人教版八年级下学期物理 期末专题复习 专题（三） 计算题

人教版八下物理 期末专题复习 专题（三） 计算题1. 将一未装满水密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图所示，瓶盖的面积是 8cm2，瓶底的面积是 28cm2，瓶重和厚度忽略不计（g 取 10N/kg）。求：(1) 倒立放置时瓶盖所受水的压强。(2) 倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力和压强。2. 2020 年 6 月 20 日，我国自主设计和建造的“海斗号”载人潜水器，成功下潜到太平洋“马里亚纳海沟”10000 米深处。创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录。潜水器由双层船壳构成，外层与海水接触，外壳选择了钛合金作主材，潜水器在上浮和下潜时，其体积是一定的。潜水器可以近似看作长方体，其规格：长 9m 、宽 3m 、高 3.4m。该潜水器悬浮在海水中时总质量为 25t。（海面大气压 1.0105Pa，g 取 10N/kg）(1) 假设海水密度不随深度变化，质量不变的潜水器在上浮且未浮出水面过程中，受到水的浮力 （填“变大”“变小”或“不变”）。(2) “海斗号”悬浮在海水中，求所受到的浮力。(3) 载人潜水器在 10000 米深处，其上表面受到的压力约为 2.78109N，求海水的密度。3. 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 Pa？4. 如图甲所示，一个底面积为 4102m2 的薄壁圆柱形容器置于水平地面上，装有 0.3m 深的水。现将物体 A 放入其中，物体 A 漂浮于水面上，如图乙所示，此时容器底部受到水的压强比图甲增大了 400Pa。当再给物体 A 施加一个竖直向下大小为 4N 的力 F 以后，物体 A 恰好浸没水中静止（水未溢出），如图丙所示。（水=1103kg/m3，g 取 10N/kg）求：(1) 容器中水的质量。(2) 物体 A 放入前，容器底部受到水的压强。(3) 物体 A 的密度。5. 一块水田面积为 2400m2，要灌平均 0.1m 深的水，不计水渗透的损失，（水=1.0103kg/m3，g 取 10N/kg）求：(1) 所灌水的质量。(2) 若这些水是用水泵（抽水机）从距水田 2m 深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功？(3) 若水泵的功率为 2.4kW，抽这些水要用多长时间？6. 一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其 vt 图象如图所示，在第 10s 时速度达到 15m/s，通过的路程为 80m。求：(1) 在 010s 内汽车的平均速度；(2) 设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变，大小为 f=4000N，则汽车匀速行驶时的功率；(3) 在 010s 内汽车发动机产生的牵引力所做的功。7. 如图，某同学用 40N 的拉力 F，在 6s 内将重 90N 的物体匀速提升 2m，不计绳重和摩擦。在此过程中，求：(1) 拉力 F 做的有用功是多少？(2) 该滑轮组的机械效率是多少？(3) 拉力 F 的功率是多少？(4) 若绳子所能承受的最大拉力是 45N，请计算说明，使用该滑轮组能否提起重 120N 的物体？8. 一辆质量为 1.5103kg 的汽车陷入泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动 8m 距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的 0.1 倍，滑轮组机械效率为 80%，g 取 10N/kg。在将车匀速拖离泥泞路段的过程中，求：(1) 拖车装置做的有用功。(2) 作用在绳子自由端的拉力。9. 如图是为了上山方便而修建的盘山公路，盘山公路相当于斜面。若从山底到山顶的盘山公路长 200m，山高 30m，一辆质量为 5t 的小型货车从山底开上山顶，牵引力保持 2.5104N 不变，（g 取 10N/kg）求：(1) 车行驶过程中牵引力所做的功。(2) 该盘山公路的机械效率。(3) 小货车在行驶过程中所受的阻力。答案1. 【答案】(1) 1300Pa (2) 2.8N；3500Pa 【解析】(1) 由右图可知，矿泉水瓶倒立放置时水的深度：h=13cm=0.13m，倒立放置时瓶盖听受水的压强：p水=水gh水=1.0103kg/m310N/kg0.13m=1300Pa。(2) 由左图可知，矿泉水瓶内水的体积：V=S瓶底h正立=28cm210cm=280cm3 由 =mV 可得，水的质量：m水=V=1.0g/cm3280cm3=280g=0.28kg 瓶重和厚度忽略不计，则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力：F=G水=m水g=0.28kg10N/kg=2.8N 倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强： p=FS=2.8N8104m2=3500Pa。2. 【答案】(1) 不变(2) 2.5105N (3) 1.0286103kg/m3 【解析】(2) 该潜水器悬浮在海水中时受到的浮力： F浮=G=mg=25103kg10N/kg=2.5105N。(3) 潜水器上表面面积：S=9m3m=27m2 上表面受到的压力 F=2.78109N 上表面受到的压强； p=FS=2.78109N27m21.0296108Pa 海水产生的压强：p海水=pp大气压=1.0296108Pa1105Pa=1.0286108Pa 由 p=gh 得海水的密度： 海水=p海水gh=1.0286108Pa10N/kg10000m=1.0286103kg/m3。3. 【答案】(1) 4N (2) 2103kg/m3 (3) 600Pa 【解析】(1) 受到的浮力：F浮=GF示=8N4N=4N。(2) 由 F浮=水gV排 得物块的体积：V=V排=F浮水g=4N1.0103kg/m310N/kg=4104m3，物块的质量：m=Gg=8N10N/kg=0.8kg， =mV=0.8kg4104m3=2103kg/m3。(3) 由图乙可知，h1=4cm 时物块刚好浸没水中，从物块刚好浸没水中到 h2=10cm 过程中，物块下表面变化的深度 h=h2h1=10cm4cm=6cm=0.06m，水对物块下表面的压强变化：p=水gh=1103kg/m310N/kg0.06m=600Pa。4. 【答案】(1) 12kg (2) 3103Pa (3) 0.8103kg/m3 【解析】(1) 容器中水的体积：V水=Sh=4102m20.3m=1.2102m3，容器中水的质量：m水=水V水=1103kg/m31.2102m3=12kg。(2) 物体 A 放入前，容器底部受到水的压强： p水=水gh=1103kg/m310N/kg0.3m=3103Pa。(3) 物体 A 漂浮与放入前，水对容器底增大的压强 p1=400Pa，由 p=gh 得，水面上升的高度： h1=p1水g=400Pa1103kg/m310N/kg=4102m， V排1=h1S=4102m4102m2=1.6103m3， F浮1=水gV排1=1103kg/m310N/kg1.6103m3=16N，由于物体 A 漂浮，则 GA=F浮1=16N， mA=GAg=16N10N/kg=1.6kg，物体 A 浸没后所受浮力：F浮2=GA+F=16N+4N=20N， V排2=F浮2水g=20N1.0103kg/m310N/kg=2103m3，由于物体 A 浸没，则 VA=V排2=2103m3，物体 A 的密度：A=mAVA=1.6kg2103m3=0.8103kg/m3。5. 【答案】(1) 2.4105kg (2) 4.8106J (3) 2103s 【解析】(1) 所灌水的体积：V=Sh=2400m20.1m=240m3 根据 =mV 可得，所灌水的质量：m=水V=1.0103kg/m3240m3=2.4105kg。(2) 水泵至少要做的功：W=Gh=mgh=2.4105kg10N/kg2m=4.8106J。(3) 由 P=Wt 可得，抽这些水要用的时间：t=WP=4.8106J2400W=2103s。6. 【答案】(1) 8m/s (2) 6104W (3) 6105J 【解析】(1) 由题知，在 010s 内汽车通过的路程 s=80m，则在 010s 内汽车的平均速度 v=st=80m10s=8m/s。(2) 由图可知，10s 后汽车做匀速直线运动，速度 v=15m/s，此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力 F=f=4000N 汽车行驶时的功率为 P=Wt=Fv=4000N15m/s=6104W。(3) 因为汽车的功率不变，所以在 010s 内汽车发动机产生的牵引力所做的功 W=Pt=6104W10s=6105J。7. 【答案】(1) 180J (2) 75% (3) 40W (4) 不能【解析】(1) 拉力 F 做的有用功 W有=Gh=90N2m=180J。(2) 该滑轮组的机械效率方法一： =W有W总=GhFs=GnF=90N340N100%=75%；方法二： W总=Fs=40N32m=240J， =W有W总=180J240J100%=75%。(3) 拉力 F 的功率方法一： P=W总t=Fst=40N32m6s=40W；方法二： v=st=32m6s=1m/s， P=Fv=40N1m/s=40W。(4) 该滑轮组能否提起重 120N 的物体方法一： F=1n(G物+G动)，40N=13(90N+G动)， G动=30N， F=1n(G物+G动)=13(120N+30N)=50N，因为 50N45N，所以该滑轮组不能提起重 120N 的物体。方法二： =GhFs=GG+G动，75%=90N90N+G动100%， G动=30N， F=1n(G物+G动)， 45N=13(G物+30N)， G物=105N，因为 105N120N，所以该滑轮组不能提起重 120N 的物体。8. 【答案】(1) 1.2104J (2) 625N 【解析】(1) 汽车所受阻力：f=0.1mg=0.11.5103kg10N/kg=1.5103N 将车匀速拖离，由二力平衡条件得，车受到的拉力：F牵=f=1.5103N 拖车装置所做的有用功：W有=F牵s车=1.5103N8m=1.2104J。(2) 绳子自由端移动的距离：s绳=3s车=38m=24m 由 =W有W总 得，W总=W有=1.2104J80%=1.5104J 由 W总=Fs绳 得，作用在绳子自由端的拉力：F=W总s绳=1.5104J24m=625N。9. 【答案】(1) 5106J (2) 30% (3) 1.75104N 【解析】(1) 车行驶过程中牵引力所做的功：W总=Fs=2.5104N200m=5106J。(2) 货车重力：G=mg=5000kg10N/kg=5104N，牵引力做的有用功：W有用=Gh=5104N30m=1.5106J，该盘山公路的机械效率：=W有用W总=1.5106J5106J=30%。(3) 额外功：W额=W总W有用=5106J1.5106J=3.5106J，由 W额=fs 可得，车受到的阻力：f=W额s=3.5106J200m=1.75104N。