力學(xué)計(jì)算-2024年中考物理復(fù)習(xí)易混易錯(cuò)題限時(shí)練（解析版）

易混易錯(cuò)19力學(xué)計(jì)算

2024年中考物理【提分?固基】易混易錯(cuò)題限時(shí)快練

i.實(shí)心的鋼鐵會(huì)沉在水底，而鋼鐵造的船可以漂浮在水面。針對(duì)這種現(xiàn)象，同學(xué)們使用橡皮泥進(jìn)行了探

究。如圖1所示，把一塊質(zhì)量為90g、體積為60cW的橡皮泥投入水中而沉底；如圖2所示，把橡皮泥捏

造成一艘小船，橡皮泥小船漂在水面。求：(「水=161。31^/1113)

(1)這塊橡皮泥沉入水中時(shí)所受到的浮力；

(2)橡皮泥小船漂浮時(shí)排開(kāi)液體的體積；

(3)根據(jù)上面的計(jì)算，說(shuō)一說(shuō)用鋼鐵造的船能浮在水面上的道理。

53

【答案】(1)0.6N；(2)9xl0-m：(3)用鋼鐵造的船是空心的，增大了排開(kāi)水的體積，增大了浮力，使

船能浮在水面上

【詳解】解：(1)橡皮泥沉入水中時(shí)所受到的浮力

33-53

4孚=pgv^=1.0xl0kg/mxlON/kgx6xlOm=0.6N

(2)橡皮泥小船漂浮時(shí)受到的浮力

Fn=G總=mg=90x10-3kgx10N/kg=0.9N

橡皮泥小船漂浮時(shí)排開(kāi)液體的體積

E浮=0.9N

=9xl0-5m3

pg1.0xl03kg/m3xl0N/kg

(3)用鋼鐵造的船是空心的，增大了排開(kāi)水的體積，增大了浮力，使船能浮在水面上。

答：(1)這塊橡皮泥沉入水中時(shí)所受到的浮力0.6N；

(2)橡皮泥小船漂浮時(shí)排開(kāi)液體的體積為9xl0-5m3；

(3)用鋼鐵造的船是空心的，增大了排開(kāi)水的體積，增大了浮力，使船能浮在水面上。

2.現(xiàn)有體積為240cm3的物塊(不考慮空氣對(duì)它的作用)，其上端栓有一個(gè)氫氣球，氣球質(zhì)量不計(jì)且內(nèi)部

無(wú)空氣(圖未畫(huà)出)。將物塊放入裝有水的容器中，待其靜止時(shí)有)的體積露出水面，容器內(nèi)水的深度為

4

33

0.1m,如圖所示。已知「水uLOxlO'kg/n?,p^^O.OQkg/m,p^^=1.29kg/mo

(1)求水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；

(2)求物塊的密度；

(3)向氣球內(nèi)充入定量的氫氣，物塊在氣球拉力作用下上浮。當(dāng)物塊最終靜止時(shí)，恰好有g(shù)的體積露出

【答案】(1)lOOOPa；(2)0.75xl03kg/m3；(3)0.05m3

【詳解】解：(1)圖中，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)

33

p=p水gh=1.0x10kg/mx10N/kgx0.1m=lOOOPa

(2)物塊在水中處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)浮沉條件可知

F折G行G物

即

P次gV航P物gV物

因物塊有3的體積露出水面，即

4

13

故

333333

p颯=4。水=—xl.OxlOkg/m=0.75xl0kg/m

(3)物塊的重力的重力為

G^=m^g=。物/g=0.75xl()3kg/m3xl0N/kgx240xl(y6m3=i.8N

物塊一半浸沒(méi)在水中受到的浮力為

/半=2赭%半=。述］咻=10xl03kg/m3xlON/kgxgx240xl()Ym3=L2N

則物塊受到的拉力為

F=G女/浮折1.8N-1.2N=0.6N

此時(shí)氣球受到浮力、重力和拉力作用，處于平衡狀態(tài)，則

F浮中G

即

試卷第2頁(yè)，共13頁(yè)

P空氣gV排祈p氫氣gV氣+/

且丫期下丫個(gè)代入數(shù)據(jù)有

1.29kg/m3x1ON/kgxV氣=0.09kg/m3xl0N/kgxV<H).6N

3

解得：V^=0.05mo

答：(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為lOOOPa；

(2)物塊的密度為0.75xl()3kg/m3；

(3)當(dāng)物塊最終靜止時(shí)，恰好有g(shù)的體積露出水面，充入氫氣的體積為0.050?。

【點(diǎn)睛】本題考查了密度的計(jì)算、液體壓強(qiáng)的計(jì)算、物體的浮沉條件及其應(yīng)用和阿基米德原理的應(yīng)用，同

時(shí)還考查了受力分析，綜合性較強(qiáng)，有一定的難度。

3.因缺少測(cè)量液體體積的器材，小明想給底面積為S的薄壁玻璃杯標(biāo)上刻度，利用祛碼等器材將其改成

一個(gè)量程為150mL的量杯。他將質(zhì)量分布均勻的玻璃杯放在裝有水的容器中，已知玻璃杯的質(zhì)量為30g,

如圖所示。求：

(1)當(dāng)玻璃杯靜止，此時(shí)玻璃杯受到的浮力；

(2)當(dāng)玻璃杯中放入祛碼的質(zhì)量為多大時(shí)，水面處對(duì)應(yīng)玻璃杯的刻度為150mL；

(3)當(dāng)放入祛碼的質(zhì)量為m彩時(shí)，玻璃杯靜止時(shí)仍未浸沒(méi),試推導(dǎo)出水對(duì)玻璃杯底部的壓強(qiáng)為"%+二％'"。

【答案】⑴0.3N；(2)120g；(3)見(jiàn)解析

【詳解】解：(1)當(dāng)玻璃杯靜止，玻璃板漂浮在水面上，根據(jù)物體的浮沉條件可知，玻璃板受到的浮力

Fff=G(f=m=30x10-3kgx1ON/kg=0.3N

(2)當(dāng)水面處對(duì)應(yīng)玻璃杯的刻度為150mL時(shí)，玻璃杯排開(kāi)水的體積

V排=150mL=150cm3=1.5xl0-4m3

此時(shí)玻璃杯受到的浮力

E浮次V拼g=1.Ox103kg/m3x1ON/kgx1.5xl0-4m3=1.5N

根據(jù)物體的浮沉條件可知，玻璃杯和祛碼的總重力

G=尸浮=1.5N

由G=mg可知，玻璃杯和祛碼的總質(zhì)量

G1.5N…

m--=-----------=0.15kg=150g

g10N/kgJ」

則祛碼的質(zhì)量

m-m杯=150g-30g=120g

(3)當(dāng)放入祛碼的質(zhì)量為時(shí)，玻璃杯和祛碼的總質(zhì)量為根茲+機(jī)粕玻璃杯靜止時(shí)仍未浸沒(méi)，根據(jù)物

體的浮沉條件可知，玻璃杯受到的浮力

F'n=G&=(m&+m拓)g

根據(jù)阿基米德原理可知，玻璃杯受到的浮力

尸'浮=p水V排g=p水gSh

聯(lián)立以上兩式解得：玻璃杯底部所處的深度

。水S

水對(duì)玻璃杯底部的壓強(qiáng)

sh-og+咻一(2+咻)g

2ksS

答：(1)當(dāng)玻璃杯靜止，此時(shí)玻璃杯受到的浮力為0.3N；

(2)當(dāng)玻璃杯中放入祛碼的質(zhì)量為120g時(shí)，水面處對(duì)應(yīng)玻璃杯的刻度為150mL；

(3)推導(dǎo)過(guò)程見(jiàn)解答。

4.熱氣球是一種用熱空氣作為浮升氣體的氣球，是人類(lèi)最早的飛行工具，由球囊、吊籃和加熱裝置三部

分構(gòu)成，如圖所示。中國(guó)普遍使用的是七級(jí)熱氣球，總體積為2000m3,空載時(shí)球囊布料、吊籃和加熱裝

置總質(zhì)量為300kg。空氣加熱后密度減小，溫度達(dá)100℃時(shí)密度為0.95kg/m3,常溫時(shí)空氣密度為1.29kg/m3。

假設(shè)熱氣球周?chē)諝饩幱诔貭顟B(tài)，內(nèi)部空氣溫度恒定為100℃,求：

(1)熱氣球受到的浮力；

(2)熱氣球若要正常離地，能負(fù)載的最大質(zhì)量；

(3)試分析熱氣球能否無(wú)限升高。

【答案】(1)25800N；(2)380kg；(3)見(jiàn)解析

【詳解】解：(1)熱氣球受到的浮力為

試卷第4頁(yè)，共13頁(yè)

冷=P氣gV=1.29kg/m3xlON/kgx2OOOm3=25800N

(2)球囊內(nèi)氣體重力為

G=74g=夕熱氣彌=0.95kg/m3x2000m3xION/kg=19000N

熱氣球布料、吊籃和加熱裝置總重力為

G2=m2g=300kgxlON/kg=3000N

恰好離地時(shí)浮力等于總重力，則最大負(fù)載重力為

G=Fn-Gl-G2=258OON-19000N-3000N=3800N

最大負(fù)載質(zhì)量為

(3)熱氣球不能無(wú)限升高，因?yàn)榭諝饷芏入S海拔升高逐漸減小，當(dāng)熱氣球升高到某一高度，該高度空氣

密度與熱氣球內(nèi)部氣體密度相等時(shí)，此時(shí)熱氣球由于慣性不會(huì)立即停下，但是當(dāng)熱氣球繼續(xù)上升，由于浮

力小于重力，熱氣球減速到速度為零時(shí)回落，重復(fù)該過(guò)程，最后懸浮在該高度。

答：(1)熱氣球受到的浮力為25800N；

(2)熱氣球若要正常離地，能負(fù)載的最大質(zhì)量為380kg；

(3)見(jiàn)詳解。

5.滑滑梯是一項(xiàng)廣受喜愛(ài)的娛樂(lè)活動(dòng)。某一次玩滑滑梯過(guò)程中，一質(zhì)量為30kg的小朋友從高度為2m,

傾角為30的平直滑梯頂端由靜止勻速下滑至斜面底端，用時(shí)5s,簡(jiǎn)化模型如圖所示。若在此過(guò)程中，人

所受的摩擦力為重力的02倍，求：

(1)克服摩擦力所做的功；

(2)所受重力做功的功率。

【答案】(1)240J；(2)120W

【詳解】解：(1)根據(jù)幾何知識(shí)可知小朋友在滑梯上滑行距離

s=2h=2x2m=4m

所受摩擦力

f=0.2G=0.2mg=0.2x30kgxlON/kg=60N

克服摩擦力所做的功

叱=#=60Nx4m=240J

(2)重力所做的功

W2=Gh=mgh=30kgxlON/kgx2m=600J

重力做功的功率

p=W；=600J=120W

5s

答：(1)克服摩擦力所做的功是240J；

(2)所受重力做功的功率是120W。

6.有一個(gè)邊長(zhǎng)為0.5m的正方體集裝箱，平均密度是OBxIO'kg/n?。最大力量是600N的小孫需要把這個(gè)集

裝箱裝到1.5m高的貨車(chē)車(chē)廂里。(g=10N/kg)

(1)該集裝箱放在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)多大？

(2)小孫能直接把集裝箱放到車(chē)廂里嗎？如果能，至少需要做功多少？

(3)如圖所示，在水平地面與車(chē)廂間用木板搭一斜面，并用平行于斜面的推力把集裝箱勻速地推到車(chē)廂

里。如果斜面的效率是80%,那么這個(gè)斜面至少多長(zhǎng)？

【答案】(1)4000Pa；(2)見(jiàn)詳解;(3)3.125m

【詳解】解：(1)正方體集裝箱的邊長(zhǎng)L=0.5m,其體積為

丫=萬(wàn)=(o.5m)3=0.125m3

由。=3可得集裝箱的質(zhì)量為

m=pV=0.8xl03kg/m3x0.125m3=100kg

其重力為

G=mg=100kgxlON/kg=lOOON

集裝箱對(duì)水平地面的壓力為

/=G=IOOON

集裝箱的底面積，即受力面積為

s=z,2=：(0.5m)2=0.25m2

試卷第6頁(yè)，共13頁(yè)

集裝箱對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為

是1000N

p=—=---------=4000Pa

S0.25m2

(2)小孫的最大力量展大=600N,集裝箱的重力G=1000N,因?yàn)槠叽螅糋,所以小孫不能直接把集裝

箱放到車(chē)廂里。

(3)利用斜面做的有用功為

%用=G/z=1000Nxl.5m=1500J

由〃二段可得利用斜面推力做的總功為

*r用1500J

=1875J

780%

小孫利用斜面的最大推力F最大=600N,由%=打得最短斜面長(zhǎng)為

s4口=3.125m

生大600N

答：(1)該集裝箱放在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為4000Pa；

(2)小孫不能直接把集裝箱放到車(chē)廂里；

(3)這個(gè)斜面至少3.125m。

7.一輛汽車(chē)在市區(qū)外水平路面上從A地開(kāi)始以20m/s的速度勻速行駛了20s,此時(shí)汽車(chē)輸出功率為60kW；

當(dāng)汽車(chē)將要進(jìn)入市區(qū)時(shí)，司機(jī)減小了油門(mén)，在10s時(shí)間內(nèi)行駛100m將車(chē)速降低到8m/s,并保持該速度繼

續(xù)直線行駛了20s到達(dá)B地。若整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)所受阻力不變，求：

(1)從A地到B地的整個(gè)過(guò)程中，汽車(chē)的平均速度；

(2)汽車(chē)行駛過(guò)程中受到的阻力；

(3)汽車(chē)以8m/s行駛時(shí)的輸出功率。

【答案】(1)13.2m/s；(2)3000N；(3)2.4xlO4W

【詳解】解：(1)汽車(chē)從A地到B地的路程為

s=S]+S?+S3=V/]+52+v3t3=20m/sx20s+100m+8m/sx20s=660m

汽車(chē)平均速度為

s660m

v=—=13.2m/s

20s+10s+20s

wFs

(2)由尸=—=一=八得到汽車(chē)以20m/s的速度勻速行駛時(shí)牽引力為

tt

P60X103W

=3000N

v20m/s

汽車(chē)勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力和阻力是平衡力，由二力平衡的條件得到阻力為

斤F斫3000N

(3)若整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)所受阻力不變，汽車(chē)以8m/s行駛時(shí)的輸出功率為

4

P2=F^v2=3000Nx8m/s=2.4xl0W

答：(D從A地到B地的整個(gè)過(guò)程中，汽車(chē)的平均速度是13.2m/s；

(2)汽車(chē)行駛過(guò)程中受到的阻力是3000N；

(3)汽車(chē)以8m/s行駛時(shí)的輸出功率是2.4X104W。

8.建筑工地需要長(zhǎng)LOm、寬0.5m、高0.2m的長(zhǎng)方體花崗巖200塊，花崗巖的密度為3xl()3kg/m3,現(xiàn)用

一輛載重5t的卡車(chē)去加工廠將其運(yùn)回。求：

(1)每塊花崗巖的質(zhì)量；

(2)一塊花崗巖立放在水平地面上，它對(duì)地面的壓強(qiáng)；

(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明卡車(chē)共需運(yùn)送多少次。

【答案】(1)300kg；(2)3xlO4Pa；(3)13次

【詳解】解：(1)長(zhǎng)方體花崗巖的長(zhǎng)LOm、寬0.5m、高0.2m,花崗巖的密度為3xl()3kg/m3,則花崗巖的

質(zhì)量

m=pV=3xIO3/m3xImx0.5mx0.2m=300fcg

(2)立放在水平地面上與地面的接觸面積

S=Z?c=0.5mx0.2m=0.1m2

對(duì)地面的壓強(qiáng)

FGmg300Agx1ON/Ag

p=—=3xlO4Pa

S飛一三一0.1m2

(3)用一輛載重5t的卡車(chē)去加工廠將其運(yùn)回，每次勻速花崗巖的數(shù)量

m'5t5000像....

n=—=---=----------?16塊

m1300kg300kg/塊

則共需運(yùn)送次數(shù)

200塊

“13次

n16塊/次

答：(1)每塊花崗巖的質(zhì)量為300kg；

(2)一塊花崗巖立放在水平地面上，它對(duì)地面的壓強(qiáng)為3xl04pa；

(3)卡車(chē)共需運(yùn)送13次。

試卷第8頁(yè)，共13頁(yè)

9.跳繩運(yùn)動(dòng)既可以鍛煉身體的協(xié)調(diào)性，也可以鍛煉心肺能力，是中學(xué)生體質(zhì)檢測(cè)的項(xiàng)目之一、小麗同學(xué)

參加跳繩檢測(cè)如圖所示，她的成績(jī)?yōu)?60次/min,每次離地的高度約0.06m。已知小麗的質(zhì)量為55kg,一

只腳掌面積為200cm2。g取10N/kgo

(1)小麗比賽前站在地面時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？

(2)小麗跳繩時(shí)，克服重力做功的功率為多大？

(3)在“天宮”中的宇航員可以像小麗一樣通過(guò)跳繩來(lái)鍛煉身體嗎，說(shuō)明你的理由。

【答案】(1)1.375xlO4Pa；(2)88W；(3)不可以，見(jiàn)解析。

【詳解】解：(1)小麗的重力

G=mg=55kgxlON/kg=550N

小麗對(duì)地面的壓力

是=G=550N

小麗對(duì)地面的壓強(qiáng)

維=---550N=1Rsx1()4pa

52X2UUX1U'm

(2)小麗跳一次克服重力做的功

W0=Gh=550Nx0.06m=33J

跳160次做的總功

=160W；=160x33J=5280J

則克服重力做功的功率

p=畦=52soi=88W

tlx60s

(3)宇航員在太空處于失重狀態(tài)，不能進(jìn)行與重力有關(guān)的體育運(yùn)動(dòng)，因此宇航員不可以像小麗一樣通過(guò)

跳繩來(lái)鍛煉身體。

答：(1)小麗比賽前站在地面時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.375x1()4pa；

(2)小麗跳繩時(shí)，克服重力做功的功率為88W；

(3)不可以，因?yàn)橛詈絾T在太空處于失重狀態(tài)，不能進(jìn)行與重力有關(guān)的體育運(yùn)動(dòng)。

10.如圖為某電熱加濕器防干燒工作原理圖，為防止水面太低而使加熱器干燒，當(dāng)向水箱內(nèi)緩慢加水時(shí),

帶有磁性的正方體浮塊隨之上升，至圖中虛線位置時(shí)(浮塊上、下表面分別和a、b點(diǎn)齊平)，浮塊觸發(fā)水

箱側(cè)壁開(kāi)關(guān)，使加熱器工作，該加濕器設(shè)定為：浮塊處于虛線位置時(shí)，恰好被完全淹沒(méi)，此時(shí)彈簧對(duì)浮塊

的彈力為7N(彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài))，浮塊的質(zhì)量為0.3kg。(p^=1.0xl03kg/m3,g取10N/kg)

(1)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)，浮塊所受浮力的示意圖；

(2)加濕器正常工作時(shí)，浮塊受到的浮力及排開(kāi)水的體積分別是多少？

(3)小王家使用該加濕器時(shí)，會(huì)向水里加香薰，加完香薰后發(fā)現(xiàn)液面淹沒(méi)浮塊時(shí)，加濕器無(wú)法正常工作。

思考后，小王測(cè)出此時(shí)液體的密度為1.1x103kg/nP,通過(guò)計(jì)算，他在浮塊上吸了一塊干凈的鐵塊(體積可

忽略不計(jì))，加濕器就正常工作了，請(qǐng)計(jì)算出所加鐵塊的質(zhì)量。

電熱加濕器工作原理圖

F浮

【答案】(1)[；(2)ION,IxlOW;(3)0.1kg

【詳解】解：(1)由浮力的產(chǎn)生條件可知，彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)，浮塊所受浮力尸浮的方向豎直向上，作

用點(diǎn)畫(huà)在浮塊重心處，如下圖所示

(2)當(dāng)浮塊上升到虛線位置時(shí)，浮塊在豎直方向受到向下的重力G、向上的浮力/浮和彈簧向下的彈力產(chǎn)

岸的作用，處于受力平衡狀態(tài)，由題意可知，浮塊受到的重力為

G浮二m浮g=O.3kgxlON/kg=3N

則浮塊所受浮力為

F衍G斜f折3N+7N=10N

由尸產(chǎn)"彼gV舜可得，浮塊排開(kāi)水的體積為

10N1x10-3m3

2kg-lxl03kg/m3xION/kg

試卷第10頁(yè)，共13頁(yè)

(3)加濕器正常工作，浮塊升到原位置開(kāi)關(guān)正常工作，彈簧伸長(zhǎng)量不變，則彈簧的彈力不變，仍為尸衍7N,

由阿基米德原理可得，此時(shí)浮塊所受浮力為

3333

F'^=p^gVj^l.lxlOkg/mxlON/kgxlxlO_m=HN

因?yàn)榇藭r(shí)浮塊在豎直方向受到向下的重力。、向上的浮力尸浮和彈簧向下的彈力尸理的作用，處于受力平

衡狀態(tài)，故可得此時(shí)浮塊的重力為

G'=尸浮-尸折11N-7N=4N

故所加鐵塊的重力為

Ge^G'-G忻4N-3N=1N

所加鐵塊的質(zhì)量為

答：(1)浮塊所受浮力的示意圖見(jiàn)答案；

(2)加濕器正常工作時(shí)，浮塊受到的浮力為10N,排開(kāi)水的體積為lxl0-3m3；

(3)所加鐵塊的質(zhì)量為0.1kg。

11.如圖甲，小球置于裝有水的圓柱形容器底部，小球從容器底部豎直上升的過(guò)程中，小球受到的阻力與

上升速度關(guān)系為戶h2,仁8N”2?m-2,小球露出水面前運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知小球體

積為14cm3,容器中水的深度為0.92m,小球的大小與水深相比可忽略不計(jì)。求：

(1)小球上升前，容器底部受到水的壓強(qiáng)；

(2)小球從容器底部開(kāi)始上升過(guò)程中0~4s內(nèi)的平均速度;

(3)小球的密度(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))。

【答案】(1)9.2xlO3Pa；(2)0.0175m/s；(3)0.86xl03kg/m3

【詳解】解：(1)小球上升前容器底部受到水的壓強(qiáng)

333

/>=p/Kg/z=l.OxlOkg/mxlON/kgxO.92m=9.2xlOPa

(2)由圖乙可知，球在露出水面前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為21s,在0?4s之內(nèi)為勻速運(yùn)動(dòng)，速度為0.05m/s,根據(jù)u=-

t

可得，4?21s球上升的距離

“-v(/-0.05m/sx(21s-4s)=0.85m

則球在水中上升過(guò)程中前4s上升的距離

r

s=h—s0=0.92m-0.85m=0.07m

所以，球在玻璃管上升過(guò)程中前4s的平均速度

vf=-^^=0.0175m/s

4s

(3)由圖可知，球4~21s時(shí)勻速上升，受力平衡，所以有

G+f=Fn

球的重力

G=耳字一/=月水8丫一包？=1.0xl03kg/m3xlON/kgxl4xlO-6m3-8N.s2.m-2x(0.05m/s)2=0.12N

則根據(jù)G=mg和P=￡可得，球的密度