一、计算题

1.如图1所示，小明用弹簧测力计吊着一重为3.2N的实心圆柱体，将它竖直逐渐浸入水中，记下圆柱体下表面浸入水中的深度h和对应的浮力F浮，并画出F浮-h的图象（如图2所示），g取10N/kg。求：

（1）圆柱体的质量；

（2）圆柱体浸入水中的深度h=10cm处，静止时弹簧测力计的示数；

（3）圆柱体的密度。

2.如图所示，物体A是正方体金属块，边长是20cm，在拉力F的作用下物体A恰好做匀速直线运动．已知，每个滑轮重20N，金属块的密度ρ金=5×103kg/m3，物体A运动时受到地面的阻力是物体重的0.3倍，在2s内被拖动5m，不计绳重及绳与滑轮、轮与轴之间的摩擦（g=10N/kg）．试求：

（1）物体A对地面的压强；

（2）拉力F做功的功率；

（3）该滑轮组的机械效率．（计算结果保留1位小数）

3.近年来，独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱，如图所示，它采用站立式的驾驶方式，人通过身体的前倾、后仰实现驾驶，如表为某型号独轮电动车平衡车的部分数据，则：

（2）质量为50kg的人驾驶该车，在水平地面上匀速行驶。若所受阻力为总重力的0.2倍，此时该车受到的牵引力是多大？（g取10N/kg）

（3）质量为50kg的人驾驶该车时，车对水平地面的压强是多大？

4.如图所示，一个瓶子里有不多的水，乌鸦喝不到水。聪明的乌鸦想，如果衔很多的小石块填到瓶子里，水面上升就能喝到了水。若瓶子的容积为500mL，内有0.2kg的水。请你帮乌鸦计算：

（1）瓶内水的体积是多少？

（2）使水到达瓶口，要放入的石块质量是多少。（石块密度为2.6×103kg/m3）

5.如图所示，某工人重600N，站在水平面上，用100N的拉力向下匀速拉动绳子，提起一浸没在水中体积为1.2×10-2m3，重360N的物体。（物体始终浸没在水中，且忽略水对物体的阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）求：

（1）已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10-2m2，工人没有拉动绳子时对地面的压强；

（2）物体浸没在水中时受到的浮力；

（3）提起物体时滑轮组的机械效率。

（4）工人最多能够提起多重的同种物体？

6.用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，动滑轮的重为50N，5s内可使物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦。求：

拉力所做的功；

拉力的功率；

滑轮组的机械效率。

7.利用如图所示的滑轮组，用F=1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动10s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%。求：

（1）货物A在10 s内移动的距离：

（2）这个过程中拉力F的功率：

（3）水平地面对货物A的摩擦力大小。

8.小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%．每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。求：

（1）物体在空中上升1m，小雨做的功是多少？

（2）每个滑轮的重力是多少？

（3）物体的密度是多少？

9.如图甲所示，重500N的小车受到80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图象如图乙所示．

（1）小车运动的速度多大？

（2）10s内重力对小车做多少功？

（3）10s内人对小车做多少功？功率是多大？

10.图甲是修建造码头时用刚缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降的情景。图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象（取水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．求：

（1）长方体A的高度。

（2）长方体A浸没在水中后受到的浮力。

（3）长方体A的密度。

11.质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（g=10N/kg）

（1）影响滑轮组机械效率的因素之一是______。

（2）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率。

（3）求动滑轮受到的重力。

（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？

12.利用如图所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为30N，边长为10cm的正方体物体。拉力F的大小为3N，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为4.5N．求：

（1）A处拉力大小；

（2）正方体物体对地面的压强是多少？

（3）若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，求A处拉力所做的功是多少？

13.如图所示，正方体金属块A质量为100kg，边长2dm，静止放在水平面上，通过轻绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BC=3BO．在C端用F=100N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，求：此时

（1）绳对B端的拉力F拉；

（2）物体A对地面的压强p．

14.如图所示，在容器底部固定乙轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A，当容器中水的深度为20cm时，物块A的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．求：

（1）物块A受到的浮力；

（2）物块A的密度；

（3）往容器缓慢加水，至物块A刚好浸没水中，立即停止加水，弹簧伸长了3cm，此时弹簧对木块A的作用力F。

15.如图甲所示是使用汽车打捞水库中重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个质量均匀分布的正方体重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.1m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉力F跟时间t变化的图象。设t=0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g取10N/kg．求：

（1）水库水的深度；

（2）重物的密度。

（3）整个打捞过程中汽车的最小功率。

16.高速铁路的广泛应用使人们的出行更加便捷。放假期间，铭铭与家人乘坐高铁从葫芦岛到沈阳游玩。如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车，下表是它的部分参数。（g=10N/kg）

（2 ）葫芦岛至沈阳的路程为270km。若列车以最高时速行驶，从葫芦岛到沈阳需要多长时间？列车从胡芦岛到沈阳实际运行1.5h。设列车在水平轨道上做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的0.01倍，此过程中牵引力的功率是多少？

（3）“和谐号”运行1km耗电1.075×108J，若这些电能全部由燃烧柴油来获得，列车行驶1km需要消耗多少千克柴油？（q柴油=4.3×107J/kg）

17.如图是利用电子秤显示水库水位装置的模型图，该装置主要由两个重力均为20N的动滑轮、长方体物块A和B以及轻质杠杆MN组成，物块A通过细绳与滑轮相连，物块B通过细绳与杠杆相连，杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且OM：ON=1：4，已知物块A的重力GA=1500N，底面积S=0.01m2，高H=10m，物块B的重力GB=100N．一切摩擦均忽略不计，g取10N/kg，当物块A有五分之一露出水面时，水库水位刚好达到警戒水位．求：

（1）当达到警戒水位时，物块A底部受到水的压强；

（2）当达到警戒水位时，物块A所受的浮力大小；

（3）当水位上涨超出警戒水位2.5m时，电子秤的示数．

18.边长为0.1m的正方体木块，漂浮在水面上时，有的体积露出水面，如图甲所示。将木块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块表面上放一重2N的石块。静止时，木块上表面恰好与液面相平，如图乙所示。取g=10N/kg，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3．求：

（1）图甲中木块受的浮力大小；

（2）图乙中液体的密度；

（3）图乙中木块下表面受到液体的压强。

答案和解析

1.【答案】解：（1）圆柱体的质量m===0.32kg，

（2）由图2可知圆柱体浸入水中的深度h=10cm处时的浮力F浮=0.6N，

则静止时弹簧测力计的示数F拉=G-F浮=3.2N-0.6N=2.6N；

（3）由图2可知，圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力：F浮‘=1.2N，

由F浮=ρ水gV排=ρ水gV，可得圆柱体的体积：

V===1.2×10-4m3，

ρ物==≈2.67×103kg/m3。

答：（1）圆柱体的质量为0.32kg；

（2）圆柱体浸入水中的深度h=10cm处，静止时弹簧测力计的示数为2.6N；

（3）圆柱体的密度为2.67×103kg/m3。

【解析】本题考查知识点比较多，密度的计算、重力的计算、浮力的计算及其公式变形，会识图并从中得出相关信息是本题的关键，属于难题。

（1）已知实心圆柱体的重力可求得其质量；

（2）由图2可知圆柱体浸入水中的深度h=10cm处时的浮力，再利用F浮=G-F拉可求得静止时弹簧测力计的示数；

（3）由图2可知物体全浸入时受到的浮力，利用阿基米德原理求圆柱体的体积（排开水的体积），再利用密度公式求圆柱体的密度。

2.【答案】解：（1）金属块的体积为：V=（20cm）3=8000cm3=8×10-3 m3 

由ρ=得金属块的质量为：m=ρV=5×103kg/m3×8×10-3m3=40kg；

金属块的重力为：G=mg=40kg×10N/kg=400N；

金属块对地面的压强为：p===1×104Pa；

（2）物体受到的摩擦力为：f=0.3G=0.3×400N=120N；

则拉力为：F=（G动+f）=（20N+120N）=70N；

拉力的总功为：W=F1s=70×10m=700J；

拉力的功率为：P===350W；

（3）有用功为：W有=F2sA=120N×5m=600J；

机械效率为：η==≈85.7%．

答：（1）物体A对地面的压强为1×104Pa；（2）拉力F做功的功率为350W；（3）该滑轮组的机械效率为85.7%．

【解析】（1）求出A的质量和重力，根据公式p=计算压强；

（2）根据摩擦力求出F的大小，然后根据W=Fs求出功，根据公式P=求出功率；

（3）求出有用功，然后根据η=求出机械效率．

水平方向使用滑轮组时，有用功是指滑轮组对被拉物体做的功．因为滑轮组匀速拉动物体时，对物体的拉力F和物体受到的摩擦力f是一对平衡力，故W有用=fs物．

3.【答案】解：

（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，根据v=可得，能行驶的最长时间：

t===1.5h；

（2）人和电动平衡车的总重力：

G总=（m人+m车）g=（50kg+10kg）×10N/kg=600N，

因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶，

所以牵引力：F=f=0.2G总=0.2×600N=120N；

（3）车对水平地面的压力：F压=G总=600N，

车对水平地面的压强：

p===2×105Pa。

答：（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，能行驶的最长时间是1.5h；

（2）此时该车受到的牵引力是120N；

（3）车对水平地面的压强是2×105Pa。

【解析】（1）已知最大速度和路程，利用v=计算时间；

（2）利用G=mg求出人和电动平衡车的总重力，然后利用阻力和重力的关系求出阻力，再利用二力平衡的条件得出牵引力大小；

（3）车对水平地面的压力等于人和车的总重力，又知受力面积，利用p=计算压强。

此题考查速度公式及其应用、重力的计算、二力平衡的条件的应用，压强的大小计算，是一道综合性较强的题目，关键是知道车对水平地面的压力等于人和车的总重力，并能从表格中获取相关信息加以计算。

4.【答案】解：

（1）由ρ=得0.2kg水的体积：

V水===2×10-4m3；

（2）石块总体积：

V石=V瓶-V水=500×10-6m3-2×10-4m3=3×10-4m3=300cm3；

瓶内石块的总质量：

m石=ρ石V石=2.6×103kg/m3×3×10-4m3=0.78kg。

答：（1）瓶内水的体积是2×10-4m3；

（2）使水到达瓶口，要放入的石块质量是0.78kg。

【解析】本题考查了学生对密度公式的掌握和运用，知道石块总体积加上0.2kg水的体积等于瓶子容积是本题的关键。

（1）已知水的质量和水的密度，利用密度公式ρ=求水的体积；

（2）瓶子的容积就等于石块的体积加上水的体积，故投入石子的体积等于瓶子容积减去水的体积；知道石块密度，利用m=ρV求出石块的质量。

5.【答案】解：

（1）工人对地面的压力F压=G=600N，S=3×10-2m2，

对地面的压强：

p===2×104Pa；

（2）物体浸没水中排开水的体积：

V排=V=1.2×10-2m3，

物体浸没在水中时受到的浮力：

F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×1.2×10-2m3×10N/kg=120N；

（3）提起物体时，滑轮组受到的拉力：

F拉=G物-F浮=360N-120N=240N，

由图可知：绳子的股数n=3，则提起物体时滑轮组的机械效率：

η=×100%=×100%=×100%=×100%η=×100%=80%。

（4）根据η===可知动滑轮的重力为G动=-F拉=-240N=60N；

由于工人重600N，则最大拉力F最大=G=600N，

根据F=可知：

滑轮组受到的最大拉力F拉最大=nF最大-G动=3×600N-60N=1740N；

水中的同种物体的密度为ρ物====3×103kg/m3；

由于水中的同种物体受力情况为：F拉最大=G最大-F浮最大，

即：F拉最大=G最大-ρ水V排最大g，

所以，F拉最大=G最大-ρ水g，

则G最大===2610N。

答：（1）工人没有拉动绳子时对地面的压强为2×104Pa；

（2）物体浸没在水中时受到的浮力为120N；

（3）提起物体时滑轮组的机械效率为80%；

（4）工人最多能够提起2610N重的同种物体。

【解析】（1）工人对地面的压力等于其重力，知道总接触面积，利用压强定义式求对地面的压强；

（2）知道物体的体积（浸没水中排开水的体积），利用阿基米德原理求物体浸没在水中时受到的浮力；

（3）提起物体时，滑轮组受到的拉力F拉等于物体重力减去受到的浮力，利用η=×100%=×100%=×100%=×100%求提起物体时滑轮组的机械效率；

（4）根据η===求出动滑轮的重力，根据工人最多能施加的拉力，利用F=求滑轮组受到的最多拉力，根据ρ物==求出物体的密度，最后根据F=G-F浮求出物体的重力。

本题为力学综合题，考查了压强、浮力、机械效率的计算，本题易错点在第三问，关键是求出对滑轮组的拉力F拉=G物-F浮。

6.【答案】解：

（1）由图可知n=2，则绳子自由端移动的距离：s=2h=2×2m=4m；

不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：

F=（G物+G动）=×（200N+50N）=125N；

拉力所做的功：

W总=Fs=125N×4m=500J；

（2）拉力的功率：

P===100W；

（3）有用功：W有用=Gh=200N×2m=400J；

则滑轮组的机械效率：

η=×100%=×100%=80%。

答：（1）拉力所做的功为500J；

（2）拉力的功率为100W；

（3）滑轮组的机械效率为80%。

【解析】（1）由图可知n=2，根据s=nh求出绳子自由端移动的距离；不计绳重和摩擦时，根据F=（G物+G动）求出绳端的拉力；利用W总=Fs求出拉力所做的功；

（2）知道做功时间，利用功率公式求拉力的功率；

（3）根据W有用=Gh求出有用功，再利用η=×100%求出滑轮组的机械效率。

本题主要考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算，关键要知道：不计绳重和摩擦时，绳端的拉力F=（G物+G动）。

7.【答案】解：（1）根据v=可知货物A在10 s内移动的距离：

sA=vAt=0.1m/s×10s=1m；

（2）由图可知，动滑轮上绳子的有效股数：n=2，

绳子自由端移动的速度：

v绳=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s，

拉力的功率：

P===Fv绳=1000N×0.2m/s=200W；

（3）由η===得摩擦力：

f=nηF=2×75%×1000N=1500N。

答：（1）货物A在10 s内移动的距离为1m；

（2）这个过程中拉力F的功率200W；

（3）水平地面对货物A的摩擦力大小1500N。

【解析】（1）根据s=vt算出货物A在10 s内移动的距离；

（2）由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n=2，求出绳子自由端移动的距离；由功率公式P=Fv求出拉力的功率；

（3）根据机械效率公式η===求出摩擦力。

此题主要考查的是学生对机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握，知道克服物体摩擦力做的功为有用功是解决此题的关键。

8.【答案】解：（1）由图乙可知，绳子自由端移动的距离为0-4m时，拉力为100N不变，此时物体没有露出水面，4-6m时，物体开始逐渐露出水面，拉力不断增大，6-8m时拉力为200N不变，此时物体完全离开水面，故物体在空中匀速上升过程中受到的拉力F=200N，

由图可知，n=4，所以绳子自由端移动的距离s=nh=4×1m=4m，

小雨做的功是W=Fs=200N×4m=800J；

（2）根据η=可得，物体在空中上升1m做的有用功：

W有用=ηW总=85%×800J=680J，

根据W=Gh可得，物体的重力：

G===680N，

根据F=（G+G动）可得，2G动=4F-G=4×200N-680N=120N，

所以每个滑轮的重力为=60N；

（3）物体没有露出水面之前，整个滑轮组受到的拉力为F′=4×100N=400N，重力G=680N，2个动滑轮的重力为120N，

所以，物体完全浸没时受到的浮力F浮=G+2G动-F′=680N+120N-400N=400N，

根据F浮=ρ水gV排可得物体的体积：

V=V排===4×10-2m3，

物体的质量m===68kg，

则物体的密度ρ===1.7×103kg/m3。

答：（1）物体在空中上升1m，小雨做的功是800J；

（2）每个滑轮的重力是60N；

（3）物体的密度是1.7×103kg/m3。

【解析】（1）首先确定滑轮组绳子的有效股数，然后利用s=nh求出绳子自由端移动的距离，再根据图象读出拉力大小，利用W=Fs计算小雨做的功；

（2）根据η=可求出物体在空中上升1m做的有用功，然后根据W=Gh求出物体的重力，再利用F=（G+G动）计算滑轮的重力；

（3）求出物体完全浸没在水中时受到的浮力，然后利用阿基米德原理求出物体排开水的体积，即物体的体积，再求出物体的质量，利用密度公式求解密度。

此题考查功的计算、密度的计算、滑轮组绳子拉力的相关计算，涉及到重力、密度、滑轮组机械效率公式的应用，力的合成等知识点，是一道力学综合题，难度较大，关键是滑轮组绳子有效股数的确定，各种公式的灵活运用，特别是F=（G+G动）的运用。

9.【答案】解：（1）由图象可知，小车在推力的作用下做匀速直线运动，

当t=10s时，对应的路程s=12m，

则小车的速度为：

v===1.2m/s．

（2）10s内小车在重力的方向上没有移动距离，因此，重力对小车做功为0J；

（3）由图象可知，10s内小车通过的路程为12m，

则推力对小车做的功：

W=Fs=80N×12m=960J，

功率：P===96W。

答：（1）小车运动的速度为1.2m/s；

（2）10s内重力对小车做功0J；

（3）10s内人对小车做960J的功；功率是96W。

【解析】本题考查了学生对图象的分析能力，能从图象上得到有用的物理信息是解题的关键，然后结合相关的计算公式进行计算求解，是中考的热点考题。

（1）首先根据图象判断小车的运动状态，然后根据v=求出小车运动的速度；

（2）根据做功的两个必要条件分析；

（3）根据W=Fs求出推力对小车做的功；然后利用P=求出功率。

10.【答案】解：

（1）由图乙可知，长方体A从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间：t=15s-10s=5s，

根据v=可得，长方体A的高度：s=vt=0.3m/s×5s=1.5m；

（2）由图乙可知，前10s钢绳的拉力不变，等于物体A的重力，此时物体在水面以上，

所以拉力与重力是一对平衡力，则：G=F=3×104N，

10～15s，钢绳的拉力减小，是物体A从与水面接触到完全浸没，

由图可知，当A完全浸入水中时，拉力F′=1×104N，

所以石料受到的浮力：F浮=G-F′=3×104N-1×104N=2×104N；

（3）根据F浮=ρ水gV排可得，A的体积：

V=V排===2m3，

所以A的密度：

ρ====1.5×103kg∕m3；

答：（1）长方体A的高度为1.5m。

（2）长方体A浸没在水中后受到的浮力为2×104N。

（3）长方体A的密度为1.5×103kg∕m3。

【解析】（1）从图象中得出长方体A由下底面接触水面到刚好浸没所用的时间，然后然后利用v=计算长方体A的高度。

（2）分析钢绳拉力随时间t变化的图象，得出重力大小，当长方体A完全浸入后，浮力等于重力减去拉力，据此计算长方体A浸没在水中后受到的浮力；

（3）求出了长方体A受到的浮力，由阿基米德原理计算出A的体积，从而计算出A的密度。

本题考查了速度公式的应用，平衡力的应用、浮力、密度的计算，解题关键是通过图乙确定A的重力，并根据浮力等于重力减去拉力求出长方体A浸没在水中后受到的浮力。

11.【答案】物重（或动滑轮重）

【解析】解：

（1）已知机械中摩擦力及绳重忽略不计，则影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重；

（2）由图可知，n=3，则绳端移动的距离：

s=nh=3×6m=18m，

拉力做的功：

W=Fs=400N×18m=7200J，

拉力的功率：

P===120W；

（3）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，

因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，

所以，滑轮组的机械效率：

η=====60%，

解得：G动=200N；

（4）已知工人的质量为60kg，

则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：

F大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N，

由F=（G+G动）可得，提升的最大物重：

G大=nF大-G动=3×600N-200N=1600N，

则滑轮组的最大机械效率：

η大=×100%=×100%≈88.9%。

答：（1）物重（或动滑轮重）；

（2）拉力的功率为120W；

（3）动滑轮受到的重力为200N；

（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是88.9%。

（1）影响滑轮组机械效率高低的因素主要有动滑轮的重力、提升物体的重力和绳子间的摩擦；

（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的功，利用P=求出拉力的功率；

（3）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，根据η===求出动滑轮受到的重力；

（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于人的重力，根据G=mg求出其大小，根据F=（G+G动）求出提升的最大物重，然后利用η===求出滑轮组的最大机械效率。

本题考查了影响滑轮组机械效率的因素和做功公式、功率公式、机械效率公式、滑轮组绳子拉力公式的综合应用，要注意绳子的最大拉力和人的重力相等。

12.【答案】解：（1）物体在水平地面上匀速运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，

则A处拉力：

F=f=4.5N；

（2）正方体物体对地面的压力：

F压=G=30N，

受力面积：

S=L2=（10cm）2=100cm2=0.01m2，

对地面的压强：

p===3000Pa；

（3）由v=可得，绳端移动的距离：

s绳=vt=0.5m/s×4s=2m，

由图可知，n=2，

由s绳=ns物可得，物体运动的距离：

s物===1m，

则A处拉力所做的功：

W=Fs物=4.5N×1m=4.5J。

答：（1）A处拉力为4.5N；

（2）正方体物体对地面的压强是3000Pa；

（3）若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，求A处拉力所做的功是4.5J。

【解析】（1）物体在水平地面上匀速运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力大小相等；

（2）正方体物体对地面的压力和自身的重力相等，根据S=L2求出正方体物体的底面积即为受力面积，根据p=求出对地面的压强；

（3）根据s=vt求出绳端移动的距离，由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s绳=ns物求出物体运动的距离，根据W=Fs求出A处拉力所做的功。

本题考查了二力平衡条件和压强公式、速度公式、做功公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数和利用好s绳=ns物是关键。

13.【答案】解：（1）由杠杆平衡条件有：F拉×BO=F×OC，

由BC=3BO，可得OC=2BO，

则F拉===200N；

（2）物体A的重力：

G=mg=100kg×10N/kg=1000N，

对静止的物体A受力分析可知：受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力，

由力的平衡条件可得，物体A受到的支持力，

F支持=G-F拉=1000N-200N=800N，

因物体A对地面的压力和地面对物体A的支持力是一对相互作用力，

所以，物体A对地面的压力：

F压=F支持=800N，

受力面积：

S=2dm×2dm=4dm2=0.04m2，

A对地面的压强：

p===2×104Pa．

答：（1）绳对杠杆B端的拉力为200N；

（2）此时物体A对地面的压强为2×104Pa。

【解析】本题主要考查了平衡力、压强公式的应用，关键是利用好力的平衡条件和相互作用力的关系，分清各力之间的关系是关键。

（1）根据杠杆的平衡条件求出绳对杠杆B端的拉力；

（2）物体A静止，处于平衡状态，受到的力为平衡力，对物体A受力分析可知，受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力，根据力的平衡条件求出支持力，根据相互作用力求出压力，根据面积公式求出A的底面积即为受力面积，根据p=求出此时物体A对地面的压强。

14.【答案】解：（1）物块A体积为V=（0.1m）3=0.001m3，

则V排=V-V露=V-V=V=×0.001m3=4×10-4m3，

受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N；     

（2）弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变

F浮=G，ρ水gV排=ρ物gV，

ρ物=ρ水=×1×103kg/m3=0.4×103kg/m3；

（3）物块A刚好完全浸没水中，弹簧的弹力：

F=F浮-G=ρ水gV-ρ物gV=1×103kg/m3×10N/kg×10-3m3-0.4×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=6N；  

答：（1）物块A受到的浮力为4N；

（2）物块A的密度为0.4×103kg/m3；

（3）弹簧对木块A的作用力F为6N。

【解析】（1）根据物体边长和物块A体积露出水面的比例，求出排开水的体积，根据公式F浮=ρ水gV排求出浮力。

（2）利用物体的沉浮条件，此时物块漂浮。F浮=G，根据公式ρ水gV排=ρ物gV求出木块的密度；

（3）因物块A刚好完全浸没水中，此时弹簧对物块A的作用力为F=F浮-G，求出F。

此题考查了学生对液体压强的大小及其计算，密度的计算，浮力的计算等，此题中还有弹簧对木块的拉力，总之，此题比较复杂，稍有疏忽，就可能出错，因此是一道易错题。要求同学们审题时要认真、仔细。

15.【答案】解：（1）由图象可知，水库水深h=vt1=0.1m/s×40s=4m；

（2）由图象可知，正方体的边长：l=vt2=0.1m/s×10s=1m，重物的重力G=4.5×104N，

由公式G=mg，V=l3可得，ρ====4.5×103kg/m3；

（3）当重物出水前拉力最小，此过程的功率最小

出水前重物受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×（1m）3=1.0×104N，

由F浮=G-F可得，重物出水前最小拉力：F=G-F浮=4.5×10N-1.0×104N=3.5×104N，

所以整个打捞过程中汽车的最小功率：P=Fv=3.5×104N×0.1m/s=3.5×103W。

答：（1）水库水的深度为4m；

（2）重物的密度为4.5×103kg/m3；

（3）整个打捞过程中汽车的最小功率为3.5×103W。

【解析】（1）由图可知重物完全露出水面所用的时间t1=40s，根据s=vt求出水库水的深度；

（2）露出水面后绳子的拉力就等于物体的重力，求出正方体的边长，根据公式ρ=求出物体密度的大小；

（3）从图象上可以看出物体出水前拉力最小，此过程的功率最小，利用F浮=ρ水gV排求出浮力，利用F=G-F浮求出最小拉力，最后利用P=Fv求出最小功率。

本题考查质量、密度、浮力的计算，难点是根据图象对物体进行受力分析，这是解决本题的关键。

16.【答案】解：（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压力：

F=G=mg=1000×103kg×10N/kg=107N，

对轨道的压强：

p===1.25×107Pa；

（2）由v=可得，列车以最高时速行驶从葫芦岛到沈阳需要

t===0.75h；

列车从胡芦岛到沈阳做匀速直线运动时的速度：

v′===180km/h=50m/s，

因列车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，

所以，列车受到的牵引力：

F′=f=0.01G=0.01×107N=105N，

此过程中牵引力的功率：

P=F′v′=105N×50m/s=5×106W；

（3）列车行驶1km需要完全燃烧柴油释放的热量：

Q=W=1.075×108J，

由Q=mq可得，所需柴油的质量：

m′===2.5kg。

答：（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是1.25×107Pa；

（2）若列车以最高时速行驶，从葫芦岛到沈阳需要0.75h；此过程中牵引力的功率是5×106W；

（3）列车行驶1km需要消耗2.5kg的柴油。

【解析】（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，再根据p=求出对轨道的压强；

（2）知道列车最高时速和葫芦岛至沈阳的路程，根据v=求出从葫芦岛到沈阳需要的时间；知道列车从胡芦岛到沈阳实际运行1.5h，根据v=求出做匀速直线运动的速度，列车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据F=f=0.01G求出牵引力的大小，利用P===Fv求出此过程中牵引力的功率；

（3）根据题意可知柴油完全燃烧释放的热量，根据Q=mq求出所需柴油的质量。

本题考查了重力公式、压强公式、速度公式、功率公式、燃料完全燃烧释放热量公式以及二力平衡条件的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，计算过程要注意单位的换算。

17.【答案】解：

（1）当达到警戒水位时，物块A有五分之一露出水面，则底部所处的深度：

h=（1-）H=×10m=8m，

底部受到水的压强：

p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa．

（2）当达到警戒水位时，物块A排开水的体积V排=Sh=0.01m2×8m=0.08m3，

物块A所受的浮力：

F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.08m3×10N/kg=800N；

（3）由于水库水位刚好达到警戒水位物块A露出水面的长度为H=h=10m-8m=2m，

所以当水位上涨超出警戒水位2.5m时，物块A已经浸没，则根据阿基米德原理可知：

此时物块A所受的浮力F浮=ρ水Vg=ρ水SHg=1×103kg/m3×0.01m2×10m×10N/kg=1000N；

滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，

物块A对滑轮C的拉力FA拉=GA-F浮=1500N-1000N=500N；

根据受力平衡可知：2FC=G动+FA拉，

所以，FC=（G动+FA拉）=（20N+500N）=260N，

滑轮D根据受力平衡可知：2FD=G动+FC，

所以，FD=（G动+FC）=（20N+260N）=140N；

由于力的作用是相互的，则FM=FD=140N；

根据杠杆平衡条件可知：FMLOM=FNLON，

所以，FN===35N；

对于物块B，根据物体平衡可知：GB=FN+F示，

所以F示=GB-FN=100N-35N=65N．

答：（1）当达到警戒水位时，物块A底部受到水的压强为8×104Pa；

（2）当达到警戒水位时，物块A所受的浮力大小为800N；

（3）当水位上涨超出警戒水位2.5m时，电子秤的示数为65N．

【解析】（1）当达到警戒水位时，求出底部所处的深度，利用液体压强公式p=ρgh求底部受到水的压强；

（2）求出当达到警戒水位时物块A没入水面时排开水的体积，利用阿基米德原理求物块A所受的浮力；

（3）由于水库水位刚好达到警戒水位物块A露出水面的长度为2m，所以当水位上涨超出警戒水位2.5m时，物块A已经浸没，则根据阿基米德原理求出此时物块A所受的浮力；

由于滑轮组不是由一股绳子缠绕而成，对每一个动滑轮受力分析，利用力的平衡求滑轮组对杠杆M端的拉力；

知道力臂关系，根据杠杆平衡条件可求杠杆N端受到的拉力，利用力的平衡求电子秤的示数．

本题为力学综合题，考查了浮力的计算、液体压强的计算、杠杆平衡条件的应用，难点在第三问，注意滑轮组不是由一股绳子缠绕而成，要对每一个动滑轮受力分析，进行计算，易错点！

18.【答案】解：（1）由阿基米德原理可得：

F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×（0.1m）3×（1-）×10N/kg=6N；

（2）木块的重力：G木=F浮=6N，

木块表面上放一重2N的石块，当它静止时，F'浮=G总，

即ρ液V木g=G木+G石，

液体的密度：ρ液===0.8×103kg/m3。

（3）图乙中木块下表面受到液体的压强：p=ρ乙gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa。

答：（1）图甲中木块受的浮力为6N；

（2）图乙中液体的密度为0.8×103kg/m3；

（3）图乙中木块下表面受到液体的压强为800Pa。

【解析】（1）根据题意，求出物体所排开水的体积，由阿基米德原理解题；

（2）根据物体的漂浮特点，由阿基米德原理解题；

（3）根据液体内部压强的特点，由p=ρgh求解。

本题考查阿基米德原理的运用，要理解物体漂浮时的特点，掌握液体内部压强的运算。下载本文