2023年北京市初三二模物理試題匯編：力學(xué)計(jì)算題

第1頁/共1頁2023北京初三二模物理匯編力學(xué)計(jì)算題一、計(jì)算題1．（2023·北京朝陽·統(tǒng)考二模）如圖所示，起重機(jī)在15s內(nèi)把質(zhì)量為6t的大石頭勻速提升了1m，它的總功率是10kW，g取。求：（1）石頭的重力。（2）起重機(jī)提升石頭所做的有用功。（3）起重機(jī)的機(jī)械效率。

2．（2023·北京平谷·統(tǒng)考二模）如圖所示，將一質(zhì)量分布均勻的實(shí)心物體A投入水中，靜止時(shí)沉入水底。已知物體A的體積為，水的密度為，g取10N/kg。求：（1）物體A浸沒水中時(shí)受到的浮力；（2）小晨認(rèn)為減小物體所受的重力可以使物體上浮，現(xiàn)將物體切掉一半，再放入水中。請你判斷他的想法是否正確，并從運(yùn)動(dòng)和力的角度分析說明。

3．（2023·北京門頭溝·統(tǒng)考二模）質(zhì)量為60kg的工人站在水平地面上，利用滑輪組豎直向下拉動(dòng)繩子自由端，將重為800N的物體A以0.2m/s的速度勻速上升1m，此時(shí)該滑輪組的機(jī)械效率為80%（g取10N/kg）。求：（1）有用功W有；（2）人拉繩子的力F；（3）人拉繩子做功的功率。

4．（2023·北京豐臺·統(tǒng)考二模）如圖所示，將一個(gè)底面積為6、高為15cm的長方體實(shí)心鐵塊，直立放在水平桌面上的溢水杯底（鐵塊與杯底不密合）。向溢水杯內(nèi)緩慢注水，當(dāng)溢水杯中的水面與溢水口相平時(shí)水深，此時(shí)鐵塊立在杯底。已知水的密度，取，求：（1）鐵塊所受的浮力大??；（2）若僅將鐵塊換為形狀完全相同、質(zhì)量為80g的物塊，重復(fù)上述過程。請通過計(jì)算說明物塊在水中能否立在杯底。

5．（2023·北京石景山·統(tǒng)考二模）如圖所示，放在水平桌面上的薄壁柱型容器，底面積為，容器內(nèi)水的重力為，深度為。一個(gè)實(shí)心球A（不吸水）的體積，質(zhì)量，取。求：（1）實(shí)心球A未放入水中時(shí)，水對容器底部的壓強(qiáng)；（2）實(shí)心球A放入水中，靜止后受到的浮力大小。6．（2023·北京大興·統(tǒng)考二模）建筑工人用如圖所示的滑輪組提升一堆磚塊，已知托板重200N，動(dòng)滑輪重50N，每個(gè)磚塊重100N，工人的質(zhì)量是70kg，不計(jì)繩重和輪軸處的摩擦，g取10N/kg。（1）工人用豎直向下的拉力拉動(dòng)繩子，勻速提升5個(gè)磚塊時(shí)，求：①工人對繩子的拉力大小。②工人對水平地面的壓力大小。③滑輪組的機(jī)械效率。（結(jié)果保留整數(shù)）（2）通過計(jì)算，分析討論該建筑工人用此裝置最多可以提升幾個(gè)磚塊。

7．（2023·北京順義·統(tǒng)考二模）某同學(xué)制作了一個(gè)密度計(jì)，如圖甲所示，密度計(jì)質(zhì)量m=10g，長度L=16cm，把這個(gè)密度計(jì)放入水中，密度計(jì)豎直漂浮，靜止時(shí)露出水面的長度L1=8cm，如圖乙所示；把該密度計(jì)放入密度未知的液體A中，密度計(jì)靜止時(shí)露出水面的長度L2=9.6cm，如圖丙所示，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）密度計(jì)放入水中時(shí)所受浮力大小；（2）液體A的密度。

8．（2023·北京海淀·統(tǒng)考二模）水平桌面上放有底面積S為200cm2的柱形薄壁容器，將邊長L為10cm的正方體物塊用細(xì)線（不計(jì)細(xì)線的體積和質(zhì)量）與容器底部連在一起。向容器中注水，當(dāng)水面高度h為25cm時(shí)停止注水，此時(shí)物塊有一半體積浸在水中，細(xì)線對物塊豎直向下的拉力F為1N，如圖所示。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。（1）求物塊一半體積浸在水中時(shí)，物塊受到的浮力。（2）若剪斷細(xì)線，求物塊靜止后水對容器底的壓力。

9．（2023·北京昌平·統(tǒng)考二模）如圖所示，盛有水的錐形瓶靜止在水平桌面上，空瓶重0.5N，高10.5cm，瓶內(nèi)水重1N，水深3.6cm，若認(rèn)為瓶內(nèi)底面積與瓶外底面積相等均為30cm2，水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）水對錐形瓶底的壓力；（2）錐形瓶對桌面的壓強(qiáng)。

10．（2023·北京房山·統(tǒng)考二模）圖甲是用滑輪組提升建筑材料A的示意圖，在豎直向下的拉力F作用下，使重360N建筑材料A以0.25m/s的速度勻速豎直上升。在這個(gè)過程中，拉力F做的功隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)繩重和摩擦。求：（1）動(dòng)滑輪所受的重力G動(dòng)；（2）滑輪組的機(jī)械效率為η。

11．（2023·北京西城·統(tǒng)考二模）如圖所示的平底水桶底面積為5×10-3m2，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(qiáng)比桶對地面的壓強(qiáng)小800Pa。g取10N/kg。求：（1）水對桶底的壓強(qiáng)p；（2）桶對地面的壓力F；（3）桶內(nèi)水的質(zhì)量m。

參考答案1．（1）6×104N；（2）；（3）【詳解】解：（1）石頭的所受重力（2）起重機(jī)提升石頭所做的有用功（3）起重機(jī)提升石頭所做的總功起重機(jī)的機(jī)械效率答：（1）石頭的所受重力為。（2）起重機(jī)提升石頭所做的有用功（3）起重機(jī)的機(jī)械效率。2．（1）10N；（2）見解析【詳解】解：（1）物體A浸沒在水中受到的浮力F浮A=ρ水gV排A=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10-3m3=10N（2）物體A靜止時(shí)沉入水底，根據(jù)物體的浮沉條件可知，F(xiàn)浮A＜GA；若切掉一半再放入水中，ρ液不變，V排減半，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，此時(shí)受到的浮力為ρ物不變，V物減半，由G物=m物g=ρ物gV物可得，此時(shí)物體的重力；因此F浮'＜GA'，所以切掉一半的物體A放入水中仍下沉，故小晨的想法是錯(cuò)誤的。答：（1）物體A浸沒水中時(shí)受到的浮力為10N；（2）小晨的想法錯(cuò)誤。3．（1）800J；（2）500N；（3）200W【詳解】解：（1）有用功W有=Gh=800N×1m=800J（2）根據(jù)可得人拉繩子做的總功人拉繩子的距離s=nh=2×1m=2m人拉繩子的力（3）物體A以0.2m/s的速度勻速上升1m，由此可知人拉繩子的時(shí)間人拉繩子做功的功率答：（1）有用功W有為800J；（2）人拉繩子的力F為500N；（3）人拉繩子做功的功率為200W。4．（1）0.6N；（2）可以在水中立在杯底，見解析【詳解】解：（1）鐵塊在水中沉底，此時(shí)排開水的體積（2）將鐵塊換為形狀完全相同、質(zhì)量為80g的物塊，物塊的重力G=mg=80×10-3kg×10N/kg=0.8N若物塊能保持立在水底，則所受浮力F浮′=0.8N>0.6N故物體靜止時(shí)，物塊在水中能保持立在杯底。答：（1）鐵塊所受的浮力大小0.6N；（2）物體靜止時(shí)，物塊在水中能保持立在杯底。5．（1）；（2）0.3N【詳解】解：（1）實(shí)心球A未放入水中時(shí)，水對容器底的壓強(qiáng)（2）A球的密度由于所以A球漂浮，靜止后受到的浮力答：（1）實(shí)心球A未放入水中時(shí)，水對容器底部的壓強(qiáng)是；（2）實(shí)心球A放入水中，靜止后受到的浮力大小是0.3N。6．（1）①；②325N；③67%；（2）11塊磚【詳解】解：（1）①由圖可知，滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩子，不計(jì)繩重和輪軸處的摩擦，工人對繩子的拉力②工人受到重力、地面的支持力和繩的拉力，工人對水平地面的壓力和地面對它的支持力是相互作用力，大小相等，工人對水平地面的壓力③滑輪組的機(jī)械效率為（2）工人對繩子的拉力不大于自身受到的重力，即解得所以工人用此裝置最多可以提升11塊磚。答：（1）①工人對繩子的拉力大小是375N；②工人對水平地面的壓力大小是325N；③滑輪組的機(jī)械效率是67%；（2）該建筑工人用此裝置最多可以提升11個(gè)磚塊。7．（1）0.1N；（2）1.25×103kg/m3【詳解】解：（1）假設(shè)密度計(jì)的底面積為S，密度計(jì)豎直漂浮，靜止時(shí)露出水面的長度L1=8cm，則浸入水中的深度為由于密度計(jì)漂浮在水面上，此時(shí)密度計(jì)受到的浮力等于重力，根據(jù)阿基米德原理可得，密度計(jì)放入水中時(shí)所受浮力大小為（2）浸入液體中的深度為因?yàn)槊芏扔?jì)無論是在水中還是待測液體中，都處于漂浮狀態(tài)，因此有假設(shè)密度計(jì)的底面積為S，根據(jù)阿基米德原理可得即解得ρ液=1.25×103kg/m3答：（1）密度計(jì)放入水中時(shí)所受浮力大小為0.1N；（2）液體A的密度為1.25×103kg/m3。8．（1）5N；（2）49N【詳解】解：（1）物塊一半體積浸在水中時(shí)，物塊排開水的體積V排=0.5V物=0.5L3=0.5×(0.1m)3=5×10-4m3此時(shí)物塊受到的浮力F浮=水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N（2）柱形容器內(nèi)水所受的重力G水=m水g=水g（Sh-V排)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(200×10-4m2×0.25m-5×10-4m3)=45N物塊一半體積浸在水中時(shí)，物塊的受力如圖所示：

物體的重力G物=F浮-F=5N-1N=4N若剪斷細(xì)線，物塊只受重力和浮力F浮>G物則物體會(huì)上浮，靜止后處于漂浮狀態(tài)，物體受到的浮力F浮'=G物=4N此時(shí)水對容器底的壓力F壓=G水+F浮'=45N+4N=49N答：（1）物塊一半體積浸在水中時(shí)，物塊受到的浮力是5N；（2）若剪斷細(xì)線，物塊靜止后水對容器底的壓力是49N。9．（1）1.08N；（2）500Pa【詳解】解：（1）瓶內(nèi)水的深度h=3.6cm，則水對瓶底的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.6×10-2m=360Pa錐形瓶的底面積為30cm2，根據(jù)可得，水對瓶底的壓力F=pS=360Pa×30×10-4m2=1.08N（2）盛有水的錐形瓶靜止在水平桌面上，則錐形瓶對桌面的壓力F′=G水+G杯=1N+0.5N=1.5N則錐形瓶對桌面的壓強(qiáng)答：（1）水對錐形瓶底的壓力為1.08N；（2）錐形瓶對桌面的壓強(qiáng)為500Pa。10．（1）40N；（2）90%【詳解】解：（1）根據(jù)圖乙可知，拉力F做的功隨時(shí)間變化的關(guān)系為一過原點(diǎn)的直線，故功率為一定值，根據(jù)圖像可得拉力F的功率為繩子的有效段數(shù)為2，故繩子自由端的速度為v=20.25m/s=0.5m/s根據(jù)故有P=Fv=F20.25m/s=100W所以作用在繩子自由端的拉力F=200N不計(jì)繩子重和摩擦，作用在繩子自由端的拉力為所以動(dòng)滑輪的重力為G動(dòng)=40N（2）滑輪組的機(jī)械效率為答：（1）動(dòng)滑輪所受的重力G動(dòng)為40N；（2）滑輪組的機(jī)械效率為90%。11．（1）3×103Pa；（2）19N