×100%＝eq\f(1.8×107J,5.98×107J)×100%≈30.1%.4.解：（1）汽油完全燃燒放出的熱量為Q放＝m汽q＝2kg×4.5×107J/kg＝9×107J（2）汽車的總重G總＝m總g＝（2.5＋5）×103kg×10N/kg＝7.5×104N，由于汽車做勻速運動，汽車的牽引力為F＝f＝0.2G總＝0.2×7.5×104N＝1.5×104N，汽車在平直公路上勻速行駛的功率為P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fs,t)＝Fv＝1.5×104N×15m/s＝2.25×105W（3）汽車運送砂石時做的有用功W有＝mgh＝5×103kg×10N/kg×50m＝2.5×106J總功W總＝P額t2＝1×105W×100s＝1×107J則機械效率為η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(2.5×106J,1×107J)×100%＝25%5.解：（1）機械通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用；（2）I＝eq\f(P額,U額)＝eq\f(4×104W,400V)＝100A；（3）電動汽車百公里能耗W＝15kW·h＝15×3.6×106J＝5.4×107J，燃油汽車百公里油耗m＝ρV＝0.7×103kg/m3×10×10－3m3＝7kg，燃油汽車百公里能耗Q＝mq＝7kg×4.6×107J/kg＝3.22×108J，電動汽車百公里能耗小于燃油汽車百公里能耗，主要因為電動汽車的效率高于燃油汽車的效率；（4）設(shè)汽車的速度為v，超聲測速儀發(fā)出的信號eq\f(2s,2)＝1s后與汽車相遇，在這段時間內(nèi)，汽車的路程與超聲波的路程的關(guān)系式：v×1s＋340m/s×1s＝370m解得v＝30m/s.6.解：（1）充電功率P＝UI＝220V×20A＝4400W＝4.4kW，由P＝eq\f(W,t)，得電池充滿電需要的時間為t＝eq\f(44kW·h,4.4kW)＝10h.（2）該汽車行駛過程中，牽引力做的功為W＝Fs＝1440N×100000m＝1.44×108J.（3）僅使用電動機時，電能轉(zhuǎn)化為的機械能為W機＝W電×80%＝44×3.6×106J×80%＝1.2672×108J，由W＝Fs得s＝eq\f(W,F)＝eq\f(1.2672×108J,1440N)＝8.8×104m＝88km.（4）汽車行駛100km需要做的功為W＝Fs＝1440N×100×103m＝1.44×108J，消耗的能量為Q＝eq\f(W,η)＝eq\f(1.44×108J,24%)＝6×108J，耗油的體積為V＝eq\f(Q,q)＝eq\f(6×108J,5.0×107J/L)＝12L.類型二簡單機械類7.解：（1）雕像上升高度為h，繩子自由端移動的距離為s，繩子自由端移動速度為v自，因為繞過動滑輪的繩子為3段，則s＝3ht＝eq\f(s,v自)＝eq\f(3h,v自)＝eq\f(3×3m,0.3m/s)＝30s（2）物體重力G＝mg＝5.4×103kg×10N/kg＝5.4×104NW有＝Gh＝5.4×104N×3m＝1.62×105J（3）W總＝Pt＝6×103W×30s＝1.8×105Jη＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(1.62×105J,1.8×105J)×100%＝90%8.解：（1）貨箱所受重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；（2）滑輪組n值為3，繩子自由端移動速度：v繩＝3v箱＝3×0.1m/s＝0.3m/s，拉力的功率是P＝Fv繩＝50N×0.3m/s＝15W；（3）f＝0.2G＝0.2×600N＝120N；由v＝eq\f(s,t)得，貨箱移動距離：s＝vt＝0.1m/s×1×60s＝6m，克服摩擦力做功：W有＝fs＝120N×6m＝720J；（4）1min內(nèi)繩子自由端移動距離：s繩＝3s＝3×6m＝18m，W總＝Fs繩＝50N×18m＝900J，η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(720J,900J)×100%＝80%9.解：（1）物體A對地的壓力F＝pS＝6×103Pa×0.2m2＝1200N物體所受重力G＝F＝1200N，物體A的質(zhì)量m＝eq\f(G,g)＝eq\f(1200N,10N/kg)＝120kg物體A的體積V＝Sh＝0.2m2×0.2m＝0.04m3物體A的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(120kg,0.04m3)＝3×103kg/m3（2）分別對工人提A物體、B物體時進(jìn)行受力分析，提A物體時N1＝G人－F1①提B物體時N2＝G人－F2②由P＝Fv得F＝eq\f(P,v)兩次工人所用拉力F1∶F2＝v2∶v1＝12.5∶10＝5∶4③已知N1∶N2＝3∶4④由①②③④得F1＝500N，F(xiàn)2＝400N，拉力功率P＝F1v1×3＝500N×0.1m/s×3＝150W（3）提A時的機械效率η1＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(G,nF1)×100%＝eq\f(1200N,3×500N)×100%＝80%由η1∶η2＝16∶15可得η2＝75%10.解：（1）物體的質(zhì)量：m＝eq\f(G,g)＝eq\f(200N,10N/kg)＝20kg＝2×104g物體的體積：V＝Sh＝400cm2×（90cm－70cm）＝8000cm3物體的密度：ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(2×104g,8000cm3)＝2.5g/cm3＝2.5×103kg/m3（2）η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(Gh,Gh＋G動h)×100%＝eq\f(G,G＋G動)×100%＝eq\f(200N,200N＋20N)×100%≈90.9%11.解：（1）物體乙受到的重力：G乙＝m乙g＝5.6kg×10N/kg＝56N；（2）由p＝eq\f(F,S)得F支＝F壓＝pS＝3000Pa×（0.1m）2＝30N；（3）根據(jù)杠桿平衡條件可得：（G甲－F支）OA＝G乙OB，甲物體重力：G甲＝eq\f(G乙OB,OA)＋F支＝eq\f(56N×（3m－1.6m）,1.6m)＋30N＝79N，由G＝mg＝ρVg得：甲物體密度：ρ甲＝eq\f(G甲,gV甲)＝eq\f(79N,10N/kg×（0.1m）3)＝7.9×103kg/m3.12.解：（1）已知：F＝3N，OA＝30cm，OB＝20cm由杠桿平衡條件得：F×OB＝F1×OA3N×20cm＝F1×30cm故F1＝2N（2）已知：V排＝V＝10cm3＝10－5m3由F?。溅阉甮V排，得F?。?.0×103kg/m3×10N/kg×10－5m3＝0.1N13.解：如答圖所示第13題答圖（2）由于p＝eq\f(F,S)eq\f(p腳尖,p手)＝eq\f(5,2)則：F手＝eq\f(2F腳尖×S手,5S腳尖)＝eq\f(2×250N×300×10－4m2,5×60×10－4m2)＝500N（3）由杠桿的平衡條件：F1L1＝F2L2以B為支點時：F腳尖×AB＝GL①以A為支點時：F手×AB＝G（AB－L）②將F腳尖＝250N、F手＝500N、AB＝1.5m代入①②式解得：G＝750NL＝0.5m肩部上升的距離為h＝0.36m時，重心上升的距離為Δh則：Δh＝eq\f(h（AB－L）,AB)＝eq\f(0.36m×（1.5m－0.5m）,1.5m)＝0.24m1min內(nèi)克服重力所做的功：W＝nGΔh＝30×750N×0.24m＝5400J14.解：（1）工人用700N的力，把油桶推上6m長的斜面，所做的功為：W總＝Fs＝700N×6m＝4200J；（2）做功用時1min＝60s，工人做功功率：P＝eq\f(W總,t)＝eq\f(4200J,60s)＝70W（3）斜面的機械效率是40%，總功為4200J,油桶上升高度1.2m，由η＝eq\f(W有,W總)×100%得：W有＝W總η＝4200J×40%＝1680J，由W有＝Gh得：G＝eq\f(W有,h)＝eq\f(1680J,1.2m)＝1400N，故油桶的質(zhì)量m＝eq\f(G,g)＝eq\f(1400N,10N/kg)＝140kg.15.解：（1）靜止0（2）這貨箱運動的速度是：v＝eq\f(s,t)＝eq\f(5m,25s)＝0.2m/s拉力做功為：W＝Fs＝594N×5m＝2970J拉力做功的功率是：P＝eq\f(W,t)＝eq\f(2970J,25s)＝118.8W（3）工人對這箱貨物所做的功為有用功：W有用＝Gh＝1500N×1m＝1500J拉力所做的功是總功，為：W總＝W＝2970J斜面的機械效率是：η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(1500J,2970J)×100%＝50.5%16.解：（1）滑輪組的機械效率為：η＝eq\f(W有用,W總)×100%＝eq\f(Gh,Fs)×100%＝eq\f(Gh,\f(1,2)（G＋G動）×2h)×100%＝eq\f(G,G＋G動)×100%＝eq\f(210N,210N＋90N)×100%＝70%；（2）①拉力F＝eq\f(1,2)（G＋G動）＝eq\f(1,2)×（210N＋90N）＝150N，②此時杠桿A端受到拉力FA＝G定＋G動＋G物＋F＝150N＋90N＋210N＋150N＝600N.③由杠桿平衡條件得：FB×OB＝FA×OA即：FB×3＝600N×5解得：FB＝1000N，④杠桿平衡時，配重M此時受到豎直向下重力G，水平面向上的支持力F，杠桿對其的拉力FB的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)所以F壓＝G－FB＝G－1000N又因為此時物體對地面壓強p2已知F壓＝p2S＝G－1000Na⑤當(dāng)物體水平靜止時G＝F壓′＝p1Sb結(jié)合a、b兩式可得：eq\f(G,G－1000N)＝eq\f(p1,p2)＝eq\f(3×105Pa,1×105Pa)得：G＝1500N⑥M的質(zhì)量m＝eq\f(G,g)＝eq\f(1500N,10N/kg)＝150kg.（3）為使配重M不離開地面，F(xiàn)B′＝G時，由杠桿平衡條件得：FB′×OB＝FA′×OA即：1500N×3＝FA′×5，解得：FA′＝900N，則FA′＝G定＋G動＋G物＋F拉①，根據(jù)滑輪組相關(guān)知識可得F拉＝eq\f(1,2)（G物＋G動）②由①②可得FA′＝3F拉＋G定，可求得F拉＝eq\f(1,3)×（FA′－G定）＝eq\f(1,3)×（900N－150N）＝250N.17.解：（1）物體沿斜面向上運動的速度v＝eq\f(s,t)＝eq\f(10m,10s)＝1m/s；（2）繩子自由端移動的速度v繩＝nv＝2×1m/s＝2m/s，拉力的功率P＝Fv繩＝100N×2m/s＝200W；（3）W有＝Gh＝200N×6m＝1200J，繩子自由端移動的距離s繩＝2s＝2×10m＝20m，W總＝Fs繩＝100N×20m＝2000J，拉力的機械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(1200J,2000J)×100%＝60%18.解：（1）石墩的體積V＝Sh＝3m2×2m＝6m3，浸沒在水中V排＝V＝6m3，受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6m3＝6×104N（2）石墩的重力G＝mg＝1.5×104kg×10N/kg＝1.5×105N，石墩對地面的壓力F＝G＝1.5×105N石墩對地面的壓強p＝eq\f(F,S)＝eq\f(1.5×105N,3m2)＝5×104Pa（3）由圖知，2股繩子拉著動滑輪，則，機械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(Gh,F拉·2h)×100%＝eq\f(G,2F拉)×100%＝eq\f(1.5×105N,2×1.0×105N)×100%＝75%（4）當(dāng)石墩被提起且仍浸沒在水中時，石墩對吊臂的拉力FB＝G－F?。?.5×105N－6×104N＝9×104N由杠桿平衡的條件得立柱對吊臂的作用力FA＝eq\f(FB×OB,OA)＝9×104N×6＝5.4×105N類型三壓強、浮力綜合類19.解：（1）滑翔機受到的重力為G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N（2）航行的速度為v＝eq\f(s,t)＝eq\f(90m,60s)＝1.5m/s（3）受到海水的壓強為p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×500m＝5.0×106Pa20.解：（1）s＝2700km＝2.7×106m，v＝0.5m/s×36＝18m/s，由v＝eq\f(s,t)得：t＝eq\f(s,v)＝eq\f(2.7×106m,18m/s)＝1.5×105s（2）在水面上航行時：m排＝9000t＝9×106kgF?。紾排＝m排g＝9×106kg×10N/kg＝9×107N最大深度h＝350m時，海水對它的壓強p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×350m＝3.605×106Pa（3）根據(jù)二力平衡，由圖像得：F動＝f＝30×104N，此時速度v′＝0.5m/s×20＝10m/s，動力的功率P＝F動v′＝30×104N×10m/s＝3×106W21.解：（1）水對容器底的壓強p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2×103Pa，水對容器底的壓力F＝pS＝2×103Pa×0.01m2＝20N；（2）金屬塊受到的浮力F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10－6m3＝2N；受力分析：金屬塊G＝F＋F浮＝15.8N＋2N＝17.8N；金屬塊的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(G,gV)＝eq\f(17.8N,10N/kg×200×10－6m3)＝8.9×103kg/m3；（3）金屬塊完全浸沒在水中后，容器對水平地面的壓強p＝eq\f(F,S)＝eq\f(G水＋G容＋F浮,S)＝eq\f(40N＋10N＋2N,0.01m2)＝5.2×103Pa22.解：（1）在江面上時圓柱體勻速下降，所以重力和拉力相等，由圖可得：G＝F1＝3×104N重力的功率是：P＝Gv＝3×104N×0.2m/s＝6×103W（2）圓柱體浸沒在水中后，拉力F2＝1×104N；這時圓柱體受到的浮力是：F?。紾－F2＝3×104N－1×104N＝2×104N因為這時圓柱體浸沒，所以圓柱體的體積是：V物＝V排＝eq\f(F浮,ρ水g)＝eq\f(2×104N,1.0×103kg/m3×10N/kg)＝2m3圓柱體的質(zhì)量是：m＝eq\f(G,g)＝eq\f(3×104N,10N/kg)＝3×103kg圓柱體的密度ρ物＝eq\f(m,V物)＝eq\f(3×103kg,2m3)＝1.5×103kg/m3（3）由乙圖可得，圓柱體下表面接觸江面到剛好浸沒的時間t＝5s圓柱體的高度是：h＝vt＝0.2m/s×5s＝1m圓柱體的底面積是：S＝eq\f(V物,h)＝eq\f(2m3,1m)＝2m2江底對圓柱體的支持力：FN＝G－F?。?×104N－2×104N＝1×104N因為互相作用力大小相等，所以圓柱體對江底壓力為：Feq\o\al(′,N)＝FN＝1×104N圓柱體對江底的壓強是：p＝eq\f(Feq\o\al(′,N),S)＝eq\f(1×104N,2m2)＝5×103Pa23.解：（1）冰塊受到的浮力F?。溅岩篻V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（1－eq\f(1,15)）×4.5×10－4m3＝4.2N（2）因為冰塊漂浮在水面，則有F浮＝G＝mg，則冰塊與物體的總質(zhì)量m＝eq\f(G,g)＝eq\f(F浮,g)＝eq\f(4.2N,10N/kg)＝0.42kg＝420g冰塊的質(zhì)量m冰＝m－m物＝420g－60g＝360g冰塊的體積V冰＝eq\f(m冰,ρ冰)＝eq\f(360g,0.9×103kg/m3)＝eq\f(360g,0.9g/cm3)＝400cm3則物體的體積V物＝V－V冰＝450cm3－400cm3＝50cm3物體的密度ρ物＝eq\f(m物,V物)＝eq\f(60g,50cm3)＝1.2g/cm3＝1.2×103kg/m3（3）冰塊熔化前排開水的體積V排水＝（1－eq\f(1,15)）V＝（1－eq\f(1,15)）×4.5×10－4m3＝4.2×10－4m3，熔化后排開水的體積V′排水＝V熔化水＋V物＝eq\f(m冰,ρ水)＋V物＝eq\f(360g,1g/cm3)＋50cm3＝410cm3＝4.1×10－4m3，水體積的變化量ΔV＝V排水－V′排水＝4.2×10－4m3－4.1×10－4m3＝1×10－5m3則液面變化的高度Δh＝eq\f(ΔV,S)＝eq\f(1×10－5m3,100×10－4m2)＝10－3m容器底部受到水的壓強變化量Δp＝ρgΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10－3m＝10Pa24.解：（1）ΔF＝ΔpS容＝1×104Pa×2m2＝2×104N（2）F?。溅阉甮V排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m3＝5×104N（3）GA＝F?。璅＝5×104N－2×104N＝3×104N（4）Δh＝eq\f(Δp,ρ水g)＝eq\f(1×104Pa,1.0×103kg/m3×10N/kg)＝1mΔh排＝eq\f(ΔV排,SA)＝eq\f(\f(ΔF浮,ρ水g),SA)＝eq\f(\f(2×104N,1.0×103kg/m3×10N/kg),0.5m2)＝4mW＝Fh＝F