2023年中考物理力学计算题专项练习附答案

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2023年中考物理力学计算题专项练习附答案
一、计算题
1．如图a所示，一长方体木块质量为0.12kg，高为4.0cm；将木块平稳地放在水面上，静止时木块露出水面的高度为2.0cm，如图b所示，利用金属块和细线，使木块浸没水中且保持静止状态．已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：

（1）木块的密度ρ木
（2）细线对木块的拉力F．




2．已知物体的重力势能表达式为EP=mgh，动能表达式为EK= 12 mv2；其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg．如图所示，将一质量为0.4kg的物体从距离地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度抛出．不计空气阻力，物体从被抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守恒．求：

（1）物体被抛出时的重力势能EP和动能EK1；
（2）物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功W；
（3）物体落地前瞬间的动能EK2．


3．底面积为100cm2平底圆柱形容器内装有适量的水，放置于水平桌面上。现将体积为400cm3、重为2.4N的木块A轻放入容器内的水中，静止后水面的高度为20cm，如图甲所示：若将一重为3.6N的物体B用细绳系于A的下方，使A恰好浸没在水中静止，如图乙所示（水未溢出），不计绳重及其体积，求：

（1）图甲中木块A静止时浸入水中的体积；
（2）物体B的密度；
（3）图乙中水对容器底部的压强。





4．一个底面积为50cm2的烧杯中装有某种液体（液体密度未知），将一个木块放入烧杯的液体中，木块静止时液体深h1＝10cm，如图甲所示；把一个小石块放在木块上，液体深 h2＝16cm，如图乙所示；若将小石块放入液体中，液体深h3＝12cm，如图丙所示，石块对杯底的压力F＝1.6N，求：

（1）小石块的体积；
（2）液体的密度；
（3）小石块的密度。




5．如图所示，薄壁圆柱形容器置于水平地面，容器的底面积 S=80cm2 ，容器高 20cm，内盛15cm深的水。A为均匀实心立方体物块（不吸水），其重为2N（已知 ρ水=1.0×103kgm3 ）。

（1）水对容器底部的压力为多少?
（2）将A释放，沉浸在水中，静止后受到容器底对它的支持力为0.6N，求A的体积。





6．如图甲所示，大水槽中盛有适量的水，正方体塑料块的棱长为 10cm，质量为 250g，将其放入水槽内的水中，静止时塑料块能漂浮在水面上。如图乙，当用质量为 0.5kg 的大木板盖在水槽上方时，塑料块浸入水中的深度为 5cm。已知水的密度为 1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求

（1）图甲中塑料块浸入水中的深度；
（2）图乙中木板对塑料块的压强。





7．如图甲，一个边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上，木块上表面露出水面4cm，水的密度为 1.0×103kg/m3 求：

（1）木块下表面受到水的压强；
（2）木块的重力；
（3）如图乙，通过细绳将木块拉入水中，使其完全浸没且处于静止，求此时绳子对木块的拉力。




8．如图所示，用一根细线（质量和体积均不计）将A、B两个实心物体相连接并轻轻地放入水中，当两物体保持静止时，正方体A的上表面恰好与水面平齐。已知正方体A的边长为10cm、重量为8N；球形物体B的重量为7N（已知ρ水=1.0×103kg/m3）。求∶

（1）A物体下底面受到水的压力大小；
（2）细线对物体A的拉力；
（3）物体B的密度大小。





9．如图所示，水平桌面上有装有一定量水的圆柱形装水容器，现将一质量为40g，体积为5.0×10-5m3的物块放入容器中，物块漂浮在水面上，g＝10N/kg。求：

（1）物块排开液体的体积？
（2）如图乙所示，用力F缓慢向下压物块，使其恰好完全浸没在水中，此时力F为多大？






10．桌面上有一底面积为 200cm²的圆柱形容器A，内装有一定量的水，将一质量为 150g、底面积为100cm2的圆柱形容器 B放入A中漂浮在水面上，然后向 B 中加入某种油后，A、B 两容器内油和水的液面相平，B中油的液面高度为 10cm，如图所示。继续向 B 内加油后，A 中水面上升了2cm。 （已知ρ水=1.0×103kg/m3，不计圆柱容器B的厚度，g取10N/kg）

（1）求空的容器 B 漂浮在水面时受到的浮力。
（2）根据A、B 两容器内油和水的液面相平时，求这种油的密度。
（3）根据B容器第二次加油后增加的油的质量来计算 B容器底部受到油的压强增大了多少？





11．如图所示，把重为34N的合金块放入水平放置装水的平底圆柱形容器中。合金块沉到杯底，静止时对杯底的压力为24N。求：

（1）合金块受到的浮力；
（2）合金块的体积；
（3）将杯中的水换成同体积水银后，为了使合金块静止在水银的中间，需要在竖直方向上加多大的力？（ρ水=1.0×103kg/m3，ρ水银=13.6×103kg/m3）






12．边长为0.1 m的正方体木块，漂浮在水面上时，有 25 的体积露出水面，如图甲所示。将木块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块表面上放一重2 N的石块。静止时，木块上表面恰好与液面相平，如图乙所示。g取10 N/kg，已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3。求：

（1）图甲中木块受的浮力大小；
（2）图乙中液体的密度。






13．如图，底面积为200cm2的圆柱形容器中水深为20cm，将一边长为10cm的正方体物块轻轻放入水中，物块漂浮在水面上，水面上升了3cm，如图所示。g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，求：

（1）物块未放入水中时，水对容器底部的压强。
（2）物块浮在水面上时所受水的浮力。
（3）物块的密度。





14．如图所示，长方体物体A的体积为 3.6×10−3m3 ，底面积为90 cm2 ，轻质弹簧的一端固定在容器底部，另一端与A连接。现向容器内注水，直到弹簧长度恰好为原长，此时物体A有四分之三的体积浸在水中。弹簧受到的拉力每增加0.1 N ，弹簧长度就伸长0.1cm。已知 ρ水=1×103kg/m3 ，g取10 N/kg 。（假设容器足够高）

（1）求物体A的密度。
（2）缓慢向容器中注入水，当物体A刚好浸没在水中时，弹簧对物体A的拉力为多少？
（3）当物体A刚好浸没在水中时，水对容器底部的压强增大了多少？







15．如图所示，圆柱形容器放在水平桌面上。现将质量为 0.54kg 的矩形铁块放在容器底部，缓缓向容器中注水，直到铁块刚好完全浸没在水中（此时铁块的底部与容器的底部不密合），经测量此时水深为5cm。( ρ水=1.0×103kg/m3 ， ρ铁=2.7×103kg/m3 )求：

（1）铁块此时受到的浮力大小。
（2）铁块此时对容器底部的压力。
（3）若圆柱形容器的底面积是铁块底面积的5倍，轻轻将铁块从水中取出，不考虑损失的水，取出铁块后水对容器底部压强大小。





16．如图所示，实心正方体铜块A重89N，其边长为10cm，放置在水平桌面上的平底薄壁容器底面积为0.02m2，内装100N的水。现将实心铜块A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，铜块未接触容器底部）。求：

（1）若将铜块A静置于水平桌面上，它对水平桌面的压强是多少？
（2）将铜块A浸入水中，当浸入体积为其一半时，弹簧测力计的示数是多少？
（3）铜块A完全浸没于水中与未放铜块A相比，水对容器底的压强增大了多少？




17．如图所示，将体积为1dm3，重量为15N正方体A系在绳子下端放入水中使其体积的五分之二露出水面而保持静止状态，此时水面距离容器底部的距离为30cm，容器的底面积200cm2（已知 ρ水=1.0×103kg/m3 ）。求：

（1）此时水对容器底部的压力大小；
（2）绳子对物A的拉力大小；
（3）如果从图示状态开始，打开阀门K缓慢向外放水，当容器中水面下降了3cm时，关闭阀门K，则此时细绳所受拉力的变化量ΔF是多少牛顿？





18．如图甲所示，将边长为10 cm的立方体木块A放入水中，有 35 的体积露出水面，将金属块B放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出水面的高度h1为2cm，如图乙所示，再用轻质细线将金属块捆绑在木块中央，放入水中静止后测出此时木块露出水面高度h2为3cm，如图丙所示（g取10 N/kg）。求：

（1）木块在图甲中受到的浮力；
（2）图甲中木块底部受到的压强；
（3）金属块的密度。



19．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？






20．航天迷小伟利用自降落伞模拟返回舱的降落过程。将带有降落伞的重物从高处释放，速度增大至10m/s时打开降落伞，重物开始减速下落。重物从释放到落地共用时4s，其v﹣t图象如图所示，落地前最后2s重物的运动可视为匀速运动。打开降落伞后，降落伞和重物受到的空气阻力f与速度V满足关系f＝kv2，k为定值。降落伞和重物的总质量为7.5kg，g取10N/kg：求：

（1）落地前最后2s降落伞和重物的总重力的功率；
（2）刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小。



21．已知物体的重力势能表达式为 EP=mgℎ ，动能表达式为 Ek=12mv2 ，其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg，如图所示，雪道与水平冰面在B处平滑地连接，小明乘雪橇在A处由静止开始下滑，经B处后在水平冰面上滑至C处停止。已知A处离冰面高度h＝9.8m，BC距离s＝40m，小明与雪橇的总质量m＝80kg，不计空气阻力和AB雪道上的摩擦力，求：

（1）小明与雪橇在雪道上A处的机械能。
（2）小明滑到B处的速度
（3）雪橇与水平冰面间的摩擦力大小。





22．某轿车在一段水平路面上由静止以恒定功率开始运动，共用时10s，轿车与乘客总质量为1440kg，轮子与地面的总接触面积是0.08m2，图甲是速度V随时间t变化的关系图象，图乙是动力F随时间t变化的关系图象。

（1）请问轿车在水平地面行驶时，对地面的压强为多大？
（2）在7﹣10s内，轿车克服阻力做了多少功？
（3）请你仔细观察图象，指出轿车在在 0﹣7s内动力的变化情况，并说出其中的道理。




23．随着人们生活水平的不断提高，小轿车已进入普通居民家中。小轿车在行驶过程中主要将燃料燃烧放出的内能转化为机械能。在水平路面上有一辆轻型小轿车，油箱容积为10L，装满汽油后以72km/h的速度可以匀速行驶125km，小轿车的效率是40%，汽油的密度是0.8×103kg/m3，汽油的热值是4×107J/kg，请解答下列问题：
（1）汽油完全燃烧放出的热量；
（2）小轿车匀速行驶过程中受到的阻力；
（3）小轿车此时的输出功率。






24．为了缓解城市交通拥堵，合肥工业大学两位研究生采用模块设计理念设计出“都市蚂蚁”概念车（如图所示），荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项，远看就像一只只色彩缤纷、憨态可掬的蚂蚁，整车拥有动力组、乘舱组、辅助组三个模块，其中，乘舱组还可以自由装卸。质量仅有400kg，总体积0.75m3，轮胎与地面的总接触面积200cm2，标准乘载100kg，请解答标准乘载时的下列问题（g取10N/kg）：

（1）“都市蚂蚁”车以5m/s的速度在公路上匀速行驶了30min时，受到的阻力是车总重的0.4倍，则发动机牵引力所做功是多少？
（2）在上述匀速过程中动力组电源提供恒定电功率为1.25×104W，则“都市蚂蚁”的效率是多少？





25．在车站广场上，常常看见人们将旅行包B平放在拉杆箱A上，如图甲所示。假设作用在箱子上的水平推力，F推=20N，A、B一起做匀速直线运动。

（1）将旅行包B看成一个有质量的点，如图乙所示。请在图乙中画出运动过程中B的受力示意图；
（2）若10s内箱子运动的距离为8m ，求力F推做功的功率。





26．如图所示，一轻绳绕过定滑轮，一端有粗糙水平桌面上的滑块相连，另一端悬挂一个砂桶．调整桶内砂的质量，当砂桶和砂的总质量m=0.2kg时，砂桶和滑块都做匀速直线运动，速度大小v=0.5m/s．不计滑轮的摩擦，求砂桶和滑块匀速运动时：
（1）滑块受到的摩擦力大小；
（2）砂桶和砂所受的重力在2s内做的功．










27．某油电混合动力小汽车，在一段平直的公路上匀速行驶速度为100km/h，受到的阻力为2×103N，求：
（1）若在这一过程中消耗燃油0.01m3，求这一过程中燃油燃烧放出的热量（已知燃油密度为0.8×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）；
（2）小汽车行驶100km发动机做的功为多少?
（3）若该车改用电动力行驶，若每行驶100km消耗电能100kW·h，求此过程的效率。







28．如图所示为一辆无人驾驶清扫车，空车质量为400kg，它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体，可自主作业。（g取10N/kg）

（1）空车停在水平地面上，若地面总受力面积为200cm²，则车对地面的压强为多少帕？
（2）空车行驶时牵引力的功率为810W，在10s内匀速行驶12m，车受到的阻力为多少牛？







29．质量为2t的汽车，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经过15s恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行一段距离后停下，其v—t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍。（g取 10N/kg ）求：

（1）全程中汽车所受的阻力大小；
（2）整个过程中发动机做的功；
（3）汽车的最大速度vmax。




30．一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示，在10s时速度达到20m/s，0~10s通过的路程为120m，汽车在整过行驶过程中阻力不变，其大小为F阻=4000N，求：

（1）汽车在匀速直线运动过程中牵引力做功的功率多大？
（2）若汽车在整过运动过程中功率保持不变，发动机的转化效率为25%，则0~10s内需要完全燃烧多少千克汽油？（已知汽油的热值大约为5×107J/kg）。




31．如图所示，A、B两个物体用一根轻质的不可伸缩且绷紧的绳子连接起来，在水平向右的拉力F作用下一起沿水平地面以0.5m/s的速度匀速直线运动了1min，已知 F=30N ，B物体受到的摩擦力 fB=20N ，不计空气阻力。求：

（1）绳子的拉力大小；
（2）绳子的拉力对A物体做功的大小。






32．已知物体的重力势能表达式为Ep＝mgh，动能表达式为Ek＝ 12 mv2；其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g＝10N/kg。如图，一小球从斜面底端以速度v沿光滑斜面向上运动。不计空气阻力，小球在光滑的斜面上滑行时，机械能守恒。请推导：小球能运动到斜面上的最大高度h＝ V22g










33．如图所示有一款大鼻子校车满载时总重为2×105N，最大功率为80kW，若以最大功率匀速行驶的效率为40%，百公里耗油量为25L，已知柴油热值为4×107J/L。试求：

（1）校车以最大功率行驶时所受的阻力；
（2）校车以最大功率行驶时的速度。

答案解析部分
1．【答案】（1）解：因木块漂浮时，受到的浮力和自身的重力相等，
所以，受到的浮力和自身的重力相等，即F浮=G木，
由F浮=ρgV排和F浮=G木=m木g=ρ木V木g可得：
ρgV排=ρ木V木g，
由题意可知，木块排开水的体积V排= 12 V木，则木块的密度：
ρ木= V排V木 ρ水= 12 ρ水= 12 ×1.0×103kg/m3=0.5×103kg/m3
（2）解：由F浮=ρgV排可得，木块完全浸没时受到的浮力：
F浮′=2F浮=2G木，
因物体在水中静止时处于平衡状态，受到竖直向上的浮力，竖直向下的拉力和木块的重力，
由力的平衡条件可得：F浮′=G木+F，
则细线对木块的拉力：
F=F浮′﹣G木=2m木g﹣m木g=m木g=0.12kg×10N/kg=1.2N
2．【答案】（1）解：由题知，物体质量和被抛出时的高度和速度，
物体的重力势能：Ep=mgh=0.4kg×10N/kg×1.5m=6J；
动能EK1= 12 mv2= 12 ×0.4kg×（2m/s）2═0.8J
（2）解：物体从被抛出点至落地的过程中，其重力所做的功：
Gh=mgh=0.4kg×10N/kg×1.5m=6J
（3）解：物体下落时高度减小，速度增大，所以重力势能转化为动能，落地时高度为0，重力势能全部转化为动能，
所以物体落地前瞬间的动能：EK2=EK1+Ep=0.8J+6J=6.8J
3．【答案】（1）解：因为图甲A漂浮在水中，所以浮力为F浮=GA=2.4N
图甲中木块A静止时浸入水中的体积 V排=F浮ρ水g=2.4N1.0×103kg/m3×10N/kg=2.4×10−4m3
答：图甲中木块A静止时浸入水中的体积2.4×10-4m3
（2）解：图乙中AB共同悬浮，浮力为F浮总=GA+GB=2.4N+3.6N=6N
排开水体积 V排总=F浮总ρ水g=6N1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10−4m3
B体积为 VB=6×10−4m3−4×10−4m3=2×10−4m3
B的密度为 ρB=mBVB=GBgVB=3.6N10N/kg×2×10−4m3=1.8×103kg/m3
答：物体B的密度1.8×103kg/m3
（3）解：图乙中与甲相比增加的排开液体体积为 ΔV排=V排总−V排=6×10−4m3−2.4×10−4m3=3.6×10−4m3
液面高度变化了 Δℎ=ΔV排S容=3.6×10−4m3100×10−4m2=0.036m
则水的深度为 ℎ′=ℎ+Δℎ=0.2m+0.036m=0.236m
图乙中水对容器底部的压强 p水=ρ水gℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.236m=2360Pa
答：图乙中水对容器底部的压强2360Pa。
4．【答案】（1）解：由丙、甲两图可知，小石块的体积V石=(h3-h1)S=(0.12m-0.1m)×50×10-4m2=1×10-4m3
答：小石块的体积为1×10-4m3；
（2）解：由乙、甲图可知，石块放在木块上时比木块多排开液体的体积ΔV排=(h2-h1)S=(0.16m-0.1m)×50×10-4m2=3×10-4m3
木块受到的浮力差ΔF=ρ液gΔV排=ρ液×10N/kg×3×10-4m3
因为木块和石块放在木块上时木块漂浮，所以石块的重力G石=m石g=ΔF=ρ液×10N/kg×3×10-4m3
在图丙中，石块受到的浮力F浮丙=ρ液gV石=ρ液×10N/kg×1×10-4m3
小石块对杯底的压力F=G石-F浮丙=ρ液×10N/kg×3×10-4m3-ρ液×10N/kg×1×10-4m3=1.6N
解得ρ液=0.8×103kg/m3。
答：液体的密度为0.8×103kg/m3；
（3）解：小石块的重力G石=0.8×103kg/m3×10N/kg×3×10-4m3=2.4N
小石块的密度 ρ石=m石V石=G石gV石=2.4N10N/kg×1×10−4m3 =2.4×103kg/m3。
答：小石块的密度为2.4×103kg/m3。
5．【答案】（1）水对容器底部的压强为 p=ρ水gℎ=1.0×103kgm3×10Nkg×15×10−2m=1500Pa
水对容器底部的压力为 F=pS=1500Pa×80×10−4m2=12N
答：水对容器底部的压力为12N；
（2）由题意知，物体A受到的浮力为
F浮=G−F=2N−0.6N=1.4N
由阿基米德原理可得物体A的体积
V=V排=F浮ρ水g=1.4N1.0×103kgm3×10Nkg=1.4×10−4m3
答：A的体积为 1.4×10−4m3 。
6．【答案】（1）解：塑料块的重力G=mg=250×10-3kg×10N/kg=2.5N
图甲中，塑料块漂浮，浮力等于重力，即F浮=G=2.5N
根据F浮=ρ液gV排可知塑料块排开水的体积V排= F浮ρ水g=2.5N1×103kg/m3×10N/kg =2.5×10-4m3
已知正方体塑料块的棱长为10cm=0.1m
图甲中塑料块浸入水中的深度h= V排S=2.5×10−4m30.1m×0.1m =0.025m=2.5cm
答：图甲中塑料块浸入水中的深度为2.5cm；
（2）图乙中，塑料块浸入水中的深度为h′=5cm=0.05m
因底面积相同，故排开水的体积V排′=0.1m×0.1m×0.05m=5×10-4m3
塑料块受到的浮力F浮′=ρ水gV排′=103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N
塑料块受到竖直向下的重力、木板对塑料块竖直向下的压力和竖直向上的浮力，故木板对塑料块的压力F压=F浮′-G=5N-2.5N=2.5N
木板对塑料块的压强p= F压S=2.5N0.1m×0.1m =250Pa
答：图乙中木板对塑料块的压强为250Pa。
7．【答案】（1）解：由题意知，木块的下表面所处的深度为
h=0.1m-0.04m=0.06m
木块的底面积为S= (0.1m）2=0.01m2，木块下表面受到水的压强为p液=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
答：木块下表面受到水的压强600Pa；
（2）由于木块漂浮在水面上，水对木块的上表面产生的压力为0，即F向下=0，木块下表面受到液体的压力为F向上=p液S=600Pa×0.01m2=6N
由题意知，木块受到的浮力为F浮=F向上-F向下=6N-0=6N
因为木块漂浮在水面上，根据漂浮条件G物=F浮=6N
答：木块的重力6N；
（3）由图乙知，木块浸没在水中，木块受到的浮力为
F浮= 1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N
绳子的拉力为F拉=F浮-G=10N-6N=4N
答：此时绳子对木块的拉力4N。
8．【答案】（1）解：正方体A的边长为10cm，故由题意可得A物体下底面的深度为h=10cm=0.1m
A物体下底面的面积为S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
A物体下底面受到水的压力为 F=pS=ρ水gℎS=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m×0.01m2=10N
答：A物体下底面受到水的压力大小为10N；
（2）解：A物体的重力为GA=8N，受到水向上的压力为10N，A受到的浮力为F浮A=10N，故细线对物体A的拉力为F拉=F浮A-GA=10N-80N=2N
答：细线对物体A的拉力为2N；
（3）解：B物体的重力为GB=7N，受到细线对物体B的拉力为F拉=2N，B受到的浮力为F浮B=GB-F拉=7N-2N=5N
B物体完全浸没在水中，故VB=V排，由阿基米德原理可得 VB=V排=F浮ρ水g=5N1×103kg/m3×10N/kg=5×10−4m3
物体B的密度为 ρB=mBVB=GBVBg=7N5×10−4m3×10N/kg=1.4×103kg/m3
答：物体B的密度大小为1.4×103kg/m3。
9．【答案】（1）解：物块受到的重力G＝mg＝0.04kg×10N/kg＝0.4N
由于物块漂浮在水面上，则物块受到的浮力F浮＝G＝0.4N
根据F浮＝ρ水gV排可得，排开水的体积V排＝ F浮ρ水g=0.4N1.0×103kg/m3×10N/kg ＝4.0×10-5m3
答：物块排开液体的体积为4.0×10-5m3；
（2）解：使物块恰好完全浸没在水中时，物块受到的浮力F浮′＝ρ水gV排′＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5.0×10﹣5m3＝0.5N
此时物块受到的浮力F浮′＝G+F
则压力F＝F浮′﹣G＝0.5N﹣0.4N＝0.1N
答：如图乙所示，用力F缓慢向下压物块，使其恰好完全浸没在水中，此时力F为0.1N。
10．【答案】（1）解：容器B的质量mB=150g=0.15kg
容器B的重力GB=mBg=0.15kg×10N/kg=1.5N
首次加油前，容器B漂浮，其受到的浮力F浮前=GB=1.5N
答：空的容器B漂浮在水面时受到的浮力为1.5N；
（2）解：由题意可知，A、B两容器内油和水的液面相平，B中油的液面高度为10cm，由不计圆柱容器B的厚度可知，容器B排开水的体积V排=V油=SBh=100cm2×10cm=1000cm3=1×10-3m3
容器B受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，容器B的总重力G=F浮=10N
容器B的总质量m=Gg=10N10N/kg=1kg
容器B中油的质量m油=m-mB=1000g-150g=850g
则这种油的密度ρ油=m油V油=850g1000cm3=0.85g/cm3=0.85×103kg/m3
答：油的密度为0.85×103kg/m3
（3）解：继续向B内加油，A中水面上升了2 cm，则B排开水的体积增加量ΔV排=SAΔh水=200×10-4m2×2×10-2m=4×10-4m3
增加油的重力ΔG油=ΔF浮=ΔG排=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N
B容器底部受到油的压强增大值为Δp=ΔFSB=ΔG油SB=4N100×10−4m2=400Pa
答：B容器底部受到油的压强增大了400Pa。
11．【答案】（1）解：对合金受力分析，其受到了向上的浮力和支持力，和向下的重力，且静止状态，处于平衡状态，故合金块受到的浮力F浮=G合−F支=10N
答：合金块受到的浮力为10N；
（2）解：合金块的体积V合=V排=F浮ρ水g=10N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.0×10−3m3
答：合金块的体积为1.0×10−3m3；
（3）解：在水银中的浮力为F浮=ρ水银gV排=13.6×103kg/m3×1.0×10−3m3×10N/kg=136N
合金块受到竖直向下的力F=F浮−G合=136N−34N=102N
答：合金块受到竖直向下的力102N。
12．【答案】（1）解：木块沉入水中的体积 V=35a3=35×0.13m3=0.6×10−3m3
木块排开水的体积 V排=V=0.6×10−3m3
木块所受浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6×10−3m3=6N
（2）解：木块重量 G=F浮=6N
图乙中木块所受浮力 F′浮=G+G石=8N
木块排开水的体积 V排'=V木=10−3m3
图乙中液体密度： ρ液=F’浮gV排=8N10−3m3×10N/kg=0.8×103kg/m3
13．【答案】（1）解：物块未放入水中时，水对容器底部的压强为 p=ρ水gℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
答：物块未放入水中时，水对容器底部的压强为2000Pa；
（2）解：物块排开水的体积为 V排=S容×Δℎ=2×10−2m2×0.03m=6×10−4m2
物块浮在水面上时所受水的浮力为 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10−4m2=6N
答：物块浮在水面上时所受水的浮力为6N；
（3）解：物块漂浮，则物块的重力为 G=F浮=6N
物块的质量为 m=Gg=6N10N/kg=0.6kg
物块的体积为 V=（10cm）3=1000cm3=1×10−3m3
物块的密度为 ρ=mV=0.6kg1×10−3m3=0.6×103kg/m3
答：物块的密度为0.6×103kg/m3。
14．【答案】（1）解：弹簧长度恰好为原长，弹簧没有弹力产生，此时物体A所受的浮力等于重力 ρAgVA=ρ水gV排=ρ水g34VA
化简得 ρA=34ρ水=0.75×103kg/m3
答：物体A的密度为 0.75×103kg/m3
（2）解：物体A刚好浸没在水中时，物体所受浮力为 F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×3.6×10−3m3=36N
物体A所受重力为 G=mg=ρAgVA=0.75×103kg/m3×10N/kg×3.6×10−3m3=27N
此时，物体A受到的浮力等于重力与拉力之和，所以 F拉=F浮−G=36N−27N=9N
答：当物体A刚好浸没在水中时，弹簧对物体A的拉力为9N
（3）解：由题可知，弹簧的拉力为9N，则弹簧的伸长量为9cm，即0.09m。
物体A的高为 ℎ=VS=3.6×10−3m390cm2=3.6×10−3m39×10−3m2=0.4m
加水前，物体A有四分之三的体积浸在水中，加水后物体A刚好完全浸没，则注水后液面深度的变化量为弹簧的伸长量与物体A高度四分之一之和 Δℎ=0.09m+0.1m=0.19m
水对容器底部的压强增加量为 ΔP=ρ水gΔℎ=1×103kg/m3×10N/kg×0.19m=1.9×103Pa
答：当物体A刚好浸没在水中时，水对容器底部的压强增大了 1.9×103Pa 。
15．【答案】（1）解：因为铁块浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以由 ρ=mV 可得排开水的体积 V排=V铁=m铁ρ铁=0.54kg2.7×103kg/m3=2×10−4m3
铁块此时受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10−4m3=2N
答：铁块此时受到的浮力为2N；
（2）解：铁块的重力 G=m铁g=0.54kg×10N/kg=5.4N
铁块此时对容器底部的压力 F=G−F浮=5.4N−2N=3.4N
答：铁块此时对容器底部的压力为3.4N；
（3）解：矩形铁块的底面积 S铁=V铁ℎ=2×10−4m35×10−2m=4×10−3m2
因圆柱形容器的底面积是铁块底面积的5倍，所以，容器的底面积 S容=5S铁=5×4×10−3m2=2×10−2m2
容器内水的体积 V水=(S容−S铁)ℎ=(2×10−2m2−4×10−3m2)×0.05m=8×10−4m3
则容器内水的质量 m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×8×10−4m3=0.8kg
取出铁块后水对圆柱形容器底部压力 F′=G水=m水g=0.8kg×10N/kg=8N
取出铁块后水对容器底部压强 p=F′S容=8N2×10−2m2=400Pa
答：取出铁块后水对容器底部压强为400Pa。
16．【答案】（1）解：铜块A的底面积 S=(10×10−2m)2=0.01m2
因为铜块放在水平桌面上，则其对桌面的压力 F=G=89N
则铜块A对水平桌面的压强 p=FS=89N0.01m2=8.9×103Pa
答：若将铜块A静置于水平桌面上，它对水平桌面的压强是8.9×103Pa
（2）解：由题意可知，铜块A排开水的体积 V排=12V=12×(10×10−2m)3=5×10−4m3
则此时铜块A受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10−4m3=5N
根据 F浮=G−F拉 可知，弹簧测力计的示数 F拉=G−F浮=89N−5N=84N
答：将铜块A浸入水中，当浸入体积为其一半时，弹簧测力计的示数是84N；
（3）解：铜块A完全浸没于水中与未放铜块A前相比，排开水的体积 ΔV=V=(10×10−2m)3=10−3m3
则容器中水面上升的高度 Δℎ=ΔVS容=10−3m30.02m2=0.05m
故水对容器底的压强增大量 Δp=ρ水gΔℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
答：铜块A完全浸没于水中与未放铜块A相比，水对容器底的压强增大了500Pa。
17．【答案】（1）解；由题意，此时水对容器底部的压强为 p=ρ水gℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
容器的底面积为200cm2，则此时水对容器底部的压力，由 p=FS 得 F=pS=3×103Pa×200×10−4m2=60N
答：打开阀门K前，此时水对容器底部的压力大小是60N
（2）解；由题意可知，正方体A排开水的体积 V排=35V=35×10−3m3=0.6×10−3m3
正方体A受到水的浮力 F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6×10−3m3=6N
因为正方体A保持静止状态，所以正方体A处于平衡状态，正方体A受到的重力与浮力和绳子的拉力三力平衡，则绳子对正方体A的拉力 F拉=G−F浮=15N−6N=9N
答：打开阀门K前，此时绳子对正方体A的拉力大小是9N；
（3）解；正方体A体积为1dm3，则其横截面积 SA=1dm2 ，阀门K打开前，正方体A浸在水中的深度 ℎ浸=V排SA=0.6×10−3m310−2m2=0.06m
打开阀门K缓慢向外放水，容器中水面下降了3cm时，正方体A浸在水中的深度变化等于水面高度变化，即 Δℎ浸=Δℎ=0.03m
则正方体A排开水的体积变化量 ΔV排=SA×Δℎ浸=0.01m2×0.03m=3×10−4m3
则正方体A受到的浮力变化量 ΔF浮=ΔG排=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10−4m3=3N
因为水面下降，正方体A排开水的体积减小，受到的浮力减小，正方体A重力一定，所以细绳对正方体A的拉力变大， 则细绳对正方体A拉力的变化量 ΔF拉=ΔF浮=3N
由于力的作用是相互的，细绳对正方体A的拉力和正方体A对细绳的拉力是一对相互作用力，则细绳所受拉力的变化量 ΔF=ΔF拉=3N
答：打开阀门K缓慢向外放水，当容器中水面下降了3cm时，关闭阀门K，则此时细绳所受拉力的变化量ΔF是3N。
18．【答案】（1）解：立方体木块A的边长为10cm＝0.1m
木块A的体积VA=(0.1m) 3=1×10−3m3
甲图中木块有 35 的体积露出水面，则有 25 的体积浸没在水中，所以木块排开水的体积 V排甲=25VA=25×1×10−3m3=4×10−4m3
则甲图中木块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10−4m3=4N
答：木块在图甲中受到的浮力是4N
（2）解：由题可知，甲图中木块浸入水中的深度 ℎ=25×0.1m=0.04m
则甲图中木块底部所受的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
答：图甲中木块底部受到的压强400Pa
（3）解：木块A的底面积SA=(0.1m) 2=1×10−2m2
图乙中木块浸入水中的体积V1=SAh1=1×10−2m2×(0.1m−0.02m)=8×10−4m3
图丙中木块浸入水中的体积V2=SAh2=1×10−2m2×(0.1m−0.03m) =7×10−4m3
乙、丙两图中，A和B的整体都处于漂浮状态，总浮力等于总重力，总重力不变，所以，两物体所受的总浮力相同，排开水的总体积相等，即V1＝V2＋VB
则金属块B的体积VB=V1−V2=8×10−4m3−7×10−4m3=1×10−4m3
甲图中木块漂浮，所以木块的重力GA=F浮=4N
乙图中正方体木块A和金属块B受到的总浮力F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV1=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10−4m3=8N
由于A和B的整体处于漂浮状态，所以GA＋GB＝F浮′
则金属块B的重力GB=F浮′−GA=8N−4N=4N
金属块B的质量 mB=GBg=4N10N/kg=0.4kg 所以金属块B的密度 ρB=mBVB=0.4kg1×10−4m3=4.0×103kg/m3 答：金属块的密度 4.0×103kg/m3
19．【答案】（1）解：由图可知，木块浸没在水中时受到向下的重力、向下的拉力和向上的浮力，
根据力的平衡可知，浮力等于重力与拉力之和，
故受到的浮力：F浮=F拉+G=2N+1.2N=3.2N
答：木块受到的浮力是3.2N
（2）解：由F浮=ρ液gV排可得液体的密度：
ρ液= F浮gV排 = 3.2N10N/kg×2×10−4m3 =1.6×103kg/m3
答：液体的密度是1.6×103kg/m3
（3）解：根据G=mg可得木块的质量：
m= Gg = 1.2N10N/kg =0.12kg，
则木块的密度：ρ= mV = 0.12kg2×10−4m3 =0.6×103kg/m3，
因为ρ＜ρ液，所以木块最终静止在液面上，
木块稳定时受到的浮力：F浮′=G=1.2N
答：剪断细绳，木块稳定时处于静止状态，所受浮力是1.2N
20．【答案】（1）解：降落伞和重物的总重力：G＝mg＝7.5kg×10N/kg＝75N；
由图象可知，落地前最后2s处于匀速直线运动，速度为5m/s，
落地前最后2s降落伞和重物的总重力的功率：P＝ Wt ＝ Gℎt ＝Gv＝75N×5m/s＝375W；
答：落地前最后2s降落伞和重物的总重力的功率为375W；
（2）解：匀速直线下落时，处于平衡状态，所受重力和阻力是一对平衡力，大小相等，即f＝G＝75N；
又因为f＝kv2，
所以f1＝kv12＝G＝75N，
则k＝ f1v12 ＝ 75N(5m/s)2 ＝3N•s2/m2；
刚开始减速时，降落伞和重物受到的阻力：f2＝kv22＝3N•s2/m2×（10m/s）2＝300N；
因阻力f2和重力G的方向相反，
所以，刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小：F＝f2﹣G＝300N﹣75N＝225N。
答：刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小为225N。
21．【答案】（1）解：由题意知，小明与雪橇在雪道上A处的机械能为动能与重力势能之和，在A处的速度为0，动能为0，因此小明与雪橇在雪道上A处的机械能等于重力势能，故EA＝ EP＝mgℎ ＝80kg × 10N/kg × 9.8m＝7840J；
（2）解：由题意知，小滑块从A点下滑到B点的过程中，机械能是守恒的，则EA＝EB；即 12 m vB2＝7840J；vB＝ 2×7840J80kg＝ 14m/s；
（3）解：雪橇滑至C处停止，克服摩擦力做功，机械能全部转化为内能，摩擦力做功W＝fs＝7840J，故雪橇与水平冰面间的摩擦力为：f＝ Wf＝7840J40m ＝196N.
22．【答案】（1）解：轿车在水平地面行驶时，对地面的压力：F=G=mg=1440kg×10N/kg=14400N，
轿车在水平地面行驶时，对地面的压强：p= FS = 14400N0.08m2 =1.8×105Pa；
（2）解：由甲图可知，轿车在7﹣10s内做匀速直线运动，速度v=20m/s，
根据v= st 可得，轿车通过的路程s=vt=20m/s×3s=60m，
由图乙可知，轿车在7﹣10s内受到的动力F′=5×103N，根据力的平衡可知，受到摩擦力f=F′=5×103N，则轿车克服阻力做功：W=fs=5×103N′×60m=3×105J；
（3）由图象可知，轿车在 0﹣7s内动力不断减小；因为轿车的功率恒定不变，由P=Fv可知，在0﹣7s内由静止开始速度v不断变大，所以动力F逐渐减小。
23．【答案】（1）解：汽油的质量为： m=ρV=0.8×103kg/m3×10×10−3m3=8kg
汽油完全燃烧放出的热量为： Q=mq=8kg×4×107J/kg=3.2×108J
（2）解：小轿车获得的机械能为： W=Q×40%=3.2×108J×40%=1.28×108J
小轿车匀速行驶过程中受到的阻力与牵引力是一对平衡力，所以阻力为；
f=F=Ws=1.28×108J1.25×105m=1024N
（3）解：小轿车行驶的速度为： v=72km/ℎ=20m/s
根据 P=Fv 得小轿车此时的输出功率为： P=Fv=1024N×20m/s=20480W
24．【答案】（1）解：标准承载时的总重力 G总=m总g=(400kg+100kg)×10N/kg=5000N
当车匀速行驶时，发动机的牵引力 F=f=0.4G总=0.4×5000N=2000N
30min=1800s，车行驶的路程s=vt=5m/s×1800s=9000m
发动机牵引力所做功是 W=Fs=2000N×9000m=1.8×107J
答：发动机牵引力所做功是1.8×107J；
（2）解：车消耗的电能是 W电=Pt=1.25×104W×1800s=2.25×107J
“都市蚂蚁”的效率是 η=WW电×100%=1.8×107J2.25×107J×100%=80%
答：“都市蚂蚁”的效率是80%。
25．【答案】（1）解：A、B一起做匀速直线运动，即旅行包B静止在拉杆箱A上，只受到本身竖直向下的重力和拉杆箱对它竖直向上的支持力的作用，如图所示

（2）解：推力做的功W=Fs=160J
推力做功的功率 P=Wt=160J10s=16W
答：若10s内箱子运动的距离为8m ，推力做功的功率为16W。
26．【答案】解：（1）砂桶和砂的总重力为：G=mg=0.2kg×10N/kg=2N；
砂桶和滑块匀速运动，所以滑块受到的摩擦力f=G=2N；
（2）由v=St得，砂桶和砂在2s内移动的距离s=vt=0.5m/s×2s=1m；
砂桶和砂所受的重力在2s内做的功W=Gh=2N×1m=2J．
答：（1）滑块受到的摩擦力大小为2N；
（2）砂桶和砂所受的重力在2s内做的功为2J．
27．【答案】（1）燃油燃烧放出的热量为 Q放=mq=ρVq=0.8×103kgm3×0.01m3×4.6×107J/kg=3.68×108J
答：燃油燃烧放出的热量为3.68×108J；
（2）因汽车匀速行驶，则 F=f=2×103N
发动机做的功为 W=Fs=2×103N×100×103km=2×108J
答：小汽车行驶100km发动机做的功为2×108J；
（3）效率为 η=WW电×100%=2×108J100×3.6×106J×100%=55.6%
答：若该车改用电动力行驶，若每行驶100km消耗电能100kW·h，此过程的效率为55.6%。
28．【答案】（1）解：车对地面的压力F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N
车对地面的压强 p=FS=4000N200×10−4m2=2×105Pa
答：车对地面的压强为2×105Pa。
（2）车的速度v= st=12m10s=1.2m/s
空车行驶时牵引力的功率 P=Wt=Fst=Fv
牵引力 F=Pv=810W1.2m/s=675N
由于车做匀速运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，所以车受到的阻力为
f=F=675N
答：车受到的阻力为675N。
29．【答案】（1）解：依题意得，全程中汽车所受的阻力大小 F阻=0.2G=0.2mg=0.2×2×103kg×10N/kg=4×103N
答：全程中汽车所受的阻力大小是4×103N
（2）解：依题意得，整个过程发动机的工作时间 t=15s+25s=40s
由 P=Wt 得，整个过程发动机所做的功 W=Pt=80×103W×40s=3.2×106J
答：整个过程发动机所做的功是3.2×106J；
（3）解：依题意可得，汽车匀速行驶时速度最大，此时牵引力等于阻力 4×103N ，又由 P=Wt=Fv 得，汽车的最大速度 vmax=PF=80×103W4×103N=20m/s
答：汽车的最大速度20m/s。
30．【答案】（1）解：由图可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度v=20m/s，根据二力平衡条件可得，牵引力为F=f=4000N
则汽车的功率为 P=Wt=Fst=Fv=4000N×20m/s=8×104W
答：汽车在匀速直线运动过程中牵引力做功的功率为 8×104W ；
（2）解：在0~10s内汽车发动机的牵引力所做的功W=Pt=8×104W×10s=8×105J
由 η=WQ 可得 Q=Wη=8×105J25%=3.2×106J
由Q=mq可得需要燃烧汽油的质量 m=Qq=3.2×106J5×107J/kg=0.064kg
答：0~10s内需要完全燃烧0.064kg汽油。
31．【答案】（1）解：以B为研究对象，由于在力F的作用下做匀速直线运动，则B在水平方向受水平向右的拉力F、地面对B的水平向左的摩擦力和绳对B的水平向左的拉力 F拉 的作用，而处于平衡状态，故有 F拉+fB=F
则绳子的拉力为 F拉=F−fB=30N−20N=10N
答：绳子的拉力为10N；
（2）解：因绳对A的拉力等于绳子对B的拉力，即 F拉′=F拉=10N
绳子的拉力对A物体做功为 W=F拉s=F拉′vt=10N×0.5ms×1×60s=300J
答：绳子的拉力对A物体做功为300J。
32．【答案】解：根据题意：小球从斜面底端沿光滑斜面向上运动的过程中机械能守恒；
小球到达斜面最高点时动能全部转化为重力势能；
Ek＝Ep，即： 12 mv2＝mgh，
小球能运动到斜面上的最大高度h＝ V22g
33．【答案】（1）解：25L柴油完全燃烧放出的热量为 Q=Vq=25L×4×107J/L=1×109J
柴油机对外所做的机械功为 W=ηQ=40%×1×109J=4×108J
100公里校车所走的路程为
100公里=1×105m
柴油机的牵引力为 F=Ws=4×108J1×105m=4000N
因为汽车做匀速直线运动，所以校车以最大功率匀速行驶时所受的阻力为 f=F=4000N
答：校车以最大功率行驶时所受的阻力为4000N；
（2）解：校车以最大功率行驶时的速度为 v=PF=80×1000W4000N=20m/s
答：校车以最大功率行驶时的速度为20m/s。