2022-2023學(xué)年八年級物理下冊重難點滿分沖刺集訓(xùn)(人教版)：計算題（解析版）

計算題專練

一、計算題

1.如圖所示，霧炮車(又稱多功能抑塵車)是利用高壓原理，噴出的水霧顆粒格外細

小，它的大小甚至可以達到微米級，在霧霾天氣或者空氣中塵埃過多需要除塵的天氣中，

可以進行噴霧除塵。已知某霧炮車的質(zhì)量為lot,滿載時可以裝水10m3,某日清晨，該

霧炮車滿載時在馬路上勻速行駛，5min內(nèi)行駛1500m0(p1.Ox103kg/m3,^ION/kg)

計算在上述過程中：

(1)霧炮車的速度是多少；

(2)霧炮車滿載時的質(zhì)量是多少；

(3)霧炮車滿載時的重力是多少？

【答案】(I)5m/s；(2)2x104kg；(3)2x答案

【詳解】解：(1)霧炮車勻速行駛，5min內(nèi)行駛1500m,霧炮車的速度為

s1500mu,

v=-=--；—=5m/s

t5min

(2)霧炮車滿載時所裝水的質(zhì)量為

/琮=P水像=l.OxlO^g/m3x10m3=1xl04kg

霧炮車的質(zhì)量為

4

m,i：=10t=lxl0kg

霧炮車滿載時的質(zhì)量為

m==lxlO4kg+lxlO4kg=2xl04kg

(3)霧炮車滿載時的重力為

G=mg=2x104kgx10N/kg=2x105N

答：(1)霧炮車的速度是5m/s；

(2)霧炮車滿載時的質(zhì)量是2xlCHkg；

(3)霧炮車滿載時的重力是2x1是N。

2.隨著時代的發(fā)展，各種各樣的智能家居不斷出現(xiàn)，掃地機器人就是其中一種。如圖

所示，是一款掃拖一體機，可以智能掃地、拖地、吸塵，主機質(zhì)量為3.8kg,某次使用

中發(fā)現(xiàn)在Imin內(nèi)沿直線勻速清掃的距離為15m,求:

（1）該掃地機器人主機的重力為多大？

（2）該掃地機器人此次清掃過程的速度為多少m/s?

【答案】（1）38N；（2）0.25m/s

【詳解】解：（1）該掃地機器人主機的重力

G=zng=3.8kgx10N/kg=38N

（2）掃地機器人清掃過程的速度

s15m,

v=—=-----=（）.25m/s

t60s

答：（1）該掃地機器人主機的重力為38N；

（2）該掃地機器人此次清掃過程的速度為0.25m/s?

3.有一只空玻璃瓶，它的質(zhì)量為0.3kg,當瓶內(nèi)裝滿水時，瓶和水的總質(zhì)量為0.8kg。

用此空玻璃瓶裝金屬顆粒若干，瓶和金屬顆粒的總質(zhì)量為1.5kg；往裝金屬顆粒的瓶中

在裝滿水時，瓶、金屬顆粒和水的總質(zhì)量為1.7kg。（水的密度是1.0xl（）3kg/m3）求：

（1）金屬顆粒的重力；

（2）玻璃瓶的容積；

（3）金屬顆粒的密度。

【答案】（1）12N；（2）500cm3；（3）2.4g/cm3

【詳解】解：（1）已知空玻璃瓶的質(zhì)量為0.3kg,用此空玻璃瓶裝金屬顆粒若干，瓶和

金屬顆粒的總質(zhì)量為1.5kg,則金屬顆粒的質(zhì)量為

m后m,a-m5=1.5kg-O.3kg=1.2kg

金屬顆粒的重力為

G；^m企g=1.2kgxlON/kg=12N

（2）已知空玻璃瓶的質(zhì)量為0.3kg,當瓶內(nèi)裝滿水時，瓶和水的總質(zhì)量為0.8kg,則水

的質(zhì)量為

m；：,i-mf-=0.8kg-0.3kg=0.5kg=500g

玻璃瓶的容積為

500g

=500cm3

(3)金屬顆粒的密度為

生fe1200g

=2.4g/cm'

~V~~500cm'

答：(1)金屬顆粒的重力為12N；

(2)玻璃瓶的容積為500cm3；

(3)金屬顆粒的密度為2.4g/cm3。

4.在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長量x和受到的拉力廠成正比，在物理學(xué)中用勁度系數(shù)k

表示彈簧的彈性性能，則有關(guān)系式，小明根據(jù)這個原理自制彈簧測力計；首先，

把彈簧的A端固定，讓其自由端8端在未懸掛重物時正對刻度尺的零刻度線，如圖甲所

示；然后再在8端掛上100N重物，觀察到B端正對著刻度線20cm處；(均在彈簧的彈

性限度內(nèi))

(1)此彈簧測力計的勁度系數(shù)是多少？

(2)當彈簧掛上150N重物時，8端所對刻度尺的示數(shù)應(yīng)是多少？

(3)若彈簧沿水平方向勻速拉動一重物，如圖乙所示，拉力和物體重力大小的關(guān)系為

尸=0.5G,此時彈簧伸長量為18cm,則此重物的質(zhì)量為多少？

【答案】(1)500N/m;(2)30cm；(3)18.4kg

【詳解】解：(1)在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長量x和受到的拉力尸成正比，拉力和伸長

量的關(guān)系

F=kx

掛上100N的重物時，正對刻度尺20cm的刻度線，此彈簧測力計的勁度系數(shù)

100N

A=500N/m

20x10-2m

(2)當掛上150N的重物靜止時，8端所對刻度尺的示數(shù)

150N

=0.3m=30cm

500N/m

(3)彈簧伸長量為18cm,則測力計的示數(shù)

F=3=500N/mx18x1CT?m=90N

因為拉力和物體重力大小的關(guān)系為

7M).5G

所以物體的重力為

G=2F=2x90N=180N

則此重物的質(zhì)量為

G180N

—_—_____?__18.4kg

一g一9.8N/kg

答：（1）此彈簧測力計的勁度系數(shù)是500N/m；

（2）當彈簧掛150N重物時，8端所對刻度尺的示數(shù)應(yīng)是30cm；

（3）若彈簧沿水平方向勻速拉動一重物，如圖乙所示，拉力和物體重力大小的關(guān)系為

尸=0.5G,此時彈簧伸長量為18cm,則此重物的質(zhì)量為18.4kg。

5.如圖是一輛空載質(zhì)量為2噸的鮮奶運輸車。運輸車裝滿牛奶后，在平直公路上勻速

行駛時，受到的摩擦力為總重的0.2倍，求：（g取10N/kg,容器的容積為V=5m3,牛

奶的密度為1.040g/cm3）

（1）運輸車空載時自重。

（2）運輸車裝滿牛奶后，地面對汽車的支持力。

（3）汽車的牽引力的大小。

【答案】（1）2xl0*N；（2）7.2x104N；（3）1.44x10^

【詳解】解：（1）運輸車的質(zhì)量為2t,運輸車空載時自重

G羋=fn軍g=2x1O'kgxION/kg=2xlO4N

（2）運輸車裝滿牛奶后，牛奶的體積：V^=V=5m-\則牛奶的質(zhì)量為

叫奶牛奶/奶刁-04*lO'kg/n?x5m—5.2xlO3kg

則牛奶的重力為

G牛奶=嗎奶8=5.2xKfkgxl0N/kg=5.2xlO4N

因運輸車在平直公路上勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，地面對汽車的支持力和汽車的總重力

是一對平衡力，所以，地面對汽車的支持力為

4持=。依=G車+G牛奶=2x10"N+5.2x1O'N=7.2x104N

（3）汽車裝滿牛奶后行駛時受到的阻力為

44

/=0.2G6=0.2X7.2X10N=1.44X10N

因運輸車在平直公路上勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是-對平衡力，

所以，汽車裝滿牛奶后行駛時牽引力就等于阻力為1.44xl04No

答：(1)運輸車空載時自重為2xl(y?N；

(2)運輸車裝滿牛奶后，地面對汽車的支持力是7.2xlyN：

(3)汽車的牽引力的大小是1.44x107。

6.質(zhì)量為2000kg的汽車在平直的公路上從A地行駛到8地，汽車在前2min內(nèi)做加速

運動，行駛了1.8km,之后做勻速直線運動，lOmin到達8地，行駛速度與時間的關(guān)系

如圖所示。汽車勻速直線行駛時所受阻力為車重的01倍，g=10N/kg。求：

(1)汽車的重力；

(2)汽車勻速直線行駛時的牽引力；

(3)汽車全程的平均速度。

j'v/(nrs')

25------------------------

【答案】(1)20000N；(2)2000N；(3)23m/s

【詳解】解：(1)汽車的重力為

G=mg=2000kgx1ON/kg=20000N

(2)汽車受到阻力為

/=0.1G=20000Nx0.1=2000N

根據(jù)二力平衡，汽車的牽引力為

F,-=f=20()0N

(3)由圖可知，汽車勻速行駛時的速度為25m/s,汽車勻速行駛的路程為

S2=v2t2=25m/sx8x60s=12000m

總路程為

s=s/+S2=1.8x1(Pm+12000m=138000m

全程平均速度為

v=￡=13800m=23m/s

t600s

答：(1)汽車的重力為20000N；

(2)汽車勻速直線行駛時的牽引力為2000N；

(3)汽車全程的平均速度為23m/s。

7.隨著人們健康意識和環(huán)保意識的不斷增強，騎山地自行車出行已經(jīng)成為一種時尚。

如圖所示的山地自行車，其相關(guān)數(shù)據(jù)見下表：（g取10N/kg）

車架材料碳纖維

車架材料體積/cn?2500

車架質(zhì)量/kg4.5

整車質(zhì)量/kg10

單輪接觸地面面積/cm?4

（1）求碳纖維車架的密度是多少？

（2）這輛山地自行車所受重力是多少N?

（3）質(zhì)量是50kg的小軍騎著這輛自行車在水平路面上行駛時受到的摩擦力大約是總重

的0.05倍，此時自行車受到的摩擦力是多少N?

小七

【答案】（1）1.8xlO3kg/m3；（2）100N；（3）30N

【詳解】解：（1）車架的體積

V=2500cm3=2.5x1O-3m3

車架的密度

'=4.5kg=i.8xl03kg/m3

V2.5x10-3

（2）這輛山地自行車所受重力

G=m整g=lOkgx1ON/kg=100N

（3）小軍騎著這輛自行車在水平路面上行駛時的總重

G&—（用人+加整車）g=（50kg+1Okg）x1ON/kg=600N

由題意可得自行車受到的摩擦力

/=O.O5Ge=O.O5x600N=30N

答:（1）碳纖維車架的密度是1.8xl（Pkg/m3；

（2）這輛山地自行車所受重力為100N；

（3）此時自行車受到的摩擦力是30N。

8.服役了接近三十年的海軍珠海艦（166艦，如圖所示），其總質(zhì)量為3250噸；退役

后最終停泊在重慶九龍坡區(qū)九建碼頭，并被改建成了海軍歷史主題博物館。g取10N/kgo

求:

(1)軍艦的重力;

(2)若珠海艦在一段平直水面上勻速直線航行時，它所受阻力是總重的0.001倍。求

軍艦所受的牽引力大小。

【答案】(1)3.25xlO7N；(2)3.25x104N

【詳解】解：(1)軍艦總質(zhì)量為3250噸，其重力為

G=mg=3250x103kgx10N/kg=3.25xl07N

(2)珠海艦在一段平直水面上勻速直線航行時，牽引力和阻力是一對平衡力，大小相

等，軍艦所受的牽引力大小是

尸聲0.001G=0.00lx3.25x107N=3.25x104N

答：⑴軍艦的重力是3.25X107N；

(2)軍艦所受的牽引力大小是3.25X@N。

9.如圖所示，放置在水平地面上的兩個物體A和B均為實心正方體，物體A的棱長為

10cm,質(zhì)量為2kg；物體B的體積為8x10-3,密度為1.25xl()3kg/m3(g取10N/kg)。

求：

(1)物體A的密度；

(2)物體B對地面的壓強；

(3)在A、B上方沿豎直方向同時施加大小、方向相同的力，使兩物體對地面壓強相

等，求符合要求的力的方向及大小(結(jié)果保留兩位小數(shù))。

-----B

A

【答案】(1)2xl03kg/m3；(2)2.5xlO5Pa；(3)豎直向上,6.67N

【詳解】解：(1)根據(jù)夕=￡可知，物體A的密度為

m2kg33

C)———=2xl0kg/m

V(10xl0-2m)3

(2)由題意可知，B為實心正方體，其體積為8xlO-3m3,則其棱長為20cm；根據(jù)p

可知，物體B對地面的壓強為

F_G_pVg

=1.25x103kg/m3xlON/kgx20x1O_2m=2.5x103Pa

~S~~S~~S~=

(3)由于A對地面的壓強為

FGpVg

=pgh=2xlO3kg/m3xlON/kgxlOxlO2m=2xlO3Pa

~S~~S~~S~A

設(shè)力作用的方向向下，則有

GA+F20N+F

2

人SA(0.1m)

.GB+F100N+F

Pl>2

~SB~(0.2m)

由于PA=PS，即

20N+F100N+F

(0.1m)2(0.2m)2

可得

F?-6.67N

即力的方向豎直向上。

答：⑴物體A的密度為2xl03kg/n?；

(2)物體B對地面的壓強為2.5xlO'Pa；

(3)力的方向豎直向上，大小為6.67N。

10.新冠疫情期間，為了盡可能避免病毒的交叉感染，京東開始使用無人配送車，如圖

所示，該車空載時質(zhì)量為100kg；滿載時對水平地面的壓強為2.4xl05pa,車輪與地面的

總接觸面積為O.OO5m2。這車從學(xué)校出發(fā)，沿平直公路以15m/s的速度勻速行駛了40min

到達物公司。(g取10N/kg)求：

(1)這個物流公司離學(xué)校多遠；

(2)空載時京東無人配送車所受的重力；

(3)滿載時配送車對地面的壓力。

【答案】(1)3600m；(2)1000N；(3)1200N

【詳解】解：(1)配送車的速度v=15m/s,行駛的時間

r=40min=240s

配送車行駛的距離

s=vt=15m/sx240s=3600m

(2)空載配送車質(zhì)量加=100kg,空載配送車所受的重力

G=mg=1OOkgx1ON/kg=1000N

(3)滿載時的壓強

p=2.4xlO5Pa

車輪與地面的總接觸面積

S=0.005m2

滿載時對地面的壓力

F=pS=2.4x105Pax0.005m2=1200N

答：(1)物流公司離學(xué)校多遠3600m；

(2)空載時京東無人配送車所受的重力1000N；

(3)滿載時配送車對地面的壓力1200N。

11.如圖所示的平底水桶底面積為5xl(y3m2,質(zhì)量為1kg。桶內(nèi)裝有30cm深的水，放

在水平地面上，水對桶底的壓強比桶對地面的壓強小800Pa。g取10N/kg。

求：(1)水對桶底的壓強p；

(2)桶對地面的壓力尸；

(3)桶內(nèi)水的質(zhì)量

【答案】(I)3xlO3Pa；(2)19N；(3)0.9kg

【詳解】解：(1)水對桶底的壓強

p-p4gh=1x103kg/m3x1ON/kgxO.3m=3x103Pa

(2)桶對地面的壓強

p行3x1()3pa+8OOPa=38OOPa

桶對地面的壓力

F=p.S=38OOPax5x10-3m2=19N

(3)桶和水的總質(zhì)量

曳上二449kg

總gglON/kg3

桶內(nèi)水的質(zhì)量

m=mg-m?=1.9kg-lkg=0.9kg

答：(1)水對桶底的壓強是3xI03Pa；

(2)桶對地面的壓力是19N；

(3)桶內(nèi)水的質(zhì)量是0.9kg。

12.如圖所示，質(zhì)量為500g的薄壁容器放在水平地面上，容器底面積為200cm2,內(nèi)裝

2500mL的水。求：

(1)水對容器底部的壓強和壓力；

(2)容器對水平桌面的壓強。

【答案】(1)l200Pa,24N；(2)1500Pa

【詳解】解：(1)深度是指液體內(nèi)某一點到自由液面的豎直高度，由圖知，容器底部水

的深度

/z=12cm=O.12m

則容器底部受到水的壓強

p水=夕水g〃=1.0x1kg/m’x1ON/kgx0.12m=1200Pa

由可得水對容器底部的壓力

F=p水S=1200Pax200xl0-*m2=24N

(2)容器內(nèi)裝2500mL的水，則水的重力

G水=2水=1?°x103kg/m3x10N/kgx2500xl0^m3=25N

容器對水平桌面的壓力等于水的重力和容器的重力之和，則

尸=6容+G水=/話+6水=500x10-3kgx10N/kg+25N=30N

容器對水平桌面的壓強

,=￡=30N

=1500Pa

一S一200xl0-4m2

答：(1)水對容器底部的壓強為120()Pa,壓力為24N；

(2)容器對水平桌面的壓強為1500Pao

13.在農(nóng)村居住的張大爺喜歡養(yǎng)花，他有一個容積為0.04nr，的曬水缸?當缸里沒水時,

他就用一只高為30cm、底面積為300cm2的水桶向缸里注水。張大爺年紀大了，桶里

裝滿水時，提起來有些吃力。于是，他在桶上做了個標記，每次提水，水面達到標記處

即可，按此標準提水5次，恰好能將空缸裝滿。已知桶上的標記到地面的高度為20cm

（如圖所示），桶重為4N,桶的厚度不計，g取10N/kg。請你計算出：

（1）將水桶放在水平地面上，向桶內(nèi)倒水，使水面到達標記處，此時水對桶底的壓力；

（2）張大爺將盛有20cm深水的水桶勻速豎直向上提升時，水桶對手的拉力。

【答案】(I)60N；(2)84N

【詳解】解：（1）水面到達標記處，水的高度為20cm即0.2m,此時水對桶底的壓強

p=pgh=1.00x103kg/m3x1ON/kgxO.2m=2x103Pa

水桶的底面積為

5=300cm2=3xl0-2m2

水對桶底的壓力

f=Ps=2x103Pax3x10-2m2=60N

（2）容積為0。4m3的曬水缸，提水5次，恰好能將空缸裝滿，因此每次水桶裝水的重

力為

G水=*G缸=g'%g=g2水%g=1xl.0xl03kg/m5x0.04m3x10N/kg=80N

水桶對手的拉力等于水和桶的總重力

F后G次+G而80N+4N=84N

答：（1）將水桶放在水平地面上，向桶內(nèi)倒水，使水面到達標記處，此時水對桶底的壓

力為60N；

（2）張大爺將盛有20cm深水的水桶勻速豎直向上提升時，水桶對手的拉力為84N。

14.水平桌面上放置圓柱形容器（不計容器壁厚度），內(nèi)有一定量的水（如圖甲）?，F(xiàn)用

彈簧測力計懸掛一金屬圓柱體，從水面開始緩慢浸入水中，拉力F與圓柱體下表面到水

面的距離力變化關(guān)系如圖乙所示。（p^=1.0xl03kg/m3,g取10N/kg）求:

（1）圓柱體浸沒在水中時所受到的浮力；

（2）圓柱體的體積；

（3）圓柱體的密度；

(4)若將該圓柱體的一半浸在某種液體中，彈簧測力計的示數(shù)為2.4N,求該液體的密

度。

【答案】(1)1N；(2)1x104m3；(3)3xl03kg/m3；(4)1.2xl03kg/m3

【詳解】解:(1)由乙圖可知，圓柱體未浸入水中時彈簧測力計的示數(shù)為G=B=3N；

圓柱體浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)為B=2N,圓柱體浸沒在水中時所受到的浮力

F;?=G-F2=3N-2N=1N

(2)由F：；=p^gV圓柱體浸沒時排汗水的體積

=%"必喙g(后E2?1*0艮g/m)

因圓柱體浸沒在水中，則圓柱體體積為

丫=丫舜=lxl()-4m3

(3)由G=,〃g=p?可知圓柱體的密度為

p=—=----.:N------------=3x103kg/m3

VgIxlO-WlON/依

(4)由題意可知，該圓柱體的一半浸在某種液體中則

43

V/#=l/2V=0.5xl0m

此時彈簧測力計的示數(shù)為2.4N,則浮力為

產(chǎn)浮=G-F“=3N-2.4N=0.6N

由Fif~p^gV導(dǎo)

%=%/%咯=06N/(0.5x10-4m3x1ON/kg)=1.2xlO3kg/m3

答：(1)圓柱體浸沒在水中時所受到的浮力為IN。

(2)圓柱體的體積為1x104m3?

(3)圓柱體的密度為3xlO3kg/m3。

(4)液體的密度為1.2xl」kg/m3。

15.2020年II月10日，我國自主研制的“奮斗者號”深海潛水器，裝載3名科研人員,

成功潛入馬里亞納海溝，其深度達到10909米，這個數(shù)字刷新了中國載人深潛的記錄。

(g取1ON/kg,海水的密度取1.0xl03kg/m3)

(1)“奮斗者號”潛水器懸停在海水中時其質(zhì)量達到363此時它受到海水的浮力多大？

(2)結(jié)合上述數(shù)據(jù)，估測“奮斗者號”潛水器的體積約為多少m3?

(3)當“奮斗者號”潛水器底部到達10000m深度時，其底部受到海水的壓強是多大？

【答案】(1)3.6xl05N；(2)36m3；(3)108Pa

【詳解】解：(1)“奮斗者號'‘潛水器懸停在海水中，處于懸浮狀態(tài)，此時所受的浮力與

其重力相等為

==36xl03kgxl0N/kg=3.6xl05N

(2)當“奮斗者號”潛水器懸停在海水中時，排開液體的體積等于其自身體積，則潛水

器的體積為

3.6x10》

=36m''

p水g1.0xl03kg/m3xl0N/kg

(3)當“奮斗者號''潛水器底部到達10000m深度時，其底部受到海水的壓強為

p=pgh=1.0xl03kg/m3x1ON/kgx10000m=1.0xl08Pa

答：(1)“奮斗者號”潛水器懸停在海水中時其質(zhì)量達到36l,此時它受到海水的浮力

3.6xUN:

(2)結(jié)合上述數(shù)據(jù)，估測“奮斗者號”潛水器的體積約為36m3；

8

(3)當“奮斗者號”潛水器底部到達10000m深度時，其底部受到海水的壓強是10Pao

16.靜置在桌面上的容器重為10N,底面積為0.02m2,裝有質(zhì)量為1kg的水。彈簧測力

計下面用細線掛著一個圓柱體，此時彈簧測力計的示數(shù)為12N,將圓柱體緩慢的浸入放

置在容器中，容器中的水面不斷上升，當完全浸沒時，彈簧測力的示數(shù)為4N,此時無

水溢出。

(1)完全浸沒時，圓柱體受到的浮力是多少？

(2)圓柱體的密度是多少？

(3)完全浸沒后，容器對桌面的壓強變化量是多少？

33

【答案】(1)8N；(2)1.5xlOkg/m;(3)400Pa

【詳解】解：（1）根據(jù)稱重法可知，圓柱體受到的浮力是

F行G-F=12N-4N=8N

（2）由尸，產(chǎn)p族匕wg可知，圓柱體的體積為

/=_________8N_________

"%=8xl()-,m?

p水gl.OxlO3kg/m3xlON/kg

圓柱體的密度是

m_G12N

==1.5x1()3kg/n?

V~gV10N/kgx8xl0"*m3

（3）因無水溢出，容器對桌面的壓力變化量等于圓柱體受到的浮力大小，為8N,則完

全浸沒后，容器對桌面的壓強變化量是

夕=竺=8N400Pa

S0.02m2

答：（1）完全浸沒時，圓柱體受到的浮力是8N；

（2）圓柱體的密度是1.5xl03kg/m3；

（3）完全浸沒后，容器對桌面的壓強變化量是400Pa。

17.小明用傳感器設(shè)計了如圖所示的力傳感器裝置，豎直細桿的上端通過力傳感器固定,

力傳感器可以顯示出細桿的上端受到作用力的大小。下端與物體M相連，水箱的底面

積為100cm2,細桿及連接處的重力可忽略不計。向圖甲所示的空水箱中加水直到剛好

加滿。圖乙是力傳感器的示數(shù)大小隨水箱中加入水質(zhì)量變化的圖像。（g=10N/kg）

（1）求物塊M的重力。

（2）當加水到物體恰好浸沒時，求物體所受的浮力及物體的體積。

（3）當力傳感器的示數(shù)大小變?yōu)?時，求此時水對箱底的壓強。

【詳解】解：（1）由圖乙可知，水箱中沒有水時（m=0）,壓力傳感器受到的拉力汽

=2N,則物體M的重力

GM=R）=2N

（2）由圖乙可知，當M完全浸沒時，壓力傳感器的示數(shù)為8N,對M受力分析可知,

受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和桿的作用力，則此時M受到的浮力

F；產(chǎn)GM+F=2N+8N---1ON

由F產(chǎn)p次gV/MJ■知，物體M的體積為

ION

=lxKT?n?

p水gLOxlO'kg/m5xlON/kg

（3）當壓力傳感器的壓力為零時，M受到的浮力等于M的重力2N,由圖乙可知，加

水2kg時水面達到M的下表面時浮力為0,加水4kg時M剛好浸沒，此時浮力為10N,

該過程中增加水的質(zhì)量為2kg,物體M受到的浮力增大了ION,所以，每加1kg水，物

體M受到的浮力增加5N,所以M受到的浮力為2N時，應(yīng)加入水的質(zhì)量為

機水=2kg+2Nx黑=2.4kg

時，壓力傳感器的示數(shù)才為零，此時容器內(nèi)水對容器底的壓力為

F//—G成+GM=m/g+GM=2.4kgxlON/kg+2N=26N

此時容器內(nèi)水對容器底的壓強為

P=*=i00；%F=260°Pa

答：（1）物塊M的重力為2N；

（2）當加水到物體恰好浸沒時，物體所受的浮力及物體的體積為l（Pm3：

（3）當力傳感器的示數(shù)大小變?yōu)?時，此時水對箱底的壓強為260（）Pa。

18.近年來，為了進一步捍衛(wèi)我國的領(lǐng)海主權(quán)，中國人民解放軍海軍在南海海域舉行了

陸?？杖姸啾N參與的實彈演習(xí)，演習(xí)中，我軍海軍的機械化現(xiàn)代化的武器裝備再次

展示了中國海軍的軍威，為戰(zhàn)之能勝奠定堅實的基礎(chǔ)。如圖所示是參加某海域演習(xí)的某

艘軍艦，其最大排水量為3000噸，艦船長約60m,寬約15m。請你回答以下問題（g

取10N/kg,海水用普通水的密度算）:

（1）當這艘軍艦滿載行駛時受到的浮力是多大？

（2）在這次演習(xí)中，由于發(fā)射數(shù)枚炮彈和轉(zhuǎn)移部分裝備后，軍艦排開水的體積減少了

50n?,那么這艘軍艦在此次演習(xí)發(fā)射的炮彈和轉(zhuǎn)移裝備的總質(zhì)量是多少kg?

【答案】(1)3xlO7N；(2)50000kg

【詳解】解：（1）軍艦滿載時排水量達到最大，即

“2/產(chǎn)3000噸=3xl()6kg

受到的為浮力

F,f=G掾=m狼g=3x106kgx10N/kg=3x107N

（2）發(fā)射的炮彈和轉(zhuǎn)移裝備的總質(zhì)量是

m=mfg=p4-V/#=1OOOkg/m3x5Om3=5OOOOkg

答：（1）這艘軍艦滿載行駛時受到的浮力是3X107N。

（2）這艘軍艦在此次演習(xí)發(fā)射的炮彈和轉(zhuǎn)移裝備的總質(zhì)量是50000kgo

19.如圖甲所示是一款集自動清潔技術(shù)和人性智能設(shè)計于一體地面清潔機器人，該機器

人的質(zhì)量為3kg,與水平地面的接觸面積為O.Oln?。機器人在水平地面運動時，所受阻

力與速度關(guān)系如圖乙所示，若該機器人在30s內(nèi)沿直線勻速清掃地面的距離為6m,求：

（1）該機器人對水平地面壓強；（g=ION/kg）

（2）該機器人清掃地面的速度；

（3）該機器人工作時動力的功率。

【答案】（1）3000Pa；（2）0.2m/s；（3）14W

【詳解】解：（1）機器人對水平地面壓力

F=G=mg=3kgx1ON/kg=30N

機器人時水平地面壓強

（2）機器人清掃地面的速度

56m

v=—==0.2m/s

t30s

（3）由圖像知，機器人清掃地面的速度為02n/s時，受到的阻力/=70N,機器人做

勻速直線運動，動力與阻力平衡，所以

%=/=70N

機器人工作時動力的功率

p=^=^=/^v=70Nx0.2m/s=14W

答：（1）該機器人對水平地面壓強為3000Pa；

（2）該機器人清掃地面的速度為0.2nVs；

（3）該機器人工作時動力的功率為14W。

20.小明重459N,每只腳與水平地面的接觸面為200cm2,中午拿著質(zhì)量為500g的盒

飯走過長72米的走廊用了1分鐘，接著從一樓到三樓用了2分鐘時間，每層樓高3m。

（g=10N/kg）求：

（1）小明走過走廊的平均速度是多少？

（2）小明拿著盒飯站在門口時，對地面的壓強是多少？

（3）從一樓到三樓過程中小明對盒飯所做的功和功率分別是多少？

【答案】(1)1.2m/s；(2)1.16xl(y?Pa5(3)30J,0.25W

【詳解】解：（I）小明走過走廊的平均速度為

s72m1.

v=—=--------=1.2m/s

tlx60s

（2）盒飯的重力為

G'=mg=500x10"gx10N/kg=5N

小明拿著盒飯站在門口時,對地面的壓力為

,

F=Gfi=G+G=459N+5N=464N

小明拿著盒飯站在門口時,對地面的壓強是

F464N

n=——=--------------------=1.16xlO4Pa

S2x200xl0-4m2

（3）從一樓到三樓過程中小明對盒飯所做的功為

W=G'/?=5Nx2x3m=30J

小明對盒飯所做的功率為

W=30J=025W

t2x60s

答：⑴小明走過走廊的平均速度是L2m/s；

（2）小明拿著盒飯站在門口時，對地面的壓強是1.16x1及Pa；

（3）從一樓到三樓過程中小明對盒飯所做的功是30J,功率是0.25W。

21.如圖甲所示，為我國自主研發(fā)的新一代智能四輪汽車，該汽車具有自動加速、剎車

和避障等功能。已知汽車總重為L5X1Q4N,靜止時輪胎與水平地面的接觸總面積為

0.05m2,不考慮外界因素影響，汽車勻速行駛時受到的阻力為汽車總重的0.06倍。如圖

乙所示，是汽車以恒定功率行駛時的速度（v）與時間（f）圖像，g取10N/kg。求:

（1）汽車靜止在水平地面時對地面的壓強;

（2）汽車勻速行駛時的功率；

（3）汽車勻速行駛時牽引力做的功。

【答案】（1）3xlO5Pa；（2）1.8xlO4W；（3）1.8x1伊J

【詳解】解：（1）由題意可知，汽車對水平地面的壓力

4

/7f.=G=1.5X10N

由P=g可知，汽車對水平地面的壓強

^=1.5xlQ-N=3xl（）5pa

S0.05m2

（2）由圖乙可知，汽車勻速行駛時的速度為20m/s。汽車勻速行駛時受到的阻力

f=0.06G=0.06xl.5xlO4N=900N

汽車做勻速直線運動，由二力平衡條件可知，汽車的牽引力

F=/=900N

則汽車勻速行駛時的功率

P=—=—=Fv=900Nx20m/s=1.8xl04W

tt

（3）由圖乙可知，汽車勻速行駛的時間

Z=20s-10s=10s

由a=2可知，汽車勻速行駛時牽引力做的功

45

W=pr=1.8xlOWxlOs=1.8xlOJ

答：（1）汽車靜止在水平地面時對地面的壓強為3xl8Pa；

（2）汽車勻速行駛時的功率為1.8xl（y?W；

（3）汽車勻速行駛時牽引力做的功為ISxlNJ。

22.車輛亂停亂放是近年來城市管理中的頑疾。在一次拖移違停車輛的過程中，拖車所

用的裝置可以簡化為如圖所示的滑輪組，交警指揮拖車只用了20s時間，將水平路面上

質(zhì)量為1.81的違停車勻速向墻靠近了10m從而拖離了現(xiàn)場。此時鋼繩自由端的拉力F

為600N（不計繩、滑輪組的質(zhì)量以及繩與滑輪組之間的摩擦，g取10N/kg。求:

（1）違停車移動的速度為多少m/s；

（2）違停車在勻速運動過程中克服摩擦力做功為多少;

（3）拉力廠的功率是多少。

【答案】（1）0.5m/s；（2）1.8x104（3）900W

【詳解】解：（1）違停車移動的速度

v=-==0.5m/s

t20s

（2）由圖可知〃=3,因為不計繩、滑輪組的質(zhì)量以及繩與滑輪組之間的摩擦?xí)r

廣1,

F=-f

n

所以違停車受到的摩擦力

產(chǎn)〃尸=3x600N=1800N

違停車在勻速運動過程中克服摩擦力做功

W=fs=18OONxlOm=1.8x104J

（3）繩子自由端移動的速度

v=nv折3x0.5m/s=l.5m/s

拉力做功的功率

ivF、

P=Y=y=Fv=600Nxl.5m/s=900W

答：（1）違停車移動的速度為0.5m/s；

（2）違停車在勻速運動過程中克服摩擦力做功為1.8X1MJ；

（3）拉力/的功率是900W。

23.如圖所示，工人師傅利用滑輪組提升重物，已知該工人師傅的質(zhì)量為70kg,每個

滑輪的重均為60N,工人師傅站在水平地面上，雙腳與地面的接觸面積為500cm2。當

工人師傅對繩子的拉力為200N時,該重物在10s內(nèi)沿直線勻速上升了2m。（不計繩重，

g取10N/kg）

（1）求此過程中，工人師傅做功的功率；

（2）求此過程中，工人師傅對水平地面的壓強；

（3）若在提升重物的整個過程中，克服摩擦的額外功始終占總功的10%,求滑輪組的

最大機械效率。（計算結(jié)果保留到0.1%）

【答案】（1）160W；（2）104Pa；（3）85.7%

【詳解】解：（1）繩端移動的距離為

s=nh=4x2m=8m

由W=Es可知，工人師傅做的功為

W=Fs=200Nx8m=1600J

工人師傅做功的功率為

p=W=1600J^]60w

t10s

（2）工人師傅對繩子的拉力為200N時，由于力的作用是相互的，繩子對工人師傅的

拉力也為200N,工人師傅對水平地面的壓力為

耳=國=G人一尸=m人g-F=70kgx10N/kg-20()N=5()0N

由P=與可知，工人師傅對水平地面的壓強為

kJ

500N

=104Pa

p-丁一500xl04m2

（3）當工人師傅以最大拉力提升重物時，此時拉力為

F'=GK=mKg=70kgx10N/kg=700N

當以最大拉力提升重物時，提升的重物重力最大，滑輪組的機械效率最大，此時拉力做

的總功為

W&=F's=F'nh=4F'h

克服動滑輪重做的額外功為

wv=10%叱&=10%X4F7?=（）.4F'h

滑輪組做的有用功為