力学综合计算题典型考点 押题练 2025年中考物理三轮复习备考

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力学综合计算题典型考点 押题练
2025年中考物理三轮复习备考
1．2025年是体重管理年，这是由国家卫生健康委联合教育部、体育总局等16个部门发起的全国性健康行动，旨在通过科学普及和慢性病防治，推动全民体重管理。科学实践小组设计了一个简易体重计，电路如图甲所示，定值电阻，体重计秤盘下方的滑动变阻器连入电路，阻值随秤盘所受压力大小的变化图像如图乙所示。已知电源电压为12V保持不变，电流表接0~0.6A量程。当开关接通，体重计中未站人时电流表示数为0.12A，求：
(1)该体重计的待机功率；
(2)一名体重为800N的同学站在该体重计上，电流表的示数；
(3)该体重计能测量的最大质量。
2．如图所示，工人师傅借助汽车和滑轮组，将质量m石=2720kg 的石材从斜面底 端匀速拉至顶端。已知汽车质量m车=5×103kg，汽车发动机输出功率P=30kW，汽车所受阻力为车重的0.1倍；动滑轮质量m动=400kg，斜面倾斜角α=30°，斜面高度h=2m，石材被拉动的速度v=1m/s 。（忽略绳子重力、滑轮摩擦，g取10N/kg）求：
(1)汽车所受的阻力大小；
(2)汽车对滑轮组的拉力所做的功；
(3)该斜面的机械效率；
(4)石材在斜面上受到的阻力大小。
3．消防机器人在消防救援中大显身手。如图甲所示，该消防机器人的质量为600kg，静止在水平地面上时履带与地面接触的总面积为5000cm2。一次消防救援时，消防机器人在水平地面上沿直线前进的过程中路程s与时间t的关系如图乙，到达救援现场，用时1.5min，行驶过程中所受阻力为消防机器人重力的。（g取10N/kg）求解下列问题：
(1)消防机器人前进270m的速度；
(2)消防机器人静止在水平地面上时，对地面的压强；
(3)消防机器人在水平地面上的过程中，牵引力做功的功率。
4．随着人工智能的快速发展，在未来，自动驾驶汽车成功普及以后，大城市的交通拥堵现象将会得到极大改善、交通事故数量将减少约90%，犯罪率也会大幅降低，因犯罪分子将无法从无人驾驶汽车的追捕中逃脱。某款无人驾驶汽车在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后，消耗汽油4kg。若汽油机的效率为30%，q汽油＝4.5×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求在这段运动过程中：
(1)4kg汽油完全燃烧放出的热量是多少？
(2)发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，这些废气的能量全部被初温15℃，质量300kg的水吸收，水的温度会升高到多少℃？
(3)如果汽车匀速运动时受到的阻力为1000N，消耗4kg汽油汽车能够行驶的路程是多少？
5．如图甲所示是某地修建大桥时使用滑轮组打捞不慎落入水中的长方体石料M的示意图。在整个打捞过程中，石料以恒定的速度v=0.1m/s上升，石料离开水面之后绳子自由端的拉力F=1000N。图乙是钢丝绳的拉力T随时间变化的图像，t=0时刻石料刚好离开湖底。求：（不计水面变化，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）

(1)石料完全浸没在水中受到的浮力；
(2)刚离开湖底时，石料底面受到湖水的压力；
(3)石料离开水面之后滑轮组的机械效率。
6．如图所示是某款双人智能电动飞行汽车，其机身采用碳纤维结构，空机含电池的质量为560kg，可搭载两位乘客，最大起飞质量为760kg， 续航时间为35min，最大飞行速度为130 km/h 。（g取10N/kg）
(1)碳纤维材料打造机身，是因为碳纤维具有硬度大和 小的物理特性；飞行汽车 匀速上升的过程中，汽车的动能
(2)空机静止在水平地面上，单侧底杠与地面的接触面积为100cm ， 此时空机对地面的压强 是多大？
(3)某次试航中，飞行汽车和乘客的总质量为700 kg， 飞行汽车在80s 内垂直上升到400m 的高度，此过程中克服重力做的功和功率分别是多少？
7．如图所示，一个平底玻璃杯放在水平桌面上，玻璃杯质量为100g，里面水的质量为500g，杯子与桌面的接触面积是10cm2。求：（g取10N/kg）
(1)水对杯子底部的压强；
(2)玻璃杯受到的重力；
(3)杯子对桌面的压强。
8．2024年11月12日，在第十五届中国航展，全球首辆量产分体式飞行汽车“陆地航母”首次向全球观众进行公开飞行。如图所示。该款分体式飞行汽车由陆行体和飞行体两部分构成，几分钟的时间，飞行体从陆行体后尾箱处自动分离，展开机臂后，飞行体自动升空，巡航，降落。被大家称为“中国版变形金刚”。
(1)陆行体的质量为3000kg，每个车轮与地面的接触面积为0.02m2，该车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少 （g取10N/kg，陆行体有6个车轮）
(2)若飞行体在某次飞行过程中，以20m/s的速度匀速上升，此时飞行体的升力为8000N，求飞行体的重力以及飞行体在1min内克服重力做的功。（忽略空气阻力）
(3)陆行体的动力系统为增程式混合动力，若发动机在某一工作状态下，10s内做功6×105 J，同时消耗燃油0.02kg，已知燃油的热值为4.5×107 J/kg,求发动机在此工作状态下的效率。
9．在物理实验操作考试中，小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块，使物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示；然后匀速放下物块，此过程中弹簧测力计示数与物块下表面浸入水中的深度的关系如图乙所示，弹簧测力计始终在水面上方，实验过程中水始终未溢出（水的密度为，取），求：
(1)物块的质量；
(2)物块受到的最大浮力；
(3)物块的密度；
(4)物块刚好浸没时，物块下表面受到的水的压强。
10．中国首艘具备极地破冰能力的高校科考船——“中山大学极地”号完成了改造升级，并于2024年7月26日至10月7日，顺利完成北冰洋科学考察任务，显示了中国强大的极地科研能力。“极地”号科考船长、宽，满载排水量约，最大吃水深度约，破冰能力排在世界前列。（，）
(1)在最大吃水深度时，船底受到水的压强多大？
(2)满载时，该科考船受到的浮力多大？
(3)满载时，该科考船排开水的体积为多少？
11．如图甲所示，底面积为400cm2的轻质薄壁柱形容器放置在水平桌面上，密度为1.5×10 kg/m3的长方体A放置于体积为1000cm3的正方体B上，A、B浸没在水中且正方体B通过不可伸长的细线与容器底部相连。打开阀门K匀速放水，细线对B的拉力F与容器中水的深度h的关系如图乙所示，求：
(1)初始时刻水对容器底部的压强 Pa；物体A浸没时受到浮力 N；
(2)正方体B的重力；
(3)当水面下降到23cm时关闭阀门K，将A从B上取下放入水中并剪断细线，待A、B静止时，水对容器底部的压强。
12．如图甲所示的装置是可以测量物体质量的“浮力秤”。其中，圆柱形薄壁小筒的高，小筒底部有黑色的配重块，配重块的质量为（不计小筒和秤盘的质量）。“浮力秤”竖直漂浮在圆柱形大筒的水中，大筒的底面积。当秤盘上不放物体时，小筒浸入水中深度为，此时水面在小筒上正对该“浮力秤”的零刻度线0。称量时把待测物体放入秤盘，此时水面在小筒所指的示数就是待测物体的质量。当小筒口刚好与大筒中的水面相平时就是“浮力秤”的最大称量值。已知大筒足够深，水的密度为。求：
(1)当秤盘上不放物体时，小筒底部受到水的压强；
(2)该浮力秤的最大测量值；
(3)将秤盘去掉，用小筒和配重块制作“密度计”。如图乙所示，在将“密度计”分别放入水和酒精中确定密度的刻度线时，发现两条刻度线离得太近。这样制成的“密度计”分度值太大，精确度低。请你推导这两条刻度线的距离和“密度计”的质量m、底面积S以及、关系式，并根据关系式提出一种提高密度计精确度的方案。
参考答案
1．(1)1.44W
(2)0.2A
(3)160kg
【详解】（1）由电路图可知，变阻器R和定值电阻R0串联，电流表测电路电流，当开关接通，体重计中未站人时，电流表示数为0.12A，则该体重计的待机功率为
（2）一名体重为800N的同学站在该体重计上，则科盘所受压力，由乙图可知此时滑动变阻器接入电路的阻值为，则电路中的电阻
电路中的电流
电流表的示数为0.2A。
（3）电流表接量程，为了保证元件安全，则此电路中允许通过的最大电流为0.6A；当电路中电流最大为0.6A时，电路的总电阻为
此时变阻器阻值为
由乙图可知此时的压力为1600N，人的重力为1600N，则该体重计能测量的最大质量为
2．(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）汽车受到的阻力
（2）斜面倾斜角α=30°，斜面高度h=2m，将质量m石=2720kg 的石材从斜面底端匀速拉至顶端，由数学知识可知，物体在斜面上运动的距
由题可知，滑轮组承担物重的绳子段数为2，所以汽车运动的距
汽车的速度
汽车的牵引力
汽车对滑轮组的拉力
汽车拉力所做的功
（3）克服动滑轮重力所做的功
绳对石材所做的功
克服石材重力所做的功
斜面的机械效率
（4）克服斜面对石材的摩擦力所做的功
斜面对石材的摩擦力
3．(1)3m/s
(2)1.2×104Pa
(3)900W
【详解】（1）消防机器人前进270m的速度
（2）机器人对地面的压力
机器人对地面的压强
（3）由于机器人做匀速直线运动，所以机器人受到的牵引力与阻力为一对平衡力，则机器人受到的牵引力
消防机器人牵引力做功为
牵引力做功的功率
4．(1)1.8×108J
(2)75℃
(3)54km
【详解】（1）4kg汽油完全燃烧放出的热量是
（2）废气带走的能量为
则水升高的温度为
则水的温度会升高到
（3）消耗4kg汽油汽车输出的机械功为
汽车匀速运动时受到的阻力为1000N，根据平衡力可知，牵引力为1000N，则汽车能够行驶的路程是
5．(1)400N
(2)2×103N
(3)80%
【详解】（1）由图乙知，当50s后，石料完全露出水面，根据二力平衡，石料的重力G=T2=1600N
石料浸没水中时，钢丝绳的拉力T1=1200N
石料所受的浮力为F浮=G-T1=1600N-1200N=400N
（2）由图乙知，从开始到石料完全露出水面，需用的时间t1=50s，则湖水的深度为h=vt1=0.1m/s×50s=5m
湖底受到湖水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
由阿基米德原理得，石料排开水的体积
从40s石料上表面刚刚露出水面，到50s石料下表面刚刚离开水面，所用时间t2=50s-40s=10s
故石料的高度h石= vt2=0.1m/s×10s=1m
石料的底面积为
根据，刚离开湖底时，石料底面受到湖水的压力F=pS=5×104Pa×0.04m2=2×103N
（3）由图知，承担物重的绳子段数n=2，拉力端移动距离s=2h
石料离开水面之后滑轮组的机械效率
6．(1) 密度 不变
(2)2.8×105Pa
(3)2.8×106J，3.5×104W
【详解】（1）[1]碳纤维材料打造全机身，对材料的要求为兼顾了安全性和轻量化，故碳纤维具有硬度大和密度小的物理特性。
[2]汽车在匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变。
（2）空机对地面的压力F=G=mg=560kg×10N/kg=5600N
单侧底杠与地面接触面积S=100cm2=0.01m2
空机对地面压强
（3）克服重力做的功为
功率为
7．(1)
(2)1N
(3)
【详解】（1）由图可知，水的深度
水对杯子底部的压强为
（2）玻璃杯质量为
玻璃杯受到的重力
（3）整个杯子对桌面的压力为
整个杯子对桌面的压强
8．(1)2.5×105Pa
(2)9.6×106J
(3)66.7%
【详解】（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压力F＝G＝mg＝3000kg×10N/kg＝30000N
对地面的压强
（2）飞行体匀速上升，处于平衡状态，所以有
飞行体在1min内克服重力做的功
（3）燃油完全燃烧产生的热量Q放=mq=0.02kg×4.5×107J/kg=9×105J
发动机在此工作状态下的效率
9．(1)1.2kg
(2)2N
(3)
(4)400Pa
【详解】（1）由图像知，物块浸入水中前弹簧测力计的示数为 12N，即物块的重力为 12N，G=12N，根据 G=mg得，物块的质量
（2）物块浸没时，排开水体积保持不变，且最大，根据 F浮=ρ液gV排可知，物块所受浮力保持不变，且最大，则弹簧测力计的示数保持不变，由图像知，此时弹簧测力计的示数为 F示=10 N
所以物块受到的最大浮力 F浮=G F示=12N 10N =2N
（3）物块浸没时排开水的体积等于物块的体积，故物块的体积
物块的密度
（4）由图像可知，物块刚好浸没时，物块下表面浸入水中的深度
物块下表面受到的水的压强
答：（1）物块的质量为1.2；
（2）物块受到的最大浮力为；
（3）物块的密度为；
（4）物块刚好浸没时，物块下表面受到的水的压强为。
10．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）在最大吃水深度时，船底受到水的压强为
（2）满载时，该科考船受到的浮力为
（3）满载时，该科考船排开水的体积为
11．(1) 2
(2)5N
(3)2225Pa
【详解】（1）[1][2]打开阀门K匀速放水，随着水位的降低，减小，由图可知，初始时刻，水的深度为30cm，所以水对容器底部的压强为
由图乙知，水的深度为28cm时，长方体A的上表面与水面相平；水深度为23cm时，A全部露出水面，正方体B的上表面刚好与液面相平，深度小于23cm后，A部分露出水面，水深28cm，A、B浸没在水中，都受浮力，将A、B看作一个整体，由力平衡知识可得-------①
水深23cm，只有B浸没在水中，受浮力，将A、B看作一个整体，由力平衡知识可得------②
由①-②可得，A受到的浮力。
（2）根据阿基米德原理可得，A的体积为
A的重力为
B浸没时受到的浮力为
将，代入②式可得，解得。
（3）由题意知，B的体积为1000，那么B的边长
那么B的底面积
水深度为23cm时关闭阀门时，正方体B的下表面与容器底的高度为
由于，所以将A从B取下放入水中并剪断细线后，B静止时处于漂浮状态。此时B所受的重力与浮力是一对平衡力，即
所以B排开水的体积为
B浸没在水中的深度为
当液体深度为23cm时关闭阀门，此时液体体积为
容器中水的深度为
水对容器底部的压强为
12．(1)1000Pa
(2)200g
(3)，见解析
【详解】（1）当秤盘上不放物体时，小筒浸入水中深度为h0=10cm=0.1m
小筒底部受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
（2）当测量最大质量时，小筒全部浸入，H=20cm，是小筒自身漂浮时浸入深度的2倍；
根据F浮=ρ水gV排=ρ水gSh浸
得到原来的浮力
最大称量时的浮力F'浮=ρ水gV'排=1.0×103kg/m3×10N/kg×SH=(m+m')g
解得m'=m=200g
（3）当将“密度计”分别放入水和酒精中，处于漂浮状态，则在水中的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gSh浸水=mg
在酒精中的浮力F浮=ρ酒精gV排酒=ρ酒精gSh浸酒=mg
两条刻度线的距离
根据表达式知，要增大Δh，可以在m不变时减小S，或S不变时，增大m。
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