人教版八年級(jí)下學(xué)期物理專題訓(xùn)練四 計(jì)算題、實(shí)驗(yàn)題集中突破

1、人教版八下物理專題訓(xùn)練四 計(jì)算題、實(shí)驗(yàn)題集中突破市人民醫(yī)院病房樓電梯最大載重為 8000N，（g 取 10N/kg）求：(1) 假定每位乘客質(zhì)量均為 60kg，則每人的重力為多少；(2) 問此電梯一次最多能承載多少名乘客安全升降。如圖所示，一輛裝載鋼卷的卡車在 3000N 的水平牽引力 F 作用下，沿平直的路面向左勻速行駛，已知該卡車受到路面的阻力大小為整輛車總重的 0.2 倍，求：(1) 車受到路面的摩擦阻力 f 的大小及方向。(2) 卡車和鋼卷所受的總重 G總 的大小。(3) 在運(yùn)輸鋼卷時(shí)，通常要用鋼絲繩將鋼卷固定在車身上，這是為什么？如圖所示，質(zhì)量為 2kg 的物體 A 靜置于水平桌面上

2、，它的底面積為 0.2m2，桌子的重力為 9.8N，桌子與地面的接觸面積為 0.1m2，（g 取 9.8N/kg）求：(1) 物體 A 對(duì)桌面的壓力。(2) 桌子對(duì)地面的壓強(qiáng)。如圖所示為一個(gè)電熱水壺，放置在水平桌面上。壺身和底座的總質(zhì)量是 0.5kg，底座與水平桌面的接觸面積為 1.5102m2，在水壺內(nèi)裝入重 10N 的水后，水的深度為 0.12m，（g 取 10N/kg）求：水對(duì)壺底的壓強(qiáng)。輪船在 12m 深的江里航行，船底距離江底 8m。若船底有一個(gè) 5cm2 的小洞，用塞子堵住，塞子受到的船外江水的壓力為多大？（已知 江水=1.0103kg/m3，g 取 10N/kg）屋頂?shù)拿娣e是 5

3、0m2，大氣對(duì)屋頂?shù)膲毫τ卸啻?；這么大的壓力為什么沒有把屋頂壓塌呢。（p0=1.0105Pa）用如圖所示裝置粗略測(cè)量大氣壓的值、把吸盤用力壓在玻璃上排出吸盤內(nèi)的空氣，吸盤壓在玻璃上的面積為 6104m2，輕輕向掛在吸盤下的小桶內(nèi)加沙子，吸盤剛好脫落時(shí)，測(cè)出吸盤、小桶和沙子的總質(zhì)量為 5.4kg。（g=10N/kg）(1) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)計(jì)算大氣對(duì)吸盤的壓力；(2) 根據(jù)已知數(shù)據(jù)推算出當(dāng)?shù)卮髿鈮旱闹担▽懗鲇?jì)算過程）。體積為 5103m3 的石塊，浸沒在水中，求：(1) 石塊排開液體的體積；(2) 石塊受到水的浮力 F?。╣=10N/kg）。一浮在水面上的木塊浸在水中部分的體積為 50cm3，已

4、知木塊的密度為 6.25102kg/m3，g=10N/kg。求：(1) 木塊受到的浮力；(2) 木塊的質(zhì)量；(3) 木塊露出水面的體積。圖甲是修建碼頭時(shí)用鋼纜繩拉著實(shí)心長(zhǎng)方體 A 沿豎直方向以 0.3m/s 的速度勻速下降的情景。圖乙是 A 下降到水底之前鋼纜繩對(duì) A 的拉力 F 隨時(shí)間 t 變化的圖象，g=10N/kg。求：(1) 長(zhǎng)方體 A 的高度；(2) 長(zhǎng)方體 A 浸沒在水中后受到的浮力；(3) 卸掉鋼纜繩后，長(zhǎng)方體 A 對(duì)江底的壓強(qiáng)。抹香鯨是世界上最大的齒鯨，它在所有鯨中潛水最深且最久，號(hào)稱“潛水冠軍”。一頭體長(zhǎng) 19m，體積 24m3 的成年抹香鯨可輕松潛至 1000m 深的海底。

5、(1) 求潛至此深度時(shí)，抹香鯨所受到的浮力大小 F浮；(2) 若抹香鯨繼續(xù)下潛至 2000m 深的海底，它受到的浮力會(huì)變化嗎？為什么？（假設(shè)海水密度為 1103kg/m3，且不隨深度變化）質(zhì)量為 0.2kg 的夏橙漂浮在水中，剛好有 15 的體積位于水面之上，求：（g=10N/kg）(1) 該夏橙排開水的體積是多少；(2) 夏橙的密度是多少；(3) 若想要讓夏橙剛好浸沒在水中，人需要施加多大的豎直向下的壓力。一個(gè)不規(guī)則的實(shí)心物體，質(zhì)量為 55g，放入裝滿純水的燒杯中，沉入底部，排開 0.5N 的水，然后向燒杯中加鹽并攪拌，直到物體懸浮為止。求：(1) 物體在純水中所受的浮力；(2) 物體的體積

6、；(3) 物體懸浮時(shí)鹽水的密度。（水=1.0103kg/m3，g 取 10N/kg)）。如圖，一個(gè)飛艇充入氣體后的重量是 10000N，體積是 1000m3，當(dāng)裝載一些貨物時(shí)，它能夠懸浮在密度為 1.2kg/m3 的空氣中，g=10N/kg。問：(1) 飛艇受到空氣對(duì)它的浮力為多少；(2) 所裝載貨物的重力為多少。物體在 200N 水平拉力作用下在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若物體在水平方向上移動(dòng) 10m，則拉力對(duì)物體做了多少功？成都正在大力發(fā)展包括無人機(jī)在內(nèi)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，快遞行業(yè)的一些公司積極嘗試無人機(jī)送貨，如圖所示。一架無人機(jī)載著貨物沿豎直方向勻速上升 5m，該貨物質(zhì)量為 3.6kg，體積為

7、 2.4103m3（g 取 10N/kg）。(1) 貨物的密度；(2) 提升貨物所做的功。一頭牛拉著重 104N 的車以 10km/h 的速度沿水平路面勻速運(yùn)動(dòng)，30min 做功 5105J，則車受到的阻力是多大？某型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為 6104W，在水平面上勻速行駛時(shí)受到的阻力是 2000N，在額定功率下，當(dāng)汽車勻速行駛時(shí)，求：(1) 發(fā)動(dòng)機(jī)提供的牽引力；(2) 行駛速度；(3) 行駛 5min 牽引力所做的功。用一臺(tái)功率為 5kW 的水泵抽水，能將水勻速提升到距水面 20m 高的水箱中，如果需要 10min 才能將水箱裝滿，求：水箱最多能裝多少牛的水。（g 取 10N/kg）如圖所示

8、，用豎直向上的力勻速拉動(dòng)較長(zhǎng)的杠桿，使重為 18N 的物體緩慢升高 0.1m，拉力大小 F=8N，拉力移動(dòng)的距離為 0.25m。求：(1) 拉力所做的功為多大；(2) 有用功為多大；(3) 杠桿的機(jī)械效率為多大。由于在使用杠桿時(shí)的摩擦非常小，故杠桿是一種機(jī)械效率非常高的簡(jiǎn)單機(jī)械。如圖所示，物體重為 720N。(1) 若對(duì)杠桿用一個(gè)向下的 200N 的力就可以撬動(dòng)物體，求杠桿的動(dòng)力臂與阻力臂的比值為多少；(2) 若用一根機(jī)械效率為 90% 的杠桿將一個(gè) 720N 的物體提升 5cm，則有用功為多少；需要做多少總功。一名工人用如圖甲所示的滑輪組，10s 內(nèi)將 480N 的重物勻速提起 5m，所用拉

9、力是 300N。（不計(jì)摩擦及繩重）求：(1) 拉力做的有用功；(2) 滑輪組的機(jī)械效率；(3) 請(qǐng)?jiān)谝覉D上畫出用該滑輪組提起重物更省力的繩子繞法；(4) 若用該滑輪組以更省力的方式勻速提起 330N 的重物，需要多大的拉力。工人沿斜面把一個(gè)箱子推上汽車，如圖所示，已知箱子重 400N，斜面長(zhǎng) 2.5m 、高 1m。已知推箱子在斜面上滑動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力大小為 40N。求(1) 工人所做的額外功是多少；(2) 工人所做的有用功是多少；(3) 此時(shí)斜面的機(jī)械效率多大。一量筒內(nèi)盛某種液體，其中有一質(zhì)量為 m，且附有細(xì)線的鐵塊，此時(shí)液面的示數(shù)為 V1，現(xiàn)將一密度 的球體用細(xì)線系在鐵塊 m 上，杯中液面

10、上升到 V2，若斷開細(xì)線，則球體上浮露出液面，穩(wěn)定后杯中液面至 V3，求該液體的密度。如圖一個(gè)物體甲，先后兩次分別在小物體乙和丙（乙、丙由同種物質(zhì)制成，密度為 ）的作用下浸沒在水中，甲物體的上表面每次都恰好與水面相平，甲、乙之間用細(xì)繩連接，請(qǐng)證明：V乙V丙=水。如圖所示，一個(gè)體積為 V 的探空氣球，下方懸掛一個(gè)吊籃，吊籃中裝有貨物。吊籃的質(zhì)量和體積忽略不計(jì)，貨物的質(zhì)量和氣球的質(zhì)量的比值為 4:1，若氣球的體積始終保持不變，空氣密度也不隨高度而改變，數(shù)值為 。氣球在上升或下降過程中受到的空氣阻力與速度的平方成正比，即 f=kv2（k 為常數(shù)），且上升下降過程中 k 保持不變。某一時(shí)刻氣球以速度

11、a 豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)；若將吊籃中的貨物的質(zhì)量減少一半，經(jīng)過一段時(shí)間后，氣球恰好以 a 的速度豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)。求：(1) 貨物的質(zhì)量；(2) 若去掉吊籃及其中的所有貨物，氣球能達(dá)到的最大速度是多少。（吊籃所受的浮力和空氣阻力忽略不計(jì)，當(dāng)?shù)氐闹亓εc質(zhì)量的比值為 g）如圖所示，足夠大的圓柱形空容器 A 放在水平桌面上。在容器 A 底部固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧原長(zhǎng)為 l0；彈簧上端連有底面積為 S0 、高為 h0 的小圓柱形容器 B，制成容器 B 的材料密度為 0，它豎直壓在彈簧上且不與 A 容器壁接觸，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為 l1?，F(xiàn)往空容器 A 中緩慢加水，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量達(dá)到最大時(shí)，繼續(xù)向容器 A 中加水

12、，直至彈簧的變化量不再改變。已知：彈簧所受彈力 F 與其長(zhǎng)度的變化量 l 的關(guān)系式為 F=kl，k 為已知常量；上述過程中彈簧始終在豎直方向伸縮，且始終在彈性限度內(nèi)（忽略彈簧所受浮力）。請(qǐng)你計(jì)算并分析：（水的密度為 水，不計(jì)彈簧的體積）(1) 小容器 B 的質(zhì)量；(2) 向空容器 A 中緩慢加水，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量達(dá)到最大時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量；(3) 當(dāng)繼續(xù)向容器 A 中加水，直至彈簧的變化量不再改變時(shí)，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)還是壓縮狀態(tài)或保持原長(zhǎng)不變。如圖所示，在探究“滑動(dòng)摩擦力大小和哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中：(1) 此實(shí)驗(yàn)是根據(jù) 原理測(cè)出摩擦力大小的。(2) 小明剛開始拉木塊時(shí)，他的水平拉力逐漸增大，但木

13、塊仍靜止，木塊所受的摩擦力 （選填“變大”“變小”或“不變”）；木塊被拉動(dòng)，且越來越快，小明讀出某一時(shí)刻彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 2N，他認(rèn)為這時(shí)摩擦力的大小為 2N，他操作中的錯(cuò)誤是 。(3) 改正錯(cuò)誤后，小明完成了探究過程，比較甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是： 。(4) 小明把木塊沿豎直方向截掉一部分后，繼續(xù)圖甲的操作測(cè)得摩擦力減小，由此得出結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小。你認(rèn)為他探究過程中存在的問題是 ，改進(jìn)方法是 。（木塊各表面粗糙程度相同）為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙所示的探究實(shí)驗(yàn)，將 A 、 B 、 C 三個(gè)小球先后從同一裝置，高度分

14、別為 hA 、 hB 、 hC 的位置滾下（mA=mBhB），推動(dòng)小木塊運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止，請(qǐng)你根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)的物理探究方法，對(duì)以下問題進(jìn)行解答：(1) 請(qǐng)作答：i 用來研究超速安全隱患時(shí)，需要控制保持不變的變量是 ，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇 兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較；ii 通過觀察比較 就可以反映小球動(dòng)能的大小，這里用到的物理學(xué)研究問題的方法是 法；iii 若在研究超速安全隱患實(shí)驗(yàn)中，由于木板較短，小木塊碰后滑出木板，在不改變?cè)衅鞑牡那闆r下，如何保證碰后小木塊能始終在木板上滑行？方法是 。(2) 用來研究超載安全隱患時(shí)，應(yīng)選擇 兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是 。如圖是同學(xué)們探究“影

15、響滑輪組機(jī)械效率因素”的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)完成以下問題：（忽略摩擦及繩重） 實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重G鉤/N動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N機(jī)械效率120.580.0%230.585.7%340.588.9%441.0 (1) 實(shí)驗(yàn)中用到的測(cè)量工具除刻度尺外還有 。(2) 表中記錄了實(shí)驗(yàn)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)：第 4 次實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械效率是 。（只寫計(jì)算結(jié)果）(3) 分析 1 、 2 、 3 次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為他們可以探究滑輪組機(jī)械效率與 的具體關(guān)系。你這樣認(rèn)為的理由是 。小易參加了 2018 年 10 月 21 日舉辦的天津武清馬拉松比賽，并獲得了一塊金色的迷你馬拉松完賽紀(jì)念牌。他很想知道這塊“金牌”是不是真的由純金制作的，于是他來到

16、實(shí)驗(yàn)室，想通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這枚金色紀(jì)念牌是不是純金制作的。小易在實(shí)驗(yàn)室中找到的工具和器材有：足夠大的燒杯，適當(dāng)大小的小木塊，量程合適的彈簧測(cè)力計(jì)，最大量程為 25mL 的量筒，足夠的水（水的密度為 水），足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線。在實(shí)驗(yàn)前，小易做了一些提前的準(zhǔn)備：通過八年級(jí)上冊(cè)物理教材，他查到金的密度為 19.3103kg/m3，并且在預(yù)先實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)將金牌全部浸沒滿水的燒杯中時(shí)，溢出的水的體積大于 25mL。請(qǐng)你利用以上的工具和器材以及小易的提前準(zhǔn)備，給小易設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證金牌是否是純金制成（假設(shè)金牌密度分布均勻允許出現(xiàn)一定的系統(tǒng)誤差）。(1) 寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟；(2) 設(shè)計(jì)一個(gè)表格，供填寫實(shí)驗(yàn)

17、數(shù)據(jù)使用（解答過程中需要的數(shù)據(jù)以字母形式自擬）。答案1. 【答案】(1) 600N (2) 13 【解析】(1) 每位乘客的重力為： G=mg=60kg10N/kg=600N；(2) 電梯一次最多能承載乘客的人數(shù)： n=8000N600N13.33，故電梯一次最多能承載 13 名乘客安全升降。2. 【答案】(1) 3000N，水平向右(2) 15000N (3) 在運(yùn)輸鋼卷時(shí)，通常要用鋼絲繩將鋼卷固定在車身上，防止停車時(shí)鋼卷由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，將駕駛室壓壞，出現(xiàn)事故。【解析】(1) 由于卡車在平直的公路上勻速直線行駛，卡車受到的牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，大小相等，方向相反，即 f=F=300

18、0N，因?yàn)闋恳λ较蜃?，所以摩擦力水平向右?2) 卡車受到路面的阻力大小為整輛車總重的 0.2 倍，即 f=0.2G總，則卡車和鋼卷所受的總重 G總 的大小為：G總=f0.2=15000N。3. 【答案】(1) 19.6N (2) 294Pa 【解析】(1) 物體 A 對(duì)桌面的壓力大小等于物體 A 所受重力大?。篎A=GA=mAg=2kg9.8N/kg=19.6N。(2) 桌子對(duì)地面的壓強(qiáng)： p=FS=19.6N+9.8N0.1m2=294Pa。4. 【答案】 1200Pa 【解析】水對(duì)壺底的壓強(qiáng)： p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.12m=1200Pa。5. 【答案】 20

19、N 【解析】船底離水面的距離：h=12m8m=4m，塞子受到江水的壓強(qiáng)： p=江水gh=1.0103kg/m310N/kg4m=4104Pa；由力 p=FS 可得塞子受到江水的壓力： F=pS=4104Pa5104m2=20N。6. 【答案】 5106N；因?yàn)槲蓓斏舷卤砻娑际艿较嗟鹊拇髿鈮簭?qiáng)，所以房頂不會(huì)被壓塌?！窘馕觥恳阎?p0=1.0105Pa，S=50m2，因?yàn)?p=FS，所以大氣對(duì)屋頂?shù)膲毫Γ?F=pS=1.0105Pa50m2=5106N，因?yàn)槲蓓斏舷卤砻娑际艿较嗟鹊拇髿鈮簭?qiáng)，所以房頂不會(huì)被壓塌。7. 【答案】(1) 54N (2) 大氣壓的測(cè)量值： p=FS=54N6104m2=9

20、104Pa?！窘馕觥?1) 大氣對(duì)吸盤的壓力： F=G=mg=5.4kg10N/kg=54N；8. 【答案】(1) 5103m3 (2) 50N 【解析】(1) 因?yàn)槭瘔K浸沒在水中，所以石塊排開水的體積：V排=V=5103m3；(2) 石塊受到水的浮力： F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg5103m3=50N。9. 【答案】(1) 0.5N (2) 0.05kg (3) 30cm3 【解析】(1) 已知 V排=50cm3=5105m3，木塊受到的浮力： F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg5105m3=0.5N；(2) 木塊漂浮，浮力等于其重力，則 G=F浮=0.

21、5N，由 G=mg 可得，木塊的質(zhì)量： m=Gg=0.5N10N/kg=0.05kg；(3) 由 =mV 可得，木塊的體積： V=m水=0.05kg6.25102kg/m3=8105m3=80cm3。則木塊露出水面的體積： V露=VV排=80cm350cm3=30cm3。10. 【答案】(1) 1.5m (2) 2104N (3) 7.5103Pa 【解析】(1) 由圖乙可知，長(zhǎng)方體 A 從下底面接觸水面到剛好浸沒所用的時(shí)間： t=15s10s=5s，根據(jù) v=st 可得，長(zhǎng)方體 A 的高： h=s=vt=0.3m/s5s=1.5m；(2) 由圖乙可知，前 10s 鋼繩的拉力不變，等于物體 A

22、 的重力，此時(shí)物體在水面以上，所以拉力與重力是一對(duì)平衡力，則：G=F=3104N，在 1015s，鋼繩的拉力減小，是物體 A 從與水面接觸到完全漫沒，由圖可知，當(dāng) A 完全浸入水中時(shí)，拉力 F=1104N；所以長(zhǎng)方體 A 受到的浮力：F浮=GF=3104N1104N=2104N；(3) 由 F浮=gV排 得，長(zhǎng)方體 A 的體積： V=V排=F浮水g=2104N1103kg/m310N/kg=2m3，則長(zhǎng)方體 A 的底面積： S=Vh=2m31.5m=43m2，當(dāng) A 下降到水平的江底，卸下鋼纜繩后，對(duì) A 受力分析，長(zhǎng)方體 A 受到重力、浮力、江底的支持力的作用，則江底的支持力： F支=GF浮

23、=3104N2104N=1104N，根據(jù)力的作用是相互的可知，長(zhǎng)方體 A 對(duì)江底的壓力： F壓=F支=1104N，則長(zhǎng)方體 A 對(duì)江底的壓強(qiáng)： p=F壓S=1104N43m2=7.5103Pa。11. 【答案】(1) 2.4105N (2) 由阿基米德原理 F浮=海水gV排 可知，物體在液體中所受的浮力大小只與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，與其他因素都無關(guān)。當(dāng)抹香鯨繼續(xù)下潛至 2000 米深的海底時(shí)，因?yàn)樗芏炔蛔?，排開水的體積不變，所以受到的浮力不變。【解析】(1) 由于抹香鯨是潛入海底，故 V排=V，則受到的浮力為：F浮=海水gV排=1103kg/m310N/kg24m3=2.4105N

24、；12. 【答案】(1) 2104m3 (2) 0.8103kg/m3 (3) 0.5N 【解析】(1) 因?yàn)橄某绕≡谒?，所以夏橙受到的浮力?F浮=G=mg=0.2kg10N/kg=2N；由 F浮=水gV排 可得，夏橙排開水的體積： V排=F浮水g=2N1.0103kg/m310N/kg=2104m3；(2) 漂浮時(shí)夏橙有 15 的體積位于水面之上，則 V排=45V，所以，夏橙的體積： V=54V排=542104m3=2.5104m3，夏橙的密度： =mV=0.2kg2.5104m3=0.8103kg/m3；(3) 夏橙全部浸沒在水中時(shí)，夏橙的體積： V=2.5104m3，V排=V，夏橙

25、全部浸沒時(shí)受到水的浮力： F浮=水gV排=1103kg/m310N/kg2.5104m3=2.5N；根據(jù)力的平衡條件可得：F浮=G+F，所以，施加的豎直向下壓力： F=F浮G=2.5N2N=0.5N。13. 【答案】(1) 0.5N (2) 5105m3 (3) 1.1103kg/m3 【解析】(1) 根據(jù)阿基米德原理可知，物體受到的浮力：F浮=G排=0.5N；(2) 根據(jù) F浮=液gV排 可得，物體排開的水的體積：V排=F浮水g=0.5N1103kg/m310N/kg=5105m3；浸沒時(shí) V物=V排=5105m3；(3) 因?yàn)槲矬w懸浮在鹽水中，所以： 鹽水=物=m物V物=0.055kg51

26、05m3=1.1103kg/m3。14. 【答案】(1) 1.2104N (2) 2103N 【解析】(1) 飛艇在空氣中所受浮力為： F浮=空氣gV排=1.2kg/m310N/kg1000m3=1.2104N；(2) 由于當(dāng)裝載一些貨物時(shí)，飛艇懸浮在空氣中，則 F浮=G飛艇+G載重， G載重=F浮G飛艇=1.2104N10000N=2103N。15. 【答案】 2000J 【解析】拉力對(duì)物體做的功： W=Fs=200N10m=2000J。16. 【答案】(1) 1.5103kg/m3 (2) 180J 【解析】(1) 貨物的密度： =mV=3.6kg2.4103m=1.5103kg/m3；(

27、2) 由于無人機(jī)勻速提升重物，故 F升=G，所以提升貨物所做的功：W=Gh=mgh=3.6kg10N/kg5m=180J。17. 【答案】 100N 【解析】車運(yùn)動(dòng)的距離： s=vt=10km/h0.5h=5km=5000m，因?yàn)槭莿蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以車受的阻力等于牛對(duì)車的拉力： F阻=F拉=Ws=5105J5000m=100N。18. 【答案】(1) 2000N (2) 30m/s (3) 1.8107J 【解析】(1) 因?yàn)槠噭蛩傩旭?，所以汽車受平衡力的作用，由二力平衡條件可得牽引力： F=f=2000N；(2) 根據(jù) P=Wt=Fst=Fv 得，汽車的行駛速度： v=PF=6104W2000

28、N=30m/s；(3) t=5min=300s，根據(jù) P=Wt 可得，汽車行駛 5min 牽引力所做的功：W=Pt=6104W300s=1.8107J。19. 【答案】 1.5105N 【解析】由 P=Wt 可得，10min 內(nèi)可以做功 W=Pt=5000W1060s=3106J。而水是被水泵勻速提升的，故提升水的“升力”大小與水的重力相等，由 W=Fh 可得，F(xiàn)=Wh=3106J20m=1.5105N，故水重 1.5105N。20. 【答案】(1) 2J (2) 1.8J (3) 90% 【解析】(1) 拉力所做的功： W總=Fs=8N0.25m=2J；(2) 有用功： W有用=Gh=18N

29、0.1m=1.8J；(3) 杠桿的機(jī)械效率： =W有用W總100%=1.8J2J100%=90%。21. 【答案】(1) 18:5 (2) 40J 【解析】(1) 杠桿受到的阻力 F2=G=720N，動(dòng)力 F1=200N，由杠桿平衡條件可得：F1l1=F2l2，則杠桿的動(dòng)力臂與阻力臂的比值： l1:l2=F2:F1=720N:200N=18:5；(2) 使用杠桿做的有用功： W有用=Gh=720N0.05m=36J，由 =W有用W總 得使用杠桿做的總功： W總=W有用=36J90%=40J。22. 【答案】(1) 2400J (2) 80% (3) (4) 150N 【解析】(1) 拉力做的有

30、用功： W有用=Gh=480N5m=2400J；(2) 由圖甲知，n=2，則拉力端移動(dòng)的距離 s=2h=25m=10m，拉力做的總功：W總=Fs=300N10m=3000J；滑輪組的機(jī)械效率： =W有用W總=2400J3000J100%=80%；(3) 最省力時(shí)繞 3 股繩子，根據(jù)“奇動(dòng)偶定”法則，應(yīng)從動(dòng)滑輪掛鉤上開始繞繩子，繞法如圖；(4) 額外功： W額=W總W有用=3000J2400J=600J，因?yàn)椴挥?jì)摩擦和繩重，克服動(dòng)滑輪重做的功為額外功，即 W額=G動(dòng)h，所以動(dòng)滑輪的重力： G動(dòng)=W額h=600J5m=120N，若用該滑輪組以更省力的方式勻速提起 330N 的重物（如上圖），此時(shí)

31、n=3，不計(jì)摩擦及繩重，則需要的拉力： F拉=13(G物+G動(dòng))=13(330N+120N)=150N。23. 【答案】(1) 100J (2) 400J (3) 80% 【解析】(1) 工人所做的額外功： W額=fs=40N2.5m=100J；(2) 工人所做的有用功： W有=Gh=400N1m=400J；(3) 推力對(duì)木箱做的總功： W總=W有+W額=400J+100J=500J；此時(shí)斜面的機(jī)械效率： =W有W總100%=400J500J100%=80%。24. 【答案】 (V2V1)V3V1 【解析】由圖甲和圖乙可知，球體的體積： V=V2V1，由 m=V 和 G=mg 可得，球體的重力

32、： G=mg=Vg=(V2V1)g，由圖丙可知，球體處于漂浮狀態(tài)，由圖甲和圖丙可知，球體排開液體的體積： V排=V3V1；球體受到的浮力： F浮=液gV排=液g(V3V1)，因球體受到的浮力和自身的重力相等，所以，(V2V1)g=液g(V3V1)，解得：液=(V2V1)V3V1。25. 【答案】由圖知甲、乙處于懸浮狀態(tài)，浮力等于重力：即 G甲+gV乙=水g(V甲+V乙) 由圖知甲、丙處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力：即 G甲+gV丙=水gV甲 得 g(V乙V丙)=水gV乙， gV乙水gV乙=gV丙，故：V乙V丙=水。26. 【答案】(1) V (2) 3gV4k 【解析】(1) 設(shè)氣球的質(zhì)量為 m，

33、則貨物的總質(zhì)量為 4m，減半后的質(zhì)量為 2m。由題意可知，氣球的體積和空氣的密度始終保持不變，即氣球受到的浮力不改變，F(xiàn)浮=gV。當(dāng)氣球以速度 a 豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣球在豎直方向上受力平衡，即有 F浮+f=mg+4mg；同理當(dāng)氣球以速度 a 豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣球在豎直方向上受力平衡，即有 F浮=mg+2mg+f，聯(lián)立 解得，F(xiàn)浮=4mg，即 m=V4，則貨物的質(zhì)量為 4m=V；(2) 去掉貨物后，由于氣球所受到的浮力不變，所以在豎直方向上，氣球?qū)⒆龇较蛳蛏系募铀僦本€運(yùn)動(dòng)，直到氣球受到的空氣阻力與氣球所受重力之和和氣球受到的浮力平衡，此時(shí)氣球達(dá)到了最大速度，對(duì)此時(shí)則有 f+mg=F浮，即

34、 kv最大2+gV4=gV，解得 v最大=3gV4k。27. 【答案】(1) k(l0l1)g (2) 水gS0h0k+(l1l0) (3) 當(dāng) 水0 時(shí)，F(xiàn)浮GB，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)；當(dāng) 水0 時(shí)，F(xiàn)浮0 時(shí)，F(xiàn)浮GB，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)；當(dāng) 水0 時(shí)，F(xiàn)浮GB，彈簧處于壓縮狀態(tài)；當(dāng) 水=0 時(shí)，F(xiàn)浮=GB，彈簧保持原長(zhǎng)。28. 【答案】(1) 二力平衡(2) 變大；木塊未做勻速直線運(yùn)動(dòng)(3) 壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大(4) 沒有控制壓力相等；將木塊的不同面朝下放在木板上，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)【解析】(1) 在實(shí)驗(yàn)中勻速拉動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平

35、衡條件，木塊受到的摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力，所以拉力與摩擦力的大小相等；(2) 雖然水平拉力逐漸增大，但是木塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以在水平方向受到的拉力與摩擦力相互平衡，大小相等；由于拉力在增大，所以摩擦力也在增大；木塊未做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以此時(shí)拉力與摩擦力不相等；(3) 甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)，壓力大小相等，丙的接觸面粗糙程度大于甲的接觸面粗糙程度，拉力大于甲的拉力，說明丙的摩擦力大于甲的摩擦力，可得壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；(4) 甲圖中將木塊沿豎直方向截去一半后，測(cè)得所受的滑動(dòng)摩擦力減小。由此得出結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小。探究過程中存在的問題是沒有控制壓力相等。改進(jìn)方法是將木塊的各個(gè)面分別朝下放在木板上，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。29. 【答案】(1) i 質(zhì)量；甲、乙ii 木塊在水平面上移動(dòng)的距離；轉(zhuǎn)換iii 降低小球釋放的高度(2) 甲、丙；速度一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大【解析】(1) i 超速是指汽車的質(zhì)量