专题19（押江苏29题）力学计算题

专题19（押江苏29题）力学计算题在中考物理中，力学计算题难度中等，考前练习方法得当亦可得高分。本专题以江苏历年中考真题为母题题源，紧握中考高频考点，以江苏各地模拟题为子题题源，知识点覆盖全面，题型紧扣考纲。压强、浮力、功和机械能是近年中考计算题的高频高点，要求考生在生活实际中运用所学知识解决实际问题，考有所依，学有所用。将素质教育落到实处。此专题考查方式主要是考生对知识的理解运用，计算能力。压强、浮力、功和机械能建议在历年真题中把握考点，熟练掌握各个知识点，增强理解运用能力，点线面逐步建立知识网络。1．（2022·江苏苏州）小明在参观苏州市御窑金砖博物馆时，从解说员的讲解中得知某块金砖的长、宽、高分别为70cm、70cm、10cm，金砖的密度为2.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）金砖的重力G；（2）若重490N的小明站在如图所示的金砖上，金砖对水平地面的压强p。【答案】（1）980N；（2）【解析】解：（1）金砖的体积V砖=0.7m×0.7m×0.1m=0.049m3金砖的质量m砖=ρV=2.0×103kg/m3×0.049m3=98kg金砖的重力G砖=mg=98kg×10N/kg=980N（2）金砖的底面积S=0.7m×0.7m=0.49m2金砖对水平地面的压强答：（1）金砖的重力是980N；（2）若重490N的小明站在如图所示的金砖上，金砖对水平地面的压强是3×103Pa。2．（2022·江苏徐州）溪水中一块石头的质量为2.4kg，体积为1×103m3，g取10N/kg。求：（1）石头的密度；（2）石头浸没在水中受到的浮力。【答案】（1）2.4×103kg/m3；（2）10N【解析】解：（1）石头的密度为（2）石头排开水的体积为V排=V=1×103m3根据阿基米德原理可得F浮=G排=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×103m3=10N答：（1）石头的密度为2.4×103kg/m3；（2）石头浸没在水中受到的浮力为10N。3．（2022·江苏宿迁）如图小明拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长度、高度的斜坡路面，用时10s，若此过程拉力F方向沿斜面向上，大小为125N。行李箱放在水平地面时与地面接触面积为，（）。求：（1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强；（2）小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率；（3）拉力F做功的功率。【答案】（1）300N，7.5×105Pa；（2）300J，80%（3）37.5W【解析】（1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小行李箱静止放在水平地面上时，对地面的压强（2）小明对行李箱做的有用功小明对行李箱做的总功斜面的机械效率（3）拉力F做功的功率答：（1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小300N和对地面的压强7.5×105Pa；（2）小明对行李箱做的有用功300J和斜面的机械效率80%；（3）拉力F做功的功率37.5W。4．（2022·江苏常州）2022年4月，一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用500N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，问，此过程中：（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？（2）拉力做功的功率有多大？（3）滑轮组的机械效率有多大？【答案】（1）3.6×103J；（2）100W；（3）90%【解析】（1）质量为180kg的海豚，被匀速提升2m，所以滑轮组对海豚做的有用功（2）由滑轮组可知，动滑轮上绳子根数n=4，绳子拉的距离s=4×2m=8m拉力做功拉力做功的功率（3）滑轮组的机械效率答：（1）滑轮组对海豚做的有用功为3.6×103J；（2）拉力做功的功率为100W；（3）滑轮组的机械效率为90%。一、计算题1．（2023·江苏扬州·统考一模）小强同学有一个质量为100g、底面积为20cm2的杯子，下课后装满水放在课桌上，其总质量为400g，他喝完水后又装满某种饮料，其总质量为430g。（g=10N/kg）求：（1）装满水后杯子对课桌的压强；（2）该饮料的密度。【答案】（1）2×103Pa；（2）1.1g/cm3【详解】解：（1）装满水后杯子对课桌的压力F=G=mg=0.4kg×10N/kg=4N装满水后杯子对课桌的压强（2）当杯子装满水时，水的质量为m水=mm0=400g100g=300g饮料的体积等于水的体积，饮料的体积当杯子装满饮料时，饮料的质量为m饮料=m'm0=430g100g=330g该饮料的密度答：（1）装满水后杯子对课桌的压强是2×103Pa；（2）该饮料的密度是1.1g/cm3。2．（2023·江苏泰州·统考一模）如图，为我国自主研发的火星车“祝融号”成功着陆于离地球距离约1.8×1011m的火星乌托邦平原南部，其自带的高清摄像头能将火星表面的实时画面传回北京地面控制中心，为安全考虑，火星车运动的平均速度约为0.03m/s，问：（电磁波的传播速度为3×108m/s）（1）“祝融号”火星车质量为240kg，共有六个车轮，每个车轮与火星表面的接触面积为40cm2，则它停在火星水平平整表面时重力为多少？对地面的压强为多少？（火星表面的g约为3.8N/kg）（2）某一时刻，地面控制中心人员在接收到的监控画面发现火星车运动前方40m处有障碍物，立即对火星车下达停车指令，当火星车开始刹车时距离障碍物多远？（忽略指令信息处理时间和反应时间）。【答案】（1）912N，；（2）4m【详解】解：（1）停在火星水平平整表面时重力为G火=mg火=240kg×3.8N/kg=912N对地面的压强为（2）“祝融号”成功着陆于离地球距离约1.8×1011m的火星乌托邦平原南部，地面控制中心人员在接收到的监控画面发现火星车运动前方40m处有障碍物，这个信息传到地面控制中心的时间为立即对火星车下达停车指令，火星车接到命令的时间也为t1，在这个时间内火星车通过的距离为火星车开始刹车时距离障碍物的距离为答：（1）它停在火星水平平整表面时重力为912N；对地面的压强为；（2）火星车开始刹车时距离障碍物4m。3．（2023·江苏宿迁·统考二模）如图所示，是一辆汽车通过滑轮组提升重物的装置图，汽车部分参数如表。重物以1m/s的速度匀速上升10秒，提升重2400N的物体时，滑轮组的机械效率为80%，不计汽车所受的摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦，求：汽车部分参数汽车重量3t车轮数6个车轮的总受力面积1000cm2（1）汽车的重力和对水平地面的压强；（2）滑轮组做的有用功；（3）汽车拉绳的力做功的功率。【答案】（1）3×104N，3×105Pa；（2）2.4×104J；（3）3×103W【详解】解：（1）汽车的重力G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N汽车对水平地面的压力F压＝G＝3×104N汽车对水平地面的压强（2）由可得，物体提升的高度h＝vt＝1m/s×10s＝10m滑轮组做的有用功W有＝Gh＝2400N×10m＝2.4×104J（3）由可得，汽车拉绳的力做的功汽车拉绳的力做功的功率答：（1）汽车的重力为3×104N，对水平地面的压强为3×105Pa；（2）滑轮组做的有用功为2.4×104J；（3）汽车拉绳的力做功的功率为3×103W。4．（2023·江苏宿迁·统考一模）有一重为2N，底面积为20cm3的圆柱型薄壁溢水杯，放在水平桌面上，杯内盛有重3N的水，水面恰好到达溢水口，水深度h为15cm。将一物块轻轻放入杯内，静止时如图所示，溢出40cm3的水。（已知ρ物=0.8×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）物块未放入之前水对杯底的压强。（2）物块的重力。（3）静止时物块露出水面的体积。【答案】（1）；（2）0.4N；（3）【详解】解：（1）水深度为15cm，根据可得，水对杯底的压强为（2）物块静止时漂浮在水面上，根据浮沉规律和阿基米德原理可得（3）根据可得，物块的质量为根据可得，物块的体积为物块露出水面的体积答：（1）物块未放入之前水对杯底的压强为；（2）物块的重力为0.4N；（3）静止时物块露出水面的体积为。5．（2023·江苏·校联考一模）如图甲所示，一轻质弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体物块上。已知物块的边长为10cm，弹簧没有发生形变时的长度为16cm，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度ΔL与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物块上表面与水面相平，此时水深30cm。求：（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）水对容器底部的压强；（2）物块受到水的浮力；（3）物块的密度。【答案】（1）3000Pa；（2）10N；（3）0.6×103kg/m3【详解】解：（1）此时水深h=30cm=0.3m水对容器底部的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa（2）因为物块上表面与水面相平，则物块刚好完全浸没在水中，排开水的体积等于物块的体积，即V排=V物=(0.1m)3=1×103m3物块所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×103m3=10N（3）由图甲可知，当物块上表面与液面齐平时，物块上表面距容器底的距离为h=30cm，弹簧伸长的长度ΔL=30cm16cm10cm=4cm由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力为F拉=4N木块的重力G物=F浮F拉=10N4N=6N木块的质量物体的密度答：（1）水对容器底部的压强为3000Pa；（2）物块受到水的浮力为10N；（3）物块的密度为0.6×103kg/m3。6．（2023·江苏·九年级校联考专题练习）如图是高压锅示意图，锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀。当高压锅内气体的压强超过安全值时，锅内的气体就会冲开限压阀，跑出一部分气体，使锅内气体的压强减小。现有一个高压锅空心柱小孔的横截面积为10mm2，限压阀的质量为100g的高压锅炉，要用它来煮饭。（若当时的大气压为p0＝1.0×105Pa，g取10N/kg）问：（1）高压锅内气体能达到的最大压强为多少；（2）若锅盖面积为240cm2，则它所能承受的最大压力为多少才能保证安全；（3）经商品质量检测部门检测，此高压锅最大压强不能超过1.8×105Pa，要使此高压锅继续安全使用，则应配备一个多大质量的安全阀？【答案】（1）2×105Pa；（2）2.4×103N；（3）80g【详解】解：（1）排气孔的横截面积为限压阀的质量为锅内最大气压为则（2）锅盖面积为锅盖所承受的最小压力为（3）限压阀产生的最大压强为根据可得，限压阀能够承受的最大压力为限压阀的重力为限压阀的质量为答：（1）高压锅内气体能达到的最大压强为2×105Pa；（2）它所能承受的最大压力为2.4×103N才能保证安全；（3）应配备一个80g的安全阀。7．（2022·江苏泰州·校考模拟预测）如图所示，体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中，（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，绳子重力不计）求：（1）浸没在水中木块所受的浮力；（2）木块的重力；（3）剪短绳子，木块静止时露出水面的体积为多少cm3。【答案】（1）2N；（2）1.2N；（3）【详解】解：（1）浸没时，有如下关系成立由可知，浸没在水中木块所受的浮力为（2）木块在图中位置在竖直方向所受的重力，绳子的拉力与浮力作用下处于静止状态，木块的重力为（3）剪短绳子，木块最终在水面漂浮，此时所受浮力为由可知，木块浸在水中的体积为剪短绳子，木块静止时露出水面的体积为答：（1）浸没在水中木块所受的浮力为2N；（2）木块的重力为1.2N；（3）剪短绳子，木块静止时露出水面的体积为。8．（2022·江苏泰州·校考三模）用电子测力计悬挂一个“冰墩墩”模型玩具，“冰墩墩”的双脚与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放“冰墩墩”，直至浸没于水中并继续匀速下放（未与水底接触）。“冰墩墩”下放过程中，测力计示数F与“冰墩墩”双脚浸入水的深度h的关系如图乙。g取10N/kg，水的密度是1.0×103kg/m3。求：（1）“冰墩墩”受到的重力；（2）“冰墩墩”完全浸没在水中受到的浮力；（3）“冰墩墩”的密度。【答案】（1）10N；（2）8N；（3）1.25×103kg/m3【详解】解：（1）由乙图可知，当冰墩墩没有放入水中时弹簧测力计的示数等于“冰墩墩”的重力为10N。（2）结合图乙可知，“冰墩墩”完全浸没在水中受到的浮力为F浮=GF示=10N2N=8N（3）“冰墩墩”的体积为“冰墩墩”的密度为答：（1）“冰墩墩”受到的重力为10N。（2）“冰墩墩”完全浸没在水中受到的浮力为8N；（3）“冰墩墩”的密度为1.25×103kg/m3。9．（2023·江苏苏州·苏州中学校考模拟预测）用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m，拉力F为50N；如果将该滑轮组与其它部件组合成一监控水库水位的模拟装置（如图所示），整个模拟装置是由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知OC∶OD=1∶2，A的体积为0.02m3，A重为450N，B重为300N，不计绳重与摩擦（ρ水=1.0×103kg/m3）。求：（1）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力；（2）水位上涨过程中，当A物体五分之三露出水面时，电子秤所受的压力。【答案】（1）200N；（2）230N【详解】解：（1）当水位上涨到A的上表面时，A浸没在水中，所以A排开水的体积为V排=VA=0.02m3所以A受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N（2）水位上涨过程中，当A物体露出水面时，A排开水的体积为物体A此时受到的浮力为F浮'=ρ水gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80N物体A受到浮力、重力和滑轮组的拉力，三力平衡，所以滑轮组的拉力为F′=GAF浮′=450N80N=370N根据力的作用的相互性可知，物体A对滑轮组拉力F′′=F′=370N不计绳重与摩擦，用如图所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m，拉力F为50N，则动滑轮的重力为G动=3FG=3×50N100N=50N滑轮组绳子自由端的拉力为根据力的作用的相互性可知，绳子转自由端对杠杆C端拉力与杠杆C端受到拉力大小相等，大小F=140N。杠杆始终在水平位置平衡，O为支点，由杠杆平衡条件有Fc·OC=F·OD变形带入数据，解得绳子对D端拉力为70N，所以B物体受到拉力为FB拉=F=70NB物体受到的拉力、电子秤的支持力与B的重力平衡，所以B受到的支持力为F支=GBFB拉=300N70N=230N所以电子秤受到B物体对它的压力大小等于230N。答：（1）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力为200N；（2）水位上涨过程中，当A物体五分之三露出水面时，电子秤所受的压力为230N。10．（2023·江苏·九年级校联考专题练习）一个边长为10cm，重为8N的正方体木块轻放入水中，处于漂浮状态时有露出水面（如图甲），已知ρ水=1×103kg/m3求：（1）木块所受的浮力；（2）木块底部受到的液体压强；（3）若在木块上放一砝码使得木块刚好完全浸没水中（如图乙），则砝码的重为多少牛？【答案】（1）8N；（2）800Pa；（3）2N【详解】解：（1）重为8N的正方体木块轻放入水中，处于漂浮状态，处于平衡态，那么重力和浮力是平衡力，那么木块所受的浮力（2）木块底部受到的液体压力为木块底部受到的液体压强（3）当木块全部浸没时，木块的浮力为将砝码和木块当成一个整体，这个整体受到了向下的总重力和向上的浮力，故砝码的重为答：（1）木块所受的浮力为8N；（2）木块底部受到的液体压强为800Pa；（3）砝码的重为2N。11．（2023·江苏·九年级校联考专题练习）如图所示，一个底面积为200cm2的溢水杯放在水平桌面上，溢水口离其底部距离为20cm。已知弹簧原长为10cm，且弹簧每受1N的作用力其长度变化1cm。现将弹簧与底面积为100cm2的实心长方体A和溢水杯底部相连，此时弹簧被压缩，其弹力为2N；向溢水杯加水，当水深为16cm时，A刚好有一半浸入水中，此时弹簧长为12cm；继续向溢水杯加水，直至弹簧所受的弹力不再发生变化（在弹性限度内）。不计弹簧的重力、体积及其所受的浮力，g取10N/kg，。求：（1）A的重力；（2）A的一半浸入水中时A所受的浮力；（3）A的密度；（4）A的一半浸入水中与弹簧不再发生变化，溢水杯对桌面压强的变化量。【答案】（1）2N；（2）4N；（3）0.25×103kg/m3；（4）300Pa【详解】解：（1）没有加水时，A受到竖直向下的重力和弹簧对A竖直向上的弹力，重力和弹力是平衡力，由二力平衡条件可知，A的重力G=F0=2N（2）A刚好有一半浸入水中，此时弹簧长为12cm，由题意可知，此时弹簧被拉伸，对A产生的弹力为对A竖直向下拉力，由题意可知，当弹簧长为12cm时，弹簧的拉力F1=(12cm10cm)×1N/cm=2N此时A受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力，由力的平衡条件可知，A的一半浸入水中时受到的浮力F浮=G+F1=2N+2N=4N（3）A刚好有一半浸入水中时排开水的体积A的体积V=2V排=2×4×104m3=8×104m3=800cm3A的密度（4）A的高度A刚好有一半浸入水中时，溢水杯中水的体积此时溢水杯中水的重力G水1=m水1g=ρ水V水1g=1.0×103kg/m3×10N/kg×2800×106m3=28N由阿基米德原理原理可知，当A浸没后A受到的浮力不再发生变化，由力的平衡条件可知，此时弹簧的弹力不再发生变化，A浸没时受到的浮力F浮没=2F浮=2×4N=8N由力的平衡条件可知，此时弹簧对A的拉力F=F浮没G=8N2N=6N由题意可知，此时弹簧的长度则此时水面的高度h=L2+hA=16cm+8cm=24cm>20cm故弹簧不再发生变化时，A不会浸没，因此弹簧不再发生变化时，溢水杯中的到达溢口，即当溢水杯最后的水溢出后，弹簧测力计的示数不再发生变化，设此时A浸在水中的深度为Lcm，则A排开水的体积V排1=100cm2×Lcm=100Lcm3此时A受到的浮力F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×100L×106m3=LN此时弹簧对A的拉力F2=(20cmLcm10cm)×1N/cm=(10cmLcm)×1N/cm=(10L)N由力的平衡条件有F浮1=G+F2LN=2N+(10L)N解得L=6，即弹簧测力计的示数不再发生变化时，A浸在水中的深度为6cm，此时溢水杯中水的体积V水2=200cm2×20cm100cm2×6cm=3400cm3溢水杯中水的重力G水2=m水2g=ρ水V水2g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3400×106m3=34N因为溢水杯对水平桌面的压力大小等于溢水杯、水和A的重力之和，加水前后溢水杯的重力、A的重力均没有发生变化，因此溢水杯对桌面压力的变化量ΔF=G水2G水1=34N28N=6N则溢水杯对桌面压强的变化量答：（1）A的重力为2N；（2）A的一半浸入水中时A所受的浮力为4N；（3）A的密度为0.25×103kg/m3；（4）A的一半浸入水中与弹簧不再发生变化，溢水杯对桌面压强的变化量为300Pa。12．（2023·江苏徐州·统考一模）在水平地面上放有一个底面积为5.0×10﹣3m2的圆柱形容器，内装有一定深度的水，水的质量为0.5kg。将一个质量分布均匀、体积为5.0×10﹣5m3不吸水的物块放入水中，其状态如图甲所示，物块浸入水中的体积为4.0×10﹣5m3。（1）求图甲中物块受到的浮力大小；（2）求物块的密度；（3）用力F将物块压至图乙所示位置，求水对容器底部的压强增加了多少。【答案】（1）0.4N；（2）；（3）20Pa【详解】解：（1）根据阿基米德原理，图甲中物体所受浮力为（2）物块处于漂浮状态，所受浮力与自身重力为一对平衡力，故物块的重力为物体的质量为物块的密度为（3）由甲乙图对比可知，力F使物体剩余部分恰好浸没水中，物体剩余部分的体积为剩余部分使水面升高的高度为则水对容器增加的压强为答：（1）图甲中物块受到的浮力为0.4N；（2）物块的密度为；（3）水对容器底部的压强增加了20Pa。13．（2023·江苏常州·九年级常州实验初中校考开学考试）为了保护环境，我国大力发展电动汽车替代传统燃油汽车。表中是某种电动汽车的部分参数，假设车上只有司机一人，质量为60kg，汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的0.04倍，电动汽车充满电后以节电模式匀速行驶20km，电池剩余容量为38kW·h。（g=10N/kg）求：空车质量1380kg电池容量42kW·h最高时速120km/h最大功率100kW（1）电动汽车匀速行驶20km，牵引力所做的功；（2）电动汽车电能转化为机械能的转化效率。【答案】（1）1.152×107J；（2）80%【详解】解：（1）电动汽车的重力G=(m1+m2)g=(1380kg+60kg)×10N/kg=1.44×104N电动汽车匀速行驶，所以牵引力与阻力平衡，则电动汽车受到的牵引力为F=f=0.04G=0.04×1.44×104N=576N则电动车行驶20km，牵引力做的功为W=Fs=576N×20×103m=1.152×107J（2）由表格数据可知电池容量为42kW·h，行驶20km时电池剩余容量为38kW·h，则此过程中电动汽车消耗的电能为W总=42kW·h38kW·h=4kW·h=1.44×107J则电动汽车电能转化为机械能的转化效率答：（1）电动汽车匀速行驶20km，牵引力所做的功是1.152×107J；（2）电动汽车电能转化为机械能的转化效率是80%。14．（2023·江苏无锡·统考一模）如图是某种升降电梯的简化模型。某次电梯搭载质量为70kg的人匀速上升了10m，电动机的拉力为500N，电动机的效率为80%（g取10N/kg）。（1）当该乘客站立在静止的轿厢内时，每只脚与轿厢地面的接触面积为250cm2，求乘客站立时对轿厢的压强；（2）该过程中电动机消耗的电能。【答案】（1）1.4×104Pa；（2）6250J【详解】解：（1）乘客站立在静止的轿厢内时，对轿厢的压力F=G=mg=70kg×10N/kg=700N乘客与轿厢的接触面积为S=250cm2×2=500cm2=0.05m2乘客站立时对轿厢的压强（2）电动机拉力对轿厢做的功为W=F′s=500N×10m=5000J电动机消耗的电能答：（1）乘客站立时对轿厢的压强为1.4×104Pa；（2）该过程中电动机消耗的电能为6250J。15．（2023·江苏扬州·统考一模）氢气﹣汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换，氢气和汽油的热值分别取q氢气=1.5×108J/kg、q汽油=4.5×107J/kg。某司机驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，甲、乙两地相距225km，出发时油箱内汽油的质量25kg。设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶，全程分两个阶段，如图所示：阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20kW，在使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率为50%；阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，司机切换汽油为燃料，轿车仍以25m/s的速度匀速行驶，到达乙地油箱内汽油的质量还剩15kg。求：（1）甲、丙两地之间距离；（2）阶段一中消耗的氢燃料的质量；（3）阶段二中轿车发动机的效率。【答案】（1）90km；（2）0.96kg；（3）24%【详解】解：（1）根据可得，甲、丙两地之间距离为（2）阶段一牵引力所做的有用功为消耗的氢燃料完全燃烧放出的热量为消耗的氢燃料的质量为（3）由可知，阶段一中轿车的牵引力为阶段二中轿车从丙地到达乙地消耗汽油的质量为m汽油=25kg15kg=10kg汽油完全燃烧放出的热量为从丙地到乙地的距离为由于轿车在行驶过程中所受阻力恒定，根据二力平衡条件可知，轿车的牵引力大小不变，则轿车从丙地到达乙地所做的有用功为阶段二中轿车发动机的效率为答：（1）甲、丙两地之间距离为90km；（2）阶段一中消耗的氢燃料的质量为0.96kg；（3）阶段二中轿车发动机的效率为24%。16．（2023·江苏扬州·校考一模）如图，塔式起重机上的滑轮组匀速吊起1.2×104N的重物升高2m时，拉力做的总功为3×104J。求：（1）绳端所用拉力；（2）滑轮组的机械效率；（3）若克服摩擦和钢绳重所做的功5000J，求动滑轮重。【答案】（1）5000N；（2）80%；（3）500N【详解】解：（1）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离为由可知，绳端所用拉力为（2）拉力做的有用功为滑轮组的机械效率为（3）总的额外功为则克服动滑轮所做的功动滑轮的重力为答：（1）绳端所用拉力为5000N；（2）滑轮组的机械效率为80%；（3）若克服摩擦和钢绳重所做的功5000J，动滑轮重为500N。17．（2023·江苏常州·校考一模）如图所示，滑轮组在400N拉力F的作用下，将重为600N的钢材匀速提起，在20s内物体上移2m。问：（1）拉力的功率有多大？（2）滑轮组提升该重物时的机械效率有多大？（3）如果不计绳重和摩擦，将重为400N的钢材匀速提起时，机械效率有多大？（计算结果保留1位小数）【答案】（1）80W；（2）75%；（3）66.7%【详解】解：（1）由图可知n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m拉力做的总功W总=Fs=400N×4m=1600J拉力做功的功率（2）拉力做的有用功W有=Gh=600N×2m=1200J滑轮组的机械效率（3）不计绳重和摩擦，则拉力，所以动滑轮的重力G动=nFG=2×400N600N=200N将重为400N的钢材匀速提起时，滑轮组的机械效率答：（1）拉力的功率为80W；（2）滑轮组提升该重物时的机械效率为75%；（3）不计绳重和摩擦，将重为400N的钢材匀速提起时，机械效率约为66.7%。18．（2023·江苏苏州·统考一模）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的重力为500N，所用动滑轮的重力为40N。不计绳重和摩擦，求50s内：（1）拉力的大小；（2）拉力的功率；（3）在上述过程中，此滑轮组的机械效率是多少？【答案】（1）180N；（2）54W；（3）92.6%【详解】解：（1）由图可知，物体上升的高度随时