2023年北京市初三二模物理试题汇编：力学计算题

第1页/共1页2023北京初三二模物理汇编力学计算题一、计算题1．（2023·北京朝阳·统考二模）如图所示，起重机在15s内把质量为6t的大石头匀速提升了1m，它的总功率是10kW，g取。求：（1）石头的重力。（2）起重机提升石头所做的有用功。（3）起重机的机械效率。

2．（2023·北京平谷·统考二模）如图所示，将一质量分布均匀的实心物体A投入水中，静止时沉入水底。已知物体A的体积为，水的密度为，g取10N/kg。求：（1）物体A浸没水中时受到的浮力；（2）小晨认为减小物体所受的重力可以使物体上浮，现将物体切掉一半，再放入水中。请你判断他的想法是否正确，并从运动和力的角度分析说明。

3．（2023·北京门头沟·统考二模）质量为60kg的工人站在水平地面上，利用滑轮组竖直向下拉动绳子自由端，将重为800N的物体A以0.2m/s的速度匀速上升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（g取10N/kg）。求：（1）有用功W有；（2）人拉绳子的力F；（3）人拉绳子做功的功率。

4．（2023·北京丰台·统考二模）如图所示，将一个底面积为6、高为15cm的长方体实心铁块，直立放在水平桌面上的溢水杯底（铁块与杯底不密合）。向溢水杯内缓慢注水，当溢水杯中的水面与溢水口相平时水深，此时铁块立在杯底。已知水的密度，取，求：（1）铁块所受的浮力大小；（2）若仅将铁块换为形状完全相同、质量为80g的物块，重复上述过程。请通过计算说明物块在水中能否立在杯底。

5．（2023·北京石景山·统考二模）如图所示，放在水平桌面上的薄壁柱型容器，底面积为，容器内水的重力为，深度为。一个实心球A（不吸水）的体积，质量，取。求：（1）实心球A未放入水中时，水对容器底部的压强；（2）实心球A放入水中，静止后受到的浮力大小。6．（2023·北京大兴·统考二模）建筑工人用如图所示的滑轮组提升一堆砖块，已知托板重200N，动滑轮重50N，每个砖块重100N，工人的质量是70kg，不计绳重和轮轴处的摩擦，g取10N/kg。（1）工人用竖直向下的拉力拉动绳子，匀速提升5个砖块时，求：①工人对绳子的拉力大小。②工人对水平地面的压力大小。③滑轮组的机械效率。（结果保留整数）（2）通过计算，分析讨论该建筑工人用此装置最多可以提升几个砖块。

7．（2023·北京顺义·统考二模）某同学制作了一个密度计，如图甲所示，密度计质量m=10g，长度L=16cm，把这个密度计放入水中，密度计竖直漂浮，静止时露出水面的长度L1=8cm，如图乙所示；把该密度计放入密度未知的液体A中，密度计静止时露出水面的长度L2=9.6cm，如图丙所示，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）密度计放入水中时所受浮力大小；（2）液体A的密度。

8．（2023·北京海淀·统考二模）水平桌面上放有底面积S为200cm2的柱形薄壁容器，将边长L为10cm的正方体物块用细线（不计细线的体积和质量）与容器底部连在一起。向容器中注水，当水面高度h为25cm时停止注水，此时物块有一半体积浸在水中，细线对物块竖直向下的拉力F为1N，如图所示。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。（1）求物块一半体积浸在水中时，物块受到的浮力。（2）若剪断细线，求物块静止后水对容器底的压力。

9．（2023·北京昌平·统考二模）如图所示，盛有水的锥形瓶静止在水平桌面上，空瓶重0.5N，高10.5cm，瓶内水重1N，水深3.6cm，若认为瓶内底面积与瓶外底面积相等均为30cm2，水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）水对锥形瓶底的压力；（2）锥形瓶对桌面的压强。

10．（2023·北京房山·统考二模）图甲是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重360N建筑材料A以0.25m/s的速度匀速竖直上升。在这个过程中，拉力F做的功随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦。求：（1）动滑轮所受的重力G动；（2）滑轮组的机械效率为η。

11．（2023·北京西城·统考二模）如图所示的平底水桶底面积为5×10-3m2，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F；（3）桶内水的质量m。

参考答案1．（1）6×104N；（2）；（3）【详解】解：（1）石头的所受重力（2）起重机提升石头所做的有用功（3）起重机提升石头所做的总功起重机的机械效率答：（1）石头的所受重力为。（2）起重机提升石头所做的有用功（3）起重机的机械效率。2．（1）10N；（2）见解析【详解】解：（1）物体A浸没在水中受到的浮力F浮A=ρ水gV排A=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10-3m3=10N（2）物体A静止时沉入水底，根据物体的浮沉条件可知，F浮A＜GA；若切掉一半再放入水中，ρ液不变，V排减半，根据F浮=ρ液gV排可知，此时受到的浮力为ρ物不变，V物减半，由G物=m物g=ρ物gV物可得，此时物体的重力；因此F浮'＜GA'，所以切掉一半的物体A放入水中仍下沉，故小晨的想法是错误的。答：（1）物体A浸没水中时受到的浮力为10N；（2）小晨的想法错误。3．（1）800J；（2）500N；（3）200W【详解】解：（1）有用功W有=Gh=800N×1m=800J（2）根据可得人拉绳子做的总功人拉绳子的距离s=nh=2×1m=2m人拉绳子的力（3）物体A以0.2m/s的速度匀速上升1m，由此可知人拉绳子的时间人拉绳子做功的功率答：（1）有用功W有为800J；（2）人拉绳子的力F为500N；（3）人拉绳子做功的功率为200W。4．（1）0.6N；（2）可以在水中立在杯底，见解析【详解】解：（1）铁块在水中沉底，此时排开水的体积（2）将铁块换为形状完全相同、质量为80g的物块，物块的重力G=mg=80×10-3kg×10N/kg=0.8N若物块能保持立在水底，则所受浮力F浮′=0.8N>0.6N故物体静止时，物块在水中能保持立在杯底。答：（1）铁块所受的浮力大小0.6N；（2）物体静止时，物块在水中能保持立在杯底。5．（1）；（2）0.3N【详解】解：（1）实心球A未放入水中时，水对容器底的压强（2）A球的密度由于所以A球漂浮，静止后受到的浮力答：（1）实心球A未放入水中时，水对容器底部的压强是；（2）实心球A放入水中，静止后受到的浮力大小是0.3N。6．（1）①；②325N；③67%；（2）11块砖【详解】解：（1）①由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳子，不计绳重和轮轴处的摩擦，工人对绳子的拉力②工人受到重力、地面的支持力和绳的拉力，工人对水平地面的压力和地面对它的支持力是相互作用力，大小相等，工人对水平地面的压力③滑轮组的机械效率为（2）工人对绳子的拉力不大于自身受到的重力，即解得所以工人用此装置最多可以提升11块砖。答：（1）①工人对绳子的拉力大小是375N；②工人对水平地面的压力大小是325N；③滑轮组的机械效率是67%；（2）该建筑工人用此装置最多可以提升11个砖块。7．（1）0.1N；（2）1.25×103kg/m3【详解】解：（1）假设密度计的底面积为S，密度计竖直漂浮，静止时露出水面的长度L1=8cm，则浸入水中的深度为由于密度计漂浮在水面上，此时密度计受到的浮力等于重力，根据阿基米德原理可得，密度计放入水中时所受浮力大小为（2）浸入液体中的深度为因为密度计无论是在水中还是待测液体中，都处于漂浮状态，因此有假设密度计的底面积为S，根据阿基米德原理可得即解得ρ液=1.25×103kg/m3答：（1）密度计放入水中时所受浮力大小为0.1N；（2）液体A的密度为1.25×103kg/m3。8．（1）5N；（2）49N【详解】解：（1）物块一半体积浸在水中时，物块排开水的体积V排=0.5V物=0.5L3=0.5×(0.1m)3=5×10-4m3此时物块受到的浮力F浮=水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N（2）柱形容器内水所受的重力G水=m水g=水g（Sh-V排)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(200×10-4m2×0.25m-5×10-4m3)=45N物块一半体积浸在水中时，物块的受力如图所示：

物体的重力G物=F浮-F=5N-1N=4N若剪断细线，物块只受重力和浮力F浮>G物则物体会上浮，静止后处于漂浮状态，物体受到的浮力F浮'=G物=4N此时水对容器底的压力F压=G水+F浮'=45N+4N=49N答：（1）物块一半体积浸在水中时，物块受到的浮力是5N；（2）若剪断细线，物块静止后水对容器底的压力是49N。9．（1）1.08N；（2）500Pa【详解】解：（1）瓶内水的深度h=3.6cm，则水对瓶底的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.6×10-2m=360Pa锥形瓶的底面积为30cm2，根据可得，水对瓶底的压力F=pS=360Pa×30×10-4m2=1.08N（2）盛有水的锥形瓶静止在水平桌面上，则锥形瓶对桌面的压力F′=G水+G杯=1N+0.5N=1.5N则锥形瓶对桌面的压强答：（1）水对锥形瓶底的压力为1.08N；（2）锥形瓶对桌面的压强为500Pa。10．（1）40N；（2）90%【详解】解：（1）根据图乙可知，拉力F做的功随时间变化的关系为一过原点的直线，故功率为一定值，根据图像可得拉力F的功率为绳子的有效段数为2，故绳子自由端的速度为v=20.25m/s=0.5m/s根据故有P=Fv=F20.25m/s=100W所以作用在绳子自由端的拉力F=200N不计绳子重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力为所以动滑轮的重力为G动=40N（2）滑轮组的机械效率为答：（1）动滑轮所受的重力G动为40N；（2）滑轮组的机械效率为90%。11．（1）3×103Pa；（2）19N