2020年中考物理计算题复习：力学综合计算题教学文案

1、20 2 0 年 中 考 物 理 计 算题复习：力学综合计算题精品文档专题 2.7 力学综合计算题知识回顾一、解决力学体系内综合计算题需要用到的公式ss1.根 v 可求路程 s vt和时间 t tv2重力的计算公式： G= mg ，(式中 g 是重力与质量的比值： g=9.8 N / k g ，在粗略计算时也可取g=10N/ k g )；重力跟质量成正 比 。3. 二力平衡的条件：作用在同 一 个物 体上的两个力，大 小相等、方 向相 反、并且在同 一直 线上。4压强公式 p F ， 导出公式 F pS 和 S F SP5. 液体压强计算： p gh ，(是液体密度，单位是 kg/m 3；g=

2、9.8 N/kg ；h 是深度，指液体自由液面到液体内部某点的竖 直 距离，单位是 m )6. 浮力产生的原因：浸 在液 体中的 物体 受到液 体对它的向上和向下 的压力 差。7. 阿基米德原理：浸 入液体里的 物体受 到向上的浮力，浮力大小等于它 排开的 液体受到的 重力 。 (浸没在气体里的物体受到的浮力大小等于它排开气体受到的重力)阿基米德原理公式：F浮 G排液 gV 排8. 计算浮力方法有：(1) 秤量法： F 浮 = G- F 拉 (G 是物体受到重力， F 拉是物体浸入液体中弹簧秤的读数 )(2) 压力差法： F 浮 =F 向上 -F 向下(3) 阿基米德原理： F浮 G排液 gV

3、排(4) 平衡法： F 浮 =G物 ( 适合漂浮、悬浮 )9. 杠杆平衡的条件 :F1L1=F2L2 。这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。10. 滑轮组：使用滑轮组时 ,滑轮组用 几 段绳子吊着物体 ,提起物体所用的力就是物重的几 分之一 ，即 F G/ n11. 功的计算：功 (W)等于力 (F) 跟物体在力的方向上通过的 距 离(s) 的乘积。功的公式： W= Fs ；单位： W焦(J) ；F牛顿 (N) ；s米(m) 。(1 焦=1牛·米 ).12. 功率(P) ：单 位时间 (t ) 里完 成的功 (W)，叫功率。计算公式： P 。单位： P瓦特 （w） ； W焦（J

4、） ；t 秒（s） 。13. 机械效率：（1）有用功：对人们有利用价值的功，记作W有用用滑轮组提升时： W有用 Gh；用滑轮组平拉物体时： W总功 fs（2）总功：动力对机械所做的功，记作W总； W总Fs（3）额外功：对人们无用又不得不做的功，记作W额外。三者间的关系：W有用 W额外=W总（4）机械效率：有 用 功跟总 功 的比值叫机械效率。W有用计算公式： 有用 100% ，因为使用任何机械都要做额外功，所以有用功总小于总功，则机械效率W总总总小于 1。提高滑轮组的机械效率的方法 :增 大物重和减小绳与滑 轮的摩擦 二、解计算题的一般要求1. 要明确已知条件和相对隐含条件，确定主要解题步骤。

5、2. 分析判断，找到解题的理论依据。3. 分清各个物理过程、状态及其相互联系。4. 计算过程应正确、规范。要正确写出有关的公式，正确代入公式中物理量的数字和单位。能画图的可以 作图辅佐解题。5. 解计算题应注意：单位的统一性；物理量的同体性、同时性；解题的规范性。类型与典例突破类型 1. 求解重力、速度、压强物理量的计算题【例题 1】（ 2018海南） 滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动。如图所示，小兵质量约为34kg，所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为 3kg，鞋底每个轮子与地面接触面积为 4cm2（ g取 10N/kg ）求：（1）小兵自身受到的重力（2）若比赛时小兵滑行 1200m用时 2.5m

6、in ，小兵滑动的平均速度是多少 m/s。（3）小兵单脚滑行时对地面的压强（4）小兵在练习时，想冲上一个斜坡，请从能量角度分析他该怎样做，为什么？（不计斜坡阻力）【答案】（ 1）小兵自身受到的重力为 340N；（2）小兵滑动的平均速度是 8m/s ；（3）兵单脚滑行时对地面的压强为2.5 ×105Pa；（4）提高速度；速度大，动能大，容易冲上斜坡。【解析】 （ 1）小兵质量约为 m=34kg，则小兵自身受到的重力： G=mg=34kg× 10N/kg=340N；（2）小兵滑行的路程 s=1200m，所用时间： t=2.5min=2.5 ×60s=150s ，小兵滑

7、动的平均速度： v=s/t=1200m /150s=8m/s ；（3）小兵滑行时对地面的压力： F=G总=G人+G鞋=340N+3kg×2× 10N/kg=400N； 一只旱冰鞋与地面的接触面积为：S=4× 4cm2=1.6 ×103m2，3 25对地面的压强： p=F/s=400N/1.6 × 103m2 =2.5 × 10 5Pa；（4）冲上斜坡时，动能转化为重力势能，所以他应该提高速度，增大动能，容易冲上斜坡。类型 2. 求解压强、浮力、机械效率物理量的计算题【例题 2】（ 2019山东省东营） 3月 12日，我国自主研发建造的

8、“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航，其33 智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。（g取 10N/kg ，水取 1.0×103kg/m3）主要参数如下表。项目参数总长度（ m）140宽度（ m）27.8吸 / 排管径（ mm）1000/1000满载排水量（ t ）41.7 × 104满载吃水深度（ m）6.5泥泵输送功率（ W）1.7 × 1071）满载时，求“天鲲号”受到水的浮力是多少？2）满载时，求“天鲲号”底部受到水的压强是多少？若船底需要安装探测仪器，其面积为40cm2，求探测仪器受到水的压力是多少？（3）“天鲲号”去某水域执行任务，其工

9、作量相当于将1.36 ×104t 的淤泥输送至 15m高的台田上。假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为30%，求完成此任务需要的时间是多少？【答案】（ 1）“天鲲号”受到水的浮力是1.7 ×108N；（2）“天鲲号”底部受到水的压强是6.5 ×104Pa，面积为 40cm2探测仪器受到水的压力是 260N；（3）完成此任务需要的时间是 400s 。【解析】（ 1）“天鲲号”受到的浮力为：4 3 8F浮G排m排g1.7 ×104×103kg×10N/kg 1.7 × 108N；（2）“天鲲号”底部受到水的压强为：3 3 4

10、p 水gh 水1.0 ×103kg/m 3× 10N/kg × 6.5m 6.5 ×104Pa，由 p 得，探测仪器受到水的压力为：4 4 2FpS6.5 ×104Pa×40×104m2260N；（3）淤泥的质量为： m1.36 × 104t 1.36 ×104× 103kg 1.36 ×107kg， 淤泥所受的重力为： Gmg1.36 ×107kg×10N/kg 1.36 ×108N， “天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的有用功为：89W有用Gh1.36

11、5;108N×15m2.04 ×109J，天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的总功为：W9 6.8 × 109J，天鲲号”绞吸挖泥船泥泵需用时间为：t400s；类型 3. 结合杠杆滑轮组，求解重力、机械功率、机械效率等物理量的计算题【例题 3】（ 2019四川南充） 如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为 500N，OA：OB2：3，每个滑轮重为 20N，滑轮组的机械效率为 80%，在拉力 F 的作用下，物体 M2 以 0.5m/s 速度匀速上升了 5m。（杠杆与 绳的自重、摩擦均不计） 求：（ 1）物体 M2的重力；（ 2）拉力 F 的功率；（ 3）物体 M1对水平面的压

12、力。【答案】（ 1）物体 M2 的重力为 80N；（2）拉力 F 的功率为 50W；（3）物体 M1 对水平面的压力为 245N。【解析】（ 1）因杠杆与绳的自重、摩擦均不计，故克服动滑轮重力做的功为额外功，则滑轮组的机械效率：=W有 /W 总=G2h/ （G2+20） h=80%，解得物体 M2的重力： G=G2 80N（2）由图知，绳子的有效段数为 2，绳的自重、摩擦均不计，则作用在绳子自由端的拉力：F=（G2+20）/2=50N ；物体 M2以 0.5m/s 速度匀速上升了 h，绳子自由端移动的距离为： s 2h，由 v 可得绳子自由端的速度为：v 绳2v2×0.5m/s 1m

13、/s；拉力 F 的功率：P=Fv绳 50N× 1m/s 50W；（3）由力的平衡条件可得， B 端对定滑轮向上的拉力：FB 3F+G定3× 50N+20N 170N，根据力的作用是相互的，则定滑轮对杠杆 B 端的拉力为： FBFB170N， 根据杠杆的平衡条件可得： FA×OA FB× OB，故绳子对杠杆 A 端的拉力为：FA255N，力的作用是相互的，则绳子对 M1 向上的拉力为 FA FA 255N， 根据力的平衡，地面对 M1 的支持力：F支G1FA 500N 255N 245N；由力的相互性可知，物体 M1 对水平面的压力：F压F 支 245N。

14、类型 4. 结合图像和简单机械，求解浮力、密度、功率等物理量的计算题【例题 4】（经典难度题） 如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体 A从江底竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A 的拉力 F1随时间 t 变化的图象 A完全44 离开水面后，电动机对绳的拉力 F 大小为 1× 104N滑轮组的机械效率为 75%已知 A 的重力为 3×104N，A上升的速度始终为 0.1m/s （不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响）求：（1）长方体 A 未露出水面时受到的浮力；（2）长方体 A 的体积；（3）长方体 A 的

15、密度；（4）长方体 A完全离开水面后，在上升过程中 F 的功率【答案】（ 1）长方体 A未露出水面时受到的浮力为 2× 104N；（2）长方体 A 的体积 2m3；（3）长方体 A的密度 1.5 ×103kg/m3；（4）长方体 A完全离开水面后，在上升过程中 F 的功率为 4000W【解析】（ 1）根据图乙可知， A 未露出水面时所受的拉力 F1=1×104N； 则 A未露出水面时受到的浮力： F 浮=GF1=3×104N 1×104N=2× 104N；（2）由 F 浮=水 gV排可得 A 排开水的体积：V排=F浮/水g=2

16、5;104N/1.5 ×103kg/m3×10N/kg=2m3；因为 A 浸没在水中，所以 A 的体积： V=V排=2m3；（3） A的质量： m=G/g=3×104N/10N/kg=3 ×103kg，3 3 3 3A的密度： A=m/V=3×103kg/2m3=1.5 × 103kg/m 3；4（4）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率为75%，此时电动机对绳的拉力 F 为 1×104N，由 = W有用 /W总=G/nF 得，承担物重的绳子股数：44n=G/ F=3× 104N /1 ×104N×

17、;75%=4，则拉力端移动速度： v=4v 物=4× 0.1m/s=0.4m/s ，长方体 A完全离开水面后，在上升过程中F 的功率：4P=Fv=1× 104N× 0.4m/s=4000W中考达标训练题一、选择题1. （ 2019 四川达州） 如图所示，轻质杠杆 AB可绕 O点转动，当物体 C浸没在水中时杠杆恰好水平静止，A、B 两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为 1dm3、重为 80N的实心物体， D是边长为20cm、质量为 20kg 的正方体， OA：OB2：1，圆柱形容器的底面积为 400cm2（g10N/kg ），则下列结果B 杠杆 A 端

18、受到细线的拉力为 70N收集于网络，如有侵权请联系管理员删除C物体 D对地面的压强为 1.5 ×103Pa D 物体 C 浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了2×103Pa答案】 D解析】 A.物体 C 的质量：8kg；mC物体 C 的密度：C 8× 10 3kg/m 3，故 A 正确；B. 物体 C 排开水的体积：3 3V排VC1×103m3，受到的浮力：F浮 水gV排1× 103kg/m 3× 10N/kg × 1× 103m3 10N； 杠杆 A 端受到的拉力：FAGCF 浮80N10N70N，故 B正确；

19、C. 由杠杆平衡条件 F1L1 F2L2 得：FA×OA FB× OB，则杠杆 B 端受到细线的拉力：FB ×FA × 70N 140N，由于力的作用是相互的，杠杆B端对 D 的拉力：F 拉 FB 140N，D对地面的压力：F 压 GD FB mDg F拉20kg × 10N/kg 140N 60N，D对地面的压强：p1.5 × 103Pa，故 C正确；D. 物体 C 浸没在水中前后，水的深度变化：h 2.5cm 0.025m，水对容器底的压强增大值：3 3 2 p水gh1×103kg/m3×10N/kg×

20、;0.025m2.5 × 102Pa，故 D错。F 与物体下表面浸人水中深度 h 的关2. （ 2019 四川巴中） 将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下，物体下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放 物体，直至浸没（物体未与容器底接触）的过程中，弹簧测力计示数系如图所示，则下列说法正确的是（A物体重力为40N物体浸没时受到的浮力为 15NC物体的密度为 2.5 × 103kg/m3D 物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为 800Pa答案】 C【解析】 A.由图象可知，当 h0（圆柱体没有浸入水中），圆柱体重GF25N；故 A 错误；B. 当圆柱体全浸入水中时，弹簧测力计的示数F

21、15N，圆柱体浸没时受到的浮力为： F浮G F 25N15N10N；故 B错误；C. 圆柱体的质量： m 2.5kg ，根据 F 浮 水gV 排可得，圆柱体的体积：3 3VV 排1×103m3，则圆柱体的密度：33物 2.5 ×103kg/m3故 C 正确；D. 由图知，圆柱体刚浸没时下表面所处的深度：h 4cm0.04m，33 则圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强：p gh1×103kg/m3×10N/kg ×0.04m400Pa；故 D错误。二、填空题3. （ 2019 湖南株洲） 立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。图为某运动员下蹲

22、后在蹬伸过程中所受地面支持力 F随时间 t 变化的关系。据图可知，该运动员受到的重力为N；他在（填“ t 1”t 2”或“ t 3 ”）时刻获得向上的最大速度。【解析】（ 1）运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态（图中0t 1这段时间），其受力平衡，重力和支持力平衡，二力的大小相等，则由图象可知运动员的重力：G F500N；（2）运动员受到地面的支持力 F 方向向上，运动员的重力 G 方向向下；由图象可知：t 1t 2内， F> G，运动员所受合力向上，运动员向上加速运动，其速度增大。t 2t 3内， F> G，运动员所受合力向上，运动员继续向上加速运动，其速度增大。t 3t 4内，

23、F< G，运动员受到合力向下，由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小；所以， t 1t 3过程，运动员的速度一直增大； t 3t 4是减速，故 t 3时刻获得最大速度。4. （ 2019山东临沂） 2019年4月 23日，我国在青岛附近海空域举行海军建军 70周年海上阅兵。护卫舰 群首先接受检阅的是质量为 4.0 ×103t 的“临沂”舰。如图所示，该舰静止在海面上时所受浮力为N；水面下 5m处的舰体受到海水的压强为力为 1.0 × 106N，则航行 2km的过程中动力做功Pa；它以 40km/ h 的速度向前匀速航行时受到的阻33J（ 海水=1.03

24、× 103kg/ m3，g=10N/ kg）答案】 4×1075.15 ×104 2 ×109【解析】（ 1）“临沂”舰漂浮在水面上，则该舰受到的浮力：3 3 7 F浮=G=mg=4.0×103×103kg×10N/kg=4 ×107N，（2）水面下 5m处的舰体受到海水的压强：3 3 4p=海水 gh=1.03 × 103kg/m 3× 10N/kg ×5m=5.15×104Pa；（3）因为船匀速行驶，所以其受到的动力：F=f=1.0 × 106N， 则航行 2k

25、m的过程中动力做功：W=Fs=1.0×106N×2×103m=2×109J。三、综合计算题5. （ 2019 贵州铜仁） 如图所示，一个装有水的圆柱形容器放在水平桌面上，容器中的水深h 20cm。某同学将一个实心物体挂在弹簧测力计上，在空气中称得物体的重力G 7.9N，再将物体缓慢浸没在容器的水中，物体静止时与容器没有接触，且容器中的水没有溢出，弹簧测力计的示数F6.9N 。（g=10N/kg） 求:（1）物体放入水中之前，容器底部受到水的压强 P;（2） 物体浸没时受到水的浮力 F 浮;（3） 物体的密度物。3 3 3答案】（ 1）2×103

26、Pa；（ 2） 1N；（ 3） 7.9 × 10 3kg/m 3。解析】 （ 1）物体放入水中之前，容器底部受到水的压强：3 3 3p= gh=1.0 × 10 3 kg/m 3 × 10N/kg × 0.2m=2 ×10 3Pa；F 浮=G-F 拉 =7.9N-6.9N=1N2）物体浸没时受到水的浮力：；（ 3）由 F 浮=gV 排可得，物体排开水的体积：6. （ 2019湖南怀化） 某容器放在水平桌面上 .盛有足量的水，现将体积为 1.25 × 10-4 m3，质量为 0.4kg 的 实心正方体放入水中 . 正方体不断下沉 . 直

27、到沉底，如图所示。知 水 =1.0x10 3kg/m3，g=10N/kg ）求：1）正方体受到的重力的大小；2）正方体浸没在水中受到的浮力的大小;3）容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强。答案】见解析。【解析】（ 1）正方体受到的重力： G=mg=0.4kg× 10N/kg=4N；（2）正方体浸没在水中受到的浮力：3 3 -4 3F浮=水gV排=1.0x10 3kg/m3×10N/kg×1.25×10-4 m3=1.25N；（3）容器底部对正方体的支持力： F支=GF浮=4N1.25N=2.75N ; 正方体对容器底部压力： F=F支=

28、2.75N ;-3 2 3正方体对容器底部的压强： p=F/S=2.75N/2.5 ×10-3 m2=1.1 × 103Pa7（ 2019湖南娄底） 蛟龙 AG600水陆两栖飞机是我国自主研制的“三大飞机”之一，被誉为国之重器，AG600主要用于大型灭火和水上救援，可以从地面起飞和降落，也可以从水面起飞和降落，AG600空载时33质量为 41.5t ，最多可储水 12t 。（取 g=10N/kg ，水=1.0 ×103kg/m3）求：（1）AG600空载时的重力是多少？（2）某次试飞后， AG600储满水后在某湖面上，求其排开湖水的体积。（3）在一次水面滑行测试中

29、， AG600储一定质量的水，在水面上以10m/s 的速度匀速滑行了 1min，滑行过程中飞机所受阻力为总重的 0.5 倍，发动机牵引力的实际功率为2500kW，求飞机在这次滑行测试中所储水的质量是多少？【答案】（ 1） AG600空载时的重力是 4.15 ×105N；（2）排开湖水的体积是 53.5m3；（3）飞机在这次滑行测试中所储水的质量是8500kg。3【解析】 （ 1） AG600空载时的质量： m=41.5t=41.5 ×103kg ，35则受到的重力： G=mg=41.5×103kg× 10N/kg=4.15 ×105N；3（2）

30、AG600储满水时总质量： m总=41.5t+12t=53.5t=53.5 × 103kg，35受到的总重力： G总=m总g=53.5 × 103kg×10N/kg=5.35 ×105N； AG600储满水后漂浮在某湖面上，5所以 AG600受到的浮力： F浮=G总=5.35 × 10 5N， 因为 F 浮=液 gV排，093所以排开水的体积：8. （ 2019四川泸州） 庆祝中国人民解放军海军成立 70 周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行，图中改进型攻击核潜艇于 2019 年 4 月 27 日公开亮相，进行了战略巡航。该潜艇最大核动力功率为2

31、.8 ×104kW，完全下潜到海面下后的排水量为6.8×103t（取海水密度 =1×103kg/ m3、g=10N/kg）。问：（1）该潜艇悬浮时，其上一面积为0.05 m2 的整流罩距海面深度为 200m，此时整流罩受到海水的压力为多少？（2）若最大核动力功率转化为水平推力功率的效率为80%，该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡航时，受到的水平推力为 1.6 ×106N，此时潜艇的巡航速度为多少？（3）该潜艇浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为1.5 ×103m3，此时潜艇的总重量是多少？【答案】（ 1）整流罩受到海水的压力为1×

32、105N；（2）潜艇的巡航速度为 14m/ s； （3）该潜艇浮出海面处于漂浮时，潜艇的总重量是5.3 ×107N。【解析】（ 1）潜艇下潜到 200m深处时， h=200m；此时整流罩所受海水的压强： p=gh=1.0×103kg/m3×10N/ kg×200m=2×106Pa。 整流罩的面积： S=0.05 m2，6 2 5由 p=F/S 变形得，整流罩所受压力为： F=pS=2×106Pa×0.05m2=1×105N。 （2）最大核动力功率： P总=2.8 ×104kW=2.8 ×107W

33、； 根据 =P有/P总可得：有用功率： P有用=P总=80%× 2.8 × 107W=2.24 × 107W；由 P=Fv 得潜艇的巡航速度：v=P有/F =14 m/ s；（3）完全下潜到海面下后的排水量为6.8 ×103t ，则 V=V 排=m/ =6.8 × 103 m3。潜艇浮出海面处于漂浮时，排开水的体积V排=V-V露=6.8×103m3-1.5 ×103m3=5.3 ×103m3，根据漂浮条件和 F 浮=液 gV排可得，此时潜艇的总重量：3 3 3 3 7 G=F浮=水gV排=1.0×103k

34、g/m3×10N/ kg×5.3×103m3=5.3×107N。9. （ 2019内蒙古通辽） 2018年5月 13日，中国首艘国产航母 001A型航空母舰离开大连港码头，开始海 33试。（ 水1.0×103kg/m3，g取 10N/kg ）请问：（1）航母 001A设计排水量 6.7 ×104t ，那么它满载时受到的浮力是多少？（2）海面下 8m处的压强是多少？（3）一位体重为 600N的歼 15 舰载机飞行员，每只脚与水平甲板的接触面积是200cm2，则他双脚站立时对甲板的压强是多少？【答案】（ 1）满载时受到的浮力是 6.7 &

35、#215;108N；（2）海面下 8m处的压强是 8×104Pa；（3）双脚站立时对甲板的压强是 1.5 ×104Pa。【解析】（ 1）根据阿基米德原理可得，该航母满载时受到的浮力：4 3 8F浮G排m排g6.7 ×10 ×10 kg×10N/kg 6.7 × 10 N；（2）海面下 8m处的压强：3 34p gh 1.0 ×10 kg/m × 10N/kg × 8m 8× 10 Pa； （3）飞行员每只脚与水平甲板的接触面积是200cm2，所以飞行员双脚站立的受力面积： S2×200

36、×104m24× 102m2， 飞行员站立在水平甲板上，对甲板的压力F G，站立时对甲板的压强： p 1.5 × 104Pa10. （2019 四川巴中） 利用如图所示的滑轮组，将一边长为0.2m，密度为 2.5 ×103kg/m3的正方体石块，匀速从水中提起，已知动滑轮重力为40N，（不计纯重、摩擦和水的阻力）。求：（1）物体浸没在水中时所受到的浮力大小；（2）物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0 的大小；（3）物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的机械效率大小。（计算结果保留一位小 数）【答案】（ 1）物体浸没在水

37、中时所受到的浮力大小80N；（2）物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0 的大小是 120N；（3）物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的机械效率是83.3%。【解析】（ 1）正方体物体的体积：3V 0.2m× 0.2m× 0.2m 0.008m3， 物体浸没在水中时所受到的浮力：3 3 3F浮水gV排水gV 1.0 ×103kg/m3×10N/kg × 0.008m3 80N；（2）物体重力：3 3 3G mg gV 2.5 ×103kg/m 3× 10N/kg × 0.008m

38、3 200N， 物体静止在水中时，受到竖直向下的重力，竖直向上的拉力和浮力的作用， 所以， GF 浮 +F0，则动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力：F0G F浮 200N 80N 120N。（3）物体完全离开水面后，设物体升高h，滑轮组的有用功为：W有Gh200N×h， 由图中， n 3， 不计绳重、摩擦，则绳子自由端的拉力：F （G+G动） （200N+40N） 80N，拉力 F 做得总功： W总 Fs 80N×3h，所以滑轮组的机械效率：83.3%11. （ 2019 四川乐山） 小夏利用如图的滑轮组，将重量为280N的物体匀速提升了 2m。已知他自身的重量为 500N，对

39、绳子施加的拉力 F=200N，两脚与地面接触的总面积 S=400cm2求此过程中：（1）小夏对地面的压强；（2）拉力 F 做的功；（3）该滑轮组的机械效率。【答案】（ 1）小夏对地面的压强为 7.5 × 103Pa；（2）拉力 F 做的功为 800J；（ 3）该滑轮组的机械效率为 70%。【解析】（ 1）人对绳子施加的拉力 F=200N，根据力的相互性，绳子对人的拉为200N，故人对地面的压力：F=G- F 拉=500N-200 N=300N；小夏对地面的压强：3=7.5 ×103Pa；（2）绳子的有效段数为 2，绳子自由端向下移动的距离为： s=2h=2× 2m

40、=4m； 拉力做的功：W总=F拉 s=200N× 4m=800J； （3）对重物做的有用功： W有=Gh=280N× 2m=560J； 该滑轮组的机械效率：=×100%=70%。12. （2019 贵州黔东南） 如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为 100N，均匀实心金属块的密度为 8× 103kg/m3，金属块的质量为 80kg。绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点 处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升。（水的密度水 1.0 × 103kg/m3， g 取 10N/kg ）（1）在金属块还未露出水

41、面时，求此时金属块所受到的浮力；2）在金属块未露出水面时，求人的拉力F；3）金属块在水中匀速上升2m，且金属块未露出水面时，求人的拉力所做的功。【答案】（ 1）在金属块还未露出水面时，此时金属块所受到的浮力为100N；（2）在金属块未露出水面时，人的拉力F为 400N；（3）金属块在水中匀速上升 2m，且金属块未露出水面时，人的拉力所做的功为1600J。【解析】（ 1）因为金属块浸没水中，所以金属块排开水的体积： 0.01m 3；金属块所受的浮力：3 3 3F浮 水gV排1× 103kg/m 3× 10N/kg × 0.01m3100N； （2）由图知，使用的滑轮

42、组 n 2，在金属块未露出水面时，绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩 擦、水对金属块的阻力均忽略不计，人的拉力：F （GAF浮+G动） ×（80kg×10N/kg100N+100N） 400N；（3）拉力端移动距离 s2h 2× 2m 4m， 人的拉力所做的功：WFs400N×4m1600J。13. （ 2019 云南） 某水底打捞作业中，需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水，如图是吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度 h 变化的图象，（水的阻力忽略不计，水 1.0 × 103kg/m3）求：（1）石柱浸没在水中受到的浮力；（2）石柱未露出水

43、面前，在水中上升2m铜丝绳拉力所做的功；（3）在水底时石柱上表面受到的水的压强。4【答案】（ 1） 5000N；（ 2）15000J；（3）3×104Pa。【解析】根据图象中数据，利用称重法求浮力；利用 WFs 求解； 首先根据图象中数据求出水的深度和石柱高度，进而求得石柱上表面距水面深度，利用pgh 求压强；（1）F 浮GF12500N7500N5000N；（2）WFs7500N×2m 15000J；（3）在水底时石柱上表面距水面的深度为：h h2 h1 5m2m 3m3 3 4p gh 1× 103kg/m3×10N/kg ×3m 3× 104Pa14. （2019 四川达州） 如图所示，工人准备用一根最多能承受400N力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实