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题型03 大单元综合复习——力学综合分析与计算-备战2024年中考物理真题题源解密（全国通用）
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中考命题专家命制高考试题时绝非凭空杜撰，必有命题的原始模型（“题根”）和命题着力点（“题眼”），对“题根”与“题眼”进行深入的探求与拓展可构造出高考母题。
命题人拿来千变万化为难你们的历年真题，本质上也是从这有限的母题中衍生出来的。母题的重要性不言而喻。
重难题型突破
题型03 大单元综合复习——力学综合分析与计算
力学综合分析计算题是中考物理中经典的题目，力学综合分析计算题一直都是作为一道较难题的形式出现在中考试卷中。
力学计算公式：
速度公式：v=s/t；
密度公式：ρ=m/v；
重力公式：G=mg；
压强公式：p=F/S；
液体压强公式：p=ρgh；
浮力测量公式：F浮=G―F；
阿基米德原理公式：F浮=G排=ρ液gV排；
杠杆的平衡条件公式：F1l1=F2l2）；
功的定义式：W=Fs；
功率定义式：P=W/t；
滑轮组（竖直使用滑轮组）规律公式：F =G总/n；
滑轮组费距离公式：s=nh；
机械效率（滑轮）定义式：η=W有/W总；
三种功的关系式：W总=W有+W额。
►考向一 力学综合分析
1．（2023·海南）4月26日我省举行了首届中学生自制水火箭比赛。参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水火箭能起飞是受到水对它向上的推力
B．水火箭受到的重力不变
C．水火箭的动能一直增大
D．水火箭的重力势能一直增大
【答案】A
【解析】A．拉开气阀，水向下喷出时，水会对火箭产生一个反作用力，故水火箭能一飞冲天，故A正确；
B．水不断向下喷，水火箭的质量发生改变，故水火箭受到的重力会改变，故B错误；
CD．水火箭向上升的时候，它的质量及高度速度都会发生变化，故无法确定它的动能、重力势能的变化情况，故CD错误。
故选A。
2．（2023·淄博）“做中学”是一种重要的学习方式，小明用吸管进行科学研究，正确的说法是（ ）
A．图甲：吸管的一端做得很尖，是为了减小压强
B．图乙：用吸管制成水气压计，从山下移到山顶时管内的水柱下降
C．图丙：用吸管自制温度计显示温度高低，利用了液体热胀冷缩的性质
D．图丁，用吸管对着两个乒乓球的中间吹气，乒乓球会向两边分开
【答案】C
【解析】A．吸管―端做得很尖，是在压力一定时，为了减小受力面积，增大压强，故A错误；
B．把水气压计从山下移到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小, 此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱会升高，故B错误；
C．用吸管自制温度计显示温度高低，利用了液体热胀冷缩的性质，故C正确；
D．根据流体压强与流速的关系：当向两个乒乓球中间吹气时，此位置的空气流速加大，压强小于两边的压强，在压强差的作用下，两乒乓球向中间靠拢，故D错误。
故选C。
3．（2023·陕西）如图，是被誉为“十年长安号丝路新驼队”的中欧班列，它促进了“一带一路”沿线国家的经济、文化交流。关于该列车说法正确的是（ ）
A．铁轨下方铺设的轨枕，可以减小列车对地面的压力
B．列车在平直轨道上静止时，列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
C．列车在平直轨道上匀速行驶时，处于平衡状态
D．列车在减速进站的过程中，因不受力而逐渐停下来
【答案】C
【解析】A. 根据压强的知识可知，铁轨下方铺设的轨枕，是在压力大小一定时，通过增大受力面积的方式减小列车对地面的压强，故A错误；
B. 根据二力平衡的知识可知，列车在平直轨道上静止时，列车对铁轨的压力，受力物体是铁轨，铁轨对列车的支持力，受力物体是列车，不是同一个受力物体，不是一对平衡力，故B错误；
C. 根据二力平衡的知识可知，列车在平直轨道上匀速行驶时，处于平衡状态，故C正确；
D. 列车在减速进站的过程中，受到摩擦力，因此逐渐停下来，故D错误。
故选C。
4．（2023·雅安）关于如图所示的四个实验，描述错误的是（ ）
A．图甲：一瓶橙汁先后放在相同的海绵上，海绵凹陷程度不同，说明压力大小不同
B．图乙：在水中，压强计的探头所处的深度减小，它受到水的压强也随之减小
C．图丙：连通器中装入同种液体，液体静止时，连通器各部分的液面总保持相平
D．图丁：将自制气压计从山下移动到山上，气压计细玻璃管中的液面会上升
【答案】A
【解析】A．固体对水平面的压力等于自身的重力，同一瓶橙汁重力相同，压力相同，瓶盖与瓶底的面积大小不同，海绵凹陷程度不同，说明压力相同时，压力的作用效果与受力面积有关，故A错误，符合题意；
B．液体内部压强与深度有关，由图可知，在水中，压强计的金属盒所处的深度减小，它受到的水的压强也随之减小，故B正确，不符合题意；
C．连通器中装入同种液体，根据可知，液体静止时，底部受到液体压强是相同的，则深度相同，所以连通器各部分中的液面总保持相平，故C正确，不符合题意；
D．大气压与海拔高度有关，海拔越高，压强越小，将自制气压计从山下移动到山上，外部气压减小，气压计细玻璃管中的液面会上升，故D正确，不符合题意。
故选A。
5．（2023·西藏）“风雨兼程十余载，逐梦蓝天向未来”。承载着中国人“大飞机梦”的C919于2023年5月28日圆满完成首个商业航班飞行，该机型的全部设计均由中国人自己的团队自主完成，标志着中国航空工业的飞跃。下列描述正确的是（ ）
A．飞机在空中飞行时相对于地面是静止的
B．乘客乘坐飞机时系好安全带是为了减小惯性
C．飞机停在机场时，它受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D．飞机产生升力的原因是机翼上表面受到的压力大于下表面受到的压力
【答案】C
【解析】A．飞机在空中飞行时相对于地面位置在不断变化，飞机是运动的，故A错误；
B．乘客乘坐飞机时系好安全带，是为了防止飞机颠簸时，人由于惯性可能摔离座位而带来的危害，惯性与质量有关，乘客的质量不变，惯性不变，故B错误；
C．飞机停在机场时，飞机处于平衡状态，它受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力，故C正确；
D．机翼形状上凸下平，上下不对称，上方空气流速大，压强小，下方空气流速小压强大，机翼上表面受到的压力小于下表面受到的压力，即产生了向上的升力，故D错误。
故选C。
6．（2023·呼和浩特）关于下面四幅图，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是行走在沙漠中的骆驼，它之所以不会陷入沙中，是因为它对地面的压力和压强都大
B．乙图是工作中的船闸，其原理是连通器
C．丙图是自制水气压计，把它从山脚移到山顶，细管内水柱下降
D．丁图中，口含b管对a管上方吹气，a管水面上升是因为流速越大的位置压强越大
【答案】B
【解析】A．甲图是行走在沙漠中的骆驼，它之所以不会陷入沙中，是因为压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A错误；
B．船闸的原理先打开一端，船闸里的水位逐渐与外面相等，外面的船就可以开进船闸；然后把这一端船闸关闭，打开另一端的船闸，船闸里的水位逐渐与外面相等，船就可以开到另一端去，应用了两次连通器，故B正确；
C．把自制气压计从山下移到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入玻璃管，因此管内水柱会升高，故C错误；
D．丁图中，口含b管对a管上方吹气，a管上方流速较大，压强较小，a管中液体受到向上的压强大于向下的气体压强，所以a管内的水面上升，故D错误。
故选B。
7．（2023·聊城）杂技是我市对外文化交流的重要名片，也是国家级首批非物质文化遗产。如图是杂技表演中男演员举着头上顶碗的女演员，并在舞台上保持静止的情景。关于此情景下列说法正确的是（ ）
A．女演员相对于男演员是运动的
B．女演员对头上的碗没有做功
C．男演员所受的重力与舞台对男演员的支持力是一对相互作用力
D．女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A．男演员举着女演员静止不动，女演员与男演员之间没有位置的变化，女演员相对于男演员是静止的，故A错误；
B．男演员举着头上顶碗的女演员，在舞台上保持静止，女演员对头上的碗有力的作用，但碗没有在力的方向上通过一定距离，故女演员对头上的碗没有做功，故B正确；
C．男演员所受的重力与舞台对男演员的支持力，作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故C错误；
D．女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选B。
8．（2023·甘孜）2022年北京成功举办了冬奥会，图为冬奥会的部分比赛项目。下列说法正确的是（ ）
A． 运动员用力向后蹬地才能前进，说明运动需要力来维持
B． 运动员在空中下落的过程中，运动员受到的重力不做功
C． 打出去的冰球仍能继续向前运动，是因为冰球具有惯性
D． 运动员在冰面上沿曲线向前滑行时，其运动状态未改变
【答案】C
【解析】A．运动员用力向后蹬地才能前进，说明力可以改变物体的运动状态，物体的运动不需要力来维持，故A错误；
B．运动员在空中下落的过程中，运动员受到的重力的作用，在重力的方向上移动了距离，因此重力做功，故B错误；
C．打出去的冰球仍能继续向前运动，是因为冰球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故C正确；
D．运动员在冰面上沿曲线向前滑行时，其运动方向发生变化，运动状态改变，故D错误。
故选C。
9．（2023·菏泽）中国空间站里（重力的效果忽略不计）宇航员通过扶手控制自身的姿态，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在空间站里宇航员的惯性消失
B．宇航员要想从静止运动起来，可以通过对扶手施加力实现
C．宇航员离开扶手获得速度后，因不受力会慢慢停下来
D．宇航员对扶手的拉力与扶手对宇航员的拉力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A．惯性是物体的一种属性，任何物体任何时候都具有惯性，在空间站里宇航员的惯性不会消失，故A错误；
B．宇航员要想从静止运动起来，即运动状态改变，可以通过对扶手施加力，由于物体间力的作用是相互的，扶手对宇航员也会力的作用，力是改变物体运动状态的原因，所以宇航员因到受力的作用会从静止运动起来，故B正确；
C．宇航员离开扶手获得速度后，因不受力会一直做匀速直线运动，故C错误；
D．宇航员对扶手的拉力，受力物体是扶手，扶手对宇航员的拉力，受力物体是宇航员，这两个力没有作用在同一物体上，因此不是一对平衡力，故D错误。
故选B。
10．（2023·东营）下列体育运动中，用物理知识解释合理的是（ ）
A．通常说球门是静止的，是以操场上滚动的足球为参照物
B．穿钉鞋参加百米赛跑，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的
C．引体向上时，悬挂在单杠上静止的同学受到的拉力和重力是相互作用力
D．推出去的铅球能继续运动，是因为受到推力的作用
【答案】B
【解析】A．以操场上滚动的足球为参照物，球门相对于滚动的足球的位置发生改变，球门是运动的，球门相对于操场是静止的，故A不符合题意；
B．百米赛跑运动员穿钉子鞋，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B符合题意；
C．引体向上时，悬挂在单杠上静止的同学受到的拉力和重力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故C不符合题意；
D．推出去的铅球能继续运动，是因为铅球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，没有受到推力的作用，故D不符合题意。
故选B。
11．（2023·锦州）关于压力和压强在生活中的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．菜刀的刀刃磨得很薄，是为了增大压力
B．茶壶的壶嘴和壶身构成一个连通器
C．高压锅利用了气压越大，液体沸点越低的原理
D．用吸管喝饮料时，杯里的饮料是被嘴的“吸力”吸上来的
【答案】B
【解析】A．菜刀的刀刃磨得很薄，是在压力一定时，通过减小受力面积增大压强，故A错误；
B．茶壶的壶嘴和壶身上端开口，下端连通，构成一个连通器，故B正确；
C．高压锅能很快煮熟食物，是由于锅内气压增大，水的沸点升高，故C 错误；
D．用吸管喝饮料时，管内气压减小，外界大气压大于内部气压，杯里的饮料是被大气压压上来的，故D错误。
故选B。
12．（2023·德阳）下列体育项目中的一些现象，运用物理知识解释错误的是（ ）
A．拔河运动中甲队赢得乙队，但双方的相互作用力是一样大的
B．运动员投出篮球后，手对篮球不产生力的作用
C．足球比赛中，前锋运动员将足球踢向球门，说明力可以改变足球的运动状态
D．滑冰运动员在比赛中穿与冰面接触面积小的冰鞋，减小了对冰面的压强
【答案】D
【解析】A．拔河运动中，力的作用是相互的，双方的相互作用力大小相等、方向相反、在一条直线上，作用在两个物体上，与地面之间摩擦力较大的一方不容易移动，会获胜，故A正确，不符合题意；
B．运动员投出篮球后，手与篮球不接触，不产生力的作用，故B正确，不符合题意；
C．足球比赛中，前锋运动员将足球踢向球门，足球的运动状态发生改变，说明力可以改变足球的运动状态，故C正确，不符合题意；
D．滑冰运动员在比赛中穿与冰面接触面积小的冰鞋，在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D错误，符合题意。
故选D。
13．（2023·哈尔滨）物理与生活息息相关，下列说法中不正确的是（ ）
A．甲图：汽车安全带做的比较宽——减小压强
B．乙图：跳远时助跑，使自己跳得更远——利用惯性
C．丙图：弹簧发条式钟表的钟摆摆动——利用弹性势能
D．丁图：轮胎上有凹凸不平的花纹——减小摩擦
【答案】D
【解析】A．汽车安全带做的比较宽，是为了在压力不变时增大受力面积从而减小压强，故A正确，不符合题意；
B．跳远时助跑，人由于惯性会保持原来的运动状态，会跳得更远，是利用了惯性，故B正确，不符合题意；
C．弹簧发条式钟表的发条拧紧后，弹簧发生形变，钟摆摆动时，弹簧的弹性势能转化为钟摆的机械能，是利用了弹簧的弹性势能，故C正确，不符合题意；
D．轮胎上有凹凸不平的花纹是为了在压力不变时，增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦，故D错误，符合题意。
故选D。
14．（2023·泰州）同学们在垫排球时，当排球离开手腕后，下列分析正确的是（ ）
A．排球能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B．排球向上运动的过程中，受到重力和手腕对排球托力的作用
C．排球离开手腕后，手对排球不做功
D．假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将保持静止
【答案】C
【解析】A．排球离开手后还能继续向上运动是由于排球具有惯性，而不能说受到惯性的作用，故A错误；
B．排球离开手以后，不再受到手的作用力；排球向上运动的过程中，受重力和空气阻力的作用，故B错误；
C．排球在上升过程中，手不再给排球施加力，手对排球不做功，故C正确；
D．排球向上运动过程中，若一切外力都消失，它将保持原来速度做匀速直线运动，故D错误。
故选C。
15．（2023·牡丹江）下列对生产生活现象的描述正确的是（ ）
A． 铁轨铺在枕木上，通过增大受力面积减小压力
B． 三峡五级船闸，利用连通器的原理工作
C． 吸盘被压在墙上，受到的压力等于摩擦力
D． 高铁站的安全线，利用流体流速大的位置压强大的原理设置
【答案】B
【解析】A．铁轨铺在枕木上，通过增大受力面积减小压强，但火车对铁轨的压力与火车自身的质量有关，故A错误；
B．正常状态下连通器液面始终相平，三峡船闸是利用连通器的这一原理，便于轮船通过，故B正确；
C．吸盘被压在墙上，是利用了大气压的原理，挤出吸盘内空气，使其气压减小，小于外界气压，于是将吸盘压在墙上，故C错误；
D．流速越大的位置压强越小，所以高铁站的安全线，利用流体流速大的位置压强小的原理，故D错误；
故选B。
16．（2023·牡丹江）如图所示，平板支撑是我市首届中小学生“核心体能大比武”项目之一。当人支撑在地面上静止时，说法正确的是（ ）
A．以脚为支点，人相当于省力杠杆
B．地面对前臂的支持力等于人的重力
C．静止支撑的过程中，支持力对人做了功
D．人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
【答案】A
【解析】A．以脚为支点，阻力为人的重力，动力为人前臂用的力，因动力臂大于阻力臂，人相当于省力杠杆，故A正确；
B．地面对前臂的支持力与地面对脚的支持力之和等于人的重力大小，故地面对前臂的支持力小于人的重力，故B错误；
C．静止支撑的过程中，虽有支持力的作用，但没有在力的方向上移动距离，故对人没有做功，故C错误；
D．人对地面的压力作用在地面上，而地面对人的支持力作用在人上，即没有作用在同一物体上，故不是一对平衡力，故D错误。
故选A。
17．（2023·青岛）（多选）生活中许多现象都与我们学过的物理知识相关。下列对物理现象解释合理的是（ ）
A．太空中没有空气，离得再近的航天员之间也只能通过无线电交谈， 是因为真空不能传声
B．飞机机翼设计成上凸下平的形状，是运用了气体流速越大的位置压强越小的原理
C．菜刀用过一段时间后要磨一磨，是因为减小受力面积能减小压强
D．拉开的弓能将箭射出， 是因为动能可以转化为弹性势能
【答案】AB
【解析】A．声音的传播需要介质，太空中没有空气，真空不能传声，离得再近的航天员之间也只能通过无线电交谈，故A符合题意；
B．飞机机翼被设计成“上凸下平”的形状，利用“流速越大压强越小”的原理获得升力而升空的，故B符合题意；
C．菜刀用过一段时间后要磨一磨，是因为减小受力面积能增大压强，故C不符合题意；
D．拉开的弓能将箭射出， 是因为弹性势能可以转化为动能，故D不符合题意。
故选AB。
18．（2023·威海）（多选）国家倡导全民健身，威海建设了许多体育主题公园。下列运动项目涉及到的物理知识描述正确的是（ ）
A．打羽毛球——羽毛球运动到最高点时，羽毛球受力不平衡
B．打篮球——投篮时篮球划过一条弧线，因为篮球受到重力作用
C．踢足球——踢出去的足球在草地上越滚越慢，因为足球的惯性越来越小
D．引体向上——手握单杠身体向上运动时，手对单杠的拉力大于单杠对手的拉力
【答案】AB
【解析】A．羽毛球运动到最高点时，羽毛球只受重力作用，羽毛球受力不平衡，故A正确；
B．投篮时，篮球脱离人的手后由于惯性向前运动，又因为篮球受到重力作用，因此篮球的运动轨迹是一条弧线，故B正确；
C．踢出去的足球在草地上越滚越慢，是因为受到阻力，惯性大小只与质量有关，故惯性大小不变，故C错误；
D．手握单杠身体向上运动时，手对单杠的拉力与单杠对手的拉力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。
故选AB。
19．（2023·阜新）（多选）木棒的一端缠绕铜丝可以制成一个简易的密度计。甲乙两个相同的容器中装有质量相等的不同液体。将该密度计分别放入甲乙容器中，静止后密度计的位置如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
B．密度计在甲、乙容器中排开液体的质量相等
C．甲容器中液体对容器底的压强等于乙容器中液体对容器底的压强
D．未放入密度计前，甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
【答案】ABC
【解析】AB．简易密度计在两种液体中均处于漂浮状态，浮力
简易密度计在甲、乙容器中度计所受的浮力相同，简易密度计在甲、乙液体中排开液体的质量相等，由图可知，甲排开液体的体积较大，根据可知，甲液体的密度较小，故AB正确；
C．两种液体的质量相等，说明甲、乙容器中液体的重力相同，放入相同的密度计后液体与密度计的重力之和仍然想等，而题中两容器的底面积相同，根据可知，两容器底部受到的液体压强相等，故C正确；
D．未放入密度计前，甲、乙两个相同的容器中装有质量相等的不同液体，所以液体对容器底的总压力相同，由图可知两容器的底面积相同，根据知，甲容器对桌面的压强等于乙容器据对桌面的压强，故D错误。
故选ABC。
20．（2023·锦州）（多选）装有不同液体的甲、乙两个相同容器放在水平桌面上，将装有适量水的瓶子（瓶盖密封）先后置于甲、乙两容器中，瓶子静止时如图所示，此时两容器中液面相平。下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两容器中，瓶子受到的浮力相等
B．甲、乙两容器中，液体对容器底部的压力相等
C．甲容器对水平桌面的压强小于乙容器对水平桌面的压强
D．甲中瓶内水对瓶底的压力大于乙中瓶内水对瓶盖的压力
【答案】ACD
【解析】A．瓶子在甲乙两种液体中都处于漂浮状态，浮力等于重力，故甲、乙两容器中，瓶子受到的浮力相等，故A正确；
B．由图可知，甲排开液体的体积大于乙排开液体的体积，浮力相等，根据阿基米德原理可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，根据液体压强的公式
可知，甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强，容器底面积相等，由F=pS
甲液体对容器底部的压力小于乙液体对容器底部的压力，故B错误；
C．两容器的重力和瓶子的重力相同，甲乙两容器中，液面相平且乙液体的体积大于甲液体的体积，乙液体的密度大于甲液体的密度，由公式
可知，乙液体的质量大于甲液体的质量，则乙容器对桌面的压力大于甲容器对桌面的压力，受力面积相同，根据公式
可知，甲容器对水平桌面的压强小于乙容器对水平桌面的压强，故C正确；
D．由图可知，甲中瓶内水对瓶底的压力等于瓶内水的重力，乙中瓶内水对瓶盖的压力一部分分担在瓶子侧壁上，因此乙中瓶内水对瓶盖的压力小于瓶内水的重力，故甲中瓶内水对瓶底的压力大于乙中瓶内水对瓶盖的压力，故D正确。
故选ACD。
21．（2023·锦州）（多选）2023年5月15日，辽宁男篮获得2022—2023赛季CBA总冠军。关于篮球比赛时出现的场景，下列说法中正确的是（ ）
A．篮球出手后还能继续运动，是因为受到惯性的作用
B．篮球表面做得凸凹不平是为了增大和手之间的摩擦
C．投篮时，篮球出手后到达最高点时处于平衡状态
D．篮球离开篮筐下落过程中，重力势能转化为动能
【答案】BD
【解析】A．惯性是物体的固有属性，惯性不是力，不能说惯性力或受惯性的作用，故A错误；
B．篮球表面做得凸凹不平，是为了增大接触面的粗糙程度，增大篮球和手之间的摩擦；故B正确；
C．投篮时，篮球出手后到达最高点时，受到重力和空气阻力的作用，这两个力大小不相等，且也不在同一条直线上，不是平衡力，故篮球处于非平衡状态，故C错误；
D．篮球离开篮筐下落过程中，重力势能减小，动能增大，将重力势能转化为动能，故D正确。
故选BD。
22．（2023·抚顺）（多选）水平桌面上两个质量相同、底面积不同的容器中，装有质量相等的水。将两个橡胶吸盘吸合在一起放在其中一个容器中漂浮，如图甲所示；又将这两个橡胶吸盘分开后放入另一个容器中，吸盘沉底，如图乙所示。甲、乙两图容器中的水深度相同。下列说法正确的是（ ）
A．橡胶的密度大于水的密度
B．甲图容器底受到水的压强大于乙图容器底受到水的压强
C．甲图容器对桌面的压强小于乙图容器对桌面的压强
D．两吸盘在甲图容器中所受浮力大于在乙图容器中所受浮力
【答案】ACD
【解析】A．由图乙可知，两个橡胶吸盘分开后，每个吸盘是实心的，放入水中会下沉，说明橡胶的密度大于水的密度，故A正确；
B．甲、乙两图容器中的水深度相同，由p=ρgh可知甲图容器底受到水的压强等于乙图容器底受到水的压强，故B错误；
C．容器的质量相同，水的质量相同，两个橡胶吸盘质量不变，容器对桌面的压力等于容器、水和吸盘的总重力，所以容器对桌面的压力不变，由图可知，甲图中容器的底面积大于乙图中容器的底面积，由可知甲图容器对桌面的压强小于乙图容器对桌面的压强，故C正确；
D．两吸盘在甲图容器中漂浮，浮力等于重力，在乙图容器中沉底，浮力小于重力，重力不变，所以在甲图容器中所受浮力大于在乙图容器中所受浮力，故D正确。
故选ACD。
►考向二 力学综合计算
23．（2023·十堰）如图甲是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景，相关参数如下表；执行任务过程中，该舰以恒定最大推进功率航行；（g取）求：
（1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小；
（2）若十堰舰从静止出发，加速航行时达到最大航速，图乙是本次航行的图像，求加速阶段的平均速度；
（3）十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时，十堰舰所受阻力大小。
【答案】（1）1.22×107N；（2）8m/s；（3）1×106N
【解析】（1）由阿基米德原理可得，护卫舰满载时，受到海水的浮力F浮=G排=m排g=1220×103kg×10N/kg=1.22×107N
（2）由乙图可知，该舰加速航行达到最大航速12.5m/s，用时120s，航行0.96km，则加速阶段的平均速度
（3）护卫舰的最大航速为12.5m/s，水平匀速直线航行时，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，根据
可得，十堰舰所受阻力
24．（2023·雅安）一棱长为的正方体物块放在盛有40L水的薄壁圆柱形容器中，容器重为10N，底面积为。现用竖直向下大小为20N的力F作用在物体上，物体刚好浸没于水中静止，如图所示（，g取10N/kg）。求：
（1）物块下表面受到水的压强；
（2）物块受到的浮力；
（3）容器底部对水平地面的压强。
【答案】（1）2000Pa；（2）80N；（3）4.9×103Pa
【解析】（1）根据题意可知，水对物块下表面的压强为
（2）物块排开水的体积
物块受到的浮力为
（3）水的体积
水的质量
水的重力为
物块处于平衡状态，竖直方向上三力平衡，即有
所以
容器底部对水平地面的压力为
容器底部对水平地面的压强
25．（2023·西藏）2021年6月25日，西藏自治区首条电气化铁路拉林铁路开通运营，历史性地实现复兴号动车组对31个省区市的全覆盖，翻开了西藏和高原铁路建设发展新篇章。旦增乘坐某次列车从拉萨去林芝旅游，列车经过平直的藏木特大桥时，如图（甲）所示，他用手表测量了自己通过大桥的时间，上桥和离桥时的手表示数如图（乙）所示。通过查询资料得知列车功率约为5×106W，若列车过桥时速度保持25m/s不变。求：
（1）旦增过桥所用的时间；
（2）大桥的长度；
（3）列车过桥时所受阻力的大小。
【答案】（1）21s；（2）525m；（3）2×105N
【解析】（1）由乙图可知，旦增过桥时所用的时间为t=9∶35∶41-9∶35∶20=21s
（2）列车过桥时速度为25m/s，大桥的长度为s=vt=25m/s×21s=525m
（3）由
可得，列车的牵引力为
列车过桥时速度保持25m/s不变，说明列车做匀速直线运动，此时阻力等于牵引力，即阻力为f=F=2×105N
26．（2023·青岛）“国之重器”中的起重船在我国很多伟大的工程中发挥着重要作用。起重船的工作就是将重物起吊移至指定位置。如图甲所示，一艘起重船自身质量m1=10000t，要吊装的重物质量m2=1000t。（取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）起重船带着重物一起漂浮在水面上时，排开水的体积是多少？
（2）起重机将该重物匀速提升了30m，它的电动机所做的功是7.5×108J，则起重机的机械效率是多少？
（3）为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，示意图如图乙所示。
小海设计了一种用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型，其底面积为2m2，示意图如图丙所示，其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上；物体C是质量为20kg、高度为2m的圆柱体。水舱中装有4.2m3的水，抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。当力传感器示数为0时，剩余的水对舱底的压强是多少？
【答案】（1）1.1×104m3；（2）40%；（3）9000Pa。
【解析】（1）起重船带着重物一起漂浮在水面上时，浮力为F浮=G总=m总g=(m1+m2)g=(10000×103kg+1000×103kg)×10N/kg=1.1×108N
由阿基米德原理可知排开水的体积
（2）有用功W有=G2h=m2gh=1000×103kg×10N/kg×30m=3×108J
起重机的机械效率
（3）由图乙可知，抽出4m3水，C刚好全部露出水面，此时剩余水的体积V剩=V-V1=4.2m3-4m3=0.2m3
水的深度
C的重力GC=mCg=20kg×10N/kg=200N
开始C完全浸没，C排开水的体积等于C的体积，此时压力是300N，C所受的浮力为F浮C=GC+F压=200N+300N=500N
C的体积为
C的横截面积为
当F压=0N时，C刚好漂浮F浮′=GC=200N
C浸入水中的体积为
C浸入水中的深度为
此时水的深度h=h1+h浸=0.1m+0.8m=0.9m
水产生的压强为p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m=9000Pa
27．（2023·攀枝花）如图所示，甲、乙两容器放置在同一水平桌面上，容器中装有一定量的水，且容器甲中的液面低于容器乙中的液面；容器乙底部有一阀门S，打开后能够将容器乙中的水全部放出。体积相同的小球A、B用不可伸长的轻质细绳通过两滑轮连接后，分别置于甲、乙容器中。小球A沉在容器甲的底部，小球B有一半浸在水中，此时轻绳刚好伸直，对小球的拉力为零。现打开阀门S，使容器乙中的水缓慢减少，当小球B露出水面部分的体积为其总体积的五分之四时，小球A开始上浮。连接小球A、B的轻绳始终处于竖直状态，忽略细绳与滑轮之间的摩擦，容器乙中的水足够深，求：
（1）小球A、B的质量之比；
（2）小球A能露出水面部分的体积与其总体积之比的最大值。
【答案】（1）13∶5；（2）1∶5
【解析】（1）小球A沉在容器甲的底部，小球B有一半浸在水中，此时轻绳刚好伸直，对小球的拉力为零。小球B有一半浸在水中时，设小球A、B的体积为V，即，处于漂浮状态，受重力和浮力的作用
根据二力平衡、阿基米德原理有
可得
小球B有体积露出水面时，受重力、浮力和拉力的作用，则
此时，小球受到重力、浮力和拉力的作用，则
解得
（2）小球B完全露出水面时，绳子拉力最大，受重力和拉力的作用，则
此时，小球A受到重力、浮力和拉力的作用，则
即
解得
露出水面部分的体积
则露出水面部分的体积与其总体积之比为
28．（2023·重庆）桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将重力为20N、容积为的桶悬挂在端，在端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，；悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力。
（1）桶装满水时，求水的质量；
（2）空桶在井中漂浮时，求桶排开水的体积；
（3）一重力为480N的人用桔槔将装满水的桶提出水面后（忽略桶外壁沾水），桔槔处于平衡状态时，人与地面的受力面积为500cm2，求人对地面的压强。
【答案】（1）28kg；（2）2000cm3；（3）
【解析】（1）因为通的容积为容积为2.8×10−2m3，则桶装满水的质量为
（2）漂浮在水面的桶受到的浮力等于重力为
则排开水的体积为
（3）桔槔平衡时，根据杠杆平衡条件可求，B端施加的拉力为
人对绳子的拉力为
人对地面的压强为
29．（2023·广元）如图所示，某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中，工人对绳的拉力始终沿竖直方向，工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为。工人对地面的压强为；此工人的质量为70kg，两个动滑轮的质量共为10kg，绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。求：
（1）工人的手对绳的拉力大小；
（2）工件移动过程中，地面对工件摩擦力的大小；
（3）滑轮组在此次工作中的机械效率。
【答案】（1）100N；（2）300N；（3）75%
【解析】（1）工人的重力
由得，工人对地面的压力
由力的作用是相互的可知，工人受到的支持力
由力的平衡条件可知，工人的手对绳的拉力
（2）两个动滑轮的重力
由图可知n=4，因为不计绳重和摩擦时
所以地面对工件摩擦力
（3）滑轮组的机械效率
30．（2023·成都）如图所示，薄壁长方体容器A放在水平桌面上，底面积为，高为12cm，质量为。容器A内装有144g水。均匀实心立方体B和C的边长都为4cm，质量分别为，。已知，。忽略实心立方体吸水、容器壁厚度等次要因素。
（1）求容器A对水平桌面的压强。
（2）若将B缓慢放入容器中，请分析B平衡时的状态，并求出B放入前后水对容器底部压强的变化量。
（3）若将C放在B上，再将它们缓慢放入容器中，平衡时C与B的接触面水平，求C对B的压力。
【答案】（1）；（2）漂浮状态；；（3）0.208N
【解析】（1）容器A对水平桌面的压力
容器A对水平桌面的压强
（2）B的密度
假设B漂浮，受到的浮力
排开水的体积
B的底面积SB=4cm×4cm=16cm2
此时需要的最少水量
容器A内装有水的体积
因为
所以，B一定处于漂浮状态。由体积关系得，水面上升的距离为
由得水对容器底部的压强变化量为
（3）研究B、C这个整体，假设沉底，C露出水面，则容器内水的深度
受到的浮力
BC的总重力
因为
所以假设成立，B、C沉底。此时，C物体浸入水中的深度
C受到的浮力
所以C对B的压力
31．（2023·安徽）“浮沉子”最早是由科学家笛卡尔设计的。小华用大塑料瓶（大瓶）和开口小玻璃瓶（小瓶）制作了图1所示的“浮沉子”；装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S，忽略其壁厚（即忽略小瓶自身的体积）。当小瓶漂浮时，简化的模型如图2所示，小瓶内空气柱的高度为h。手握大瓶施加适当的压力，使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A，A的质量为m，水的密度为，g为已知量，求：
（1）图2中A所受浮力的大小；
（2）图2中A排开水的体积；
（3）图2和图3中小瓶内空气的密度之比。
【答案】（1）mg；（2）；（3）
【解析】（1）图2中A处于漂浮状态，受到的浮力等于自身重力F浮=G=mg
（2）根据阿基米德原理可得，A排开水的体积
（3）忽略小瓶壁厚，图2中小瓶内空气的体积V空气2=Sh
图3中小瓶悬浮，忽略小瓶自身的体积，则瓶内空气的体积等于A排开水的体积，由于A受到的浮力仍等于其重力，大小不变，因此图3中A排开水的体积仍为，图3中小瓶内空气的体积
小瓶内空气的质量不变，根据得到图2和图3中小瓶内空气的密度之比
32．（2023·新疆）如图所示，一柱状鱼缸（缸底有小石子）放在水平地面上，其内圆底面积为。鱼缸内无水时，鱼缸对水平地面的压强为；在鱼缸内加入质量为42kg的水后鱼缸对水平地面的压强为；在鱼缸内再放入几条鱼后，鱼缸对水平地面的压强为。求：
（1）质量为42kg的水的重力；
（2）鱼缸内无水时，鱼缸（含缸底小石子）的质量；
（3）在鱼缸内放入几条鱼后，水对缸底的某一小石子增加的压强。
【答案】（1）420N；（2）7kg；（3）350Pa
【解析】（1）质量为42kg的水，重力为
（2）设容器的底面积为S，则鱼缸内无水时，鱼缸的重力为
在鱼缸内加入质量为42kg的水后鱼缸对水平面的压力为
此时鱼缸对水平地面的压强为
根据题意，带入上式解得，则鱼缸内无水时，鱼缸的重力为
鱼缸的质量为
（3）鱼缸内放入几条鱼后，此时鱼缸的总重力为
则鱼的总重力为
因为鱼悬浮，且鱼缸为柱形的规则形状，受到的浮力等于其重力，那么液体对容器底部的压力增加量等于鱼的重力，则增加的压力为
则增加的压强为
33．（2023·江西）如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了，某同学用的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为，斜面长，斜面高，。求：
（1）箱子受到的重力；
（2）箱子受到的摩擦力；
（3）斜面的机械效率；
（4）使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。
【答案】（1）；（2）20N；（3）80%；（4）见解析
【解析】（1）箱子受到的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N
（2）推力所做的功
有用功
额外功
斜面对箱子的摩擦力
（3）斜面的机械效率
（4）拉动物体沿斜面运动时，斜面坡度越小越省力，可适当减小斜面的坡度。
34．（2023·武威）随着人们生活水平的提高，房车旅游受到了大众的青睐，某公司推出了如图所示的小型房车，小林和父母参观车展时试驾了该车，该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m，已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2，试驾时车和人总质量为4×103kg，阻力是车重的0.1倍。（假定汽车静止时对地面的压力大小等于汽车总重力，汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，g取10N/kg。）求：
（1）该房车匀速行驶了多长时间？
（2）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（3）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大？
【答案】（1）240s；（2）1×105Pa；（3）6×104W
【解析】（1）由题意可知，试驾的路程为s=3600m，试驾时的速度为v=54km/h=15m/s
故由可得，试驾所用的时间为
（2）房车的总质量为m=4×103kg，故房车的重力为G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
由可得，房车对地面的压强为
（3）由题意可得，房车所受阻力为f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N
房车在水平路面匀速行驶，处于受力平衡状态，故由二力平衡可得，房车所受牵引力大小为F牵=f=4×103N
由P=Fv可得，牵引力的功率为P=F牵v=4×103N×15m/s=6×104W
35．（2023·烟台）在宜居宜业和美乡村建设中，某施工队正在进行农村基础设施改建，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥。如图甲所示，某次搬运过程中，工人在的时间内，将8袋水泥匀速提起，电动机牵引绳子的拉力F为，每袋水泥质量为。g取，求：
（1）拉力F做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率(小数点后保留1位小数)；
（3）为了一次能提升更多的水泥，物理实践小组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重新设计，如图乙所示。假设升降机足够稳定，电动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力仍为，吊篮及动滑轮的总重力为，不计绳重和摩擦，则这种设计的装置一次能提起多少袋水泥？
【答案】（1）；（2）83.3%；（3）14
【解析】（1）如图甲所示，动滑轮上绕2条绳，则n=2，水泥被匀速提起，绳子自由端移动的距离为12m，则拉力F做功为
则拉力F做功的功率为
（2）由题可知8袋水泥重力为
升降机搬运水泥做的有用功为
则滑轮组的机械效率为
（3）如图乙所示，动滑轮上绕3条绳，电动机牵引绳子的拉力仍为，则绳子能够拉起物体的总重力为
吊篮及动滑轮的总重力为，不计绳重和摩擦，则一次能拉起水泥的重力为
每袋水泥重力为
则这种设计的装置一次能提起水泥的袋数为
36．（2023·随州）生活中有些低层建筑没有电梯，房屋装修时聪明的工人常用滑轮组提升沙石等物料。如下图，物料及桶总质量为60kg，工人质量为80kg，工人的双脚与水平地面接触面积为400cm2，某段时间内工人将物料及桶缓缓匀速提升了3m。不计滑轮组和绳的重量及绳与轮之间的摩擦。图中拉力的方向近似认为是竖直方向，g取10 N/kg。求：
（1）工人拉绳子的力是多大？
（2）这段时间内工人提升物料及桶做了多少功？
（3）这段时间内工人对地面的压强是多少？
【答案】（1）300N；（2）1800J；（3）1.25×104Pa
【解析】（1）如图所示，绳子的股数n=2，工人拉绳子的力为
（2）工人提升物料及桶做的功为W=mgh=60kg×10N/kg×3m=1800J
（3）人受到竖直向下的重力、地面对人竖直向上的支持力和绳子对人竖直向上的拉力作用，这3个力是平衡的，即m′g=F拉+F支持
因为支持力和压力是一对相互作用力，大小相等，则工人对地面的压力为F压= F支持= m′g- F拉=80kg×10N/kg-300N=500N
工人对地面的压强为
37．（2023·无锡）2023年5月13日，“恩平20—4钻采平台”的安装，创造了我国海上油气平台浮托安装重量的新纪录，浮托安装类似于运动员挺举过程，巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示，涨潮时，工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口，落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为，所安装的平台组块质量为。（g取）
（1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为多大？
（2）平台组块所受重力大小为多少？
（3）若涨潮前，插尖低于接口，涨潮时，工程船和平台组块缓慢向上浮起，使得插尖比接口高。则在此过程中，工程船对平台组块竖直向上做功为多少？
【答案】（1）5.35×108N；（2）1.55×108N；（3）3.1×108J
【解析】（1）工程船满载时的排水量为，航行在海面上时，处于漂浮状态，由沉浮条件可知，受到的浮力等于重力
（2）平台组块质量为，则平台组块所受重力
（3）若涨潮前，插尖低于接口，涨潮时，插尖比接口高，则工程船对平台组块竖直向上做功为克服平台组块重力做功
38．（2023·福建）小华利用氦气球与探空仪了解空气状况。如图甲所示，质量为0.4kg的探空仪静止在水平桌面上，与桌面接触面积为0.02m2。在室内测试时，将探空仪固定在充有氦气的气球上，释放后氦气球恰好能携带探空仪悬浮在空中，如图乙所示。已知球壳质量为0.23kg，球内氦气的密度为0.17kg/m3，室内空气的密度为1.22kg/m3。求：
（1）探空仪所受的重力；
（2）探空仪对水平桌面的压强；
（3）悬浮时氦气球的体积（计算浮力时，不计探空仪的体积和球壳的厚度）。
【答案】（1）4N；（2）200Pa；（3）0.6m3
【解析】（1）探空仪的重力
（2）探空仪对水平桌面的压力
探空仪对水平桌面的压强
（3）气球悬浮
①
氦气球受到浮力②
由①和②得到悬浮时氦气球的体积
39．（2023·益阳）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J，g取10N/kg。求此次取水的过程中
（1）人做的有用功为多少？
（2）辘轳的机械效率多大？
（3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？
【答案】（1）400J；（2）80%；（3）60J
【解析】（1）根据题意，人做的有用功为
（2）根据题意可知
（3）根据题意可知
克服水斗做的功为
克服井绳重力及摩擦力做的功为
40．（2023·深圳）如图1是古时劳动人民用工具抬起木料的情景，如图二中已知其中，木料的体积为，木块的密度为。
（1）求木材所受重力？
（2）如图2，在B端有一木材对绳子的力F1为，当F2为大时，木料刚好被抬起？
（3）随着时代发展，亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3用一吊车匀速向上提起木材，已知提升的功率为，那这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为多高？
【答案】（1）2×104N；（2）2×103N；（3）5m
【解析】（1）木料的体积为，木块的密度为，则木材所受重力
（2）在B端有一木材对绳子的力F1为，由杠杆平衡条件可得
由于
则木料刚好被抬起时，力F2大小
（3）提升的功率为，由
得，吊车匀速向上提起木材，拉力等于木料重力，则提升速度
吊车在10s内可以将该木料提升的高度排水量
吃水深度
最大航速
最大推进功率
中考命题专家命制高考试题时绝非凭空杜撰，必有命题的原始模型（“题根”）和命题着力点（“题眼”），对“题根”与“题眼”进行深入的探求与拓展可构造出高考母题。
命题人拿来千变万化为难你们的历年真题，本质上也是从这有限的母题中衍生出来的。母题的重要性不言而喻。
重难题型突破
题型03 大单元综合复习——力学综合分析与计算
力学综合分析计算题是中考物理中经典的题目，力学综合分析计算题一直都是作为一道较难题的形式出现在中考试卷中。
力学计算公式：
速度公式：v=s/t；
密度公式：ρ=m/v；
重力公式：G=mg；
压强公式：p=F/S；
液体压强公式：p=ρgh；
浮力测量公式：F浮=G―F；
阿基米德原理公式：F浮=G排=ρ液gV排；
杠杆的平衡条件公式：F1l1=F2l2）；
功的定义式：W=Fs；
功率定义式：P=W/t；
滑轮组（竖直使用滑轮组）规律公式：F =G总/n；
滑轮组费距离公式：s=nh；
机械效率（滑轮）定义式：η=W有/W总；
三种功的关系式：W总=W有+W额。
►考向一 力学综合分析
1．（2023·海南）4月26日我省举行了首届中学生自制水火箭比赛。参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水火箭能起飞是受到水对它向上的推力
B．水火箭受到的重力不变
C．水火箭的动能一直增大
D．水火箭的重力势能一直增大
【答案】A
【解析】A．拉开气阀，水向下喷出时，水会对火箭产生一个反作用力，故水火箭能一飞冲天，故A正确；
B．水不断向下喷，水火箭的质量发生改变，故水火箭受到的重力会改变，故B错误；
CD．水火箭向上升的时候，它的质量及高度速度都会发生变化，故无法确定它的动能、重力势能的变化情况，故CD错误。
故选A。
2．（2023·淄博）“做中学”是一种重要的学习方式，小明用吸管进行科学研究，正确的说法是（ ）
A．图甲：吸管的一端做得很尖，是为了减小压强
B．图乙：用吸管制成水气压计，从山下移到山顶时管内的水柱下降
C．图丙：用吸管自制温度计显示温度高低，利用了液体热胀冷缩的性质
D．图丁，用吸管对着两个乒乓球的中间吹气，乒乓球会向两边分开
【答案】C
【解析】A．吸管―端做得很尖，是在压力一定时，为了减小受力面积，增大压强，故A错误；
B．把水气压计从山下移到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小, 此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱会升高，故B错误；
C．用吸管自制温度计显示温度高低，利用了液体热胀冷缩的性质，故C正确；
D．根据流体压强与流速的关系：当向两个乒乓球中间吹气时，此位置的空气流速加大，压强小于两边的压强，在压强差的作用下，两乒乓球向中间靠拢，故D错误。
故选C。
3．（2023·陕西）如图，是被誉为“十年长安号丝路新驼队”的中欧班列，它促进了“一带一路”沿线国家的经济、文化交流。关于该列车说法正确的是（ ）
A．铁轨下方铺设的轨枕，可以减小列车对地面的压力
B．列车在平直轨道上静止时，列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
C．列车在平直轨道上匀速行驶时，处于平衡状态
D．列车在减速进站的过程中，因不受力而逐渐停下来
【答案】C
【解析】A. 根据压强的知识可知，铁轨下方铺设的轨枕，是在压力大小一定时，通过增大受力面积的方式减小列车对地面的压强，故A错误；
B. 根据二力平衡的知识可知，列车在平直轨道上静止时，列车对铁轨的压力，受力物体是铁轨，铁轨对列车的支持力，受力物体是列车，不是同一个受力物体，不是一对平衡力，故B错误；
C. 根据二力平衡的知识可知，列车在平直轨道上匀速行驶时，处于平衡状态，故C正确；
D. 列车在减速进站的过程中，受到摩擦力，因此逐渐停下来，故D错误。
故选C。
4．（2023·雅安）关于如图所示的四个实验，描述错误的是（ ）
A．图甲：一瓶橙汁先后放在相同的海绵上，海绵凹陷程度不同，说明压力大小不同
B．图乙：在水中，压强计的探头所处的深度减小，它受到水的压强也随之减小
C．图丙：连通器中装入同种液体，液体静止时，连通器各部分的液面总保持相平
D．图丁：将自制气压计从山下移动到山上，气压计细玻璃管中的液面会上升
【答案】A
【解析】A．固体对水平面的压力等于自身的重力，同一瓶橙汁重力相同，压力相同，瓶盖与瓶底的面积大小不同，海绵凹陷程度不同，说明压力相同时，压力的作用效果与受力面积有关，故A错误，符合题意；
B．液体内部压强与深度有关，由图可知，在水中，压强计的金属盒所处的深度减小，它受到的水的压强也随之减小，故B正确，不符合题意；
C．连通器中装入同种液体，根据可知，液体静止时，底部受到液体压强是相同的，则深度相同，所以连通器各部分中的液面总保持相平，故C正确，不符合题意；
D．大气压与海拔高度有关，海拔越高，压强越小，将自制气压计从山下移动到山上，外部气压减小，气压计细玻璃管中的液面会上升，故D正确，不符合题意。
故选A。
5．（2023·西藏）“风雨兼程十余载，逐梦蓝天向未来”。承载着中国人“大飞机梦”的C919于2023年5月28日圆满完成首个商业航班飞行，该机型的全部设计均由中国人自己的团队自主完成，标志着中国航空工业的飞跃。下列描述正确的是（ ）
A．飞机在空中飞行时相对于地面是静止的
B．乘客乘坐飞机时系好安全带是为了减小惯性
C．飞机停在机场时，它受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D．飞机产生升力的原因是机翼上表面受到的压力大于下表面受到的压力
【答案】C
【解析】A．飞机在空中飞行时相对于地面位置在不断变化，飞机是运动的，故A错误；
B．乘客乘坐飞机时系好安全带，是为了防止飞机颠簸时，人由于惯性可能摔离座位而带来的危害，惯性与质量有关，乘客的质量不变，惯性不变，故B错误；
C．飞机停在机场时，飞机处于平衡状态，它受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力，故C正确；
D．机翼形状上凸下平，上下不对称，上方空气流速大，压强小，下方空气流速小压强大，机翼上表面受到的压力小于下表面受到的压力，即产生了向上的升力，故D错误。
故选C。
6．（2023·呼和浩特）关于下面四幅图，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是行走在沙漠中的骆驼，它之所以不会陷入沙中，是因为它对地面的压力和压强都大
B．乙图是工作中的船闸，其原理是连通器
C．丙图是自制水气压计，把它从山脚移到山顶，细管内水柱下降
D．丁图中，口含b管对a管上方吹气，a管水面上升是因为流速越大的位置压强越大
【答案】B
【解析】A．甲图是行走在沙漠中的骆驼，它之所以不会陷入沙中，是因为压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A错误；
B．船闸的原理先打开一端，船闸里的水位逐渐与外面相等，外面的船就可以开进船闸；然后把这一端船闸关闭，打开另一端的船闸，船闸里的水位逐渐与外面相等，船就可以开到另一端去，应用了两次连通器，故B正确；
C．把自制气压计从山下移到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入玻璃管，因此管内水柱会升高，故C错误；
D．丁图中，口含b管对a管上方吹气，a管上方流速较大，压强较小，a管中液体受到向上的压强大于向下的气体压强，所以a管内的水面上升，故D错误。
故选B。
7．（2023·聊城）杂技是我市对外文化交流的重要名片，也是国家级首批非物质文化遗产。如图是杂技表演中男演员举着头上顶碗的女演员，并在舞台上保持静止的情景。关于此情景下列说法正确的是（ ）
A．女演员相对于男演员是运动的
B．女演员对头上的碗没有做功
C．男演员所受的重力与舞台对男演员的支持力是一对相互作用力
D．女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A．男演员举着女演员静止不动，女演员与男演员之间没有位置的变化，女演员相对于男演员是静止的，故A错误；
B．男演员举着头上顶碗的女演员，在舞台上保持静止，女演员对头上的碗有力的作用，但碗没有在力的方向上通过一定距离，故女演员对头上的碗没有做功，故B正确；
C．男演员所受的重力与舞台对男演员的支持力，作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故C错误；
D．女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选B。
8．（2023·甘孜）2022年北京成功举办了冬奥会，图为冬奥会的部分比赛项目。下列说法正确的是（ ）
A． 运动员用力向后蹬地才能前进，说明运动需要力来维持
B． 运动员在空中下落的过程中，运动员受到的重力不做功
C． 打出去的冰球仍能继续向前运动，是因为冰球具有惯性
D． 运动员在冰面上沿曲线向前滑行时，其运动状态未改变
【答案】C
【解析】A．运动员用力向后蹬地才能前进，说明力可以改变物体的运动状态，物体的运动不需要力来维持，故A错误；
B．运动员在空中下落的过程中，运动员受到的重力的作用，在重力的方向上移动了距离，因此重力做功，故B错误；
C．打出去的冰球仍能继续向前运动，是因为冰球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故C正确；
D．运动员在冰面上沿曲线向前滑行时，其运动方向发生变化，运动状态改变，故D错误。
故选C。
9．（2023·菏泽）中国空间站里（重力的效果忽略不计）宇航员通过扶手控制自身的姿态，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在空间站里宇航员的惯性消失
B．宇航员要想从静止运动起来，可以通过对扶手施加力实现
C．宇航员离开扶手获得速度后，因不受力会慢慢停下来
D．宇航员对扶手的拉力与扶手对宇航员的拉力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A．惯性是物体的一种属性，任何物体任何时候都具有惯性，在空间站里宇航员的惯性不会消失，故A错误；
B．宇航员要想从静止运动起来，即运动状态改变，可以通过对扶手施加力，由于物体间力的作用是相互的，扶手对宇航员也会力的作用，力是改变物体运动状态的原因，所以宇航员因到受力的作用会从静止运动起来，故B正确；
C．宇航员离开扶手获得速度后，因不受力会一直做匀速直线运动，故C错误；
D．宇航员对扶手的拉力，受力物体是扶手，扶手对宇航员的拉力，受力物体是宇航员，这两个力没有作用在同一物体上，因此不是一对平衡力，故D错误。
故选B。
10．（2023·东营）下列体育运动中，用物理知识解释合理的是（ ）
A．通常说球门是静止的，是以操场上滚动的足球为参照物
B．穿钉鞋参加百米赛跑，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的
C．引体向上时，悬挂在单杠上静止的同学受到的拉力和重力是相互作用力
D．推出去的铅球能继续运动，是因为受到推力的作用
【答案】B
【解析】A．以操场上滚动的足球为参照物，球门相对于滚动的足球的位置发生改变，球门是运动的，球门相对于操场是静止的，故A不符合题意；
B．百米赛跑运动员穿钉子鞋，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B符合题意；
C．引体向上时，悬挂在单杠上静止的同学受到的拉力和重力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故C不符合题意；
D．推出去的铅球能继续运动，是因为铅球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，没有受到推力的作用，故D不符合题意。
故选B。
11．（2023·锦州）关于压力和压强在生活中的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．菜刀的刀刃磨得很薄，是为了增大压力
B．茶壶的壶嘴和壶身构成一个连通器
C．高压锅利用了气压越大，液体沸点越低的原理
D．用吸管喝饮料时，杯里的饮料是被嘴的“吸力”吸上来的
【答案】B
【解析】A．菜刀的刀刃磨得很薄，是在压力一定时，通过减小受力面积增大压强，故A错误；
B．茶壶的壶嘴和壶身上端开口，下端连通，构成一个连通器，故B正确；
C．高压锅能很快煮熟食物，是由于锅内气压增大，水的沸点升高，故C 错误；
D．用吸管喝饮料时，管内气压减小，外界大气压大于内部气压，杯里的饮料是被大气压压上来的，故D错误。
故选B。
12．（2023·德阳）下列体育项目中的一些现象，运用物理知识解释错误的是（ ）
A．拔河运动中甲队赢得乙队，但双方的相互作用力是一样大的
B．运动员投出篮球后，手对篮球不产生力的作用
C．足球比赛中，前锋运动员将足球踢向球门，说明力可以改变足球的运动状态
D．滑冰运动员在比赛中穿与冰面接触面积小的冰鞋，减小了对冰面的压强
【答案】D
【解析】A．拔河运动中，力的作用是相互的，双方的相互作用力大小相等、方向相反、在一条直线上，作用在两个物体上，与地面之间摩擦力较大的一方不容易移动，会获胜，故A正确，不符合题意；
B．运动员投出篮球后，手与篮球不接触，不产生力的作用，故B正确，不符合题意；
C．足球比赛中，前锋运动员将足球踢向球门，足球的运动状态发生改变，说明力可以改变足球的运动状态，故C正确，不符合题意；
D．滑冰运动员在比赛中穿与冰面接触面积小的冰鞋，在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D错误，符合题意。
故选D。
13．（2023·哈尔滨）物理与生活息息相关，下列说法中不正确的是（ ）
A．甲图：汽车安全带做的比较宽——减小压强
B．乙图：跳远时助跑，使自己跳得更远——利用惯性
C．丙图：弹簧发条式钟表的钟摆摆动——利用弹性势能
D．丁图：轮胎上有凹凸不平的花纹——减小摩擦
【答案】D
【解析】A．汽车安全带做的比较宽，是为了在压力不变时增大受力面积从而减小压强，故A正确，不符合题意；
B．跳远时助跑，人由于惯性会保持原来的运动状态，会跳得更远，是利用了惯性，故B正确，不符合题意；
C．弹簧发条式钟表的发条拧紧后，弹簧发生形变，钟摆摆动时，弹簧的弹性势能转化为钟摆的机械能，是利用了弹簧的弹性势能，故C正确，不符合题意；
D．轮胎上有凹凸不平的花纹是为了在压力不变时，增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦，故D错误，符合题意。
故选D。
14．（2023·泰州）同学们在垫排球时，当排球离开手腕后，下列分析正确的是（ ）
A．排球能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B．排球向上运动的过程中，受到重力和手腕对排球托力的作用
C．排球离开手腕后，手对排球不做功
D．假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将保持静止
【答案】C
【解析】A．排球离开手后还能继续向上运动是由于排球具有惯性，而不能说受到惯性的作用，故A错误；
B．排球离开手以后，不再受到手的作用力；排球向上运动的过程中，受重力和空气阻力的作用，故B错误；
C．排球在上升过程中，手不再给排球施加力，手对排球不做功，故C正确；
D．排球向上运动过程中，若一切外力都消失，它将保持原来速度做匀速直线运动，故D错误。
故选C。
15．（2023·牡丹江）下列对生产生活现象的描述正确的是（ ）
A． 铁轨铺在枕木上，通过增大受力面积减小压力
B． 三峡五级船闸，利用连通器的原理工作
C． 吸盘被压在墙上，受到的压力等于摩擦力
D． 高铁站的安全线，利用流体流速大的位置压强大的原理设置
【答案】B
【解析】A．铁轨铺在枕木上，通过增大受力面积减小压强，但火车对铁轨的压力与火车自身的质量有关，故A错误；
B．正常状态下连通器液面始终相平，三峡船闸是利用连通器的这一原理，便于轮船通过，故B正确；
C．吸盘被压在墙上，是利用了大气压的原理，挤出吸盘内空气，使其气压减小，小于外界气压，于是将吸盘压在墙上，故C错误；
D．流速越大的位置压强越小，所以高铁站的安全线，利用流体流速大的位置压强小的原理，故D错误；
故选B。
16．（2023·牡丹江）如图所示，平板支撑是我市首届中小学生“核心体能大比武”项目之一。当人支撑在地面上静止时，说法正确的是（ ）
A．以脚为支点，人相当于省力杠杆
B．地面对前臂的支持力等于人的重力
C．静止支撑的过程中，支持力对人做了功
D．人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
【答案】A
【解析】A．以脚为支点，阻力为人的重力，动力为人前臂用的力，因动力臂大于阻力臂，人相当于省力杠杆，故A正确；
B．地面对前臂的支持力与地面对脚的支持力之和等于人的重力大小，故地面对前臂的支持力小于人的重力，故B错误；
C．静止支撑的过程中，虽有支持力的作用，但没有在力的方向上移动距离，故对人没有做功，故C错误；
D．人对地面的压力作用在地面上，而地面对人的支持力作用在人上，即没有作用在同一物体上，故不是一对平衡力，故D错误。
故选A。
17．（2023·青岛）（多选）生活中许多现象都与我们学过的物理知识相关。下列对物理现象解释合理的是（ ）
A．太空中没有空气，离得再近的航天员之间也只能通过无线电交谈， 是因为真空不能传声
B．飞机机翼设计成上凸下平的形状，是运用了气体流速越大的位置压强越小的原理
C．菜刀用过一段时间后要磨一磨，是因为减小受力面积能减小压强
D．拉开的弓能将箭射出， 是因为动能可以转化为弹性势能
【答案】AB
【解析】A．声音的传播需要介质，太空中没有空气，真空不能传声，离得再近的航天员之间也只能通过无线电交谈，故A符合题意；
B．飞机机翼被设计成“上凸下平”的形状，利用“流速越大压强越小”的原理获得升力而升空的，故B符合题意；
C．菜刀用过一段时间后要磨一磨，是因为减小受力面积能增大压强，故C不符合题意；
D．拉开的弓能将箭射出， 是因为弹性势能可以转化为动能，故D不符合题意。
故选AB。
18．（2023·威海）（多选）国家倡导全民健身，威海建设了许多体育主题公园。下列运动项目涉及到的物理知识描述正确的是（ ）
A．打羽毛球——羽毛球运动到最高点时，羽毛球受力不平衡
B．打篮球——投篮时篮球划过一条弧线，因为篮球受到重力作用
C．踢足球——踢出去的足球在草地上越滚越慢，因为足球的惯性越来越小
D．引体向上——手握单杠身体向上运动时，手对单杠的拉力大于单杠对手的拉力
【答案】AB
【解析】A．羽毛球运动到最高点时，羽毛球只受重力作用，羽毛球受力不平衡，故A正确；
B．投篮时，篮球脱离人的手后由于惯性向前运动，又因为篮球受到重力作用，因此篮球的运动轨迹是一条弧线，故B正确；
C．踢出去的足球在草地上越滚越慢，是因为受到阻力，惯性大小只与质量有关，故惯性大小不变，故C错误；
D．手握单杠身体向上运动时，手对单杠的拉力与单杠对手的拉力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。
故选AB。
19．（2023·阜新）（多选）木棒的一端缠绕铜丝可以制成一个简易的密度计。甲乙两个相同的容器中装有质量相等的不同液体。将该密度计分别放入甲乙容器中，静止后密度计的位置如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
B．密度计在甲、乙容器中排开液体的质量相等
C．甲容器中液体对容器底的压强等于乙容器中液体对容器底的压强
D．未放入密度计前，甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
【答案】ABC
【解析】AB．简易密度计在两种液体中均处于漂浮状态，浮力
简易密度计在甲、乙容器中度计所受的浮力相同，简易密度计在甲、乙液体中排开液体的质量相等，由图可知，甲排开液体的体积较大，根据可知，甲液体的密度较小，故AB正确；
C．两种液体的质量相等，说明甲、乙容器中液体的重力相同，放入相同的密度计后液体与密度计的重力之和仍然想等，而题中两容器的底面积相同，根据可知，两容器底部受到的液体压强相等，故C正确；
D．未放入密度计前，甲、乙两个相同的容器中装有质量相等的不同液体，所以液体对容器底的总压力相同，由图可知两容器的底面积相同，根据知，甲容器对桌面的压强等于乙容器据对桌面的压强，故D错误。
故选ABC。
20．（2023·锦州）（多选）装有不同液体的甲、乙两个相同容器放在水平桌面上，将装有适量水的瓶子（瓶盖密封）先后置于甲、乙两容器中，瓶子静止时如图所示，此时两容器中液面相平。下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两容器中，瓶子受到的浮力相等
B．甲、乙两容器中，液体对容器底部的压力相等
C．甲容器对水平桌面的压强小于乙容器对水平桌面的压强
D．甲中瓶内水对瓶底的压力大于乙中瓶内水对瓶盖的压力
【答案】ACD
【解析】A．瓶子在甲乙两种液体中都处于漂浮状态，浮力等于重力，故甲、乙两容器中，瓶子受到的浮力相等，故A正确；
B．由图可知，甲排开液体的体积大于乙排开液体的体积，浮力相等，根据阿基米德原理可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，根据液体压强的公式
可知，甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强，容器底面积相等，由F=pS
甲液体对容器底部的压力小于乙液体对容器底部的压力，故B错误；
C．两容器的重力和瓶子的重力相同，甲乙两容器中，液面相平且乙液体的体积大于甲液体的体积，乙液体的密度大于甲液体的密度，由公式
可知，乙液体的质量大于甲液体的质量，则乙容器对桌面的压力大于甲容器对桌面的压力，受力面积相同，根据公式
可知，甲容器对水平桌面的压强小于乙容器对水平桌面的压强，故C正确；
D．由图可知，甲中瓶内水对瓶底的压力等于瓶内水的重力，乙中瓶内水对瓶盖的压力一部分分担在瓶子侧壁上，因此乙中瓶内水对瓶盖的压力小于瓶内水的重力，故甲中瓶内水对瓶底的压力大于乙中瓶内水对瓶盖的压力，故D正确。
故选ACD。
21．（2023·锦州）（多选）2023年5月15日，辽宁男篮获得2022—2023赛季CBA总冠军。关于篮球比赛时出现的场景，下列说法中正确的是（ ）
A．篮球出手后还能继续运动，是因为受到惯性的作用
B．篮球表面做得凸凹不平是为了增大和手之间的摩擦
C．投篮时，篮球出手后到达最高点时处于平衡状态
D．篮球离开篮筐下落过程中，重力势能转化为动能
【答案】BD
【解析】A．惯性是物体的固有属性，惯性不是力，不能说惯性力或受惯性的作用，故A错误；
B．篮球表面做得凸凹不平，是为了增大接触面的粗糙程度，增大篮球和手之间的摩擦；故B正确；
C．投篮时，篮球出手后到达最高点时，受到重力和空气阻力的作用，这两个力大小不相等，且也不在同一条直线上，不是平衡力，故篮球处于非平衡状态，故C错误；
D．篮球离开篮筐下落过程中，重力势能减小，动能增大，将重力势能转化为动能，故D正确。
故选BD。
22．（2023·抚顺）（多选）水平桌面上两个质量相同、底面积不同的容器中，装有质量相等的水。将两个橡胶吸盘吸合在一起放在其中一个容器中漂浮，如图甲所示；又将这两个橡胶吸盘分开后放入另一个容器中，吸盘沉底，如图乙所示。甲、乙两图容器中的水深度相同。下列说法正确的是（ ）
A．橡胶的密度大于水的密度
B．甲图容器底受到水的压强大于乙图容器底受到水的压强
C．甲图容器对桌面的压强小于乙图容器对桌面的压强
D．两吸盘在甲图容器中所受浮力大于在乙图容器中所受浮力
【答案】ACD
【解析】A．由图乙可知，两个橡胶吸盘分开后，每个吸盘是实心的，放入水中会下沉，说明橡胶的密度大于水的密度，故A正确；
B．甲、乙两图容器中的水深度相同，由p=ρgh可知甲图容器底受到水的压强等于乙图容器底受到水的压强，故B错误；
C．容器的质量相同，水的质量相同，两个橡胶吸盘质量不变，容器对桌面的压力等于容器、水和吸盘的总重力，所以容器对桌面的压力不变，由图可知，甲图中容器的底面积大于乙图中容器的底面积，由可知甲图容器对桌面的压强小于乙图容器对桌面的压强，故C正确；
D．两吸盘在甲图容器中漂浮，浮力等于重力，在乙图容器中沉底，浮力小于重力，重力不变，所以在甲图容器中所受浮力大于在乙图容器中所受浮力，故D正确。
故选ACD。
►考向二 力学综合计算
23．（2023·十堰）如图甲是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景，相关参数如下表；执行任务过程中，该舰以恒定最大推进功率航行；（g取）求：
（1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小；
（2）若十堰舰从静止出发，加速航行时达到最大航速，图乙是本次航行的图像，求加速阶段的平均速度；
（3）十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时，十堰舰所受阻力大小。
【答案】（1）1.22×107N；（2）8m/s；（3）1×106N
【解析】（1）由阿基米德原理可得，护卫舰满载时，受到海水的浮力F浮=G排=m排g=1220×103kg×10N/kg=1.22×107N
（2）由乙图可知，该舰加速航行达到最大航速12.5m/s，用时120s，航行0.96km，则加速阶段的平均速度
（3）护卫舰的最大航速为12.5m/s，水平匀速直线航行时，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，根据
可得，十堰舰所受阻力
24．（2023·雅安）一棱长为的正方体物块放在盛有40L水的薄壁圆柱形容器中，容器重为10N，底面积为。现用竖直向下大小为20N的力F作用在物体上，物体刚好浸没于水中静止，如图所示（，g取10N/kg）。求：
（1）物块下表面受到水的压强；
（2）物块受到的浮力；
（3）容器底部对水平地面的压强。
【答案】（1）2000Pa；（2）80N；（3）4.9×103Pa
【解析】（1）根据题意可知，水对物块下表面的压强为
（2）物块排开水的体积
物块受到的浮力为
（3）水的体积
水的质量
水的重力为
物块处于平衡状态，竖直方向上三力平衡，即有
所以
容器底部对水平地面的压力为
容器底部对水平地面的压强
25．（2023·西藏）2021年6月25日，西藏自治区首条电气化铁路拉林铁路开通运营，历史性地实现复兴号动车组对31个省区市的全覆盖，翻开了西藏和高原铁路建设发展新篇章。旦增乘坐某次列车从拉萨去林芝旅游，列车经过平直的藏木特大桥时，如图（甲）所示，他用手表测量了自己通过大桥的时间，上桥和离桥时的手表示数如图（乙）所示。通过查询资料得知列车功率约为5×106W，若列车过桥时速度保持25m/s不变。求：
（1）旦增过桥所用的时间；
（2）大桥的长度；
（3）列车过桥时所受阻力的大小。
【答案】（1）21s；（2）525m；（3）2×105N
【解析】（1）由乙图可知，旦增过桥时所用的时间为t=9∶35∶41-9∶35∶20=21s
（2）列车过桥时速度为25m/s，大桥的长度为s=vt=25m/s×21s=525m
（3）由
可得，列车的牵引力为
列车过桥时速度保持25m/s不变，说明列车做匀速直线运动，此时阻力等于牵引力，即阻力为f=F=2×105N
26．（2023·青岛）“国之重器”中的起重船在我国很多伟大的工程中发挥着重要作用。起重船的工作就是将重物起吊移至指定位置。如图甲所示，一艘起重船自身质量m1=10000t，要吊装的重物质量m2=1000t。（取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）起重船带着重物一起漂浮在水面上时，排开水的体积是多少？
（2）起重机将该重物匀速提升了30m，它的电动机所做的功是7.5×108J，则起重机的机械效率是多少？
（3）为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，示意图如图乙所示。
小海设计了一种用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型，其底面积为2m2，示意图如图丙所示，其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上；物体C是质量为20kg、高度为2m的圆柱体。水舱中装有4.2m3的水，抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。当力传感器示数为0时，剩余的水对舱底的压强是多少？
【答案】（1）1.1×104m3；（2）40%；（3）9000Pa。
【解析】（1）起重船带着重物一起漂浮在水面上时，浮力为F浮=G总=m总g=(m1+m2)g=(10000×103kg+1000×103kg)×10N/kg=1.1×108N
由阿基米德原理可知排开水的体积
（2）有用功W有=G2h=m2gh=1000×103kg×10N/kg×30m=3×108J
起重机的机械效率
（3）由图乙可知，抽出4m3水，C刚好全部露出水面，此时剩余水的体积V剩=V-V1=4.2m3-4m3=0.2m3
水的深度
C的重力GC=mCg=20kg×10N/kg=200N
开始C完全浸没，C排开水的体积等于C的体积，此时压力是300N，C所受的浮力为F浮C=GC+F压=200N+300N=500N
C的体积为
C的横截面积为
当F压=0N时，C刚好漂浮F浮′=GC=200N
C浸入水中的体积为
C浸入水中的深度为
此时水的深度h=h1+h浸=0.1m+0.8m=0.9m
水产生的压强为p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m=9000Pa
27．（2023·攀枝花）如图所示，甲、乙两容器放置在同一水平桌面上，容器中装有一定量的水，且容器甲中的液面低于容器乙中的液面；容器乙底部有一阀门S，打开后能够将容器乙中的水全部放出。体积相同的小球A、B用不可伸长的轻质细绳通过两滑轮连接后，分别置于甲、乙容器中。小球A沉在容器甲的底部，小球B有一半浸在水中，此时轻绳刚好伸直，对小球的拉力为零。现打开阀门S，使容器乙中的水缓慢减少，当小球B露出水面部分的体积为其总体积的五分之四时，小球A开始上浮。连接小球A、B的轻绳始终处于竖直状态，忽略细绳与滑轮之间的摩擦，容器乙中的水足够深，求：
（1）小球A、B的质量之比；
（2）小球A能露出水面部分的体积与其总体积之比的最大值。
【答案】（1）13∶5；（2）1∶5
【解析】（1）小球A沉在容器甲的底部，小球B有一半浸在水中，此时轻绳刚好伸直，对小球的拉力为零。小球B有一半浸在水中时，设小球A、B的体积为V，即，处于漂浮状态，受重力和浮力的作用
根据二力平衡、阿基米德原理有
可得
小球B有体积露出水面时，受重力、浮力和拉力的作用，则
此时，小球受到重力、浮力和拉力的作用，则
解得
（2）小球B完全露出水面时，绳子拉力最大，受重力和拉力的作用，则
此时，小球A受到重力、浮力和拉力的作用，则
即
解得
露出水面部分的体积
则露出水面部分的体积与其总体积之比为
28．（2023·重庆）桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将重力为20N、容积为的桶悬挂在端，在端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，；悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力。
（1）桶装满水时，求水的质量；
（2）空桶在井中漂浮时，求桶排开水的体积；
（3）一重力为480N的人用桔槔将装满水的桶提出水面后（忽略桶外壁沾水），桔槔处于平衡状态时，人与地面的受力面积为500cm2，求人对地面的压强。
【答案】（1）28kg；（2）2000cm3；（3）
【解析】（1）因为通的容积为容积为2.8×10−2m3，则桶装满水的质量为
（2）漂浮在水面的桶受到的浮力等于重力为
则排开水的体积为
（3）桔槔平衡时，根据杠杆平衡条件可求，B端施加的拉力为
人对绳子的拉力为
人对地面的压强为
29．（2023·广元）如图所示，某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中，工人对绳的拉力始终沿竖直方向，工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为。工人对地面的压强为；此工人的质量为70kg，两个动滑轮的质量共为10kg，绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。求：
（1）工人的手对绳的拉力大小；
（2）工件移动过程中，地面对工件摩擦力的大小；
（3）滑轮组在此次工作中的机械效率。
【答案】（1）100N；（2）300N；（3）75%
【解析】（1）工人的重力
由得，工人对地面的压力
由力的作用是相互的可知，工人受到的支持力
由力的平衡条件可知，工人的手对绳的拉力
（2）两个动滑轮的重力
由图可知n=4，因为不计绳重和摩擦时
所以地面对工件摩擦力
（3）滑轮组的机械效率
30．（2023·成都）如图所示，薄壁长方体容器A放在水平桌面上，底面积为，高为12cm，质量为。容器A内装有144g水。均匀实心立方体B和C的边长都为4cm，质量分别为，。已知，。忽略实心立方体吸水、容器壁厚度等次要因素。
（1）求容器A对水平桌面的压强。
（2）若将B缓慢放入容器中，请分析B平衡时的状态，并求出B放入前后水对容器底部压强的变化量。
（3）若将C放在B上，再将它们缓慢放入容器中，平衡时C与B的接触面水平，求C对B的压力。
【答案】（1）；（2）漂浮状态；；（3）0.208N
【解析】（1）容器A对水平桌面的压力
容器A对水平桌面的压强
（2）B的密度
假设B漂浮，受到的浮力
排开水的体积
B的底面积SB=4cm×4cm=16cm2
此时需要的最少水量
容器A内装有水的体积
因为
所以，B一定处于漂浮状态。由体积关系得，水面上升的距离为
由得水对容器底部的压强变化量为
（3）研究B、C这个整体，假设沉底，C露出水面，则容器内水的深度
受到的浮力
BC的总重力
因为
所以假设成立，B、C沉底。此时，C物体浸入水中的深度
C受到的浮力
所以C对B的压力
31．（2023·安徽）“浮沉子”最早是由科学家笛卡尔设计的。小华用大塑料瓶（大瓶）和开口小玻璃瓶（小瓶）制作了图1所示的“浮沉子”；装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S，忽略其壁厚（即忽略小瓶自身的体积）。当小瓶漂浮时，简化的模型如图2所示，小瓶内空气柱的高度为h。手握大瓶施加适当的压力，使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A，A的质量为m，水的密度为，g为已知量，求：
（1）图2中A所受浮力的大小；
（2）图2中A排开水的体积；
（3）图2和图3中小瓶内空气的密度之比。
【答案】（1）mg；（2）；（3）
【解析】（1）图2中A处于漂浮状态，受到的浮力等于自身重力F浮=G=mg
（2）根据阿基米德原理可得，A排开水的体积
（3）忽略小瓶壁厚，图2中小瓶内空气的体积V空气2=Sh
图3中小瓶悬浮，忽略小瓶自身的体积，则瓶内空气的体积等于A排开水的体积，由于A受到的浮力仍等于其重力，大小不变，因此图3中A排开水的体积仍为，图3中小瓶内空气的体积
小瓶内空气的质量不变，根据得到图2和图3中小瓶内空气的密度之比
32．（2023·新疆）如图所示，一柱状鱼缸（缸底有小石子）放在水平地面上，其内圆底面积为。鱼缸内无水时，鱼缸对水平地面的压强为；在鱼缸内加入质量为42kg的水后鱼缸对水平地面的压强为；在鱼缸内再放入几条鱼后，鱼缸对水平地面的压强为。求：
（1）质量为42kg的水的重力；
（2）鱼缸内无水时，鱼缸（含缸底小石子）的质量；
（3）在鱼缸内放入几条鱼后，水对缸底的某一小石子增加的压强。
【答案】（1）420N；（2）7kg；（3）350Pa
【解析】（1）质量为42kg的水，重力为
（2）设容器的底面积为S，则鱼缸内无水时，鱼缸的重力为
在鱼缸内加入质量为42kg的水后鱼缸对水平面的压力为
此时鱼缸对水平地面的压强为
根据题意，带入上式解得，则鱼缸内无水时，鱼缸的重力为
鱼缸的质量为
（3）鱼缸内放入几条鱼后，此时鱼缸的总重力为
则鱼的总重力为
因为鱼悬浮，且鱼缸为柱形的规则形状，受到的浮力等于其重力，那么液体对容器底部的压力增加量等于鱼的重力，则增加的压力为
则增加的压强为
33．（2023·江西）如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了，某同学用的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为，斜面长，斜面高，。求：
（1）箱子受到的重力；
（2）箱子受到的摩擦力；
（3）斜面的机械效率；
（4）使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。
【答案】（1）；（2）20N；（3）80%；（4）见解析
【解析】（1）箱子受到的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N
（2）推力所做的功
有用功
额外功
斜面对箱子的摩擦力
（3）斜面的机械效率
（4）拉动物体沿斜面运动时，斜面坡度越小越省力，可适当减小斜面的坡度。
34．（2023·武威）随着人们生活水平的提高，房车旅游受到了大众的青睐，某公司推出了如图所示的小型房车，小林和父母参观车展时试驾了该车，该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m，已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2，试驾时车和人总质量为4×103kg，阻力是车重的0.1倍。（假定汽车静止时对地面的压力大小等于汽车总重力，汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，g取10N/kg。）求：
（1）该房车匀速行驶了多长时间？
（2）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（3）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大？
【答案】（1）240s；（2）1×105Pa；（3）6×104W
【解析】（1）由题意可知，试驾的路程为s=3600m，试驾时的速度为v=54km/h=15m/s
故由可得，试驾所用的时间为
（2）房车的总质量为m=4×103kg，故房车的重力为G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
由可得，房车对地面的压强为
（3）由题意可得，房车所受阻力为f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N
房车在水平路面匀速行驶，处于受力平衡状态，故由二力平衡可得，房车所受牵引力大小为F牵=f=4×103N
由P=Fv可得，牵引力的功率为P=F牵v=4×103N×15m/s=6×104W
35．（2023·烟台）在宜居宜业和美乡村建设中，某施工队正在进行农村基础设施改建，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥。如图甲所示，某次搬运过程中，工人在的时间内，将8袋水泥匀速提起，电动机牵引绳子的拉力F为，每袋水泥质量为。g取，求：
（1）拉力F做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率(小数点后保留1位小数)；
（3）为了一次能提升更多的水泥，物理实践小组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重新设计，如图乙所示。假设升降机足够稳定，电动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力仍为，吊篮及动滑轮的总重力为，不计绳重和摩擦，则这种设计的装置一次能提起多少袋水泥？
【答案】（1）；（2）83.3%；（3）14
【解析】（1）如图甲所示，动滑轮上绕2条绳，则n=2，水泥被匀速提起，绳子自由端移动的距离为12m，则拉力F做功为
则拉力F做功的功率为
（2）由题可知8袋水泥重力为
升降机搬运水泥做的有用功为
则滑轮组的机械效率为
（3）如图乙所示，动滑轮上绕3条绳，电动机牵引绳子的拉力仍为，则绳子能够拉起物体的总重力为
吊篮及动滑轮的总重力为，不计绳重和摩擦，则一次能拉起水泥的重力为
每袋水泥重力为
则这种设计的装置一次能提起水泥的袋数为
36．（2023·随州）生活中有些低层建筑没有电梯，房屋装修时聪明的工人常用滑轮组提升沙石等物料。如下图，物料及桶总质量为60kg，工人质量为80kg，工人的双脚与水平地面接触面积为400cm2，某段时间内工人将物料及桶缓缓匀速提升了3m。不计滑轮组和绳的重量及绳与轮之间的摩擦。图中拉力的方向近似认为是竖直方向，g取10 N/kg。求：
（1）工人拉绳子的力是多大？
（2）这段时间内工人提升物料及桶做了多少功？
（3）这段时间内工人对地面的压强是多少？
【答案】（1）300N；（2）1800J；（3）1.25×104Pa
【解析】（1）如图所示，绳子的股数n=2，工人拉绳子的力为
（2）工人提升物料及桶做的功为W=mgh=60kg×10N/kg×3m=1800J
（3）人受到竖直向下的重力、地面对人竖直向上的支持力和绳子对人竖直向上的拉力作用，这3个力是平衡的，即m′g=F拉+F支持
因为支持力和压力是一对相互作用力，大小相等，则工人对地面的压力为F压= F支持= m′g- F拉=80kg×10N/kg-300N=500N
工人对地面的压强为
37．（2023·无锡）2023年5月13日，“恩平20—4钻采平台”的安装，创造了我国海上油气平台浮托安装重量的新纪录，浮托安装类似于运动员挺举过程，巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示，涨潮时，工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口，落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为，所安装的平台组块质量为。（g取）
（1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为多大？
（2）平台组块所受重力大小为多少？
（3）若涨潮前，插尖低于接口，涨潮时，工程船和平台组块缓慢向上浮起，使得插尖比接口高。则在此过程中，工程船对平台组块竖直向上做功为多少？
【答案】（1）5.35×108N；（2）1.55×108N；（3）3.1×108J
【解析】（1）工程船满载时的排水量为，航行在海面上时，处于漂浮状态，由沉浮条件可知，受到的浮力等于重力
（2）平台组块质量为，则平台组块所受重力
（3）若涨潮前，插尖低于接口，涨潮时，插尖比接口高，则工程船对平台组块竖直向上做功为克服平台组块重力做功
38．（2023·福建）小华利用氦气球与探空仪了解空气状况。如图甲所示，质量为0.4kg的探空仪静止在水平桌面上，与桌面接触面积为0.02m2。在室内测试时，将探空仪固定在充有氦气的气球上，释放后氦气球恰好能携带探空仪悬浮在空中，如图乙所示。已知球壳质量为0.23kg，球内氦气的密度为0.17kg/m3，室内空气的密度为1.22kg/m3。求：
（1）探空仪所受的重力；
（2）探空仪对水平桌面的压强；
（3）悬浮时氦气球的体积（计算浮力时，不计探空仪的体积和球壳的厚度）。
【答案】（1）4N；（2）200Pa；（3）0.6m3
【解析】（1）探空仪的重力
（2）探空仪对水平桌面的压力
探空仪对水平桌面的压强
（3）气球悬浮
①
氦气球受到浮力②
由①和②得到悬浮时氦气球的体积
39．（2023·益阳）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m，水桶的质量为1kg，在这一过程中，人做的总功为500J，g取10N/kg。求此次取水的过程中
（1）人做的有用功为多少？
（2）辘轳的机械效率多大？
（3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？
【答案】（1）400J；（2）80%；（3）60J
【解析】（1）根据题意，人做的有用功为
（2）根据题意可知
（3）根据题意可知
克服水斗做的功为
克服井绳重力及摩擦力做的功为
40．（2023·深圳）如图1是古时劳动人民用工具抬起木料的情景，如图二中已知其中，木料的体积为，木块的密度为。
（1）求木材所受重力？
（2）如图2，在B端有一木材对绳子的力F1为，当F2为大时，木料刚好被抬起？
（3）随着时代发展，亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3用一吊车匀速向上提起木材，已知提升的功率为，那这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为多高？
【答案】（1）2×104N；（2）2×103N；（3）5m
【解析】（1）木料的体积为，木块的密度为，则木材所受重力
（2）在B端有一木材对绳子的力F1为，由杠杆平衡条件可得
由于
则木料刚好被抬起时，力F2大小
（3）提升的功率为，由
得，吊车匀速向上提起木材，拉力等于木料重力，则提升速度
吊车在10s内可以将该木料提升的高度排水量
吃水深度
最大航速
最大推进功率
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