最新物理力学计算题Word格式.docx
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（2）若比赛时小兵滑行1200m用时2.5min，小兵滑动的平均速度是多少
m/s；
小兵单脚滑行时对地面的压强；
（4）
小兵在练习时，想冲上一个斜坡，请从能量角度分析他该怎样做，为什么？
（不计斜
坡阻力）
2.小华参加中考体育的跳绳考试时，她在1min内连续跳了150次，获得跳绳项目的满分．已知小华
的质量为45kg，每只鞋底与地面的接触面积为150cm2，跳起时重心升高的平均高度为4cm，g取10N/kg.
（1）小华站在操场上等待时对地面的压强；
（2）小华跳一次所做的功；
（3）小华跳绳的平均功率．
第2页
3.骑行是一种时尚、环保的运动，深受人们的青睐．图甲是小文的山地车，相关数据如下表．
（1）五一假期，小文沿着太阳岛某路段匀速骑行了
4800m，开始骑行至终点，停表的示数如图乙，求小
文在此路段的骑行速度；
（2）求小文的山地自行车车架的密度；
（3）小文自身质量为55kg，在该路段骑行受到的阻力为总重力的
0.02倍，求小文在此路段骑行的功率．
车架材料
碳纤维
车架材料体积/cm3
2500
车架质量/kg
5
第3题图
整车质量/kg
10
4.（2018宁夏）2018年3月4日凌晨，伯明翰世界室内田径锦标赛男子60米的决赛中，中国飞人苏炳
添以6秒42的成绩打破亚洲纪录摘得银牌，创造了亚洲短跑选手在世界大赛中的最好成绩．
（1）苏炳添在比赛过程中受到的平均阻力与平均速度的关系满足F阻＝kv.若k＝15N/（m·
s
－1
（计算结果保留到小数点后一位
）；
），求比赛全程苏炳添的平均速度和克服阻力所做的功
（2）如果苏炳添的质量是
70kg，每只脚的面积为
200cm2.求：
苏炳添站在颁奖台上对台面
的压强（g取10N/kg）；
（3）如图是苏炳添冲刺的瞬间．请你用所学的物理知识解释苏炳添冲到终点时还要继续向
前跑一段距离的原因．
类型三简单机械类（10
年4
考）
1.（2018梧州）如图所示，将质量为
6kg，边为长0.1m的正方体合金块，用细线挂在轻质杠杆的
A点
处，在B点施加与杠杆垂直的力
F1时，杠杆在水平位置平衡，其中
OB＝3OA.（g取10N/kg）求：
（1）合金块的重力；
（2）合金块的密度；
（3）拉力F1的大小．
第3页
2.（2018百色）如图所示，建筑工人用滑轮组在20s的时间内将重为480N的物体匀速提升5m，所用
的拉力为300N．求这个过程中：
（1）工人做的有用功；
（2）拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率．
3.（2018东营）如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物体始终不接触水底．已
知物体质量为4t，体积为1m3.（g＝10N/kg,ρ水＝1.0×
103kg/m3）
（1）物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；
（2）物体下表面与水面距离为3m时，求物体下表面所受水的压强；
（3）若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力；
（4）物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电动机功率为
9kW、对绳子的
拉力为1.5×
104
N，求物体上升的速度和滑轮组的机械效率
（机械效率精确到0.1%）．
4.
（2018盘锦）如图所示，将一个质量为
0.5kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端所用时间为
5s，斜
面长s为1m，高h为0.4m，斜面的效率为
80%.（g取10N/kg）求：
拉力所做的有用功；
拉力做功的功率；
物体在斜面上运动时受到的摩擦力．
第4页
5.（2018张家界）小亮同学想把重100N的物体拉到距地面3m高的地方，用了三种不同的方法：
（1）如图（甲）所示：
小亮用竖直向上的力F甲将物体匀速提升3m，求拉力F甲所做的功．
（2）如图（乙）所示：
斜面长5m，高3m，拉力F乙＝75N，小亮沿斜面匀速拉动物体至斜面顶端．求该
斜面的机械效率．
（3）如图（丙）所示：
小亮站在地面上通过一根绳和两个滑轮匀速提升重物，在2s内将重物匀速提升3m，
已知动滑轮的重量为10N．按要求画出滑轮组的绕线，求拉力F丙做功的功率．（每段绳子可承重80N，不
计绳重及摩擦）
第5题图
拓展类型压强、浮力综合类
1.（2018孝感）客轮是水上重要的交通运输工具，能极大地促进各地人民的友好往来，请回答下列问题
（g取10N/kg）：
（1）当某客轮的速度为15km/h时，航行60km需要的时间为多少小时；
（2）若某客轮的排水量为5000t，那么它满载时受到的浮力为多少；
（3）水面下深3m处船体所受水的压强为多少．
2.（2018黄石）将边长都为
10cm的正方体A、B置于盛有大量水的圆柱状容器中，待稳定后如图甲所示，
A浮出水面部分占其总体积的
40%，B沉于水底．已知B的密度ρB＝1.2×
103kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×
3
2
kg/m，g＝10N/kg，容器底面积为
400cm.求：
（1）正方体A的密度ρA和沉在水底的
B对容器底部的压强pB；
（2）对A施加一压力，将
A刚好压入水中，并用轻质细绳将
A、B上下连接，如图乙所示．现缓慢减
小压力，直至压力为零．请判断：
在压力减小的过程中，浮力是否对
B做功？
若不做功，请说明理由；
若
做功，求浮力对B做的功W，以及水对容器底部压强的减少量
p.
第2题图
第5页
3.（2018贺州）如图所示，实心立方体A、B，A的边长为10cm，B的体积是A的3，把A挂在弹簧测力
计下浸入装满水时深度为20
cm的溢水杯中，当
A的一半浸入水中时溢出水的质量刚好等于
B的质量，当
A浸没时弹簧测力计的读数等于
1，求：
A的重力的2
（1）A浸没时水对容器底部的压强；
（2）A浸没时所受浮力大小；
（3）A和B的密度之比．
4.（2018西宁）某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将圆柱形工件从深水中吊起至距水
面某一高度，工件从刚接触水面到完全脱离水面用时
5s，绳子作用在工件上端的拉力
F随工件上升高度h
变化的图像如图甲所示，不计水的阻力
水
33
（ρ＝1.0×
10
kg/m，g取10N/kg），求：
（1）如图乙所示，刚开始拉动时，工件上表面所受到水的压强大小；
（2）工件完全浸入在水中时所受浮力大小；
（3）工件完全浸入在水中时，拉力做功的功率是多少；
（4）工件的横截面积S是多大？
第6页
参考答案及解析
类型一
机械运动类
4.5×
1000m
＝15m/s
1.解：
（1）匀速行驶的速度为：
v＝t＝
5×
60s
（2）满载时对地面的压力为：
4
F＝G＝mg＝1.6×
kg×
10N/kg＝1.6×
10N
1.6
N
满载时对地面的压强为：
p＝F
＝
×
＝1×
106Pa
－4
S
40×
10m
（3）汽车牵引力的功率为：
P＝Wt＝Fst＝Fv＝800N×
15m/s＝1.2×
104W
s得，驾车到南昌西站所用的最少时间：
t＝s＝30km
2.解：
（1）由图知s＝30km，限速v＝60km/h，由v＝t
v60km/h
＝0.5h＝30min，爷爷9∶35开车出发，经过30min后到达南昌西站的时间为
10∶05，由于到站时火车G1386
正好出发，根据实际情况，爷孙俩只能上
G1348车次．
（2）根据列车时刻表可得，乘坐
到达上海虹桥站所用的时间：
t′＝13∶41－10∶26＝3h15min
＝3.25h，
总路程s′＝780km，所以高铁运行的平均速度：
v′＝s′＝780km＝240km/h
t′
3.25h
100m
3.解：
（1）朝阳同学跑百米的平均速度：
12.5s＝8m/s
W可得，心脏做功：
W＝Pt′＝1.5W×
5400s＝8100J；
（2）时间t′＝90min＝5400s，根据P＝t
朝阳同学的重力G＝450N，根据W＝Gh可得他上升的高度：
h＝W＝8100J＝18m
G
450N
4.解：
（1）当小明父亲追上小明时，他们经过的距离相等，设小明父亲经
t1能追上小明.
由于s小＝s
1
父，5min＝
12
h即：
v小（t1＋12h）＝v父t1，即5km/h
（t1＋12h）＝10
km/h×
t1，解得：
t1＝12
h＝5min，
则小明父亲经过
5分钟能追上小明
（2）由题意可知，小明返途的距离和父亲向前行驶距离的总和为小明步行
5min的路程．设小明父亲经
t2与小明相遇，由于
s小′＋s父′＝s0，即：
v小t2＋v父t2＝v小t0
则5km/h×
t2
＋10km/h×
t2＝5km/h×
12h
解得t2＝1
h，则小明和父亲相遇时离学校的距离为
s＝s总－s父′＝2km－10km/h×
1
h≈1.72km
36
类型二
体育运动类
（1）小兵自身受到的重力：
G＝mg＝34kg×
10N/kg＝340N
（2）t＝2.5min＝150s
1200m
小兵滑动的平均速度：
v＝t＝
150s
＝8m/s
（3）G鞋＝3kg×
2×
10N/kg＝60N
F＝G总＝G＋G鞋＝340N＋60N＝400N
S＝4×
4cm2＝16cm2＝1.6×
10－3m2
第7页
F
400N
2＝2.5×
p＝
－3
Pa
1.6×
10m
（4）在上坡前，增快速度，增加自身的动能，因为滑上斜坡时动能转化为重力势能．
（1）小华的重力G＝mg＝45kg×
10N/kg＝450N，她站立时对地面的压力
F＝G＝450N，对地面
的压强为：
p＝＝
0.03m
＝1.5×
10Pa
S150cm2×
2
（2）小华跳一次所做的功
W＝Gh＝450N×
0.04m＝18J
（3）她一分钟内总共做的功
W总＝150×
18J＝2700J
跳绳时的平均功率
P＝W总
＝2700J＝45W
t
s4800m
（1）由图乙可知，骑行时间：
t＝10min＝10×
60s＝600s，骑行速度：
v＝t＝600s＝8m/s
（2）车架的密度：
ρ＝m＝
5kg－6
3＝2×
103kg/m3
V
2500×
m
（3）总重力：
G＝（m车＋m人）g＝（10kg＋55kg）×
10N/kg＝650N
牵引力：
F＝f＝0.02G＝0.02×
650N＝13N
牵引力做的功：
W＝Fs＝13N×
4800m＝62400J
W
62400J
骑行功率：
P＝t＝
600s
＝104W
s60m
（1）v＝＝≈9.3m/s
－1
F阻＝kv＝15N/（m·
s）×
9.3m/s＝139.5N
W＝F阻s＝139.5N×
60m＝8370J
（2）因为在水平台面上
所以F压＝G＝mg＝70kg×
10N/kg＝700N
p＝F＝
700N
2＝1.75×
104Pa
S2×
200×
（3）因为苏炳添冲到终点的瞬间有较大的冲刺速度，由于惯性他要保持原冲刺时的速度不变，所以还要
继续向前跑一段距离．
类型三
简单机械类
（1）合金块的重力为：
G＝mg＝6kg×
（2）合金块的密度ρ＝
m＝
6kg
3＝6×
103kg/m3
（0.1m）
（3）根据杠杆平衡原理：
F1L1＝F2L2，其中OB＝3OA，L1＝OB＝3OA，L2＝OA，由图可知F2＝G＝60N
F1＝F2L2＝F2×
OA＝F2＝60N＝20N
L1
3OA
（1）工人做的有用功
W有＝Gh＝480N×
5m＝2400J
（2）由题图可知，承担物重的绳子的段数为
2，即n＝2
所以绳端移动的距离为
s＝ns物＝2×
5m＝10m
拉力做的总功为W总＝Fs＝300N×
10m＝3000J
拉力的功率P＝W＝3000J＝150W
t20s
（3）滑轮组的机械效率为：
η＝W有×
100%＝23400000JJ×
100%＝80%W总
第8页
3.解：
（1）物体受到的浮力：
F浮＝G排＝ρ水V排g＝1.0×
103kg/m3×
1m3×
10N/kg＝1×
104N
（2）物体下表面所受的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×
10N/kg×
3m＝3×
104Pa
（3）物体的质量：
m＝4t＝4×
10kg
物体所受的重力：
G＝mg＝4×
103kg×
10N/kg＝4×
动滑轮对物体的拉力：
F1＝G－F浮＝4×
104N－1×
104N＝3×
104N
电动机对绳子的拉力：
F2＝F1＝3×
10N＝1×
104N
n3
WFs
（4）由P＝t＝t＝Fv得，
P9×
10W
电动机拉动绳子的速度为：
v1＝F＝1.5×
104N＝0.6m/s
物体上升的速度为：
v＝3v1＝0.2m/s
滑轮组的机械效率为：
η＝W有×
100%＝Gh×
100%＝Gh×
100%＝G×
100%＝
4×
10N
100%≈88.9%
W总
Fs
3Fh
3F
3×
1.5×
104
（1）物体所受重力G＝mg＝0.5kg×
10N/kg＝5N
拉力所做的有用功：
W有用＝Gh＝5N×
0.4m＝2J
W有用
（2）由η＝W总×
100%得
拉力所做的功：
W总＝W有用＝2J＝2.5J
η80%
拉力做功的功率：
P＝W总＝2.5J＝0.5W
t5s
（3）斜面的额外功：
W额外＝W总－W有用＝2.5J－2J＝0.5J
由W额外＝fs得：
物体在斜面上受到的摩擦力：
W额外
0.5J
f＝s
＝1m＝0.5N
5.解：
（1）用竖直向上的力
F甲将物体匀速提升
3m时，此时物体所受的力为平衡力，
所以F甲＝G＝100
拉力F甲所做的功W甲＝F甲s＝Gh＝100N×
3m＝300J
（2）沿斜面将物体匀速拉至斜面顶端时，所做的总功
W总＝F乙s，有用功W有用＝Gh，则该斜面的机械效
率η＝W有用×
100%＝Gh×
100%＝100N×
3m×
100%＝80%
F乙s
75N×
5m
（3）小亮站在地面上提升重物，所以拉力应该向下，滑轮组绕线具体如答图所示．
第5题答图
第9页
由答图可知，n＝2，则拉力为F丙＝G物＋G动
＝100N＋10N
＝55N
物体移动的速度
v＝s＝h＝3m＝1.5m/s
t2s
则绳端移动的速度
v绳＝nv＝2×
1.5m/s＝3m/s
拉力F丙做功的功率P＝F丙v绳＝55N×
3m/s＝165W
拓展类型
压强、浮力综合类
s得t＝s可知
（1）由v＝t
v
航行60km需要的时间为：
t＝s＝60km＝4h
v15km/h
（2）因为客轮漂浮，所以客轮满载时受到的浮力为
F浮＝G排
即：
F浮＝m排g＝5000t×
10N/kg＝5.0×
107N
（3）水面下深
3m处船体所受的水的压强为
ρ水
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