人教版初二物理下册第二学期期末复习实验计算题考试试题

人教版物理八年级下册期末实验计算题压轴试卷检测题（WORD版含答案）(9)
一、实验题计算题压轴题等
1．体重为800N的工人师傅在维修汽车发动机时，用如图所示的滑轮组把汽车里的发动机提起来，当工人师傅用F=600N的拉力，使发动机在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为80%。

不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦。

求：
(1)工人师傅做功的功率；
(2)若绳能承受的最大拉力为850N，求这位工人师傅通过此滑轮组能拉起物体的最大重力。

2．为测量某工业液体的密度，设计了如图所示的一套装置：图甲中，直筒型容器的底面积为100cm2，高为 50cm，重为 5N，放置在水平台秤上；图乙中，A 球的体积为 1000cm3，
是 B 球体积的 2 倍，两球用轻质细杆相连，放入甲容器中，恰能悬浮在清水中，现剪断轻质杆，只有一球上浮，稳定后水对容器底的压强减小了 300Pa；图丙中 C 是弹簧测力计，弹簧测力计和 A、B 球之中上浮的那个小球，用一轻质无伸缩的细线通过定滑轮相连接。

(不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力，g取10N/kg)求：
(1)轻质杆被剪断前后水面的高度差；
(2)被剪断前后轻质杆的拉力差；
(3)按图丙中所示，使上浮的小球浸没在清水中时，容器中水的深度为 30cm，若将容器中
的水换为同体积的工业液体，在弹簧测力计拉力作用下使小球浸没在工业液体中，容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa，求工业液体的密度。

3．如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，试求（g取10N/kg）
(1)木块所受的浮力是多大？
(2)细线对木块的拉力是多大？
(3)若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？
4．一艘体积为3200m 3的潜水艇，水舱未充水时总质量为2.4×106kg ，（海水密度取1.0×103kg/m 3，g 取10N/kg ）求：
(1)当潜水艇在未充水的情况下漂浮在海面上，排开水的体积是多大？ (2)若此潜水艇全部潜入水中，还需吸入水的重力是多少？ (3)潜水艇潜入水中深度为80m 时受水的压强是多大？
5．小明每天测量同一个鸡蛋的质量，再把鸡蛋放入水中，观察它的浮沉情况后，取出放好。

下表是他记录的部分数据及现象。

（鸡蛋的体积保持不变，g =10N/kg ，
331.010kg/m ρ=⨯水）
第1天
第8天 第29天 第57天 第58天 第70天 质量m /g 66.8 66.2
64.4
62.0
61.9
60.8
鸡蛋 在水 中的 位置
沉底
沉底 沉底 悬浮 漂浮
漂浮
（1）求第57天鸡蛋所受浮力及鸡蛋的体积。

（2）比较第1天和第70天鸡蛋受到浮力的大小。

写出判断依据。

（3）根据表格的现象你如何判断存放时间的长短？
6．如图所示，漂浮在水面上的木块的体积为7×10-3m 3，密度为0.6×103kg/m 3，取g =10N/kg ．求：
（1）木块受到的浮力是多少？
（2）如果在木块上放一个密度为8×103kg/m 3的金属块，要使木块和金属块刚好浸没在水中，金属块的体积是多少?
7．如图是电子秤显示水库水位的示意图。

该装置由不计重力的滑轮C、D，长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成。

杠杆始终在水平位置平衡，且MO：ON=1：2．已知物块A 的密度为1.5×103kg/m3，底面积为0.04m2，高1m，物块B的重力为100N．滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。

求：
（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小？
（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小？
（3）若水位发生变化，当电子秤的示数为55N时，求物块A浸入水中的深度？
8．用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。

由此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块始终未与容器接触）。

物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。

求：
（1）物块完全浸没在水中受到的浮力；
（2）物块的密度；
（3）从物块刚好浸没水中到h=10cm过程中，水对物块下表面的压强变化了多少P a? 9．如图,轻质杠杆EOF可绕支点O转动，EO:OF=1:2，杠杆E端用细绳连接圆柱体A，F端先细绳连接轻质弹簧测力计后再连接圆柱体B圆柱体A、B重力分别为120N、50N，圆柱体B底面积为100cm2，高为40cm，浸没在底面积为200cm2的盛水柱形容器中，此时圆柱休B上表面距离水面5cm，已知杠杆连接圆柱体A、弹簧测力计及B的绳子能承受的最大拉力均为30N；弹簧测力计的量程为0-100N，其弹簧伸长量与受到的拉力成正比，即弹簧受到1N的拉力时伸长0.5cm；轻质杠杆EOF始终在水平位置平衡。

求：
（1）圆柱体B受到的浮力；
（2）打开阀门K，匀速向外抽水，当细绳刚好要拉断时，电子秤的示数为多少kg；（3）若抽水速度为50cm3/s，从开始抽水至细绳刚好拉断时，抽水时间为多少s。

10．水的沸点与水面上方气体的压强有关，气体压强越大水的沸点越高。

下面给出了水面上方气体的压强与沸点的关系。

技术员利用这一关系，设计了如下图所示的锅炉水温控制装置。

图中OC为一可绕O点旋转的杠杆（质量不计），在横杆上的B点下方连接着阀门S（阀门自身重力不计），阀门的底面积为6cm2，OB长度为20cm，横杆上A点处挂着重物G，OA长度为60cm。

对水加热时，随着水温的升高，水面上方气体压强增大。

当压强增大到一定程度时，阀门S被顶开，使锅炉内气体压强减小，水开始沸腾。

当重物G挂在不同位置时，锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同，从而控制锅炉内的水的最高温度。

压强（帕） 1.0×105 1.4×105 2.0×105 2.7×105
沸点（℃）100110120130
（1）当锅炉内水的温度达到120℃沸腾时，锅炉内气体的压强是多少？
（2）当大气压为1.0×105Pa时，将G挂在A位置，锅炉内水沸腾时的温度为120℃，求此时阀门底部受到的气体向上的压力和上部受到的大气压力的差值是多少？（计算时可认为阀门上、下底面积相等）
（3）当外界大气压强为1.0×105Pa时，要使锅炉内水的温度达到110℃时沸腾，应将G挂在离O点多远处？
11．“振华30”轮船是我国自主研制的世界最大起重船，有“大国重器”之美誉。

某次施工中，“振华30”轮船将重达几千吨的海底隧道接头装置，匀速缓慢的从其上表面距海面 10 m
深的水下提升到空中。

“振华30”起吊装置、滑轮组示意图如图甲，提升过程中，绳子自由端拉力F的功率随时间变化如图乙所示。

接头装置脱离水面后，滑轮组机械效率为80%。

不计绳重及摩擦，不计海水阻力，ρ海水=1.0×l03kg/m3，g取10N/kg）。

求：
（1）开始提升前，隧道接头装置上表面受到的压强；
（2）隧道接头装置的重力；
（3）隧道接头装置的密度。

12．如图所示，一位体重为800N的工人师傅利用滑轮组提升2000N的重物，重物0.2m/s 的速度匀速上升，该滑轮组的机械效率为80%．不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg．求：
（1）动滑轮受到的重力G动；
（2）地面对工人师傅支持力F支；
（3）工人师傅做功的功率P．
13．工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定。

滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图像如图乙所示，滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。

求：
（1）若工人用200 N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了6 m，工人所做功；
（2）当所运送建材的重为400 N时，工人作用在绳子上的拉力；
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力。

14．如图所示，甲是用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个实心圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.2m/s 向右运动，图（乙）是此过程中汽车拉动重物的功率P 随时间t 的变化图象，设t=0 时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳子重力及滑轮的摩擦，g 取 10N/kg。

求：
（1）圆柱型重物的质量？
（2）圆柱型重物浸没在水中时所受的浮力？
（3）圆柱型重物的密度？
（4）若考虑绳重及摩擦，圆柱型重物全部出水后，汽车的实际拉力为 5000N，此时该装置的机械效率？
15．如图所示，质量为40kg的小明同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动100m，所用时间为20s．求：
（1）自行车行驶的速度？
（2）若自行车质量为10kg，车胎与地面总的接触面积为40cm2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（取g＝10N/kg）
（3）如果自行车在匀速行驶过程中受到的阻力如图所示．那么行驶100m，小明同学所做的功是多少？
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一、实验题计算题压轴题等
1．(1)180W；(2)2040N
【详解】
(1)工人拉力移动距离
=31m 3m s nt =⨯=
工人师傅做功
600N 3m 1800J W Fs ==⨯=
工人师傅做功的功率
1800J 180W 10s
W P t =
== (2)由
=
W Gh Gh G W Fs Fnh Fn
η===有总 可得，发动机的重力
80%600N 31440N G Fn η==⨯⨯=
不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，由()1
F G G n
=
+轮得动滑轮的重力 =3600N 1440N 360N G nF G -=⨯-=轮
力的作用是相互的，则绳上的拉力不能超过工人师傅体重，工人通过此滑轮组能拉起最重物体时，绳上的最大拉力
F 大=
G 人=800N
由()1
F G G n
=
+轮可得，物体的最大重力 ==3800N-360N=2040N G nF G -⨯大轮
答：(1)工人师傅做功的功率为180W 。

(2)这位工人师傅通过此滑轮组能拉起物体的最大重力为2040N 。

2．(1)3cm ；(2)3N ；(3)1.3×103kg/m 3 或 1.6×103kg/m 3 【详解】
(1)由题意可知，轻质杆被剪断前后水对容器底的压强减小了 300Pa ；由p gh ρ=可得：
2
33
300Pa 310m 3cm 1.010kg/m 10N/kg
p h g ρ-∆∆=
==⨯=⨯⨯水 (2)水面下降的体积为：
233cm 100cm 0m 3c 0V hS ∆=∆=⨯=
假设轻质杆被剪断前后，A 球上浮，则A 球露出水面的体积是：
A 30c 0m 3V V =∆=露
A 球排开的体积是：
3A A 33A =1000cm cm 300c =7m 00V V V -=-排露
当A 球上浮，最终漂浮时，A 球受到的重力等于浮力：
33-63A A A 110k /m 10N /k 7007N g 10m V G g F g ρ=⨯⨯⨯⨯===水浮排
A 球完全浸没在水中时，受到的浮力是：
33A 33A 110kg/m 10N/kg 110m 10N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=水水
A 球完全浸没在水中时，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、轻质杆的拉力，所以轻质杆被剪断前后，轻质杆的拉力差是：
A A A ==10N 7N 3N F F G ∆--=水
假设轻质杆被剪断前后，B 球上浮，则B 球露出水面的体积是：
B 30c 0m 3V V =∆=露
B 球排开的体积是：
3B 33B B =500cm cm 300c =2m 00V V V -=-排露
当B 球上浮，最终漂浮时，B 球受到的重力等于浮力：
33-63B B B 110k /m 10N /kg 2010m 02N gV G F g ρ=⨯⨯⨯==⨯=水排浮
B 球完全浸没在水中时，受到的浮力是：
33B 36B 110kg/m 10N/kg 20010m 2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=水水
B 球完全浸没在水中时，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、轻质杆的拉力，所以轻质杆被剪断前后，轻质杆的拉力差是：
B B B ==5N 2N 3N F F G ∆--=水
综合以上分析，可知轻质杆被剪断前后，轻质杆的拉力差是3N ； (3)假设上浮的小球是A 球而且浸没在清水中时，此时水的体积是：
-42-6-333A =0.3m 100010010m 10=m 2m 10V Sh V ⨯⨯⨯=-⨯-水
不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力，图中装清水时，弹簧测力计的示数：
1A A G F F =-水
容器对桌面的压力：
A 1A A A 1A A 2gV F gV F G G G F G G G F G G ρρ=++-=+-+--+=+水水压容水容水容水（）①
将容器中的水换为同体积的工业液体时，容器对桌面的压力：
A 2A A A A A 2gV F gV F G G G F G G G G G F ρρ=++-=+-+=-+-+液压容容液液2容液液（）②
由于换成同体积的工业液体后，容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa ，可知F 压2大于1F 压，则压力变化量是：
1F F F ∆=-压压2压
把①②代入，化简得：
A 1F F F g V V ρρ⨯=-∆--=液水压压2压（）（）
由F
p S
=
得，压力的变化量是： 42=600Pa 10010m 6N F pS -∆∆=⨯⨯=压
可得：
A 6N V V g ρρ-⨯-=液水（）（）
解得：
331.610kg/m ρ=⨯液
假设上浮的小球是B 球而且浸没在清水中时，此时水的体积是：
-42-3363B -'=0.310010m 10m 10m m 500=2.5V Sh V =-⨯⨯⨯⨯-水
不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力，图中装清水时，弹簧测力计的示数：
'1B B F F G =-水
容器对桌面的压力：
''B 1B B 1'B 'B B 2F G G G F G G G gV F gV G F G ρρ=++-=+-=-+-++压水水水容水容容水（）③
将容器中的水换为同体积的工业液体时，容器对桌面的压力：
'''''B 2B B ''''B B B 2F G G G F G G G G gV F gV F G ρρ=++-=+--=+-++压2容液液液液液液液（）④
由于换成同体积的工业液体后，容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa ，可知'
F 压2大于'
1F 压，则压力变化量是：
'''1F F F ∆=-压压2压
把③④代入，化简得：
'1'''B 'V V F F F g ρρ∆=-⨯=--液压压2压水（）（）
由F
p S
=
得，压力的变化量是： ''42=600Pa 10010m 6N F p S -∆∆=⨯⨯=压
可得：
''B 6N V V g ρρ⨯--=液水（）（）
解得：
'331.310kg/m ρ=⨯液
答：(1)轻质杆被剪断前后水面的高度差是3cm ； (2)被剪断前后轻质杆的拉力差3N ；
(3)工业液体的密度是331.310kg/m ⨯或331.610kg/m ⨯； 3．(1)40N ；(2)16N ；(3)24N 【详解】
解：(1)此时木块完全浸没，根据阿基米德原理求出木块所受的浮力
33-33110kg/m 10N/kg 410m =40N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯浮
(2)木块此时静止，受3个力作用保持平衡，竖直向上的浮力、竖直向下的重力和细线对木块竖直向下的拉力，木块重力
33-330.610kg/m 410m 10N/kg=24N G mg Vg ρ===⨯⨯⨯⨯木
细线对木块的拉力
40N-24N=16N F F G =-=拉浮
(3)若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力等于重力
24N F G ==浮
答：(1)木块所受的浮力是40N 。

(2)细线对木块的拉力是16N 。

(3)若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为24N 。

4．(1)2400m 3；(2)8×106N ；(3)8×105Pa 【详解】
解：(1)潜水艇漂浮在海面上
672.410kg 10 N/kg 2.410N F G mg ⨯⨯⨯浮＝＝＝＝
由
排水排浮＝＝gV G F ρ
得
7333
2.410N 2400m 1.010kg/m 10N /kg
F V g ρ⨯===⨯⨯浮排液 (2)潜水艇全部潜入水中排开水的体积增加了
'333—3200m -2400m 800m V V V 排排＝＝＝
还需吸入水的重力
33361.010kg/m 10 N/kg 800m 810N =F gV G ρ⨯⨯⨯⨯浮液排水＝＝＝
(3)潜水艇潜入水中深度为80m 时受水的压强为
3351.010kg/m 10 N/kg 80m 810Pa p gh ρ⨯⨯⨯⨯＝＝＝
答：(1)潜水艇在未充水的情况下漂浮在海面上，排开水的体积是2400m 3； (2)潜水艇全部潜入水中，还需吸入水的重力是8×106N ； (3)潜水艇潜入水中深度为80m 时受水的压强是8×105Pa 。

5．(1)0.62N ；6.2×10-5m 3；(2)第1天受到的浮力大；见详解；(3)见详解。

【详解】
(1)由图可知，鸡蛋在第57天时处于悬浮状态，悬浮时浮力等于重力：
0.062kg 10N /kg 0.62N F G mg ===⨯=浮
根据阿基米德原理可知，鸡蛋的体积为：
5333
0.62N
6.2101.010kg/m 10N /k m g
F V V g ρ-====⨯⨯⨯浮排水 (2)鸡蛋的质量减小，但鸡蛋的体积不变，第1天和第70天相比，在第一天排开的水的体积较大，根据阿基米德原理F gV ρ=浮水排可知，鸡蛋在第一天中受到的浮力大； (3)由表格中的数据和鸡蛋的状态可知，当鸡蛋在水中下沉时，鸡蛋的放置时间不超过29天；鸡蛋悬浮时，鸡蛋的放置时间不超过57天；鸡蛋在水中漂浮时，鸡蛋的放置时间为58天以上。

答：(1)第57天鸡蛋所受浮力为0.62N ；鸡蛋的体积为6.2×10-5m 3；
(2)第1天受到的浮力大；第1天和第70天相比，在第一天排开的水的体积较大，根据阿基米德原理F gV ρ=浮水排可知，鸡蛋在第一天中受到的浮力大；
(3)见详解。

6．（1）42N ；（2）4×
10-4m 3 【解析】
【详解】
（1）．木块的质量：
m 木=ρ木V 木=0.6×103kg/m 3×7×10-3m 3=4.2kg ，
木块的重力：
G 木=m 木g=4.2kg×10N/kg=42N ，
木块处于漂浮状态，木块受到的浮力：
F 浮=
G 木=42N ；
（2）．木块和金属块完全浸入水中，处于悬浮状态，
F 浮′=ρ水gV 排+ρ水gV 金属=
G 木+G 金属，
1.0×103kg/m 3×10N/kg×7×10-3m 3+1.0×103kg/m 3×10N/kg×V 金属=42N+8×103kg/m 3×10N/kg ×V 金属，
解得V 金属=4×
10-4m 3。

答：（1）．木块受到的浮力是42N ；
（2）．金属块的体积是4×
10-4m 3。

7．（1）4110⨯（2）200（3）0.6
【解析】
【详解】
(1) ．当物块A 的顶部刚没入水面时，
底部所处的深度：
h =1m ，
底部受到水的压强：
p =ρgh =1×103kg/m 3×10N/kg×1m=1×104Pa ，
(2) ．物块A 的体积：
V A =0.04m 2×1m=0.04m 3，
物体A 重：
G A =ρA V A g =1.5×103kg/m 3×0.04m 3×10N/kg=600N ，
物块A 没入水中，排开水的体积：
V 排=V A =0.04m 3，
物块A 所受的浮力：
F 浮=ρ水V 排g =1×103kg/m 3×0.04m 3×10N/kg=400N ，
物块A 所受的拉力：
F 拉=
G A −F 浮=600N−400N=200N ；
(3) ．电子秤的示数F 示=G B −F N ，则杠杆N 端受到的拉力：
F N =
G B −F 示=100N−55N=45N ，
杠杆平衡，MO :ON =1:2，
则有：F M L OM=F N L ON ，
所以杠杆M 端受到的拉力：
F M =90N ；
滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，
滑轮D 受到向下的拉力：
F D =2F M =2×90N=180N ，
滑轮C 受到向下的拉力：
F C =2F D =2×180N=360N ，
所以滑轮组对A 的拉力：
F 拉A =F C =360N ；
因为F 拉A +F 浮=G A ，
所以F 浮=G A −F 拉A =ρA V A g −F 拉A =1.5×
103kg/m 3×0.04m 3×10N/kg−360N=600N−360N=240N ， 由F 浮=ρ水V 排g 可得：
333240N =0.024m 110kg/m 10N/kg
F V g ρ==⨯⨯浮排水， 而V 排=Sh 浸，
所以物块A 浸入水中的深度：
h 浸=3
20.024m ==0.6m 0.04m
V S 排。

答：(1) ．当物块A 的顶部刚没入水面时,底部受到水的压强为1×
104Pa ； (2) ．当物块A 的顶部刚没入水面时，物块A 所受的拉力为200N ；
(3) ．物块A 浸入水中的深度为0.6m 。

8．（1）4（2）233
k 10g /m ⨯（3）600
【解析】
【详解】
（1）由图像可知，弹簧测力计的最大示数F 最大=15N ，此时的物块没有浸入水中，则物块重力G=F 最大=8N ；物块全部浸入时弹簧测力计的示数F 示=4N ，受到的浮力： F G F =-示浮=8N-4N=4N ；
（2）由F gV ρ=浮水排得物块的体积：
43334N 410m 1.010kg /m 10N /kg F V V g ρ-==
==⨯⨯⨯浮排水，物块的质量：8N 0.8kg 10N /kg G m g ===，33430.8kg 210kg /m 410m
m V ρ-===⨯⨯； （3）由图乙可知，h 1=4cm 时物块刚好浸没水中，从物块刚好浸没水中到h 2=10cm 过程中，物块的下表面变化的深度△h=h 2-h 1=10cm-4cm=6cm=0.06m ，水对物块的下表面的压强变化：p g h 水ρ==1×103kg/m 3×10N/kg×0.06m=600Pa 。

9．(1) 40N ；(2) 9kg ；(3)40s 。

【详解】
(1)圆柱体B 的体积
V B =S B h B =100cm 2×40cm=4000cm 3，
圆柱体B 全部浸入水中，排开水的体积等于它的体积，受到的浮力
F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×4000×10-6m 3=40N ；
(2)打开阀门K ，匀速向外抽水，F 端绳的拉力变大，由于
EO :OF =1:2，
根据杠杆的平衡条件得到F 1×EO =F 2×OF ，E 端的拉力先达到最大为30N ，F 端绳的拉力
F 2=
EO OF F 1=12F 1=12
×30N=15N ， 电子秤对A 的支持力
F 支持=
G A -F 1=120N-30N=90N ，
A 对电子秤的压力和电子秤对A 的支持力是相互作用力，所以A 对电子秤的压力
F 压= F 支持=90N ，
电子秤的示数 90N 10N /kg
F g =压=9kg ； (3) 绳子刚好被拉断时，拉力为15N ，B 受到的浮力
F 浮1=
G B -F 2=50N-15N=35N ，
B 排开水的体积
V 排B =13335N 110kg/m 10N/kg
F g ρ=⨯⨯浮水=3.5×10-3m 3=3500cm 3， B 在水面下的距离
L =3
B 2
B 3500cm =100cm V S 排=35cm ， B 露出的长度
L 露=40cm-35cm=5cm=0.05m
弹簧受到1N 的拉力时伸长0.5cm ，F 端的拉力15N ，弹簧伸长量为
l =15×0.5cm=7.5cm ，
水下降的体积
V 下降= 200cm 2×7.5cm+（200cm 2-100cm 2）×5cm=2000cm 3，
抽水时间
t =3
32000cm 50cm /s
V v =下降
=40s 。

答：(1)圆柱体B 受到的浮力是40N ；
(2)电子秤的示数为9kg ；
(3)从开始抽水至细绳刚好拉断时,抽水时间为40s 。

10．（1）2.0×105Pa （2）60N （3）24cm
【详解】
(1)查表可知，当锅炉内水的温度达到120℃沸腾时，锅内气压为p内=2.0×105Pa；
(2)锅炉内外的压强差为：
Δp=p内-p外=2.0×105Pa-1.0×105Pa=1.0×105Pa
阀门的面积：S=6cm 2=6×10-4m2
阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力的差值为：
ΔF=ΔpS=1.0×105Pa×6×10-4m 2 =60N；
(3)因为F B=ΔF =60N
F B×OB=G×OA
60N×20cm=G×60cm
G=20N；
锅炉内的水温度达到110℃时，锅内气压为p'内=1.4×10 5Pa。

压强差为
Δp'=p'内-p外=1.4×105Pa-1.0×105Pa=0.4×105Pa
ΔF''=Δp'S=0.4×105Pa×6×10-4m 2=24N
F'B'=ΔF'=24N
F'B'×OB=G×OC
24N×20cm=20N×OC
OC=24cm
应将G挂在离O点24cm处。

答：(1)当锅炉内水的温度达到120℃沸腾时，锅炉内气体的压强是2.0×105Pa；
(2)此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力的差值是60N；
(3)应将G挂在离O点24cm处。

11．（1）1×105Pa；（2）6.4×107N；（3）3.2×103kg/m3。

【解析】
【详解】
滑轮组的动滑轮绕 4段绳；
（1）．开始提升前，隧道接头装置上表面受到的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa；
（2）．由图乙可知，100s时接头装置上表面刚露出水面，到达水平面的距离是10m，装置运动的速度
v=
10m
100s
h
t
==0.1m/s，
接头装置脱离水面后，绳子自由端拉力F的功率是8×106W，滑轮组的机械效率
η=W P t P
W P t P
==
有有有
总总总
，
P有=P总η=8×106W×80%=6.4×106W，
功率的公式P=W Fs
t t
==Fv，
物体的重力
G =66.410W 0.1m/s
P v ⨯=有=6.4×107N ； （3）．接头装置脱离水面后，滑轮组的机械效率
η=44W Gh Gh G W Fs F h F
===⨯有总， 绳子自由端的拉力
F =76.410N 4480%
G η⨯=⨯=2×107N ， 不计绳重及摩擦，绳子自由端的拉力F =14
（G +G 动），动滑轮的重力 G 动=4F -G =4×2×107N-6.4×107N=1.6×107N ，
接头装置到达水面的距离为10m ，绳子自由端移动的距离
s =4h =4×10m=40m ，
接头装置到达水面拉力做的功
W 1=Pt =6×106W×100s=6×108J ，
绳子的拉力
F 1=81610J 40m
W s ⨯==1.5×107N ， 接头装置上面绳子的拉力
F 2=4F 1-
G 动=4×1.5×107N-1.6×107N=4.4×107N ，
接头装置受到的浮力
F 浮=
G - F 2=6.4×107N-4.4×107N=2×107N ，
装置的体积
V =V 排=733210N 110kg/m 10N/kg
F g ρ⨯=⨯⨯浮水=2×103m 3， 隧道接头装置的密度
ρ=7336.410N 10N/kg 210m
m G V gV ⨯==⨯⨯=3.2×103kg/m 3。

答：（1）．开始提升前，隧道接头装置上表面受到的压强是1×
105Pa ； （2）．隧道接头装置的重力是6.4×107N ；；
（3）．隧道接头装置的密度是3.2×103kg/m 3。

12．（1）500N ；（2）300N ；（3）500W ．
【解析】
【详解】
（1）．当不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦时，滑轮组的机械效率为：
()
100%100%100%W Gh G W G G G G h η=⨯=⨯=⨯++有总轮轮，
即：2000N =80%2000N G +轮
， 解得：G 轮=500N ；
（2）．由图可知，n=5，不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦时，拉力为：
2000N 500N 500N n 5
G G F ++===轮， 人受力平衡，人受到竖直向上的拉力、支持力和竖直向下的重力，故有：
F +F 支=
G 人，
故支持力为：
F 支=
G 人-F =800N-500N=300N ；
（3）．重物0.2m/s 的速度匀速上升，n=5，则绳子的自由端的速度为：
v =5v 物=5×0.2m/s=1m/s ，
则拉力的功率为：
500N 1m/s 500W P Fv ==⨯=。

答：（1）．动滑轮受到的重力为500N ；
（2）．地面对工人师傅支持力为300N ；
（3）．工人师傅做功的功率为500W 。

13．（1）2400J ；（2）400N ；（3）1600N
【解析】
【详解】
（1）．滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离
s =2h =2×6m=12m ，
工人所做功
W 总=F s=200N×12m=2400J ；
（2）．滑轮组的机械效率
100%100%100%2W Gh G W Fs F
η=⨯=⨯=⨯有用总， 由图乙可知当物体的重力为400N 时，滑轮组的机械效率为50%，
工人作用在绳子上的拉力
F 1=400N 400N 2250%
G η==⨯； （3）．动滑轮的重力
G 动=2F 1-G =2×400N-400N=400N ，
滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计，滑轮组的机械效率
W G h G W G h G h G G η''===''++有用总动动
， 建材受到的重力
80%400N 1600N 1180%
G G ηη⨯'===--动。

答：（1）．工人所做功是2400J ；
（2）．当所运送建材的重为400 N 时，工人作用在绳子上的拉力是400N ；
（3）．当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力是1600N 。

14．(1)400kg ；(2)500N ；(3)33810kg/m ⨯；(4)80%。

【分析】
（1）由图像可知，物体在AB 段的汽车功率是700W ，根据===W Fs P Fv t t
可求出拉力F ，因为是匀速提升，所以G =F 。

再根据G mg =变形求出质量。

（2）根据（1）中方法可求出物体出水前物体受到的拉力出F 1，再由物体的重力，根据1F G F =-浮，可求出浮力；
（3）根据=m V
ρ，要算密度需要知道质量和体积．质量已求出，算出体积即可。

然后根据阿基米德定律，可求出物体的体积。

（4）利用=
100%W W η⨯有总求解该装置的机械效率。

【详解】
(1)由图可知，汽车在AB 段的功率为P 1=700W ，速度为0.2m/s ，根据
W Fs P Fv t t
=
== 可求出汽车在AB 段对物体的拉力为 111700W 3500N 0.2m P F v === 同理，汽车在CD 段对物体的拉力为 222800W 4000N 0.2m s P F v =
== 整个物体打捞过程分为三个阶段。

第一阶段，将重物从水底拉上表面刚好接触水面这一过程，G 不变，F 浮不变，F 1不变。

且有1G F F =+浮；第二阶段，将重物拉出水面过程，这一过程，F 浮变小直到为0，拉力F 越来越大，对应图BC 段；第三阶段，重物刚好全部拉出水面，以后继续向上拉的过程，这一过程G 不变，拉力F 2与重力G 相等，对应图CD 段。

此时
24000N G F ==
由重力公式可知，物体质量
4000N =400kg 10N kg
G m g == (2)圆柱型重物浸没在水中时所受的浮力
1214000N 3500N 500N F G F F F =-=-=-=浮
(3)重物浸没在水中时，由F gV ρ=浮水排可得
-2333500N =510m 1.010kg/m 10N/kg
=F V g V ρ=
=⨯⨯⨯排浮物水 圆柱型重物的密度 33-23400kg =810kg/m 510m
m V ρ==⨯⨯物物 (4)由图可知，物体由一根绳子承担则有
s h =绳物 该装置的机械效率
4000=100%100%100%80%5000W N h Gh W Fs N s η⨯⨯=⨯=⨯=⨯有物绳
总 答：(1)圆柱型重物的质量为400kg 。

(2)圆柱型重物浸没在水中时所受的浮力为500N 。

(3)圆柱型重物的密度为8×103kg/m 3。

(4)此时该装置的机械效率为80%。

【点睛】
本题综合性比较强，考查内容比较多，包括功和功率公式、机械效率公式、阿基米德原理等。

此题的关键是要看懂图像，从中找出对解题有用的信息。

15．（1）5m/s ；（2）1.25×105Pa ；（3）4000J.
【解析】（1）根据题意知道，运动时间t=20s ，运动距离s=100m ，所以，自行车做匀速直线运动的速度是：v=s/t =100m/20s=5m/s ；
（2）因为人的重力是：G 人=m 人g =40kg×10N/kg=400N ，车的重力是：G 车=m 车
g =10kg×10N/kg=100N ，
所以，人和车对地面的压力是：F=G 人+G 车=400N+100N=500N ，
车胎与地面总的接触面积，即受力面积是：S =40 cm 2=0.004m 2，
所以，骑车时自行车对地面的压强是：p=F/S =500N/0.004m 2=1.25×105 Pa
（3）由图知道，在匀速行驶过程中受到的阻力是：f=40N ，所以自行车做匀速直线运动的动力是：F 动=f =40N ，
故小明同学所做的功是：W=Fs=fs=40N×100m=4×103 J
点睛：本题考查的是速度公式的应用、压强的大小的计算及功的计算等，是基础题目，难度不大。