滑轮组打捞问题(浮力+滑轮组题)
• （2011佛山）26.晓亮同学为了检验 某种材料的物理性质，将此材料制 成底面积为S．的圆柱形浮体A。 • 然后在水平放置的底面积为S2的圆 柱形容器中，装一定质量的水（如 图甲所示）。 • 圆柱形浮体A通过细绳与滑轮组相 连静止在水中，浮体A有3/5的体积 露出水面，此 • 时测力计读数为F，之后浮体A在测 力计的拉动下匀速浸入水中，直到 刚好完全浸没 • （如图乙所示），此过程中水面上 升了h。（细绳和滑轮的质量、摩 擦力均忽略不计）．
• 3、2009年秋季以来，我国西南部分 地区遭遇严重旱灾，不少地方不得 不靠打深井取水。如图11所示，小 明同学正利用滑轮组和金属水桶从 深井中提水，若水桶的材料密度为 8g/cm3,水桶质量为4Kg，水桶容积 为20L。当盛满水的桶从水中慢慢提 升（桶始终未出水面）时，小明对 绳的拉力为F=25N。不计绳子重量和 摩擦，水的密度是1.0×103 Kg/m3，g 取10N/Kg.试求： • （1）动滑轮有多重？ • （2）水桶露出水面前，滑轮组的机 械效率有多大？ • （3）水桶被提离井中水面后，以 0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明 对绳子自由端拉力的功率多大？
• 4、如图4所示，某打捞队的工 人用滑轮组把底面积为 、高为 2m的实心圆柱体从水下提起， 已知圆柱体的密度为 ，水的密 度为 ，滑轮组的机械效率是70%。 （g取10N/kg，滑轮和绳子的重 力忽略不计）求： • （1）圆柱体在水中所受的浮力。 • （2）若圆柱体从H＝16m深处被 缓慢地匀速提起，到刚露出水 面时，绳子自由端拉力F所做的 功。 • （3）如果绕在滑轮组上的绳子 能承受的最大拉力为400N，则 物体被提到露出水面多高时， 绳子恰好被拉断？
• 2、利用如图2所示的装置，把 体积为 ，密度为 的薄石块从 水面下2m处拉出水面后，再 提升了5m，共用时间10s，动 滑轮重为20N（不计绳子与滑 轮间的摩擦，设石块的两个上 升过程都是匀速）。求： • （1）在整个过程中拉力F的功 率（注：在计算时可认为薄石 块在离开水面前浮力的大小保 持不变）。 • （2）石块离开水面后提升5m 过程中，这个装置的机械效率 是多少？（ ）
浮力+滑轮组例题整理
1、质量为550kg、体积为 0.1m3的一只密封箱子沉没于 水面下5m深处，工人们用如 图所示的滑轮组打捞箱子．求： （1）5m深处水产生的压强； （2）箱子在水中被匀速提起 时，所用的拉力F为2×103N， 滑轮组的机械效率是75%，请 用两种方法计算箱子完全浸没 在水中时受到的浮力．（ρ水 =1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
• 5、如图所示，重物A是体积为 10dm3，密度为7.9×103kg/m3 的实心金属块，将它完全浸没 在水中，始终未提出水面。若 不计磨擦和动滑轮重，要保持 平衡，求： • （1）作用于绳端的拉力F是多 少？ • （2）若缓慢将重物A提升2m， 拉力做的功是多少？ • （3）若实际所用拉力为400N， 此时该滑轮的效率是多少？ （g＝10N/kg）
• （1）若增加动滑轮的个数 （其他条件不变），滑轮 组的机械效率是变大还是 变小？ • （2）圆柱体在上升过程中 会受到一些力的作用，结 合各力之间的关系，在图 21（乙）中画出每个力随 上升高度变化的图线，并 在图线旁注明力的名称 （不用标出坐标值）。 • （3）推导出圆柱体在水中 上升时（上表面还没有露 出水面）滑轮组的机械效 率。
• (1)此过程中浮体A所受的浮 力 （选填“变大”、“变 小”或“不变”）。 • (2)分析浮体A的受力情况， 判断此过程中测力计读数如 何变化，并写出推导过程。 • (3)请推导出浮体A刚好完全 浸没时，水在浮体A底面处 产生压强们学习了简单机械知识 后知道，使用滑轮组能 够省力，可以大大减轻 人们的劳动强度。如图 21（甲）所示，某人通 过滑轮组把一个由铝合 金做成的实心圆柱体从 水井底部匀速提升到井 口，圆柱体的底面积为 S，高为L，动滑轮的质 量为m，水的密度为ρ， 圆柱体的密度是3ρ，忽 略绳重及摩擦，不计水 的体积变化，请回答下 列问题：
• 6、如图6所示，小型牵引车 通过滑轮组匀速打捞起深井 中的物体，已知物体重 ，密 度为 ，测得物体在出水面前、 后牵引车作用在绳子上的拉 力之比为1：2，若不计摩擦、 绳重及水的阻力，g取10N/kg。 问： • （1）物体出水面前，滑轮组 的机械效率是多少？ • （2）物体出水面后上升的速 度是1m/s，牵引车拉力的功 率多大？
2020年中考物理复习计算题专题《浮力综合计算题》(解析版)
《浮力综合计算题》一、计算题1.如图1，科考人员在一底面积为的圆柱形深井底部井底水平，井中水的质量不变，发现一贵重圆柱体金属物体物体未与井底紧密接触。
现用图2的装置将其打捞上来，若牵引车以的速度匀速向右行驶，通过滑轮组将物体由井底开始往上拉，牵引车对绳的拉力的功率随时间变化如图忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦求：物体离开水面后，在空中时牵引车对绳子的拉力；物体浸没在水中时受到的浮力；物体未被打捞时对井底的压强。
2.用细线竖直拉着一物体，将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中，物块下降过程中，所受拉力F随下降高度h的变化关系如图所示，求：物块的质量；当物块刚好完全浸没时，物块下表面受到水的压强；物体的密度。
3.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处施加一个的拉力，此时杠杆在水平位置平衡，得，。
求绳子对杠杆A端的拉力。
若物块的体积为，求小球的重力。
4.将一底面积为的长方体木块用细线栓在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，取。
乙木块所受到的最大浮力为多少N？木块重力为多少N？细线对木块的最大拉力为多少N？5.体重为500N的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组能够提起重力为400N的物体A，此时绳子达到最大承受力若物体再增重绳子将断裂，不计绳重和摩擦。
求：如甲图所示，将物体A匀速提高2m，对物体做的有用功是多少？若在中提升物体A时，滑轮组的机械效率为，脚与地面的总接触面积为，则人对地面的压强是多少？该同学仍用这根绳子和滑轮，组成如乙图所示的滑轮组，利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为的正方体不计水的阻力，当提到B的下表面所受水的压强为时，绳子断裂，则在绳子断裂的瞬间，物体B在水中受到的浮力是多少？正方体B的密度是多少？计算结果用科学记数法表示，并保留到小数点后一位6.圆柱形容器置于水平地面容器重忽略不计，容器的底面积为，内盛30cm深的水。
2019中考物理复习专题10 与滑轮(组)相关计算类题解答技巧-(解析版)
专题十 与滑轮（组）相关计算类题解答技巧1.概述：与滑轮（组）相关计算题是常考题型，占有的分值比例较高，故打好此类题型解题方法对做好应考准备工作具有实际意义。
2.与滑轮（组）有关的考题主要分为三个方面：（1）力的问题；（2）动力移动距离问题；（3）效率问题。
（1）力的问题：可以省力，也可以改变力的方向。
使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即物G nF 1=（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）；如果不忽略动滑轮的重量则：()滑物G G nF +=1。
（2）动力移动距离问题：动力移动距离和重物移动的距离h 的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用n 段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n 倍，即S=nh 。
（n 表示承担物重绳子的段数）（3）效率问题：机械效率的计算题是中考的常考题型，同学们只要把握机械效率计算题的解题技巧，准确地辨析哪个力做的功是有用功，哪个力做的功又是总功，就能正确快速地解题。
机械效率计算公式：%100⨯=总有用W W η。
1）竖直方向提升物体：FSGh=η（h 为物体提升高度，F 为拉力，S 为绳子自由端走的距离）。
2）水平方向拉动物体：FSfl=η（f 为摩擦力，l 为物体移动距离，F 为拉力，S 为绳子自由端走的距离）。
3.斜面的机械效率：FSGh=η(h 为斜面高，S 为斜面长，G 为物重，F 为沿斜面对物体的拉力)。
技巧一：简化法简化法：这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理，找出题目中的相关环节或相关点，使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。
这样使复杂得到简化，可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱，把要解答的问题解决。
【例题展示】2017•德州）如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N ，小强用6N 的拉力F 通过该滑轮组匀速拉起重10N 的物体，物体沿竖直方向上升0.4m ．此过程中，额外功和机械效率分别是（ ）。
初中滑轮组经典好题30道(问题详解详尽)
初中物理滑轮组经典好题3０道一、选择题(共18小题）1、（2０09•包头)如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦）,下列计算结果正确的是()ﻩA、所做的有用功为1J ﻩB、动滑轮自重0.2NC、拉力Ｆ做功的功率为０.3W ﻩD、该滑轮组的机械效率为8３.３%2、如图所示，斜面长为3cｍ，高为lm,工人用40０N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上．在这过程中()ﻩＡ、有用功是400J,总功是8４0J ﻩB、有用功是840J，额外功是４00JC、总功是12O0J,机械效率是7Ｏ%ﻩＤ、有用功是400J,机械效率是7O%3、如图所示，小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组．他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上,两次吊重物时他拉绳的速度相同．不计摩擦和绳重,下列说法正确的是()A、两次吊物，小明所做的功和功率的多少相同,甲装置的效率高B、两次吊物,小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同C、两次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同,用甲装置做的功多ﻩＤ、两次吊物,小明所做的功的多少和效率的高低相同,用乙装置时功率大4、(２０１0•泉州)建筑工人用如图所示的滑轮组，将重8０0N的重物匀速提高５m,拉力所做的功为4800J,则该滑轮组的机械效率是（)ﻩA、67%ﻩB、73%ﻩC、8３% ﻩD、10０%5、利用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F１和Ｆ2分别把质量相等的重物G1和Ｇ2提升到相同的高度,则()ﻩＡ、甲滑轮组的机械效率高ﻩﻩB、乙滑轮组的机械效率高ﻩC、F2做功的功率大ﻩD、F1、Ｆ2做功的功率一样大６、用完全相同的Ａ、Ｂ两个滑轮组（绳重及摩擦忽略不计）,分别提升重为G1和Ｇ2的两物体，若G１>G2，它们的机械效率分别为ηA和ηB,则（)ﻩA、ηA＞ηBﻩＢ、ηA＜ηBﻩＣ、ηＡ=ηＢﻩﻩD、无法判断7、两滑轮组装置如图所示，已知每个滑轮重力都为G0，摩擦和绳重均不计,用它们分别匀速提起重为G=5G0的物体时,甲、乙两滑轮组的机械效率之比是（）Ａ、6：7ﻩB、7:6ﻩC、5:６ﻩD、5:78、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：(1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关;(2）滑轮组机械效率高低可能与被物重有关;(3)滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；(４)滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数有关．然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的假设,则该实验验证的假设是（）ﻩA、(１）ﻩB、（２）C、（3）ﻩD、（４)9、(2007•恩施州）下列关于简单机械的理解，正确的是( ）ﻩＡ、滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关ﻩB、吃饭时,筷子是个省力杠杆ﻩＣ、使用杠杆,就是为了省力ﻩﻩD、使用定滑轮不省力，但可以省距离1０、(20０６•大连）如图所示,工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度，重物的重力为G ，动滑轮的重力为G动，此装置的机械效率为η,不计绳重和摩擦.则工人所用的拉力为（）物ﻩA、ﻩB、C、D、11、(２０11•包头）如图所示,斜面长6m,高3m，用沿斜面向上、大小为１00N的拉力Ｆ使物体在５s内沿斜面移动了2m，下列说法正确的是(）ﻩA、滑轮组的机械效率是40% ﻩB、物体重300NﻩC、拉力F做的功是600JﻩD、拉力Ｆ的功率是40W12、有一人用同一滑轮组分别将重１０00N和2０00Ｎ的物体匀速提升5m，动滑轮重20０N,不计绳重和摩擦,，则上述两种情况中不正确的是（)ﻩA、滑轮组的机械效率不相等ﻩB、人做的额外功相等ﻩC、人做的总功相等D、绳子自由端移动的距离相等13、从井中提水时，常常会发生吊水桶落入井里的事情．用物理知识分析下列说法,其中错误的是( ）A、用吊水桶向上提水，人对桶和水做的功都是有用功ﻩＢ、用吊水桶向上提水,人对桶做的功是额外功ﻩC、吊水桶掉在井里,打捞水桶时桶里会带些水，这时人对水做的功是额外功ﻩﻩD、吊水桶掉在井里，打捞水桶时，人对桶做的功是有用功１4、下列关于机械效率的说法中,正确的是()ﻩA、做功多的机械,机械效率一定高ﻩﻩB、越省力的机械，机械效率越高ﻩC、使用机械的目的是为了提高机械效率ﻩD、使用任何机械,它的机械效率都小于１15、（20０7•无锡）如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为Ｗ1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为Ｗ2，机械效率为η２.若不计绳重与摩擦，则(）Ａ、W1＝W2,η1＝η２ﻩB、W1＝W2,η1＜η2C、W1＜W２，η1＞η２ﻩD、W１>W2，η1<η216、（2011•烟台)在不计摩擦和绳子质量的情况下,分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组（两个定滑轮和两个动滑轮）匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组,则下列选项正确的是( ）A、η组＜η动<η定Ｂ、η定＜η动＜η组ﻩC、η动＜η定<η组ﻩD、η定<η组<η动１7、(2０10•广西）用如图所示的滑轮组提起重１0０0N的货物,所用拉力是40０N，绳的自由端被拉下2ｍ.关于这个滑轮组工作的下列说法中,正确的是（)ﻩA、总功是８00J ﻩB、额外功是１0０JﻩC、有用功是4０0ＪﻩﻩD、机械效率是62.5%1８、通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是( ）A、增加动滑轮，减小拉力B、改用质量小的动滑轮ﻩＣ、减少提升高度,减少做功ﻩD、增加提升重物重力，增大有用功二、填空题(共1２小题)19、一座高达4０米的大桥，总长为８35０米,其中正桥只有８50米，而两侧引桥却长达7５００米．一座大桥为什么要有这么长的引桥呢？小明很奇怪,请教老师后.他明白了引桥相当于一个斜面.（1)小明用如图乙所示的斜面进行模拟实脸．在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度．发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小.由此他明白了很长的引桥在汽车上桥是能起到____＿＿___(“省力“或“省功“）的作用.（2 )一辆总质量为2０00千克的汽车以10米／秒的速度匀速通过一侧引桥（长37５０米)，需要的时间为___＿_____ 秒，所做的有用功为＿________焦.2０、（２00８•黄冈）建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图）.绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6×1０３N,不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦,一次最多能起吊_______＿_Ｎ的建筑材料，实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×１0３N的建筑材料,且将建筑材料1ｓ内匀速吊起了１m,起重机的功率是__＿＿＿＿＿__ W,机械效率为_____＿___ ．若吊起的建筑材料重力减小,机械效率将＿__＿＿____.(“增大”、“减小”或“不变”)２1、(２010•攀枝花)如图所示,斜面长５m,高1m,工人用沿斜面方向４００N的力把重1600Ｎ的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是＿_＿＿_____J,斜面的机械效率是_＿____＿＿_ .22、(2０10•黄冈）如图是某商场的自动扶梯.扶梯的部分几何尺寸如图所示,质量为50kｇ的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼.已知扶梯以1m/s的速皮匀速上行．则扶梯对他做的功是＿__＿_____ J,对他做功的功率是＿_＿____＿_ W.如果站在扶梯上的人数增多,扶梯的效率将_＿____＿__ (填“变大”、“变小”或“不变”）．若小华为较快上楼,在扶梯以上述速度上行的同时,他又相对扶梯以1m/ｓ的速度在扶梯上向上步行，则他从一楼到达二楼所需的时间为___＿_＿＿＿＿s．23、用如图所示的滑轮组提升重１５00Ｎ的物体,拉力F的大小为400N，若将物体提升0.3m,则拉力做的功为_＿_＿_＿＿__J,该装置的机械效率为__＿__＿___ .２4、（200４•河北)如图所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为１8kg的面粉,所用的拉力为10０N，则动滑轮的机械效率为___＿__＿__.若用此动滑轮匀速提起一袋质量为２5Kg的大米，当拉绳子的速度为__＿__＿___ ｍ/s时，拉力的功率为54W．(取g=10N/kg,绳重与摩擦不计）２5、一个质量为70kｇ的工人,用如图所示的装置(包括滑轮组及装砖的托板）提升一堆砖．已知装砖的托板重200N，每块砖重10０N．滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计,当工人匀速提升10块砖时，此装置的机械效率为80%.那么,该人站在地面上用此装置提升这些砖的过程中,此装置的机械效率最高可达到____＿_＿＿_.(取g=10Ｎ/kｇ,结果保留1位小数）26、(２０0９•赤峰)在测定斜面的机械效率的实验中,小明采用了如图所示的装置，正确记录的测量结果如表：小车的重力G/N 斜面高度ｈ/ｍ沿斜面拉力F/N 斜面长s／m5 0．４ 4 1．0由列表的数据计算可知：(1)做的有用功为_＿＿____＿_J，(2)机械效率为_________.27、某实验小组的同学在探究斜面的机械效率时,他们用弹簧测力计拉着小车沿斜面向上运动,收集了下表中的实验数据:（1）分析上表中的数据得出:当斜面坡度较____＿____时,较省力;（2）分析上表中的数据还可得出：当斜面______＿__时,斜面的机械效率最大；(3)该小组又做了第４次实验：他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别为0.5ｍ和ｌm,用弹簧测力计拉着这个小车沿斜面向上做匀速直线运动,读出这时弹簧测力计的示数为4.5N,则他们测出斜面的机械效率为_______＿_.把第4次与第＿＿______＿次的测量结果相比较，才能得出:当斜面越粗糙时斜面的机械效率越小.28、(20０9•长沙）小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为2000Ｎ的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6ｍ，若Ａ所受地面的摩擦力f=600Ｎ，小强所用拉力F＝25０N，则拉力F的功率为_＿_＿_＿_＿_W,该装置的机械效率是____＿__＿_ .29、如图所示,在拉力F的作用下,重8０N的物块A正以０.2m／s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为20N,该装置的机械效率为80%，则:拉力F的大小为_＿____＿＿_ N；拉力F做功的功率为_____＿___Ｗ．30、(2010•重庆)如图所示,工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m，已知沙重184N,动滑轮重6N,桶重1０N,绳重和摩擦均不计.则拉力的大小是___＿_____ N，此时该装置的机械效率是＿＿_____＿_ .ﻬ答案与评分标准一、选择题（共1８小题)1、(20０9•包头)如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.１ｍ,所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦),下列计算结果正确的是（）ﻩA、所做的有用功为1ＪﻩB、动滑轮自重０．2NﻩC、拉力F做功的功率为0.3W ﻩD、该滑轮组的机械效率为83.3%考点：滑轮组及其工作特点;功的计算;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率；功率的计算。
浮力的计算及答案详解
浮力的计算一．解答题（共30小题）1．自钓鱼岛事件发生后，中国派出先进的海监船在钓鱼岛附近海域巡航，“中国海监50”是中国海监船建设项目二期工程中吨位最大、科技含量最高的一艘船，型长98米，型宽15.2米，型深7.8米，排水量4000吨．该船在其姐妹船“中国海监83”的基础上对一些重要设备进行了升级改造，对舱室布置作了优化调整，采用了当今世界先进的ABB电力全回转推进系统，最大航速18节，续航力大于8000海里，自持力60天．（海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）满载时，“中国海监50”船受到的浮力有多大？（2）若船底某处距海面的深度为6m，则该处受到海水的压强是多少？（3）从某一时刻开始，“中国海监50”受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示，“中国海监50”的运动速度v与时间t的关系如图乙所示．第50s钟到100s钟内牵引力的功率为多少？2．如图甲所示，正方体石料在钢丝绳拉力作用下，从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降，直至没入水中．图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图象．（g取10N/kg，ρ=1.0×103kg/m3）．求：水（1）石料全部没入水中时受到的浮力．（2）石料的体积．（3）石料浸没后钢丝绳拉力的功率．3．如图甲所示，水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒，筒内装有20cm深的某液体．弹簧测力计下悬挂底面积60cm2、高为10cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没，弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示：（可以忽略圆筒的厚度，过程中液体始终没有从筒中溢出），g取10N/kg，求：（1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少？（2）筒内液体密度是多少？（3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？4．某同学想测量某种液体的密度，设计了如图所示的实验，已知木块的重力为1.2N，体积为200cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2N，g=10N/kg，求：（1）木块受到的浮力是多少？（2）液体的密度是多少？（3）剪断细绳，木块稳定时处于什么状态，所受浮力又是多大？5．如图甲所示，水平面上有一底面积为5.0×10﹣3m2的圆柱形薄壁容器，容器中装有质量为0.5kg 的水．现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10﹣5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水=1.0×103kg/m3）（1）求面上，物块浸入水中的体积为4.0×10﹣5m3．（g取10N/kg，水的密度ρ水物块受到的浮力大小；（2）求物块的密度；（3）用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中（水未溢出）如图乙，求此时水对容器底的压强．6．如图所示，用细绳系住体积为3×10﹣4m3的物体A，使它竖直下垂且全部浸入水中静止，此时绳子的拉力是1.5N，容器和水的总质量是0.7kg，容器与水平桌面的接触面积是100cm2．（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）物体A受到的浮力；（2）物体A的密度；（3）容器对桌面的压强．7．如图所示，将质量为2kg的正方形物块，放入盛有水的水槽内，待物块静止时，其下表面距水面6cm，求：（1）物块受到水的浮力大小．（2）水对物体下表面的压强大小．8．在弹簧测力计下悬挂一个小球，示数为4.2N．当把小球的一半体积浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.7N．已知水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg．问：（1）小球所受的浮力为多大？（2）小球的总体积为多大？（3）把小球从弹簧测力计取下，浸没在水中后放手，请通过计算判断小球为什么不能悬浮在水中．9．如图甲所示，用吊车将棱长为1m的正方体花岗岩石从距水面1m高的A处沿竖直方向匀速放入水中．在整个过程中，钢缆拉力大小与下落高度的关系如图乙所示．求：（1）花岗岩石浸没在水中=2m）时下表面受到水的压强；（3）花岗岩石的时受到的浮力；（2）花岗岩石下落到图甲B处（h密度．10．如图所示，用弹簧秤悬挂一物体，在空气中弹簧秤示数为6N，当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N，g=10N/kg．求：（1）物体的重力G；（2）物体浸没在水中受到的浮力F；（3）物体浸没浮时排开水的体积V和物体的密度ρ．11．将一边长是0.1m的实心正方体，缓慢放入盛满水的烧杯内，待它静止时，从杯中溢出0.6kg 的水．（g取10N/kg，ρ=1.0×103kg/m3）．（1）求正方体受到的浮力；（2）求正方体排开水的体水积；（3）判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底，并写出判断依据；（4）求正方体的密度．12破冰船是赴极地考察的重要工具．我国“雪龙”号破冰船满载时的总质量是2×104t，求：（1）破冰船在海上满载航行时，受到的浮力是多大？（2）某次破冰时，破冰船与冰面的接触面积是10m2，冰面受到压力为破冰船满载时总重力的0.1倍，破冰船对冰面的压强是多大？13．如图所示，边长为10cm的实心正方体木块，密度为0.6×103kg/m3，静止在装有足量水的容器中，且上下底面与水面平行，求：（1）木块静止在水中时所受浮力的大小；（2）木块浸在水中的体积；（3）水对木块下底面的压强．14．一边长为10cm，密度为0.6g/cm3的正方体木块，用细线置于容器的水中，如图所示，求：（1）木块所受的浮力大小？（2）细线的拉力大小？（3）细线剪断后，木块静止时，木块下方所受到水的压强是多大？15．如图甲所示，一个边长为1m的正方体静止在湖底，上表面离水面深度为h．现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保=1.0×103kg/m3）求：（1）持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示．（g=10N/kg，ρ水物体在露出水面前受到水的浮力是多少N？（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N？（3）物体的密度是多少kg/m3？（4）物体在水底时，上表面受到水的压强是多少Pa？16．在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.4N，当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，弹簧测力计的示数是6.6N，g=10N/kg，求：（1）金属零件所受浮力为多少？（2）金属零件的体积为多少？（3）金属零件的密度为多少？17．如图所示，一个半径为r的实心球体处于某种液体中，球体最上端距离液面的距离为h，求液体对球体向下的压力．（已知液体的密度为ρ，球体的体积为π?r3）18．一个金属块在空气中重3.8N，将它浸没在盛满水的溢水杯中时有50mL的水从溢水杯流入到量筒中，求．（1）金属块的体积．（2）金属块在水中受到的浮力．（取g=9.8N/kg）（3）金属块在水中时，弹簧测力计的示数．（4）金属块的密度．19．为安全起见，初学游泳者常使用一块泡沫浮板，用双臂把浮板压入水中，借助浮板所受的浮力来辅助游泳．已知泡沫浮板的密度是0.1×103kg/m3，体积为3000cm3．（水的密度1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）当浮板自由漂浮在水面上时，浮板受到的浮力的大小．（2）浮板被压没入水中静止时，浮板受到双臂的压力的大小．20．水平桌面上放置底面积为80cm2，质量为400g圆筒，筒内装有16cm深的某液体，弹簧测力计悬挂底面积为40cm2、高为8cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示．（圆筒的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出）求：（1）圆柱体浸没在液体中所受浮力是多少？（2）筒内液体的密度是多少？（3）圆柱体浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？21．中国第一艘航母﹣﹣辽宁舰于2012年9月正式服役．该舰长304m、宽70.5m，满载时排水量67500t，最高航速60km/h．已知海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg．求：（1）满载时该舰受到的浮力；（2）海面下7m处的舰体受到海水的压强；（3）辽宁舰在执行任务时，以40km/h的速度匀速航行5h，若航行时的阻力为1.5×107N，则这一过程中动力所做的功是多少？22．如图（1）溢水杯中装满水（水的密度用表示），将一正方体木块（棱长为a）轻轻放入溢水杯中，木块静止时浸入水的深度为，现在用一根轻细钢针对着木块上表面中心竖直向下施加压力F，F从0慢慢增加，直到木块恰好完全浸没水中．解题时用ρ、a、g表示相关量（1）求木块恰好完全浸没水中时压力Fm（2）在F从O增至F过程中，木块浸没在水中的深度x从增到a，推导出F与x间的函数关系式m（3）将F、x的函数关系图象画在相应的坐标系中，并标出两端点的横、纵坐标．23．将一体积是1000cm3的实心立方体木块轻轻地放人盛满水的大烧杯内，待木块静止时，从杯中溢出600g水，如图所示．求：（1）木块受到的浮力．（2）木块排开水的体积．24．一块质量为1kg的木块浮在水面上，它的密度是0.6×103kg/m3，木块漂浮在水面上时，受到的浮力是多大？要把木块全部浸入水中，至少需要加多大竖直向下的压力？25．某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置．它的底部较重，可以竖直漂浮在水面，总质量为0.21kg，底面积为3×10﹣3m2，不放物体时，在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线，如图．请解答下列问题（g取10N/kg）（1）不放物体时．该装置所受的浮力是多大？（2）如图所示，在该装置中放入一个体积为1.5×10﹣5m3的物块A，它的底部在水面下的深度h=0.11m．此时，该装置受到的浮力是多大？与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克？（3）物块A的密度是多少？26.你了解水陆两用坦克吗？水陆两用坦克的车体比普通坦克要大，呈船形，所以能在水中浮动．有的利用特制的履带划水前进；有的用螺旋桨推进；有的用推进器喷水前进，两用坦克在水上航速不超过15km/h的，车辆的全部重力主要是依靠浮力来支持．在水上航速超过15km/h时，浮力有所减少，这时的水动力作用不可忽视，即两种力量共同支撑着坦克，使其不会下沉．如图所示，水陆两用坦克，总质量22t．水上最大速度14km/h，最大航程超过90km．陆地最大速度55km/h，最大行程超过385km．履带着地的面积约4m2，可越过2.9m壕沟，这种坦克配备的是450kW的柴油机．请你根据短文中信息，结合所学的知识回答问题：（g=10N/kg）（1）如图所示的水陆两用坦克，在水上航行时，所受的浮力约为N，排开水的体积约为m3．（2）如图所示的水陆两用坦克，在陆地行驶时，对地面的压强约为Pa．以最大速度行驶385km 的时间为h（3）使水陆两用坦克前进的三种方式中，涉及到“物体间力的作用是相互的”这一重要知识是（）A．只有履带的划水前进B．只有螺旋桨推进C．只有推进器喷水前进D．三种方式都涉及（4）柴油机的效率（30%一45%），柴油的热值3.3×107J/kg．这种水陆两用坦克的油箱所装柴油的质量一定超过多少千克．27．某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件．已知工件的质量为100kg 工人的质量为70kg．工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15：2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60%．若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg．求：；（1）工件浸没在水中时所受的浮力F浮；（结果保留两位有效数字）（2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率η2（3）工件完全打捞出水面后，以0.2m/s的速度被匀速提升，工人拉绳的功率P．228．小明同学注意到新闻节目中经常报道国际原油价格涨至多少美元一桶，又报道我国进口原油价格每吨提高多少元．他想知道原油的单位“桶”和质量常用单位“吨”之间有什么关系．经过努力，小明设法获得“胜利原油”样品若干，并将密度为0.6×103kg/m3．体积为200cm3的立方体木块放入原油中，木块漂浮在油面上，经测量木块有的体积露出油面（g=10N/kg）．求：（1）木块受到的浮力．（2）原油的密度．（3）若每桶原油的体积为m3，1t原油等于多少桶？29．有质量为24kg、体积为6×10﹣3m3的贵重物体不慎掉入河里，一名潜水员下水去打捞它．（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）物体的重力；（2）物体的密度；（3）物体在水中受到的浮力；（4）潜水员潜到水下5m深处时受到水的压强．30．在南极考察中使用的海洋破冰船，针对不同的冰层有不同的破冰方法．其中一种破冰方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎．（1）当破冰船航行于海面时，它的排水体积约为1500m3，求船自身的重力．（2）在一次破冰行动中，当船冲到冰面上时，船的排水体积变为原来的三分之一，船与冰层接触面积为5m2，此时破冰船对冰层的压强是多少？（海水的密度取1.0×103kg/m3，g=10N/kg）浮力的计算参考答案与试题解析一．解答题（共30小题）1．（2016?麻城市模拟）自钓鱼岛事件发生后，中国派出先进的海监船在钓鱼岛附近海域巡航，“中国海监50”是中国海监船建设项目二期工程中吨位最大、科技含量最高的一艘船，型长98米，型宽15.2米，型深7.8米，排水量4000吨．该船在其姐妹船“中国海监83”的基础上对一些重要设备进行了升级改造，对舱室布置作了优化调整，采用了当今世界先进的ABB电力全回转推进系统，最大航速18节，续航力大于8000海里，自持力60天．（海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）满载时，“中国海监50”船受到的浮力有多大？（2）若船底某处距海面的深度为6m，则该处受到海水的压强是多少？（3）从某一时刻开始，“中国海监50”受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示，“中国海监50”的运动速度v与时间t的关系如图乙所示．第50s钟到100s钟内牵引力的功率为多少？【解答】解：（1）船的排水量为：m排=4000t=4×106kg，“中国海监50”所受到的浮力为：F浮=G排=m排g=4×106kg×10N/kg=4×107N．（2）船底某处的压强为：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa．（3）由甲图知，“中国海监50”在第50s钟到100s钟内匀速行驶，所以F=8×108N，由乙图知，船的速度是v=0.5m/s，船的推进力的功率：P=Fv=8×108N×0.5m/s=4×108W．答：（1）满载时，“中国海监50”船受到的浮力是4×107N．（2）若船底某处距海面的深度为6m，则该处受到海水的压强是6×104Pa．（3）第50s钟到100s钟内牵引力的功率为4×108W．2．（2015?盘锦）如图甲所示，正方体石料在钢丝绳拉力作用下，从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降，直至没入水中．图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图象．（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）．求：（1）石料全部没入水中时受到的浮力．（2）石料的体积．（3）石料浸没后钢丝绳拉力的功率．【解答】解：（1）由图象可知：在空气中受到的拉力F1=2.5×104N，浸没在水中受到的拉力F2=1.5×104N因为匀速下降浸没水中石料全部浸没水中受到的浮力F浮=F1﹣F2=2.5×104N﹣1.5×104N=1.0×104N；（2）根据F浮=G排=ρ液V排g石料的体积V石=V排===1m3；（3）根据V=l3=1m3，得石料边长l=1m由图可知200s至300s之间石料下降1m石料运动的速度V石===0.01m/s；石料浸没后钢丝绳拉力的功率P===Fv=1.5×104N×0.01m/s=150W．答：（1）石料全部没入水中受到的浮力1.0×104N；（2）石料的体积1m3；（3）石料浸没后钢丝绳拉力的功率150W．3．（2015?怀化）如图甲所示，水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒，筒内装有20cm深的某液体．弹簧测力计下悬挂底面积60cm2、高为10cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没，弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示：（可以忽略圆筒的厚度，过程中液体始终没有从筒中溢出），g取10N/kg，求：（1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少？（2）筒内液体密度是多少？（3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？【解答】解：（1）由图象知，当h=0时，此时测力计的示数等于圆柱体的重力，所以G=18N；当h≥10cm时，测力计的示数不变，说明此时浮力不变，圆柱体完全浸没，此时F=13.2N；所以F浮=G﹣F=18N﹣13.2N=4.8N；（2）物体排开液体的体积V排=V物=60×10×10﹣6m3=6×10﹣4m3由F浮=ρ液gV排得：ρ液===0.8×103kg/m3（3）液体的质量m液=ρ液V液=0.8×103kg/m3×100×20×10﹣6m3=1.6kg将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体，则其对地面的压力F′=（m液+m筒）g+G物﹣F拉=（1.6kg+0.5kg）×10N/kg+18N﹣13.2N=25.8Np==2.58×103Pa．答：（1）圆柱体浸没在液体中所受浮力是4.8N；（2）筒内液体的密度是0.8×103kg/m3；（3）圆柱体浸没时，圆筒对桌面的压强是2.58×103Pa．4．（2015?兰州）某同学想测量某种液体的密度，设计了如图所示的实验，已知木块的重力为1.2N，体积为200cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2N，g=10N/kg，求：（1）木块受到的浮力是多少？（2）液体的密度是多少？（3）剪断细绳，木块稳定时处于什么状态，所受浮力又是多大？【解答】解：（1）木块受到的浮力为F浮=F+G=2N+1.2N=3.2N；（2）因为F浮=ρ液gV排，所以液体的密度为ρ液===1.6×103kg/m3；（3）因为G=mg，所以木块的质量为m===0.12kg，木块的密度为ρ===0.6×103kg/m3，因为ρ＜ρ液，所以木块最终静止在液面上，受到的浮力为F浮′=G=1.2N．答：（1）木块受到的浮力是3.2N；（2）液体的密度是1.6×103kg/m3；（3）剪断细绳，木块稳定时处于静止状态，所受浮力是1.2N．5．（2015?潍坊）如图甲所示，水平面上有一底面积为5.0×10﹣3m2的圆柱形薄壁容器，容器中装有质量为0.5kg的水．现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10﹣5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为4.0×10﹣5m3．（g取10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）（1）求物块受到的浮力大小；（2）求物块的密度；（3）用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中（水未溢出）如图乙，求此时水对容器底的压强．【解答】解：（1）已知V排=4.0×10﹣5m3，则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3=0.4N．（2）由于物块漂浮在水面上，则物块的重力G=F浮=0.4N，则质量m===0.04kg；物块的密度ρ===0.8×103kg/m3；（3）由ρ=得水的体积为V水===5×10﹣4m3，物块使其恰好完全浸没在水中，水和物块的总体积V=V水+V物=5×10﹣4m3+5×10﹣5m3=5.5×10﹣4m3则水的深度为h===0.11m，所以水对容器底的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m=1.1×103Pa．答：（1）物块受到的浮力大小为0.4N；（2）物块的密度为0.8×103kg/m3；（3）此时水对容器底的压强1.1×103Pa．6．（2015?南充）如图所示，用细绳系住体积为3×10﹣4m3的物体A，使它竖直下垂且全部浸入水中静止，此时绳子的拉力是1.5N，容器和水的总质量是0.7kg，容器与水平桌面的接触面积是100cm2．（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）物体A受到的浮力；（2）物体A的密度；（3）容器对桌面的压强．【解答】解：（1）物体所受的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣4m3=3N；（2）由于物体处于静止状态，受力平衡，则G A =F 浮+F 拉=3N+1.5N=4.5N ， 质量为m A ===0.45kg ；则物体的密度ρA ===1.5×103kg/m 3．（3）容器内水和容器的重力： G′=m′g=0.7kg×10N/kg=7N，以容器、水以及物体作为整体研究，受力平衡，桌面受到的压力大小为： F=G′+F 浮=7N+3N=10N ， 所以容器对桌面的压强：p===1000Pa ．答：（1）物体A 受到的浮力为3N ； （2）物体A 的密度为1.5×103kg/m 3； （3）容器对桌面的压强为1000Pa ． 7．（2015?衡阳）如图所示，将质量为2kg 的正方形物块，放入盛有水的水槽内，待物块静止时，其下表面距水面6cm ，求： （1）物块受到水的浮力大小． （2）水对物体下表面的压强大小． 【解答】解：（1）因为物块漂浮，所以物块受到的浮力等于物块的重力： G 物=m 物g=2kg×10N/kg=20N， 由物体的浮沉条件可知： F 浮=G 物=20N ；（2）物体下表面受到水的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.06m=600Pa． 答：（1）物块受到水的浮力是20N ． （2）水对物体下表面的压强600Pa ． 8．（2015?莆田）在弹簧测力计下悬挂一个小球，示数为4.2N ．当把小球的一半体积浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.7N ．已知水=1.0×103kg/m 3，g 取10N/kg ．问： （1）小球所受的浮力为多大？ （2）小球的总体积为多大？（3）把小球从弹簧测力计取下，浸没在水中后放手，请通过计算判断小球为什么不能悬浮在水中． 【解答】解：（1）小球受到水的浮力： F 浮=G ﹣F 拉=4.2N ﹣1.7N=2.5N ； （2）由F 浮=ρ水gV 排得： 小球排开水的体积：V 排===2.5×10﹣4m 3．由于小球的一半体积浸没在水中时，则物体体积：V=2V 排=2×2.5×10﹣4m 3=5×10﹣4m 3．（3）小球浸没在水中所受的浮力：F 浮′=ρ水gV 排=1×103kg/m 3×10N/kg×5×10﹣4m 3=5N ＞4.2N ， 即F 浮′＞G ，所以，小球浸没在水中所受的浮力放手后，不能悬浮在水中，会上浮． 答：（1）小球所受的浮力为2.5N ； （2）小球的总体积为5×10﹣4m 3．（3）把小球从弹簧测力计取下，浸没在水中后放手，小球不能悬浮在水中，会上浮． 9．（2015?钦州）如图甲所示，用吊车将棱长为1m 的正方体花岗岩石从距水面1m 高的A 处沿竖直方向匀速放入水中．在整个过程中，钢缆拉力大小与下落高度的关系如图乙所示．求：（1）花岗岩石浸没在水中时受到的浮力；（2）花岗岩石下落到图甲B 处（h 0=2m ）时下表面受到水的压强； （3）花岗岩石的密度．【解答】解：（1）V 排=V 物=1m 3，F 浮=ρgV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×1m 3=1.0×104N ，（2）花岗岩石下落到图甲B 处（h 0=2m ）时，下表面距离水的深度h=2m+1m=3m ， 下表面受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m 3×10N/kg×3m=3×104Pa ， （3）由图可知，花岗岩石的重力G=F=2.8×104N ， 花岗岩石的质量m===2.8×103kg ，花岗岩石的密度ρ===2.8×103kg/m 3．答：（1）花岗岩石浸没在水中时受到的浮力为1.0×104N ；（2）花岗岩石下落到图甲B 处（h 0=2m ）时下表面受到水的压强为3×104Pa ； （3）花岗岩石的密度为2.8×103kg/m 3． 10．（2015?乐山）如图所示，用弹簧秤悬挂一物体，在空气中弹簧秤示数为6N ，当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N ，g=10N/kg ．求： （1）物体的重力G ；（2）物体浸没在水中受到的浮力F 浮；（3）物体浸没时排开水的体积V 和物体的密度ρ． 【解答】解：（1）由题意知，物体的重力G=6N ；（2）物体浸没在水中受到的浮力F 浮=G ﹣F 视=6N ﹣4N=2N ． （3）由F 浮=ρgV 排，可得，V=V 排===2×10﹣4m 3，物体的质量m===0.6kg ，物体的密度ρ===3×103kg/m 3．答：（1）物体的重力G 为6N ；（2）物体浸没在水中受到的浮力F 浮为2N ．（3）物体浸没时排开水的体积V 为2×10﹣4m 3，物体的密度ρ为3×103kg/m 3． 11．（2015?昆明）将一边长是0.1m 的实心正方体，缓慢放入盛满水的烧杯内，待它静止时，从杯中溢出0.6kg 的水．（g 取10N/kg ，ρ水=1.0×103kg/m 3）． （1）求正方体受到的浮力； （2）求正方体排开水的体积；（3）判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底，并写出判断依据； （4）求正方体的密度． 【解答】解：（1）根据阿基米德原理可知，正方体受到的浮力： F 浮=G 排=m 排g=0.6kg×10N/kg=6N； （2）由得，正方体排开水的体积：V 排水===6×10﹣4m 3；（3）正方体的体积V=（0.1m ）3=1×10﹣3m 3＞V 排水，所以，正方体在水中静止时处于漂浮状态．（4）因为正方体在水中静止时漂浮，所以G=F 浮=6N ， 正方体的质量为m===0.6kg ，正方体的密度==0.6×103kg/m 3．答：（1）正方体受到的浮力为6N ；（2）正方体排开水的体积为6×10﹣4m 3；（3）正方体在水中静止时处于漂浮状态，判断依据是正方体的体积大于其排开水的体积； （4）正方体的密度0.6×103kg/m 3． 12．（2015?广西）破冰船是赴极地考察的重要工具．我国“雪龙”号破冰船满载时的总质量是2×104t ，求：（1）破冰船在海上满载航行时，受到的浮力是多大？（2）某次破冰时，破冰船与冰面的接触面积是10m 2，冰面受到压力为破冰船满载时总重力的0.1倍，破冰船对冰面的压强是多大？ 【解答】解：（1）满载时总质量约为m=20000t=2×107kg ； 根据阿基米德原理可知：满载时所受的浮力F 浮=G=mg=2×107kg×10N/kg=2×108N ； （2）冰面受到的压力F=0.1G=0.1×2×108N=2×107N ， 船对冰面的压强p===2×106Pa ．答：（1）满载时所受的浮力是2×108N ； （2）船对冰面的压强为2×106Pa ． 13．（2015春?安顺期末）如图所示，边长为10cm 的实心正方体木块，密度为0.6×103kg/m 3，静止在装有足量水的容器中，且上下底面与水面平行，求： （1）木块静止在水中时所受浮力的大小； （2）木块浸在水中的体积； （3）水对木块下底面的压强． 【解答】解：（1）V=（0.1m ）3=10﹣3m 3由可得，木块的质量：m=ρV=0.6×103kg/m 3×10﹣3m 3=0.6kg ； 木块的重力：G=mg=0.6kg×10N/kg=6N，因为ρ木＜ρ水，所以，木块静止在水中时处于漂浮状态，则 F 浮=G=6N ；（2）由F 浮=ρgV 排可得，V 排===6×10﹣4m 3；（3）深度h===0.06m则利用压强公式p=ρgh，代入数据，p=1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.06m=6×102Pa ； 答：（1）木块在水中所受浮力的大小为6N ； （2）木块浸在水中的体积6×10﹣4m 3； （3）水对木块下底面的压强6×102Pa ．14．（2014?巴中）一边长为10cm，密度为0.6g/cm3的正方体木块，用细线置于容器的水中，如图所示，求：（1）木块所受的浮力大小？（2）细线的拉力大小？（3）细线剪断后，木块静止时，木块下方所受到水的压强是多大？【解答】解：（1）∵木块完全浸没，∴V排=V=（10cm）3=1000cm3=1×10﹣3m3，F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N，（2）G木=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg=6N．∵F浮=F拉+G，∴绳子对木块的拉力：F拉=F浮﹣G=10N﹣6N=4N；（3）木块漂浮在水面上：F浮=G木=6N；浮力是液体对物体上下表面的压力差，所以下表面的压力F=F浮=6N，下表面的压强p===600Pa答：（1）木块所受的浮力为10N；（2）绳子对木块的拉力为4N；（3）细线剪断后，木块静止时，木块下方所受到水的压强是600Pa．15．（2014?遂宁）如图甲所示，一个边长为1m的正方体静止在湖底，上表面离水面深度为h．现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示．（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求：（1）物体在露出水面前受到水的浮力是多少N？（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N？（3）物体的密度是多少kg/m3？（4）物体在水底时，上表面受到水的压强是多少Pa？【解答】解：（1）F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×（1m）3=104N；（2）由图象可知露出水面后绳子的拉力即物体的重力G=3×104N，当重物未露出水面时，拉力F1=G﹣F浮=3×104N﹣104N=2×104N；（3）物体的质量m===3×103kg，密度ρ===3×103kg/m3；（4）从上表面离开水面到下表面离开水面用时10s，所以运动速度：v===0.1m/s，上表面从水底上升至表面用时30s，所以物体据液面深度：h=vt=0.1m/s×30s=3m，p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa．答：（1）物体在露出水面前受到水的浮力是104N；（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是2×104N；（3）物体的密度是3×103kg/m3；（4）物体在水底时，上表面受到水的压强是3×104Pa．16．（2014?衡阳）在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.4N，当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，弹簧测力计的示数是6.6N，g=10N/kg，求：（1）金属零件所受浮力为多少？（2）金属零件的体积为多少？。
浮力+滑轮=打捞问题
滑轮组打捞问题（浮力+滑轮组题）1、质量为550kg、体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处，工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子．求：（1）5m深处水产生的压强；（2）箱子在水中被匀速提起时，所用的拉力F为2×103N，滑轮组的机械效率是75%，请用两种方法计算箱子完全浸没在水中时受到的浮力．（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）2、利用如图2所示的装置，把体积为，密度为的薄石块从水面下2m处拉出水面后，再提升了5m，共用时间10s，动滑轮重为20N（不计绳子与滑轮间的摩擦，设石块的两个上升过程都是匀速）。
求：（1）在整个过程中拉力F的功率（注：在计算时可认为薄石块在离开水面前浮力的大小保持不变）。
（2）石块离开水面后提升5m过程中，这个装置的机械效率是多少？（）3、2009年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水。
如图11所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4Kg，水桶容积为20L。
当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为F=25N。
不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0×103 Kg/m3，g取10N/Kg.试求：（1）动滑轮有多重？（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？4、如图4所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积为、高为2m的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为，水的密度为，滑轮组的机械效率是70%。
（g取10N/kg，滑轮和绳子的重力忽略不计）求：（1）圆柱体在水中所受的浮力。
（2）若圆柱体从H＝16m深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力F 所做的功。
（3）如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N，则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断？5、如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。
初中物理杠杆、滑轮组、压强、浮力综合计算题(含答案)
初中物理杠杆、滑轮组、压强、浮力综合计算题(含答案)1、这是一道起重机的综合计算题。
题目要求计算货箱在不同高度时的压强、起重机做功的大小以及为了使起重机不倾倒所需的铁块质量。
在计算过程中，需要运用物理学中的杠杆原理、滑轮组原理、压强和浮力等知识。
2、这是一道关于滑轮组机械效率的计算题。
题目要求计算小明的体重和滑轮组的机械效率，以及在改变滑轮组绕绳方法后所需的力。
在计算过程中，需要运用物理学中的滑轮组原理、机械效率公式和压力平衡原理等知识。
3、这是一道关于杠杆平衡和浮力的综合计算题。
题目要求计算力的大小、合金块的密度以及合金块在水中沉底后的压强。
在计算过程中，需要运用物理学中的杠杆原理、浮力原理、压力平衡原理和密度公式等知识。
4、这是一道关于电动机功率和机械效率的计算题。
题目要求计算滑轮组的机械效率、电动机拉动钢丝绳的功率以及横梁上提起重物时支持力增加的大小。
在计算过程中，需要运用物理学中的机械效率公式、动能定理和力的平衡原理等知识。
5、图25是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。
起重机通过卷扬机C和钢丝绳将重物提升出水。
被打捞的重物体积为0.5m³。
在打捞前起重机对地面的压强为p1=2.0×10⁷Pa，在物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2=2.375×10⁷Pa，物体完全出水后起重机对地面的压强为p3=2.5×10⁷Pa。
假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2，N1与N2之比为19:24.重物出水后上升的速度为v=0.45m/s。
求：（1）被打捞物体的重力；（2）被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组AB的机械效率；（3）重物出水后，卷扬机牵引力的功率。
256、某桥梁施工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件。
已知工件的质量为100kg，工人的质量为70kg。
工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15:2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60%。
中考物理总复习《浮力的综合计算》专项练习题-附带有答案
中考物理总复习《浮力的综合计算》专项练习题-附带有答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1．在建设桥梁时，需将一重为3×104N正方体桥梁部件从运输船上转移至河水中。
（1）用吊车将该部件从运输船上匀速向上提升，如图甲所示。
20s时间内，拉力F对部件做了6×104J的功，计算这个过程中：①拉力F做功的功率；①部件上升的距离。
（2）如图乙所示，缓慢的将部件匀速投入水中。
水对部件下表面的压力记作F1，水对部件上表面的压力记作F2，二者与部件下表面在水中的深度h的关系如图丙所示（忽略水的阻力）。
求: 图丙所示过程中，部件浸没时受到的浮力。
2．排气阀是供暖设备中的重要部件，它能及时排出管内热水汽化产生的气体，使水正常流动，从而保证供暖效果。
排气阀工作原理如图所示：水中气体在流动过程中，积聚于封闭的排气阀内，使阀内气压变大，浮筒随水面一起下降，此时阀内气体排出使气压变小，从而浮筒上升，堵杆重新堵住排气孔。
（1）水管内的水流速度至少达到0.25米/秒才能携带气泡流动。
若水管总长为60米，要使水流能携带气泡流动，则水从水管起始端流到终端最多要多少时间？（2）排气阀中的浮筒和堵杆总质量为0.02千克，计算排气阀排气时浮筒浸在水中的体积。
（水的密度取1.0×103千克/米3）3．小亮为探究金属做成的轮船能浮在水面的原因。
他找到一块实心立方体金属块，用测力计测出金属块的重力为27N ，把它放入盛水的圆柱形容器中，金属块沉底，水面深度由15cm 升高到20cm ，容器底面积为200cm 2，然后他把这个金属块加工成船型（加工过程中质量和体积不变），成功漂浮在水面上。
（331.010kg/m ρ=⨯水）求：（1）水深20cm 时，水对容器底的压强及金属块沉底静止时，金属块对容器底的压强； （2）沉底与漂浮两次排开水的体积差。
中考物理专项突破三 滑轮组相关计算题
专项突破三滑轮组相关计算题1. (2020南通)(9分)如图，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104 N的重物匀速吊起2 m时，滑轮组的机械效率为80%，g取10 N/kg.(1)求提升重物做的有用功；(2)求绳端的拉力；(3)若动滑轮的质量为40 kg，求克服摩擦和钢绳重所做的功．第1题图2. (2019潍坊)(7分)一辆质量为1.5×103 kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置．已知汽车通过泥泞路段需移动8 m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1 倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10 N/kg.在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：(1)做的有用功；(2)作用在绳子自由端的拉力．第2题图3. (2020黔南州)(7分)如图所示，某建筑工地用起重机将质量为3.6 t的货箱以0.5 m/s的速度匀速提升，吊臂上的滑轮组如图所示，若忽略绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为80%.(g 取10 N/kg)求：(1)在10 s内货箱上升的高度；(2)货箱的重力；(3)吊臂上电动机拉力F的大小；(4)依然利用此机械提升质量为4.1 t的货箱，求此时滑轮组的机械效率．第3题图4. (2020天水)(6分)在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250 N的拉力在20 s内将450 N的材料提升了10 m，(不计绳重和摩擦，g取10 N/kg)．求：(1)拉力的功率是多少？(2)提升450 N材料时，此滑轮组的机械效率是多少？(3)若绳子能承受的最大拉力为400 N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？第4题图5. (2020遂宁)(7分)小雨同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，感觉该装置简单易制、方便快捷，大大减少了工人搬运材料的劳动强度．小雨观察到电动机的输出功率800 W，将两袋(每袋质量50 kg)水泥匀速提升到10 m高的4楼需要用时15 s．假设电动机的输出功率恒定不变．请帮小雨完成下列问题：(g取10 N/kg)第5题图(1)此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大？(2)电动机对绳子的拉力多大？(3)该滑轮组的机械效率多大？6. (2020无锡)(7分)如图所示，在科普节目《加油，向未来》中，有一项对抗性实验，甲、乙两人站在平衡板上，滑轮组将平衡板提升至一定高度后，两人在平衡板上挪动，并保持平衡板平衡．若甲的质量为55 kg，乙的质量为45 kg.平衡板质量为900 kg，且质量分布均匀，重心在点O.(g取10 N/kg)(1)当平衡板在水平地面上时，甲静止站在平衡板上，与板的接触面积为0.05 m2，则甲对平衡板的压强为多大？(2)甲、乙两人竖直站在平衡板上，滑轮组将平衡板匀速提升至离地面5 m的高度处，提升的过程中平衡板始终保持水平平衡，拉力F为6 250 N，求在此过程中：①平衡板提升两人所做的功为多少？①在提升平衡板和人的过程中，滑轮组的机械效率为多少？(3)当甲、乙两人竖直站立在图中A、B位置时，平衡板在空中处于水平平衡，甲、乙两人从图中位置同时向平衡板左、右两侧沿同一直线向相反方向缓慢挪动至C、D竖直站立时，平衡板也恰好处于水平平衡，则两人挪动的距离AC和BD之比为________．第6题图7. (2019攀枝花)(6分)如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G＝9×104 N的货物A沿斜面向上匀速运动．货物A的速度为v＝2 m/s，经过t＝10 s，货物A竖直升高h＝10 m．已知汽车对绳的拉力F的功率P＝120 kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：第7题图(1)t时间内汽车对绳的拉力所做的功；(2)汽车对绳的拉力大小；(3)斜面的机械效率．8. (2020达州)(7分)如图所示，物体A重200 N，圆柱形容器底面积为400 cm2，内盛有足够深的水．用图中的滑轮组(定滑轮用轻质细杆固定在水平地面上)将浸没在水中的物体A匀速提出水面，当物体A浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率为80%.不计绳重、摩擦及水的阻力，物体A不吸水、不沾水，ρ水＝1.0×103 kg/m3，ρ物＝5.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg.求：(1)物体浸没在水中时受到的浮力．(2)物体完全提出水面后，水对容器底减小的压强．(3)物体完全提出水面后，滑轮组的机械效率．(小数点后保留一位数字)第8题图9. (2019张家界)(7分)图甲是工人使用滑轮组打捞不慎落入水中的圆柱形石料M的示意图．在整个打捞过程中，石料以恒定的速度v＝0.1 m/s上升，石料离开水面之后绳子自由端的拉力F ＝2 000 N．图乙是钢丝绳的拉力T随时间t变化的图像，t＝0时刻石料刚好离开河底．g取10 N/kg，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3.(1)画出图甲中石料M离开水面后的受力示意图．(2)石料完全浸没在水中受到的浮力是________N，石料质量是________kg.(3)河底受到水的压强是多少？(4)石料离开水面之后滑轮组的机械效率是多少？第9题图10. (2019菏泽)(8分)如图所示，一个质量600 kg 、体积0.2 m 3的箱子沉入5 m 深的水底，水面距离地面2 m ，若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械，以0.5 m/s 的速度将箱子从水底匀速提到地面，每个滑轮重100 N(不计绳重、摩擦和水的阻力，ρ水＝1.0×103 kg/m 3，g ＝10 N/kg)．求：(1)箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强； (2)箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力；(3)物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率；(4)整个打捞过程中，请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值．第10题图专项突破三 滑轮组相关计算题1. 解：(1)提升重物做的有用功 W 有＝Gh ＝1.2×104 N×2 m ＝2.4×104 J (2)由η＝W 有W 总×100%可得W 总＝W 有η＝2.4×104 J 80%＝3.0×104 J由图可知，n ＝3 故绳端移动的距离 s ＝nh ＝3×2 m ＝6 m绳端的拉力F ＝W 总s ＝3.0×104 J6 m ＝5×103 N(3)由题可知，动滑轮重 G ′＝mg ＝40 kg×10 N/kg ＝400 N克服动滑轮重力所做的功 W 动＝G ′h ＝400 N×2 m ＝800 JW 额＝W 总－W 有＝3.0×104 J －2.4×104 J ＝6×103 J克服摩擦和钢绳重所做的功W 摩擦＝W 额－W 动＝6×103 J －0.8×103 J ＝5.2×103 J 2. 解：(1)汽车所受的阻力f ＝0.1mg ＝0.1×1.5×103 kg×10 N/kg ＝1.5×103 N将车匀速拖离，由二力平衡得，牵引力F 牵＝f ＝1.5×103 N 所做的有用功W 有＝F 牵s 车＝1.5×103 N×8 m ＝1.2×104 J(2)由图可知，n ＝3，故绳子自由端移动距离s 绳＝3s 车＝3×8 m ＝24 m 由η＝W 有W 总×100%得，W 总＝W 有η＝1.2×104 J 80%＝1.5×104 J由W 总＝Fs 绳得，拉力F ＝W 总s 绳＝1.5×104 J24 m ＝625 N3. 解：(1)10 s 内货箱上升的高度h ＝v 货t ＝0.5 m/s×10 s ＝5 m (2)货箱的重力G 货＝mg ＝3.6×103 kg×10 N/kg ＝3.6×104 N (3)由η＝W 有用W 总×100%＝Gh Fs ×100%＝Gh F ×nh ×100%＝GnF ×100%得，拉力F 的大小为F ＝G nη＝3.6×104 N3×80%＝1.5×104 N(4)由于物体的总重由3段绳子承担，所以有3F ＝G ＋G 动 动滑轮的重力G 动＝3F －G ＝3×1.5×104 N －3.6×104 N ＝9×103 N 当提升质量为4.1 t 货箱时，滑轮组的机械效率为 η′＝W 有用′W 总′×100%＝G ′h F ′s ×100%＝G ′h 1n（G ′＋G 动）×nh ×100%＝G ′G ′＋G 动×100%＝4.1×103 kg×10 N/kg4.1×103 kg×10 N/kg ＋9×103 N×100%＝82%4. 解：(1)由图可知，n ＝3，则绳端移动的距离为 s ＝nh ＝3×10 m ＝30 m拉力做的功为W ＝Fs ＝250 N×30 m ＝7 500 J ，拉力的功率为P ＝W t ＝7 500 J20 s ＝375 W(2)机械效率为η＝W 有W 总×100%＝Gh Fs ×100%＝G nF ×100%＝450 N3×250 N ×100%＝60%(3)由F ＝1n(G ＋G 动)得动滑轮重力为G 动＝nF －G ＝3×250 N －450 N ＝300 N能吊起物体的最大重力为G ′＝nF ′－G 动＝3×400 N －300 N ＝900 N 滑轮组最大机械效率为η′＝G ′nF ′×100%＝900 N 3×400 N×100%＝75%5. 解：(1)由图可知，承担动滑轮绳子的段数为n ＝3 水泥运动的速度为v 水泥＝h t ＝10 m 15 s ＝23 m/s绳子自由端移动的速度v 绳＝3v 水泥＝3×23m/s ＝2 m/s(2)由P ＝W t ＝Fst ＝Fv 得，电动机对绳子的拉力F ＝P v 绳＝800 W2 m/s＝400 N(3)有用功为W 有用＝G 水泥h ＝m 水泥gh ＝2×50 kg×10 N/kg×10 m ＝1×104 J 电动机做的总功W 总＝Pt ＝800 W×15 s ＝1.2×104 J滑轮组的机械效率η＝W 有用W 总×100%＝1×104 J1.2×104 J ×100%≈83.33%6. 解：(1)甲对平衡板的压力F 甲＝G 甲＝m 甲g ＝55 kg×10 N/kg ＝550 N ，与板的接触面积S ＝0.05 m 2甲对平衡板的压强p ＝F 甲S ＝550 N0.05 m 2＝1.1×104 Pa(2)提升过程中，平衡板对甲、乙两人的支持力：F ′＝G 甲＋G 乙＝(m 甲＋m 乙)g ＝(55 kg ＋45 kg)×10 N/kg ＝1 000 N 平衡板将两人提升的高度：h ＝5 m①平衡板提升两人所做的功W ＝F ′h ＝1000 N×5 m ＝5 000 J①由图可知，n ＝2，则拉力所做的总功W 总＝Fs ＝2Fh ＝2×6 250 N×5 m ＝6.25×104 J 滑轮组做的有用功W 有＝(G 甲＋G 乙＋G 板)h ＝(55 kg ＋45 kg ＋900 kg)×10 N/kg×5 m ＝5×104 J 滑轮组的机械效率η＝W 有W 总×100%＝5×104 J6.25×104 J ×100%＝80%(3)9①11 【解析】根据杠杆的平衡条件 G 甲×OA ＝G 乙×OB 移动后重新平衡时G 甲×(OA ＋AC )＝G 乙×(OB ＋BD ) G 甲×OA ＋G 甲×AC ＝G 乙×OB ＋G 乙×BD G 甲×AC ＝G 乙×BD 550 N×AC ＝450 N×BD AC ①BD ＝9①117. 解：(1)已知汽车对绳的拉力F 的功率P ＝120 kW ，则t ＝10 s 时间内汽车对绳的拉力做功：W ＝Pt ＝1.2×105 W×10 s ＝1.2×106 J(2)汽车拉着货物A 沿斜面匀速行驶，速度一定，由题图知，n ＝3，由P ＝Fv 得汽车对绳的拉力：F ＝P v 绳＝P nv＝1.2×105 W3×2 m/s ＝2×104 N(3)斜面的机械效率为：η＝W 有W 总×100%＝Gh W ×100%＝9×104 N×10 m1.2×106 J ×100%＝75%8. 解：(1)物体的体积V 物＝m 物ρ物＝G 物ρ物g ＝200 N 5.0×103 kg/m 3×10 N/kg ＝4×10－3 m 3 则物体浸没在水中时受到的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg×4×10－3 m 3＝40 N (2)物体完全提出水面后，水对容器底减小的压力 ΔF 压＝F 浮＝40 N则物体完全提出水面后，水对容器底减小的压强 Δp 压＝ΔF 压S ＝40 N 4×10－2 m 2＝1 000 Pa (3)物体浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率 η1＝（G 物－F 浮）hF ×13h ×100%即80%＝3（G 物－F 浮）F解得F ＝154(G 物－F 浮)＝154×(200 N －40 N)＝600 N又因为F ＝3(G 物－F 浮)＋G 动所以G 动＝F －3(G 物－F 浮)＝600 N －3×(200 N －40 N)＝120 N 则物体完全提出水面后，滑轮组的机械效率η2＝G 物h ′（3G 物＋G 动）×13h ′×100%＝200 N×33×200 N ＋120 N×100%≈83.3%9. (1)如答图所示第9题答图(2)800 320【解析】(2)由图乙可知，石料完全浸没在水里时所受浮力F 浮＝3 200 N －2 400 N ＝800 N ；离开水面后绳子拉力T ＝G 石料，所以石料质量m ＝G 石料g ＝T g ＝3 200 N10 N/kg＝320 kg.解：(3)由图乙可知石料从开始运动到完全离开水面用时50 s ，则河水的深度h ＝vt ＝0.1 m/s×50 s ＝5 m ．根据液体压强公式得：河底受到水的压强p ＝ρgh ＝1×103 kg/m 3×10 N/kg×5 m ＝5×104 Pa(4)石料离开水后，绳子自由端拉力为2 000 N ，滑轮组有一个动滑轮，两股绳子承重即n ＝2，由图乙可知，石料离开水后绳子的拉力T ＝G ＝3 200 N ，离开水面后滑轮组的机械效率η＝W 有W 总×100%＝Gh Fs ×100%＝Gh Fnh ×100%＝G nF ×100%＝3 200 N 2×2 000 N ×100%＝80% 10. 解：(1)箱子在水底时，下表面的深度为h ＝5 m ，此时箱子下表面受到水的压强：p ＝ρ水gh ＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg×5 m ＝5×104 Pa(2)箱子受到的浮力：F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg×0.2 m 3＝2×103 N(3)物体完全露出水面后，已不受浮力，整套装置克服箱子重力做的功是有用功： W 有＝G 箱h ′＝m 箱gh ′＝600 kg×10 N/kg×2 m ＝1.2×104 J绳子自由端的拉力：F ＝G 箱＋G 动2＝m 箱g ＋G 动2＝600 kg×10 N/kg ＋100 N 2＝3 050 N 则拉力所做的总功：W 总＝Fs ＝F ·2h ＝3 050 N×2×2 m ＝1.22×104 J则此时滑轮组的机械效率：η＝W 有W 总×100%＝1.2×104 J 1.22×104 J ×100%≈98% (4)整个过程中，箱子的运动速度不变，根据P ＝Fv 可知，绳端拉力F 最大时，电动机的输出功率最大．当箱子离开水面时，箱子不受浮力作用，此时拉力F 最大，F ＝3 050 N ，最大功率为P ＝Fv 绳 ＝F ·2v 箱＝3 050 N×2×0.5 m/s ＝3 050 W。
中考物理必刷——计算题及解析
中考物理必刷——计算题及解析1.三峡双线五级船闸规模举世无双，是世界上最大的船闸。
它正常蓄水位为海拔175米高程，坝下通航最低水位62米高程，船闸上下落差达113米左右，相当于40层楼房的高度。
现有一艘排水量为3000吨的轮船要由下游通过船闸到达上游，设每级闸室落差均为22米，如图所示。
g＝10N/kg，求：（1）轮船受到的重力；（2）阀门B上10cm2的面积上受到两侧水的压力差；（3）将轮船由某级闸室提升到下一级闸室的过程中，浮力对轮船所做的功；（4）分析说明轮船由下游提升到上游过程中的能量转化情况。
【答案】解：（1）根据漂浮条件和阿基米德原理，排水量为3000吨的轮船的重力为G=F 浮=G排=m排g=3.0×106kg×10N/kg=3.0×107N（2）已知船闸上下落差达22米左右，阀门B上10cm2的面积上受到两侧水的压力差为ΔF=ΔpS=ρ水gΔℎS=1.0×103kg/m3×10N/kg×22m×10−3m2=220N（3）轮船由某级闸室提升到下一级闸室的过程中，浮力对轮船所做的功为W=GΔℎ= 3.0×107N×22m=6.6×108J（4）轮船由下游提升到上游，水从上游由于重力的作用流向下游，水的重力势能减小，轮船的重力势能增加。
【分析】（1）求解浮力的大小，可以利用阿基米德原理求解，即物体受到的浮力等于排开液体的体积；（2）结合轮船受到的浮力和受力面积求解压力差即可；（3）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；（4）运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大。
2.由于突降暴雨，一件体积为0.3m3的物资浸没在了水坑中，其上表面距水面2m。
如图是打捞物资所用起重机滑轮组的装置图，动滑轮重为600N且始终露在水面外，电动机的输出功率恒为9kW。
滑轮组练习题(含详细答案)
滑轮组练习题（资评）1．小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A，使重2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动6m．若A所受地面的摩擦力f=600N，所用拉力F=250N则此过程中（）A．做的有用功为4500J B．拉力F的功率为1200WC．该装置的机械效率为80% D．重力做的功为1200J2．如图，A物体在大小为10N拉力F作用下，以0.3m/s速度向右匀速运动（不计滑轮重、绳重及摩擦），若A物体与桌面的摩擦力为1N，下列说法错误的是（）A．拉力F做功的功率为3WB．B物体的质量为2.7kgC．B物体上升的速度是0.1m/sD．B物体运动1s则物体克服重力做3J功3．如图所示，滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计．向上拉绳的速度是1.2m/s，拉绳的力F是9N．由此可知（）A．物重是27N，物体的速度是0.4m/sB．物重是18N，物体的速度是0.6m/sC．物体受到的摩擦力是27N，物体的速度是0.4m/sD．物体受到的摩擦力是18N，物体的速度是0.6m/s4．如图所示，小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m，已知物体A重为800N，它受到的摩擦力为60N，小强所用拉力为25N，则A的重力做功为J ，拉力的功率为W，此滑轮组的机械效率为．5．如图所示的A、B两个滑轮，A是滑轮，B是滑轮，物体重力为200N，在不考虑滑轮摩擦和重力的情况下，物体与桌面的摩擦力为90N，匀速移动物体3m，水平力F为N，绳子的自由端移动m．6．在水平地面上放置一个质量为360N的物体，用图中所示的装置匀速拉动物体（不计绳子与滑轮的摩擦），拉力F等于40N，则物体与地面间的摩擦力应为N．7．如图所示，在水平地面上静放着两个物体，它们的重力均为G=200牛，物体与地面间的滑动摩擦力均为f=40牛，不计绳子与滑轮间的摩擦，则要拉动物体需要的最小拉力分别为F1=，F2=．8．用滑轮组将密度为2.8×103kg/m3，质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m，加在绳子自由端的拉力是F，动滑轮重120N，如图所示．不计绳重及摩擦，g取10N/kg，则下列说法正确的是（）A．金属块受到的重力与浮力是平衡力B．拉力F的有用功是280JC．金属块受到的浮力是200N D ．滑轮组的机械效率是75%9．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（）A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左B．滑轮移动的速度为0.1m/s C．绳子拉物体A的功率为2W D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N10．用如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知物体A重为1000N，动滑轮重为80N．在拉力F的作用下，结果20s，物体A 沿水平方向匀速前进了4m，拉力F做功为3200J．（不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）求：（1）物体A克服摩擦力做功是多少？（2）此滑轮组的机械效率是多少？（3）绳自由端移动的速度为多少？11．如图所示，在水平地面上放着物体A，A与地面的接触面积为0.14m2，对地面的压强为3000Pa，用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）．求：（1）物体A的质量m A和动滑轮的质量m．（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，在5s的时间内，人拉力做的功是多少？12．小宇帮助邻居李奶奶将一袋重100N的米背上12m高的五楼，共用时间120s．求：（1）小宇对这袋米做的功；（2）小宇对这袋米做功的功率．13．建筑工地上，起重机将质量为0.8t的货物在30s内匀速提升到6m的高处，它的电动机所做的功是1.2×105 J，（g取10N/kg）．请计算：（1）提升货物所做的有用功是多少？（2）电动机的功率是多少？（3）起重机的机械效率是多少？14．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N．（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；（2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，l0s内货车牵引力做的功；（3）当货车以90KW的额定功率、100km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物．15．如图所示，水平地面上放着物体A和B，且m A：m B=9：7．B与地面的接触面积为1.4×103 cm2，对地面的压强为2500Pa．用滑轮组匀速提升A物体时，滑轮组的机械效率是90%（不计绳重和摩擦，取g=10N/kg）求：（1）B的质量；（2）匀速提升B时滑轮组的机械效率；（3）用此滑轮组以0.1m/s的速度匀速向上提升A时，人的拉力的功率多大．16．利用如如图所示的装置，把体积为1000cm3、密度为3×103kg/m3的薄石块从水面下2m处拉出水面后，再提升了5m，共用时间10s．动滑轮重为20N （不计绳子与滑轮间的摩擦，设石块的两个上升过程都是匀速）求：（1）在整个过程中拉力F的功率（注：在计算时可认为薄石块在离开水面前浮力的大小保持不变）．（2）石块离开水面后提升5m过程中，这个装置的机械效率是多少？（g=10N/kg）17．一辆小轿车以15m/s的速度在水平公路匀速行驶，受到的阻力是1200N．小轿车沿水平路面匀速行驶300m后驶上一个斜坡．设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变．求：（1）在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功；（2）行驶过程中小轿车的功率；（3）要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍，其行驶速度应为多少？18．用一根绳子和两个滑轮，组成拉力向下的滑轮组，若每个滑轮重60N，最多能提起的重物为140N．求：（1）画出滑轮组的设计图？（2）不计摩擦，绳子能承受的最大拉力是多大？（3）此滑轮组机械效率是多大？（4）若1s内将此物体竖直提起0.2m，拉力功率是多大？19．用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组，若每个滑轮重100N，绳的最大承受力为200N．求：（1）画出滑轮组的装配图；（2）用此滑轮组最多能提起多重的物体？20．用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为多少；若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是多少J．21．小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m/s．（已知每层楼高3m）求：（1）小明所用的时间；（2）拉力的功率；（3）所做的额外功；（4）在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变？为什么？参考答案与试题解析1．小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A，使重2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动6m．若A所受地面的摩擦力f=600N，所用拉力F=250N则此过程中（）A．做的有用功为4500J B．拉力F的功率为1200WC．该装置的机械效率为80% D．重力做的功为1200J【解答】解：A、f=600N，s=6m，W有用=fs=600N×6m=3600J，故A错；B、由图可知，拉力移动的距离s′和物体移动的距离s的关系：s′=3s=3×6m=18m，拉力F的功率：P====1500W，故B错；C、装置的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=80%，故C正确；D、物体在重力的方向上没有移动距离，故重力没有做功，故D错．故选C．【点评】本题综合考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算，本题关键：知道克服摩擦力做的功为有用功．2．如图，A物体在大小为10N拉力F作用下，以0.3m/s速度向右匀速运动（不计滑轮重、绳重及摩擦），若A物体与桌面的摩擦力为1N，下列说法错误的是（）A．拉力F做功的功率为3WB．B物体的质量为2.7kgC．B物体上升的速度是0.1m/sD．B物体运动1s则物体克服重力做3J功【解答】解：A、拉力的功率P=Fv=10N×0.3m/s=3W，故A正确；B、物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：F=f+F绳，F绳=F ﹣f=10N﹣1N=9N，由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，则物体B的重力G B=nF绳=3×9N=27N，由于G B=m B g，则B的质量m B ===2.7kg，故B正确；C、B物体上升的速度v B ===0.1m/s，故C正确；D、1s内物体B上升的距离h=v B t=0.1m/s×1s=0.1m，物体B克服重力做的功W=m B gh=2.7kg×10N/kg×0.1m=2.7J，故D错误；本题选错误的，故选：D．【点评】本题是一道力学综合计算题，应用功率公式、滑轮组公式、功的计算公式即可正确解题．3．如图所示，滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计．向上拉绳的速度是1.2m/s，拉绳的力F是9N．由此可知（）A．物重是27N，物体的速度是0.4m/sB．物重是18N，物体的速度是0.6m/sC．物体受到的摩擦力是27N，物体的速度是0.4m/sD．物体受到的摩擦力是18N，物体的速度是0.6m/s【解答】解：本题滑轮组做功是克服摩擦力做功，有3段绳子承担拉力，因此物体受到的摩擦力是f=3×9N=27N；物体移动的速度：v==0.4m/s．故选C．【点评】滑轮组用几段绳子拉着物体，拉动物体所用的力就是摩擦力的几分之一．绳子的自由端绕过动滑轮的算一段，而绕过定滑轮的就不算了．4．如图所示，小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m，已知物体A重为800N，它受到的摩擦力为60N，小强所用拉力为25N，则A的重力做功为0J，拉力的功率为15W，此滑轮组的机械效率为80%．【解答】解：（1）重力为800N的物体，在水平面上匀速前进6m，虽然有力，也有距离，但F⊥S，所以没做功，即A 的重力做功为0J ．（2）因重物有3段绳子承担，故s=3h=3×6m=18m，W=Fs=25N×18m=450J，拉力的功率P===15W，（3）克服滑动摩擦力做的有用功为：W′=fs=60N×6m=360J．滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%．故答案为：0；15；80%．【点评】本题考查水平使用滑轮组拉力的计算，有两处关键的地方，一是滑轮组水平使用克服的是摩擦力，故题目已知物体重力是个干扰条件；二是对动滑轮上绳子段数n的判断．5．如图所示的A、B两个滑轮，A是定滑轮，B是动滑轮，物体重力为200N，在不考虑滑轮摩擦和重力的情况下，物体与桌面的摩擦力为90N，匀速移动物体3m，水平力F 为30N，绳子的自由端移动9m．【解答】解：由图可知，A滑轮的轴固定不动，A是定滑轮；B滑轮的轴随物体一起运动，B 是动滑轮；由图知，滑轮组承担拉力绳子的有效股数n=3，∵不考虑滑轮摩擦和重力，∴水平拉力：F===30N；绳子自由端移动的距离：s=ns物体=3×3m=9m．故答案为：定；动；30；9．【点评】本题考查了滑轮组的力的计算，在滑轮组中，拉物体的力由几根绳子承担，则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一．注意滑轮组水平拉动重物时，机械受到的阻力变成是摩擦力，而不是重力．6．在水平地面上放置一个质量为360N的物体，用图中所示的装置匀速拉动物体（不计绳子与滑轮的摩擦），拉力F等于40N，则物体与地面间的摩擦力应为120N．【解答】解：从图可知，有三段绳子在拉物体，∴水平拉力F为摩擦力f的三分之一，即F=f，∴摩擦力f=3F=3×40N=120N．故答案为：120．【点评】本题考查了滑轮组中力的计算，在滑轮组中，拉物体的力由几根绳子承担，则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一．滑轮组水平拉动重物时，机械受到的阻力变成是摩擦力，而不是重力．7．如图所示，在水平地面上静放着两个物体，它们的重力均为G=200牛，物体与地面间的滑动摩擦力均为f=40牛，不计绳子与滑轮间的摩擦，则要拉动物体需要的最小拉力分别为F1=20N，F2=20N．【解答】解：从图可知，上图是一个动滑轮，有两段绳子在拉物体；下图是一滑轮组拉物体，也是两段绳子拉物体，∴水平拉力F为摩擦力f的二分之一，即F1=f=×40N=20N；F2=f=×40N=20N．故答案为：20N；20N．【点评】本题考查了滑轮组中力的计算，在滑轮组中，拉物体的力由几根绳子承担，则绳子自由端的力为拉物体的力的几分之一．本题中滑轮组水平拉动重物时，机械受到的阻力变成是摩擦力，而不是重力．8．用滑轮组将密度为2.8×103kg/m3，质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m，加在绳子自由端的拉力是F，动滑轮重120N，如图所示．不计绳重及摩擦，g取10N/kg，则下列说法正确的是（）A．金属块受到的重力与浮力是平衡力B．拉力F的有用功是280JC．金属块受到的浮力是200ND．滑轮组的机械效率是75%【解答】解：（1）金属块的体积：V===0.02m3，∵金属块完全浸没，∴金属块受到的浮力：F浮=ρgV排=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N，故C正确；（2）对金属块受力分析可知：受到竖直向上的拉力F拉和浮力F浮、竖直向下的重力G，∴金属块受到的重力与浮力不是平衡力，故A不正确；（3）∵物体匀速上升，∴F拉=G﹣F浮=mg﹣F浮=56kg×10N/kg﹣200N=360N；拉力F的有用功：W有=F拉h=360N×0.5m=180J，故B不正确；（4）由滑轮组可知绳子的有效股数n=2，∴滑轮组绳子的拉力：F=（F拉+G动）=（360N+120N）=240N，拉力做的总功：W总=Fs=Fnh=240N×2×0.5m=240J，∴滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=75%，故D正确．故选CD．【点评】本题涉及到的知识点较多，如体积和浮力的计算、机械效率的计算，有用功、总功的理解和运用等，综合性较强，有一定的难度；要特别注意物体不仅受重力和拉力，还要受水给它的浮力．9．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（）A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左B．滑轮移动的速度为0.1m/sC．绳子拉物体A的功率为2WD．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N【解答】解：A、B静止处于平衡状态，水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用，由平衡条件得：B受到的摩擦力f=F=3N，方向水平向右，故A错误；B、由图可知，F作用在动滑轮上，所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一，物体A的移动速度为0.2m/s，所以动滑轮的移动速度为0.1m/s，故B正确；C、由图可知，滑轮为动滑轮，绳子拉力为F的一半，是5N，P===Fv=5N ×0.2m/s=1W，故C错误；D、测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，在运动过程中，若拉力增大到12N，由于B和A之间的摩擦力不变，所以测力计的示数不变，D正确．故选BD．【点评】此题考查了动滑轮的省力特点、摩擦力的分析及功率的计算，解决此题的关键是对每个物体进行正确的受力分析，搞清楚各个力之间的关系．10．用如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知物体A重为1000N，动滑轮重为80N．在拉力F的作用下，结果20s，物体A沿水平方向匀速前进了4m，拉力F做功为3200J．（不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）求：（1）物体A克服摩擦力做功是多少？（2）此滑轮组的机械效率是多少？（3）绳自由端移动的速度为多少？【解答】解：（1）由图可知，动滑轮上绳子的段数n=2，则绳子自由端移动的距离：s=ns物=2×4m=8m，由W=Fs可得，拉力：F===400N，由于下方为定滑轮，物体A沿水平方向匀速前进，处于平衡状态，可知：2F=G动+f，则摩擦力：f=2F﹣G动=2×400N﹣80N=720N，物体克服摩擦力做功：W有=fs物=720N×4m=2880J；（2）滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=90%；（3）绳子自由端移动速度：v===0.4m/s．答：（1）物体A克服摩擦力做功2880J；（2）此滑轮组的机械效率是90%；（3）绳自由端移动的速度为0.4m/s．【点评】本题考查功的计算、速度的计算、机械效率的计算，知识点多，注意计算题的格式和单位的统一，属于较难的题．11．如图所示，在水平地面上放着物体A，A与地面的接触面积为0.14m2，对地面的压强为3000Pa，用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）．求：（1）物体A的质量m A和动滑轮的质量m．（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，在5s的时间内，人拉力做的功是多少？【解答】解：（1）由p=可得，A对地面的压力：F压=pS=3000Pa×0.14m2=420N，因为物体A在水平地面上，所以物体A的重力：G A=F=420N，物体A的质量：m A ===42kg；用滑轮组匀速提升物体A时，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率：η=====84%，解得G轮=80N，动滑轮的质量：m===8kg；（2）用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s，则物体A上升的高度：h=vt=0.2m/s×5s=1m，由图可知n=2，则拉力端移动距离s=2h=2×1m=2m，不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：F=（G A+G轮）=（420N+80N）=250N，人拉力做的功：W总=Fs=250N×2m=500J．答：（1）物体A的质量为42kg，动滑轮的质量为8kg；（2）在5s的时间内，人拉力做的功是500J．【点评】本题为力学综合题，考查了压强定义式、功的公式、效率公式的应用，本题关键有二：一是不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η===；二是不计绳重和摩擦，拉力F=（G A+G轮）．12．小宇帮助邻居李奶奶将一袋重100N的米背上12m高的五楼，共用时间120s．求：（1）小宇对这袋米做的功；（2）小宇对这袋米做功的功率．【解答】解：（1）小宇对这袋米做的功：W=Fs=Gh=100N×12m=1.2×103J；（2）小宇对这袋米做功的功率：P===10W．答：（1）小宇对这袋米做的功1.2×103J；（2）小宇对这袋米做功的功率为10W．【点评】此题主要考查的是学生对重力、功和功率计算公式的理解和掌握，分清楚小宇做的功和小宇对米做的功是解决此题的关键．13．建筑工地上，起重机将质量为0.8t的货物在30s内匀速提升到6m的高处，它的电动机所做的功是1.2×105 J，（g取10N/kg）．请计算：（1）提升货物所做的有用功是多少？（2）电动机的功率是多少？（3）起重机的机械效率是多少？【解答】解：（1）m=0.8t=800kg；物体的重力G=mg=800kg×10N/kg=8000N；起重机提升重物做功W有用=Gh=8000N×6m=4.8×104J；（2）起重机提升重物的功率P===4000W；（3）起重机的机械效率是η===40%．答：（1）提升货物所做的有用功是4.8×104J；（2）电动机的功率是4000W；（3）起重机的机械效率是40%．【点评】本题主要考查功率和机械效率的计算，解答本题的关键是能够对物体进行正确的受力分析，并分清什么是有用功功率，什么是总功功率14．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N．（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；（2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，l0s内货车牵引力做的功；（3）当货车以90KW的额定功率、100km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物．【解答】解：（l）由题意知：f=0.1G=0.1×2.5×l04N=2.5×l03N；（2）v=36km/h=10m/s由v=可知，s=vt=10m/s×10s=100m因为货车匀速行驶，所以拉力与阻力是平衡力，则F=f=2.5×l03N；动力做的功：W=Fs=2.5×l03N×100m=2.5×105J（3）由P==Fv得：F拉===3.24×103N；因为匀速运动，所以F拉=f1=0.1G总所以G总===3.24×104NG货=G总﹣G车=3.24×l04N﹣2.5×l04N=7.4×l03N．答：（1）货车空载行驶时所受的阻力为2.5×l03N；（2）lOs内货车牵引力做的功2.5×105J；（3）货车最多可装载7.4×l03N的货物．【点评】本题主要考查了二力平衡条件的应用、速度的计算及功和功率的计算，是力学的综合题目，在分析时，要高清各力之间的关系．15．如图所示，水平地面上放着物体A和B，且m A：m B=9：7．B与地面的接触面积为1.4×103 cm2，对地面的压强为2500Pa．用滑轮组匀速提升A物体时，滑轮组的机械效率是90%（不计绳重和摩擦，取g=10N/kg）求：（1）B的质量；（2）匀速提升B时滑轮组的机械效率；（3）用此滑轮组以0.1m/s的速度匀速向上提升A时，人的拉力的功率多大．【解答】解：（1）由p=得，G=F=pS=2500Pa×1.4×103×10﹣4m2=350N则mB===35kg（2）m A：m B=9：7，mB=35kg，所以mA=45kg则G A=m A g=45kg×10N/kg=450N；η===则G动=﹣G A =﹣450N=50N则ηB =×100%=×100%=87.5%（3）由图知，滑轮组由2段绳子承担物重，v物=0.1m/s，所以v绳=2v物=0.2m/s F=（G A+G动）=×（450N+50N）=250N则P=Fv绳=250N×0.2m/s=50W．答：（1）B的质量是35kg；（2）匀速提升B时滑轮组的机械效率是87.5%；（3）人的拉力的功率是50W．【点评】此题考查了滑轮组的省力特点、压强公式的应用，重力的计算、机械效率及功率的计算，关键是正确对滑轮组进行受力分析，得出动滑轮的重力．16．利用如如图所示的装置，把体积为1000cm3、密度为3×103kg/m3的薄石块从水面下2m处拉出水面后，再提升了5m，共用时间10s．动滑轮重为20N （不计绳子与滑轮间的摩擦，设石块的两个上升过程都是匀速）求：（1）在整个过程中拉力F的功率（注：在计算时可认为薄石块在离开水面前浮力的大小保持不变）．（2）石块离开水面后提升5m过程中，这个装置的机械效率是多少？（g=10N/kg）【解答】解：（1）在离开水面前，石块受的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3=10N，薄石块的重力：G石=m石g=ρ石v石g=3×103kg/m3×1000×10﹣6m3×10N/kg=30N，设动滑轮下端所受的拉力F1，F1=G石﹣F浮=30N﹣10N=20N，设离开水面前绳子自由端的拉力为F2，F2=（F1+G轮）=（20N+20N）=20N，离开水面后，绳子自由端的拉力：F3=（G石+G轮）=（30N+20N）=25N，绳子自由端拉力F所做的总功：W总=F2×s1+F3×s2=20N×4m+25N×10m=330J；故功率为：P===33W，（2）石块离开水面后：h2=5m，s2=2h2=2×5m=10m，W有用=G石h2=30N×5m=150J，W总=F3s2=25N×10m=250J，动滑轮的机械效率：η=×100%=×100%=60%．答：（1）在整个过程中拉力F的功率为33W；（2）石块离开水面后提升5m过程中，这个装置的机械效率是60%．【点评】本题考查了学生对密度公式、重力公式、功的公式、功率的公式、机械效率公式、阿基米德原理的掌握和运用，知识点多、综合性强，属于难题．17．一辆小轿车以15m/s的速度在水平公路匀速行驶，受到的阻力是1200N．小轿车沿水平路面匀速行驶300m后驶上一个斜坡．设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变．求：（1）在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功；（2）行驶过程中小轿车的功率；（3）要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍，其行驶速度应为多少？【解答】解：（1）轿车沿水平方向做匀速直线运动，则F=F阻=1200N，小轿车牵引力所做的功：W=Fs=1200N×300m=3.6×105J；（2）∵v=，∴小轿车在水平路面匀速行驶的时间：t===20s，小轿车的功率：P===1.8×104W，（3）由P===Fv，∵P1=P2，∴F1v1=F2v2，即v2====10m/s．答：（1）在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功为3.6×105J；（2）行驶过程中小轿车的功率为1.8×104W；（3）其行驶速度应为10m/s．【点评】此题主要考查的是学生对速度、重力、功和功率计算公式的理解和掌握，难度不大，属于中档题．18．用一根绳子和两个滑轮，组成拉力向下的滑轮组，若每个滑轮重60N，最多能提起的重物为140N．求：（1）画出滑轮组的设计图？（2）不计摩擦，绳子能承受的最大拉力是多大？（3）此滑轮组机械效率是多大？（4）若1s内将此物体竖直提起0.2m，拉力功率是多大？【解答】解：（1）用一根绳子和两个滑轮，组成的滑轮组拉力向下，绳子先绕在定滑轮上，然后绕过动滑轮，如图所示：（2）已知最多能提起的重物为140N和每个滑轮重60N，则每段绳子能承受的最大拉力F=（G+G动）=（140N+60N）=100N．重物由两端绳子承担；则绳子能承受的最大拉力是200N；（3）该滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%==70%；（4）1s内将此物体竖直提起0.2m，则拉力移动的距离s=2h=2×0.2m=0.4m，拉力做功W=Fs=100N×0.4m=40J，拉力功率P===40W．答：（1）见上图；（2）不计摩擦，绳子能承受的最大拉力是200N；（3）此滑轮组机械效率是70%；（4）拉力功率是40W．【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点和机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握，基础性题目．19．用一根绳子把图中两个定滑轮和两个动滑轮组成一个最省力的滑轮组，若每个滑轮重100N，绳的最大承受力为200N．求：（1）画出滑轮组的装配图；（2）用此滑轮组最多能提起多重的物体？【解答】解：（1）从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有5段绳子承担物重，这就是最省力的绕法．如图所示：（2）F=（G+G动），拉力最大，则物重最重，则物体最重的重力G=5F﹣G动=5×200N﹣100N=900N；故的答案为：（1）如图所示：；（2）用此滑轮组最多能提起900N重的物体．【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点，滑轮组的最省力绕法中注意绳子股数的确定方法．基础性题目．20．用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为多少；若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是多少J．【解答】解：滑轮组的机械效率η====80%．拉力F运动的距离S1=3S物=3×Vt=3×0.2m/s×10s=6m，所以10s内拉力做的功是W=FS1=50N×6m=300J．答：滑轮组的机械效率为80%，10s内拉力做的功是300J．【点评】本题考查机械效率和距离以及做功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是分析动滑轮上绳子的段数，还要知道影响做功的条件是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离．21．小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m/s．（已知每层楼高3m）求：（1）小明所用的时间；（2）拉力的功率；（3）所做的额外功；（4）在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变？为什么？【解答】解：（1）h=3m×5=15m，∴S=3h=3×15m=45m，∴t===150s．答：小明所用的时间为150s．（2）拉力所做的总功W总=FS=360N×45m=16200J，拉力的功率P===108W．答：拉力的功率为108W．（3）W有=Gh=900N×15m=13500J，∴W额外=W总﹣W有=16200J﹣13500J=2700J．答：所做的额外功为2700J．（4）因为提升相同的重物，所以有用功保持不变，而由于增加动滑轮使得克服动滑轮的重力所做的额外功变多，故η越小．【点评】本题考查了功率和额外功、机械效率的理解．正确理解物体上升的高度是解题的关键．。