備戰中考物理考點題練《力學》壓軸綜合計算題解析版

第=page22頁，共=sectionpages22頁第=page11頁，共=sectionpages11頁《力學》一、計算題如圖是一臺火災現場偵察、滅火的消防機器人，其質量為600kg，履帶與地面接觸的總面積為0.5m2，以3m/s的速度在水平地面沿直線勻速前進了1min，行駛時所受阻力為自重的0.02倍(g取10N/kg)。求：

(1)消防機器人在1min內通過的路程。

(2)消防機器人靜止在水平地面時，對地面產生的壓強。

(3)在水平地面勻速直線前進的過程中，消防機器人牽引力做功的功率。

如圖所示，是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖，已知井深10m，物體重G=4×103N，汽車重G車=3×104N，汽車勻速拉繩子時的拉力F=2×103N，汽車受到的阻力為車重的0.05倍。請計算：

(1)若汽車運動的速度為1.2m/s，則將物體由井底拉至井口，需要多長時間？

(2)滑輪組的機械效率是多少？

圖甲是《天工開物》中記載的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意圖如圖乙。輕質杠桿的支點O距左端l1=0.5m，距右端l2=0.2m。在杠桿左端懸掛質量為2kg的物體A，右端掛邊長為0.1m的正方體B，杠桿在水平位置平衡時，正方體B對地面的壓力為20N.求：

(1)此時杠桿左端所受拉力大小為多少牛頓？

(2)正方體B的密度為多少千克每立方米？

(3)若該處為松軟的泥地，能承受最大壓強為4×10

如圖，用質量5t的卡車和滑輪組(滑輪組不計繩重及摩擦，每個滑輪質量為175kg)將質量為1.2t的設備從深20m的礦井中勻速拉至水平地面。卡車行駛時受到的阻力恒為車重的0.1倍，設備剛好完全露出地面用時10s并消耗汽油0.05kg。(汽油的熱值q=4.6×107J/kg，(1)全過程中，卡車對設備做的有用功是多少焦耳？(2)此時卡車發動機的效率是多少？(3)如果該卡車保持發動機功率不變，要勻速拉起另一套質量為4.075t的設備，這套設備的上升速度是多少？

未來的廣元將是全國綠色生態康養城市之一，提倡大家低碳出行，電動汽車比燃油汽車低碳環保并且能源利用率高，是今后交通工具的發展方向。某款新型家用四輪電動汽車質量為0.6t，每個輪胎與地面接觸面積為20cm2，汽車蓄電池提供電壓150V，電動機正常工作時電流為10A，使汽車獲得240N的牽引力，保證汽車以18km/h的速度在水平路面上勻速行駛，g取10N/kg，求：

(1)汽車靜止時對地面的壓強；

(2)汽車勻速行駛5min克服摩擦阻力所做的功；

(3)電動機正常工作時，電能轉化為機械能的效率。

Ⅰ.如圖1所示，L上標有“6V?3W”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，變阻器R的最大電阻為100Ω.只閉合開關S1，滑片置于a點時，變阻器連入電路中的電阻為Ra，電流表示數為Ia；只閉合開關S2，移動滑片P，變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關系如圖2所示，當滑片P置于b點時，電壓表示數Ub=8V，電流表示數為Ib.已知Ra：R0=12：5，Ia：Ib=3：5(設燈絲電阻不隨溫度變化).求：

(1)小燈泡的電阻；Ⅱ.如圖甲所示，正方體A邊長0.2m，作為配重使用，杠桿OE：OF=2：3，某同學用這個裝置和一個密閉容器D提取水中的圓柱體B，圓柱體B的體積是密閉容器D的13；旁邊浮體C的體積是0.1m3，該同學站在浮體C上，總體積的35浸入水中；該同學用力拉動滑輪組繞繩自由端，手拉繩的功率P和密閉容器D勻速被提升的距離關系如圖乙所示；密閉容器D上升速度0.05m/s保持不變，密閉容器D被提出水后，圓柱體B從密閉容器D中取出放在浮體C的上面，同時手松開繩子時，浮體C露出水面的體積減少總體積的725；在提升全過程中，配重A(1)圓柱體B的重力；(2)密閉容器D離開水面時，滑輪組提升重物B的機械效率；(百分號前面保留整數)；(3)圓柱體B的密度；

(4)在提升全過程中配重A對地面的壓強的最大變化量。

在研究性學習活動中，小玲所在的科研小組對南水北調中線工程進行了調查與研究

(1)南水北調中線工程從我省南陽丹江口水庫引水，穿過黃河，直通北京。兩地海岸高度差約100m，經過工程師的精心設計，實現了渠水全程自流。渠水流動的動能是由______能轉化而來的。渠水在貫穿黃河時，工程師設計了圖甲所示的穿黃隧洞，整個穿黃隧洞相當于一個______。

(2)穿黃隧洞由兩條并排的，直徑和長度都相同的圓形隧洞組成，單個隧洞從南岸進水口到北岸出水口的長度為4260m。小玲自制了一個能懸浮于水中的“浮子”，能隨渠水以相同速度流動。將”浮子”放入南岸進水口處，經23min40s的時間到達北岸出水口。則穿黃隧洞中水的平均流速為多少？

(3)查資料知，水的壓強隨深度變化的關系圖象如圖乙所示，在深度為h=30m的穿黃隧洞底部，水在面積為1cm2的面上產生的壓力大小相當于多少千克物體的重力？(g取10N/kg，不考慮水面大氣壓的影響)

(4)如果每條穿黃隧洞的直徑約為8m，求兩條穿黃隧洞的總輸水能力約為每秒多少立方米？(π取3)

某校科技小組參觀完湘江航電樞紐后，了解到船只過船閘的時間很長，為此他們在網上查鬩資科，設計了一個船只升降實驗模型。模型中的左右兩個船廂A、B的容積均為2000cm3，質量均為400g(含配件)。現關閉進水閥和排水閥，使柱形容器E(質量不計)中有足夠多的水，在船廂A、B中各裝入800g的水，整個裝置靜止后，圓柱體浮筒D浸在水中的深度為8cm，他們依次進行了如下(2)?(3)的操作。假設繩子足夠長，不計繩重和伸長，浮筒D與容器E始終無接觸，且容器E的水無溢出，實驗過程中設法確保裝置平穩。忽略摩擦，木頭不吸水(ρ木<ρ水,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

(1)船廂中各裝入800g的水后，求每只船廂所受的總重力。

(2)打開進水閥，在柱形容器E中注入一定質量的水，浮筒D上升，使船廂下降10cm，再關閉進水閥，求

①船廂A的總重力對A所做的功

②此時浮筒D浸入水中的深度

(3)當操作(2)使船廂下降10cm靜止時，壓強傳感器顯示4400Pa：接下來，用手使浮筒D保持此刻位置不變，再在兩邊船廂中同時放入代表船只的800g木塊后，打開排水閥，放出200cm3的水后關閉排水閥，然后松手，浮筒D仍然在原位置持靜止，繩C的拉力為18N，壓強傳感器顯示4000Pa：然后，把800g木塊同時從船廂中取出，并在船廂中同時注滿水，再把900g和1000g

盛有適量水的薄壁容器放在水平桌面上(水的密度為ρ0)，其底面積為S0.材料不同、體積相同的實心物體A、B用一根無彈性細線連在一起，掛在彈簧測力計下，浸沒在容器水中，A的上表面剛好與水面相平，如圖1所示。現緩慢豎直向上勻速拉動彈簧測力計，測力計的示數F與物體上升的高度h變化圖象如圖2所示。連接A、B間的繩子所能承受的最大拉力為2F0.求：

(1)物體A受到的重力；

(2)物體

如圖是利用電子秤監控水庫水位的模擬裝置，由細長的長方體A和長方體B、滑輪組、輕質杠桿CD、電子秤及裝水的柱形容器等組成。杠桿始終在水平位置平衡。已知OC：OD=2：5，A的下表面看做是水位為0，A的底面積為0.03m2，高為0.8m，重為600N；長方體B直接放在電子秤上時對電子秤的壓強為104Pa.不計繩重與摩擦(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求：

(1)當水位由0上升到A剛浸沒時，容器底部的壓強增加多少？

(2)當長方體A浸在水中深度為0.3m時，受到的浮力為多大？

(3)當水位由0上升到水位為0.3m時，杠桿C

新能源純電功汽車因其環保、節能、高效、維護方使等諸多優勢，將來有望取代燃油車成為人們日常使用的重要交通工具，現在常德市的出租汽車中就已出現了純電動汽車的靚麗身影。電動汽車提供能量的裝置為車內的電池組，當它給電動機供電時，電動機將驅動車輪行駛。如圖所示為國內某型號的純電動汽車，若該車和車內乘客的總質量為2.4×103kg.每個車輪與地面的接觸面積為0.01m2.當該車在水平路面上以25m/s的速度勻速行駛時，它受到的阻力約等于人和車總重的0.02倍，此時電池組加在電動機兩端的電壓為320V，通過電動機的電流為60A.若連接導線的電阻不計，傳動裝置消耗的能量不計，求：(g取10N/kg)

(1)該電動汽車此時對地面的壓強；

(2)該電動汽車將電能轉化為機械能的效率；

(3)該電動汽車電動機線圈的電阻。

如圖所示，質量不計的光滑木板AB長1.2m，可繞固定點O轉動，離O點0.2m的B端掛一重物G，板的A端用一根與水平地面成30°夾角的細繩拉住，木板在水平位置平衡時繩的拉力是6N.然后在O點的正上方放一質量為0.3kg的小球，若小球以25cm/s的速度由O點沿木板向A端勻速運動，問小球至少運動多長時間細繩的拉力減小到零．(取g=10N/kg，繩的重力不計)

如圖所示，質量為50kg工人以0.2m/s的速度拉動繩子，將重為600N的物體提升了1m，此過程中滑輪組的機械效率為75%.不計繩重及摩擦．g=10N/kg，求工人(1)做的有用功．(2)拉力做功的功率．(3)改變所提升的物體時，使用此滑輪組可達到的最大機械效率．

我國自主研發的“蛟龍號”載人潛水器(如圖甲)多次下潛到7000m海底，深海潛水器是用增加和拋棄壓載鐵的辦法來改變所受重力來實現浮沉。

(1)若“蛟龍號”到達7000m深的海底世界，海水對“蛟龍號”外殼的壓強約為7×107Pa，則潛水器的一個面積為300cm2觀測孔受到海水的壓力約為多大？

(2)正在水中勻速直線下潛的“蛟龍號”潛水器的總質量為22t，在水中拋棄4000N的重物后潛水器以同樣的速度勻速直線上浮，潛水艇的外殼及體積不發生改變，所受海水的阻力不變，請你估算潛水器的體積約為多大？(海水的密度近似取1.0×103kg/m3，g=10N/kg)。

(3)如圖乙為某專業區內海水的密度σ(單位體積內含鹽量)隨海水垂直深度h變化的圖線，海水密度的垂直分布主要是由鹽度決定，其他因素的影響可忽略。裝載著潛水器的輪船在作業區域，將潛水器用鋼纜吊起浸沒水中懸停在水中時，松開鋼纜，潛水器剛好勻速下沉，則下沉過程中，潛水器速度最大位置為______(選填“A”“B”“C”“D”)，此位置潛水器受到的力是______(選填“平衡力”“非平衡力”)。如圖所示裝置，重為GM=100N的物體M放置在水平桌面上，兩側用水平細線拴住，左側水平細線通過定滑輪懸掛重為GA=80N的物體A，A浸沒在一個足夠大的盛水容器中，右側通過滑輪組拉著重為GB=150N的物體B，恰好使物體M在水平桌面上勻速向右運動(物體A未露出水面)；撤去盛水容器，用一個豎直向下的力F1拉物體A，使物體B勻速上升時，滑輪組的機械效率為η1；當把盛水容器放在右側使物體B浸沒在水中，此時在再用一個豎直向下的力F2拉物體A，使物體B在5s內勻速上升10cm(物體B未露出水面)時，滑輪組的機械效率為η2；已知物體A、B和水的密度之比為ρA：ρB：ρ水=2：5：1，兩次拉力之比為F1：F2=3：2.若不計繩重、滑輪組裝置的摩擦及物體A、B在水中的阻力，g取10N/kg.求：

(1)物體B

如圖所示，彈簧測力計下面掛一實心圓柱體，將圓柱體從盛有水的容器上方離水面某一高度處緩緩下降(其底面始終與水面平行)，使其逐漸浸沒入水中某一深度處。如圖是整個過程中彈簧測力計的示數F與圓柱體下降高度h變化關系的數據圖象。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg.(忽略水面變化)求：

(1)圓柱體的重力。

(2)圓柱體浸沒時受到的浮力。

爬梯式混凝土攪拌機(如圖)是用于一般建筑工地、橋梁水電等工程的了建筑機械，由攪拌部分和提升部分組成，工作時，攪拌機將原料加工成混凝土后自動倒入運料斗，在提升電機的帶動下，運料斗通過頂端的定滑輪豎直爬梯上升到一定位置，然后將混凝土卸下。已知某型號爬梯式攪拌機部分參數如下表所示，求：型號J2M***整機質量(kg)1970空的運料斗重(N)600提升電機功率(kW)4.5(1)若攪拌機與地面的接觸面積為0.05m2，則工作前攪拌機對水平地面的壓強是多大？

(2)若運料斗每完成一次運料平均耗時1min，每次所裝混凝土質量為400kg，則運送30m2的混凝土需要多長時間？設溫凝土的密度為2×103kg/m3。

(3)某次將裝有4000N混凝土的運料斗提升到某高度用時16s，提升部分的機械效率為80%甲、乙是兩個完全相同的均勻實心圓柱體，重力都為5.4N.甲放在水平地面上，細繩的一端系于圓柱體甲上表面的中央，另一端豎直拉著輕質杠桿的A端。當把圓柱體乙懸掛在杠桿的B端時，杠桿在水平位置平衡，且AO：OB=2：1，如圖1所示，此時甲對地面的壓強為1350Pa；當把圓柱體乙放入底面積為30cm2的薄壁圓柱形容器M中，將質量為450g的水注入容器，圓柱體乙剛好有34體積浸在水中，水在容器中的深度為20cm，如圖2所示。(已知ρ水=1.0×103kg/m3)求：

(1)圓柱體甲的底面積是多少cm2？

(2)當圓柱體乙剛好有34體積浸在水中時，所受到的浮力是多少N？

小娟同學根據佛山正在創建的高新材料產業園需要，設計了一個通過強大壓力改變材料內部結構和強度的實驗裝置。

實驗原理如圖所示，左邊圓柱形容器內液體直徑和小活塞直徑均為D1，右邊大圓柱容器內液體直徑和大活塞直徑均為D2。

(1)圖中ABC是______杠桿，當A點受到向下的力作用時閥門1和閥門2的開閉情況如圖所示。當A點受到向上的力作用時，閥門2處在______(填“閉合”或“打開”)狀態。

(2)小活塞產生向下的作用力為F1，若兩活塞下端受到液體的壓強相等，則作用在大活塞上的力F2大小為多少？

(3)假設作用在杠桿左端A點向下的平均作用力為F，杠桿左端A點下降距離為H，作用在實驗材料E點向上的作用力為F3，小活塞下降距離為h1，若大小活塞和液體傳動過程中的能量損失不能忽略，試求此實驗裝置的機械效率。如何通過改變實驗裝置才能使實驗材料上獲得更大的作用力

如圖甲所示，一個平底薄壁的圓柱形容器放置在水平桌面上，容器的底面積為S，容器的重力為5N，容器內裝有重力為10N的水。將一個邊長為10cm、正方形實心物體A(不吸水)掛在彈簧測力計上，測出物體A的重力為9N.將彈簧測力計固定在鐵架臺上，調節固定點，使物體A的底面剛好接觸水面，如圖乙所示。小明同學向容器中緩慢加水，當彈簧測力計的示數為3N時，停止加水，此時小明同學向容器內加水的體積為2400cm3.已知彈簧的伸長與受到的拉力成正比，當彈簧受到1N的拉力時伸長1cm，g取10N/kg。求

(1)物體A的密度；

(2)容器的底面積S；

(3)小明同學繼續向容器中緩慢加水，當彈簧測力計的示數為0N時，求此時相對于圖甲水面升高的高度h和此時容器對桌面的壓強

答案和解析1.【答案】解：

(1)由v=st得，消防機器人在1min內通過的路程：

s=vt=3m/s×60s=180m；

(2)機器人對地面的壓力：

F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N，

它對地面的壓強：

p=FS=6000N0.5m2=1.2×104Pa；

(3)因為機器人做勻速直線運動，

所以小車的牽引力：F=f=0.02G=0.02×6000N=120N，

消防機器人牽引力做功的功率：

P=Wt=Fst=Fv=120N×3m/s=360W。

【解析】(1)根據v=st算出消防機器人在1min內通過的路程；

(2)水平面上的物體，對水平面的壓力大小與物體本身的重力相等，由p=FS求解；

(3)勻速直線運動的物體，牽引力與所受阻力為一對平衡力，大小相等，根據P=Wt=Fst=Fv求得消防機器人牽引力做功的功率。

本題考查了速度、壓強、功、功率的計算，關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等。

2.【答案】解：

(1)由圖可知，滑輪組中由3段繩子承擔重物，

則物體上升的速度為：

v物=13v車=13×1.2m/s=0.4m/s；

物體由井底拉至井口需要的時間：

t=sv物=hv物=10m0.4m/s=25s；

(2)滑輪組的機械效率為：

η=W有W總=GhFs=GhF×3h=G3F=4×10【解析】(1)明確承擔重物的繩子段數；運用速度公式變形可求時間t；

(2)運用機械效率的計算公式，代入數值可求η；

(3)明確汽車的受力情況，運用平衡力知識可求牽引力；

(4)運用W=Fs，可求功。

熟練運用計算功、速度、機械效率的公式，準確分析物體的受力情況；是解答此題的關鍵。

3.【答案】解：(1)此時杠桿左端所受拉力：

F左=GA=mAg=2kg×10N/kg=20N；

(2)由F1l1=F2l2可得，杠桿右端的拉力即繩子對B的拉力：

FB=F右=l1l2F左=0.5m0.2m×20N=50N，

因正方體B對地面的壓力等于B的重力減去繩子對B的拉力，

所以，B的重力：

GB=FB+F壓=50N+20N=70N，

由G=mg可得，B的質量：

mB=GBg=70N10N/kg=7kg，

B的體積：

VB=L3=(0.1m)3=0.001m【解析】(1)此時杠桿左端所受拉力等于物體A的重力，根據F=G=mg求出其大小；

(2)根據杠桿的平衡條件求出杠桿右端的拉力即為繩子對B的拉力，正方體B對地面的壓力等于B的重力減去繩子對B的拉力，據此求出B的重力，根據G=mg求出B的質量，根據V=L3求出B的體積，根據ρ=mV求出B的密度；

(3)根據S=L2求出B的底面積，根據F=pS求出B對地面的壓力，繩端對右端的拉力等于B的重力減去對地面的壓力，根據杠桿的平衡條件求出物體A的最小重力。

本題考查了重力公式、杠桿平衡條件、密度公式、壓強公式的綜合應用，分析好B的重力與B對地面壓力的關系是關鍵。

4.(2)卡車受到的阻力為f=0.1G滑輪組繩自由端的拉力F拉因為汽車勻速運動，所以卡車所受牽引力等于阻力加上滑輪組對車的拉力，即F=5000N+13750卡車移動的距離是s=nh=3×20m=60m，卡車做的總功為W總汽油燃燒放出的總熱量為Q放根據η=W卡車發動機的效率是η=W(3)發動機的功率P=W此時滑輪組繩自由端的拉力，此時汽車的牽引力F牽=5000N+14167N=19167N，由P=Fv可得v繩又v繩=nv答：(1)全過程中，卡車對設備做的有用功是2.4×10(2)此時卡車發動機的效率是25%；(3)如果該卡車保持發動機功率不變，要勻速拉起另一套質量為4.075t的設備，這套設備的上升速度是1m/s。

【解析】本題主要考查了學生對滑輪的機械效率、功和功率的計算公式的相關知識的理解和運用能力。(1)根據設備的重力和上升的高度計算出克服設備重力做的功；(2)首先根據公式F=1n(G+(3)根據P=Wt可求出汽車發動機的功率，再利用

5.【答案】解：(1)汽車靜止時對地面的壓力：F壓=G=mg=0.6×103kg×10N/kg=6000N，

汽車靜止時對地面的壓強：p=FS=6000N4×20×10?4m2=7.5×105Pa；

(2)汽車在水平路面上勻速行駛，所受的阻力：f=F牽=240N，

汽車勻速行駛5min克服摩擦阻力所做的功：W=fs=fvt=240N×183.6m/s×5×60s=3.6×105J；

(3)電動機正常5min消耗的電能：【解析】(1)靜止在水平面上的物體，其對水平面的壓力大小等于物體的重力，由p=FS解題；

(2)勻速直線運動的物體，其所受的阻力與牽引力為一對平衡力，由W=Fs求解；

(3)用電器正常工作時，由W=Pt求出所消耗的電能，由η=WW總×%解題。

本題考查壓強、功、效率的計算，要理解壓力與重力的關系，掌握勻速運動的汽車，所受的阻力與牽引力相等。

6.【答案】(一)

解：(1)由P=U2R可得燈泡電阻：

RL=U額2P額=(6V)23W=12Ω；

(2)由圖可知，只閉合開關S1，滑片置于a點時，L與變阻器R串聯，變阻器連入電路中的電阻為Ra，

由串聯電路特點和歐姆定律可得電路中電流：

Ia=URL+Ra=U12Ω+Ra，

由圖可知，只閉合開關S2，滑片P置于b點時，R0與變阻器R串聯，電壓表測變阻器兩端電壓，電壓表示數Ub=8V，

由歐姆定律可得：Ib=IR=UbR=8V16Ω=0.5A，

由圖象可知，此時滑動變阻器接入電路的阻值R=16Ω，

由串聯電路特點和歐姆定律可得電路電流：

Ib=UR+R0=U16Ω+R0=0.5A…①

由題知：Ia：Ib=3：5，所以Ia=0.3A，

即：U12Ω+Ra=0.3A…②

又因為Ra：R0=12：5…③

聯立①②③解得：U=18V，R0=20Ω；

(3)只閉合開關S1時，L與變阻器R串聯，電壓表測R兩端電壓，電流表測電流中電流，

由P=UI可得燈泡的額定電流：I額=P額U額=3W6V=0.5A，

電流表量程0?0.6A，根據串聯電路中電流處處相等，所以電路中最大電流為：I最大=I額=0.5A，

所以電路消耗的最大功率：P最大=UI最大=18V×0.5A=9W，

電壓表量程0?15V，此時燈泡兩端電壓最小，由串聯電路電流特點和歐姆定律可得電路中的最小電流：

，

所以電路消耗的最小功率：P最小=UI最小=18V×0.25A=4.5W

所以電流消耗的功率范圍是：4.5W～9W。

答：(1)小燈泡的電阻12Ω；

(2)定值電阻R0和電源電壓U分別為20Ω和18V；

(3)只閉合開關S1時，在電表的示數不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下，電路消耗的功率范圍為4.5W～9W。

(二)

解：(1)由圖象可知D完全露出水面時F1的功率P1=12W，

∵P1=F1v

∴F1=P1v=12W3×0.05m/s=80N，

B放在C上，且放開手后，【解析】(一)

本題考查了串聯電路和并聯電路特點、歐姆定律以及電功率公式的應用，正確分析開關在不同狀態下的電路結構是解題的關鍵，還要能從圖象中獲取有用信息。

(1)由P=U2R計算燈泡電阻；

(2)只閉合開關S1，滑片置于a點時，L與變阻器R串聯，由串聯電路特點和歐姆定律表示出Ia；只閉合開關S2，滑片P置于b點時，R0與變阻器R串聯，由串聯電路特點和歐姆定律表示出電路電流；由圖乙根據歐姆定律計算出電路中電流；聯立計算出R0和電源電壓U；

(3)只閉合開關S1時，L與變阻器R串聯，電壓表測R兩端電壓，電流表測電流中電流，由燈泡的額定電流和電流表量程確定電路中最大電流，由P=UI計算電路的最大功率；

由電壓表量程確定電路中最小電流，由此計算電路的最小功率。

(二)

本題為力學綜合題，分析時要求靈活選用公式，仔細分析題圖明白題意、從圖象得出相關信息是本題的關鍵。

(1)由圖象可知D完全露出水面時F1的功率，知道D上升的速度，求出拉力端移動的速度，利用P=Fv求拉力大小；

把B放在C上，且放開手后，知道浮體C露出水面的體積減少總體積的725，可得GB+F1=ρ水g725VC，據此求圓柱體B的重力；

(2)對圓柱體做的功為有用功利用W=Gh計算，拉力做的功為總功利用W=Fs計算，再利用效率公式求此裝置的機械效率；

(3)繩的重力，滑輪與軸的摩擦及水的阻力不計，利用F=13(GB+GD+G輪)求容器D和動滑輪總重，

由圖可知，D未出水面時的功率，利用P=Fv求此時拉力，再根據F=13(GB+GD+G輪?F浮)求此時容器【解析】解：(1)渠水流動的動能是渠水的重力勢能轉化而來的；渠水在貫穿黃河時，工程師設計了圖甲所示的穿黃隧洞，隧洞兩端開口，底部連通，相當于一個連通器；

(2)穿黃隧洞中水的平均流速為：

v=st=4260m1420s=3m/s；

(3)由圖可知，在深度為h=30m的穿黃隧洞底部水產生的壓強：

p=300kPa=3×105Pa；

則在面積為1cm2的面上產生的壓力大小為：

F=pS=3×105Pa×1×10?4m2=30N；

水平面上時壓力等于重力，則：、

m=Gg=Fg=30N10N/kg=3kg，即相當于3千克物體的重力，

(4)穿黃隧洞中水的平均流速為3m/s，即1s內水流動3m；

洞的橫截面積為：S=πr2=3×(4m)2=48m2；

每秒內兩條穿黃隧洞的總輸水的體積為：V=2Ss=2×48m2×3m=288m3。

故答案為：(1)重力勢；連通器；(2)穿黃隧洞中水的平均流速為3m/s；(3)相當于3千克物體的重力；(4)兩條穿黃隧洞的總輸水能力約為每秒288立方米。

(1)動能和勢能可以相互轉化；根據連通器的概念分析；

(2)根據速度公式求出速度；

(3)根據圖象讀出壓強的大小，然后根據F=pS求出在面積為1cm2的面上產生的壓力大小；

(4)根據底面積和1s內水流動的距離求出體積。

本題考查了能量的轉化、連通器、速度的計算、壓強的定義等知識點，看清圖象中的壓強是解題的關鍵。

8.【答案】解：(1)每只船廂所受的總重力：

G總=m總g=(0.4kg+0.8kg)×10N/kg=12N；

(2)①船廂A的總重力對A所做的功：

W=G總h=12N×0.1m=1.2J；

②由題知，打開進水閥之前，整個裝置靜止時，浮筒D浸在水中的深度為8cm；

打開進水閥后，在柱形容器E中注入一定質量的水后，再關閉進水閥時，

左右船廂A和B的總重力不變，滑輪組細繩的拉力不變，

則浮筒D受到豎直向上的拉力不變，由F浮=G?F拉可知，浮筒D受到的浮力不變，

所以，此時浮筒D浸入水中的深度仍為8cm不變；

(3)在兩邊船廂中同時放入代表船只的800g木塊前，

對船廂A受到分析可知，受到豎直向上兩股細繩的拉力和豎直向下的總重力處于平衡狀態，

所以，細繩的拉力T=12G總=12×12N=6N，

對動滑輪C受力分析可知，受到豎直向上兩股繩子的拉力、豎直向下動滑輪的重力和C繩的拉力作用處于平衡狀態，

由力的平衡條件可得：2T=G動+FC，

則FC=2T?G動=2×6N?G動=12N?G動，

浮筒D受到的浮力F浮=GD?FC=GD?12N+G動①

在兩邊船廂中同時放入代表船只的800g木塊后，每只船箱的總重力：

G總′=m總′g=(0.4kg+0.8kg+0.8kg)×10N/kg=20N，

此時細繩的拉力T′=12G總′=12×20N=10N，

由2T′=G動+FC′可得，動滑輪的重力G動=2T′?FC′=2×10N?18N=2N②

浮筒受到的浮力F浮′=GD?FC′=GD?18N③

由①②可得：F浮=GD?FC=GD?10N④

由③④可得浮力變化量：△F浮=F浮?F浮′=8N，

容器E中水對壓強傳感器壓強的變化量△p=p?p′=4400Pa?4000Pa=400Pa，

由p=ρgh可得，容器E中水深度的變化量△h=△pρ水g=400Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=0.04m=4cm，

由△F浮=ρ水g△V排=ρ水gSD△h可得，浮筒D的底面積：【解析】(1)已知水的質量和船廂質量，利用G=mg可求得每只船廂所受的總重力；

(2)①知道船廂A的總重力和下降的高度，根據W=Gh可求出船廂A的總重力對A所做的功；

②打開進水閥，在柱形容器E中注入一定質量的水后，再關閉進水閥時，左右船廂A和B的總重力不變，滑輪組細繩的拉力不變，根據F浮=G?F拉可知，浮筒D受到的浮力不變，據此判斷此時浮筒D浸入水中的深度；

(3)在兩邊船廂中同時放入代表船只的800g木塊前，對船廂A和動滑輪C受力分析，利用力的平衡條件得出等式即可得出C繩的拉力和浮筒D受到的浮力；在兩邊船廂中同時放入代表船只的800g木塊后，先求出船箱的總重力，同理得出此時細繩的拉力、動滑輪的重力、浮筒受到的浮力，然后聯立等于得出浮筒受到浮力的變化量，根據題意得出容器E中水對壓強傳感器壓強的變化量，利用p=ρgh求出容器E中水深度的變化量，利用F浮=ρ水gV排求出浮筒D的底面積，然后得出在兩邊船廂中同時放入代表船只的800g木塊前浮筒受到的浮力，進一步求出浮筒D的重力，利用G=mg求出浮筒的質量；利用△V排=(SE?SD)△h求出柱形容器的底面積，利用浮筒受到的浮力與浮筒對水的壓力是一對相互作用力得出浮筒對水的壓力，壓力傳感器受到的壓力等于水的重力加上浮筒對水的壓力，利用p=FS求出E容器內水的重力，利用G=mg=ρVg求出E容器內水的體積，根據m=ρV求出船廂裝滿水時水的質量，由ρ木<ρ水可知木塊在水中漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，根據阿基米德原理可知把900g和1000g的木塊分別放入A、B船廂后船廂溢出水的重力和木塊的重力相等，根據G=mg求出此時廂體的總重力，進一步求出細繩的拉力、C繩的拉力、此時浮筒D受到的浮力，然后求出浮筒浸沒的深度，利用V=Sh求出此時容器E中水的深度，打開進水閥向容器中緩慢注入m千克水，利用p=ρgh結合壓強關系得出E內水的深度，進一步求出容器E內水的體積，利用m=ρV求出注入水的質量。

本題考查了重力公式和密度公式、壓強公式、物體浮沉條件、阿基米德原理、做功公式的綜合應用等，涉及到的知識點較多，綜合性強，正確的分析出廂體重力不變時浮筒受到的浮力不變是關鍵。

9.【答案】解：(1)由圖象可知，EF段表示繩子拉斷后彈簧測力計的示數，此時彈簧測力計測物體A的重力，

所以，物體A受到的重力GA=F0；

(2)由圖象可知，當物體A和B完全浸沒在水中時，彈簧測力計的示數為F0，則

F0=GA+GB?F浮A?F浮B①

當A物體全部被提出水面時，彈簧測力計的示數為F1，則

F1=GA+GB?F浮B②

由②?①可得：F浮A=F1?F0，

因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，

由F浮=ρgV排可得，物體A的體積：

VA=V排A=F浮Aρ0g=F1?【解析】由圖象可知，AB段表示物體A露出水面的過程，BC段表示物體A完全露出水面而物體B沒有露出水面的過程，CD段表示物體B露出水面的過程且D點表示繩子剛好要拉斷，EF段表示繩子拉斷后彈簧測力計的示數。

(1)由圖象可知，EF段表示繩子拉斷后彈簧測力計的示數，此時彈簧測力計測物體A的重力；

(2)由圖象可知，當物體A和B完全浸沒在水中時彈簧測力計的示數，此時的示數等于兩物體的重力減去受到的總浮力；又知道當A物體全部被提出水面時彈簧測力計的示數，此時的示數等于兩物體的重力減去物體B受到的浮力，聯立等式即可求出物體A浸沒時受到的浮力，根據F浮=ρgV排求出物體A排開水的體積即為物體A的體積，根據G=mg=ρVg求出物體A的密度；

(3)由圖象和題目可知，當繩子上的拉力為2F0時繩子斷了，此時總浮力的變化量最大，容器內水深度的變化量最大，水對容器底部的壓強的變化量也最大，根據F浮=G?F′表示出物體A和B完全浸沒在水中時所受的總浮力最大，當繩子剛好被拉斷時，只有B物體的一部分浸在水中，所受的總浮力最小，再根據F浮=G?F′表示出總浮力，然后求出總浮力的最大變化量，根據F浮=ρgV排求出容器內水體積的變化量，然后求出容器內水面的最大變化量，利用p=ρgh求出水對容器底部壓強的最大變化量。

本題考查了稱重法求浮力公式、阿基米德原理、液體壓強公式、密度公式的綜合應用等，明白圖象中圖線的含義是關鍵，要注意物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等。

10.【答案】解：

(1)當水位由0上升到A剛浸沒時，容器內水位升高值：

△h=hA=0.8m，

容器底部的壓強增加值：

△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m=8000Pa；

(2)當長方體A浸在水中深度h=0.3m時，排開水的體積：

V排=SAh=0.03m2×0.3m=0.009m3，

A受到的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.009m3=90N；

(3)由圖知使用的滑輪組，n=3，

當水位在0時，長方體A不受浮力，不計繩重與摩擦，杠桿C端的拉力：

FC1=13(G+G輪)，①

當水位在0.3m時，長方體A受到的浮力F浮=90N，

不計繩重與摩擦，杠桿C端的拉力：

FC2=13(G?F浮+G輪)，②

由題知，FC1：FC2=7：6，

即13(G+G輪)：13(G?F浮+G輪)=7：6，

13(600N+G輪)：13(600N?90N+G輪)=7：6，

解得動滑輪重力：

G輪=30N，

代入①得：

FC1=13(G+G輪)=13(600N+30N)=210N，

代入②得：

FC2=13(G?F浮+G輪)=13(600N?90N+30N)=180N，

杠桿【解析】(1)當水位由0上升到A剛浸沒時，容器內水位升高值等于A的高度，利用p=ρgh求容器底部的壓強增加值；

(2)當長方體A浸在水中深度h=0.3m時，利用V=Sh求排開水的體積，再利用阿基米德原理求A受到的浮力；

(3)由圖知使用的滑輪組，n=3，當水位在0時，長方體A不受浮力，不計繩重與摩擦，杠桿C端的拉力FC1=13(G+G輪)，當水位在0.3m時，不計繩重與摩擦，杠桿C端的拉力FC2=13(G?F浮+G輪)，而FC1：FC2=7：6，據此求動滑輪重力，進而求出兩種情況杠桿C端受到的拉力，利用由杠桿平衡條件求杠桿D端杠桿D端受到拉力變化量，進一步得出B對電子秤的壓力變化值，知道壓強變化量，利用p=FS求B長方體的底面積(受力面積)；

由題知，長方體B直接放在電子秤上時對電子秤的壓強為104Pa，利用p=FS求B的重力；

水位上漲過程中，A浸沒水中時，受到的浮力最大，杠桿C端受到拉力最小，杠桿D端受到拉力最小，杠桿D端對長方體B的拉力最小，則電子秤所受到的壓力最大。

利用阿基米德原理求A浸沒水中時，受到的最大浮力，利用F=13(G?F浮+G輪)求杠桿C端受到最小拉力，利用杠桿平衡條件求杠桿D端受到最小拉力，從而得出B對電子秤的最大壓力。

本題為力學綜合題，考查了重力公式、密度公式、壓強公式、阿基米德原理的應用，同時考查了使用滑輪組拉力的計算、杠桿平衡條件的應用，難點在第三問，求出B的底面積是關鍵。

11.【答案】解：(1)電動汽車對水平地面的壓力：F=G=mg=2.4×103kg×10N/kg=2.4×104N，受力面積S=4S0=4×0.01m2=0.04m2，

電動汽車對水平地面的壓強：

p=F【解析】(1)汽車對水平路面的壓力等于其重力，應用壓強公式可以求出汽車對水平地面的壓強。

(2)汽車做勻速直線運動牽引力與阻力相等，根據P=Fv求出牽引力做功的有用功率。根據P=UI求出消耗的電功率，根據η=P有用P電求出電能轉化為機械能的效率

(3)根據能量轉化和守恒定律求出發熱功率，利用P=I2R求出線圈電阻。

本題是一道計算題，考查了求壓強、功與效率問題，應用壓強公式、功率公式的變形公式、效率公式等可以解題。

12.【答案】解：做出拉力的力臂，如圖所示：

由杠桿平衡條件得：F繩×AOsin30°=G×BO，

即：6N×12×(1.2m?0.2m)=G×0.2m，解得：G=15N，

球的重力G球=m球g=0.3kg×10N/kg=3N，

當繩子拉力為0時，設球離O點距離為L球，

由杠桿平衡條件得：G球×L球=G×BO，【解析】當球在O點上方時，杠桿在繩的拉力和G的作用下平衡，確定繩的力臂，根據杠桿平衡條件求出G的大小；

當繩的拉力為零時，則杠桿在小球和G的作用下恰好保持平衡，根據杠桿的平衡條件求出小球對杠桿力的力臂，由速度公式的變形公式可以求出運動時間．

此題考查了對杠桿平衡條件的應用，掌握二力平衡條件，并正確地確定杠桿所受的力及對應的力臂，求出物體G的重力是解決此題的關鍵所在．

13.【答案】解：(1)做的有用功為：W=Gh=600N×1m=600J；(2)η=WF=拉力做功的功率為：P=Fv=400N×0.2m/s=80W；(3)人施加的最大拉力為：FMG動使用此滑輪組可達到的最大機械效率為：ηM答：(1)做的有用功600J；(2)拉力做功的功率80W；(3)改變所提升的物體時，使用此滑輪組可達到的最大機械效率是80%。

【解析】(1)根據公式W=Gh計算有用功；(2)根據效率公式計算出拉力，根據公式P=Fv計算功率；(3)人能施加的最大的拉力等于重力，根據公式FM=G本題考查的是有用功，功率。機械效率的計算，綜合性較強，難度較大。

14.【答案】C

平衡力

【解析】解：(1)觀察孔的面積S=300cm2=0.03m2，

由p=FS可得，海水對觀測孔的壓力約為：F=pS=7×107Pa×0.03m2=2.1×106N。

(2)“蛟龍號”勻速下潛時，所受的阻力與浮力均不變，可得：

勻速下沉時：G總=F浮+f；

①

在水中拋棄4000N的重物后勻速上升時：G總?4000N=F浮?f

②

由①②可得：F浮=G總?2000N=22×103kg×10N/kg?2000N=2.18×105N

則潛水器的體積：V=F浮ρ水g=2.18×105N1.0×103kg/m3×10N/kg=21.8

m3；

(3)由圖可知，潛水器用鋼纜吊起浸沒水中懸停在水中時，松開鋼纜，潛水器剛好勻速下沉，此時受到水的阻力而速度減小，C點時的海水的密度與A點相同，即又做勻速運動，此時速度最大，受到平衡力的作用。

答：(1)觀測孔受到海水的壓力約為2.1×106N；

(2)潛水器的體積約為21.8

m3；

(3)C；平衡力。

(1)由F=pS求海水對觀測孔的壓力；

(2)對“蛟龍號”受力分析，由平衡條件及阿基米德原理求潛水器的體積；

(3)根據圖象，對“蛟龍號”進行不同點的受力分析，據此解題。

本題考查了壓強與浮力的計算，關鍵是要進行受力分析。

15.【答案】解：∵A，B分別浸沒在水中V排A=VA

V排B=VB

∴【解析】解答此題關鍵是明確三種狀態下物體的受力情況，如圖：

(1)根據物體A、B都是浸沒在水中可知V排A=VA、V排B=VB，再根據題干中條件物體A、B和水的密度之比為ρA：ρB：ρ水=2：5：1，得出A、B所受浮力與重力之比，從而計算出物體A、B所受浮力．

(2)分析不同狀態下物體的受力情況，寫出受力平衡時的表達式，然后將將GA=80N，GB=150N，F浮A=40N，F浮B=30N代入得出G動=75N，進而得出η1與η2的比值．

(3)根據B在水中上升時的受力分析，求出豎直向下的拉力F2，再由功率的計算公式求出拉力F2的功率P2．

此題比較復雜，涉及到阿基米德原理的利用、滑輪(組)的機械效率、功率的計算等多個知識點的運用．學生做題過程中容易對各種狀態下物體的受力情況弄錯，導致得出錯誤的答案．

16.【答案】解：(1)由圖象可知，當h=0時，彈簧測力計示數為12N，此時圓柱體處于空氣中，根據二力平衡條件可知，G=F拉=12N；

(2)圖象中CD段是圓柱體完全浸入水中的情況，此時圓柱體受到的拉力F=4N，

則圓柱體受到的浮力F浮=G?F=12N?4N=8N。

(3)圓柱體完全浸入水中時根據F浮=ρ水gV排得：

V物=V排=F浮ρ水g【解析】為了便于分析，給線段標上A、B、C、D四個點，如下圖，根據圖象分析如下：

(1)由圖可知AB段圓柱體未浸入液體，測力計的示數即為圓柱體的重力，所以從圖中可讀出圓柱體的重力大小。

(2)由題意可知圖中CD段是圓柱體完全浸入水后的情況，由圖可知圓柱體完全浸入水后測力計對圓柱體的拉力為4N，再利用力的平衡條件求出圓柱體受到的浮力。

(3)利用阿基米德原理求得圓柱體的體積，利用密度公式求得圓柱體的密度。

(4)物體在液體中受到的壓強與物體浸入液體的深度有關，根據浸入液體的深度計算液體壓強的大小。

本題用到的知識點有重力、質量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理、壓強的計算等，考查學生結合圖象對所學知識進行綜合分析的能力，難度較大。

17.【答案】解：(1)工作前攪拌機對地面的壓力等于總重：

F=G總=mg=1970kg×10N/kg=19700N

若攪拌機與地面的接觸面積為0.05m2，則工作前攪拌機對水平地面的壓強是：

p=FS=19700N0.05m2=3.94×105Pa；

(2)30m2的混凝土的質量：

m=ρV=30m3×2×103kg/m3=6×104kg，若每次所裝混凝土質量為400kg，故要運的次數：

n=6×104kg400kg=150，運料斗每完成一次運料平均耗時1min，則運送30m2的混凝土需要時間：

t=150×1min=150min；

(3)有用功為克服混凝重力做的功，因不計繩重、滑輪摩擦及空氣阻力，故做的額外功為克服運料斗的重力和克服運料斗受到爬梯的阻力做的功，

提升部分的機械效率為：

η=【解析】(1)工作前攪拌機對地面的壓力等于其重力：

根據F=G=mg求出對地面的壓力；

已知若攪拌機與地面的接觸面積為0.05m2，根據p=FS求工作前攪拌機對水平地面的壓強；

(2)根據密度公式求出30m2的混凝土的質量，根據每次所裝混凝土質量求出