2023年中考物理訓(xùn)練-運動和力的計算

2023年中考物理專題訓(xùn)練——運動和力的計算

1.某物體所受到的重力大小為40No

(1)如圖甲所示，在拉力&的作用下使物體沿豎直方向勻速提高0.5m,求拉力Fi在

這一過程中對物體所做的功。

(2)如圖乙所示，將該物體放在傾角為30。的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力尸2使

物體沿斜面勻速向上移動1m,此時拉力F2的大小恰為20N,求拉力F2在這一

過程中對物體所做的功。

2.有一個質(zhì)量為m、密度為p、高為無、不吸水的圓柱體A,其頂部系有一根輕質(zhì)細(xì)線。

(1)將A豎直放入薄壁柱形容器中，求A對容器底的壓強。

(2)向容器中緩慢加入某種液體直至加滿，液體體積7與液體深度h的關(guān)系如圖所示。

用細(xì)線將A豎直向上提升Ah(Ah<0.5/;)時，細(xì)線的拉力為F,求液體的密度。

(圓柱體A始終處于豎直狀態(tài))(溫馨提示：推導(dǎo)計算過程中需要的物理量，請?zhí)?/p>

前設(shè)定！)

3.如圖所示，質(zhì)量為5kg的物體緊靠在墻面上，并在F=100N的壓力作用下保持靜止。

(g取10N/kg)

(1)通過計算求出物體所受的重力。

⑵當(dāng)物體靜止時受到的摩擦力是多少牛？

4.跳傘運動員從飛機上跳下，在降落傘沒有打開之前，下落會越來越快，g取10N/kgo試

求：

(1)假設(shè)一跳傘運動員的質(zhì)量為65kg,在加速向下運動時所受空氣阻力為100N,則該

運動員所受的合力是多大？合力的方向如何？

(2)該跳傘運動員打開傘下降一會兒后，會勻速降落，當(dāng)他勻速降落時受到的空氣阻力多

大？

5.一輛車以恒定的功率在平直的公路上做直線運動，其u-t圖象如圖所示，在第10s的

速度達(dá)到20m/s,通過的路程為120m。求：

(1)在0~10s內(nèi)汽車的平均速度是___。

(2)設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變，大小為/=4000N,那么在0?10s內(nèi)汽車發(fā)

動機的功率是____。(注意：。?10s內(nèi)汽車做加速運動)

6.一輛質(zhì)量為1.5X103kg的汽車陷入一泥濘路段，司機師傅利用滑輪組和周圍條件，組

裝成了如圖所示的拖車裝置。已知汽車通過泥濘路段需移動8m距離，汽車在泥濘路段

受到的阻力為車重的看,滑輪組的機械效率為80%,g取10N/kg。在將車勻速拖離泥

濘路段過程中，求：

(1)做的有用功；

(2)作用在繩子自由端的拉力。

7.航天迷小偉利用自制降落傘模擬返回艙的降落過程。將帶有降落傘的重物從高處釋放，一

段時間后打開降落傘。重物在離地4m高處開始勻速下落，速度為5m/s。若打開降落

傘后，降落傘和重物受到的阻力f與速度v滿足關(guān)系f=kv2中，fc=3N-s2/m2o

求：

(1)重物從開始勻速下落到落地所用的時間；

(2)降落傘和重物的總重。

8.如圖所示，一輛汽車行駛在其中一段長15km的直橋上，己知：汽車的總質(zhì)量為1.5t

(包括車、車上的人和物品等)，汽車以90km/h的速度勻速通過大橋的這一段路段，

行駛過程中受到的阻力為900N?(9取10N/kg),求：

(1)汽車牽引力所做的功；

(2)汽車牽引力做功的功率。

9.如圖所示，已知重為10N的長方體木塊靜止在水面上，浸入水中的體積占木塊總體積的

((g取10N/kg)求：

(1)木塊所受到的浮力大小。

⑵若要將木塊全部浸沒水中，至少需要施加多大的壓力。

10.如圖所示，在容器底部固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧上端連有一邊長為0.1m的正方體物塊A,

當(dāng)容器中水的深度為30cm時，物塊力有9的體積露出水面，此時彈簧恰好處于自然

伸長狀態(tài)(p水=1.0x103kg/m3,g取10N/kg)。求：

=

?:

：.

三

三

三

二

二

二;I

三

二

三

：

三

|二

一.

(1)物塊受到的浮力；

(2)物塊A的密度；

(3)往容器內(nèi)緩慢加水，至物塊A剛好浸沒水中，立即停止加水，此時彈簧對木塊A

的作用力F。

11.一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運動，其u-t圖象如圖所示，在第10s

時速度達(dá)到15m/s,通過的路程為80m。求：

,r，m5

010

(1)在。?10s內(nèi)汽車的平均速度。

(2)設(shè)汽車在勻速行駛過程中所受阻力不變，大小為/=4000N,則汽車勻速行駛時的

功率。

(3)在0?10s內(nèi)汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力所做的功。

12.一長方體木塊質(zhì)量為0.12kg、高為4.0cm；如圖(a)所示，將木塊平穩(wěn)地放在水面上,

靜止時木塊露出水面的高度為2.0cm；如圖(b)所示，利用金屬塊和細(xì)線，使木塊浸沒

水中且保持靜止?fàn)顟B(tài)。己知水的密度=1.0xlO3kg/m3,g取10N/kg,求：

(1)木塊的密度P木。

(2)細(xì)線對木塊的拉力F。

13.用如圖所示的滑輪組提升重物，繩重、摩擦不計，當(dāng)物重G=1600N、拉力F=450N

時，可使物體勻速上升。問：

G

(1)當(dāng)拉繩的速度為多大時，可使重物以0.5m/s的速度勻速上升？

(2)當(dāng)被提起的物體重G'=2600N時，拉力F'為多大可以使物體勻速上升？

14.一輛小車的總質(zhì)量為600kg,在水平路面上勻速運動的過程中，受到的阻力是車重的

0.05o(g取10N/kg)問：

(1)用200N水平拉力拉小車，小車靜止，此時小車受到的阻力為多大？

(2)當(dāng)水平拉力為多大時?，小車恰能做勻速直線運動？

(3)當(dāng)小車分別以3m/s、5m/s的速度運動時，小車所受的摩擦力變化嗎？

15.小軍同學(xué)喜歡運動，在一次爬桿比賽中，質(zhì)量為45kg的小軍10s內(nèi)爬到8m高的桿

頂，取得較好的成績(g=10N/kg,桿豎直立在水平地面上)，求：

(1)小軍爬桿的速度是多少？

(2)小軍爬桿過程中，做了多少功？功率是多大？

(3)根據(jù)你學(xué)過的物理知識，提出類似運動訓(xùn)練和比賽中獲得好成績的方法。(寫出兩點

即可)

16.某課外興趣小組用容積為20cm3的注射器、彈簧測力計、刻度尺各一個，設(shè)計了一個估

測大氣壓強的小實驗，主要步驟如下：

(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排盡筒內(nèi)的空氣，然后，用一個橡皮帽堵住

注射器的小孔。

(2)如圖所示，用細(xì)尼龍繩拴在注射器活塞的頸部，使繩的另一端與固定在墻上的彈簧

測力計的掛鉤相連，然后水平向右勻速拉動注射器簡，當(dāng)注射器中的活塞移動到某一位置

時，立即記下彈簧測力計的示數(shù)F為18N。

(3)用刻度尺測出注射器的全部刻度長度L為10cm。請根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)算出大氣壓

的值，計算結(jié)果與真實值有無差別？若有，請你分析原因。

卜

17.重為5N、底面積為150cm2的薄壁圓柱形容器，盛水后放在水平桌面上。將體積為

2x103的木塊用輕質(zhì)細(xì)繩與底部相連放入水中，此時水面距容器底30cm,如圖甲

所示；當(dāng)把細(xì)繩剪斷后，靜止時木塊露出水面的體積是它自身體積的p如圖乙所示。

4

(1)圖甲中，水對容器底的壓強是多少？

(2)圖甲中，繩對物體的拉力是多少？

(3)圖乙中，容器對水平桌面的壓強是多少？

18.如圖甲所示，在彈簧測力計下掛一圓柱體，從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降，圓柱體

浸沒后繼續(xù)下降，直到圓柱體底與燒杯底部接觸為止。如圖乙所示，圓柱體下降過程中彈

簧測力計讀數(shù)F隨圓柱體下降高度h變化的圖象。(取g=10Nkg)求：

(1)圓柱體的質(zhì)量為多少？

(2)圓柱體浸沒在水中受到的浮力是多少？

(3)圓柱體的密度是多少?

19.如圖甲所示，有兩個質(zhì)量分布均勻、不吸水的實心長方體A和B,已知：mA=600g,

22

SA=100cm,hA=10cm,SB=50cm,hB=4cm,B的密度大于水，B的質(zhì)量為

mx克(rnx取值不確定)，A、B表面的中央用一根長為Z,=5cm的細(xì)線連接。如圖

乙所示，現(xiàn)將它們放入一個置于水平地面上的足夠高的薄壁柱型容器中央處，容器底面積

S容=300err?,細(xì)線的質(zhì)量、體積等次要因素都忽略不計，且全程未被拉斷，p水=1.0x

103kg/m3,g=10N/kg。

0,旦_

?Z

(1)求長方體A的重力：

(2)小紅同學(xué)沿容器壁緩慢加水，當(dāng)加水質(zhì)量為mi=700g時，求水對容器底的壓強

Pi；

(3)在小紅同學(xué)加水的過程中，細(xì)線拉力從0開始逐漸增大，當(dāng)細(xì)線的拉力剛好不再變

化時，求此時水對容器底的壓強p2與mx的函數(shù)關(guān)系式。

20.如圖甲所示，底面積為=100cm2的容器內(nèi)裝有適量的某種液體，A為圓柱形木塊，

其底面積為52=80cm?,C為壓力傳感器，用F表示壓力傳感器的示數(shù)，h表示木塊力

的下表面與液面的距離，小明同學(xué)想利用此裝置探究F與h的關(guān)系，它先把木塊A放

入液體中，當(dāng)木塊4靜止時，測得木塊A的下表面與液面的距離為瓦，小明再用輕桿

B將木塊A向下壓，逐漸改變h的大小，并記錄下與之相對應(yīng)的壓力F的數(shù)值，依據(jù)

數(shù)據(jù)得到了如圖乙所示的F-h圖象，此過程中液體始終沒有溢出(不計傳感器C和輕

桿B的重力和體積)。

(1)除圖甲所給實驗器材外，還需要的測量工具是—(選填A(yù).天平B.刻度尺C.量筒)

(2)觀察圖象，發(fā)現(xiàn)可知：

i—_____cm,木塊A的總高度是____cm。

ii在木塊A沒有浸沒之前，當(dāng)h增大時，壓力傳感器的示數(shù)，在木塊A浸沒

后至接觸器底之前，壓力傳感器的示數(shù)一（以上均選填"增大""減小"或"不變

⑶求木塊力的重力。

（4）利用此實驗裝置可測該液體的密度，其值為多少kg/m3。（寫出計算過程）

答案

1.【答案】

⑴20J

(2)20J

【解析】

(1)物體沿豎直方向勻速上升，則拉力&=G=40N,拉力片做的功Wr=Frh=

40Nx0.5m=20J.

(2)當(dāng)物體沿斜面向上運動時，拉力F2的大小為20N,移動的距離為1m,則拉力F2

做的功=F2s=20Nx1m=20J。

2.【答案】

⑴pgh

mg-F3F/i

⑵mgAmgAhP

【解析】

(1)根據(jù)柱體壓強公式可得PA=pg：

(2)由p=?可得，A的體積為外=友，4的底面積為SA=?=￡,設(shè)容器底面積為

rVphph

S容，結(jié)合題意和圖象信息可列方程

3%=(S容-SQ?小

5%—3%=S容(1.5』一九。)

解得S容=4sA

①若pA>p液，物體A受力如解圖1：

浮力為尸浮=G.-F拉=mg-F

根據(jù)阿基米德原理可得，液體密度為p液=乎=鏟=Q。

「淑9VA-9mgr

②若PA<P液，設(shè)液面下降的高度為Ah',A提升Ah后在液體的深度為/h，如解圖2,

可列方程

%1=(5容一54)(加+加'+3

%1=S容(Ah+九1)-54九1

解得SAAh=(S容一SA)Ah'

所以4"=g

物體A漂浮時F浮i=GA

A被細(xì)繩拉起時Ah時F浮2+尸拉=GA

浮力變化量4尸浮=R?。輄F浮2=/拉=F

所以4尸浮=P液外%=p液gSMZh+/")=p流g$A(4h+g)=)液gSM/i

所以液體的密度為。液=#Jp。

廠成4mgAh廠

圖1圖2

3.【答案】

(1)50N

(2)50N

【解析】

(1)物體受到的重力：G=mg=5kgxl0N/kg=50N。

(2)物體緊靠在墻面上保持靜止，處于平衡狀態(tài)，在豎直方向上物體受到的摩擦力和重力

是一對平衡力，二者大小相等，所以摩擦力的大小為50No

4.【答案】

(1)550N；方向豎直向下

(2)650N

【解析】

(1)跳傘運動員受豎直向下的重力G=mg=65kgx10N/kg=650N,受豎直向上的空

氣阻力f=100N,則他受到的合力「合=6-/=650N-100N=550N,方向豎直向

下。

(2)跳傘運動員勻速降落時，處于平衡狀態(tài)，則他受到的空氣阻力/，=G=650N。

5.【答案】

(1)12m/s

⑵8xIO4W

【解析】

(1)0?10s內(nèi)汽車的平均速度v=-=120m=12m/so

tios'

⑵由圖可知，10s后汽車做勻速直線運動，速度v=20m/s,根據(jù)二力平衡條件可得,

牽引力F=f=4000N,則汽車的功率為P=y=y=Fv=4000NX20m/s=8x

104W。

6.【答案】

(1)1.2xIO4J

(2)625N

【解析】

(1)汽車所受的阻力f=^mg=2x1.5x103kgx10N/kg=1.5x103N,

將車勻速拖離泥濘路段，由二力平衡得，牽引力F牽=/=1.5x103N,

3

所做的有用功WH=F牽s車=1.5x10Nx8m=1.2x10”。

(2)繩子自由端移動距離s繩=3s車=3x8m=24m,

由4=合得,w.-,=—="1.叫=1.5xIO4J,

1

Wi：,總r\80%J

由=Fs?得，作用在繩子自由端的拉力尸=*=1；?。"=625N。

盡理s繩24m

7.【答案】

(1)0.8s

(2)75N

【解析】

(1)根據(jù)v可得，重物從開始勻速下落到落地所用的時間：t=±=S：=().8s。

tv5m/s

(2)由題意得，勻速下落時有：f=kv2=3N-s2/m2x(5m/s)2=75N,故降落傘和重

物的總重：G=/=75No

8.【答案】

(1)1.35x107J

(2)2.25X104W

【解析】

(1)因為勻速通過大橋，所以牽引力F=f=900N,

牽引力所做的功VIZ=Fs=900Nx15x103m=1.35x107Jo

(2)汽車通過大橋所用的時間C=尋，=；h=600s,

90km/h6

汽車牽引力做功的功率：P=a=1mM°7」=2.25x104W。

t600s

9.【答案】

(1)10N

(2)2.5N

【解析】

(1)因為漂浮，則尸浮=G木=10N

(2)木塊被壓入水中前后的受力如圖所示:

由圖甲知：產(chǎn)浮=。水1!/9=6……①

由圖乙知：F浮』p水女……②

由①②得尸浮'=12.5N

=12.5N-10N=2.5N

10.【答案】

(1)4N

(2)0.4x103kg/m3

(3)6N

【解析】

⑴物塊A體積為V=(0.1m)3=0.001m3,則

U排=u一曝

=v-|l/

=)

2

=-x0.001mo3

5

=4x10-4m3,

受到的浮力

產(chǎn)浮=p水叫

=1x103kg/m3x10N/kgx4xIO_4m3

=4N.

(2)彈簧恰好處于自然狀態(tài)時，

尸浮=G物TP水9%=P物gV，

P物=VP水=5x1x103kg/m3=0.4x103kg/m3o

(3)物塊A剛好完全浸沒水中，彈簧的彈力

F=F浮一G

=p水gV-p物gV

=1x103kg/m3x10N/kgx10-3m3—0.4x103kg/m3x10N/kgx10-3m3

=6N.

11.【答案】

(1)8m/s

(2)6XIO4W

(3)6x105J

【解析】

(1)由題知，在。?10s內(nèi)汽車通過的路程s=80m,則在0?10s內(nèi)汽車的平均速

由s80m.

度：v—--......=8om/s

t10s'

(2)由圖可知，10s后汽車做勻速直線運動，速度v=15m/s,此時汽車受到的牽引力

和阻力是一對平衡力，大小相等，則牽引力：F=f=4000N

汽車行駛時的功率為：P=^=Fv=4000Nxl5m/s=6xIO4W

(3)因為汽車的功率不變，所以在。?10s內(nèi)汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力所做的功

MZ=Pt=6xIO4Wx10s=6x105J

12.【答案】

(1)0.5x103kg/m3

(2)1.2N

【解析】

(1)木塊漂浮時.，受到的浮力和自身的重力相等，

即尸浮=G木。

由F浮=。液”排和G木=加木g=P木。;g可得：P水g%=P木蹂g，

由題意可知，木塊排開水的體積/：=|了木，則木塊的密度：

p木=表水=-水=5x10x1°3kg/m3=0.5x103kg/m3o

(2)由F浮=。液9晞可得，木塊浸沒時受到的浮力：F浮'=2F浮=2G木，

木塊在水中靜止時處于平衡狀態(tài)，受到豎直向上的浮力、豎直向下的拉力和重力，

由力的平衡條件可得：F浮'=6木+F,

則細(xì)線對木塊的拉力：

尸=尸浮'—G木=2G木—G木=G木—m木9—0.12kgx10N/kg—1.2N。

13.【答案】

(1)2m/s

(2)700N

【解析】

(1)由題圖知，承重繩子的段數(shù)n=4,貝ijD繩=九〃物=4x0.5m/s=2m/s。

(2)不計繩重和摩擦，則F=；(G+G動)，G動=4F-G=4x450N-1600N=200N。

當(dāng)被提起的物體重G'=2600N時，

F，=2=26OON+2OON=700N。

44

14.【答案】

(1)200N

⑵300N

(3)不變

【解析】

(1)當(dāng)小車靜止時，小車處于平衡狀態(tài)，在水平方向上受到的阻力與拉力是一對平衡力，

阻力的大?。?=F]=200No

(2)小車的重力：G=mg=600kgxl0N/kg=6000N,由于小車做勻速直線運動時受

到的阻力是車重的0.05,則所受阻力：f2=0.05G=0.05x6000N=300N；

當(dāng)小車做勻速直線運動時，小車受到的拉力和阻力是一對平衡力，則小車受到的拉力：

F2=f2=300N?

(3)當(dāng)小車分別以3m/s、5m/s的速度運動時，小車對地面的壓力不變，接觸面的粗

糙程度不變，故小車所受的摩擦力不變。

15.【答案】

(1)0.8m/s

(2)3600J；360W

(3)①增大手與桿之間的摩擦(如可往手上抹滑石粉)②盡量減輕體重(如穿質(zhì)量輕的

衣服)

16.【答案】S=上=^^=2cn?=2xICT，n?

L10cm

八

p=-F=--1-8N--T=c9xy104PI-*a

1S2X10-4m2

由于p<Po,故計算結(jié)果與真實值有差別，原因可能是針筒內(nèi)的空氣沒有排凈、橡皮帽漏

氣、彈簧測力計讀數(shù)不準(zhǔn)等。

17.【答案】

⑴3000Pa

(2)5N

⑶3000Pa

【解析】

(1)圖甲中，水對容器底的壓強：

p=p水gh=1.0x103kg/m3x10N/kgx0.3m=3000Pa；

(2)因物體浸沒時排開水的體積和自身的體積相等，

所以，圖甲中木塊受到的浮力：「浮=P水”排=p水叫=1.0x103kg/m3x10N/kgx

2X103X10-6m3=20N,當(dāng)把細(xì)繩剪斷后，靜止時木塊處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力和

自身的重力相等，則木塊的重力：G=F浮'=。水9U排’=「水。x(1-1/=1.0x

103kg/m3x10N/kgx(1-i)x2x103x10-6m3=15N,

因木塊浸沒時受到豎直向上的浮力和豎直向下重力、繩子拉力處于平衡狀態(tài)，所以，繩對

木塊的拉力：尸拉=尸浮一G=20N-15N=5N；

(3)容器內(nèi)水的體積：

=Sh.-V=150cm2x30cm—2x103cm3=2.5x103cm3,

由p=￡可得，容器內(nèi)水的質(zhì)量：

m水=p水了水=1.0g/cm3x2.5x103cm3=2.5x103g=2.5kg,

容器內(nèi)水的重力：

G水=ni水g=2.5kgx10N/kg=25N,

容器對水平桌面的壓力：

F=G水+G容+G=25N+5N+15N=45N,

容器對水平桌面的壓強：

p=-=------=3000Pa。

rS150X10-4m2

18.【答案】

(1)1.2kg

(2)8N

(3)1.5x103kg/m3

【解析】

(1)由圖象可知，當(dāng)h=0時，彈簧測力計示數(shù)為12N,

此時圓柱體在空氣中，根據(jù)二力平衡條件可知，圓柱體重G=F示=12N,

則由公式G=mg可求出物體的質(zhì)量TH==L2kg。

agioN/kg0

(2)從/i=7cm開始，彈簧測力計示數(shù)不變，說明此時圓柱體已經(jīng)浸沒在水中，對圓柱

體受力分析可知，「浮=G-F示=12N-4N=8N。

(3)由阿基米德原理F浮=P液/g得：

_43

%==--------------3J*--------=8xIOm,

甘卜p水gl.OxlO3kg/m3xl0N/kg

因為物體是全部浸沒，所以P物=匕作=8x10-4m3,

33

貝ijp^.=—=—12?=1.5x10kg/mo

產(chǎn)物%8x10-4m36/

19.【答案】

(1)6N

(2)280Pa

(3)當(dāng)mx>600g時，水對容器底的壓強p2為1500Pa；當(dāng)mx<600g時，水對容

器底的壓強為p2=p水g?+乙+3詈)。

【解析】

(1)長方體A的重力為GA=mAg=0.6kgx10N/kg=6N。

長方體的密度分別為=巖=巖~=

(2)442~=0.6Dg/,cm3,

VASA^A100cmxl0cm

則A的密度小于水，沿容器壁緩慢加水時，物體B沉底、4漂浮，當(dāng)加水質(zhì)量為

叫=700g時，水的體積為％喟=瑞=7。。城,

700cn?

假設(shè)未浸沒物體B,則液面高度為hf2.8cm,

300cm2-50cm2

由于計算出的液面高度小于物體B的高度，故假設(shè)成立，此時求水對容器底的壓強為

Pi=P水g九1=I。？kg/m3x10N/kgx0.028m=280Pa。

(3)在小紅同學(xué)加水的過程中，細(xì)線拉力從0開始逐漸增大，此時物體/漂浮在水中所

受浮力等于自重，即F浮同==0水自喙=p水gSyj/i',

則物體A浸入水中的深度為“=2=0.06m,

P水gS^103kg/m3xl0N/kgxi00xl04m2

當(dāng)物體A全部浸入水中時，其所受浮力剛好最大，則細(xì)線的拉力剛好不再變化，假設(shè)物

體B仍沉底且容器對其支持力為零，此時T=FA-GA=p^g