题型4综合计算题-2020-2021学年八年级物理下学期期末复习常考题型必刷200题（沪科版）

题型四综合计算题1．如图所示，一辆汽车在平直的公路上匀速向前行驶，它所受的阻力为3500N，此时汽车所受的动力是车重的0.1倍，g＝10N/kg。试问：(1)汽车所受的动力是多少？(2)汽车的总质量是多少？(3)地面对汽车的支持力是多少？2．某羽毛球的质量为0.1千克，若把羽毛球竖直向上抛出后，羽毛球在上升和下落的过程中都受到大小为0.5牛的阻力f作用，阻力方向始终与小球运动方向相反。求：(1)羽毛球所受重力G的大小和方向；(2)羽毛球在下降过程中所受合力的大小和方向；(3)羽毛球在哪个过程中所受合力较大；在上升和下降两个过程中小球所受合力相差多少牛。3．小明放学回家，看见水平茶几的中央放着一个盛有水的平底玻璃杯，如图所示。于是他利用家中的皮尺测得水深12cm，粗略测出玻璃杯的底面积为2×103m2，又估测出水和杯子的总质量约为0.4kg，并提出了下列问题。请你同他一起解答这些问题。（g=10N/kg）(1)水对杯底的压强；(2)水对杯底的压力；(3)水和杯子的总重力；(4)杯子对水平茶几的压强。4．“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器．“蛟龙号”体积约为30米3，空载时质量约为22吨，最大荷载240千克．（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克）5．如图所示，把一个边长为10cm的正方体木块放入水中，静止时，木块有的体积露出水面。求：（g取l0N/kg）(1)此时木块所受的浮力；(2)该木块的密度；(3)要使木块浸没在水中，应施加的最小压力。6．如图所示，放在水平地面上的甲、乙两个实心正方体，已知甲的质量为20千克，边长为0.2米，乙的边长为0.1米。(1)物体甲的密度；(2)物体甲对地面的压强；(3)若甲、乙正方体对地面的压强相同，现沿水平方向分别截去相同厚度后，甲对水平地面压强变化量为、乙对水平地面压强变化量为，求：甲、乙对水平地面压强变化量之比：。7．将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下，物体下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放物体，直至浸没（物体未与容器底接触）的过程中，弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中深度h的关系如图所示，求：(1)圆柱体受到的重力；(2)圆柱体浸没时受到的浮力；(3)圆柱体刚好浸没时下表面受到的液体压强；(4)圆柱体的密度。8．盛有适量水的薄壁容器放在水平桌面上，正方体A和长方体B之间用一根无弹性细线连在一起，挂在动滑轮下，A物体边长为10cm，B物体高为9cm，动滑轮重6N。开始时A的上表面刚好与水平面相平，打开容器下方的阀门，以250g/min的速度均匀放水，绳子自由端拉力F的大小随时间变化的图象如图所示，t＝8min时，A、B之间的细线被拉断，求：（g取10N/kg，水的密度为1×103kg/m3）(1)开始时物体A浸没在水中时，物体A的下表面受到水的压强；(2)物体A的重力；(3)从0到8min水对容器底的压强的变化量；(4)物体B的密度。9．如图所示，是世界首款“水陆两栖”敞篷概念车。在陆地上最高速度可达126km/h，它车身轻巧，仅有900kg，乘客利用车身携带的压缩空气装置，可以正常呼吸。（ρ水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）求：(1)敞篷概念车受到重力的大小；(2)当质量为60kg的驾驶员驾驶敞篷概念车漂浮在水面时，该车排开水的体积；(3)当汽车在陆地上以最高速度匀速直线行驶时，所受的阻力为1800N，10min内汽车牵引力所做的功和功率。10．小明假期时体验农家乐，如图所示，是小明挑水的示意图，为了防止水溅出桶外，在水面上覆盖直径小于桶的木板，木板漂浮水中，若一个木板质量为400g密度为0.8×103kg/m3，桶内水深30cm，扁担长度1.2m（其重量忽略不计），桶、木板和水总重180N，桶悬挂处离肩膀距离BO为0.8m，请计算：（ρ水=1.0×103kg/m3、g取10N/kg）(1)桶底受到的水产生的压强；(2)一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积；(3)手对扁担施加的力。11．为保障残障人士通行安全和便利，有关部门要求公共场所配套无障碍设施。如图为一种残疾人专用通道（相当于斜面），长12m、高1.5m。某人乘坐电动轮椅在此通道上从底部沿直线匀速向上行驶至水平台面，用时10s。人和电动轮椅的总质量为96kg。求：(1)电动轮椅沿通道运动的速度是多少?(2)此人乘坐轮椅上行过程中重力做功多少?(3)上行过程中，若该电动轮椅上坡时牵引力的功率200W，则该通道的机械效率是多少?12．小明用如图所示的滑轮组提升物体，已知动滑轮重120N，小明重600N，他的最大臂力为800N：(1)若他用500N的拉力将重为830N的物体匀速提升2m，所用时间2s，求此过程中：①他做的额外功是多少？②拉力做功的功率是多少？(2)若提升过程中绳重和摩擦对应的额外功始终占总功的5%，此滑轮组最高的机械效率是多少？13．如图所示，有一体积为1m3、密度为1.45×103kg/m3的物体置于水底，欲将其打捞上来，现用电动机带动钢丝绳自由端通过滑轮组使物体以0.1m/s的速度在水中匀速上升，经过3min的时间物体由水底提升到水面，在此过程中滑轮组的机械效率为90%（不计物体的高度、绳重和摩擦，g取10N/kg，=1.0×103kg/m3)，求：(1)物体浸没在水中时受到的浮力；(2)物体在水底时受到水的压强；(3)动滑轮的重力；(4)若物体离开水中后匀速上升，且电动机的输出功率比物体在水中时增大了20%，此时钢丝绳自由端的速度。参考答案1．(1)一辆汽车在平直的公路上匀速向前行驶，它所受的阻力为3500N，水平方向上的阻力和动力是一对平衡力，大小相等，故汽车所受的动力3500N。(2)由题意可知F＝0.1G，则汽车的总重力为是那么汽车的总质量是(3)汽车在平直的公路上匀速向前行驶，受力平衡，在竖直方向上受到的支持力和重力是一对平衡力，大小相等，故地面对汽车的支持力为35000N。2．(1)1N，竖直向下；(2)0.5N，竖直向下；(3)上升，1N【解析】(1)由可得，羽毛球所受的重力羽毛球所受的重力是由于地球的吸引而产生的，方向总是竖直向下。(2)羽毛球的下降过程中，受到竖直向下的重力，竖直向上的阻力的作用，则合力的大小为合力的方向与重力方向相同，故合力方向竖直向下。(3)羽毛球的上升过程中，受到竖直向下的重力，竖直向下的阻力的作用，则合力的大小为因故羽毛球在上升过程中所受合力较大。在上升和下降两个过程中小球所受合力相差3．(1)水对杯底的压强为p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×12×102m=1.2×103Pa(2)水对杯底的压力为F=ps=1.2×103Pa×2×103m2=2.4N(3)水杯和水的总重力为G=mg=0.4kg×10N/kg=4N(4)杯子对水平茶几的压力为自重，则压强为4．（1）设“蛟龙号”空载时质量为m空，因为漂浮在水面，∴“蛟龙号”受到的浮力F浮＝G＝m空g＝22000kg10N/kg＝220000N;(2)设“蛟龙号”满载时至少需要注入水的质量为m水,体积为V水,最大荷载质量为m载，∵满载时若要下沉，至少G总＝F浮总，∴m水gm空gm载g＝水gV排，∴m水＝水V排m空m载＝1.0103kg/m330m322000kg240kg＝7760kg,则至少注入的水的体积V水＝＝7.76m3.5．(1)木块的体积为木块排开水的体积为木块受到的浮力为(2)因为木块漂浮，所以G木=F浮=6N根据G=mg=ρVg可得(3)木块全部浸没时受到水的浮力因为F浮′=G木+F所以施加的压力F=F浮′G木=10N6N=4N6．(1)物体甲的密度(2)物体甲对地面的压力物体甲对地面的压强(3)由甲、乙正方体对地面的压强相同可知ρ甲h甲g=ρ乙h乙g2.5×103kg/m3×0.2m=ρ乙×0.1m解得：ρ乙=

5×103kg/m3，则甲、乙对水平地面压强变化量之比7．(1)由图可知，h=0时，即不受浮力时，圆柱体所受重力为25N。(2)由图可知，当圆柱体全部浸没时，弹簧测力计的示数为15N，故受到的浮力为(3)由图可知，圆柱体刚好浸没时深度为4cm，则下表面受到的液体压强为(4)根据，可得圆柱体的体积为根据可得，圆柱体质量为则圆柱体的密度为8．(1)物体A的下表面的深度为hA＝LA＝10cm＝0.1m则A的下表面受到水的压强为pA＝ρ水ghA＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa(2)物体浸没时排开液体的体积等于自身的体积，则V排A＝VA＝LA3＝(10cm)3＝1000cm3＝1×103m3根据阿基德原理可得F浮A＝ρ水gV排A＝1×103kg/m3×10N/kg×1×103m3＝10N0min时，将绳子、动滑轮、物体A、细线、物体B看作一个整体，对整体进行受力分析，根据整体的受力情况可得2F1+F浮A+F浮B＝G动+GA+GB带入数据得2×2F0+10N+F浮B＝G动+GA+GB4min时，再将绳子、动滑轮、物体A、细线、物体B看作一个整体，对整体进行受力分析，根据整体的受力情况可得2F2+F浮B＝G动+GA+GB带入数据得2×3F0+F浮B＝G动+GA+GB联立可得F0＝5N8min之后，细线断开，绳子只拉着物体A和动滑轮，在图中，我们可以看到此时对应拉力为2F0，根据滑轮组公式可得2×2F0＝G动+GA带入数据可得2×2×5N＝6N+GA解得GA＝14N(3)0~4min，共排水的质量为m水1＝vt1＝250g/min×4min＝1000g根据密度公式计算水的体积为由于下降的高度就是物体A的高度，同时这部分水所占的空间为物体A与容器壁之间的空间，所以可以计算容器的底面积为S容＝SA+S空1＝SA+=(10cm)2+=200cm24~6min，共排水的质量为m水2＝vt2＝250g/min×2min＝500g根据密度公式计算水的体积为水下降的高度为6~8min，共排水的质量为m水3＝vt3＝250g/min×2min＝500g根据密度公式计算水的体积为绳子变化的拉力，为物体B所受的浮力的变化量为F浮＝2F3﹣2F2＝2×4×5N﹣2×3×5N＝10N这部分的排水体积为向外排水的体积加上物体B的排水体积，等于水面空出来总的体积V水3+V排＝hS容带入数据得h＝7.5cm水面变化的总高度h总＝hA+h1+h＝10cm+2.5cm+7.5cm＝20cm＝0.2m0~8min水对容器底变化的压强为为p＝ρ水gh总＝1×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa(4)物体B的底面积S=V排h物体B的体积VB＝ShB带入数据得VB＝1200cm3，即2×3F0+F浮B＝G动+GA+GB带入公式得2×3F0+ρ水gVB＝G动+GA+ρBgVB带入数据得2×3×5N+1×103kg/m3×10N/kg×1.2×103m3＝6N+14N+ρB×10N/kg×1.2×103m3解得ρB＝1.83×103kg/m39．(1)敞篷概念车的质量是900kg，根据可知，它受到的重力敞篷概念车受到重力的大小是9000N。(2)质量为60kg的驾驶员的重力驾驶员和敞篷概念车的总重力它们漂浮在水面时，受到的浮力大小等于总重力大小，即根据阿基米德原理可知(3)当汽车在陆地上以最高速度匀速直线行驶时，它的速度是，10min内汽车所走的路程由于是匀速行驶，牵引力大小等于阻力大小，即10min内汽车牵引力所做的功其功率10min内汽车牵引力所做的功是、功率是。10．(1)水的深度为h=30cm=0.3m﹔桶底受到水产生的压强(2)木板漂浮在水面上，根据漂浮条件可知一个木板受到的浮力F浮=G=mg=0.4kg×10N/kg=4N根据F浮=ρ液gV排可得木板排开水的体积（即浸入水中的体积）根据可得木板体积为则静止时露出水面的体积V露=V木－V排(3)以肩膀为支点，则支撑手对左边的右边的扁担产生向下的压力则有L1=OA=1.2m－0.8m=0.4mL2=OB=0.8m则根据杠杆平衡条件得FL1=G水L2即F==360N11．(1)电动轮椅沿通道运动速度(2)上行过程中重力所做功为(3)牵引力做的总功通道的机械效率为12．(1)①此过程中的有用功W有用=Gh=830N×2m=1660J由图可知，n=2，拉力端移动的距离s=2h=2×2m=4m拉力做的总功W总=Fs=500N×4m=2000J则额外功W额=W总W有用=2000J1660J=340J②拉力做功的功率P==1000W(2)人的重力大小600N＜800N所以人施加的最大拉力等于人的重力F最大=G人=600N此时滑轮组的机械效率最大。绳重和摩擦对应的额外功始终占总功的5%，则有用功与克服动滑轮所做额外功的总和占总功的95%，则解得提