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類型一　力學選填類計算 針對訓練 1． 速度的相關計算 1. (xx海南)?？凇半p創(chuàng)”以來，綠色出行的理念深入人心．小謙同學騎自行車上學，以自行車為參照物，小謙是________的，他以5 m/s的速度，勻速直線騎行500 m的時間是________s. 2. 端午節(jié)，貝貝全家一起在海河岸觀看劃龍舟比賽，發(fā)令槍響，幾艘龍舟上的參賽選手奮力劃槳，龍舟如離弦之箭向前疾行，貝貝激動地說：“龍舟跑得真快?。　?，她所選擇的參照物是________________，其中一艘龍舟前半段路程的速度為4 m/s，后半段路程的速度為6 m/s，則該龍舟跑完全程的平均速度為________m/s. 第3題圖 3. 蜜蜂在花叢中飛舞，以蜜蜂為參照物，花是________(選填“運動”或“靜止”)的；如圖所示是小剛從家中出發(fā)到達學校的s－t圖像，小剛從家中到學校的平均速度為________m/s. 二．密度的相關計算 4. 如圖所示是甲和乙兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關系圖像，下列說法不正確的是(　　) A. 甲物質(zhì)的密度是乙物質(zhì)的2倍 B. 體積為2 cm3的乙物質(zhì)的質(zhì)量為20 g C. 質(zhì)量為15 g的甲物質(zhì)的體積為1.5 cm3 D. 當甲和乙兩物質(zhì)的質(zhì)量相同時，乙物質(zhì)的體積較大 第4題圖 5. 為了用天平和量筒測出不能沉入水中的蠟塊密度，小明同學想出了以下的辦法：先用天平測出了蠟塊的質(zhì)量是9 g，在量筒中盛水45 cm3，再把蠟塊和已知體積是5 cm3的鐵塊捆在一起放入水中，當蠟塊和鐵塊剛好浸沒時，此時量筒中水面到達的刻度是60 cm3，則此蠟塊的密度是(　　) A. 0.2103 kg/m3 B. 0.15103 kg/m3 C. 0.9103 kg/m3 D. 1.8103 kg/m3 6. (xx無錫)如圖是甲、乙兩種液體質(zhì)量和體積的關系圖像，甲的密度為________g/cm3.將體積相等的這兩種液體分別倒入相同容器中，則________(選填“甲”或“乙”)液體對容器底部所產(chǎn)生的壓強大． 第6題圖 7. (xx南充)容積為250 mL的容器，裝滿水后的總質(zhì)量為300 g，則容器質(zhì)量為________g；若裝滿另一種液體后的總質(zhì)量為250 g，則這種液體的密度為________g/cm3.(ρ水＝1.0103 kg/m3) 8. 小明在玩爸爸的紫檀手串時不慎掉到了水中，且手串沉到了水底．他想知道紫檀木的密度，爸爸告訴他每顆珠子的直徑為2.0 cm，他根據(jù)公式計算得到一顆珠子的體積為4.2 cm3(忽略穿繩孔的體積)，并用天平測出一顆珠子的質(zhì)量為6.25 g．則紫檀木的密度為________ g/cm3(計算結果保留兩位小數(shù))，合________kg/m3.紫檀手串是由圓柱形的紫檀木塊打磨而成的，在打磨的過程中紫檀木的密度________(選填“變大”“變小”或“不變”)． 三．壓強的相關計算 9. (xx涼山州)近年來，國內(nèi)共享單車盛行，它的出現(xiàn)既符合低碳出行的理念，也給市民的出行帶來便利．下表是某款單車相關數(shù)據(jù)．一質(zhì)量70 kg的市民在騎該自行車時，自行車對地面的壓強為________Pa；該市民在一次騎行中，前半段路程平均速度為6 m/s，后半段路程平均速度為4 m/s，則該市民在整段路程中的平均速度是________m/s. 車架材料 鋁合金 車架材料體積/cm3 2 500 整車質(zhì)量/kg 10 單輪接觸面積/cm2 4 　 第9題圖 10. 深水綜合勘察船“海洋石油702”號9月29日正式交付使用，是進軍3 000米深海作業(yè)區(qū)的一大“利器”，如圖所示是“海洋石油702”號配備了深海作業(yè)的ROV機器人．機器人下潛至深海2 500 m時，受到的壓強是________Pa，裝在機器人側(cè)面的攝像頭也被要求要有良好的抗壓性，是因為____________________________．(已知ρ海水＝1.0103 kg/m3，g＝10 N/kg) 第10題圖 11. 隨著國力的增強，中國首個海上浮動核電站的總裝工作也被提上日程．如圖為海上浮動核電站的示意圖，這種小型的、可移動的核電站將安裝在船舶上，預計排水量2.15萬立方米，則該船舶漂浮在水面上時，所受的浮力為____________N．如果其最大吃水深度為10.5 m，其底部受到海水的壓強為____________Pa.(海水密度取1.03103 kg/m3，g取10 N/kg) 第11題圖 四．浮力的相關計算] 12. 如圖甲為盛水的燒杯， 上方有彈簧測力計懸掛的圓柱體， 將圓柱體緩慢下降， 直至將圓柱體全部浸入水中， 整個過程中彈簧測力計示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關系的圖像如圖乙所示，g取10 N/ kg.下列說法正確的是(　　) 第12題圖 A. 圓柱體受到的重力是6 N B. 圓柱體受到的最大浮力是3 N C. 圓柱體的密度是1.5103 kg/m3 D. 當圓柱體剛好全部浸沒時， 下表面受到水的壓強為800 Pa 13. (xx瀘州)如圖所示，有一圓柱形容器，放在水平桌面上．現(xiàn)將一體積為210－4 m3，質(zhì)量為0.5 kg的矩形金屬塊放在容器底部，再向容器中加入水至12 cm深時，水對容器底的壓強是________Pa，金屬塊受到的浮力是________N，金屬塊對容器底部的壓力是________N(金屬塊與容器底沒有緊密接觸，ρ水＝1.0103 kg/m3，取g＝10 N/kg)． 第13題圖 14. (xx鐵嶺)我國南海艦隊導彈驅(qū)逐艦排水量是7 500 t，最大吃水深度 6 m(即船底到海面的距離)．滿載時船底受海水的壓強為________Pa.驅(qū)逐艦受到的浮力為________N，卸掉部分物品后浮力________(選填“變大”“變小”或“不變”)．(取ρ海水＝1.0103 kg/m3，g＝10 N/kg) 15. (xx荊州)將一實心物體掛在彈簧測力計上，待其靜止時彈簧測力計的示數(shù)為7.2 N，當把物體的三分之一浸在水中時，彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?.2 N．此時物體受到的浮力為________N，若把該物體放入密度為1.5103 kg/m3且足夠多的另一液體中待其穩(wěn)定時，物體所受的浮力為________N.(g＝10 N/kg，ρ水＝1.0103 kg/m3) 　　 第15題圖 五．功、功率、機械效率的相關計算 16. 在輕軌線路的建筑工地上，工人用如圖所示的裝置，用500 N的拉力勻速提升重為800 N的重物，繩子自由端在50 s內(nèi)被勻速拉下4 m．(不考慮繩重和摩擦)下列說法正確的是(　　) A. 工人所做的有用功是2 000 J B. 拉力的功率是32 W C. 動滑輪的重力為200 N D. 滑輪組的機械效率為53.33% 第16題圖 17. 為了方便殘疾人乘公交，公交公司專門購置了無障礙公交車(如圖所示)，無障礙公交車斜面長1 m，高20 cm，乘車時，連同輪椅共80 kg的乘客只需要用200 N的力就可以把輪椅勻速推上公交車，則該過程中(　　) A. 推力做的總功為800 J B. 推力做的額外功為160 J C. 斜面對輪椅的摩擦力為200 N D. 斜面的機械效率為80% 第17題圖 18. (xx煙臺)往車上裝重物時，常常用長木板搭個斜面，把重物沿斜面推上去．如圖所示，工人用3 m長的斜面，把120 kg的重物提高1 m，假設斜面很光滑，則需要施加的推力為________；若實際用力為500 N，斜面的機械效率為________，重物受到的摩擦力為________．(g取10 N/kg) 第18題圖 19. (xx原創(chuàng))如圖所示為一種搬運建筑材料的簡單裝置，在某次搬運中，將重2 400 N 的建材在25 s內(nèi)勻速提高3 m，拉力為900 N，則拉力所做的有用功為________J，此裝置的機械效率為________(計算結果保留一位小數(shù))，搬運過程中建材的機械能將________；若定滑輪、動滑輪各增加一個，組成新的滑輪組，將相同的重物提升同樣的高度，機械效率將________(后兩空均選填“增大”“減小”或“不變”)． 第19題圖 20. 如圖所示為一臺小型可折疊履帶式起重機，最大起重量為1.72103 kg.起重機的履帶是通過______________來減小對地面的壓強．電動機的功率為6.57 kW，若將最大起重量的物體以16 m/min的速度勻速提升8 m，有用功為__________J，機械效率為________，繩子的拉力為________N．(計算結果保留一位小數(shù)) 第20題圖 答案 1. 靜止　100 2. 河岸(或岸上站立的觀眾)　4.8 3. 運動　2.4 4. B　【解析】由圖像可知，當V甲＝V乙＝1 cm3時，m甲＝10 g，m乙＝5 g，則ρ甲＝＝＝10 g/cm3，ρ乙＝＝＝5 g/cm3，所以ρ甲＝2ρ乙，故A正確不符合題意；體積為2 cm3的乙物質(zhì)的質(zhì)量m乙′＝ρ乙V乙′＝5 g/cm32 cm3＝10 g，故B錯誤符合題意；質(zhì)量為15 g的甲物質(zhì)的體積V甲′＝＝＝1.5 cm3，故C正確不符合題意；ρ甲＝2ρ乙，當甲和乙兩物質(zhì)的質(zhì)量相同時，由V＝可知，V甲＝V乙，即乙物質(zhì)的體積較大，故D正確不符合題意．故選B. 5. C　【解析】根據(jù)題意可得，蠟塊的體積：V＝V總－V水－V鐵＝60 cm3－45 cm3－5 cm3＝10 cm3，蠟塊的密度為ρ＝＝＝0.9 g/cm3＝0.9103 kg/m3.故選C. 6. 1　甲　【解析】根據(jù)m－V圖像可知，當甲的質(zhì)量為5 g時，體積為5 cm3，根據(jù)ρ＝可知ρ甲＝＝＝1 g/cm3，同理乙的密度為0.6 g/cm3.把體積相等的這兩種液體放入相同的容器中，根據(jù)p＝ρgh可知，當液體的深度相同，因為甲液體的密度較大，所以甲液體對容器底部產(chǎn)生的壓強大． 7. 50　0.8　【解析】水的質(zhì)量：m水＝ρ水V水＝1.0103 kg/m325010－6 m3＝0.25 kg＝250 g，容器的質(zhì)量為m容器＝m總－m水＝300 g－250 g＝50 g；裝滿另一種液體的質(zhì)量為m液＝250 g－50 g＝200 g，液體的密度為ρ液＝＝＝0.8 g/cm3. 8. 1.49　1.49103　不變　【解析】由密度公式ρ＝ 可得，紫檀木的密度為：ρ＝＝≈1.49 g/cm3＝1.49103 kg/m3 ；密度是物質(zhì)的特有屬性，同種物質(zhì)的密度相同，因此，在打磨的過程中紫檀木的密度不變． 9. 1106　4.8　【解析】自行車對地面的壓強為p＝＝＝1106 Pa；市民在整段路程的平均速度為v＝＝＝4.8 m/s. 10. 2.5107　液體內(nèi)部各個方向均有壓強　【解析】根據(jù)液體壓強公式得p＝ρ海水gh＝1.0103 kg/m310 N/kg2 500 m＝2.5107 Pa；裝在機器人側(cè)面的攝像頭也被要求要有良好的抗壓性，是因為液體內(nèi)部各個方向均有壓強． 11. 2.214 5108　1.081 5105　【解析】由題可知，排水量為V排＝2.15104 m3，根據(jù)阿基米德原理可知，該船舶受到的浮力為F＝ρ海水gV排＝1.03103 kg/m310 N/kg2.15104 m3＝2.214 5108 N；吃水深度為10.5 m，即h＝10.5 m，所以其底部受到海水的壓強為p＝ρ海水gh＝1.03103 kg/m310 N/kg10.5 m＝1.081 5105 Pa. 12. C 13. 1 200　2　3　【解析】水對容器底的壓強p＝ρ水gh＝1.0103 kg/m310 N/kg0.12 m＝1 200 Pa；金屬塊的重力G＝mg＝0.5 kg10 N/kg＝5 N，金屬塊浸沒在水中，排開水的體積等于金屬塊的體積，金屬塊受到的浮力F浮＝ρ水V排水g＝1.0103 kg/m3210－4 m310 N/kg＝2 N，金屬塊對容器底部的壓力F＝G－F?。? N－2 N＝3 N. 14. 6104　7.5107 　變小　【解析】滿載時船底受到海水的壓強為p＝ρ海水gh＝1.0103 kg/m310 N/kg6 m＝6104 Pa；驅(qū)逐艦受到的浮力：F?。紾排＝m排g＝7 500103 kg10 N/kg＝7.5107 N；如果卸掉一些貨物，導彈驅(qū)逐艦的重力減小，由于貨船是處于漂浮狀態(tài)，則F?。紾，所以船受到水的浮力變小． 15. 2　7.2　【解析】根據(jù)稱重法，物體三分之一浸在水中時，受到的浮力為：F1＝G－F示＝7.2 N－5.2 N＝2 N，物體在同一液體中受到的浮力與物體排開液體的體積成正比，則物體全部浸沒在水中時受到的浮力為：F2＝3F1＝32 N＝6 N，物體的體積為：V＝V排＝＝＝610－4 m3，物體的質(zhì)量為：m＝＝＝0.72 kg，物體的密度為：ρ物＝＝＝1.2103 kg/m3，因為物體密度小于某液體密度，故物體放入該液體靜止后處于漂浮，則受到的浮力等于物體重力7.2 N. 16. C　【解析】由圖可知：滑輪組承擔物重的繩子的段數(shù)n＝2，則貨物升高的高度h＝s＝4 m＝2 m；工人所做的有用功W有＝Gh＝800 N2 m＝1 600 J，A錯誤；拉力所做的總功W總＝Fs＝500 N4 m＝2 000 J，拉力的功率P＝＝＝40 W，B錯誤；由F＝(G＋G動)得：500 N＝(800 N＋G動)，解得：G動＝200 N，C正確；滑輪組的機械效率為η＝100%＝100%＝80%，D錯誤．故選C. 17. D　【解析】推力做的總功W總＝Fs＝200 N1 m＝200 J，故A錯誤；有用功W有＝Gh＝mgh＝80 kg10 N/kg0.2 m＝160 J，因為W總＝W有用＋W額，所以額外功W額＝W總－W有用＝200 J－160 J＝40 J，故B錯誤；由W額＝Fs得摩擦力f＝＝＝40 N，故C錯誤；斜面的機械效率η＝100%＝100%＝80%，故D正確．故選D. 18. 400 N　80%　100 N　【解析】假設斜面很光滑，沒有摩擦，則工人沒有做額外功，總功等于有用功，即FL＝Gh，F(xiàn)3 m＝120 kg10 N/kg1 m，F(xiàn)＝400 N；若實際用力為500 N，斜面的機械效率為η＝100%＝100%＝100%＝80%；由于額外功W額＝W總－W有用＝F實L－Gh＝500 N3 m－120 kg10 N/kg1 m＝300 J，則摩擦力f＝＝＝100 N. 19. 7 200　88.9%　增大　減小　【解析】有用功為：W有用＝Gh＝2 400 N3 m＝7 200 J；總功為：W總＝Fs＝Fnh＝900 N33 m＝8 100 J，此裝置的機械效率為：η＝100%＝100%≈88.9%；由于建筑材料的高度增大，重力勢能增大，動能不變，所以搬運過程中建材的機械能增大；若增加動滑輪的個數(shù)，額外功增多，總功增多，在提升重物不變的情況下，由滑輪組的機械效率公式η＝100%＝100%可知，機械效率減?。? 20. 增大接觸面積　1.376105　69.8%　6 159.4　【解析】履帶是通過增大與地面的接觸面積來減小對地面的壓強；G物＝mg＝1.72103 kg10 N/kg＝1.72104 N，W有＝G物h＝1.72104 N8 m＝1.376105 J；物體上升8 m所用的時間：t＝＝＝0.5 min＝30 s，電動機所做的功：W總＝Pt＝6.57103 W30 s＝1.971105 J，η＝100%＝100%≈69.8%；由W總＝Fs和s＝nh＝48 m＝32 m，得F＝＝≈6 159.4 N.