江苏省苏州市2020-2022三年中考物理模拟题精选知识点分类汇编-05力学（计算题-提升题）

江苏省苏州市2020-2022三年中考物理模拟题精选知识点分类汇编-05力学（计算题-提升题）

一、计算题

1．（2020·江苏苏州·校考一模）小华同学对一个金属块进行了两次测量：第一次用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，如图（甲）所示，弹簧测力计的读数为2.7N。第二次让金属块浸没在盛水的杯子中，如图（乙）所示，这时弹簧测力计的读数为1.7N。（g取10N/kg）

(1)求金属块在水中受到的浮力；

(2)求金属块的密度。

2．（2020·江苏苏州·统考二模）如图所示，起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置（滑轮组的连接方式未画出）。质量为480kg的货箱放在水平地面上，与地面的接触面积是0.25m²。（g取10N/kg）求：

(1)当绳子a未对货箱施加拉力时，货箱对地面的压强是多大？

(2)在匀速拉起货箱的过程中，电动机的拉力的功率为2.4×103W，在10s时间内使用滑轮组所做的额外功是4.8×103J，滑轮组的机械效率是多大？

(3)如果克服动滑轮的重力做功占额外功的比例为50%，求动滑轮的重力。

3．（2020·江苏苏州·统考二模）用如图所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用拉力是250N。不计绳重和摩擦。求：

(1)动滑轮重是多少?

(2)拉力的功率是多少?

(3)滑轮组机械效率是多少?

4．（2020·江苏苏州·统考模拟预测）如图，用一长1m的轻质杠杆OB提起一箱货物。已知货物质量为5kg，悬挂点A距离O点20cm，拉力作用在B点，当拉力F与竖直方向成60°角时，杠杆在水平位置平衡。（杠杆质量忽略不计，g取10N/kg）求：

(1)拉力F的大小；

(2)缓缓提起杠杆，使B点上升30cm，此过程F做的功。

5．（2020·江苏苏州·统考模拟预测）2020年初，新冠肺炎肆虐，武汉封城，全国各地纷纷伸出援助之手。如图所示，常熟某热心菜农用自重M=15000kg的货车将m=5000kg的蔬菜运往千里之外的湖北武汉。该货车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力是总重力的0.02倍，每行驶100km需消耗燃油30kg、已知燃油的热值q=5×107J/kg，g=10N/kg。求：

(1)货车受到的阻力大小；

(2)货车匀速行驶100km发动机牵引力所做的功；

(3)货车发动机的效率。（结果保留1位小数）

6．（2020·江苏苏州·校考一模）如图是用动滑轮提升贷物A的示意图．用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物A在10s的 时间内匀速竖直上升了2m．求：

（1）提升贷物所做的有用功W有；

（2）拉力通过的距离及拉力的功率P；

（3）动滑轮的机械效率η．

7．（2020·江苏苏州·校考一模）小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为280N的物体匀速提升了2m．已知他自身的重量为500N，对绳子施加的拉力F=200N，两脚与地面接触的总面积S=400cm2．求此过程中：

（1）小夏对地面的压强；

（2）拉力F做的功；

（3）该滑轮组的机械效率．

8．（2020·江苏苏州·统考三模）水平地面上放着重为200N、边长为0.2m的正方体物块现用斜面将其由底端匀速拉到顶端，如图所示已知平行于斜面的拉力为120N，物体移动的距离为2m，升高1m．求：

（1）物块放在水平地面上时对地面的压强；

（2）斜面的机械效率；

（3）物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小．

9．（2020·江苏苏州·校考一模）如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为GA．在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为vA，滑轮组的机械效率为η．已知：GA＝100N，vA＝0.4m/s，η＝80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计．求：

（1）绳子自由端的拉力大小F；

（2）动滑轮所受的重力大小G动；

（3）拉力F做功的功率P．

10．（2021·江苏苏州·校联考一模）如图所示，工人师傅利用斜面把重物搬运到汽车上，汽车车厢底板高度h＝1m，斜面长度s＝4m，现用力F沿着斜面把重力G＝2400N的重物匀速拉到车上，拉力F＝800N。

（1）工人做的有用功；

（2）斜面的机械效率；

（3）物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力。

11．（2021·江苏苏州·校考二模）建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体5s内上升了6m。若滑轮组所做的额外功为1.08×104J，求：

(1)滑轮组所做的有用功。

(2)拉力做功的功率。

(3)滑轮组的机械效率。

12．（2021·江苏苏州·校考二模）已知斜面倾角为30°，斜面高为2m，小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为300N，绳重不计，求：

（1）小兵对木箱做的有用功；

（2）斜面的机械效率；

（3）斜面对物体施加的摩擦力。

13．（2022·江苏苏州·统考二模）某款高性能油电混合动力汽车充电后，先以纯电动模式沿水平公路匀速行驶60km，还剩余20%的电量，随后自动切换到油电混合模式下又行驶了40km，消耗燃油2.5L。已知该混合动力汽车电动机的效率为75%，纯燃油模式下发动机的效率为25%，燃油的密度ρ油＝0.8×103kg/m3，燃油的热值q油＝4.6×107J/kg。求：

（1）2.5L燃油完全燃烧时放出的热量；

（2）汽车在纯电动方式行驶时受到的阻力；

（3）若某次在纯电动方式行驶中汽车消耗电能，则改用纯燃油模式需要燃油的质量。

14．（2022·江苏苏州·统考一模）如图所示，水平桌面上放置一底面积500cm2的薄壁圆筒，筒内装有适量的水。弹簧测力计下悬挂一圆柱体；从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入液体深度h的关系如图所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：

（1）圆柱体浸没在水中时受到的浮力；

（2）圆柱体的密度；

（3）圆柱体的底面积。

15．（2022·江苏苏州·统考一模）图甲是一辆起重车的图片，图乙是起重车吊臂上的滑轮组。在某次作业中将质量为1080 kg的货物匀速提升，此时滑轮组上钢丝绳的拉力F为4000N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。g取10N/kg，求：

（1）货物上升的速度大小；

（2）拉力F的功率；

（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。

16．（2022·江苏苏州·统考模拟预测）如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重．求：

（1）工人拉绳子的速度；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）滑轮组中的动滑轮的重力．

参考答案：

1．(1)1N；(2) 2.7×103kg/m3

【分析】这两次弹簧测力计的读数，一次为重力，一次为浸没在水中时的拉力，利用称重法F浮=G-F求金属块在水中受到的浮力；求出来了浮力，利用阿基米德原理F浮=ρ水V排g求出排开水的体积，即为金属块的体积；测出了金属块的重力，利用G=mg=ρVg即求出金属的密度。

【详解】解：(1)由甲图可知金属块的重力为2.7N，由图乙可知金属块浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.7N，根据称重法可得金属块浸没在水中受到的浮力

F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N

(2)金属块浸没水中，根据F浮=ρ液V排g可得金属块的体积

已知金属块的重力，根据

G=mg=ρVg

可得金属块的密度

答：(1)金属块在水中受到的浮力为1N；

(2)金属块的密度为2.7×103kg/m3。

2．(1)19200Pa(2)80%(3)600N

【详解】(1)货箱的重力为

当绳子a未对货箱施加拉力时，货箱对水平地面的压力为

此时货箱对地面的压强为

(2)根据可得，电动机的拉力做的总功为

克服货箱重力做的有用功为

滑轮组的机械效率为

(3)因为克服动滑轮的重力做功占额外功的比例的50%，所以克服动滑轮的重力做的额外功

为

根据W有= Gh可得，货箱升高的高度为

根据W动= G动h可得，动滑轮的重力为

答：(1)当绳子a未对货箱施加拉力时，货箱对地面的压强是19200Pa。

(2)在匀速拉起货箱的过程中，电动机的拉力的功率为2.4×103W，在10s时间内使用滑轮组所做的额外功是4.8×103J，滑轮组的机械效率是80%。

(3)如果克服动滑轮的重力做功占额外功的比例为50%，动滑轮的重力600N。

3．(1)150N；(2)150W；(3)80%

【详解】(1)由图知，承担物重的绳子断数为3段，由

可得，动滑轮的重

(2)拉力的功率为

(3)滑轮组机械效率为

答：(1)动滑轮重是150N；

(2)拉力的功率是150W；

(3)滑轮组机械效率是80%。

4．(1)20N；(2)3J

【详解】(1)由题意知

由杠杆平衡条件知

即

解得

(2)因为杆的质量不计，所以做的功等于重力做的功，物体上升的高度为

解得

所以F做的功

答：(1)拉力F的大小为20N；

(2)缓缓提起杠杆，使B点上升30cm，此过程F做的功为3J。

5．(1)4000N；(2)；(3)26.7%

【详解】(1)货车的总重力

因为货车受到的阻力是总重力的0.02倍，则货车受到的阻力

(2)货车在平直公路上匀速行驶，受到的牵引力与摩擦力是一对平衡力，则有

则货车匀速行驶100km发动机牵引力所做的功

(3)每行驶100km需消耗燃油30kg，则 燃油完全燃烧提供的热量为

货车发动机的效率

答：(1)货车受到的阻力是4000N；

(2)货车匀速行驶100km发动机牵引力所做的功是；

(3)货车发动机的效率26.7%。

6．(1) 1000J；(2) 4m、120W；(3) 83.3%

【分析】利用W=Gh求提升货物所做的有用功；

(2)使用动滑轮时，n=2，拉力端通过的距离s=2h，利用W=Fs求拉力F做的总功；再利用P=求拉力做功的功率；

(3)动滑轮的机械效率等于有用功与总功之比．

【详解】(1)提升货物所做的有用功：

W有用=Gh=500N×2m=1000J；

(2)使用动滑轮时，n=2，拉力端通过的距离：

s=2h=2×2m=4m，

拉力F做的总功：

W总=Fs=300N×4m=1200J；

拉力做功的功率：

P===120W；

(3)动滑轮的机械效率：

η==×100%≈83.3%．

答：(1)提升货物所做的有用功为1000J；

(2)拉力通过的距离、拉力的功率分别为4m、120W；

(3)动滑轮的机械效率为83.3%．

【点睛】本题考查了使用动滑轮时功、功率、机械效率的计算，属于基础题目．

7．（1）7.5×103Pa（2）800J（3）70%

【详解】（1）由于人对绳子施加的拉力是：F=200N，由力的相互性知道，绳子对人的拉是200N，人处于平衡态，故人对地面的压力是：F=G-F拉 =500N-200N=300N；又因为两脚与地面接触的总面积S=400cm2，所以，小夏对地面的压强是： =7.5×103 Pa；

（2）由图知道，承担物重的绳子的有效段数为2，所以，绳子自由端向下移动的距离是：s=2h=2×2m=4m；故拉力做的功是：W总=F拉 s=200N×4m=800J；

（3）克服重物做的有用功是：W有=Gh=280N×2m=560J；故该滑轮组的机械效率是： =70%

8．（1）5×103Pa；（2）83.3%；（3）20N

【分析】（1）水平地面上放着的物体对支持面的压力等于其重力，由已知条件求出受力面积，根据，计算物块放在水平地面上时对地面的压强；

（2）由计算斜面的机械效率；

（3）由W额外 =W总 -W有计算物体拉上斜面做的额外功，又因为额外功是克服物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力做的功，然后根据W=Fs计算沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小．

【详解】（1）根据题意知道，正方体物体的重力是200N、边长为0.2m，所以对水平面的压力是：F=G=200N，受力面积是：s=（0.2m）2 =0.04m2 ；

由知道，物块放在水平地面上时对地面的压强是：；

（2）将物体拉上斜面做的总功是：

做的有用功是：

斜面的机械效率：≈83.3%；

（3）将物体拉上斜面做的额外功是：W额外 =W总 -W有 =240J-200J=40J

克服物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力做的功为额外功，故沿斜面向上滑动时，

所受的摩擦力大小是：=20N．

9．； 25N； 50W．

【详解】（1）由图知，n=2，由可得，绳子自由端的拉力：；

（2）绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，则滑轮组的机械效率：，代入数据可得：，解得动滑轮重力：G动=25N；

（3）绳子自由端移动的速度：，由得，拉力做功的功率：．

答：（1）绳子自由端的拉力为62.5N；

（2）动滑轮所受的重力大小为25N；

（3）拉力F做功的功率为50W．

10．（1）2400J；（2）75%；（3）200N

【详解】（1）工人做的有用功

W有＝Gh＝2400×1m＝2400J

（2）所做总功为

W总＝Fs＝800N×4m＝3200J

斜面的机械效率为

（3）此过程的额外功为

W额＝W总﹣W有＝3200J﹣2400J＝800J

由W额＝fs知道，摩擦力为

答：（1）工人做的有用功为2400J；

（2）斜面的机械效率为75%；

（3）物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为200N。

11．(1)2.52×104J；(2)7.2×103W；(3)70%

【详解】(1)滑轮组所做的有用功

(2)拉力所做的功

拉力做功的功率由 得

(3)滑轮组的机械效率

12．（1）800J；（2）66.7%；（3）100N

【详解】解：（1）小兵对木箱做的有用功

W有＝Gh＝400N×2m＝800J

（2）斜面倾角为30°，斜面高为2m，所以斜面长为

s＝2h＝2×2m＝4m

拉力做的总功

W总＝Fs＝300N×4m＝1200J

斜面的机械效率

（3）所做额外功

W额＝W总－W有＝1200J－800J＝400J

斜面对物体施加的摩擦力

N

答：（1）小兵对木箱做的有用功是800J；

（2）斜面的机械效率是66.7%；

（3）斜面对物体施加的摩擦力是100N。

13．（1）9.2×107J；（2）720N；（3）2.16kg

【详解】解：（1）由得消耗燃油的质量为

燃油完全燃烧放出的热量为

（2）某款高性能油电混合动力汽车充电后，先以纯电动模式沿水平公路匀速行驶60km，还剩余20%的电量，因该混合动力汽车电动机的效率为75%，则有用功为

根据W有＝Fs可知，牵引力的大小为

汽车做匀速直线运动，则牵引力和阻力是一对平衡力，故

f＝F＝720N

（3）消耗的电能为

W1＝＝3.312×107J

汽车纯燃油模式的效率为25%，则

25%m油q油＝75%W1

汽油的质量为

答：（1）2.5L燃油完全燃烧时放出的热量为9.2×107J；

（2）汽车在纯电动方式行驶时受到的阻力为720N；

（3）改用纯燃油模式需要燃油的质量为2.16kg。

14．（1）；（2）；（3）0.01m2

【详解】解：（1）根据图像可知，当深度为0时，弹簧测力计的拉力等于物体的重力，即，当深度为8cm开始，拉力不变，表明物体已经浸没在水中，根据称重法，圆柱体浸没在水中时受到的浮力为

（2）浸没时圆柱体的体积等于排开水的体积，则圆柱体的体积为

圆柱体的密度为

（3）如图所示，当物体浸没时，浸入的深度为

圆柱体的底面积为

答：（1）圆柱体浸没在水中时受到的浮力为；

（2）圆柱体的密度为；

（3）圆柱体的底面积为。

15．（1）；（2）3000W；（3）90%

【详解】解：（1）货物上升的速度大小

（2）吊起动滑轮的绳子段数为3段，绳子的速度为

拉力F的功率

（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率

答：（1）货物上升的速度大小为；

（2）拉力F的功率为3000N；

（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率为90%。

16．（1）0.3m/s；（2）90%；（3）30N

【详解】（1）由图可知，n=3，绳端移动的速度：v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s；

（2）根据P===Fv可得，工人的拉力：F===300N，滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=90%；

（3）重物上升的高度：h=vt=0.1m/s×10s=1m，拉力做的有用功：W有用=Gh=810N×1m=810J，拉力做的总功：W总=Fs=Fnh=300N×3×1m=900J，提升动滑轮做的额外功：W轮=W总﹣W有用﹣Wf=900J﹣810J﹣60J=30J，由W轮=G轮h可得，动滑轮的重：G轮===30N．