江苏省苏州市2020-2022三年中考物理模拟题汇编-05力学（计算题-提升题）

江苏省苏州市2020-2022三年中考物理模拟题精选知识点分

类汇编-05力学（计算题-提升题）

一、计算题

1.（2020•江苏苏州•校考一模）小华同学对一个金属块进行了两次测量：第一次用细线

系住金属块挂在弹簧测力计上，如图（甲）所示，弹簧测力计的读数为2.7N。第二次

让金属块浸没在盛水的杯子中，如图（乙）所示，这时弹簧测力计的读数为1.7N。（g

取10N∕kg）OsC

m

V

内

甲乙

（1）求金属块在水中受到的浮力；

（2）求金属块的密度。

2.（2020•江苏苏州・统考二模）如图所示，起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组

工作的装置（滑轮组的连接方式未画出）。质量为48Okg的货箱放在水平地面上，与地

面的接触面积是0.25m20（g取ION∕kg）求：

〃〃〃〃〃〃〃〃〃/〃

（1）当绳子a未对货箱施加拉力时，货箱对地面的压强是多大？

（2）在匀速拉起货箱的过程中，电动机的拉力的功率为2.4xl03W,在IOs时间内使用滑

轮组所做的额外功是4.8×103J,滑轮组的机械效率是多大？

（3）如果克服动滑轮的重力做功占额外功的比例为50%,求动滑轮的重力。

3.（2020.江苏苏州.统考二模）用如图所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖

直提高4m,所用拉力是250N。不计绳重和摩擦。求：

（1）动滑轮重是多少？

(2)拉力的功率是多少？

(3)滑轮组机械效率是多少?

4.(2020•江苏苏州•统考模拟预测)如图，用一长Im的轻质杠杆。B提起一箱货物。已

知货物质量为5kg,悬挂点A距离。点20cm,拉力作用在B点，当拉力尸与竖直方向

成60。角时，杠杆在水平位置平衡。(杠杆质量忽略不计，g取IONZkg)求：

(1)拉力F的大小；

(2)缓缓提起杠杆，使B点上升30cm,此过程尸做的功。

5.(2020.江苏苏州.统考模拟预测)2020年初，新冠肺炎肆虐全国各地纷

纷伸出援助之手。如图所示，常熟某热心菜农用自重M=15000kg的货车将m=500Okg

的蔬菜运往千里之外的湖北武汉。该货车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力是总重力

的0.02倍，每行驶IOOkm需消耗燃油30kg、已知燃油的热值q=5xl()7j∕kg,g=ι0N∕kg.

求：

(1)货车受到的阻力大小；

(2)货车匀速行驶IOOkm发动机牵引力所做的功；

(3)货车发动机的效率。(结果保留1位小数)

6.(2020.江苏苏州•校考一模)如图是用动滑轮提升贷物A的示意图.用300N竖直向

上的拉力尸使重50ON的货物A在IOs的时间内匀速竖直上升了2m.求：

试卷第2页，共6页

（1）提升贷物所做的有用功W员

（2）拉力通过的距离及拉力的功率P；

（3）动滑轮的机械效率

7.（2020•江苏苏州•校考一模）小夏利用如图所示的滑轮组，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P做的功；

（3）该滑轮组的机械效率.

8.（2020•江苏苏州•统考三模）水平地面上放着重为200N、边长为0∙2m的正方体物块

现用斜面将其由底端匀速拉到顶端，如图所示已知平行于斜面的拉力为120N,物体移

（1）物块放在水平地面上时对地面的压强；

（2）斜面的机械效率；

（3）物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小.

9.（2020•江苏苏州•校考一模）如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重

力大小为GA∙在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为VA,滑轮组

的机械效率为η.己知：GA=IOON,VA=O.4m∕s,η=80%,绳重、轮与轴的摩擦均可

忽略不计.求:

(1)绳子自由端的拉力大小F;

(2)动滑轮所受的重力大小G动；

(3)拉力F做功的功率P.

10.(2021.江苏苏州•校联考一模)如图所示，工人师傅利用斜面把重物搬运到汽车上，

汽车车厢底板高度∕z=1m,斜面长度s=4m,现用力尸沿着斜面把重力G=2400N的重

物匀速拉到车上，拉力尸=800N0

(1)工人做的有用功；

(2)斜面的机械效率；

(3)物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力。

IL(2021∙江苏苏州•校考二模)建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速

起吊重4.2X103N的物体时，物体5s内上升了6m。若滑轮组所做的额外功为1.08xl()4j,

求：

(1)滑轮组所做的有用功.

(2)拉力做功的功率。

(3)滑轮组的机械效率。

12.(202卜江苏苏州♦校考二模)已知斜面倾角为30。，斜面高为2m,小兵同学用绳子沿

斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为300N,绳重不计，求:

试卷第4页，共6页

（1）小兵对木箱做的有用功；

（2）斜面的机械效率；

（3）斜面对物体施加的摩擦力。

13.（2022•江苏苏州•统考二模）某款高性能油电混合动力汽车充电20kW∙h后，先以纯

电动模式沿水平公路匀速行驶60km,还剩余20%的电量，随后自动切换到油电混合模

式下又行驶了40km,消耗燃油2.5L。已知该混合动力汽车电动机的效率为75%,纯燃

油模式下发动机的效率为25%,燃油的密度〃揪=0.8xl（）3kg∕m3,燃油的热值

4.6×107J∕kgO求:

（1）2.5L燃油完全燃烧时放出的热量；

（2）汽车在纯电动方式行驶时受到的阻力；

（3）若某次在纯电动方式行驶中汽车消耗电能9.2kW∙h,则改用纯燃油模式需要燃油

的质量。

14.（2022•江苏苏州・统考一模）如图所示，水平桌面上放置一底面积500cm2的薄壁圆

筒，筒内装有适量的水。弹簧测力计下悬挂一圆柱体；从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧

测力计示数尸与圆柱体下表面浸入液体深度h的关系如图所示。已知0a=1.0xl（）3kg∕m3,

g取10N∕kgs,求：

（1）圆柱体浸没在水中时受到的浮力；

（2）圆柱体的密度；

（3）圆柱体的底面积。

15.（2022.江苏苏州.统考一模）图甲是一辆起重车的图片，图乙是起重车吊臂上的滑轮

组。在某次作业中将质量为1080kg的货物匀速提升，此时滑轮组上钢丝绳的拉力F为

4000N,货物上升过程中的si图像如图丙所示。g取10N∕kg,求：

（1）货物上升的速度大小；

（2）拉力厂的功率；

（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。

甲乙丙

16.（2022•江苏苏州・统考模拟预测）如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意

图，某段过程中物体匀速上升的速度为0∙lm∕s,工人拉力F的功率为90W,物体上升

IoS拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J,不计绳重.求：

（2）滑轮组的机械效率；

（3）滑轮组中的动滑轮的重力.

试卷第6页，共6页

参考答案:

I.(1)1N;(2)2.7×103kg∕m3

【分析】这两次弹簧测力计的读数，一次为重力，一次为浸没在水中时的拉力，利用称重法

尸行G-尸求金属块在水中受到的浮力；求出来了浮力，利用阿基米德原理Q引"林g求出

排开水的体积，即为金属块的体积；测出了金属块的重力，利用G=，〃g=〃Vg即求出金属的

密度。

【详解】解：(1)由甲图可知金属块的重力为2.7N,由图乙可知金属块浸没在水中时，弹簧

测力计的示数为L7N,根据称重法可得金属块浸没在水中受到的浮力

尸芹=G-F=2.7N-1.7N=IN

(2)金属块浸没水中，根据F产?>sVffg可得金属块的体积

IN_________

vv=10^4ms

=*=⅛=1.0×103kg∕m3×IONZkg

已知金属块的重力，根据

G=mg-ρVg

可得金属块的密度

P=—=一,7N-------=2.7×103kg∕m3

Vg10^4m3×10N∕kg

答：(1)金属块在水中受到的浮力为1N；

(2)金属块的密度为2.7×103kg∕m3o

2.(I)19200Pa(2)80%(3)600N

【详解】(1)货箱的重力为

G=mg=480kg×10N∕kg=4800N

当绳子a未对货箱施加拉力时，货箱对水平地面的压力为

Flt=G=4800N

此时货箱对地面的压强为

F4800N

sP=—=-=-19-20-0Pa

S0.25m-

(2)根据尸=：可得，电动机的拉力做的总功为

34

iys=Pr=2.4×10W×l0s=2.4X10J

克服货箱重力做的有用功为

答案第1页，共10页

=vy,=2,4×104J-4.8×103J=192∞J

滑轮组的机械效率为

”最Xm%=毁得χ∣°°%=8°%

(3)因为克服动滑轮的重力做功占额外功的比例的50%,所以克服动滑轮的重力做的额外功

为

%=5()%y‰=50%X4.8×103J=2.4×1Q,J

根据Hl行Gh可得，货箱升高的高度为

W1.92×IO4J/

h1=-1ɪi=-------------=4m

G4800N

根据W折G助〃可得，动滑轮的重力为

3

⅝=2,4X10J=600N

h4m

答：(1)当绳子a未对货箱施加拉力时，货箱对地面的压强是19200Pa.

(2)在匀速拉起货箱的过程中，电动机的拉力的功率为2.4xl()3w,在IOS时间内使用滑轮组

所做的额外功是4.8×103J,滑轮组的机械效率是80%O

(3)如果克服动滑轮的重力做功占额外功的比例为50%,动滑轮的重力600No

3.(l)150N;(2)150W;(3)80%

【详解】(1)由图知，承担物重的绳子断数为3段，由

尸_G物+G.

n

可得，动滑轮的重

G动=〃下一G物=3X250N-600N=150N

(2)拉力的功率为

WFsFnh250N×3×4m

rn=—=—=-----=150W

ttt20s

(3)滑轮组机械效率为

〃=六M％=誓X∣OO%=务/XlOo%=8。%

答：(D动滑轮重是150N；

(2)拉力的功率是150W；

答案第2页，共IO页

(3)滑轮组机械效率是80%o

4.(l)20N;(2)3J

【详解】(1)由题意知

G=G=Wg=5kg×∖ON∕kg=50N

∕1=20cm=0.2m

/U/*=0.5m

由杠杆平衡条件知

F∖h=FI

即

50N×0.2m=F×0.5m

解得

F=20N

(2)因为杆的质量不计，所以户做的功等于重力做的功，物体上升的高度为

0.3m_Im

h0.2m

解得

Λ=0.06m

所以F做的功

W=FS=G/?=5kgX10N/kg×0.06m=3J

答：(1)拉力F的大小为20N；

(2)缓缓提起杠杆，使B点上升30cm,此过程F做的功为3J。

5.(l)4000N;(2)4×108J;(3)26.7%

【详解】(1)货车的总重力

G=(M+w)g=(150∞kg+5000kg)×10N∕kg=2×105N

因为货车受到的阻力是总重力的0.02倍，则货车受到的阻力

∕=0.02G=0.02×2×105N=4000N

(2)货车在平直公路上匀速行驶，受到的牵引力与摩擦力是一对平衡力，则有

∕⅛=/=4000N

答案第3页，共10页

则货车匀速行驶IOokm发动机牵引力所做的功

W=%s=4000NxIOOx1000m=4xIOiiJ

(3)每行驶K)Okm需消耗燃油30kg,则燃油完全燃烧提供的热量为

79

Qfii=mq=30kg×5×10J∕kg=1.5×10J

货车发动机的效率

W4×108T

7=——X100%=---------×1∞%≈26.7%

9

Qifi1.5×10J

答：(1)货车受到的阻力是4000N；

(2)货车匀速行驶IOOkm发动机牵引力所做的功是4xlθH;

(3)货车发动机的效率26.7%o

6.(1)1000J；(2)4m、120W；(3)83.3%

【分析】利用W=G/?求提升货物所做的有用功；

(2)使用动滑轮时，〃=2,拉力端通过的距离s=2∕z,利用W=FS求拉力尸做的总功；再利用

P=以求拉力做功的功率；

t

(3)动滑轮的机械效率等于有用功与总功之比.

【详解】(1)提升货物所做的有用功：

W"尸G∕ι=500Nx2m=1000J；

(2)使用动滑轮时，,拉力端通过的距离：

5,=2Λ=2×2m=4m,

拉力F做的总功：

W击尸s=300Nx4m=1200J；

拉力做功的功率：

々%=逊=⑵W]

tIOs

(3)动滑轮的机械效率:

片叁=I≡XW%23%∙

答：(1)提升货物所做的有用功为1000J；

(2)拉力通过的距离、拉力的功率分别为4m、120W；

答案第4页，共10页

(3)动滑轮的机械效率为83.3%.

【点睛】本题考查了使用动滑轮时功、功率、机械效率的计算，属于基础题目.

7.(1)7.5×IO3Pa(2)800J(3)70%

【详解】(1)由于人对绳子施加的拉力是：F=200N,由力的相互性知道，绳子对人的拉是

200N,人处于平衡态，故人对地面的压力是：F=G-F拉=500N-200N=300N;又因为两脚与

地面接触的总面积S=400cm2,所以，小夏对地面的压强是：P=二=竺T=7.5x103pa；

S400cm

(2)由图知道，承担物重的绳子的有效段数为2,所以，绳子自由端向下移动的距离是：

.v=2Λ=2×2m=4m;故拉力做的功是：Ws=F/i.v=200N×4m=800J;

(3)克服重物做的有用功是：W%=G6=280Nx2m=560J;故该滑轮组的机械效率是：

×100%=70%

8.(1)5×103Pa;(2)83.3%；(3)20N

【分析】(1)水平地面上放着的物体对支持面的压力等于其重力，由已知条件求出受力面积,

根据P=±,计算物块放在水平地面上时对地面的压强；

S

(2)由η=黑计算斜面的机械效率；

(3)由=Ww-W〃计算物体拉上斜面做的额外功，又因为额外功是克服物块沿斜面向

上滑动时所受的摩擦力做的功，然后根据W=Fs计算沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小.

【详解】(1)根据题意知道，正方体物体的重力是200N、边长为0.2m,所以对水平面的压

力是：F=G=200N,受力面积是：S=(0.2m)2=0.04m2；

由P=C知道，物块放在水平地面上时对地面的压强是：P=£=《誓=5χl()3p4;

Ss0.04m^

(2)将物体拉上斜面做的总功是：¾=Fs=120N×2m=240J

做的有用功是：%∙=Gh=200NX∖m=200J

W200J100%

斜面的机械效率：n=iɪ=≡77×=83.3%;

Vv,∙∙1Z4U7

(3)将物体拉上斜面做的额外功是：W缄=W您=240J-200J=40J

克服物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力做的功为额外功，故沿斜面向上滑动时,

答案第5页，共10页

所受的摩擦力大小是：∕=q=S=20N.

s2m

9.(1)62.5N；(2)25N；(3)5OW.

W右.GhGhG

【详解】(ɪ)由图知，『2,由广,=瓦=嬴=而可得，绳子自由端的拉力:

(2)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，则滑轮组的机械效率:

%GhGIOOTV

〃=肃=KTTKT=KTk，代入数据可得：8on0o%/=.”，解得动滑轮重力：G动

⅝Gh+G*G+G动IooN+G动

=25N；

wF、

(3)绳子自由端移动的速度：V=2VA=2x0.4/n/,v=0.8w/.v,由尸=7=7=D得，拉力

做功的功率：P=FU=62∙5N*0.8机∕s=50W.

答：(1)绳子自由端的拉力为62.5N；

(2)动滑轮所受的重力大小为25N；

(3)拉力F做功的功率为50W.

10.(1)2400J；(2)75%；(3)200N

【详解】(1)工人做的有用功

Wff=Gh=2400×1m=2400J

(2)所做总功为

W.*=FS=800Nx4m=3200J

斜面的机械效率为

W24001

T7=-Ii∙×100%=-------X100%=75%

W&3200J

(3)此过程的额外功为

W段=Wa-卬方=3200J-2400J=800J

由W旃=A知道，摩擦力为

ʃ=w⅛=800J=200N

s4m

答：(1)工人做的有用功为2400J；

(2)斜面的机械效率为75%；

答案第6页，共10页

(3)物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为200N。

11.(1)2.52×104J;(2)7.2xlO3W;(3)70%

【详解】(1)滑轮组所做的有用功

%用=G〃=4.2*103Nx6m=2.52*l()4j

(2)拉力所做的功

‰=‰+喙外=2.52×104J+1.08X104J=3.6×104J

拉力做功的功率由户=?得

36101j3

P=⅞⅛=∙×^=7.2×10W

t5s

(3)滑轮组的机械效率

‰,χ,00%=ιoo%=70%

”功3.6×104J

12.(1)800J；(2)66.7%；(3)IOON

【详解】解：(1)小兵对木箱做的有用功

WG=Gh=400N×2m=800J

(2)斜面倾角为30。,斜面高为2m,所以斜面长为

s=2〃=2x2m=4m

拉力做的总功

W必=ES∙=300Nx4m=1200J

斜面的机械效率

工型66.7%

唯1200J

(3)所做额外功

W版=W总一W)=1200J—800J=400J

斜面对物体施加的摩擦力

∏⅛=400J=100N

S4m

答：(1)小兵对木箱做的有用功是800J；

(2)斜面的机械效率是66.7%；

(3)斜面对物体施加的摩擦力是IOON。

答案第7页，共10页

7

13.(1)9.2×10Ji(2)720N；(3)2.16kg

【详解】解：(1)由O=?得消耗燃油的质量为

33,,

∕n=pilllV=0.8×10kg∕m×2.5×10"m=2kg

燃油完全燃烧放出的热量为

Q=w⅛=2kg×4.6×107J∕kg=9.2×107J

(2)某款高性能油电混合动力汽车充电20kW∙h后，先以纯电动模式沿水平公路匀速行驶

60km,还剩余20%的电量，因该混合动力汽车电动机的效率为75%,则有用功为

吗,=75%x(1-20%)×20kW-h=12kW-h=4.32×lO7J

根据卬〃=居•可知，牵引力的大小为

.%4.32×107JDnZ

Fc=——=-------------=720N

s60×10m

汽车做匀速直线运动，则牵引力和阻力是一对平衡力，故

∕=F=720N

(3)消耗的电能为

M=9.2kW∙h=3.312×IO7J

汽车纯燃油模式的效率为25%,则

25%〃”加=75%M

汽油的质量为

75%×W75%×3.312×107J

m...=------------=--------------------=2.16kg

油25%Xq汕25%X4.32X10」

答：(1)2.5L燃油完全燃烧时放出的热量为9.2X107J；

(2)汽车在纯电动方式行驶时受到的阻力为720N；

(3)改用纯燃油模式需要燃油的质量为2.16kg。

332

14.(1)8Ni(2)1.25×10kg∕m;(3)0.0Im

【详解】解：(1)根据图像可知，当深度为。时，弹簧测力计的拉力等于物体的重力，即

G=ION,当深度为8cm开始，拉力不变，表明物体已经浸没在水中，根据称重法，圆柱体

浸没在水中时受到的浮力为

答案第8页，共10页

Fn=G-Fiil=10N-2N=8N

（2）浸没时圆柱体的体积等于排开水的体积，则圆柱体的体积为

8N

=A==8xl(rtm3

P水gl.O×lO,kg∕m3×1ON/kg

圆柱体的密度为

ION

=1.25×103kg∕m,