专题训练09-综合计算题（力学）-备战2020年中考物理特殊题型专项训练

PAGEPAGE1专题训练09综合计算题（力学）类型一交通工具类（时间：40分钟满分：49分）Ⅰ绿色出行类1.（6分）今年“五一”假期，三千多名自行车爱好者在风景秀美的环江滨水大道等路段参加“快乐骑行，拥抱柳州”的健身运动．小龙同学骑公共自行车参加了6km骑行体验运动．他在某路段匀速直线行驶，在50s内通过300m的路程，所受阻力大小为40N.（1）小龙同学在50s内骑车行驶的速度是多少？若他按此速度完成6km骑行体验运动，需要多长时间？（2）小龙同学在50s内骑车行驶的功率是多少？Ⅱ耗油类2.（8分）如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物，现将质量为1t的货物匀速提高1.5m用时5s．试求：（1）货物上升的速度是多少？（2）货物所受到的重力是多少（g＝10N/kg）?（3）叉车提升货物时对货物所做的功是多少？（4）叉车提升货物的功率是多少？第2题图3.（8分）随着居民生活水平的不断提高，家用轿车越来越多地走进了普通百姓人家．下表为某型号家用轿车的有关数据：家用轿车的总质量1200kg家用轿车的额定功率30kW每个轮胎与地面的接触面积0.02m2油箱的容积55L（1）该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大（g＝10N/kg）?（2）若该家用轿车在额定功率下以72km/h的速度匀速行驶在平直的公路上，则该车发动机的牵引力是多少？（3）该家用轿车仍以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗汽油1.3kg，该车发动机的效率是多少？（假设汽油完全燃烧，汽油热值q＝4.6×107J/kg，结果保留一位小数）第3题图4.（6分）质量为2.5t的小型载重汽车，额定功率为100kW，车上装有5t的砂石，已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍．汽车先以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽油2kg，然后又以额定功率行驶100s的时间，将砂石从坡底运送到50m高的坡顶施工现场（g＝10N/kg）．求：（1）2kg的汽油完全燃烧放出多少热量？（汽油的热值取4.5×107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少？（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？Ⅲ耗电类5.（9分）某款新型电动汽车的性能参数如表所示，请回答下列问题．工作电压400V电动机功率40kW百公里耗电量15kW·h（1）电动机是电动汽车的核心部件，电动机正常工作时，电能转化为________能，电动机的工作原理是________________________．（2）电动机正常工作时，通过线圈的电流是多大？（3）同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油为10L，请通过计算比较两种汽车的百公里能耗，并说明能耗不同的主要原因．（汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，热值q＝4.6×107J/kg）（4）汽车在某段公路上匀速行驶时，进入某超声测速区域，如图所示．当该车运动到距测速仪370m时，测速仪向该车发出一超声信号，2s后收到从车返回的信号．超声波在空气中传播速度为340m/s，求该车的速度．第5题图Ⅳ混合动力类6.（12分）荣威e950插电式混合动力汽车于今年3月正式上市，百公里平均油耗约1.7升．它有两种动力系统：汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费．两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力．下表是国产某混合动力蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能（储存电能的本领是表示电池容量的另一方式）．该汽车匀速行驶时受到的阻力为1440N．求：（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要多少时间？（2）该汽车匀速行驶100km过程中牵引力做的功为多少？（3）蓄电池充满电后，仅由电动机提供动力，电能转化为机械能的效率80%，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少km?（4）假设汽车受到的阻力不变，仅由汽油机提供动力，汽油的热值为5.0×107J/L（即焦耳/升），汽油机的效率为24%，汽车匀速行驶100km的油耗是多少升？电池容量44kW·h充电电压220V充电电流20A输出电压150V类型二简单机械类（时间：60分钟满分：95分）Ⅰ滑轮组类7.（6分）陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像，其质量为5.4t，吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3m的高台．已知提升雕像时，拉力F的功率为6×103W，绳子自由端移动速度为0.3m/s.求：（1）滑轮组将雕像吊上3m高台需要的时间t为多少秒？（2）滑轮组对雕像做的有用功是多少？（3）提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是多少？第7题图8.（8分）小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60kg，在F＝50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍．求：（1）货箱的重力是多少？（2）拉力F的功率是多少？（3）货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是多少？（4）此滑轮组的机械效率是多少？第8题图9.（8分）如图甲所示底面积为0.2m2，高为0.2m的质量均匀的长方体A，放置在水平面上，对地面的压强为6×103Pa；一质量为80kg的工人站在水平地面上，用如图乙所示的滑轮组把A运到高处，工人用大小为F1的竖直拉力拉绳使A以10cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N1，工人匀速拉绳的功率为P，滑轮组的机械效率为η1.若工人以相同的功率用大小为F2的竖直拉力拉绳使另一物体B以12.5cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N2，滑轮组的机械效率为η2.已知N1∶N2＝3∶4，η1∶η2＝16∶15.（g取10N/kg）求：（1）物体A的密度；（2）工人拉绳的功率P；（3）用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η2.第9题图10.（6分）为了模拟水中物体被打捞的情景，同学们课外作如下探究：如图，用滑轮组将重200N的物体从底面积为400cm2的圆柱形容器中提起，容器中水面由90cm降到70cm.已知每个滑轮重均为20N（不计绳重、水的阻力及滑轮与中心轴间的摩擦）．求：（1）所提起物体的密度；（2）物体完全出水后继续上升的过程中，滑轮组的机械效率．第10题图Ⅱ杠杆类11.（8分）如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为3m，均匀正方体甲的边长为10cm，物体乙的质量为5.6kg.当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为3000Pa，支点O距A点1.6m．求：（1）物体乙受到的重力；（2）物体甲受到的支持力；（3）物体甲的密度．第11题图12.（6分）如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆左端A处挂了一物块，右端B处施加一个F＝3N的拉力，此时杠杆在水平位置平衡，测得OA＝30cm，OB＝20cm.（1）求绳子对杠杆A端的拉力．（2）若物块的体积为10cm3，求物体在水中所受到的浮力（g＝10N/kg）．第12题图13.（6分）小明做俯卧撑时（如图所示），可将其视为一个杠杆，重心在O点，他将身体撑起时，地面对两脚尖的支持力为250N，两脚尖与地面的接触面积为60cm2，双手与地面的接触面积为300cm2.（1）画出以B为支点时重力的力臂L.（2）如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2，地面对双手的支持力为多少？（3）小明在1min内做了30俯卧撑，每次肩部上升的距离都为0.36m，则他1min内克服重力所做的功为多少？第13题图Ⅲ斜面类14.（6分）炼油厂工人将油桶装到卡车上，需要用木板搭建一个斜面．卡车车厢底部离地1.2m，所用木板长6m，工人沿着斜面用700N的力将油桶推上车，用时1min，若该斜面的机械效率为40%.（1）工人推油桶所做的功是多少？（2）工人做功的功率是多少？（3）油桶的质量是多少（g＝10N/kg）?15.（8分）如图甲所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示．在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N．此斜面的长为5m，高为1m，这箱货物重为1500N.第15题图（1）0～5s内，这箱货物处于________状态，工人所做的功为________J.（2）5～30s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？（3）该斜面的机械效率是多少？Ⅳ简单机械组合类16.（8分）配重M单独置于水平地面上静止时，对地面压强为3×105Pa.将配重M用绳系在杠杆的B端，在杠杆的A端悬挂一滑轮组，定滑轮重150N，动滑轮重90N，杠杆AB的支点为O，OA∶OB＝5∶3，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示．当工人利用滑轮组提升重力为210N的物体以0.4m/s的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重M对地面压强为1×105Pa.（杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g＝10N/kg）求：（1）滑轮组的机械效率？（2）配重M的质量是多少千克？（3）为使配重M不离开地面，人对绳子的最大拉力是多少N?第16题图17.（6分）如图所示，已知斜面长10m，高6m，绳端拉力为100N．利用这个滑轮装置将重为200N的物体在10s内从斜面的底端匀速拉到顶端．在此过程中：（1）物体沿斜面向上运动的速度为多少？（2）拉力的功率是多少？（3）拉力的机械效率为多少？第17题图18.（11分）我市经济建设中用到大量机械设备，某种起重机结构如图所示，起重机的吊臂OAB可以看作杠杆，吊臂前端用钢绳连着动滑轮，立柱CA竖直，OB∶OA＝6∶1.用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出，放在水平地面上．石墩质量为1.5×104kg、底面积为3m2、高为2m（g取10N/kg,ρ水＝1.0×103kg/m3）．（1）浸没在水中的石墩（石墩的底部未浸入淤泥中），受到浮力是多少？（2）石墩放在水平地面上时，起重机未对石墩施力，则石墩对地面的压强是多少？（3）石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉力为1.0×105N，此时动滑轮的机械效率是多少？（4）当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦，起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力是多少？第18题图类型三压强、浮力综合类（时间：60分钟满分：57分）Ⅰ生活应用类19.（6分）我国自主研发的水下无人滑翔机“海燕”形似鱼雷，长1.8m，直径0.3m，质量为70kg.在一次训练中，它在海面下500m处水平匀速巡航时，1min内航行的距离为90m．求“海燕”滑翔机在这过程中；（计算时海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）所受到的重力；（2）航行的速度；（3）受到海水的压强．20.（5分）近日，我国新型战略核潜艇（如图甲所示）为保障国家安全，进行了战备巡航，下表是核潜艇的部分性能参数．求：水下排水量11500吨水下最大航速36节水面排水量9000吨水下巡航速度20节艇长135米最大潜深350米艇宽13米发动机最大功率25000千瓦第20题图（1）核潜艇以水下最大航速行驶，到距离2700km处的某海域执行任务所用的时间（1节≈0.5m/s）；（2）核潜艇在水面航行时受到的浮力；下潜到最大深度时受到水的压强；（g＝10N/kg，海水的密度ρ海水＝1.03×103kg/m3）（3）若核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，所受阻力与速度的关系如图乙所示，它的动力功率是多少．Ⅱ水槽（沉浮）模型类21.（5分）如图所示，放置在水平地面上重10N的平底薄壁容器，底面积为0.01m2，内装40N的水，水深0.2m．现将一个体积是200cm3的金属块系在弹簧测力计挂钩上，并把它完全浸没于容器内的水中（水未溢出，金属块未接触容器底部），弹簧测力计示数为15.8N．（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求：（1）eq\a\vs4\al(（易错）)金属块未放入水中时，容器底部受到水的压力是多少？（2）金属块的密度是多少？（3）金属块完全浸没于水中后，容器对水平地面的压强是多少？第21题图22.（10分）图甲是建造长江大桥时使用的起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降，在下降到江底之前，始终保持0.2m/s的速度不变．图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图像（取江水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．求：（1）圆柱体A下降过程中，重力的功率；（2）圆柱体A的密度；（3）当圆柱体A下降到江底（江底视为水平），卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压强？第22题图23.（7分）如图，底面积为100cm2的圆柱形容器内装有足够多的水，在水面上有一体积为4.5×10－4m3的冰块，冰块内部含有质量为60g的物体，冰块有eq\f(1,15)的体积露出水面．（ρ冰＝0.9×103kg/m3，g＝10N/kg）求：（1）冰块受到的浮力；（2）物体的密度；（3）当冰块全部熔化后，容器底部受到水的压强变化量是多少？第23题图24.（6分）如图所示，一个底面积为2m2的圆柱状容器，装有适量的水．现将一个底面积为0.5m2、体积为5m3的物体A放入其中，物体A漂浮于水面上．当再给A物体施加一个竖直向下的大小不变的力F以后，A物体最终恰好浸没于水中静止，此时容器底部受到的压强增大了1×104Pa.则：（1）A物体浸没水中静止时容器底部所受到的压力增大了多少？（2）A浸没于水中时受到的浮力为多少？（3）A物体受到的重力为多少？（g＝10N/kg）（4）从A物体漂浮水面到浸没水中静止过程中力F做了多少功？第24题图25.（8分）如图甲所示，重为3N、底面积为2×10－2m2的圆柱形玻璃容器放在水平桌面上，重力为5N、边长为L1＝0.1m的正方体木块（不吸水）静止在容器的底部，用一根长为L2＝0.05m的细线（质量和体积不计）将木块与容器底部相连．现向容器缓慢注水，直到木块受到的浮力等于6N时停止注水（如图乙所示）．已知水的密度为1.0×103kg/m3、g取10N/kg，容器的厚度不计．求：（1）木块的密度；（2）eq\a\vs4\al(（易错）)注水过程浮力对木块所做的功；（3）木块受到的浮力等于6N时容器对桌面的压强；第25题图【变式拓展】（4）（剪绳子问题）①剪断绳子，待木块静止后，木块排开液体的体积；②剪断绳子，待木块静止后，容器底部受到液体压强的变化量；③剪断绳子，待木块静止后，将露出水面的部分切去，要使剩余部分木块全部浸入水中，应该在木块上加多大的力；（5）（继续加水问题）继续加水，当木块刚好完全浸没时：①此时木块的浮力；②此时绳子的拉力；③（蓄水池问题）B是质量为m，面积为10cm2的金属硬片，当木块刚好全部浸没时，B片被拉开，此时水对B片的压力．拓展题图Ⅲ装置原理类26.（10分）某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究（如图所示），该装置主要由水箱、浮球B、盖板C和一个可以绕O点自由转动的硬杆OB构成，AC为连接硬杆与盖板的细绳．随着水位的上升，盖板C所受的压力和浮球B所受的浮力均逐渐增加，当浮球B刚好浸没到水中时，硬杆OB处于水平状态，盖板C恰好被打开，水箱中的水通过排水管排出．实地测量浮球的体积为1×10－3m3，盖板的横截面积为6×10－3m3，O点到浮球球心的距离为O点到A点距离的3倍．不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度，求：（g＝10N/kg）（1）水箱内所能注入水的最大深度；（2）在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力，如果考虑它们的重力，你认为设计时应采以哪些措施可保证自动冲水装置正常工作？（写出一种措施即可）第26题图参考答案类型一交通工具类1.解：（1）小龙骑车行驶的速度v＝eq\f(s1,t)＝eq\f(300m,50s)＝6m/s，完成6km骑行需要的时间t1＝eq\f(s,v)＝eq\f(6×103m,6m/s)＝1000s；（2）P＝Fv＝40N×6m/s＝240W.故小龙同学在50s内骑车行驶的功率为240W.2.解：（1）货物上升的速度为：v＝eq\f(s,t)＝eq\f(1.5m,5s)＝0.3m/s；（2）1t＝1000kg，货物所受的重力为：G＝mg＝1000kg×10N/kg＝104N；（3）叉车提升货物时做的功为：W＝Gh＝104N×1.5m＝1.5×104J；（4）叉车提升货物的功率为：P＝eq\f(W,t)＝eq\f(1.5×104J,5s)＝3000W3.解：（1）轿车静止在水平地面上，压力等于重力，F＝G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N，根据压强计算公式：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(1.2×104N,4×0.02m2)＝1.5×105Pa.（2）汽车在额定功率下的速度v＝72km/h＝20m/s，根据P＝eq\f(W,t)＝Fv可得汽车发动机的牵引力：F＝eq\f(P,v)＝eq\f(3×104W,72km/h)＝eq\f(3×104W,20m/s)＝1.5×103N.（3）轿车以72km/h的速度行驶10min，消耗汽油放出的热量：Q放＝mq＝1.3kg×4.6×107J/kg＝5.98×107J，发动机所做的功：W＝Pt＝3×104W×600s＝1.8×107J，因此该汽车发动机的效率：η＝eq\f(W,Q放)×100%＝eq\f(1.8×107J,5.98×107J)×100%≈30.1%.4.解：（1）汽油完全燃烧放出的热量为Q放＝m汽q＝2kg×4.5×107J/kg＝9×107J（2）汽车的总重G总＝m总g＝（2.5＋5）×103kg×10N/kg＝7.5×104N，由于汽车做匀速运动，汽车的牵引力为F＝f＝0.2G总＝0.2×7.5×104N＝1.5×104N，汽车在平直公路上匀速行驶的功率为P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fs,t)＝Fv＝1.5×104N×15m/s＝2.25×105W（3）汽车运送砂石时做的有用功W有＝mgh＝5×103kg×10N/kg×50m＝2.5×106J总功W总＝P额t2＝1×105W×100s＝1×107J则机械效率为η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(2.5×106J,1×107J)×100%＝25%5.解：（1）机械通电导体在磁场中受力的作用；（2）I＝eq\f(P额,U额)＝eq\f(4×104W,400V)＝100A；（3）电动汽车百公里能耗W＝15kW·h＝15×3.6×106J＝5.4×107J，燃油汽车百公里油耗m＝ρV＝0.7×103kg/m3×10×10－3m3＝7kg，燃油汽车百公里能耗Q＝mq＝7kg×4.6×107J/kg＝3.22×108J，电动汽车百公里能耗小于燃油汽车百公里能耗，主要因为电动汽车的效率高于燃油汽车的效率；（4）设汽车的速度为v，超声测速仪发出的信号eq\f(2s,2)＝1s后与汽车相遇，在这段时间内，汽车的路程与超声波的路程的关系式：v×1s＋340m/s×1s＝370m解得v＝30m/s.6.解：（1）充电功率P＝UI＝220V×20A＝4400W＝4.4kW，由P＝eq\f(W,t)，得电池充满电需要的时间为t＝eq\f(44kW·h,4.4kW)＝10h.（2）该汽车行驶过程中，牵引力做的功为W＝Fs＝1440N×100000m＝1.44×108J.（3）仅使用电动机时，电能转化为的机械能为W机＝W电×80%＝44×3.6×106J×80%＝1.2672×108J，由W＝Fs得s＝eq\f(W,F)＝eq\f(1.2672×108J,1440N)＝8.8×104m＝88km.（4）汽车行驶100km需要做的功为W＝Fs＝1440N×100×103m＝1.44×108J，消耗的能量为Q＝eq\f(W,η)＝eq\f(1.44×108J,24%)＝6×108J，耗油的体积为V＝eq\f(Q,q)＝eq\f(6×108J,5.0×107J/L)＝12L.类型二简单机械类7.解：（1）雕像上升高度为h，绳子自由端移动的距离为s，绳子自由端移动速度为v自，因为绕过动滑轮的绳子为3段，则s＝3ht＝eq\f(s,v自)＝eq\f(3h,v自)＝eq\f(3×3m,0.3m/s)＝30s（2）物体重力G＝mg＝5.4×103kg×10N/kg＝5.4×104NW有＝Gh＝5.4×104N×3m＝1.62×105J（3）W总＝Pt＝6×103W×30s＝1.8×105Jη＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(1.62×105J,1.8×105J)×100%＝90%8.解：（1）货箱所受重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；（2）滑轮组n值为3，绳子自由端移动速度：v绳＝3v箱＝3×0.1m/s＝0.3m/s，拉力的功率是P＝Fv绳＝50N×0.3m/s＝15W；（3）f＝0.2G＝0.2×600N＝120N；由v＝eq\f(s,t)得，货箱移动距离：s＝vt＝0.1m/s×1×60s＝6m，克服摩擦力做功：W有＝fs＝120N×6m＝720J；（4）1min内绳子自由端移动距离：s绳＝3s＝3×6m＝18m，W总＝Fs绳＝50N×18m＝900J，η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(720J,900J)×100%＝80%9.解：（1）物体A对地的压力F＝pS＝6×103Pa×0.2m2＝1200N物体所受重力G＝F＝1200N，物体A的质量m＝eq\f(G,g)＝eq\f(1200N,10N/kg)＝120kg物体A的体积V＝Sh＝0.2m2×0.2m＝0.04m3物体A的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(120kg,0.04m3)＝3×103kg/m3（2）分别对工人提A物体、B物体时进行受力分析，提A物体时N1＝G人－F1①提B物体时N2＝G人－F2②由P＝Fv得F＝eq\f(P,v)两次工人所用拉力F1∶F2＝v2∶v1＝12.5∶10＝5∶4③已知N1∶N2＝3∶4④由①②③④得F1＝500N，F2＝400N，拉力功率P＝F1v1×3＝500N×0.1m/s×3＝150W（3）提A时的机械效率η1＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(G,nF1)×100%＝eq\f(1200N,3×500N)×100%＝80%由η1∶η2＝16∶15可得η2＝75%10.解：（1）物体的质量：m＝eq\f(G,g)＝eq\f(200N,10N/kg)＝20kg＝2×104g物体的体积：V＝Sh＝400cm2×（90cm－70cm）＝8000cm3物体的密度：ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(2×104g,8000cm3)＝2.5g/cm3＝2.5×103kg/m3（2）η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(Gh,Gh＋G动h)×100%＝eq\f(G,G＋G动)×100%＝eq\f(200N,200N＋20N)×100%≈90.9%11.解：（1）物体乙受到的重力：G乙＝m乙g＝5.6kg×10N/kg＝56N；（2）由p＝eq\f(F,S)得F支＝F压＝pS＝3000Pa×（0.1m）2＝30N；（3）根据杠杆平衡条件可得：（G甲－F支）OA＝G乙OB，甲物体重力：G甲＝eq\f(G乙OB,OA)＋F支＝eq\f(56N×（3m－1.6m）,1.6m)＋30N＝79N，由G＝mg＝ρVg得：甲物体密度：ρ甲＝eq\f(G甲,gV甲)＝eq\f(79N,10N/kg×（0.1m）3)＝7.9×103kg/m3.12.解：（1）已知：F＝3N，OA＝30cm，OB＝20cm由杠杆平衡条件得：F×OB＝F1×OA3N×20cm＝F1×30cm故F1＝2N（2）已知：V排＝V＝10cm3＝10－5m3由F浮＝ρ水gV排，得F浮＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10－5m3＝0.1N13.解：如答图所示第13题答图（2）由于p＝eq\f(F,S)eq\f(p脚尖,p手)＝eq\f(5,2)则：F手＝eq\f(2F脚尖×S手,5S脚尖)＝eq\f(2×250N×300×10－4m2,5×60×10－4m2)＝500N（3）由杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2以B为支点时：F脚尖×AB＝GL①以A为支点时：F手×AB＝G（AB－L）②将F脚尖＝250N、F手＝500N、AB＝1.5m代入①②式解得：G＝750NL＝0.5m肩部上升的距离为h＝0.36m时，重心上升的距离为Δh则：Δh＝eq\f(h（AB－L）,AB)＝eq\f(0.36m×（1.5m－0.5m）,1.5m)＝0.24m1min内克服重力所做的功：W＝nGΔh＝30×750N×0.24m＝5400J14.解：（1）工人用700N的力，把油桶推上6m长的斜面，所做的功为：W总＝Fs＝700N×6m＝4200J；（2）做功用时1min＝60s，工人做功功率：P＝eq\f(W总,t)＝eq\f(4200J,60s)＝70W（3）斜面的机械效率是40%，总功为4200J,油桶上升高度1.2m，由η＝eq\f(W有,W总)×100%得：W有＝W总η＝4200J×40%＝1680J，由W有＝Gh得：G＝eq\f(W有,h)＝eq\f(1680J,1.2m)＝1400N，故油桶的质量m＝eq\f(G,g)＝eq\f(1400N,10N/kg)＝140kg.15.解：（1）静止0（2）这货箱运动的速度是：v＝eq\f(s,t)＝eq\f(5m,25s)＝0.2m/s拉力做功为：W＝Fs＝594N×5m＝2970J拉力做功的功率是：P＝eq\f(W,t)＝eq\f(2970J,25s)＝118.8W（3）工人对这箱货物所做的功为有用功：W有用＝Gh＝1500N×1m＝1500J拉力所做的功是总功，为：W总＝W＝2970J斜面的机械效率是：η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(1500J,2970J)×100%＝50.5%16.解：（1）滑轮组的机械效率为：η＝eq\f(W有用,W总)×100%＝eq\f(Gh,Fs)×100%＝eq\f(Gh,\f(1,2)（G＋G动）×2h)×100%＝eq\f(G,G＋G动)×100%＝eq\f(210N,210N＋90N)×100%＝70%；（2）①拉力F＝eq\f(1,2)（G＋G动）＝eq\f(1,2)×（210N＋90N）＝150N，②此时杠杆A端受到拉力FA＝G定＋G动＋G物＋F＝150N＋90N＋210N＋150N＝600N.③由杠杆平衡条件得：FB×OB＝FA×OA即：FB×3＝600N×5解得：FB＝1000N，④杠杆平衡时，配重M此时受到竖直向下重力G，水平面向上的支持力F，杠杆对其的拉力FB的作用处于静止状态所以F压＝G－FB＝G－1000N又因为此时物体对地面压强p2已知F压＝p2S＝G－1000Na⑤当物体水平静止时G＝F压′＝p1Sb结合a、b两式可得：eq\f(G,G－1000N)＝eq\f(p1,p2)＝eq\f(3×105Pa,1×105Pa)得：G＝1500N⑥M的质量m＝eq\f(G,g)＝eq\f(1500N,10N/kg)＝150kg.（3）为使配重M不离开地面，FB′＝G时，由杠杆平衡条件得：FB′×OB＝FA′×OA即：1500N×3＝FA′×5，解得：FA′＝900N，则FA′＝G定＋G动＋G物＋F拉①，根据滑轮组相关知识可得F拉＝eq\f(1,2)（G物＋G动）②由①②可得FA′＝3F拉＋G定，可求得F拉＝eq\f(1,3)×（FA′－G定）＝eq\f(1,3)×（900N－150N）＝250N.17.解：（1）物体沿斜面向上运动的速度v＝eq\f(s,t)＝eq\f(10m,10s)＝1m/s；（2）绳子自由端移动的速度v绳＝nv＝2×1m/s＝2m/s，拉力的功率P＝Fv绳＝100N×2m/s＝200W；（3）W有＝Gh＝200N×6m＝1200J，绳子自由端移动的距离s绳＝2s＝2×10m＝20m，W总＝Fs绳＝100N×20m＝2000J，拉力的机械效率η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(1200J,2000J)×100%＝60%18.解：（1）石墩的体积V＝Sh＝3m2×2m＝6m3，浸没在水中V排＝V＝6m3，受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6m3＝6×104N（2）石墩的重力G＝mg＝1.5×104kg×10N/kg＝1.5×105N，石墩对地面的压力F＝G＝1.5×105N石墩对地面的压强p＝eq\f(F,S)＝eq\f(1.5×105N,3m2)＝5×104Pa（3）由图知，2股绳子拉着动滑轮，则，机械效率η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(Gh,F拉·2h)×100%＝eq\f(G,2F拉)×100%＝eq\f(1.5×105N,2×1.0×105N)×100%＝75%（4）当石墩被提起且仍浸没在水中时，石墩对吊臂的拉力FB＝G－F浮＝1.5×105N－6×104N＝9×104N由杠杆平衡的条件得立柱对吊臂的作用力FA＝eq\f(FB×OB,OA)＝9×104N×6＝5.4×105N类型三压强、浮力综合类19.解：（1）滑翔机受到的重力为G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N（2）航行的速度为v＝eq\f(s,t)＝eq\f(90m,60s)＝1.5m/s（3）受到海水的压强为p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×500m＝5.0×106Pa20.解：（1）s＝2700km＝2.7×106m，v＝0.5m/s×36＝18m/s，由v＝eq\f(s,t)得：t＝eq\f(s,v)＝eq\f(2.7×106m,18m/s)＝1.5×105s（2）在水面上航行时：m排＝9000t＝9×106kgF浮＝G排＝m排g＝9×106kg×10N/kg＝9×107N最大深度h＝350m时，海水对它的压强p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×350m＝3.605×106Pa（3）根据二力平衡，由图像得：F动＝f＝30×104N，此时速度v′＝0.5m/s×20＝10m/s，动力的功率P＝F动v′＝30×104N×10m/s＝3×106W21.解：（1）水对容器底的压强p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2×103Pa，水对容器底的压力F＝pS＝2×103Pa×0.01m2＝20N；（2）金属块受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10－6m3＝2N；受力分析：金属块G＝F＋F浮＝15.8N＋2N＝17.8N；金属块的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(G,gV)＝eq\f(17.8N,10N/kg×200×10－6m3)＝8.9×103kg/m3；（3）金属块完全浸没在水中后，容器对水平地面的压强p＝eq\f(F,S)＝eq\f(G水＋G容＋F浮,S)＝eq\f(40N＋10N＋2N,0.01m2)＝5.2×103Pa22.解：（1）在江面上时圆柱体匀速下降，所以重力和拉力相等，由图可得：G＝F1＝3×104N重力的功率是：P＝Gv＝3×104N×0.2m/s＝6×103W（2）圆柱体浸没在水中后，拉力F2＝1×104N；这时圆柱体受到的浮力是：F浮＝G－F2＝3×104N－1×104N＝2×104N因为这时圆柱体浸没，所以圆柱体的体积是：V物＝V排＝eq\f(F浮,ρ水g)＝eq\f(2×104N,1.0×103kg/m3×10N/kg)＝2m3圆柱体的质量是：m＝eq\f(G,g)＝eq\f(3×104N,10N/kg)＝3×103kg圆柱体的密度ρ物＝eq\f(m,V物)＝eq\f(3×103kg,2m3)＝1.5×103kg/m3（3）由乙图可得，圆柱体下表面接触江面到刚好浸没的时间t＝5s圆柱体的高度是：h＝vt＝0.2m/s×5s＝1m圆柱体的底面积是：S＝eq\f(V物,h)＝eq\f(2m3,1m)＝2m2江底对圆柱体的支持力：FN＝G－F浮＝3×104N－2×104N＝1×104N因为互相作用力大小相等，所以圆柱体对江底压力为：Feq\o\al(′,N)＝FN＝1×104N圆柱体对江底的压强是：p＝eq\f(Feq\o\al(′,N),S)＝eq\f(1×104N,2m2)＝5×103Pa23.解：（1）冰块受到的浮力F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（1－eq\f(1,15)）×4.5×10－4m3＝4.2N（2）因为冰块漂浮在水面，则有F浮＝G＝mg，则冰块与物体的总质量m＝eq\f(G,g)＝eq\f(F浮,g)＝eq\f(4.2N,10N/kg)＝0.42kg＝420g冰块的质量m冰＝m－m物＝420g－60g＝360g冰块的体积V冰＝eq\f(m冰,ρ冰)＝eq\f(360g,0.9×103kg/m3)＝eq\f(360g,0.9g/cm3)＝400cm3则物体的体积V物＝V－V冰＝450cm3－400cm3＝50cm3物体的密度ρ物＝eq\f(m物,V物)＝eq\f(60g,50cm3)＝1.2g/cm3＝1.2×103kg/m3（3）冰块熔化前排开水的体积V排水＝（1－eq\f(1,15)）V＝（1－eq\f(1,15)）×4.5×10－4m3＝4.2×10－4m3，熔化后排开水的体积V′排水＝V熔化水＋V物＝eq\f(m冰,ρ水)＋V物＝eq\f(360g,1g/cm3)＋50cm3＝410cm3＝4.1×10－4m3，水体积的变化量ΔV＝V排水－V′排水＝4.2×10－4m3－4.1×10－4m3＝1×10－5m3则液面变化的高度Δh＝eq\f(ΔV,S)＝eq\f(1×10－5m3,100×10－4m2)＝10－3m容器底部受到水的压强变化量Δp＝ρgΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10－3m＝10Pa24.解：（1）ΔF＝ΔpS容＝1×104Pa×2m2＝2×104N（2）F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m3＝5×104N（3）GA＝F浮－F＝5×104N－2×104N＝3×104N（4）Δh＝eq\f(Δp,ρ水g)＝eq\f(1×104Pa,1.0×103kg/m3×10N/kg)＝1mΔh排＝eq\f(ΔV排,SA)＝eq\f(\f(ΔF浮,ρ水g),SA)＝eq\f(\f(2×104N,1.0×103kg/m3×10N/kg),0.5m2)＝4mW＝Fh＝F