第1頁/共1頁2022北京初三一模物理匯編力學(xué)計算題一、計算題1．（2022·北京東城·一模）圖是用動滑輪運(yùn)送建筑材料A的示意圖。在卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力作用下，使重800N的建筑材料A在50s的時間里，勻速豎直上升了10m。在這個過程中，動滑輪提升建筑材料A所做的有用功為W有，卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力F做功的功率P為200W，不計繩重和摩擦。求：（1）有用功W有；（2）動滑輪的重力G動；（3）動滑輪勻速提升建筑材料A的機(jī)械效率。2．（2022·北京西城·統(tǒng)考一模）如圖甲所示，是《天工開物》中記載的三千多年前中國古人利用桔槔在井上汲水的情境，受桔槔的啟發(fā)，小明組裝了如圖23乙所示的裝置。其中，杠桿CD可繞支點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，且OC=2OD。物體A懸掛在C端，靜止在水平桌面上的正方體B懸掛在D端，此時杠桿在水平位置平衡。已知：GA=30N，GB=80N，正方體B的邊長為0.1m。杠桿、懸繩的質(zhì)量不計。求：（1）杠桿D端所受的拉力；（2）正方體B對地面的壓強(qiáng)。3．（2022·北京海淀·一模）如圖所示，放置在水平桌面上的柱形容器中裝有適量的水，細(xì)繩的一端固定在柱形容器的底部，另一端系在質(zhì)量為200g的木塊的下面，使木塊浸沒在水中。已知容器內(nèi)底面積為80cm2，當(dāng)木塊靜止時細(xì)繩對木塊豎直向下的拉力為1N，此時容器中水的深度為20cm。取g=10N/kg，水的密度為1.0×103kg/m3。求：（1）木塊受到的浮力大小F浮；（2）水對容器底部的壓強(qiáng)大小p；（3）水對容器底部的壓力FN與容器中水所受的重力G水大小是否相等？請寫出計算、分析說明的過程。4．（2022·北京朝陽·統(tǒng)考一模）如圖所示，用滑輪組提升質(zhì)量為2×l03kg的物體A。物體A以0.lm/s的速度勻速上升的過程中，電動機(jī)對繩子自由端拉力的功率恒為2400W，g取10N/kg。求：（1）物體A受到的重力G；（2）電動機(jī)對繩子自由端的拉力F；（3）該滑輪組的機(jī)械效率η。5．（2022·北京石景山·統(tǒng)考一模）如圖甲所示，用卷揚(yáng)機(jī)（其內(nèi)部有電動機(jī)提供動力）通過動滑輪提升重力為的物體并使其勻速上升時，卷揚(yáng)機(jī)對動滑輪繩子端的拉力為F，平臺對卷揚(yáng)機(jī)的支持力為，拉力F的功率為P，動滑輪的機(jī)械效率為％；已知被提升物體移動的距離隨時間變化的圖像如圖乙所示，卷揚(yáng)機(jī)的重力為，吸盤和繩子的質(zhì)量及滑輪與軸的摩擦均可忽略不計，g取。求：（1）拉力F的大??；（2）平臺對卷揚(yáng)機(jī)的支持力；（3）拉力F的功率P；（4）若卷揚(yáng)機(jī)通過動滑輪提升物體的最大重力是，此時動滑輪提升重物的機(jī)械效率是多少？6．（2022·北京豐臺·統(tǒng)考一模）如圖所示，一個底面積為的薄壁柱形容器靜止放在水平桌面上，將一個重為8N，邊長為0.1m的實(shí)心正方體物塊A放在容器底部（物塊A與容器底部不密合），沿側(cè)壁向容器中緩慢注入0.3kg的水，且水始終未溢出，已知水的密度，g取10N/kg。請你通過計算，判斷注水后物塊A能否在容器中處于漂浮狀態(tài)。請寫出計算、推理過程和結(jié)論。7．（2022·北京門頭溝·統(tǒng)考一模）小敏利用輕質(zhì)杠桿、刻度尺、金屬塊甲、小石塊乙、圓柱形塑料容器、細(xì)線和適量的水測量小石塊的密度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。以下是小敏的實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將金屬塊甲和小石塊乙用細(xì)繩分別懸掛在杠桿A和D端，用細(xì)線做好的繩套系住杠桿某處后，移動繩套到O點(diǎn)時，杠桿恰好在水平位置平衡，用刻度尺測出AO間的距離為20cm；（2）將小石塊乙完全浸沒在水中，且不與塑料容器相接觸，金屬塊甲移至B點(diǎn)，杠桿再次在水平位置平衡，用刻度尺測出AB間的距離為8cm。已知水的密度水=1.0×103kg/m3，請利用已知條件幫助小敏計算出小石塊的密度。8．（2022·北京順義·統(tǒng)考一模）如圖甲所示，水平面上有個裝滿水的圓柱形溢水杯，溢水口距容器底12cm，其底面積為8×10-3m3。將懸掛在彈簧測力計上的物體A緩慢浸沒在溢水杯的水中，靜止時如圖乙所示，彈簧測力計的示數(shù)為3N，溢出的水的體積為2×10-4m3，g取10N/kg。求：（1）圖甲中水對溢水杯底部的壓強(qiáng)；（2）圖乙中水對溢水杯底部的壓力；（3）物體A的密度。9．（2022·北京大興·統(tǒng)考一模）一盛有水的容器放在水平桌面上，容器和水的總質(zhì)量為2.0kg，容器的底面積為1.0×10-2m2。將一體積為1.2×10-4m3的金屬塊用細(xì)線吊起后浸沒在水中保持靜止，如圖所示。已知金屬塊的重力為7.5N，g=10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，不計細(xì)線的質(zhì)量和體積。（1）畫出金屬塊在豎直方向的受力示意圖；（2）求金屬塊受到的浮力大??；（3）求細(xì)線對金屬塊的拉力大小；（4）求容器對桌面的壓強(qiáng)。10．（2022·北京延慶·統(tǒng)考一模）潛水艇為增強(qiáng)國防力量，維護(hù)祖國安定發(fā)揮了重要作用。我國某型號潛水艇的總體積為2×103m3，最大下潛深度可達(dá)400m。海水密度取1.03×103kg/m3。g取10N/kg。求：（1）最大下潛深度處的海水壓強(qiáng)；（2）潛水艇完全潛入海水中時受到的浮力。11．（2022·北京平谷·統(tǒng)考一模）小明體重600N，用如圖所示滑輪組勻速豎直向上提升800N的重物A，提升的過程中，小明用豎直向下的力勻速拉動繩子，使物體A在2s內(nèi)上升0.8m。已知小明拉力的功率為400W。求：（1）機(jī)械效率；（2）人對地面的壓力。12．（2022·北京通州·統(tǒng)考一模）如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，在其自由端施加豎直向下的拉力F，使重為360N的物體A勻速豎直上升了1m，用時5s，滑輪組的額外功為40J。在此過程中，求：（1）滑輪組的有用功W有；（2）滑輪組的機(jī)械效率η；（3）拉力F的功率P。

參考答案1．（1）；（2）；（3）【詳解】解：（1）物體A勻速直線上升，以物體A為研究對象，其受力分析如圖1所示，所受拉力T與其重力G二力平衡所以有T=GA，故動滑輪提升建筑材料A所做的有用功為（2）根據(jù)可知，物體運(yùn)動的速度為由動滑輪特點(diǎn)可知，繩子末端移動距離是物體移動的二倍，運(yùn)動時間相同，故繩子末端運(yùn)動的速度時物體速度的二倍，速度為根據(jù)可得物體運(yùn)動過程中所受牽引力大小為以動滑輪和物體A為研究對象，其受力分析如圖2所示可得故動滑輪重力為（3）卷揚(yáng)機(jī)做的總功為則動滑輪勻速提升建筑材料A的機(jī)械效率為答：（1）有用功W有為8000J；（2）動滑輪的重力G動為200N；（3）動滑輪勻速提升建筑材料A的機(jī)械效率為80%。2．（1）60N；（2）2×103Pa【詳解】解：（1）根據(jù)杠桿的平衡條件，OC=2OD可得杠桿D端所受的拉力為（2）正方體B對地面的壓力為正方體B與地面的接觸面積是所以正方體B對地面的壓強(qiáng)為答：（1）杠桿D端所受的拉力為60N；（2）正方體B對地面的壓強(qiáng)為2×103Pa。3．（1）3N；（2）2×103Pa；（3）FN與G水大小不等【詳解】解：（1）木塊所受重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N由木塊靜止時的受力平衡可知，其受到的浮力F浮=G+F拉=2N+1N=3N（2）水對容器底部的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa（3）因木塊浸沒時所受浮力F浮=3N，所以木塊的體積木塊和水的總體積V=Sh=80cm2×20cm=1600cm3水的體積V水=V-V木=1600cm3-300cm3=1300cm3所以水重G水=m水g=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×1300×10-6m3×10N/kg=13N水對容器底部的壓力

FN=pS=2×103Pa×8×10-3m2=16N所以FN與G水大小不等。答：（1）木塊受到的浮力F浮為3N；（2）水對容器底部的壓強(qiáng)大小p為2×103Pa；（3）水對容器底部的壓力FN與容器中水所受的重力G水大小不相等。4．（1）2×104N；（2）8000N；（3）83.3%【詳解】解：（1）物體A的質(zhì)量為2×l03kg，則重力（2）動滑輪上的繩子段數(shù)為3段，物體A以0.lm/s的速度勻速上升，則繩端的移動速度是電動機(jī)對繩子自由端拉力的功率恒為2400W，則繩端拉力

（3）物體A上升時的功率滑輪組的機(jī)械效率

答：（1）物體A受到的重力是2×104N；（2）繩子自由端的拉力是8000N；（3）滑輪組的機(jī)械效率是83.3%。5．（1）240N；（2）840N；（3）960W；（4）85％【詳解】解：（1）由圖甲可知，繩子的段數(shù)為2段，則s=2h，所以由于動滑輪的機(jī)械效率為η=75％，物體的重力為G=360N，則解得：拉力F=240N。（2）卷揚(yáng)機(jī)受到重力、繩子的拉力和平臺對它的支持力，且卷揚(yáng)機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則平臺對卷揚(yáng)機(jī)的支持力F支=G機(jī)+F=600N+240N=840N（3）2s內(nèi)運(yùn)動的高度為4m，則2s內(nèi)繩子移動的距離為s=2×4m=8m2s內(nèi)拉力做功為拉力F的功率為（4）吸盤和繩的質(zhì)量及滑輪與軸的摩擦均可忽略不計，這種情況下，則，由于n=2，則若卷揚(yáng)機(jī)通過動滑輪提升物體的最大重力是Gm=680N，此時動滑輪提升重物的機(jī)械效率是答：（1）拉力F的大小為240N；（2）平臺對卷揚(yáng)機(jī)的支持力為840N；（3）拉力F的功率為960W；（4）若卷揚(yáng)機(jī)通過動滑輪提升物體的最大重力是，此時動滑輪提升重物的機(jī)械效率是85％。6．注水后物塊A不能在容器中處于漂浮狀態(tài)【詳解】解：假設(shè)注水后物塊A能在容器中處于漂浮狀態(tài)，則物塊A受到的浮力為F浮=G=8N物塊A排開水的體積為物塊A浸入水中的深度為要使注水后物塊A能在容器中處于漂浮狀態(tài)，至少需要水的體積為V水=(S容-SA)h浸=(1.5×10-2m2-0.1m×0.1m)×0.08m=4×10-4m3倒入水的體積為所以注水后物塊A不能在容器中處于漂浮狀態(tài)。答：注水后物塊A不能在容器中處于漂浮狀態(tài)。7．2.5×103kg/m3【詳解】解：根據(jù)杠桿平衡條件可知，將金屬塊甲和小石塊乙用細(xì)繩分別懸掛在杠桿A和D端，用細(xì)線做好的繩套系住杠桿某處后，移動繩套到O點(diǎn)時，杠桿恰好在水平位置平衡。則可得出m甲g·OA=m乙g·ODm甲·OA=m乙·OD①將小石塊乙完全浸沒在水中，且不與塑料容器相接觸，金屬塊甲移至B點(diǎn)，杠桿再次在水平位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件得到FB·OB=FD·ODm甲g·(OA-AB)=(m乙-m排)g·ODm甲·OA-m甲·AB=m乙·OD-m排·ODm甲·AB=m排·ODm甲·AB=ρ水V乙·OD由①得到小石塊的密度答：小石塊的密度是2.5×103kg/m3。8．（1）；（2）9.6N；（3）【詳解】解：（1）圖甲中水對溢水杯底部的壓強(qiáng)（2）圖乙中，溢水杯內(nèi)水的深度不變，故水對溢水杯的壓強(qiáng)不變，水對溢水杯底部的壓力（3）浸沒時，溢出的水的體積為2×10-4m3，那么物體的體積為2×10-4m3，并且物體所受的浮力為物體所受的重力為物體A的質(zhì)量為物體A的密度為答：（1）圖甲中水對溢水杯底部的壓強(qiáng)為；（2）圖乙中水對溢水杯底部的壓力為9.6N；（3）物體A的密度為。9．（1）；（2）1.2N；（3）6.3N；（4）2120Pa【詳解】（1）金屬塊受到豎直向下的重力和豎直向上的拉力和浮力，如下圖所示：（2）金屬塊浸沒時，金屬塊排開水的體積V排=V金=1.2×10-4m3金屬塊受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-4m3=1.2N（3）由于用細(xì)線將金屬塊浸沒在水中處于靜止?fàn)顟B(tài)，則根據(jù)受力平衡可得：細(xì)線對金屬塊的拉力F拉=G-F浮=7.5N-1.2N=6.3N（4）容器和水的總重力G總=m總g=2kg×10N/kg=20N容器對桌面的壓力F壓=G總+G-F拉=20N+7.5N-6.3N=21.2N容器對桌面的壓強(qiáng)答：（1）如詳解中的圖；（2）金屬塊受到的浮力大小為1.2N；（3）細(xì)線對金屬塊的拉力大小為6.3N；（4）容器對桌面的壓強(qiáng)為2120Pa。10．（1）4.12×106Pa；（2）2.06×107N【詳解】解：（1）最大下潛深度處的海水壓強(qiáng)p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×400m=4.12×106Pa（2）潛水艇完全潛入海水中時受到的浮力F浮=ρgV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×2×103m3=2.06×107N答：（1）最大下潛深度處的海水壓強(qiáng)是4.12×106Pa；（2）潛水艇完全潛入海水中時受到的浮力是2.06×107N。11．（1）80%；（2）100N【詳解】解：（1）滑輪組做的有用功為小明拉力做的功為機(jī)械效率（2）繩子的拉力