2023北京各區(qū)初三二模物理匯編《力學(xué)計(jì)算題》

2023北京初三二模物理匯編

力學(xué)計(jì)算題

一、計(jì)算題

1.（2023?北京朝陽?統(tǒng)考二模）如圖所示，起重機(jī)在15s內(nèi)把質(zhì)量為6t的大石頭勻速提升了1m,

它的總功率是10kW,g取10N/kg。求：

（1）石頭的重力。

（2）起重機(jī)提升石頭所做的有用功。

（3）起重機(jī)的機(jī)械效率。

2.（2023?北京平谷?統(tǒng)考二模）如圖所示，將一質(zhì)量分布均勻的實(shí)心物體A投入水中，靜止時(shí)沉入

水底。已知物體A的體積為1.0x10-3m3,水的密度為1.0x103kg/n?,g取10N/kg。求：

（1）物體A浸沒水中時(shí)受到的浮力；

（2）小晨認(rèn)為減小物體所受的重力可以使物體上浮，現(xiàn)將物體切掉一半，再放入水中。請(qǐng)你判斷

他的想法是否正確，并從運(yùn)動(dòng)和力的角度分析說明。

——A.■——

J一T——）

3.（2023?北京門頭溝?統(tǒng)考二模）質(zhì)量為60kg的工人站在水平地面上，利用滑輪組豎直向下拉動(dòng)繩

子自由端，將重為800N的物體A以0.2m/s的速度勻速上升1m,此時(shí)該滑輪組的機(jī)械效率為80%

（g取10N/kg）。求：

（1）有用功少說

（2）人拉繩子的力尸；

（3）人拉繩子做功的功率。

4.（2023?北京豐臺(tái)?統(tǒng)考二模）如圖所示，將一個(gè)底面積為6cm2、高為15cm的長方體實(shí)心鐵塊,

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直立放在水平桌面上的溢水杯底（鐵塊與杯底不密合）。向溢水杯內(nèi)緩慢注水，當(dāng)溢水杯中的水面

與溢水口相平時(shí)水深〃=10cm,此時(shí)鐵塊立在杯底。已知水的密度夕水=L0xl（）3kg/nr5,取

g=10N/kg,求：

（1）鐵塊所受的浮力大小心；

（2）若僅將鐵塊換為形狀完全相同、質(zhì)量為80g的物塊，重復(fù)上述過程。請(qǐng)通過計(jì)算說明物塊在

水中能否立在杯底。

5.（2023?北京石景山?統(tǒng)考二模）如圖所示，放在水平桌面上的薄壁柱型容器，底面積為

S=2xl（T2m2,容器內(nèi)水的重力為G水=10N,深度為〃=0.2m。一個(gè)實(shí)心球A（不吸水）的體積

V=60cm3,質(zhì)量加=30g,取g=10N/kg。求：

（1）實(shí)心球A未放入水中時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；

（2）實(shí)心球A放入水中，靜止后受到的浮力大小。

6.（2023?北京大興?統(tǒng)考二模）建筑工人用如圖所示的滑輪組提升一堆磚塊，已知托板重200N,動(dòng)

滑輪重50N,每個(gè)磚塊重100N,工人的質(zhì)量是70kg,不計(jì)繩重和輪軸處的摩擦，g取10N/kg。

（1）工人用豎直向下的拉力拉動(dòng)繩子，勻速提升5個(gè)磚塊時(shí)，求：

①工人對(duì)繩子的拉力大小。

②工人對(duì)水平地面的壓力大小。

③滑輪組的機(jī)械效率。（結(jié)果保留整數(shù)）

（2）通過計(jì)算，分析討論該建筑工人用此裝置最多可以提升幾個(gè)磚塊。

\XXXXXXX\XXXXX\\\X\

7.（2023?北京順義?統(tǒng)考二模）某同學(xué)制作了一個(gè)密度計(jì)，如圖甲所示，密度計(jì)質(zhì)量”=10g,長度

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i=16cm,把這個(gè)密度計(jì)放入水中，密度計(jì)豎直漂浮，靜止時(shí)露出水面的長度L=8cm,如圖乙所

示；把該密度計(jì)放入密度未知的液體A中，密度計(jì)靜止時(shí)露出水面的長度Z=9.6cm,如圖丙所

示，水的密度獷1.0xl()3kg/m3,g取10N/kg,求:

(1)密度計(jì)放入水中時(shí)所受浮力大小;

(2)液體A的密度。

甲

8.（2023?北京海淀?統(tǒng)考二模）水平桌面上放有底面積S為200cm2的柱形薄壁容器，將邊長工為

10cm的正方體物塊用細(xì)線（不計(jì)細(xì)線的體積和質(zhì)量）與容器底部連在一起。向容器中注水，當(dāng)水

面高度，為25cm時(shí)停止注水，此時(shí)物塊有一半體積浸在水中，細(xì)線對(duì)物塊豎直向下的拉力廠為

1N,如圖所示。已知水的密度〃獷1.0xi（）3kg/m3,g取10N/kg。

（1）求物塊一半體積浸在水中時(shí)，物塊受到的浮力。

（2）若剪斷細(xì)線，求物塊靜止后水對(duì)容器底的壓力。

9.（2023?北京昌平?統(tǒng)考二模）如圖所示，盛有水的錐形瓶靜止在水平桌面上，空瓶重0.5N,高

10.5cm,瓶內(nèi)水重IN,水深3.6cm,若認(rèn)為瓶內(nèi)底面積與瓶外底面積相等均為30cm2,水的密度

IJX1.0><103kg/m3,g取10N/kg。求：

（1）水對(duì)錐形瓶底的壓力；

（2）錐形瓶對(duì)桌面的壓強(qiáng)。

10.（2023?北京房山?統(tǒng)考二模）圖甲是用滑輪組提升建筑材料A的示意圖，在豎直向下的拉力廠

作用下，使重360N建筑材料A以0.25m/s的速度勻速豎直上升。在這個(gè)過程中，拉力廠做的功隨

時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)繩重和摩擦。求：

（1）動(dòng)滑輪所受的重力G效

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(2)滑輪組的機(jī)械效率為〃。

甲乙

11.(2023?北京西城?統(tǒng)考二模)如圖所示的平底水桶底面積為5xl0-3m2,質(zhì)量為1kg。桶內(nèi)裝有

30cm深的水，放在水平地面上，水對(duì)桶底的壓強(qiáng)比桶對(duì)地面的壓強(qiáng)小800Pa。g取10N/kg。

求：(1)水對(duì)桶底的壓強(qiáng)p；

(2)桶對(duì)地面的壓力下；

(3)桶內(nèi)水的質(zhì)量

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參考答案

1.(1)6xlO4N；(2)6X104J;(3)40%

【詳解】解：(1)石頭的所受重力

G=mg=6xl03kgxl0N/kg=6xl04N

(2)起重機(jī)提升石頭所做的有用功

%=0=6x104NX1m=6x104J

(3)起重機(jī)提升石頭所做的總功

%=&=1x104Wx15s=1.5x105J

起重機(jī)的機(jī)械效率

〃=圖用6x104J

x100%=40%

1.5x105J

答：(1)石頭的所受重力為6X1(/N。

(2)起重機(jī)提升石頭所做的有用功6X104J

(3)起重機(jī)的機(jī)械效率40%。

2.(1)10N；(2)見解析

【詳解】解：(1)物體A浸沒在水中受到的浮力

F浮fp水gV排產(chǎn)p.Ox103kg/m3x1ON/kgx1.Ox10-3m3=10N

(2)物體A靜止時(shí)沉入水底，根據(jù)物體的浮沉條件可知，F(xiàn)浮A<GA;若切掉一半再放入水中，p

微不變,%/減半，根據(jù)尸潸r彼g/殍可知，此時(shí)受到的浮力為

1

f浮=5△浮4

0被不變，『物減半，由

G物=加物kP物gV物

可得，此時(shí)物體的重力GA=gGA；因此尸M<G/,所以切掉一半的物體A放入水中仍下沉，故小

晨的想法是錯(cuò)誤的。

答：(1)物體A浸沒水中時(shí)受到的浮力為10N；

(2)小晨的想法錯(cuò)誤。

3.(1)800J；(2)500N；(3)200W

【詳解】解：(1)有用功

W^=G/z=800Nxlm=800J

(2)根據(jù)〃=言、100%可得人拉繩子做的總功

“總

e%用800J

町?一,用-■------■--1000J

總〃80%

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人拉繩子的距離

s=〃〃=2xlm=2m

人拉繩子的力

^1000J

F===500N

s2m

(3)物體A以0.2m/s的速度勻速上升1m,由此可知人拉繩子的時(shí)間

〃1m「

—=--------=5s

v0.2m/s

人拉繩子做功的功率

p=^=1000J=200w

t5s

答：(1)有用功少存為800J；

(2)人拉繩子的力尸為500N；

(3)人拉繩子做功的功率為200W。

4.(1)0.6N；(2)可以在水中立在杯底，見解析

【詳解】解：(1)鐵塊在水中沉底，此時(shí)排開水的體積

33-42

F諄=p^gV#=1x10kg/mx10N/kgx6x10mx0.1m=0.6N

(2)將鐵塊換為形狀完全相同、質(zhì)量為80g的物塊，物塊的重力

G=mg=8OxlO-3kgxlON/kg=O.8N

若物塊能保持立在水底，則所受浮力

F^=0.8N>0.6N

故物體靜止時(shí)，物塊在水中能保持立在杯底。

答：(1)鐵塊所受的浮力大小0.6N；

(2)物體靜止時(shí)，物塊在水中能保持立在杯底。

5.(1)2xlO3Pa；(2)0.3N

【詳解】解：(1)實(shí)心球A未放入水中時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)

p=pgh=IxlO3kg/m3xlON/kgxO.2m=2xlO3Pa

(2)A球的密度

m30g

幺=7=O.5g/cm3

60cm3

由于

PA<。水

所以A球漂浮，靜止后受到的浮力

F醇K=GA=mg=0.03kgxION/kg=0.3N

答：(1)實(shí)心球A未放入水中時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是2xl()3pa；

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(2)實(shí)心球A放入水中，靜止后受到的浮力大小是0.3N。

6.(1)①375N；②325N；③67%；(2)11塊磚

【詳解】解：(1)①由圖可知，滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩子，不計(jì)繩重和輪軸處的摩擦，工人對(duì)

繩子的拉力

PG動(dòng)+G板+G佐50N+200N+5X100N

上4=----------------------=------------------------------------=3/3N

拉22

②工人受到重力、地面的支持力和繩的拉力，工人對(duì)水平地面的壓力和地面對(duì)它的支持力是相互

作用力，大小相等，工人對(duì)水平地面的壓力

Fa=G=G人一%=70kgxl0N/kg-375N=325N

③滑輪組的機(jī)械效率為

_G穗h__5xl00N

TJ————a67%

亞息%x2〃2F&2x375N

(2)工人對(duì)繩子的拉力不大于自身受到的重力，即

心4G人

50N+200N+/1X100N…、,

-----------------------------<700N

2

解得

?<11.5

所以工人用此裝置最多可以提升11塊磚。

答：(1)①工人對(duì)繩子的拉力大小是375N；

②工人對(duì)水平地面的壓力大小是325N；

③滑輪組的機(jī)械效率是67%；

(2)該建筑工人用此裝置最多可以提升11個(gè)磚塊。

7.(1)0.1N；(2)1.25xlO3kg/m3

【詳解】解：(1)假設(shè)密度計(jì)的底面積為S,密度計(jì)豎直漂浮，靜止時(shí)露出水面的長度L/=8cm,

則浸入水中的深度為

〃水=16cm-8cm=8cm

由于密度計(jì)漂浮在水面上，此時(shí)密度計(jì)受到的浮力等于重力，根據(jù)阿基米德原理可得，密度計(jì)放入

水中時(shí)所受浮力大小為

耳孚水=G=加g=1OxlO3kgxl0N/kg=0.1N

(2)浸入液體中的深度為

h液=L-L2=16cm-9.6cm=6.4cm

因?yàn)槊芏扔?jì)無論是在水中還是待測液體中，都處于漂浮狀態(tài)，因此有

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耳孚水=4液=G

假設(shè)密度計(jì)的底面積為S,根據(jù)阿基米德原理可得

P水gSh水=P^gSh潘

即

33

1.0xl0kg/mxgxSx0.08m=psxgxSx0.064m

解得

p^1.25><103kg/m3

答：(1)密度計(jì)放入水中時(shí)所受浮力大小為01N；

(2)液體A的密度為1.25xl03kg/m3o

8.(1)5N；(2)49N

【詳解】解：(1)物塊一半體積浸在水中時(shí)，物塊排開水的體積

V行0.5%^0.5L3=0.5x(0.1m)3=5><10-4m3

此時(shí)物塊受到的浮力

Fyp[jgV^=1.0x103kg/m3x1ON/kgx5x10-4m3=5N

(2)柱形容器內(nèi)水所受的重力

G/I水差「能(S/!-K^)=1.0xl03kg/m3xl0N/kgx(200xl0-4m2x0.25m-5xl0-4m3)=45N

物塊一半體積浸在水中時(shí)，物塊的受力如圖所示：

“尸浮

、，尸

“G物

物體的重力

G帕F沙尸=5N-1N=4N

若剪斷細(xì)線，物塊只受重力和浮力

F^>G物

則物體會(huì)上浮，靜止后處于漂浮狀態(tài)，物體受到的浮力

F浮'=GTN

此時(shí)水對(duì)容器底的壓力

F聲G/F如=45N+4N=49N

答：(1)物塊一半體積浸在水中時(shí)，物塊受到的浮力是5N；

(2)若剪斷細(xì)線，物塊靜止后水對(duì)容器底的壓力是49N。

9.(1)1.08N；(2)500Pa

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【詳解】解：(1)瓶內(nèi)水的深度〃=3.6cm,則水對(duì)瓶底的壓強(qiáng)

p=p次g〃=1.0x103kg/m3x1ON/kgx3.6x10-2m=360Pa

F

錐形瓶的底面積為30cm2,根據(jù)。=三可得，水對(duì)瓶底的壓力

產(chǎn)招S=360Pax30x10-4m2=1.08N

(2)盛有水的錐形瓶靜止在水平桌面上，則錐形瓶對(duì)桌面的壓力

F'=G次+G桁1N+O.5N=L5N

則錐形瓶對(duì)桌面的壓強(qiáng)

,F'1.5N

p=—=---------------=5Q0Pa

S30xl0-4m2

答：(1)水對(duì)錐形瓶底的壓力為1.08N；

(2)錐形瓶對(duì)桌面的壓強(qiáng)為500Pa。

10.(1)40N；(2)90%

【詳解】解：(1)根據(jù)圖乙可知，拉力廠做的功隨時(shí)間變化的關(guān)系為一過原點(diǎn)的直線，故功率為一

定值，根據(jù)圖像可得拉力尸的功率為

尸=上=迎U=ioow

t3s

繩子的有效段數(shù)為2,故繩子自由端的速度為

v=2x0.25m/s=0.5m/s

根據(jù)

WFs

r=—=——

tt

故有

P=Fv=Fx2x0.25m/s=100W

所以作用在繩子自由端的拉力

尸=200N

不計(jì)繩子重和摩擦，作用在繩子自由端的拉力為