1、力學(xué)計算1.如圖甲所示，水平桌面上有一底面積為5.0 103m2的圓柱形容器，容器中裝有一定量的水，現(xiàn)將一個體枳為6.0 X05m3的物塊(不吸水)放入容器中，物塊漂浮在水面上，浸入水中的體積3.為總體積的3 .求:4(1)物塊受到的浮力;(2)物塊的質(zhì)量；(3)如圖乙所示，用力 F緩慢向下壓物塊，使其恰好完全浸沒在水中(水未溢出).此時水對容器底的壓強(qiáng)比物塊被下壓前增加了多少?2.如圖(a)所示，薄壁密閉長方體容器置于水平地面上，容器對地面的壓強(qiáng)p容為245 Pa.現(xiàn)在容器中裝入深度h為0.2 m的水，如圖(b)所示.(1)求容器底部受到水的壓強(qiáng)p水.(2)若將密閉容器放倒在水平地面上，如圖

2、(c)所示，此時水對容器底部的壓強(qiáng)p水為800 Pa,求此時水的深度h水和容器對地面的壓強(qiáng)p容：3.第2題圖0.5米如圖所示，薄壁圓柱形容器甲和圓柱體乙置于水平地面上.容器甲足夠高、底面積為 4X10-2 m2,盛有質(zhì)量為5 kg的水.圓柱體乙的重力為 150N.底面積為6X10-2 m2.第3題圖求容器甲內(nèi)水的體積V水.求圓柱體乙對水平地面的壓強(qiáng)p乙.若將一物塊 A分別浸沒在容器甲的水中、放在圓柱體乙上表面的中央時，水對容器甲底部壓強(qiáng)的變化量與圓柱體乙對水平地面壓強(qiáng)的變化量相等.求物塊A的密度QA.4.如圖所示，邊長為0.1m的正方體金屬塊，放在面積為1m2的桌面上，當(dāng)彈簧測力計的讀數(shù)為 1

3、0N 時，金屬塊對桌面的壓強(qiáng)為 4x103Pa,求：(g取i0N/kg)(1)金屬塊的密度.(2)當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)為8N時，金屬塊對桌面的壓強(qiáng)變化了多少？(3)當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)為Fi時，金屬塊對桌面的壓強(qiáng)為pi；當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)F2=3Fi時，金屬塊對桌面的壓強(qiáng)為 P2, Pi ： P2=2: 1,求壓強(qiáng)pi和拉力F2.第4題圖5.1. 圖所示，薄壁圓柱形容器甲和圓柱體乙均放置在水平地面上.容器甲底面積為 0.02m2、質(zhì)量為1kg ,內(nèi)裝有2kg的酒精.圓柱體乙的底面積為0.01m2,但高度未知.(p酒精=0.8 X103kg/m3)第5題圖(1)求容器內(nèi)酒精的體積(2)求裝有酒精的容

4、器甲對水平地面的壓強(qiáng).(3)若將裝有酒精的容器甲放在圓柱體乙上方中央，則圓柱體乙對地面的壓強(qiáng)變化量為APi；若將圓柱體乙浸沒在酒精中(無酒精溢出)，則酒精對容器底部變化量為AP2.已知APi=6AP2,試通過計算確定圓柱體乙的高度h.6 .如圖所示，吳珥騎行電動平衡車在實驗場地的水平路面上以5m/s的速度勻速行駛 2km,若吳珥與電動平衡車的總質(zhì)量為 70kg ,行駛過程中受到的阻力是人與車總重的0.2倍，行駛時輪胎著地的總面積是5M0 m2.求：(1)電動平衡車對地面的壓強(qiáng)；(2)電動平衡車克服阻力做的功；(3)電動平衡車的功率.第6題圖7 .大型紀(jì)錄電影厲害了，我的國于2018年3月在全國

5、各大院線上映，國產(chǎn)大型客機(jī)C919在影片 大國重器”中亮相，它展現(xiàn)了中國的實力，C919國產(chǎn)大型飛機(jī)首次城際飛行是從上海浦東成功轉(zhuǎn)場至西安閻良，航程約為1200km； C919飛機(jī)的相關(guān)參數(shù)如下表所示.(g取10N/kg)(1)C919飛機(jī)參數(shù)假設(shè)該飛機(jī)一直以巡航速度飛行，它整質(zhì)魚72t巡航速度900km/h最大設(shè)計航程4075km個最大使用高度12100m轉(zhuǎn)場飛行的總時間為多少小時？(結(jié)果保輪子數(shù)6留兩位小數(shù))(2)該飛機(jī)每個輪子與地面的接觸面積均為1000cm2,它靜止在水平地面上時，對地面的壓強(qiáng)是多大？(3)該飛機(jī)在某一高度以巡航速度勻速飛行時，受到的阻力是其重力的0.1倍，則發(fā)動機(jī)此時

6、的0.2m2,載人時人與輸出功率是多少？8 .如圖為某款越野車，當(dāng)汽車靜止在水平路面時四個輪胎與地面總接觸面積為車的總質(zhì)量為2000kg,當(dāng)越野車勻速爬上J=T10m、長16m的陡坡時，機(jī)械效率為 50% (g取10N/kg).求:第8題圖(1)越野車載人時受到的重力；(2)越野車載人時靜止在水平路面上對水平路面的壓強(qiáng);(3)越野車爬坡時的牽引力.現(xiàn)有一沿直線運(yùn)動的地鐵列20s,此過程中的平均速度為9 .城市地鐵列車可實現(xiàn)零排放，發(fā)展地鐵列車可以減少汽車尾氣的排放車，以恒定功率 6X103kw從甲站由靜止開始起動，先加速運(yùn)動36km/h;再以72km/h的速度勻速運(yùn)動80s；接著關(guān)閉發(fā)動機(jī)列車

7、失去牽引力，利用摩擦力作減速運(yùn)動，此過程中的平均速度也是36km/h.經(jīng)過15s后到達(dá)乙站停止.求：(1)列車加速運(yùn)動時的平均牽引力；(2)列車發(fā)動機(jī)在整個過程中所做的功；(3)關(guān)閉發(fā)動機(jī)后，機(jī)車克服摩擦力所做的功10 .如圖所示，一個與地面接觸面積為500cm；重600N的人站在水平地面上，用輕繩豎直拉著光滑長木板AB的A端，AB長100cm,可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，在離 O點(diǎn)40cm的B處掛有重力為800N 的圓柱體，當(dāng)圓柱體浸入水中靜止時，從盛滿水的溢水杯中溢出水的體積為5X10 2m3. (AB質(zhì)量不計，且始終保持在水平位置平衡，g=10N/kg)求：B第10題圖(1)圓柱體受到的浮力是多少？(

8、2)杠桿保持在水平位置平衡時，此時A端的拉力是多大？人對地面的壓強(qiáng)是多少？(3)當(dāng)一質(zhì)量為40kg的球從。點(diǎn)沿木板向A端勻速運(yùn)動，要使系在 A端的繩拉力剛好為零，小球應(yīng)距O點(diǎn)多遠(yuǎn)？11 .如圖所示為樓房建設(shè)工地上常見的一種塔吊”起重設(shè)備，A為塔吊的配重，OB為塔吊的起重臂，C為能在起重臂上移動的載重小車，載重小車下掛有滑輪組，OB=25m,當(dāng)載重小車在 B點(diǎn)時，能安全起吊重物的最大質(zhì)量是1200kg.現(xiàn)在載重小車從距離 。點(diǎn)為10m的載重臂上，準(zhǔn)備將底面積為0.8m2、質(zhì)量為2400kg的圓柱形物體吊起(不計掛鉤、滑輪組和鋼絲繩重及摩擦，g=10N/kg ).問:第11題圖(1)起吊前，該重物

9、對地面的壓強(qiáng)為多大？(2)起吊后，當(dāng)重物勻速上升時，載重小車下每段鋼絲繩的拉力為多大？(3)如果重物以1m/s速度勻速上升，則拉力 20s做多少功？(4)重物從起吊點(diǎn)提升20s后，為保證安全工作，載重小車吊著物體向右平移的最大距離是多少？12 .如圖重為2X104N汽車，經(jīng)過一段水平路面，再以 8.75 104W的功率沿與水平地面成 30°角的斜坡勻速向上爬行，已知斜坡長200m,斜坡的機(jī)械效率為 80%,求：第12題圖(1)汽車運(yùn)動過程中，克服重力做的功；(2)汽車爬坡時的牽引力；(3)汽車爬坡的速度.13 .工人用圖甲所示的滑輪組運(yùn)送建材上樓，每次運(yùn)送量不定，滑輪組的機(jī)械效率隨建

10、材重力變化的圖像如圖乙，滑輪和鋼繩的摩擦力及繩重忽略不計，g取10N/kg.(1)若某次運(yùn)送建材的質(zhì)量為40kg,求滑輪組的機(jī)械效率；(2)若工人在1min內(nèi)將建材勻速豎直向上提升了12m,作用在鋼繩上的拉力為 500N ,求拉力的功；(3)若工人在1min內(nèi)將建材勻速豎直向上提升了12m,作用在鋼繩上的拉力為500N時，運(yùn)送建材的重力是多大？第13題圖14 .用如圖甲所示的滑輪組提升物體M,已知被提升的物體M重為760N,卷揚(yáng)機(jī)加在繩子自由端的拉力F,將物體M以0.5m/s的速度勻速提升到 5m的高度.拉力做的功 W隨時間t的變化圖像如圖乙所示，不計繩重和滑輪與軸的摩擦.求:r®卷

11、痢釵第14題圖(1)滑輪組提升重物所做的有用功W有；(2)滑輪組提升重物的機(jī)械效率不(3)動滑輪的重力G動.15 .如圖是工人將重160N的物體勻速從水中提升的過程，物體下表面離開水后上升的距離為3m,用時3s,工人的拉力為50N ,工人質(zhì)量為50kg .(不計繩重及摩擦)(1)求工人拉繩的速度；(2)求物體下表面離開水后滑輪組的效率4；(3)如果物體完全浸沒水中時滑輪組的機(jī)械效率為花，已知 4：攵=4 ： 3 (物體在水中勻速上升，動滑輪未浸入水中且不計繩重及摩擦，g= 10N/kg).求當(dāng)物體完全浸沒水中時，工人對地面的壓力.答案1.解：(1)物塊漂浮在水面上，排開水的體積：V 排=3V=

12、X6.0 10 5m3=4.5 10 5 m34則物塊受到的浮力：F浮=水gV排=1.0 103 kg/m3x10 N/kg 4.5 10 5 m3=0.45 N(2)由于物塊漂浮在水面上，則物塊的重力G=F浮=0.45 N ,所以物塊的質(zhì)量G 0.45Nm= =0.045 kgA V=V 物一V 排=6X10 5 m3 -4.5 M0 5g 10N/kg(3)使物塊恰好完全浸沒在水中，排開水的體積變化量:m3=1.5 M0 5 m3,則水的深度變化量(水面上升的高度)VA h=S51.5 10 m5 10“m23一=0.003m所以水對容器底的壓強(qiáng)增加量A p= p水gA h=1.0 M03

13、 kg/m3M0 N/kg 0.003 m=30 Pa2.解：(1)容器底部受到水的壓強(qiáng):p 水=p g樂=1.0 103 kg/m3M0 N/kg 0.2 m=2 000 Pa(2)將密閉容器放倒在水平地面上，此時水的深度:h水'=0.08 m800PaP7Kg - 1.0M103kg/m3M10N/kg因容器內(nèi)水的體積不變,所以，水的體積V水=Sbhb=Schc,則 Sc= hbSb = 0.2m Sbhc0.08m=2.5Sb,因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，且G水=m水g=p水V水g=p水Schcg=p水'cs,所以，c圖中容器對地面的壓強(qiáng)：,Fp7Sc+G容，6

14、容，6容，p容245Pap 容 =p 水 H=p 水 H=p 水 =784Pa+=882PaScScSc2.5sb2.52.53.解:(1)水的體積；V=5kg-=_3p水 1.0 M103 kg/mT =5 X10-3m3 3(2)圓柱體乙置于水平地面上，圓柱體對地面的壓力F=G=160N ,圓柱體乙對地面的壓強(qiáng):F 150Np 乙=2-2 =2 500 PaS乙6 10 m2(3)設(shè)物體A的質(zhì)量為mA,體積為Va,則物塊A浸沒在水中水，水對容器甲底部壓強(qiáng)增加量 AB=p水 A hg= p水VAgA12= F = mAg= ：AVAgS甲將物塊A放在圓柱體乙上表面的中央時，圓柱體乙對地面壓強(qiáng)

15、的增加量已知 An = Af2,貝U p水VAg= PAVAg S甲Sz所以物體A的密度pa=P水 注 1.0M103kg/m3M6M10，4 10'm22一 =1.5M03kg/m33=0.001m3金屬塊的質(zhì)量金屬塊的密度G 50Nm=一=g 10N/kgm_ 5kg=5kg=5 X103kg/m34.解：(1)金屬塊的面積 S= (0.1m) 2=0.01m2,體積 V= (0.1m)當(dāng)彈簧測力計的讀數(shù)為 10N時，金屬塊對桌面的壓力F=pS=4< 103PaX0.01m2=40N所以金屬塊的重力 G=F支+F拉=40N+10N=50NAF=2N(2)當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)為

16、8N時，金屬塊對桌面的壓力變化量為 一 、.：F2N則金屬塊對桌面的壓強(qiáng)變化量Ap= - =2 =200PaS 0.01m(3)由題知，F(xiàn)2=3Fi,G-Fi 50N- F j G-F9 50N-3 F 則 由題意可得： Pi= =丁，p2= =；sS 0.01m'又知 Pi： P2=2： 1所以可解得Fi=10NF2=3Fi=3X10N=30N50N-FP1=0, 01 m1 50N-10N2 0.。1 川 2=4X103Pa5.解：(1)容器內(nèi)酒精的體積：V=in2kgP 酒 O.8Xio3kg/D3=2.5 M0 3m3(2)容器甲對地面的壓力： F=G總.=m m器+m酒)g=

17、 (1kg+2kg) X10N/kg=30N裝有酒精的容器甲對水平地面的壓強(qiáng)：p= ' = 30N 2 =1500Pa.：2 0.02m(3)若將裝有酒精的容器甲放在圓柱體乙上方中央，則圓柱體乙對地面的壓力增大量為容器和酒精的總重力， AF=G總=30N圓柱體乙對地面的壓強(qiáng)變化量：A 5=組=30N 9 =3000Pa：- 0.01m2若將圓柱體乙浸沒在酒精中(無酒精溢出)，圓柱體排開酒精的體積等于圓柱體的體積,即V排=丫ti=S柱h,液面升高的高度:A h=，二酒精對容器底部的壓強(qiáng)變化量:三柱h P2= p 酒 g A h= p酒 g-；S器由題知， Api=6A p2=3000Pa

18、,所以 Ap2=500Pa$柱h即 A p2= p酒 g=500Pa,一、 2s 器則圓柱體乙的高度：h=- P酒ES柱_2500Pa 0.02m332 =0.125m0.8 103kg/m3 10N/kg 0.01m26.解：(1)電動平衡車對地面的壓強(qiáng):F mg 70kg XIQN/kgP= . =-= s s 5X10 噎2=1.4 M05Pa(2)由題知，電動平衡車受到的阻力f=0.2G=0.2 X700N=140N所以電動平衡車克服阻力做的功：W=fs=700NK 2000m=2.8X 105J(3)電動平衡車在水平路面上勻速行駛，牽引力與阻力是一對平衡力，所以F=f=140N所以電

19、動平衡車的功率：P=W=1S=Fv=140N< 5m/s=700Wt t7.解：(1)飛機(jī)轉(zhuǎn)場飛行的總時間t=M.33hv 900kin/h_-o-A on(2)受力面積，S= 1000cm X6=6000 M0 m =0.6m飛機(jī)對地面的壓力：F E=G=mg=7.2< 10% xiON/kg=7,2 W5N飛機(jī)靜止時對地面的壓強(qiáng)：P=L=7-2X1° N=1.2 XI06paso. 6m2(3)飛機(jī)勻速飛行時，牽引力等于阻力飛機(jī)發(fā)動機(jī)的牽引力：F 牽=£=0.16=0.1 X7.2 >405N=7.2 X|Q4N發(fā)動機(jī)的輸出功率 P=F 牽 v=7.2

20、 X104NX900 X-m/s=1,8 W7W3. 68 .解：(1)越野車載人時受到的重力：G=mg=2000kgX 10N/kg=2 x 104N(2)越野車載人時靜止在水平路面上對水平路面的壓強(qiáng)：F 2X10”=2p= S = 0. 2id =i x lO5Pa(3)越野車爬坡時做的有用功：W有=Gh=2< 104NX 10m=2< 105JN 有 2X1C|5j由機(jī)械效率公式可得總功：W總=n = 50%=4X105J由 W s=Fs 可得牽引力 F二 4乂10 J=2.5 XIO4 N s 16m9 .解：(1)列車的功率 P=6X103kW=6xi06W列車加速過程的

21、平均速度 v1=36km/h=10m/s列車加速運(yùn)動時的牽引力：5=6X10 NP 6x106WF=v10rris(2)列車發(fā)動機(jī)在整個過程中所做的功W=Wi+W2=P (ti+t2)=6X106VK (20s+80s) =6X108J(3)列車勻速行駛的速度 V2=72km/h=20m/s列車勻速行駛時的牽引力：F' W=3X105Nv2 20m/s因為列車勻速直線行駛，根據(jù)二力平衡條件可知 列車受到的摩擦力：f=F' =3X|Q由于壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以列車減速行駛受到的摩擦力仍為3X105n ,列車減速過程的平均速度 V3=36km/h=10m/s列車減速行駛的

22、路程：*=v3t3=10m/s ¥5s=150m則關(guān)閉發(fā)動機(jī)后，機(jī)車克服摩擦力所做的功：W3=fS3=3X105NX 150m=4.5 >107J10 .解：(1)物體受到的浮力為：5浮=6 排=水V 排g=1.0 103kg/m3X5M0 2m3xi0N/kg=500N(2) B 端繩子的拉力為：Fb=G-F 浮=800N - 500N=300N根據(jù)杠桿平衡條件可得：FaXOA=FbXOB則 Fa=-1二 一，一=200NOA 100cm-40cm人對地面壓力：F壓=G人-Fa=600N - 200N=400NF人對地面白壓強(qiáng)：p=' 11 =8 xi03Pas 50

23、0乂10一、2(3)設(shè)小球運(yùn)動到距 O點(diǎn)L后，系在A端的繩拉力0N根據(jù)杠桿平衡條件有：G球L=FbXOB即：40kg X10N/kg XL=300NX 40cm解得：L=30cm11.解：(1)起吊前該重物對水平地面的壓力：F=G=mg=2400kgX10N/kg=2.4 104N該重物對地面的壓強(qiáng)：p= ：，=-=3 X104PaH.：(2)由圖知，承擔(dān)重物的鋼絲繩的股數(shù)n=4,由于不計掛鉤、滑輪組和鋼絲繩重及摩擦，則載重小車下每段鋼絲繩的拉力：F si=G=2.4 M04N=6000N44(3)將重物勻速提升 20m ,則繩端移動的距離：s=4h=4X 20m=80m拉力做白勺功: W=F

24、 拉 s=6000NX 80m=4.8X 105J(4)由題知，當(dāng)載重小車在 B點(diǎn)時，能安全起吊重物的最大質(zhì)量是1200kg,根據(jù)杠桿的平衡條件可得：GA >OA=m最大g >OB當(dāng)提升質(zhì)量為2400kg的重物時，設(shè)載重小車在起重臂上的最遠(yuǎn)位置為C',根據(jù)杠桿的平衡條件可得：GA >OA=m物g x OC所以由可得：m 最大 g*OB=m 物 gXOC即：1200kg xg X25m=2400kg< g x OC解得：OC =12.5m則載重小車最多能向 B點(diǎn)方向平移的距離s=OC - OC=12.5m 10m=2.5m12 .解：(1)由題知，斜面傾角為 30

25、°,斜坡長200m,則斜面的高度為：h=-s=y X200m=100m克服重力做的功為： W *Gh=2X 104NX 100m=2X106J(2)牽引力做的總功：W總二世 =2-in J =2.5 106Jn 80%牽引力：F”：-200m=1.25 M04N(3)因為P=_S=Fv,所以汽車爬坡時的速度: t tv=Q；，=7m/s F 1.25Xio4N13 .解：（1）建材的重力：G 物=mg=40kg x10N/kg=400N由圖像可知，當(dāng)重物 G=400N ,滑輪組的機(jī)械效率Y =50%(2)由圖可知，n=2,則1min內(nèi)繩子自由端移動的距離 s=2h=2X 12m=24m拉力做白勺功:W=Fs=500N 24m=12 000J(3)由(1)可知，當(dāng)重物 G=400N,滑輪組的機(jī)械效率 Y =50%滑輪和鋼繩的摩擦力及繩重忽略不計,則滑輪組的機(jī)械效率:"W® 100% =_ W解得：G動=400N作用在鋼繩上的拉力為500N 時