浙江省2022年中考科学模拟题汇编-84功和能（简答题）

浙江省2022年中考科学模拟题汇编-84功和能（简答题）

学校:姓名：班级：考号：

一、简答题

1.（2022.浙江.一模）一个边长为IOem的立方体木块，细线的一端跟木块底部相连，

另一端固定在容器底如图甲所示（容器高比细线与木块边长之和大得多），现向容器中

慢慢加水，如图乙所示。用下浮表示木块受到的浮力，用〃表示容器中水的深度。则图

丙可以正确描述尸汴随深度"变化的关系图像。

（1）当尸桁4N时，木块处于（填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”）状态；

（2）木块的密度为多少？（）

（3）整个加水过程中，水对木块所做的最大功是多少？（）

2.（2022•浙江金华・统考一模）小明的爸爸体重为60千克，新买的汽车质量为1800千

克，行驶过程中汽车轮胎与地面接触的总面积为0.12m2,发动机牵引力为总重的0.05

倍。若他驾驶汽车在平直的水平公路上以72km∕h的速度匀速行驶了12分钟。则汽车

在行驶过程中：

（1）受到的摩擦力为N；

（2）在12分钟内通过的路程为km；

（3）对地面产生的压强有多大？（）

（4）牵引力的功率是多少？（）

3.（2022・浙江舟山•校联考二模）如图是我校《打造一艘可载人的帆船》项目化学习课

上，同学们将打造好的帆船放在小河。船质量60千克。

（1）帆船所受到的重力多大？

（2）查资料可知，当河面风速为8米/秒时，风压为50帕，此时风对船帆的最大推力

多大？

（3）经测算，当船受到风的推力是400牛，并以7米/秒的速度在河面上匀速行驶时，

则2分钟内风力对帆船所做的功多大？

4.（2022•浙江•一模）如图所示是现代化港口的一种新型吊运设备的简化模型示意图,

图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该吊运设备

先后搬运水平地面上的长方体形集装箱A和B.A和B的底面积、高度、密度大小关

系如下表所示。

集装箱AB

底面积S

SA=SOSB=25O

高度〃%=3%hn=2%>

2

密度?PK=PoPB=Po

集装箱A在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为150ON时，地面对A的

支持力为M：集装箱B在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为200ON时,

地面对B的支持力为N,0已知N∣=3N*在吊运集装箱A的过程中，当绳子自由端拉

力为1125N时，集装箱A匀速竖直上升，绳子自由端拉力的功率为2250W,滑轮组的

机械效率为80%；在吊运集装箱B的过程中，集装箱B匀速竖直上升了8m。不计绳的

质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：

（1）集装箱A和B的重GA和GB；

（2）集装箱A匀速竖直上升的速度；

（3）集装箱B匀速竖直上升8m的过程中，绳子自由端拉力做的功•

试卷第2页，共10页

电动机

滑轮组绳子：i

自由端

滑轮组挂钩V

y777777777777777777777777777∕7777Γ

5.（2022•浙江台州•统考一模）负压救护车被称为“最强口罩”。该车配置了负压装置，

负压舱内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病

毒的传播。某次转运病人时，救护车以100千瓦的恒定功率在平直公路上匀速行驶45

千米，用时半小时。求：

（1）这次转运过程中救护车动力做的功；

（2）这次转运过程中救护车所受的平均阻力：

（3）按照卫健委标准，负压舱内外气压差应在10~38帕之间。经测量发现，该车负压

舱0.9米2的面积上内外气体压力差为18牛，通过计算判断负压舱内外气压差是否符合

标准。

6.（2022•浙江宁波・统考一模）某家用电动汽车快充电Ih可持续行驶668km,最高车

速可达225km∕h0电动机的最大耗电功率为200kW,整车质量为1740kg。

（1）与传统的燃油汽车相比，电动汽车的优点有：;（写出一条即可）

（2）用充电桩给电动汽车充电时，汽车将电能转化为;

（3）若每个轮胎与地面的接触面积为150cm2,求电动汽车空载时对地面的压强；

（）

（4）在某次驾驶测试中，质量为60kg的司机驾驶汽车以最大功率、80km∕h的速度沿

平直坡面匀速行驶Ikm。若电动机效率为80%,求汽车行驶时的牵引力。（）

7.（2022•浙江衢州•统考一模）近期上海酒店推出隔离"安心房''机器人送餐服务，无接

触更安全。其参数如下：

功能迎宾、送餐等

质量（自重）50kg

移动速度0.2-0.6m∕s

电池容量12Ah

功率最大功率IOOW

工作电压24V

最大送餐质最15kg

（1）机器人底盘的轮子与水平地面接触的总面积为0.0Im2,求机器人水平运送3千克

物体时，对地面产生的压强；

（2）酒店工作人员用电梯将一台机器人从1楼送到3楼（楼高4m∕层），求电梯对机器

人所做的功；

（3）如果该机器人以最大功率在水平地面上以0.4米/秒的速度匀速前进10秒，求机器

人行进过程中，受到地面对它的阻力大小。

8.（2022•浙江宁波•统考一模）2021年9月120,年仅14岁的东京奥运会跳水冠军全

红婵又一次在全运会女子单人10米跳台摘金，为我们实力演绎“水花消失术

（1）图乙表示全红婵从入水到露出水面的过程，其中全红婵受到水的浮力不断增大的

阶段是（填序号，用箭头表示过程）；

（2）质量为35kg的全红婵从起跳到入水的过程中，她所受的重力做功约多少焦耳？

)

（3）跳水结束后，全红婵漂浮在水上，求此时她排开水的体积。（）

9.（2022•浙江衢州•统考二模）被誉为抗疫"智''先锋的医用消毒机器人（如图）可在无

人环境下自主导航，利用闪蒸技术进行360。无死角消毒。某品牌消毒机器人部分参数如

表，请回答下列问题：

XX牌消毒机器人

试卷第4页，共10页

项目参数

机身自重50kg

水箱容积14L

电池输出功率150W

轮子与地面接触总面积80cm2

（I）若将机器人的水箱装满消毒液（密度约为lg∕cm3）静止在地面时，对地面压强多

大？（)

（2）机器人在消毒过程中以ImZs的速度做匀速直线运动，该过程中机械能

（选填“减小”、“不变”或"增大”）。若克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的40%,

则该机器人受到的摩擦力多大？（）

10.（2022•浙江宁波•统考二模）在一底面积为4n√的圆柱形深井底部，有一体积为2n√,

密度为lxlθ%g∕m3的贵重物体，现用如图所示的装置将其打捞上来，若牵引车以0.6m∕s

的速度匀速向右行驶，通过滑轮组将物体由井底开始往上拉，30s后井底受到的水的压

强恰好变化了25xl03pa,（忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦，g取

10N∕kg）求:

（1）物体的重力；

（2）物体浸没在水中时受到的浮力；

（3）牵引车行驶了30s后，物体被提升的高度；

（4）物体露出水面前，物体受到绳子拉力的功率；

（5）牵引车行驶了30s时，牵引车对绳子的拉力。

H.（2022•浙江温州•瑞安市安阳实验中学校考二模）如图是一款无人水下航行器，其内

部交装有控制系统、摄像模块、推进系统、电池模块，总质量为7.7kg,采用全封闭结

构。当其在水下作业时，除了推进系统发挥作用外，其底部还有一个活寨式浮力系统调

节装置（如图2,通过调节活塞的位置，来改变航行器受到的浮力大小），以实现航行

器能作水中悬浮停留，活塞缸内侧直径为6cm,活塞最大可移动范围为5cm。图3是某

次测试航行器竖直上升过程中速度随时间的变化关系图。

（1）第10秒末时，航行器的速度为0.17m∕s,则从IoS至40s内，航行器需克服重力

做功多少焦？

（2）该航行器在浮沉过程中，依靠浮力系统调节装置可实现的最大浮力改变量为多少

牛？

12.（2022•浙江温州•统考二模）三峡大坝是当今世界最大的水利发电工程。大坝建成后,

轮船往返上、下游需经过特殊的方式，常用方式有：垂直升船机和船闸，如图乙、丙。

甲乙丙

（1）三峡水电站发电时的能量转化过程是水的势能一T电能。

（2）图乙为三峡大坝的垂直升船机的工作原理图。垂直升船机的承船厢载着质量为3000

吨的轮船垂直上升100米，请计算此过程中升船机对轮船做的功。

（3）图丙为船闸工作原理图，轮船从下游到达上游的过程是：轮船经过打开的闸门A

从下游驶入闸室后，先关闭闸门4和阀门A,再打开阀门B（此刻时间记录为〃），使

上游的水匀速流入闸室。当闸室内水位和上游水位相平时（此刻时间记录为，2）,打开

闸门8,轮船驶出闸室，进入上游行驶。请在图中画出闸室底部受到的液体压强随时间

变化的图像。

试卷第6页，共10页

压强

时间

13.（2022.浙江杭州.统考一模）某车库出口处的“两段式道闸”开启过程如图甲所示；AO

和。8是两段栏杆，长均为2m、质量均为5kg（质量分布均匀）；两段栏杆之间以轻质

钱链连接，使AO能绕O转动；CO为轻质链杆，B是电机带动栏杆转动的中心点，如

图乙所示；当道闸开启时，电机带动水平的40B和CO转动，道闸完全开启后，Ao水

平、OB竖直，CD竖直，如图丙所示。此时C。与OB之间距离为5cm。（不计一切摩

擦，g=10N∕kg）

（1）如图丙所示，AO重力的力臂是m。

（2）如图丙所示，CO对较链的拉力是多少?

（3）408由图乙位置到图丙位置，电机至少要对AOB做多少功?

14.（2022•浙江金华•统考一模）俄乌冲突的不断升级，预示着我国国防装备要往多功能

化方向发展。如图是我国自主研制的一款新型气垫两栖登陆艇，它的质量约为

1.2×106kg,底面积约为500m2（海水密度约为1.0xl03kg∕m3）.计算：

（1）登陆艇漂浮在海面上时，排开水的体积是米3；

（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强为多大？

（3）登陆艇用3.0xl（）4N的推进力匀速航行了1.2km,所做的功是多少？

15.（2022•浙江舟山•校联考一模）如图甲所示装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和

C能承受的最大拉力分别为IOON和50N。质量为50kg的小明同学将A提升到高处，

施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度V随时间变化关系如图丙所示。

忽略绳重及摩擦，gMX10N∕kgo问：

（1）动滑轮的重力为多少？

（2）第2s内拉力产的功率为多少？

（3）此装置最多能匀速运载多重的货物？

乙丙

16.（2022•浙江丽水•统考一模）如图甲为电动独轮车，由电动机提供动力，它时尚、便

捷、节能，深受年轻人喜爱。下表是某款独轮车的部分参数，试回答下列问题：

车体自重最大载重最大续航

IOkg120kg20km

最大速度输出电压电池容量

18km∕h60V5000mA∙h

（1）独轮车前进所需的能量来自电池释放出的

（2）图乙中人的质量为50kg,人站上独轮车骑行后，独轮车在道路上以最大速度匀速

直线前进，所受阻力是总重的0.05倍。试求匀速直线前进10分钟，独轮车牵引力做功

多少？（）

（3）若在一定条件下，独轮车用时1.5h匀速直线运动实现了最大续航（假设用尽全部

电池容量），试计算在此过程中独轮车电动机的输出功率为多少？（）

甲乙

试卷第8页，共10页

17.（2022•浙江温州.统考一模）如图甲是一种拉力器的原理图，主要结构包括拉环、测

力计、滑轮组、负重箱等。负重箱内部装有活塞，活塞两端密闭性良好，活塞从底部向

上运动后，负重箱内为真空。使用时，拉紧拉环，拉力较大时，活塞向上运动，拉力较

小时，活塞向下运动，如此反复运动，从而得到锻炼。已知负重箱内部高度为20厘米,

活塞上表面积为10厘米2。（大气压P=IoXl。5帕，不计活塞厚度，不计活塞、滑轮、

测力计、绳子的自重，不计摩擦）

（1）滑轮A的作用是。

（2）如图乙是某次运动中测力计示数尸与活塞上升距离/7关系图，请计算完成一次活

塞匀速上升过程，拉力做的功。（）

（3）小明认为负重箱内如果密封了一定量的气体，该拉力器也能工作。若密封气体在

一定温度下的体积与气压的关系如表所示，请在乙图中画出：当负重箱内密封一定量气

体后，活塞匀速上升过程中，测力计示数与活赛上升距离的大致关系图。（）

体积/米30.40.81.21.6

气压/千帕2401208060

八尸/牛

Fo______________

I

I

I

I

I

I

020〃/厘米

乙

18.（2022•浙江宁波・统考二模）为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分

类机器人。它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针

检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图

乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如下表。

样品电阻值∕Ω垃圾类别

小于10金属

10—30餐厨

大于30其他

(1)机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为1伏，检测时间为0.1

秒。通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶。

(2)该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少？

(3)机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后再水平移动3米，放入相应的垃圾桶。该过

程中机器人至少对垃圾做了多少功？

甲乙丙

试卷第10页，共10页

参考答案:

1.漂浮0.4×105kg∕m30.6J

【详解】(1)⑴由图乙可知，当F桁4N时就是水面上升到木块刚好对底部无压力，而此时

线对木块没有拉力，由此可知，此时为漂浮状态，木块的重力

G=/桁4N

(2)[2]木块的质量

G_4N

=0.4kg

J-IONTkg

木块体积

V=(lOcm)3=1OOOcm3=1X10-3m3

木块的密度

m0.4kg

P=-=0.4×10,kg∕m3

Vl×10^3m3

(3)[3]由图乙可知，当F,∕4N时木块开始上升，到25Cm木块浸没，则木块停止上升时

的高度是

Λ=25cm-1Ocm=ɪ5cm=0.15m

则浮力对木块所做的最大功

W=F浮∕z=4NxO.15m=0.6J

2.93014.41.55×105Pa18.6kW

【详解】(1)[1]汽车的总重力为

G炉m&g=(60kg+1800kg)×10N∕kg=18600N

则汽车受到的牵引力

F=0.05G⅛=18600N×0.05=930N

汽车匀速直线运动时，它受到的摩擦力与牵引力平衡，即摩擦力

∕=F=930N

(2)[2]由厂上知道，汽车通过的路程

t

s—V/=72×-^-m∕s×12×60s=l.44×IO4m=14.4km

3.6

(3)[3]汽车静止在水平地面上时对地面的压力

F=G=I.86xlO4N

地面的受力面积

答案第1页，共13页

S=0.12m2

汽车对水平地面的压强

F1.86χlO^lN

P=­=1.55×105Pa

S0.12m2

（4）[2]汽车牵引力的功率

P=F^v=930N×72×ɪm∕s=l86OOW=18.6kW

3.6

3.(1)600N；(2)350N；(3)336000J

【详解】解：(1)根据重力和质量关系可得

G=mg=60kgX10N∕kg=600N

(2)根据

F

P=­

S

可得

F=PS=50Pa×7m2=350N

(3)根据

W=Fs

可得

W=ES=Fnf=400NX7m∕sX60sX2=336000J

答：（1）帆船所受到的重力是600N；

(2)最大推力是350N；

(3)2分钟内风力对帆船所做的功是336000J。

4.(1)4500N,3000N；(2)0.4m∕s;(3)3.3×104J

【详解】解：（1）集装箱A和B都静止在地面上，分别以A、B为研究对象，挂钩竖直向

上的拉力分别为八T2,有

GΛ=*M①

GB=T2+N您

根据

G=mg=Ng=PgSh

得到两个物体的重力

答案第2页，共13页

cA=PAgSAhK

GB=PBgSHhB

由表中数据得到两个物体重力比值

GA_QAgSA也A=2p<3"X3%=g今

GB∕⅞gS∣i∕%pa×2S()×2hn2

已知

M=3M④

η=1500N,T2=2000N

由①②③④得到

GΛ=4500N,Gβ=3000N

(2)滑轮组绳子段数为〃，绳子拉力耳，A以速度V匀速竖直上升期,滑轮组机械效率",

则

⅝叫％

80%=45。。”

n×∖125N×Λ0

解得〃=5,拉力K做功的功率

D叫FlSF

tt

2250W=5v×1125N

解得u=().4m∕so

(3)动滑轮组重为G动，以A和动滑轮组整体为研究对象，A匀速竖直上升，有

nFl=Gλ+Gill

5×1125N=4500N+G.⅛

解得G动=1125N,以B和动滑轮组整体为研究对象，拉力为工，B匀速竖直上升，有

呜=Gli+G动

5×F2=4500N+1125N

解得鸟=825N,拉力工做的功

答案第3页，共13页

4

W=K"∕j=825Nχ5x8m=3.3χIOJ

答：（1）集装箱A和B的重GA和GB分别是4500N和3000N；

（2）集装箱A匀速竖直上升的速度是0.4m∕s;

（3）集装箱B匀速竖直上升8m的过程中，绳子自由端拉力做的功是3.3X104J。

8

5.（1）1.8×10J;（2）4000Ni（3）20Pa,所以符合标准。

【详解】解：（1）救护车动力做的功

W=Pt=100×103W×30×60s=1.8×108J

（2）根据W=FS可得牵引力为

救护车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相

等，则救护车所受的阻力为

户尸=40OON

（3）该救护车负压舱的内外气压差

按照卫生部标准，负压舱内外气压差应在10~38Pa之间，负压舱内外气压差是20Pa,符合

标准。

答：（1）这次转运过程中救护车动力做的功为1.8x109

（2）这次转运过程中救护车所受的平均阻力为4000N；

（3）负压舱内外气压差符合标准。

6.环保化学能2.9×105Pa7200N

【详解】（D[1]与传统的燃油汽车相比，电动汽车可以节约能源，保护环境；

（2）[2]用充电桩给电动汽车充电时，汽车电池消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学

能。

（3）[3]电动车的重力

G=mg=1740kg×1ONkg=17400N

受力面积

S算=4X150Cm2=600cm2=0.06m2

电动汽车空载时对•地面的压强

答案第4页，共13页

Y=鬻^=2∙9χl0'Pa

(4)[4]输出功率

P检方P谕人^=200kW×80%=160kW

功率

汽车行驶时的牵引力

P160kW160000W

=7200N

8

V80km∕h°m∕s

3.6

7.(1)5.3×104Pa:(2)4000J；(3)250N

【详解】解：(1)机器人对地面的压力

F=GE总g=(5Okg+3kg)x10N∕kg=530N

则机器人对地面的压强

p=f=^≡=5∙3×1°4pa

(2)1层楼高4m,从1楼到3楼，中间相隔2层楼的高度8m,电梯对机器人所做的功

W=Fs=Gh=mgh=50kg×10N∕kg×8m=4000J

(3)IOS内牵引力做的功

W=PUlOOWXloS=IOOOJ

IOs内机器运动的距离

5=v∕=0.4m∕s×10s=4m

牵引力

F=E=IOOOJ=25ON

s4m

机器人匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，则阻力

户F=250N

答：(1)机器人水平运送3千克物体时，对地面产生的压强是5.3χlO4Pa;

(2)酒店工作人员用电梯将一台机器人从1楼送到3楼(楼高4m∕层)，电梯对机器人所做

的功是4000J；

(3)机器人行进过程中，受到地面对它的阻力大小是250N。

8.①—②350OJ0.035m3

答案第5页，共13页

【详解】ɑ）⑴根据阿基米德原理F僚=P胸gV族可知，当她受到的浮力不断增大时•，她排开

水的体积逐渐增大，因此对应的阶段应该是①一②。

（2）⑵全红婵的重力

G=,"g=35kgxɪ0N∕kg=350N

全红婵从起跳到入水的过程中，她所受的重力做功

W=G"=350NXlOm=350OJ

（3）［引因为全红婵处于漂浮状态，所以浮力

/布G=35ON

此时她排开水的体积

350N

=0.035m;

p^gIXlo3kg∕m'X1ON/kg

9.8×IO4Pa减小60N

【详解】（1）［1］装满消毒液时消毒液的体积

V=V⅛=14L=14dm3=0.014m3

装满消毒液时消毒液的质量

m而PV=1.0×103kg∕m3×0.014m3=14kg

装满消毒液的机器人受到的总重力

Gts=ms.g=(,mlfi+m^ti)g=(14kg+50kg)×10N∕kg=640N

装满消毒液的机器人静止时对水平地面的压力

Ff1=Gi=640N

机器人对水平地面的压强

H=端Mia

（2）［2］机器人在消毒过程中以lm∕s的速度做匀速直线运动，速度和高度不变，但质量减

小，动能和重力势能减小，因而机器人的机械能减小。

［3］克服摩擦力做功的功率

P=40%X150W=60W

由克服摩擦力做功的功率

可知，该机器人受到的摩擦力

答案第6页，共13页

ʃP60WSZ

f=—=------=60N

vlm∕s

10.(1)2×105N;(2)2×104N;(3)9m；(4)5.4×104W;(5)9.5×104N

【详解】解：(I)物体的重力为

G扬=m物g=p物V物g=1X104kg∕m3×2m3×10N∕kg=2×105N

(2)物体浸没在水中时排开水的体积

V内祈2m'

受到的浮力

3334

Fi^=ρV^g=1×10kg∕m×2m×10N∕kg=2×10N

(3)牵引车通过的路程

s=Vf=O.6m∕s×30s=18m

由图知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数片2,物体提升的高度

,S18m

h=—=-----=9m

n2

(4)物体露出水面前，由平衡条件，可知物体受到绳子拉力为

F质G湖F行2x105N-2×104N=1.8×105N

物体的速度

V物=；v=gχθ.6m/S=O.3m∕s

物体受到绳子拉力的功率

54

P=γ=⅛1=ξ,V^1.8×10N×0.3m/s=5.4×10W

(5)由P="g〃得水面下降的深度

∙,∆p2.5×IO3Pa…

ΔΛ'-■'=----------——~；-------------=0.25m

P水g1.0×IOkg∕m×10N/kg

此时物体露出水面的体积

△V=ΔΛS=0.25mX4m2=lm3

物体浸在水面下的体积

%=^-ΔV=2m3-lm3=lm3

物体受到的浮力

弓=∕⅞g%=lQx10%g∕m'XlON/kgXIm3=I×1()4N

牵引车对绳子的拉力

答案第7页，共13页

琮=LG物一∕¾)=Jx(2xl()5NTXlO∙tN)=9.5xl(ylN

答：(1)物体的重力为2xlO5N;

(2)物体浸没在水中时受到的浮力为2X104N；

(3)牵引车行驶了30s后，物体被提升的高度为9m；

(4)物体未露出水面前，物体受到绳子拉力的功率为5.4X104W；

(5)牵引车行驶了30s时，牵引车对绳子的拉力9.5xl()4N。

II.(1)392.7J；(2)I.413N

【详解】解：(1)由图3可知，航行器在10~40s做匀速直线运动，速度为0.17π√s,竖直上

升过程中在10~40s内，航行器上升的距离

Λ=vf=O.17m∕s×30s=5.1m

航行器需克服重力做功

W=Gh=mgh=7.7kgx10N∕kg×5.1m=392.7J

(2)活塞缸内侧直径

J=6cm=0.06m

活塞缸底面积

222

5=Λ-(≤)=3.14×(^γ^)=2.826×10⅛

活塞最大移动范围是

∕ι=5cm=0.05m

在航行器浮沉过程中，浮力调节装置可以排开水的最大体积

V布S∕z=2.826x10-3m2×0.05m=1.413×1θ'ɪrp

最大浮力改变量

△F行P次gV序=1×lθ3kg∕m3×1ON∕kg×1.413×10-4m3=1.413N

答：(1)第10秒末时，航行器的速度为0.17m∕s,则从IOS至40s内，航行器需克服重力做

功392.7J；

(2)该航行器在浮沉过程中，依靠浮力系统调节装置可实现的最大浮力改变量为L413N。

答案第8页，共13页

12.水的动能（叶轮的机械能）3×109J

【详解】（1）口]高处的水流下来时水的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能；

冲击水轮机的叶轮，是水的动能转移到叶轮上。水轮机的叶轮，带动发电机发电，将叶轮上

的机械能转化成电能，所以整个过程中，能量转化的顺序是：势能T水的动能T电能；

（2）⑵轮船的重力

*23*7

G=Wlg=300OX10kg×10N∕kg=3×10N

则升降机克服重力所做的功

W=Gh=3×107N×l00m=3×ɪO9J

（3）[3团之前下游水位较低，〃到“上游的水匀速流入闸室，水位逐渐增大，当闸室内水

位和上游水位相平时为f2,液体内部的压强与深度有关，深度越大，压强越大，因此，闸室

底部受到的液体压强随时间变化的图像如下图：

压强

时间

13.1IOOON150J

【详解】（1）川如图丙所示，。为支点，已知OA=2m,4。的重心在其中点，则AO重力的

力臂为

—×2m=lm

2

（2）[2]据杠杆平衡条件/^=/y2可得，CC时较链的拉力

r1,1,

F=丛=35—=WwX5—=5kgXIONZkgXIm=1000N

2

-I20.05m0.05m^0.05m

（3）[3]电机至少要做的功就是克服408重力要做的功，

对4。段做功

答案第9页，共13页

Wi=GAOh/=Γ∏A0g×L0B=5kg×10N∕kg×2m=1OOJ

对08段做功

W2=GOBh2^mOBg×ɪΔ0B=5kg×1ON∕kg×Im=50J

电机至少要做的功为

Wss=Wl+W2=1OOJ+50J=150J

14.1.2×1032.4×104Pa3.6×107J

【详解】(1)[1]登陆艇的重力为

G=mg=1.2×106kg×1ONzkg=1.2×107N

因为登陆艇漂浮在海面上，所以登陆艇受到的浮力为

F1.2×107N

排开水的体积为

∕¾_IZxlO’N

=1.2×103m3

ρ水81.0×lO3kg∕m,×1ON/kg

(2)[2]登陆艇静止在水平海滩上，登陆艇对水平海滩的压力

F=G=1.2×IO7N

登陆艇对水平海滩的压强为

F1.2×107N

P=-=2.4×IO4Pa

S500m2

(3)[3]登陆艇所做的功为

W=Fs=3.0×104N×1.2×103m=3.6×107J

15.(1)5N；(2)40W；(3)80N

【详解】解：(1)由图丙可知，在1〜2s内(第2s内)A被匀速提升，由图乙可知拉力

F=ION

由图

〃=2

忽略绳重及摩擦，拉力尸=g(G,+G动)，则动滑轮重力

G干2F-GA=2X1ON-15N=5N

(2)由图丙可知，第