中考物理《力學(xué)計算題》專項練習(xí)題（附帶答案）

第頁中考物理《力學(xué)計算題》專項練習(xí)題（附帶答案）學(xué)校:___________班級：___________姓名：___________考號：___________1.如圖是當(dāng)今世界上最新研發(fā)的“偵探獵犬”超音速汽車，最大車速能達(dá)到1.6×103km/h，它創(chuàng)造了短期內(nèi)無法超越的世界紀(jì)錄。在某次測試中，該超音速汽車以1.26×103km/h的速度在水平軌道上勻速直線行駛時，汽車受到水平方向的阻力為1.8×105N，求在這次測試中：（1）汽車受到水平方向的牽引力；（2）汽車牽引力的功率。2.A、B兩個圓柱形容器按如圖所示的方式放置在水平地面上，容器的厚度忽略不計，A容器自重300N，底面積為0.6m2，裝有深度為20cm的水，B容器底面積為0.8m2。（g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）（1）求A容器中水的重力；（2）從A容器中抽出質(zhì)量為m的水倒入B容器，A容器對B容器A底部剛好無壓力，求m的值；（3）在（2）小題的基礎(chǔ)上，向B容器另外加入80kg水（水不溢出），當(dāng)A容器靜止時，求B容器中的水對A容器所做的功。3.一個邊長為10cm，重為8N的正方體木塊輕放入水中，處于漂浮狀態(tài)時有露出水面（如圖甲），已知ρ水=1×103kg/m3求：（1）木塊所受的浮力；（2）木塊底部受到的液體壓強(qiáng)；（3）若在木塊上放一砝碼使得木塊剛好完全浸沒水中（如圖乙），則砝碼的重為多少牛？4.“曹沖稱象”是婦孺皆知的故事。某科創(chuàng)小組仿效曹沖，制作了一臺“浮力秤”，用來測量物體的質(zhì)量。浮力秤由秤盤和高度為20cm，底面積為0.1m2的圓柱體組成。如圖所示，將浮力秤放入水中，靜止時浸入水中的深度為8cm，已知：，g=10N/kg。求：（1）當(dāng)秤盤不放物體時，浮力秤下表面受到水的壓強(qiáng)；（2）浮力秤的重力；（3）浮力秤能測物體的最大質(zhì)量。5.我國電動汽車多項技術(shù)已領(lǐng)跑世界。某型號的國產(chǎn)電動汽車所用電池電壓400V，滿電時能存儲80kW·h的能量，電池剩余20%的能量時需要充電（避免損傷電池）。如圖，小紅駕駛該型號車攜家人出行發(fā)現(xiàn)：汽車在高速公路上通過A處時儀表顯示電池剩余95%的能量，汽車以108km/h的速度勻速直線行駛30min到達(dá)B處時，儀表顯示電池剩余82.5%的能量。已知全車總質(zhì)量為2t。汽車在該路段受到的阻力是車重的0.03倍，請計算該車通過這段高速路時的以下各量：（g=10N/kg）（1）汽車行駛的路程為多少km？（2）汽車受到的牽引力是多大？（3）汽車的能量轉(zhuǎn)換效率多大？6.如圖所示，一柱狀魚缸（缸底有小石子）放在水平地面上，其內(nèi)圓底面積為。魚缸內(nèi)無水時，魚缸對水平地面的壓強(qiáng)為；在魚缸內(nèi)加入質(zhì)量為42kg的水后魚缸對水平地面的壓強(qiáng)為；在魚缸內(nèi)再放入幾條魚后，魚缸對水平地面的壓強(qiáng)為。求：（1）質(zhì)量為42kg的水的重力；（2）魚缸內(nèi)無水時，魚缸（含缸底小石子）的質(zhì)量；（3）在魚缸內(nèi)放入幾條魚后，水對缸底的某一小石子增加的壓強(qiáng)。7.為支援上海疫情防控、保障民生，蔬菜運輸車（如圖所示）從山東壽光出發(fā)，歷經(jīng)9小時15分鐘，行程777公里，于4月18日上午8點抵達(dá)上海徐匯區(qū)。該蔬菜運輸車總質(zhì)量為31t，輪子與地面的總接觸面積為6200cm2。（g取10N/kg）求：（1）運輸車全程的平均速度；（2）運輸車對水平路面的壓強(qiáng)；（3）在某段平直公路上，運輸車勻速行駛9km用時6min，受到的阻力為2.6×103N，則運輸車牽引力做功的功率。8.如圖所示，某工人利用滑輪組將一個工件沿水平地面勻速拉動到加工點。拉動過程中，工人對繩的拉力始終沿豎直方向，工人雙腳始終與水平地面接觸且接觸面積為。工人對地面的壓強(qiáng)為；此工人的質(zhì)量為70kg，兩個動滑輪的質(zhì)量共為10kg，繩重、繩與滑輪之間的摩擦均忽略不計，g取10N/kg。求：（1）工人的手對繩的拉力大小；（2）工件移動過程中，地面對工件摩擦力的大??；（3）滑輪組在此次工作中的機(jī)械效率。9.如圖所示，工人用滑輪組提升重物，已知重物重力，動滑輪重力。在工人用力作用下，重物勻速上升，達(dá)到規(guī)定高度處。不計繩重和機(jī)械之間的摩擦。求：（1）拉力做功的功率；（2）滑輪組的機(jī)械效率；（3）若用該裝置提升另一重物時，機(jī)械效率達(dá)到，則該重物的重力是多少？10.科技小組的同學(xué)對物體的浮沉條件進(jìn)行探究。在一個圓柱形容器底部，放一個邊長為的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（水始終未溢出）。通過測量容器中水的深度，分別計算出該物塊所受到的浮力，并繪制了如圖所示的圖象。（取，）求：（1）水的深度到達(dá)時，水對容器底部的壓強(qiáng)；（2）水的深度到達(dá)時，物塊浸在水中的體積；（3）物塊的密度。11.邛海濕地公園湖邊的一個圓臺形花崗石墩（形狀如圖甲）不慎落入1.9m深的湖底，該石墩的上表面積為，下表面積為，高為0.9m，質(zhì)量為1.482t。工人師傅用起重機(jī)將其勻速吊出水面，起重機(jī)的功率為440W。石墩從剛好脫離湖底上升到上表面與水面相平共耗時50s（如圖乙）?；◢徥芏?，不考慮石墩在水中運動受到的阻力。求：（1）石墩的體積；（2）石墩上升過程中，起重機(jī)的效率；（3）若起吊前石墩與平整的湖底緊密接觸（如圖丙），湖底對石墩的支持力。12.為保家衛(wèi)國，加強(qiáng)國防建設(shè)，我國自主研制了一款兩棲坦克，坦克發(fā)動機(jī)最大功率為440kW，滿載時質(zhì)量是24t，在野外陸地的最大速度是60km/h，在水中的最大速度是14km/h。已知請完成下列問題：（1）坦克滿載在水中行進(jìn)時，排開水的體積是多少？（2）坦克每條履帶與地面的接觸面積是2m2，滿載時對水平地面的壓強(qiáng)多大？（3）在某次演習(xí)中，坦克以最大功率在水中行駛10min，發(fā)動機(jī)所做的功是多少？13.如圖甲，用輕質(zhì)細(xì)線將一不吸水的木塊懸掛在彈簧測力計下，靜止時測力計讀數(shù)為3N；如圖乙，將該木塊靜置于平放的盛水容器中，木塊有的體積露出水面；如圖丙，用豎直向下的力F壓該木塊時，木塊剛好全部浸入水中且靜止。已知水的密度為，g取10N/kg，求：（1）圖乙中木塊所受的浮力大小；（2）木塊的體積；（3）木塊的密度；（4）圖丙中F的大小。14.如圖所示，將重為1N，底面積為裝有水的薄壁（不計厚度）柱形溢水杯放置在水平的壓力傳感器上，此時壓力傳感器的示數(shù)為30N，用輕質(zhì)細(xì)線懸掛一重20N、高15cm、底面積為不吸水的圓柱體。初始時圓柱體底部距水面的豎直高度為4cm，現(xiàn)提住細(xì)線緩慢下移，使圓柱體逐漸浸入水中，當(dāng)圓柱體下降7cm時，水面達(dá)到溢水口，已知，求（1）圓柱體未浸入水中時，溢水杯對壓力傳感器的壓強(qiáng)；（2）圓柱體未浸入水中時，溢水杯中水的質(zhì)量；（3）圓柱體剛好浸沒時，細(xì)線對圓柱體的拉力；（4）圓柱體從初始位置到剛好浸沒，水對溢水杯底部壓強(qiáng)的變化量。15.圖甲是《天工開物》里記載的一種搗谷的舂，“橫木插碓頭，硬嘴為鐵，促踏其末而舂之”。若碓頭質(zhì)量為，不計橫木的重力和轉(zhuǎn)動摩擦，搗谷人雙手與扶手之間的作用力為0。（1）求碓頭重力：（2）碓頭豎直下落，用時，求重力做功的功率；（3）質(zhì)量為的搗谷人，左腳與地面的接觸面積為，當(dāng)他右腳在B點用最小力踩橫木使其剛好轉(zhuǎn)動時，示意圖如圖乙，已知，求人左腳對地面的壓強(qiáng)。16.科創(chuàng)小組設(shè)計了水庫自動泄洪控制裝置，將其制成頂部開有小孔的模型，如圖所示。其中A為壓力傳感器，B是密度小于水且不吸水的圓柱體，能沿固定的光滑細(xì)桿在豎直方向自由移動。當(dāng)模型內(nèi)水深h0=15cm時，B與模型底面剛好接觸且壓力為零。水面上漲到設(shè)計的警戒水位時，圓柱體對壓力傳感器的壓力為2N，觸發(fā)報警裝置，開啟泄洪閥門。已知圓柱體B的底面積SB=50cm2，高h(yuǎn)B=25cm，g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3。（1）當(dāng)B對模型底面壓力F1=2.5N時，模型內(nèi)水深h1為多少cm？（2）剛觸發(fā)報警裝置時，B浸入水中的深度h2為多少cm？（3）為了提高防洪安全性，警戒水位需要比原設(shè)計低5cm，在B的上方加上與B同材質(zhì)同底面積的圓柱體C，則圓柱體C的高度h3應(yīng)為多少cm？17.某景區(qū)有乘氦氣球升空的觀光項目。如圖所示，氦氣球內(nèi)充滿氦氣，下端連接吊籃，在吊籃底端有一根纜繩，通過纜繩來控制氦氣球的升降。氮氣球的體積為（不計球壁的厚度）g取。求：（1）氦氣球內(nèi)氦氣的質(zhì)量是多少？（2）氦氣球在纜繩控制下，勻速豎直上升，用時，則氦氣球上升的速度是多少？（3）氦氣球（含氮氣）連同吊籃等配件的總重為，現(xiàn)有總質(zhì)量為的乘客，乘坐氦氣球勻速豎直升空，纜繩處于豎直狀態(tài)，此時纜繩對吊籃的拉力為多大？（不計吊籃及乘客在空氣中的浮力，不計空氣阻力）18.某人始終雙腳站在地上，用滑輪組從水池底勻速提起實心圓柱體A，如示意圖甲。A從離開池底到剛要離開水面的過程中，其底面受到水的壓強(qiáng)與時間關(guān)系PA-t如圖乙。A從剛離開池底到拉出水面并繼續(xù)向上運動的過程中，人對地面的壓強(qiáng)與時間關(guān)系P人-t如圖丙。A未露出水面之前裝置的機(jī)械效率為η1；A離開水面后裝置的機(jī)械效率為η2。已知人的質(zhì)量為60kg，人雙腳站地時，與地面的接觸面積為500cm2，A的底面積為200cm2，η1∶η2=15∶16，ρ水=1.0×103kg/m3。不計摩擦和繩重及水的阻力，g=10N/kg，A不吸且不溶于水，A底部與池底不密合，忽略液面高度變化，圖甲中①②③④段繩均豎直。（1）求池水深度和A的上升速度；（2）求A的高度和未露出水面受到的浮力；（3）求A未露出水面前人對繩的拉力和A全部露出水面后人對繩的拉力；（4）求動滑輪的重力。

參考答案1.如圖是當(dāng)今世界上最新研發(fā)的“偵探獵犬”超音速汽車，最大車速能達(dá)到1.6×103km/h，它創(chuàng)造了短期內(nèi)無法超越的世界紀(jì)錄。在某次測試中，該超音速汽車以1.26×103km/h的速度在水平軌道上勻速直線行駛時，汽車受到水平方向的阻力為1.8×105N，求在這次測試中：（1）汽車受到水平方向的牽引力；（2）汽車牽引力的功率?！敬鸢浮浚?）1.8×105N；（2）6.3×107W【解析】解：（1）由題意可知，超音速汽車在水平軌道上勻速直線行駛時，處于平衡狀態(tài)，受到平衡力作用，因此汽車在水平方向上受到的阻力和牽引力是一對平衡力，大小相等，則汽車受到水平方向的牽引力為（2）汽車的速度為根據(jù)可得，汽車牽引力的功率為答：（1）汽車受到水平方向的牽引力為1.8×105N；（2）汽車牽引力的功率為6.3×107W。2.A、B兩個圓柱形容器按如圖所示的方式放置在水平地面上，容器的厚度忽略不計，A容器自重300N，底面積為0.6m2，裝有深度為20cm的水，B容器底面積為0.8m2。（g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）（1）求A容器中水的重力；（2）從A容器中抽出質(zhì)量為m的水倒入B容器，A容器對B容器A底部剛好無壓力，求m的值；（3）在（2）小題的基礎(chǔ)上，向B容器另外加入80kg水（水不溢出），當(dāng)A容器靜止時，求B容器中的水對A容器所做的功。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】解：（1）容器中水的體積為容器中水的重力為（2）從A容器中抽出質(zhì)量為m的水倒入B容器，A容器對B容器A底部剛好無壓力，此時A容器和剩余的水的總重力大小等于它受到的浮力，即代數(shù)可得解得，m的值為（3）從A容器中抽出的倒入B容器的水的重力為A容器和剩下的水的總重力為B容器另外加入水后，A容器整體漂浮，所浸入的水深不變，B容器水深的增加量為A容器受到的浮力B容器中的水對A容器所做的功為答：（1）A容器中水的重力為；（2）m的值為；（3）B容器中的水對A容器所做的功為。3.一個邊長為10cm，重為8N的正方體木塊輕放入水中，處于漂浮狀態(tài)時有露出水面（如圖甲），已知ρ水=1×103kg/m3求：（1）木塊所受的浮力；（2）木塊底部受到的液體壓強(qiáng)；（3）若在木塊上放一砝碼使得木塊剛好完全浸沒水中（如圖乙），則砝碼的重為多少牛？【答案】（1）8N；（2）800Pa；（3）2N4.“曹沖稱象”是婦孺皆知的故事。某科創(chuàng)小組仿效曹沖，制作了一臺“浮力秤”，用來測量物體的質(zhì)量。浮力秤由秤盤和高度為20cm，底面積為0.1m2的圓柱體組成。如圖所示，將浮力秤放入水中，靜止時浸入水中的深度為8cm，已知：g=10N/kg。求：（1）當(dāng)秤盤不放物體時，浮力秤下表面受到水的壓強(qiáng)；（2）浮力秤的重力；（3）浮力秤能測物體的最大質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）800Pa；（2）80N；（3）12kg【解析】解（1）如圖，由題可知，當(dāng)秤盤不放物體時，浮力秤下表面受到水的壓強(qiáng)為（2）由題可知，浮力秤靜止在水中時排開水的體積為根據(jù)阿基米德原理，浮力秤靜止在水中時受到的浮力為因為浮力秤靜止在水中時是漂浮狀態(tài)，則重力等于浮力為80N。（3）當(dāng)浮力秤上表面剛剛和水面相平時，能夠受到最大浮力為所以能夠測出物體的最大重力為則浮力秤能測物體的最大質(zhì)量為答：（1）當(dāng)秤盤不放物體時，浮力秤下表面受到水的壓強(qiáng)為800Pa；（2）浮力秤的重力為80N；（3）浮力秤能測物體的最大質(zhì)量為12kg。5.我國電動汽車多項技術(shù)已領(lǐng)跑世界。某型號的國產(chǎn)電動汽車所用電池電壓400V，滿電時能存儲80kW·h的能量，電池剩余20%的能量時需要充電（避免損傷電池）。如圖，小紅駕駛該型號車攜家人出行發(fā)現(xiàn)：汽車在高速公路上通過A處時儀表顯示電池剩余95%的能量，汽車以108km/h的速度勻速直線行駛30min到達(dá)B處時，儀表顯示電池剩余82.5%的能量。已知全車總質(zhì)量為2t。汽車在該路段受到的阻力是車重的0.03倍，請計算該車通過這段高速路時的以下各量：（g=10N/kg）（1）汽車行駛的路程為多少km？（2）汽車受到的牽引力是多大？（3）汽車的能量轉(zhuǎn)換效率多大？【答案】（1）54km；（2）600N；（3）90%【解析】解：（1）根據(jù)，汽車行駛的路程為（2）汽車重力為G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N因為汽車在勻速直線行駛，根據(jù)二力平衡可知，牽引力等于阻力，即F=f=0.03G=0.03×2×104N=600N（3）汽車所做的有用功W有=Fs=600N×54×103m=3.24×107J汽車消耗的電能W=(95%-82.5%)×80kW·h=10kW·h=3.6×107J汽車的能量轉(zhuǎn)換效率答：（1）汽車行駛的路程為54km；（2）汽車受到的牽引力是600N；（3）汽車的能量轉(zhuǎn)換效率為90%。6.如圖所示，一柱狀魚缸（缸底有小石子）放在水平地面上，其內(nèi)圓底面積為。魚缸內(nèi)無水時，魚缸對水平地面的壓強(qiáng)為；在魚缸內(nèi)加入質(zhì)量為42kg的水后魚缸對水平地面的壓強(qiáng)為；在魚缸內(nèi)再放入幾條魚后，魚缸對水平地面的壓強(qiáng)為。求：（1）質(zhì)量為42kg的水的重力；（2）魚缸內(nèi)無水時，魚缸（含缸底小石子）的質(zhì)量；（3）在魚缸內(nèi)放入幾條魚后，水對缸底的某一小石子增加的壓強(qiáng)。【答案】（1）420N；（2）7kg；（3）350Pa【解析】解：（1）質(zhì)量為42kg的水，重力為（2）設(shè)容器的底面積為S，則魚缸內(nèi)無水時，魚缸的重力為在魚缸內(nèi)加入質(zhì)量為42kg的水后魚缸對水平面的壓力為此時魚缸對水平地面的壓強(qiáng)為根據(jù)題意，帶入上式解得，則魚缸內(nèi)無水時，魚缸的重力為魚缸的質(zhì)量為（3）魚缸內(nèi)放入幾條魚后，此時魚缸的總重力為則魚的總重力為因為魚懸浮，且魚缸為柱形的規(guī)則形狀，受到的浮力等于其重力，那么液體對容器底部的壓力增加量等于魚的重力，則增加的壓力為則增加的壓強(qiáng)為答：（1）質(zhì)量為42kg的水的重力為；（2）魚缸內(nèi)無水時，魚缸（含缸底小石子）的質(zhì)量為；（3）在魚缸內(nèi)放入幾條魚后，水對缸底的某一小石子增加的壓強(qiáng)為。7.為支援上海疫情防控、保障民生，蔬菜運輸車（如圖所示）從山東壽光出發(fā)，歷經(jīng)9小時15分鐘，行程777公里，于4月18日上午8點抵達(dá)上海徐匯區(qū)。該蔬菜運輸車總質(zhì)量為31t，輪子與地面的總接觸面積為6200cm2。（g取10N/kg）求：（1）運輸車全程的平均速度；（2）運輸車對水平路面的壓強(qiáng)；（3）在某段平直公路上，運輸車勻速行駛9km用時6min，受到的阻力為2.6×103N，則運輸車牽引力做功的功率?！敬鸢浮拷猓海?）蔬菜運輸車的運行時間為t＝9小時15分鐘＝9.25h，運輸車全程的平均速度為：v＝＝＝84km/h；（2）蔬菜運輸車滿載時車對水平路面的壓力：F＝G總＝m總g＝31×103kg×10N/kg＝3.1×105N；滿載時車對地面的壓強(qiáng)；p＝＝＝5×105Pa；（3）蔬菜運輸車做勻速直線運動，F(xiàn)牽＝F阻＝2.6×103N，蔬菜運輸車牽引力做的功為：W＝F牽s＝2.6×103N×9×103m＝2.34×107J；運輸車牽引力做功的功率為：P＝＝＝6.5×104W。答：（1）運輸車全程的平均速度為84km/h；（2）運輸車對水平路面的壓強(qiáng)為5×105Pa；（3）在某段平直公路上，運輸車勻速行駛9km用時6min，受到的阻力為2.6×103N，則運輸車牽引力做功的功率為6.5×104W。8.如圖所示，某工人利用滑輪組將一個工件沿水平地面勻速拉動到加工點。拉動過程中，工人對繩的拉力始終沿豎直方向，工人雙腳始終與水平地面接觸且接觸面積為。工人對地面的壓強(qiáng)為；此工人的質(zhì)量為70kg，兩個動滑輪的質(zhì)量共為10kg，繩重、繩與滑輪之間的摩擦均忽略不計，g取10N/kg。求：（1）工人的手對繩的拉力大??；（2）工件移動過程中，地面對工件摩擦力的大??；（3）滑輪組在此次工作中的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）100N；（2）300N；（3）75%【解析】解：（1）工人的重力由得，工人對地面的壓力由力的作用是相互的可知，工人受到的支持力由力的平衡條件可知，工人的手對繩的拉力（2）兩個動滑輪的重力由圖可知n=4，因為不計繩重和摩擦?xí)r所以地面對工件摩擦力（3）滑輪組的機(jī)械效率答：（1）工人的手對繩的拉力大小為100N；（2）工件移動過程中，地面對工件摩擦力為300N；（3）滑輪組在此次工作中的機(jī)械效率為75%。9.如圖所示，工人用滑輪組提升重物，已知重物重力，動滑輪重力。在工人用力作用下，重物勻速上升，達(dá)到規(guī)定高度處。不計繩重和機(jī)械之間的摩擦。求：（1）拉力做功的功率；（2）滑輪組的機(jī)械效率；（3）若用該裝置提升另一重物時，機(jī)械效率達(dá)到，則該重物的重力是多少？【答案】（1）240W；（2）83.3％；（3）1800N【解析】解：（1）承擔(dān)物重的動滑輪上繩子的段數(shù)，不計繩重和機(jī)械之間的摩擦，拉力拉力移動距離拉力做功拉力做功的功率（2）滑輪組的有用功機(jī)械效率（3）若用該裝置提升另一重物時，機(jī)械效率達(dá)到，則解得該重物的重力是。答：（1）拉力做功的功率240W；（2）滑輪組的機(jī)械效率83.3％；（3）若用該裝置提升另一重物時，機(jī)械效率達(dá)到，則該重物的重力是1800N。10.科技小組的同學(xué)對物體的浮沉條件進(jìn)行探究。在一個圓柱形容器底部，放一個邊長為的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（水始終未溢出）。通過測量容器中水的深度，分別計算出該物塊所受到的浮力，并繪制了如圖所示的圖象。（取，）求：（1）水的深度到達(dá)時，水對容器底部的壓強(qiáng)；（2）水的深度到達(dá)時，物塊浸在水中的體積；（3）物塊的密度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）11.邛海濕地公園湖邊的一個圓臺形花崗石墩（形狀如圖甲）不慎落入1.9m深的湖底，該石墩的上表面積為，下表面積為，高為0.9m，質(zhì)量為1.482t。工人師傅用起重機(jī)將其勻速吊出水面，起重機(jī)的功率為440W。石墩從剛好脫離湖底上升到上表面與水面相平共耗時50s（如圖乙）。花崗石密度，不考慮石墩在水中運動受到的阻力。求：（1）石墩的體積；（2）石墩上升過程中，起重機(jī)的效率；（3）若起吊前石墩與平整的湖底緊密接觸（如圖丙），湖底對石墩的支持力?！敬鸢浮浚?）；（2）67%；（3）【解析】解：根據(jù)，可得石墩的體積為（2）石墩上升過程中，有用功為起重機(jī)做的總功為起重機(jī)的效率為（3）由于起吊前石墩與平整的湖底緊密接觸，則石墩不受到浮力，可知湖底對石墩的支持力等于重力和水對石墩的壓力，即有可得，湖底對石墩的支持力答：（1）石墩的體積為；（2）石墩上升過程中，起重機(jī)的效率為67%；（3）湖底對石墩的支持力為。12.為保家衛(wèi)國，加強(qiáng)國防建設(shè)，我國自主研制了一款兩棲坦克，坦克發(fā)動機(jī)最大功率為440kW，滿載時質(zhì)量是24t，在野外陸地的最大速度是60km/h，在水中的最大速度是14km/h。已知請完成下列問題：（1）坦克滿載在水中行進(jìn)時，排開水的體積是多少？（2）坦克每條履帶與地面的接觸面積是2m2，滿載時對水平地面的壓強(qiáng)多大？（3）在某次演習(xí)中，坦克以最大功率在水中行駛10min，發(fā)動機(jī)所做的功是多少？【答案】（1）24m3；（2）6×104Pa；（3）2.64×108J【解析】解：（1）由題意知，坦克滿載時受到的重力為由于坦克漂浮，所以此時坦克重力等于其受到得浮力，即由F浮=ρgV排可得，此時它排開水的體積（2）坦克滿載時靜止在地面上，對地面的壓力等于其重力，即兩條履帶的觸地面積為由得，坦克滿載時對水平地面的壓強(qiáng)（3）由題意知，坦克以最大功率和最大速度在水中行駛10min，發(fā)動機(jī)牽引力所做的功為答：（1）坦克滿載在水中行進(jìn)時，排開水的體積是24m3。

（2）坦克每條履帶與地面的接觸面積是2m2，滿載時對水平地面的壓強(qiáng)是6×104Pa。

（3）在某場演習(xí)中，坦克以最大功率和最大速度在水中行駛10min,發(fā)動機(jī)所做的功是2.64×108J。13.如圖甲，用輕質(zhì)細(xì)線將一不吸水的木塊懸掛在彈簧測力計下，靜止時測力計讀數(shù)為3N；如圖乙，將該木塊靜置于平放的盛水容器中，木塊有的體積露出水面；如圖丙，用豎直向下的力F壓該木塊時，木塊剛好全部浸入水中且靜止。已知水的密度為，g取10N/kg，求：（1）圖乙中木塊所受的浮力大小；（2）木塊的體積；（3）木塊的密度；（4）圖丙中F的大小。【答案】（1）3N；（2）；（3）；（4）2N【解析】解：（1）因為彈簧測力計的示數(shù)是3N，又因為木塊漂浮，故G=F浮，所以乙圖中木塊的浮力為3N。（2）因為，則木塊的體積為（3）木塊的質(zhì)量木塊的密度（4）用豎直向下的力F將木塊緩慢壓入水中,靜止時,木塊上表面恰好與水面相平，此時物體排開水的體積此時時物體受到的浮力根據(jù)可知，豎直向下的力答:（1）圖甲中木塊受到浮力的大小為3N。（2）木塊的體積為0.5×10-3m3。（3）木塊的密度為0.6×103kg/m3。（4）豎直向下的力F的大小為2N。14.如圖所示，將重為1N，底面積為裝有水的薄壁（不計厚度）柱形溢水杯放置在水平的壓力傳感器上，此時壓力傳感器的示數(shù)為30N，用輕質(zhì)細(xì)線懸掛一重20N、高15cm、底面積為不吸水的圓柱體。初始時圓柱體底部距水面的豎直高度為4cm，現(xiàn)提住細(xì)線緩慢下移，使圓柱體逐漸浸入水中，當(dāng)圓柱體下降7cm時，水面達(dá)到溢水口，已知，求（1）圓柱體未浸入水中時，溢水杯對壓力傳感器的壓強(qiáng)；（2）圓柱體未浸入水中時，溢水杯中水的質(zhì)量；（3）圓柱體剛好浸沒時，細(xì)線對圓柱體的拉力；（4）圓柱體從初始位置到剛好浸沒，水對溢水杯底部壓強(qiáng)的變化量?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）11N；（4）【解析】解：（1）根據(jù)題意可知，圓柱體未浸入水中時，壓力傳感器的示數(shù)為30N，由可得，溢水杯對壓力傳感器的壓強(qiáng)為（2）圓柱體未浸入水中時，壓力傳感器的示數(shù)為30N，由于傳感器受到的壓力等于水的重力加上溢水杯的重力，即有而溢水杯的重力為1N，則水的重力為又，故溢水杯中水的質(zhì)量為（3）圓柱體剛好浸沒時，排開水的體積等于圓柱體自身的體積，即根據(jù)可得，圓柱體剛好浸沒時，受到的浮力為細(xì)線對圓柱體的拉力為（4）圓柱體從到剛好浸沒，溢水杯中水的變化量為Δh，則即解得圓柱體從初始位置到剛好浸沒，水對溢水杯底部壓強(qiáng)的變化量答：（1）圓柱體未浸入水中時，溢水杯對壓力傳感器的壓強(qiáng)為；（2）圓柱體未浸入水中時，溢水杯中水的質(zhì)量為；（3）圓柱體剛好浸沒時，細(xì)線對圓柱體的拉力為11N；（4）圓柱體從初始位置到剛好浸沒，水對溢水杯底部壓強(qiáng)的變化量為。15.圖甲是《天工開物》里記載的一種搗谷的舂，“橫木插碓頭，硬嘴為鐵，促踏其末而舂之”。若碓頭質(zhì)量為，不計橫木的重力和轉(zhuǎn)動摩擦，搗谷人雙手與扶手之間的作用力為0。（1）求碓頭重力：（2）碓頭豎直下落，用時，求重力做功的功率；（3）質(zhì)量為的搗谷人，左腳與地面的接觸面積為，當(dāng)他右腳在B點用最小力踩橫木使其剛好轉(zhuǎn)動時，示意圖如圖乙，已知，求人左腳對地面的壓強(qiáng)。【答案】（1）200N；（2）250W；（3）2.1×104【解析】解：（1）碓頭的重力（2）碓頭豎直下落，重力做的功重力做功的功率（3）由杠桿平衡條件得，人對杠桿的力為由力的相互作用得，人受到杠桿的力為人受到重力、地面支持力、杠桿的力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，地面對人的支持力為由力的相互作用得，人左腳對地面的壓力人左腳對地面的壓強(qiáng)答：（1）碓頭的重力200N：（2）碓頭豎直下落，用時，求重力做功的功率250W；（3）人左腳對地面的壓強(qiáng)2.1×104。16.科創(chuàng)小組設(shè)計了水庫自動泄洪控制裝置，將其制成頂部開有小孔的模型，如圖所示。其中A為壓力傳感器，B是密度小于水且不吸水的圓柱體，能沿固定的光滑細(xì)桿在豎直方向自由移動。當(dāng)模型內(nèi)水深h0=15cm時，B與模型底面剛好接觸且壓力為零。水面上漲到設(shè)計的警戒水位時，圓柱體對壓力傳感器的壓力為2N，觸發(fā)報警裝置，開啟泄洪閥門。已知圓柱體B的底面積SB=50cm2，高h(yuǎn)B=25cm，g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3。（1）當(dāng)B對模型底面壓力F1=2.5N時，模型內(nèi)水深h1為多少cm？（2）剛觸發(fā)報警裝置時，B浸入水中的深度h2為多少cm？（3）為了提高防洪安全性，警戒水位需要比原設(shè)計低5cm，在B的上方加上與B同材質(zhì)同底面積的圓柱體C，則圓柱體C的高度h3應(yīng)為多少cm？【答案】（1）10cm；（2）19cm；（3）12.5cm【解析】解：（1）當(dāng)模型內(nèi)水深h0=15cm時，B排開水的體積V0=SBh0=50cm2×15cm=750cm3由B與模型底面剛好接觸且壓力為零可知，此時B處于漂浮狀態(tài)，由物體的漂浮條件可知，B的重力GB=F0浮=ρ水gV0=1×103kg/m3×10N/kg×750×10-6m3=7.5N由G=mg可知，B的質(zhì)量B的體積VB=SBhB=50cm2×25cm=1250cm3則B的密度由力的平衡條件可知，當(dāng)B對模型底面壓力，F(xiàn)1=2.5N時，B受到的浮力F1浮=GB-F1=7.5N-2.5N=5N由F浮=ρ液gV排可知，B排開水的體積由V=Sh可知，B浸入水中的深度（2）剛觸發(fā)報警裝置時圓柱體對壓力傳感器的壓力為2N，由力的平衡條件可知，此時B受到的浮力F2浮=GB+F2=7.5N+2N=9.5N由F浮=ρ液gV排可知，B排開水體積由V=Sh可知，B浸入水中的深度（3）由剛觸發(fā)報警裝置時B浸入水中的深度和B的高度可知，A到水面的距離hA=hB-h2=25cm-19cm=6cm警戒水位需要比原設(shè)計低5cm時，A到水面的距離hA'=hA+5cm=6m+5cm=11cm則BC整體排開水的深度hBC=h3+hB-hA'=h3+25cm-11cm=h3+14cmBC整體排開水的體積VBC=SBhBC=50cm2×(h3+14cm)=(50h3+700)cm3此時BC整體受到的浮力F浮=ρ水gVBC=1×103kg/m3×10N/kg×(50h3+700)×10-6m3BC整體的體積V=SB(h3+hB)=50cm2×(h3+25cm)=(50h3+1250)cm3由密度公式和G=mg可知，BC整體的重力G=mg=ρBVg=0.6×103kg/m3×10N/kg×(50h3+1250)×10-6m3由力的平衡條件可知，浮力F浮=G+F即1×103kg/m3×10N/kg×(50h3+700)×10-6m3=0.6×103kg/m3×10N/kg×(50h3+1250)×10-6m3+2N解得h3=12.5cm。答：（1）模型內(nèi)水深h1為10cm；（2）剛觸發(fā)報警裝置時，B浸入水中的深度h2為19cm；（3）圓柱體C的高度h3應(yīng)為12.5cm。17.某景區(qū)有乘氦氣球升空的觀光項目。如圖所示，氦氣球內(nèi)充滿氦氣，下端連接吊籃，在吊籃底端有一根纜繩，通過纜繩來控制氦氣球的升降。氮氣球的體積為（不計球壁的厚度）和，g取。求：（1）氦氣球內(nèi)氦氣的質(zhì)量是多少？（2）氦氣球在纜繩控制下，勻速豎直上升，用時，則氦氣球上升的速度是多少？（3）氦氣球（含氮氣）連同吊籃等配件的總重為，現(xiàn)有總質(zhì)量為的乘客，乘坐氦氣球勻速豎直升空，纜繩處于豎直狀態(tài)，此時纜繩對吊籃的拉力為多大？（不計吊籃及乘客在空氣中的浮力，不計空氣阻力）【答案】（1）1080kg；（2）0.5m/s；（3）2×104N【解析】解：（1）氦氣球內(nèi)氦氣的質(zhì)量（2）氦氣球上升的速度（3）氦氣球受到的浮力氦氣球（含氮氣）連同吊籃等配件及乘客的總重力不計吊籃及乘客在空氣中的浮力，不計空氣阻力，此時纜繩