2022-2023学年八年级物理下册重难点满分冲刺集训(人教版)：计算题（解析版）

计算题专练

一、计算题

1.如图所示，雾炮车(又称多功能抑尘车)是利用高压原理，喷出的水雾颗粒格外细

小，它的大小甚至可以达到微米级，在雾霾天气或者空气中尘埃过多需要除尘的天气中，

可以进行喷雾除尘。已知某雾炮车的质量为lot,满载时可以装水10m3,某日清晨，该

雾炮车满载时在马路上匀速行驶，5min内行驶1500m0(p1.Ox103kg/m3,^ION/kg)

计算在上述过程中：

(1)雾炮车的速度是多少；

(2)雾炮车满载时的质量是多少；

(3)雾炮车满载时的重力是多少？

【答案】(I)5m/s；(2)2x104kg；(3)2x答案

【详解】解：(1)雾炮车匀速行驶，5min内行驶1500m,雾炮车的速度为

s1500mu,

v=-=--；—=5m/s

t5min

(2)雾炮车满载时所装水的质量为

/琮=P水像=l.OxlO^g/m3x10m3=1xl04kg

雾炮车的质量为

4

m,i：=10t=lxl0kg

雾炮车满载时的质量为

m==lxlO4kg+lxlO4kg=2xl04kg

(3)雾炮车满载时的重力为

G=mg=2x104kgx10N/kg=2x105N

答：(1)雾炮车的速度是5m/s；

(2)雾炮车满载时的质量是2xlCHkg；

(3)雾炮车满载时的重力是2x1是N。

2.随着时代的发展，各种各样的智能家居不断出现，扫地机器人就是其中一种。如图

所示，是一款扫拖一体机，可以智能扫地、拖地、吸尘，主机质量为3.8kg,某次使用

中发现在Imin内沿直线匀速清扫的距离为15m,求:

（1）该扫地机器人主机的重力为多大？

（2）该扫地机器人此次清扫过程的速度为多少m/s?

【答案】（1）38N；（2）0.25m/s

【详解】解：（1）该扫地机器人主机的重力

G=zng=3.8kgx10N/kg=38N

（2）扫地机器人清扫过程的速度

s15m,

v=—=-----=（）.25m/s

t60s

答：（1）该扫地机器人主机的重力为38N；

（2）该扫地机器人此次清扫过程的速度为0.25m/s«

3.有一只空玻璃瓶，它的质量为0.3kg,当瓶内装满水时，瓶和水的总质量为0.8kg。

用此空玻璃瓶装金属颗粒若干，瓶和金属颗粒的总质量为1.5kg；往装金属颗粒的瓶中

在装满水时，瓶、金属颗粒和水的总质量为1.7kg。（水的密度是1.0xl（）3kg/m3）求：

（1）金属颗粒的重力；

（2）玻璃瓶的容积；

（3）金属颗粒的密度。

【答案】（1）12N；（2）500cm3；（3）2.4g/cm3

【详解】解：（1）已知空玻璃瓶的质量为0.3kg,用此空玻璃瓶装金属颗粒若干，瓶和

金属颗粒的总质量为1.5kg,则金属颗粒的质量为

m后m,a-m5=1.5kg-O.3kg=1.2kg

金属颗粒的重力为

G；^m企g=1.2kgxlON/kg=12N

（2）已知空玻璃瓶的质量为0.3kg,当瓶内装满水时，瓶和水的总质量为0.8kg,则水

的质量为

m；：,i-mf-=0.8kg-0.3kg=0.5kg=500g

玻璃瓶的容积为

500g

=500cm3

(3)金属颗粒的密度为

生fe1200g

=2.4g/cm'

~V~~500cm'

答：(1)金属颗粒的重力为12N；

(2)玻璃瓶的容积为500cm3；

(3)金属颗粒的密度为2.4g/cm3。

4.在弹性限度内，弹簧的伸长量x和受到的拉力厂成正比，在物理学中用劲度系数k

表示弹簧的弹性性能，则有关系式，小明根据这个原理自制弹簧测力计；首先，

把弹簧的A端固定，让其自由端8端在未悬挂重物时正对刻度尺的零刻度线，如图甲所

示；然后再在8端挂上100N重物，观察到B端正对着刻度线20cm处；(均在弹簧的弹

性限度内)

(1)此弹簧测力计的劲度系数是多少？

(2)当弹簧挂上150N重物时，8端所对刻度尺的示数应是多少？

(3)若弹簧沿水平方向匀速拉动一重物，如图乙所示，拉力和物体重力大小的关系为

尸=0.5G,此时弹簧伸长量为18cm,则此重物的质量为多少？

【答案】(1)500N/m;(2)30cm；(3)18.4kg

【详解】解：(1)在弹性限度内，弹簧的伸长量x和受到的拉力尸成正比，拉力和伸长

量的关系

F=kx

挂上100N的重物时，正对刻度尺20cm的刻度线，此弹簧测力计的劲度系数

100N

A=500N/m

20x10-2m

(2)当挂上150N的重物静止时，8端所对刻度尺的示数

150N

=0.3m=30cm

500N/m

(3)弹簧伸长量为18cm,则测力计的示数

F=3=500N/mx18x1CT?m=90N

因为拉力和物体重力大小的关系为

7M).5G

所以物体的重力为

G=2F=2x90N=180N

则此重物的质量为

G180N

—_—_____»__18.4kg

一g一9.8N/kg

答：（1）此弹簧测力计的劲度系数是500N/m；

（2）当弹簧挂150N重物时，8端所对刻度尺的示数应是30cm；

（3）若弹簧沿水平方向匀速拉动一重物，如图乙所示，拉力和物体重力大小的关系为

尸=0.5G,此时弹簧伸长量为18cm,则此重物的质量为18.4kg。

5.如图是一辆空载质量为2吨的鲜奶运输车。运输车装满牛奶后，在平直公路上匀速

行驶时，受到的摩擦力为总重的0.2倍，求：（g取10N/kg,容器的容积为V=5m3,牛

奶的密度为1.040g/cm3）

（1）运输车空载时自重。

（2）运输车装满牛奶后，地面对汽车的支持力。

（3）汽车的牵引力的大小。

【答案】（1）2xl0*N；（2）7.2x104N；（3）1.44x10^

【详解】解：（1）运输车的质量为2t,运输车空载时自重

G芈=fn军g=2x1O'kgxION/kg=2xlO4N

（2）运输车装满牛奶后，牛奶的体积：V^=V=5m-\则牛奶的质量为

叫奶牛奶/奶刁-04*lO'kg/n?x5m—5.2xlO3kg

则牛奶的重力为

G牛奶=吗奶8=5.2xKfkgxl0N/kg=5.2xlO4N

因运输车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态，地面对汽车的支持力和汽车的总重力

是一对平衡力，所以，地面对汽车的支持力为

4持=。依=G车+G牛奶=2x10"N+5.2x1O'N=7.2x104N

（3）汽车装满牛奶后行驶时受到的阻力为

44

/=0.2G6=0.2X7.2X10N=1.44X10N

因运输车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是-对平衡力，

所以，汽车装满牛奶后行驶时牵引力就等于阻力为1.44xl04No

答：(1)运输车空载时自重为2xl(y»N；

(2)运输车装满牛奶后，地面对汽车的支持力是7.2xlyN：

(3)汽车的牵引力的大小是1.44x107。

6.质量为2000kg的汽车在平直的公路上从A地行驶到8地，汽车在前2min内做加速

运动，行驶了1.8km,之后做匀速直线运动，lOmin到达8地，行驶速度与时间的关系

如图所示。汽车匀速直线行驶时所受阻力为车重的01倍，g=10N/kg。求：

(1)汽车的重力；

(2)汽车匀速直线行驶时的牵引力；

(3)汽车全程的平均速度。

j'v/(nrs')

25------------------------

【答案】(1)20000N；(2)2000N；(3)23m/s

【详解】解：(1)汽车的重力为

G=mg=2000kgx1ON/kg=20000N

(2)汽车受到阻力为

/=0.1G=20000Nx0.1=2000N

根据二力平衡，汽车的牵引力为

F,-=f=20()0N

(3)由图可知，汽车匀速行驶时的速度为25m/s,汽车匀速行驶的路程为

S2=v2t2=25m/sx8x60s=12000m

总路程为

s=s/+S2=1.8x1(Pm+12000m=138000m

全程平均速度为

v=£=13800m=23m/s

t600s

答：(1)汽车的重力为20000N；

(2)汽车匀速直线行驶时的牵引力为2000N；

(3)汽车全程的平均速度为23m/s。

7.随着人们健康意识和环保意识的不断增强，骑山地自行车出行已经成为一种时尚。

如图所示的山地自行车，其相关数据见下表：（g取10N/kg）

车架材料碳纤维

车架材料体积/cn?2500

车架质量/kg4.5

整车质量/kg10

单轮接触地面面积/cm?4

（1）求碳纤维车架的密度是多少？

（2）这辆山地自行车所受重力是多少N?

（3）质量是50kg的小军骑着这辆自行车在水平路面上行驶时受到的摩擦力大约是总重

的0.05倍，此时自行车受到的摩擦力是多少N?

小七

【答案】（1）1.8xlO3kg/m3；（2）100N；（3）30N

【详解】解：（1）车架的体积

V=2500cm3=2.5x1O-3m3

车架的密度

'=4.5kg=i.8xl03kg/m3

V2.5x10-3

（2）这辆山地自行车所受重力

G=m整g=lOkgx1ON/kg=100N

（3）小军骑着这辆自行车在水平路面上行驶时的总重

G&—（用人+加整车）g=（50kg+1Okg）x1ON/kg=600N

由题意可得自行车受到的摩擦力

/=O.O5Ge=O.O5x600N=30N

答:（1）碳纤维车架的密度是1.8xl（Pkg/m3；

（2）这辆山地自行车所受重力为100N；

（3）此时自行车受到的摩擦力是30N。

8.服役了接近三十年的海军珠海舰（166舰，如图所示），其总质量为3250吨；退役

后最终停泊在重庆九龙坡区九建码头，并被改建成了海军历史主题博物馆。g取10N/kgo

求:

(1)军舰的重力;

(2)若珠海舰在一段平直水面上匀速直线航行时，它所受阻力是总重的0.001倍。求

军舰所受的牵引力大小。

【答案】(1)3.25xlO7N；(2)3.25x104N

【详解】解：(1)军舰总质量为3250吨，其重力为

G=mg=3250x103kgx10N/kg=3.25xl07N

(2)珠海舰在一段平直水面上匀速直线航行时，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相

等，军舰所受的牵引力大小是

尸声0.001G=0.00lx3.25x107N=3.25x104N

答：⑴军舰的重力是3.25X107N；

(2)军舰所受的牵引力大小是3.25X@N。

9.如图所示，放置在水平地面上的两个物体A和B均为实心正方体，物体A的棱长为

10cm,质量为2kg；物体B的体积为8x10-3,密度为1.25xl()3kg/m3(g取10N/kg)。

求：

(1)物体A的密度；

(2)物体B对地面的压强；

(3)在A、B上方沿竖直方向同时施加大小、方向相同的力，使两物体对地面压强相

等，求符合要求的力的方向及大小(结果保留两位小数)。

-----B

A

【答案】(1)2xl03kg/m3；(2)2.5xlO5Pa；(3)竖直向上,6.67N

【详解】解：(1)根据夕=£可知，物体A的密度为

m2kg33

C)———=2xl0kg/m

V(10xl0-2m)3

(2)由题意可知，B为实心正方体，其体积为8xlO-3m3,则其棱长为20cm；根据p

可知，物体B对地面的压强为

F_G_pVg

=1.25x103kg/m3xlON/kgx20x1O_2m=2.5x103Pa

~S~~S~~S~=

(3)由于A对地面的压强为

FGpVg

=pgh=2xlO3kg/m3xlON/kgxlOxlO2m=2xlO3Pa

~S~~S~~S~A

设力作用的方向向下，则有

GA+F20N+F

2

人SA(0.1m)

.GB+F100N+F

Pl>2

~SB~(0.2m)

由于PA=PS，即

20N+F100N+F

(0.1m)2(0.2m)2

可得

F»-6.67N

即力的方向竖直向上。

答：⑴物体A的密度为2xl03kg/n?；

(2)物体B对地面的压强为2.5xlO'Pa；

(3)力的方向竖直向上，大小为6.67N。

10.新冠疫情期间，为了尽可能避免病毒的交叉感染，京东开始使用无人配送车，如图

所示，该车空载时质量为100kg；满载时对水平地面的压强为2.4xl05pa,车轮与地面的

总接触面积为O.OO5m2。这车从学校出发，沿平直公路以15m/s的速度匀速行驶了40min

到达物公司。(g取10N/kg)求：

(1)这个物流公司离学校多远；

(2)空载时京东无人配送车所受的重力；

(3)满载时配送车对地面的压力。

【答案】(1)3600m；(2)1000N；(3)1200N

【详解】解：(1)配送车的速度v=15m/s,行驶的时间

r=40min=240s

配送车行驶的距离

s=vt=15m/sx240s=3600m

(2)空载配送车质量加=100kg,空载配送车所受的重力

G=mg=1OOkgx1ON/kg=1000N

(3)满载时的压强

p=2.4xlO5Pa

车轮与地面的总接触面积

S=0.005m2

满载时对地面的压力

F=pS=2.4x105Pax0.005m2=1200N

答：(1)物流公司离学校多远3600m；

(2)空载时京东无人配送车所受的重力1000N；

(3)满载时配送车对地面的压力1200N。

11.如图所示的平底水桶底面积为5xl(y3m2,质量为1kg。桶内装有30cm深的水，放

在水平地面上，水对桶底的压强比桶对地面的压强小800Pa。g取10N/kg。

求：(1)水对桶底的压强p；

(2)桶对地面的压力尸；

(3)桶内水的质量

【答案】(I)3xlO3Pa；(2)19N；(3)0.9kg

【详解】解：(1)水对桶底的压强

p-p4gh=1x103kg/m3x1ON/kgxO.3m=3x103Pa

(2)桶对地面的压强

p行3x1()3pa+8OOPa=38OOPa

桶对地面的压力

F=p.S=38OOPax5x10-3m2=19N

(3)桶和水的总质量

曳上二449kg

总gglON/kg3

桶内水的质量

m=mg-m«=1.9kg-lkg=0.9kg

答：(1)水对桶底的压强是3xI03Pa；

(2)桶对地面的压力是19N；

(3)桶内水的质量是0.9kg。

12.如图所示，质量为500g的薄壁容器放在水平地面上，容器底面积为200cm2,内装

2500mL的水。求：

(1)水对容器底部的压强和压力；

(2)容器对水平桌面的压强。

【答案】(1)l200Pa,24N；(2)1500Pa

【详解】解：(1)深度是指液体内某一点到自由液面的竖直高度，由图知，容器底部水

的深度

/z=12cm=O.12m

则容器底部受到水的压强

p水=夕水g〃=1.0x1kg/m’x1ON/kgx0.12m=1200Pa

由可得水对容器底部的压力

F=p水S=1200Pax200xl0-*m2=24N

(2)容器内装2500mL的水，则水的重力

G水=2水=1・°x103kg/m3x10N/kgx2500xl0^m3=25N

容器对水平桌面的压力等于水的重力和容器的重力之和，则

尸=6容+G水=/话+6水=500x10-3kgx10N/kg+25N=30N

容器对水平桌面的压强

,=£=30N

=1500Pa

一S一200xl0-4m2

答：(1)水对容器底部的压强为120()Pa,压力为24N；

(2)容器对水平桌面的压强为1500Pao

13.在农村居住的张大爷喜欢养花，他有一个容积为0.04nr，的晒水缸•当缸里没水时,

他就用一只高为30cm、底面积为300cm2的水桶向缸里注水。张大爷年纪大了，桶里

装满水时，提起来有些吃力。于是，他在桶上做了个标记，每次提水，水面达到标记处

即可，按此标准提水5次，恰好能将空缸装满。已知桶上的标记到地面的高度为20cm

（如图所示），桶重为4N,桶的厚度不计，g取10N/kg。请你计算出：

（1）将水桶放在水平地面上，向桶内倒水，使水面到达标记处，此时水对桶底的压力；

（2）张大爷将盛有20cm深水的水桶匀速竖直向上提升时，水桶对手的拉力。

【答案】(I)60N；(2)84N

【详解】解：（1）水面到达标记处，水的高度为20cm即0.2m,此时水对桶底的压强

p=pgh=1.00x103kg/m3x1ON/kgxO.2m=2x103Pa

水桶的底面积为

5=300cm2=3xl0-2m2

水对桶底的压力

f=Ps=2x103Pax3x10-2m2=60N

（2）容积为0。4m3的晒水缸，提水5次，恰好能将空缸装满，因此每次水桶装水的重

力为

G水=*G缸=g'%g=g2水%g=1xl.0xl03kg/m5x0.04m3x10N/kg=80N

水桶对手的拉力等于水和桶的总重力

F后G次+G而80N+4N=84N

答：（1）将水桶放在水平地面上，向桶内倒水，使水面到达标记处，此时水对桶底的压

力为60N；

（2）张大爷将盛有20cm深水的水桶匀速竖直向上提升时，水桶对手的拉力为84N。

14.水平桌面上放置圆柱形容器（不计容器壁厚度），内有一定量的水（如图甲）。现用

弹簧测力计悬挂一金属圆柱体，从水面开始缓慢浸入水中，拉力F与圆柱体下表面到水

面的距离力变化关系如图乙所示。（p^=1.0xl03kg/m3,g取10N/kg）求:

（1）圆柱体浸没在水中时所受到的浮力；

（2）圆柱体的体积；

（3）圆柱体的密度；

(4)若将该圆柱体的一半浸在某种液体中，弹簧测力计的示数为2.4N,求该液体的密

度。

【答案】(1)1N；(2)1x104m3；(3)3xl03kg/m3；(4)1.2xl03kg/m3

【详解】解:(1)由乙图可知，圆柱体未浸入水中时弹簧测力计的示数为G=B=3N；

圆柱体浸没在水中时弹簧测力计的示数为B=2N,圆柱体浸没在水中时所受到的浮力

F;?=G-F2=3N-2N=1N

(2)由F：；=p^gV圆柱体浸没时排汗水的体积

=%"必喙g(后E2?1*0艮g/m)

因圆柱体浸没在水中，则圆柱体体积为

丫=丫舜=lxl()-4m3

(3)由G=,〃g=p«可知圆柱体的密度为

p=—=----.:N------------=3x103kg/m3

VgIxlO-WlON/依

(4)由题意可知，该圆柱体的一半浸在某种液体中则

43

V/#=l/2V=0.5xl0m

此时弹簧测力计的示数为2.4N,则浮力为

产浮=G-F“=3N-2.4N=0.6N

由Fif~p^gV导

%=%/%咯=06N/(0.5x10-4m3x1ON/kg)=1.2xlO3kg/m3

答：(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力为IN。

(2)圆柱体的体积为1x104m3»

(3)圆柱体的密度为3xlO3kg/m3。

(4)液体的密度为1.2xl」kg/m3。

15.2020年II月10日，我国自主研制的“奋斗者号”深海潜水器，装载3名科研人员,

成功潜入马里亚纳海沟，其深度达到10909米，这个数字刷新了中国载人深潜的记录。

(g取1ON/kg,海水的密度取1.0xl03kg/m3)

(1)“奋斗者号”潜水器悬停在海水中时其质量达到363此时它受到海水的浮力多大？

(2)结合上述数据，估测“奋斗者号”潜水器的体积约为多少m3?

(3)当“奋斗者号”潜水器底部到达10000m深度时，其底部受到海水的压强是多大？

【答案】(1)3.6xl05N；(2)36m3；(3)108Pa

【详解】解：(1)“奋斗者号'‘潜水器悬停在海水中，处于悬浮状态，此时所受的浮力与

其重力相等为

==36xl03kgxl0N/kg=3.6xl05N

(2)当“奋斗者号”潜水器悬停在海水中时，排开液体的体积等于其自身体积，则潜水

器的体积为

3.6x10》

=36m''

p水g1.0xl03kg/m3xl0N/kg

(3)当“奋斗者号''潜水器底部到达10000m深度时，其底部受到海水的压强为

p=pgh=1.0xl03kg/m3x1ON/kgx10000m=1.0xl08Pa

答：(1)“奋斗者号”潜水器悬停在海水中时其质量达到36l,此时它受到海水的浮力

3.6xUN:

(2)结合上述数据，估测“奋斗者号”潜水器的体积约为36m3；

8

(3)当“奋斗者号”潜水器底部到达10000m深度时，其底部受到海水的压强是10Pao

16.静置在桌面上的容器重为10N,底面积为0.02m2,装有质量为1kg的水。弹簧测力

计下面用细线挂着一个圆柱体，此时弹簧测力计的示数为12N,将圆柱体缓慢的浸入放

置在容器中，容器中的水面不断上升，当完全浸没时，弹簧测力的示数为4N,此时无

水溢出。

(1)完全浸没时，圆柱体受到的浮力是多少？

(2)圆柱体的密度是多少？

(3)完全浸没后，容器对桌面的压强变化量是多少？

33

【答案】(1)8N；(2)1.5xlOkg/m;(3)400Pa

【详解】解：（1）根据称重法可知，圆柱体受到的浮力是

F行G-F=12N-4N=8N

（2）由尸，产p族匕wg可知，圆柱体的体积为

/=_________8N_________

"%=8xl()-,m?

p水gl.OxlO3kg/m3xlON/kg

圆柱体的密度是

m_G12N

==1.5x1()3kg/n?

V~gV10N/kgx8xl0"*m3

（3）因无水溢出，容器对桌面的压力变化量等于圆柱体受到的浮力大小，为8N,则完

全浸没后，容器对桌面的压强变化量是

夕=竺=8N400Pa

S0.02m2

答：（1）完全浸没时，圆柱体受到的浮力是8N；

（2）圆柱体的密度是1.5xl03kg/m3；

（3）完全浸没后，容器对桌面的压强变化量是400Pa。

17.小明用传感器设计了如图所示的力传感器装置，竖直细杆的上端通过力传感器固定,

力传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小。下端与物体M相连，水箱的底面

积为100cm2,细杆及连接处的重力可忽略不计。向图甲所示的空水箱中加水直到刚好

加满。图乙是力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像。（g=10N/kg）

（1）求物块M的重力。

（2）当加水到物体恰好浸没时，求物体所受的浮力及物体的体积。

（3）当力传感器的示数大小变为0时，求此时水对箱底的压强。

【详解】解：（1）由图乙可知，水箱中没有水时（m=0）,压力传感器受到的拉力汽

=2N,则物体M的重力

GM=R）=2N

（2）由图乙可知，当M完全浸没时，压力传感器的示数为8N,对M受力分析可知,

受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，则此时M受到的浮力

F；产GM+F=2N+8N---1ON

由F产p次gV/MJ■知，物体M的体积为

ION

=lxKT?n?

p水gLOxlO'kg/m5xlON/kg

（3）当压力传感器的压力为零时，M受到的浮力等于M的重力2N,由图乙可知，加

水2kg时水面达到M的下表面时浮力为0,加水4kg时M刚好浸没，此时浮力为10N,

该过程中增加水的质量为2kg,物体M受到的浮力增大了ION,所以，每加1kg水，物

体M受到的浮力增加5N,所以M受到的浮力为2N时，应加入水的质量为

机水=2kg+2Nx黑=2.4kg

时，压力传感器的示数才为零，此时容器内水对容器底的压力为

F//—G成+GM=m/g+GM=2.4kgxlON/kg+2N=26N

此时容器内水对容器底的压强为

P=*=i00；%F=260°Pa

答：（1）物块M的重力为2N；

（2）当加水到物体恰好浸没时，物体所受的浮力及物体的体积为l（Pm3：

（3）当力传感器的示数大小变为0时，此时水对箱底的压强为260（）Pa。

18.近年来，为了进一步捍卫我国的领海主权，中国人民解放军海军在南海海域举行了

陆海空三军多兵种参与的实弹演习，演习中，我军海军的机械化现代化的武器装备再次

展示了中国海军的军威，为战之能胜奠定坚实的基础。如图所示是参加某海域演习的某

艘军舰，其最大排水量为3000吨，舰船长约60m,宽约15m。请你回答以下问题（g

取10N/kg,海水用普通水的密度算）:

（1）当这艘军舰满载行驶时受到的浮力是多大？

（2）在这次演习中，由于发射数枚炮弹和转移部分装备后，军舰排开水的体积减少了

50n?,那么这艘军舰在此次演习发射的炮弹和转移装备的总质量是多少kg?

【答案】(1)3xlO7N；(2)50000kg

【详解】解：（1）军舰满载时排水量达到最大，即

“2/产3000吨=3xl()6kg

受到的为浮力

F,f=G掾=m狼g=3x106kgx10N/kg=3x107N

（2）发射的炮弹和转移装备的总质量是

m=mfg=p4-V/#=1OOOkg/m3x5Om3=5OOOOkg

答：（1）这艘军舰满载行驶时受到的浮力是3X107N。

（2）这艘军舰在此次演习发射的炮弹和转移装备的总质量是50000kgo

19.如图甲所示是一款集自动清洁技术和人性智能设计于一体地面清洁机器人，该机器

人的质量为3kg,与水平地面的接触面积为O.Oln?。机器人在水平地面运动时，所受阻

力与速度关系如图乙所示，若该机器人在30s内沿直线匀速清扫地面的距离为6m,求：

（1）该机器人对水平地面压强；（g=ION/kg）

（2）该机器人清扫地面的速度；

（3）该机器人工作时动力的功率。

【答案】（1）3000Pa；（2）0.2m/s；（3）14W

【详解】解：（1）机器人对水平地面压力

F=G=mg=3kgx1ON/kg=30N

机器人时水平地面压强

（2）机器人清扫地面的速度

56m

v=—==0.2m/s

t30s

（3）由图像知，机器人清扫地面的速度为02n/s时，受到的阻力/=70N,机器人做

匀速直线运动，动力与阻力平衡，所以

%=/=70N

机器人工作时动力的功率

p=^=^=/^v=70Nx0.2m/s=14W

答：（1）该机器人对水平地面压强为3000Pa；

（2）该机器人清扫地面的速度为0.2nVs；

（3）该机器人工作时动力的功率为14W。

20.小明重459N,每只脚与水平地面的接触面为200cm2,中午拿着质量为500g的盒

饭走过长72米的走廊用了1分钟，接着从一楼到三楼用了2分钟时间，每层楼高3m。

（g=10N/kg）求：

（1）小明走过走廊的平均速度是多少？

（2）小明拿着盒饭站在门口时，对地面的压强是多少？

（3）从一楼到三楼过程中小明对盒饭所做的功和功率分别是多少？

【答案】(1)1.2m/s；(2)1.16xl(y»Pa5(3)30J,0.25W

【详解】解：（I）小明走过走廊的平均速度为

s72m1.

v=—=--------=1.2m/s

tlx60s

（2）盒饭的重力为

G'=mg=500x10"gx10N/kg=5N

小明拿着盒饭站在门口时,对地面的压力为

,

F=Gfi=G+G=459N+5N=464N

小明拿着盒饭站在门口时,对地面的压强是

F464N

n=——=--------------------=1.16xlO4Pa

S2x200xl0-4m2

（3）从一楼到三楼过程中小明对盒饭所做的功为

W=G'/?=5Nx2x3m=30J

小明对盒饭所做的功率为

W=30J=025W

t2x60s

答：⑴小明走过走廊的平均速度是L2m/s；

（2）小明拿着盒饭站在门口时，对地面的压强是1.16x1及Pa；

（3）从一楼到三楼过程中小明对盒饭所做的功是30J,功率是0.25W。

21.如图甲所示，为我国自主研发的新一代智能四轮汽车，该汽车具有自动加速、刹车

和避障等功能。已知汽车总重为L5X1Q4N,静止时轮胎与水平地面的接触总面积为

0.05m2,不考虑外界因素影响，汽车匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的0.06倍。如图

乙所示，是汽车以恒定功率行驶时的速度（v）与时间（f）图像，g取10N/kg。求:

（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强;

（2）汽车匀速行驶时的功率；

（3）汽车匀速行驶时牵引力做的功。

【答案】（1）3xlO5Pa；（2）1.8xlO4W；（3）1.8x1伊J

【详解】解：（1）由题意可知，汽车对水平地面的压力

4

/7f.=G=1.5X10N

由P=g可知，汽车对水平地面的压强

^=1.5xlQ-N=3xl（）5pa

S0.05m2

（2）由图乙可知，汽车匀速行驶时的速度为20m/s。汽车匀速行驶时受到的阻力

f=0.06G=0.06xl.5xlO4N=900N

汽车做匀速直线运动，由二力平衡条件可知，汽车的牵引力

F=/=900N

则汽车匀速行驶时的功率

P=—=—=Fv=900Nx20m/s=1.8xl04W

tt

（3）由图乙可知，汽车匀速行驶的时间

Z=20s-10s=10s

由a=2可知，汽车匀速行驶时牵引力做的功

45

W=pr=1.8xlOWxlOs=1.8xlOJ

答：（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强为3xl8Pa；

（2）汽车匀速行驶时的功率为1.8xl（y»W；

（3）汽车匀速行驶时牵引力做的功为ISxlNJ。

22.车辆乱停乱放是近年来城市管理中的顽疾。在一次拖移违停车辆的过程中，拖车所

用的装置可以简化为如图所示的滑轮组，交警指挥拖车只用了20s时间，将水平路面上

质量为1.81的违停车匀速向墙靠近了10m从而拖离了现场。此时钢绳自由端的拉力F

为600N（不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦，g取10N/kg。求:

（1）违停车移动的速度为多少m/s；

（2）违停车在匀速运动过程中克服摩擦力做功为多少;

（3）拉力厂的功率是多少。

【答案】（1）0.5m/s；（2）1.8x104（3）900W

【详解】解：（1）违停车移动的速度

v=-==0.5m/s

t20s

（2）由图可知〃=3,因为不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦时

广1,

F=-f

n

所以违停车受到的摩擦力

产〃尸=3x600N=1800N

违停车在匀速运动过程中克服摩擦力做功

W=fs=18OONxlOm=1.8x104J

（3）绳子自由端移动的速度

v=nv折3x0.5m/s=l.5m/s

拉力做功的功率

ivF、

P=Y=y=Fv=600Nxl.5m/s=900W

答：（1）违停车移动的速度为0.5m/s；

（2）违停车在匀速运动过程中克服摩擦力做功为1.8X1MJ；

（3）拉力/的功率是900W。

23.如图所示，工人师傅利用滑轮组提升重物，已知该工人师傅的质量为70kg,每个

滑轮的重均为60N,工人师傅站在水平地面上，双脚与地面的接触面积为500cm2。当

工人师傅对绳子的拉力为200N时,该重物在10s内沿直线匀速上升了2m。（不计绳重，

g取10N/kg）

（1）求此过程中，工人师傅做功的功率；

（2）求此过程中，工人师傅对水平地面的压强；

（3）若在提升重物的整个过程中，克服摩擦的额外功始终占总功的10%,求滑轮组的

最大机械效率。（计算结果保留到0.1%）

【答案】（1）160W；（2）104Pa；（3）85.7%

【详解】解：（1）绳端移动的距离为

s=nh=4x2m=8m

由W=Es可知，工人师傅做的功为

W=Fs=200Nx8m=1600J

工人师傅做功的功率为

p=W=1600J^]60w

t10s

（2）工人师傅对绳子的拉力为200N时，由于力的作用是相互的，绳子对工人师傅的

拉力也为200N,工人师傅对水平地面的压力为

耳=国=G人一尸=m人g-F=70kgx10N/kg-20()N=5()0N

由P=与可知，工人师傅对水平地面的压强为

kJ

500N

=104Pa

p-丁一500xl04m2

（3）当工人师傅以最大拉力提升重物时，此时拉力为

F'=GK=mKg=70kgx10N/kg=700N

当以最大拉力提升重物时，提升的重物重力最大，滑轮组的机械效率最大，此时拉力做

的总功为

W&=F's=F'nh=4F'h

克服动滑轮重做的额外功为

wv=10%叱&=10%X4F7?=（）.4F'h

滑轮组做的有用功为