解答题-力学 专题训练（含答案）
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计算题-力学
班级__________
座号_____
姓名__________
分数__________
一、计算题-力学
1．
某兴趣小组自制了一个液体密度秤，其实验主要材料有：木杆、重为5N的小桶、重为5N的秤砣，轻质细绳等。具体步骤如下：
步骤一：如图甲，当竖直向上的拉力作用于0点时，木杆恰好维持水平平衡，确定0点为提钮位置不变；
步骤二：如图乙，将空小桶挂在A点，OA=10cm,移动秤砣至B点时，木杆恰好维持水平平衡，标记B点为该密度秤的零刻度；
步骤三：将100mL某待测液体倒入小桶中，移动秤砣到相应位置C点，木杆再次水平平衡，通过计算在木杆上标出相应的密度值；
步骤四：更换不同的液体，重复上述实验，标记刻度，这样密度秤就制作完成了。
请回答：
（1）步骤一的目的是___________。
（2）步骤三中，测得OC=12cm，请计算C点该标出的密度值。
（3）为了提高该密度秤的精确度，请提出两种可行性的方法：_______________________________。
2．
某科学兴趣小组用弹簧力计、细线和金属块制作一架简易的密度计，已知金属块体积为100cm3，当它浸没在不同液体时，金属块受到的浮力不同，弹簧测力计的示数也不同（如图），左边表示测力计示数，右边表示相应液体密度示数。当它未放入液体时，测力计的示数为3牛，密度计的标记数值为0。
（1）该密度计的刻度值自上前下变__________。
（2）将物体浸没在某种液体时，左边测力计示数为2牛，则对应右边的密度值应为多少？
（3）为了增大该密度计的量程，请提出一条改进建议________________________________________________
____________________________________________________________________________________________。
3．
2018年，部分城市出现了大量某品牌共享助力单车（如图）。该车可以实现助力状态和电动状态切换。电动状态下，电机可以直接按需求输出功率，不用踩脚踏板。助力状态下只有脚踩踏板的时候电机才能输出助力，当不踩踏板时电机停止功率输出。该品牌助力单车的有关技术参数如下，请回答以下问题：
车身质量（千克）
25
最大车速（千米/时）
25
每个轮胎与地面的接触面积（厘米2）
10
电机最大输出功率（瓦）
250
（1）上坡时，助力车的优点就凸显出来了。人只要轻轻踩踏脚板，启动电机，可以使车以较快的速度匀速上坡。则上坡过程中助力车的动能如何变化？____________________________
（2）若某骑行者的质量为55千克，求水平骑行过程中该助力单车对路面的压强。
（3）助力状态下，某人以最大速度骑行了0.1小时。已知此骑行过程中助力车所受阻力为60牛，电机以最大输出功率连续输出，则此骑行过程中人对车做功为多少？
4．电动摩托车实用且污染小，深受消费者喜爱。表1为某品牌电动摩托车的参数，表2为该电动摩托车两次刹车过程中速度的变化情况。
（1）标准承载时，该电动摩托车以30千米小时的速度匀速行驶20千米，则克服阻力做功为多少？
（2）惯性越大的物体，运动状态越不容易改变。分析表2中的数据，解释电动摩托车惯性与速度是否有关。
5．
我国自主研发的“鲲龙AG600”水陆两栖飞机在水上和陆地都能起飞，主要用于大型灭火和水上救援。“鲲龙AG600”空载时质量为41.5吨，最多可储水12吨。
（1）在一次灭火演习中，“鲲龙AG600”蓄水后飞往假象火场并匀速盘旋在火场上方一定高度，分次将蓄水投下。则每次投水后，AG600的机械能变化情况为:__________。
（2）某次试飞前，“鲲龙AG600”蓄满水后静止在某湖面上，计算其排开湖水的体积。（湖水的密度ρ湖水=1.0×103kg/m?）
（3）在水面滑行测试中，“鲲龙AG600”蓄一定量水，发动机牵引力实际总功率为2500千瓦，飞机在水面上以36千米/时的速度匀速滑行1分钟，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍。求“鲲龙AG600”所蓄水的质量。（忽略飞机滑行时受到的空气对机翼产生的压力差）
6．
大型积木在生产过程中，往往需要在其表面均匀地涂上某种油漆。若某立方体积木的边长为0.05米，重力为0.4牛，上漆时用竖直向下的力F把漂浮在油漆上的积木缓缓地压入漆桶内（如图甲所示）。积木的下底面与油漆表面的距离h与压力F的大小关系如图乙所示。
（1）积木缓缓下沉过程中，其下底面所受压强将___________。（填“变大”、“变小"或“不变"）
（2）当物体完全浸没后，继续用力向下运动0.03米。则该过程中力F所做的功为多少焦？
（3）根据图中信息，求出该油漆的密度。（写出计算过程）
7．
如图为小明家新购置的一款高科技智能双轮电动平衡车，因其体积较小、操控新颖方便等优点深受年轻人的喜爱。下表是该双轮电动平衡车的部分技术参数。
车身自重
最大速度
每个轮子与地面接触面积
200牛
5米／秒
20平方厘米
（1）轮胎最大能承受2.5×105帕的压强，计算该压强范围内电动平衡车的最大载重质量是多大？
（2）若该双轮电动平衡车以最大速度匀速行驶时，受到的阻力为总重的0.2倍，小明的重力为600牛，小明骑着它在水平路面上以最大速度匀速直线行驶10分钟，求牵引力做功为多大？
8．
肺活量是身体机能的重要指标之一，是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体体积，单位是毫升。如图是一种测定肺活量的简易装置，图中筒A为倒扣在水中的开口薄壁圆筒。已知圆筒A的质量为200克，横截血积为200平方厘米。测量肺活量的方法：
①测量前，先排尽圆筒中的空气（即圆桶内装满水）。
②测量时，被测者做最大吸气，再通过B做最大呼气，呼出的空气通
过导管进入圆筒A内，使筒A浮起。
③计算肺活量：静止时，通过筒A露出水面的高度H。根据公式计算肺活量。
小明用上面的肺活量仪测肺活量，测得H=18厘米。请回答下列问题：
（1）如图所示，圆筒A内的气体压强___________（选填大于、小于、等于）外界大气压。
（2）计算小明的肺活量是多少毫升？
（3）为了增大该仪器的测量范围，请提出一点改进的建议：______________________________________
______________________________________________________________________________________________。
计算题-力学（参考答案）
一、计算题-力学
1．
（1）确定密度秤的支点
排除杠杆自身重力的影响
（2）1g/cm3
根据杠杆平衡条件：F1×l1=F2×l2得，
(G桶+G液)×OA=G秤砣×OC，
即（G桶+ρ液gV排)×OA=G秤砣×OC，
（5N+ρ液×10N/kg×10-4m3）×0.1m=5N×0.12m，
ρ液=1×103kg/m3=1g/cm3
（3）减小秤砣的质量或者增大桶的容积
2．
（1）小（2）1000千克/米3（3）增大物体的密度
3．
（1）不变（2分〕
（2）F=G总=mg=80千克×10牛/千克=800牛
（1分）
P===4×105帕
（2分）
（3）s=vt=25千米/时×0.1小时=2.5千米=2500米
（1分）
W总=Fs=60牛×2500米=1.5×105焦
（1分）
W电=Pt=250瓦×360秒=9×104焦
（1分）
W人=W总-W电=1.5×105焦-9×104焦=6×104焦
（1分）
4．
（1）f=0.09mg=0.09×（90千克+70千克）×10牛/千克=144牛（3分）
W=fs=144牛×20000米=2.88×106焦（2分）
（2）无关，两次刹车中第二次刹车的时间较长，但是两次速度变化快慢相同，每秒都是减小20千米/时，运动状态改变情况相同，所以惯性一样大。（3分）
5．
（1）变小（2分）
（2）F浮=G=mg=（41.5×103千克+12×103千克）×10牛／千克=5.35×105牛（2分）
V排===53.5米3（2分）
（3）f=F===2.5×105牛（2分）
G总=2f=2×2.5×105牛=5×105牛
m总===5×104千克=50吨
m蓄=m总-m1=50吨-41.5吨=8.5吨（2分）
6．
（1）变大（1分）
（2）据图知，当积木完全浸没后，压力F=0.6牛（1分）
W=Fs=0.6N×0.03m=0.018J（2分）
（3）漂浮时：小球的浮力F浮=G=0.4N（1分）
V排=0.05m×0.05m×0.02m=5×10-5m3
由F浮=ρ油gV排得：ρ油=F浮/gV排=0.4N／(10N/Kg×5×10-5m3=800kg/m3（2分）
7．
（1）S=20厘米2×2=40厘米2=4×10-3米2，
F=P×S=2.5×105帕×4×10-3米2=1000牛（2分）
G=1000牛-200牛=800牛
（1分）
m===80千克（1分）
（2）因为匀速直线运动，F=f=（600牛+200牛）×0.2=160牛（1分）
S=vt=5米／秒×600秒=3000米（1分）W=Fs=160牛×3000米=4.8×105焦（2分）
8．
（1）大于
（2）F浮=G筒=mg=0.2kg×10N/kg=2N
V排=
=
=2×10-4m3=200cm3
V总=V露+V排=200cm2×18cm+200cm3=3800cm3
（3）适当增加圆筒A的质量（或横截面积或体积）。
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班级__________
座号_____
姓名__________
分数__________
一、计算题-力学
1．
某兴趣小组自制了一个液体密度秤，其实验主要材料有：木杆、重为5N的小桶、重为5N的秤砣，轻质细绳等。具体步骤如下：
步骤一：如图甲，当竖直向上的拉力作用于0点时，木杆恰好维持水平平衡，确定0点为提钮位置不变；
步骤二：如图乙，将空小桶挂在A点，OA=10cm,移动秤砣至B点时，木杆恰好维持水平平衡，标记B点为该密度秤的零刻度；
步骤三：将100mL某待测液体倒入小桶中，移动秤砣到相应位置C点，木杆再次水平平衡，通过计算在木杆上标出相应的密度值；
步骤四：更换不同的液体，重复上述实验，标记刻度，这样密度秤就制作完成了。
请回答：
（1）步骤一的目的是___________。
（2）步骤三中，测得OC=12cm，请计算C点该标出的密度值。
（3）为了提高该密度秤的精确度，请提出两种可行性的方法：_______________________________。
2．
某科学兴趣小组用弹簧力计、细线和金属块制作一架简易的密度计，已知金属块体积为100cm3，当它浸没在不同液体时，金属块受到的浮力不同，弹簧测力计的示数也不同（如图），左边表示测力计示数，右边表示相应液体密度示数。当它未放入液体时，测力计的示数为3牛，密度计的标记数值为0。
（1）该密度计的刻度值自上前下变__________。
（2）将物体浸没在某种液体时，左边测力计示数为2牛，则对应右边的密度值应为多少？
（3）为了增大该密度计的量程，请提出一条改进建议________________________________________________
____________________________________________________________________________________________。
3．
2018年，部分城市出现了大量某品牌共享助力单车（如图）。该车可以实现助力状态和电动状态切换。电动状态下，电机可以直接按需求输出功率，不用踩脚踏板。助力状态下只有脚踩踏板的时候电机才能输出助力，当不踩踏板时电机停止功率输出。该品牌助力单车的有关技术参数如下，请回答以下问题：
车身质量（千克）
25
最大车速（千米/时）
25
每个轮胎与地面的接触面积（厘米2）
10
电机最大输出功率（瓦）
250
（1）上坡时，助力车的优点就凸显出来了。人只要轻轻踩踏脚板，启动电机，可以使车以较快的速度匀速上坡。则上坡过程中助力车的动能如何变化？____________________________
（2）若某骑行者的质量为55千克，求水平骑行过程中该助力单车对路面的压强。
（3）助力状态下，某人以最大速度骑行了0.1小时。已知此骑行过程中助力车所受阻力为60牛，电机以最大输出功率连续输出，则此骑行过程中人对车做功为多少？
4．电动摩托车实用且污染小，深受消费者喜爱。表1为某品牌电动摩托车的参数，表2为该电动摩托车两次刹车过程中速度的变化情况。
（1）标准承载时，该电动摩托车以30千米小时的速度匀速行驶20千米，则克服阻力做功为多少？
（2）惯性越大的物体，运动状态越不容易改变。分析表2中的数据，解释电动摩托车惯性与速度是否有关。
5．
我国自主研发的“鲲龙AG600”水陆两栖飞机在水上和陆地都能起飞，主要用于大型灭火和水上救援。“鲲龙AG600”空载时质量为41.5吨，最多可储水12吨。
（1）在一次灭火演习中，“鲲龙AG600”蓄水后飞往假象火场并匀速盘旋在火场上方一定高度，分次将蓄水投下。则每次投水后，AG600的机械能变化情况为:__________。
（2）某次试飞前，“鲲龙AG600”蓄满水后静止在某湖面上，计算其排开湖水的体积。（湖水的密度ρ湖水=1.0×103kg/m?）
（3）在水面滑行测试中，“鲲龙AG600”蓄一定量水，发动机牵引力实际总功率为2500千瓦，飞机在水面上以36千米/时的速度匀速滑行1分钟，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍。求“鲲龙AG600”所蓄水的质量。（忽略飞机滑行时受到的空气对机翼产生的压力差）
6．
大型积木在生产过程中，往往需要在其表面均匀地涂上某种油漆。若某立方体积木的边长为0.05米，重力为0.4牛，上漆时用竖直向下的力F把漂浮在油漆上的积木缓缓地压入漆桶内（如图甲所示）。积木的下底面与油漆表面的距离h与压力F的大小关系如图乙所示。
（1）积木缓缓下沉过程中，其下底面所受压强将___________。（填“变大”、“变小"或“不变"）
（2）当物体完全浸没后，继续用力向下运动0.03米。则该过程中力F所做的功为多少焦？
（3）根据图中信息，求出该油漆的密度。（写出计算过程）
7．
如图为小明家新购置的一款高科技智能双轮电动平衡车，因其体积较小、操控新颖方便等优点深受年轻人的喜爱。下表是该双轮电动平衡车的部分技术参数。
车身自重
最大速度
每个轮子与地面接触面积
200牛
5米／秒
20平方厘米
（1）轮胎最大能承受2.5×105帕的压强，计算该压强范围内电动平衡车的最大载重质量是多大？
（2）若该双轮电动平衡车以最大速度匀速行驶时，受到的阻力为总重的0.2倍，小明的重力为600牛，小明骑着它在水平路面上以最大速度匀速直线行驶10分钟，求牵引力做功为多大？
8．
肺活量是身体机能的重要指标之一，是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体体积，单位是毫升。如图是一种测定肺活量的简易装置，图中筒A为倒扣在水中的开口薄壁圆筒。已知圆筒A的质量为200克，横截血积为200平方厘米。测量肺活量的方法：
①测量前，先排尽圆筒中的空气（即圆桶内装满水）。
②测量时，被测者做最大吸气，再通过B做最大呼气，呼出的空气通
过导管进入圆筒A内，使筒A浮起。
③计算肺活量：静止时，通过筒A露出水面的高度H。根据公式计算肺活量。
小明用上面的肺活量仪测肺活量，测得H=18厘米。请回答下列问题：
（1）如图所示，圆筒A内的气体压强___________（选填大于、小于、等于）外界大气压。
（2）计算小明的肺活量是多少毫升？
（3）为了增大该仪器的测量范围，请提出一点改进的建议：______________________________________
______________________________________________________________________________________________。
计算题-力学（参考答案）
一、计算题-力学
1．
（1）确定密度秤的支点
排除杠杆自身重力的影响
（2）1g/cm3
根据杠杆平衡条件：F1×l1=F2×l2得，
(G桶+G液)×OA=G秤砣×OC，
即（G桶+ρ液gV排)×OA=G秤砣×OC，
（5N+ρ液×10N/kg×10-4m3）×0.1m=5N×0.12m，
ρ液=1×103kg/m3=1g/cm3
（3）减小秤砣的质量或者增大桶的容积
2．
（1）小（2）1000千克/米3（3）增大物体的密度
3．
（1）不变（2分〕
（2）F=G总=mg=80千克×10牛/千克=800牛
（1分）
P===4×105帕
（2分）
（3）s=vt=25千米/时×0.1小时=2.5千米=2500米
（1分）
W总=Fs=60牛×2500米=1.5×105焦
（1分）
W电=Pt=250瓦×360秒=9×104焦
（1分）
W人=W总-W电=1.5×105焦-9×104焦=6×104焦
（1分）
4．
（1）f=0.09mg=0.09×（90千克+70千克）×10牛/千克=144牛（3分）
W=fs=144牛×20000米=2.88×106焦（2分）
（2）无关，两次刹车中第二次刹车的时间较长，但是两次速度变化快慢相同，每秒都是减小20千米/时，运动状态改变情况相同，所以惯性一样大。（3分）
5．
（1）变小（2分）
（2）F浮=G=mg=（41.5×103千克+12×103千克）×10牛／千克=5.35×105牛（2分）
V排===53.5米3（2分）
（3）f=F===2.5×105牛（2分）
G总=2f=2×2.5×105牛=5×105牛
m总===5×104千克=50吨
m蓄=m总-m1=50吨-41.5吨=8.5吨（2分）
6．
（1）变大（1分）
（2）据图知，当积木完全浸没后，压力F=0.6牛（1分）
W=Fs=0.6N×0.03m=0.018J（2分）
（3）漂浮时：小球的浮力F浮=G=0.4N（1分）
V排=0.05m×0.05m×0.02m=5×10-5m3
由F浮=ρ油gV排得：ρ油=F浮/gV排=0.4N／(10N/Kg×5×10-5m3=800kg/m3（2分）
7．
（1）S=20厘米2×2=40厘米2=4×10-3米2，
F=P×S=2.5×105帕×4×10-3米2=1000牛（2分）
G=1000牛-200牛=800牛
（1分）
m===80千克（1分）
（2）因为匀速直线运动，F=f=（600牛+200牛）×0.2=160牛（1分）
S=vt=5米／秒×600秒=3000米（1分）W=Fs=160牛×3000米=4.8×105焦（2分）
8．
（1）大于
（2）F浮=G筒=mg=0.2kg×10N/kg=2N
V排=
=
=2×10-4m3=200cm3
V总=V露+V排=200cm2×18cm+200cm3=3800cm3
（3）适当增加圆筒A的质量（或横截面积或体积）。
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