易混易錯19 力學(xué)計算 2024年中考物理【提分·固基】易混易錯題限時快練（解析版）

試卷第=page1212頁，共=sectionpages1313頁易混易錯19力學(xué)計算2024年中考物理【提分·固基】易混易錯題限時快練1．實心的鋼鐵會沉在水底，而鋼鐵造的船可以漂浮在水面。針對這種現(xiàn)象，同學(xué)們使用橡皮泥進行了探究。如圖1所示，把一塊質(zhì)量為90g、體積為的橡皮泥投入水中而沉底；如圖2所示，把橡皮泥捏造成一艘小船，橡皮泥小船漂在水面。求：（）（1）這塊橡皮泥沉入水中時所受到的浮力；（2）橡皮泥小船漂浮時排開液體的體積；（3）根據(jù)上面的計算，說一說用鋼鐵造的船能浮在水面上的道理。

【答案】（1）0.6N；（2）；（3）用鋼鐵造的船是空心的，增大了排開水的體積，增大了浮力，使船能浮在水面上【詳解】解：（1）橡皮泥沉入水中時所受到的浮力（2）橡皮泥小船漂浮時受到的浮力橡皮泥小船漂浮時排開液體的體積（3）用鋼鐵造的船是空心的，增大了排開水的體積，增大了浮力，使船能浮在水面上。答：（1）這塊橡皮泥沉入水中時所受到的浮力；（2）橡皮泥小船漂浮時排開液體的體積為；（3）用鋼鐵造的船是空心的，增大了排開水的體積，增大了浮力，使船能浮在水面上。2．現(xiàn)有體積為240cm3的物塊（不考慮空氣對它的作用），其上端栓有一個氫氣球，氣球質(zhì)量不計且內(nèi)部無空氣（圖未畫出）。將物塊放入裝有水的容器中，待其靜止時有的體積露出水面，容器內(nèi)水的深度為0.1m，如圖所示。已知，ρ氫氣=0.09kg/m3，ρ空氣=1.29kg/m3。（1）求水對容器底部的壓強；（2）求物塊的密度；（3）向氣球內(nèi)充入定量的氫氣，物塊在氣球拉力作用下上浮。當(dāng)物塊最終靜止時，恰好有的體積露出水面，求充入氫氣的體積。

【答案】（1）1000Pa；（2）；（3）0.05m3【詳解】解：（1）圖中，水對容器底部的壓強（2）物塊在水中處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)浮沉條件可知F浮=G排=G物即ρ水gV排=ρ物gV物因物塊有的體積露出水面，即故（3）物塊的重力的重力為物塊一半浸沒在水中受到的浮力為則物塊受到的拉力為F=G物-F浮半=1.8N-1.2N=0.6N此時氣球受到浮力、重力和拉力作用，處于平衡狀態(tài)，則F浮氣=G氣+F即ρ空氣gV排空=ρ氫氣gV氣+F且V排空=V氣，代入數(shù)據(jù)有1.29kg/m3×10N/kg×V氣＝0.09kg/m3×10N/kg×V氣+0.6N解得：V氣=0.05m3。答：（1）水對容器底部的壓強為1000Pa；（2）物塊的密度為；（3）當(dāng)物塊最終靜止時，恰好有的體積露出水面，充入氫氣的體積為0.05m3。【點睛】本題考查了密度的計算、液體壓強的計算、物體的浮沉條件及其應(yīng)用和阿基米德原理的應(yīng)用，同時還考查了受力分析，綜合性較強，有一定的難度。3．因缺少測量液體體積的器材，小明想給底面積為S的薄壁玻璃杯標(biāo)上刻度，利用砝碼等器材將其改成一個量程為150mL的量杯。他將質(zhì)量分布均勻的玻璃杯放在裝有水的容器中，已知玻璃杯的質(zhì)量為30g，如圖所示。求：（1）當(dāng)玻璃杯靜止，此時玻璃杯受到的浮力；（2）當(dāng)玻璃杯中放入砝碼的質(zhì)量為多大時，水面處對應(yīng)玻璃杯的刻度為150mL；（3）當(dāng)放入砝碼的質(zhì)量為m碼時，玻璃杯靜止時仍未浸沒，試推導(dǎo)出水對玻璃杯底部的壓強為。

【答案】（1）0.3N；（2）120g；（3）見解析【詳解】解：（1）當(dāng)玻璃杯靜止，玻璃板漂浮在水面上，根據(jù)物體的浮沉條件可知，玻璃板受到的浮力F?。紾杯＝m杯g＝30×10-3kg×10N/kg＝0.3N（2）當(dāng)水面處對應(yīng)玻璃杯的刻度為150mL時，玻璃杯排開水的體積V排＝150mL＝150cm3＝1.5×10-4m3此時玻璃杯受到的浮力F'浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣4m3＝1.5N根據(jù)物體的浮沉條件可知，玻璃杯和砝碼的總重力G＝F'浮＝1.5N由G＝mg可知，玻璃杯和砝碼的總質(zhì)量則砝碼的質(zhì)量m砝＝m﹣m杯＝150g﹣30g＝120g（3）當(dāng)放入砝碼的質(zhì)量為m砝時，玻璃杯和砝碼的總質(zhì)量為m砝＋m杯，玻璃杯靜止時仍未浸沒，根據(jù)物體的浮沉條件可知，玻璃杯受到的浮力F''?。紾總＝(m砝＋m杯)g根據(jù)阿基米德原理可知，玻璃杯受到的浮力F''浮＝ρ水V排g＝ρ水gSh聯(lián)立以上兩式解得：玻璃杯底部所處的深度水對玻璃杯底部的壓強答：（1）當(dāng)玻璃杯靜止，此時玻璃杯受到的浮力為0.3N；（2）當(dāng)玻璃杯中放入砝碼的質(zhì)量為120g時，水面處對應(yīng)玻璃杯的刻度為150mL；（3）推導(dǎo)過程見解答。4．熱氣球是一種用熱空氣作為浮升氣體的氣球，是人類最早的飛行工具，由球囊、吊籃和加熱裝置三部分構(gòu)成，如圖所示。中國普遍使用的是七級熱氣球，總體積為，空載時球囊布料、吊籃和加熱裝置總質(zhì)量為300kg?？諝饧訜岷竺芏葴p小，溫度達時密度為，常溫時空氣密度為。假設(shè)熱氣球周圍空氣均處于常溫狀態(tài)，內(nèi)部空氣溫度恒定為，求：（1）熱氣球受到的浮力；（2）熱氣球若要正常離地，能負載的最大質(zhì)量；（3）試分析熱氣球能否無限升高。

【答案】（1）25800N；（2）380kg；（3）見解析【詳解】解：（1）熱氣球受到的浮力為（2）球囊內(nèi)氣體重力為熱氣球布料、吊籃和加熱裝置總重力為恰好離地時浮力等于總重力，則最大負載重力為最大負載質(zhì)量為（3）熱氣球不能無限升高，因為空氣密度隨海拔升高逐漸減小，當(dāng)熱氣球升高到某一高度，該高度空氣密度與熱氣球內(nèi)部氣體密度相等時，此時熱氣球由于慣性不會立即停下，但是當(dāng)熱氣球繼續(xù)上升，由于浮力小于重力，熱氣球減速到速度為零時回落，重復(fù)該過程，最后懸浮在該高度。答：（1）熱氣球受到的浮力為25800N；（2）熱氣球若要正常離地，能負載的最大質(zhì)量為380kg；（3）見詳解。5．滑滑梯是一項廣受喜愛的娛樂活動。某一次玩滑滑梯過程中，一質(zhì)量為30kg的小朋友從高度為2m，傾角為的平直滑梯頂端由靜止勻速下滑至斜面底端，用時5s，簡化模型如圖所示。若在此過程中，人所受的摩擦力為重力的倍，求：（1）克服摩擦力所做的功；（2）所受重力做功的功率。

【答案】（1）240J；（2）120W【詳解】解：（1）根據(jù)幾何知識可知小朋友在滑梯上滑行距離所受摩擦力克服摩擦力所做的功（2）重力所做的功重力做功的功率答：（1）克服摩擦力所做的功是240J；（2）所受重力做功的功率是120W。6．有一個邊長為0.5m的正方體集裝箱，平均密度是。最大力量是600N的小孫需要把這個集裝箱裝到1.5m高的貨車車廂里。（g=10N/kg）（1）該集裝箱放在水平地面上時，對地面的壓強多大？（2）小孫能直接把集裝箱放到車廂里嗎？如果能，至少需要做功多少？（3）如圖所示，在水平地面與車廂間用木板搭一斜面，并用平行于斜面的推力把集裝箱勻速地推到車廂里。如果斜面的效率是80%，那么這個斜面至少多長？

【答案】（1）4000Pa；（2）見詳解；（3）3.125m【詳解】解：（1）正方體集裝箱的邊長，其體積為由可得集裝箱的質(zhì)量為其重力為集裝箱對水平地面的壓力為集裝箱的底面積，即受力面積為集裝箱對水平地面的壓強為（2）小孫的最大力量，集裝箱的重力，因為，所以小孫不能直接把集裝箱放到車廂里。（3）利用斜面做的有用功為由可得利用斜面推力做的總功為小孫利用斜面的最大推力，由得最短斜面長為答：（1）該集裝箱放在水平地面上時，對地面的壓強為4000Pa；（2）小孫不能直接把集裝箱放到車廂里；（3）這個斜面至少3.125m。7．一輛汽車在市區(qū)外水平路面上從A地開始以20m/s的速度勻速行駛了20s，此時汽車輸出功率為60kW；當(dāng)汽車將要進入市區(qū)時，司機減小了油門，在10s時間內(nèi)行駛100m將車速降低到8m/s，并保持該速度繼續(xù)直線行駛了20s到達B地。若整個過程中汽車所受阻力不變，求：（1）從A地到B地的整個過程中，汽車的平均速度；（2）汽車行駛過程中受到的阻力；（3）汽車以8m/s行駛時的輸出功率。【答案】（1）13.2m/s；（2）3000N；（3）2.4×104W【詳解】解：（1）汽車從A地到B地的路程為汽車平均速度為（2）由得到汽車以20m/s的速度勻速行駛時牽引力為汽車勻速直線運動，牽引力和阻力是平衡力，由二力平衡的條件得到阻力為f=F牽=3000N（3）若整個過程中汽車所受阻力不變，汽車以8m/s行駛時的輸出功率為P2=F牽v2=3000N×8m/s=2.4×104W答：（1）從A地到B地的整個過程中，汽車的平均速度是13.2m/s；（2）汽車行駛過程中受到的阻力是3000N；（3）汽車以8m/s行駛時的輸出功率是2.4×104W。8．建筑工地需要長1.0m、寬0.5m、高0.2m的長方體花崗巖200塊，花崗巖的密度為3×103kg/m3，現(xiàn)用一輛載重5t的卡車去加工廠將其運回。求：（1）每塊花崗巖的質(zhì)量；（2）一塊花崗巖立放在水平地面上，它對地面的壓強；（3）通過計算說明卡車共需運送多少次?！敬鸢浮浚?）300kg；（2）3×104Pa；（3）13次【詳解】解：（1）長方體花崗巖的長1.0m、寬0.5m、高0.2m，花崗巖的密度為3×103kg/m3，則花崗巖的質(zhì)量（2）立放在水平地面上與地面的接觸面積S=bc=0.5m×0.2m=0.1m2對地面的壓強（3）用一輛載重5t的卡車去加工廠將其運回，每次勻速花崗巖的數(shù)量則共需運送次數(shù)答：（1）每塊花崗巖的質(zhì)量為300kg；（2）一塊花崗巖立放在水平地面上，它對地面的壓強為3×104Pa；（3）卡車共需運送13次。9．跳繩運動既可以鍛煉身體的協(xié)調(diào)性，也可以鍛煉心肺能力，是中學(xué)生體質(zhì)檢測的項目之一、小麗同學(xué)參加跳繩檢測如圖所示，她的成績?yōu)?60次/min，每次離地的高度約0.06m。已知小麗的質(zhì)量為55kg，一只腳掌面積為200cm2。g取10N/kg。（1）小麗比賽前站在地面時，對地面的壓強為多大？（2）小麗跳繩時，克服重力做功的功率為多大？（3）在“天宮”中的宇航員可以像小麗一樣通過跳繩來鍛煉身體嗎，說明你的理由。【答案】（1）；（2）88W；（3）不可以，見解析。【詳解】解：（1）小麗的重力小麗對地面的壓力小麗對地面的壓強（2）小麗跳一次克服重力做的功跳160次做的總功則克服重力做功的功率（3）宇航員在太空處于失重狀態(tài)，不能進行與重力有關(guān)的體育運動，因此宇航員不可以像小麗一樣通過跳繩來鍛煉身體。答：（1）小麗比賽前站在地面時，對地面的壓強為；（2）小麗跳繩時，克服重力做功的功率為88W；（3）不可以，因為宇航員在太空處于失重狀態(tài)，不能進行與重力有關(guān)的體育運動。10．如圖為某電熱加濕器防干燒工作原理圖，為防止水面太低而使加熱器干燒，當(dāng)向水箱內(nèi)緩慢加水時，帶有磁性的正方體浮塊隨之上升，至圖中虛線位置時（浮塊上、下表面分別和a、b點齊平），浮塊觸發(fā)水箱側(cè)壁開關(guān)，使加熱器工作，該加濕器設(shè)定為：浮塊處于虛線位置時，恰好被完全淹沒，此時彈簧對浮塊的彈力為7N（彈簧處于伸長狀態(tài)），浮塊的質(zhì)量為0.3kg。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）請在圖中畫出彈簧處于壓縮狀態(tài)時，浮塊所受浮力的示意圖；（2）加濕器正常工作時，浮塊受到的浮力及排開水的體積分別是多少？（3）小王家使用該加濕器時，會向水里加香薰，加完香薰后發(fā)現(xiàn)液面淹沒浮塊時，加濕器無法正常工作。思考后，小王測出此時液體的密度為1.1×103kg/m3，通過計算，他在浮塊上吸了一塊干凈的鐵塊（體積可忽略不計），加濕器就正常工作了，請計算出所加鐵塊的質(zhì)量。

【答案】（1）

；（2）10N，1×10-3m3；（3）0.1kg【詳解】解：（1）由浮力的產(chǎn)生條件可知，彈簧處于壓縮狀態(tài)時，浮塊所受浮力F浮的方向豎直向上，作用點畫在浮塊重心處，如下圖所示

（2）當(dāng)浮塊上升到虛線位置時，浮塊在豎直方向受到向下的重力G、向上的浮力F浮和彈簧向下的彈力F彈的作用，處于受力平衡狀態(tài)，由題意可知，浮塊受到的重力為G浮=m浮g=0.3kg×10N/kg=3N則浮塊所受浮力為F浮=G浮+F彈=3N+7N=10N由F浮=ρ液gV排可得，浮塊排開水的體積為（3）加濕器正常工作，浮塊升到原位置開關(guān)正常工作，彈簧伸長量不變，則彈簧的彈力不變，仍為F彈=7N，由阿基米德原理可得，此時浮塊所受浮力為F′浮=ρ液gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=11N因為此時浮塊在豎直方向受到向下的重力G′、向上的浮力F′浮和彈簧向下的彈力F彈的作用，處于受力平衡狀態(tài)，故可得此時浮塊的重力為G′=F′浮-F彈=11N-7N=4N故所加鐵塊的重力為G鐵=G′-G浮=4N-3N=1N所加鐵塊的質(zhì)量為答：（1）浮塊所受浮力的示意圖見答案；（2）加濕器正常工作時，浮塊受到的浮力為10N，排開水的體積為1×10-3m3；（3）所加鐵塊的質(zhì)量為0.1kg。11．如圖甲，小球置于裝有水的圓柱形容器底部，小球從容器底部豎直上升的過程中，小球受到的阻力與上升速度關(guān)系為f=kv2，k=8N?s2?m-2，小球露出水面前運動速度與時間的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知小球體積為14cm3，容器中水的深度為0.92m，小球的大小與水深相比可忽略不計。求：（1）小球上升前，容器底部受到水的壓強；（2）小球從容器底部開始上升過程中0~4s內(nèi)的平均速度；（3）小球的密度（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）。

【答案】（1）9.2×103Pa；（2）0.0175m/s；（3）0.86×103kg/m3【詳解】解：（1）小球上升前容器底部受到水的壓強（2）由圖乙可知，球在露出水面前運動的時間為21s，在0~4s之內(nèi)為勻速運動，速度為0.05m/s，根據(jù)可得，