1、下列关于浮力的说法正确的是（ ） A轮船从长江驶入大海，所受的浮力变大 B悬浮在液体中的物体所受的浮力大小等于物体的重力 C阿基米德原理说明物体所受浮力大小等于物体的重力 D鸡蛋放入清水中沉在杯子底部，是因为鸡蛋在清水中不受浮力 2 （5 分）如图所示，木块 a 放在粗糙水平桌面上，木块 b 放在木块 a 上面，在水平拉力 F 作用下一起向右做匀速直线运动，空气阻力不计，下列判断正确的是（ ） A拉力 F 和 a 受到的摩擦力大小不相等 Bb 在水平方向上不受力 Ca 受到的重力和地面对 a 的支持力是一对平衡力 Db 在水平方向上受到向左的摩擦力 3 （5 分）如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下
2、滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气 阻力） （ ） A他只受重力和支持力的作用 B他只受重力和摩擦力的作用 C他的重力势能减小，动能不变，机械能减少 D他的势能转化为动能，机械能不变 4 （5 分）分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在 5s 内将重为 100N 的物体 G 匀速提升 2m，每个滑轮的重均为 10N不计绳重及摩擦，此过程中（ ） 第 2 页（共 20 页） AF甲小于 F乙 B甲的机械效率小于乙的机械效率 CF甲做的功大于 F乙做的功 DF甲做功的功率等于 F乙做功的功率 5 （5 分）如图所示，将边长 10cm 的正方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表 面距离水面
3、 4cm，g 取 10N/kg，则（ ） A木块受到的浮力为 4N B使木块完全浸没需要 4N 向下的力 C木块的密度是 0.4g/cm3 D木块底部受到水向上的压强为 103Pa 二、作图题（共二、作图题（共 10 分）分） 6 （4 分）一个鸡蛋悬浮在盐水中处于静止状态，请在图中画出鸡蛋受力的示意图。 7 （6 分）如图所示，有一个杠杆 AOB，可绕 0 点自由转动，A 端吊着一个物体。请找一 个动力作用点，并画出使杠杆在图示位置静止时最小力 F 的示意图及其力臂。 三、实验探究题（共三、实验探究题（共 30 分）分） 8 （15 分）在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小强有如下猜
4、想： 第 3 页（共 20 页） A滑动摩擦力大小与压力大小有关 B滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关 为此小强进行了如图所示实验，实验数据如表 序号 压力/N 接触面种类 弹簧测力计示数/N 1 6 木板 1.5 2 6 毛巾 2.8 3 12 毛巾 5.6 4 12 毛巾 ？ （1） 实验 1、 2、 3 中， 用弹簧测力计水平拉动木块， 使其做匀速直线运动， 根据 知 识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小。 （2） 由实验 1、 2 可验证猜想 （选填 “A” 或 “B” ） 正确， 并可得到的结论是： 。 （3）接着小强在毛巾表面上，进行第 4 次实验，如图 4 所示，使木块水平匀速直线
5、移动 了 15cm，则绳子自由端水平移动的距离为 cm，若此滑轮组的机械效率 80%， 则表中序号 4 弹簧测力计的示数是 N（不计滑轮组重力） 。 9 （15 分）在进行“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中，小明和小红分别用 不同的器材和方案进行研究。 （1）小明用金属块按照图甲所示方案中的实验步骤依次进行试验，结合图中数据，通过 分析和计算得出 F浮 G排（填“” 、 “”或“” ）的结论，造成这种结果的原 因可能是 （填字母） 。 A步骤 a 中，向溢水杯中注水过少，水面没有达到溢水杯口就进行步骤 b 的操作 B步骤 a 中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在
6、杯口下，然 后进行步骤 b 的操作 C步骤 b 中，金属块浸没后，溢水杯口仍有水在滴出时就进行步骤 c 的操作 D步骤 a 中，溢水杯中注满盐水并按照图示步骤进行正确的操作 第 4 页（共 20 页） （2）小红用蜡块按照如图乙所示的方案进行实验，请将下述实验过程补充完整。 实验操作： 将天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处，调节 ，直至天平在 水平位置平衡； 在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调节游码，直至天平平衡； 将蜡块轻轻放入溢水杯中， 天平左端下滑， 同时蜡块排开的水从溢水杯口流进量筒中， 观察天平的状态。 分析论证： 上述实验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开
7、的水全部流出后，如果天平出现 现 象，则可以说明 G蜡G排。 因为蜡块在水中漂浮，所以 F浮 G蜡（填“” 、 “”或“” ） 。 由此可以得出结论。 四、解答题（共四、解答题（共 35 分）分） 10 （10 分）近日，我国新型战略核潜艇（如图所示）为保障国家安全，进行了战略巡航。 下表是核潜艇的部分性能参数 水下排水量 11500 吨 水下最大航速 36 节 水面排水量 9000 吨 水下巡航速度 20 节 艇长 135 米 最大潜深 350 米 艇宽 13 米 发电机最大功率 25000 千瓦 求： （1）核潜艇以水下最大航速行驶，到距离 2700km 外的某海域执行任务所用的时间； （
8、1 节0.5m/s） （2）核潜艇在水面航行时受到的浮力；下潜到最大深度时受到水的压强； （g10N/kg， 第 5 页（共 20 页） 海水的密度 海水1.03103kg/m3） （3） 若核潜艇在水下巡航时， 做水平匀速直线运动， 所受阻力与速度的关系如图乙所示， 它的动力功率是多少？ 11 （10 分）在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路，交 警只用了 30s 的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是 1.5t 的故障车匀速拖离了现场。 若故障车被拖离的速度是 6m/s，绳子自由端的拉力 F 是 500N，该装置的机械效率是 80%求： （1）故障车在 30s 内
9、通过的路程； （2）拉力 F 在 30s 内所做的功； （3）故障车在被拖离过程中受到的阻力。 12 （15 分）2015 年 10 月 5 日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰 动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物近日陆续出水重见天日，关 于这艘在海水中沉睡了 120 余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开。现某课外活 动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体 A 代替 沉船，已知 A 的体积为 0.1m3，质量为 280kg（设整个过程 A 均为匀速直线运动状态， 忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响） （1
10、）A 完全浸没在水中时受到的浮力是多大？（水1.0103kg/m3） （2）若 A 完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 60%，那么 A 完全打捞出水面后， 岸上钢绳的拉力 F 为多大？ （3）若 A 完全打捞出水面后，以 0.1m/s 的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力 F 的功率。 第 6 页（共 20 页） 第 7 页（共 20 页） 2020 年山东省潍坊市滨海国际学校中考物理一模试卷年山东省潍坊市滨海国际学校中考物理一模试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题（每小题一、选择题（每小题 5 分，共分，共 25 分）分） 1 （5 分）下列关于浮力的说法正确的是（ ） A
11、轮船从长江驶入大海，所受的浮力变大 B悬浮在液体中的物体所受的浮力大小等于物体的重力 C阿基米德原理说明物体所受浮力大小等于物体的重力 D鸡蛋放入清水中沉在杯子底部，是因为鸡蛋在清水中不受浮力 【分析】 （1）阿基米德原理（浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于 该物体排开的液体受到的重力； （2）物体受到的浮力和自身的重力相等时漂浮或悬浮，物体受到的浮力大于自身的重力 时上浮，物体受到的浮力小于自身的重力时下沉。 【解答】解：A轮船从长江驶入大海时，始终处于漂浮状态，自身的重力不变，受到的 浮力不变，故 A 错误； B物体悬浮时，在液体中的所受的浮力和自身的重力相等，故 B 正确
12、； C阿基米德原理说明物体所受浮力大小等于排开液体所受的重力，故 C 错误； D鸡蛋放入清水中沉在杯子底部，是因为鸡蛋受到的浮力小于自身的重力，故 D 错误。 故选：B。 【点评】本题考查了学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握与应用，是一道较为简 单的应用题。 2 （5 分）如图所示，木块 a 放在粗糙水平桌面上，木块 b 放在木块 a 上面，在水平拉力 F 作用下一起向右做匀速直线运动，空气阻力不计，下列判断正确的是（ ） A拉力 F 和 a 受到的摩擦力大小不相等 Bb 在水平方向上不受力 Ca 受到的重力和地面对 a 的支持力是一对平衡力 Db 在水平方向上受到向左的摩擦力 第 8 页
13、（共 20 页） 【分析】 （1）把 a 和 b 看做整体进行受力分析，根据二力平衡条件判断拉力 F 和 a 受到 的摩擦力大小关系以及受到的重力和地面对 a 的支持力的关系； （2）对 b 进行受力分析，从力与运动的关系判断是否受到摩擦力。 【解答】解： （1）把 a 和 b 看做整体，a 受到水平向右的拉力 F 和水平向左的摩擦力，竖 直向下 a 和 b 的重力、竖直向上 a 受到的支持力， 因物体做匀速直线匀速时处于平衡状态，所以，拉力 F 和 a 受到的摩擦力大小相等，a 和 b 受到的重力之和与地面对 a 的支持力是一对平衡力，故 AC 错误； （2）对 b 进行受力分析可知，受到竖
14、直向上的支持力和竖直向下的重力，水平方向不受 力，否则不能做匀速直线运动，故 B 正确、D 错误。 故选：B。 【点评】本题考查了二力平衡条件的应用以及平衡力的判断，关键是正确的对整体和物 体 b 进行正确的受力分析。 3 （5 分）如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气 阻力） （ ） A他只受重力和支持力的作用 B他只受重力和摩擦力的作用 C他的重力势能减小，动能不变，机械能减少 D他的势能转化为动能，机械能不变 【分析】 （1）匀速下滑是一种平衡状态，平衡状态时受到的是平衡力，小朋友受到了重 力、滑梯的支持力和摩擦力； （2）匀速下滑时，速度不变，动能不变
15、，高度下降，重力势能减小，机械能减小；下滑 时，克服摩擦做功，机械能转化为内能。 【解答】解： AB、小朋友下滑过程中受到了重力、支持力和摩擦阻力的作用，故 AB 错； C、小朋友匀速下滑，质量不变、高度减小，重力势能减小；质量不变、速度不变，动能 不变，机械能减小，故 C 正确； 第 9 页（共 20 页） D、小朋友匀速下滑，重力势能减小，动能不变，机械能转化为内能，机械能减小，故 D 错。 故选：C。 【点评】 （1）物体的受力分析是研究力学的基础，需要掌握； （2）分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增 加的能量。 4 （5 分）分别用如图所示的甲、乙
16、两个滑轮组，在 5s 内将重为 100N 的物体 G 匀速提升 2m，每个滑轮的重均为 10N不计绳重及摩擦，此过程中（ ） AF甲小于 F乙 B甲的机械效率小于乙的机械效率 CF甲做的功大于 F乙做的功 DF甲做功的功率等于 F乙做功的功率 【分析】由两图可知，承担物重的绳子股数 n，不计绳重及滑轮轴间的摩擦，利用 F （G物+G动）求拉力大小； 根据 判断机械效率关系； 根据 W总W有+W额比较拉力做的功； 做功时间相等，根据 P比较两图中拉力的功率。 【解答】解： 由图通过动滑轮绳子段数：甲中 n2，乙中 n3， A、不计绳重及摩擦，F甲（G物+G动）（100N+10N）55N， F乙（
17、G物+G动）（100N+10N）36.7N，所以 F甲大于 F乙，故 A 错误； B、，提起物体和动滑轮重相同，所以机械效率相等，故 第 10 页（共 20 页） B 错误； C、W总W有+W额提起的物体重和动滑轮重相同，且物体提起高度相同，所以有用功和 额外功都相同，所以总功即拉力做功相同，故 C 错误； D、因为做功时间相等时，根据 P，拉力做功相等，所以甲和乙做功的功率相等，故 D 正确。 故选：D。 【点评】本题考查了使用滑轮组拉力、总功、机械效率、拉力功率的计算，关键是不计 绳重及滑轮轴间的摩擦时 F（G物+G轮）和绳子有效股数的确定。 5 （5 分）如图所示，将边长 10cm 的正
18、方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表 面距离水面 4cm，g 取 10N/kg，则（ ） A木块受到的浮力为 4N B使木块完全浸没需要 4N 向下的力 C木块的密度是 0.4g/cm3 D木块底部受到水向上的压强为 103Pa 【分析】 （1）求出木块浸入水中的体积，即为排开水的体积，利用 F浮水gV排计算浮 力大小； （2） 使木块完全浸没受到的力等于木块露出部分在水中受到的浮力， 利用 F浮水gV排 计算； （3） 木块漂浮所受浮力等于重力， 利用重力公式求出质量， 然后利用密度公式求其密度； （4）求出木块底部距离水面的高度，然后利用液体压强公式求解。 【解答】 解： A、 木
19、块排开水的体积 （即浸入水中的体积） 为： V排10cm10cm （10cm 4cm）600cm3610 4m3， 木块受到的浮力为 F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg610 4m36N 故 A 错误； B、使木块完全浸没还需要的力： F1.0103kg/m310N/kg（0.10.10.04）m34N故 B 正确； C、根据浮沉条件得，G物F浮6N， 第 11 页（共 20 页） 由 Gmg 和得：木0.6103kg/m30.6g/cm3；故 C 错误； D、木块底部受到水向上的压强： p水gh1.0103kg/m310N/kg0.06m600Pa故 D 错误。 故选：B。 【点
20、评】此题以正方体木块漂浮在水中，考查了学生对浮力大小的计算、密度的计算、 液体压强的计算等多个知识点的掌握情况，是一道综合性很强的题目。关键是公式的灵 活运用。 二、作图题（共二、作图题（共 10 分）分） 6 （4 分）一个鸡蛋悬浮在盐水中处于静止状态，请在图中画出鸡蛋受力的示意图。 【分析】根据鸡蛋悬浮在盐水杯中，则可判断鸡蛋受到的浮力与重力是一对平衡力，浮 力方向竖直向上，大小等于重力，作用点在鸡蛋重心上作图即可。 【解答】解：鸡蛋所受浮力的方向是竖直向上的，从重心开始竖直向上画一条带箭头的 线段表示出浮力，并标出 F浮； 物体的重力与浮力大小相等，方向相等，作用点都在重心，同理做出重力
21、的示意图，如 下图所示： 【点评】作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭 头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点。 7 （6 分）如图所示，有一个杠杆 AOB，可绕 0 点自由转动，A 端吊着一个物体。请找一 第 12 页（共 20 页） 个动力作用点，并画出使杠杆在图示位置静止时最小力 F 的示意图及其力臂。 【分析】 （1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离； （2）杠杆平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂（F1 L1F2 L2） ，在阻力跟阻力臂的 乘积一定时，动力臂越长，动力越小。 【解答】解： 由杠杆平衡条件 F1L1F2L2可知，在阻力跟阻力臂的
22、乘积一定时，动力臂越长，动力越 小； 图中支点在 O 点，A 点离支点最远，当 OA 作为动力臂时，动力臂最长；由图知动力的 方向应该向上，过点 A 垂直于 OA 向上作出最小动力示意图，如下图所示： 【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时， 动力臂越长，动力越小的结论。 三、实验探究题（共三、实验探究题（共 30 分）分） 8 （15 分）在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小强有如下猜想： A滑动摩擦力大小与压力大小有关 B滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关 为此小强进行了如图所示实验，实验数据如表 序号 压力/N 接触面种类 弹簧测力计示数/N
23、 第 13 页（共 20 页） 1 6 木板 1.5 2 6 毛巾 2.8 3 12 毛巾 5.6 4 12 毛巾 ？ （1）实验 1、2、3 中，用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，根据 二力 平衡 知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小。 （2）由实验 1、2 可验证猜想 B （选填“A”或“B” ）正确，并可得到的结论是： 压 力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大 。 （3）接着小强在毛巾表面上，进行第 4 次实验，如图 4 所示，使木块水平匀速直线移动 了 15cm，则绳子自由端水平移动的距离为 30 cm，若此滑轮组的机械效率 80%， 则表中序号 4 弹簧测力计的示数是 3.5
24、 N（不计滑轮组重力） 。 【分析】 （1）弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，二 力大小相等； （2）分析实验 1、2 的相同量和不同量，利用控制变量法得出结论； （3）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据 s绳ns物求出绳子自由端水平移动的距离； 物体受到的滑动摩擦力只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与物体运动的速度无 关，由实验 3 可知实验 4 受到的摩擦力，根据 100%100%求出表中 序号 4 弹簧测力计的示数。 【解答】解： （1）用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对 平衡力，根据二力平衡条件可得出二者大小相等； （2）由实验
25、 1、2 可知，压力的大小相同，接触面的材料不同即接触面的粗糙程度不同， 弹簧测力计的示数不同即受到的摩擦力不同，且接触面越粗糙摩擦力越大， 可验证猜想 B，可得结论：压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大； （3）由图可知，n2，则绳子自由端水平移动的距离： s绳ns物215cm30cm， 因物体受到的滑动摩擦力只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与物体运动的速度 无关， 所以，由实验 3 可知实验 4 受到的摩擦力 f5.6N， 第 14 页（共 20 页） 由 100%100%可得，表中序号 4 弹簧测力计的示数： F3.5N。 故答案为： （1）二力平衡； （2）B；压力一定时，接触面
26、越粗糙，摩擦力越大； （3）30；3.5。 【点评】本题考查了二力平衡条件的应用以及利用控制变量法分析实验数据得出结论以 及滑轮组机械效率公式的应用，明确影响滑动摩擦力大小的因素和计算滑轮组机械效率 时的有用功是关键。 9 （15 分）在进行“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中，小明和小红分别用 不同的器材和方案进行研究。 （1）小明用金属块按照图甲所示方案中的实验步骤依次进行试验，结合图中数据，通过 分析和计算得出 F浮 G排（填“” 、 “”或“” ）的结论，造成这种结果的原因 可能是 B （填字母） 。 A步骤 a 中，向溢水杯中注水过少，水面没有达到溢水杯口就进行步骤 b 的操
27、作 B步骤 a 中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下，然 后进行步骤 b 的操作 C步骤 b 中，金属块浸没后，溢水杯口仍有水在滴出时就进行步骤 c 的操作 D步骤 a 中，溢水杯中注满盐水并按照图示步骤进行正确的操作 （2）小红用蜡块按照如图乙所示的方案进行实验，请将下述实验过程补充完整。 实验操作： 将天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处，调节 横梁两端的平衡螺 第 15 页（共 20 页） 母 ，直至天平在水平位置平衡； 在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调节游码，直至天平平衡； 将蜡块轻轻放入溢水杯中， 天平左端下滑， 同时蜡块排开
28、的水从溢水杯口流进量筒中， 观察天平的状态。 分析论证： 上述实验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，如果天平出现 自动恢 复平衡 现象，则可以说明 G蜡G排。 因为蜡块在水中漂浮，所以 F浮 G蜡（填“” 、 “”或“” ） 。 由此可以得出结论。 【分析】 （1）根据图中数据计算出物体受到的浮力和物体排开的液体受到的重力，进行 比较； 根据阿基米德原理：物体所受浮力等于其排开水的重力，即可做出判断； （2）使用天平前，把天平放在水平桌面上，把游码拨到标尺的左端零刻度线，然后调 节天平横梁在水平位置平衡； 根据漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力；根据物体受到的浮力等于物体排开的液
29、体受到的重力进行分析； 根据漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力进行分析。 【解答】解： （1）观察图示可知，物体受到的浮力为：F浮F1F21.8N1.6N0.2N；物体排开的 水的重力为：G排F3F40.55N0.3N0.25N； 根据阿基米德原理可知，物体所受浮力等于其排开水的重力，即：F浮G排，而实际测 量时得出 F浮G排；说明物体排出的水的重力大于物体受到的浮力， 造成此现象的原因是：在步骤 a 中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就 将小桶放在杯口下，然后进行步骤 b 的操作，故选 B； （2）将天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处，调节平衡螺母，直至 天平在水平
30、位置平衡； 在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调节游码，直至天平平衡； 将蜡块轻轻放入溢水杯中， 天平左端下滑， 同时蜡块排开的水从溢水杯口流进量筒中， 观察天平的状态。 分析论证： 第 16 页（共 20 页） 上述实验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，根据物体受到的浮力等 于物体排开的液体受到的重力可知，如果天平横梁能够自动恢复平衡，则可以说明 G蜡 G排； 因为蜡块在水中漂浮，根据二力平衡的知识可知 F浮G蜡。 由此可以得出结论。 故答案为： （1）；B； （2）横梁两端的平衡螺母；自动恢复平衡；。 【点评】本题目就是考查学生对探究影响浮力大小因素的实验，还有学
31、生对图片的分析 能力，控制变量法应用的灵活程度。 四、解答题（共四、解答题（共 35 分）分） 10 （10 分）近日，我国新型战略核潜艇（如图所示）为保障国家安全，进行了战略巡航。 下表是核潜艇的部分性能参数 水下排水量 11500 吨 水下最大航速 36 节 水面排水量 9000 吨 水下巡航速度 20 节 艇长 135 米 最大潜深 350 米 艇宽 13 米 发电机最大功率 25000 千瓦 求： （1）核潜艇以水下最大航速行驶，到距离 2700km 外的某海域执行任务所用的时间； （1 节0.5m/s） （2）核潜艇在水面航行时受到的浮力；下潜到最大深度时受到水的压强； （g10N/
32、kg， 海水的密度 海水1.03103kg/m3） （3） 若核潜艇在水下巡航时， 做水平匀速直线运动， 所受阻力与速度的关系如图乙所示， 它的动力功率是多少？ 【分析】 （1）知道核潜艇水下最大航速和距离，利用 t求所用时间； 第 17 页（共 20 页） （2）由表格可知，在水面上航行时的排水量，利用阿基米德原理求受到的浮力；已知下 潜最大深度利用 pgh 求受到海水的压强； （3）核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，受到的动力和阻力是一对平衡力，大 小相等，求出动力，知道在水下航行的速度，利用 PFv 求动力的功率。 【解答】解： （1）核潜艇水下最大航速 v360.5m/s18m/
33、s，s2700km2.7106m， 由 v得所用时间： t1.5105s； （2）由表格数据可知，在水面上航行时，m排9000t9106kg， 则核潜艇在水面航行时受到的浮力：F浮G排m排g9106kg10N/kg9107N； 下潜最大深度 h350m，受到海水的压强： pgh1.03103kg/m310N/kg350m3.605106Pa； （3）核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，受到的动力和阻力是一对平衡力，大 小相等， 它在水下航行速度为 20 节时，由图象可知：Ff30104N， 因此动力的功率： PFv30104N200.5m/s3106W。 答： （1）核潜艇以水下最大航速行
34、驶，到距离 2700km 外的某海域执行任务所用的时间 为 1.5105s； （2）核潜艇在水面航行时受到的浮力为 9107N；下潜到最大深度时受到水的压强为 3.605106Pa； （3） 若核潜艇在水下巡航时， 做水平匀速直线运动， 所受阻力与速度的关系如图乙所示， 它的动力功率是 3106W。 【点评】本题为力学综合题，考查了速度公式、重力公式、阿基米德原理液体压强公式、 功率公式和二力平衡条件的应用，虽知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大。 11 （10 分）在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路，交 警只用了 30s 的时间，指挥拖车在水平路面上将质量
35、是 1.5t 的故障车匀速拖离了现场。 若故障车被拖离的速度是 6m/s，绳子自由端的拉力 F 是 500N，该装置的机械效率是 80%求： 第 18 页（共 20 页） （1）故障车在 30s 内通过的路程； （2）拉力 F 在 30s 内所做的功； （3）故障车在被拖离过程中受到的阻力。 【分析】 （1）知道故障车的速度和时间，利用 svt 求故障车在 30s 内通过的路程； （2）由图知，使用滑轮组克服阻力的绳子股数 n3，拉力端移动的距离 s3h，利用 W Fs 求拉力 F 在 30s 内所做的功； （3）由图知，n3，滑轮组的机械效率 ，据此求故障 车在被拖离过程中受到的阻力。 【解
36、答】解： （1）由 v得故障车在 30s 内通过的路程： s车vt6m/s30s180m； （2）由图可知，n3，绳子自由端移动的距离：s绳3s车3180m540m， 拉力 F 在 30s 内所做的功：WFs绳500N540m2.7105J； （3）由图知，n3， 水平滑轮组的机械效率： ， 所以故障车在被拖离过程中受到的阻力： f3F3500N80%1200N。 答： （1）故障车在 30s 内通过的路程为 180m； （2）拉力 F 在 30s 内所做的功为 2.7105J； （3）故障车在被拖离过程中受到的阻力为 1200N。 【点评】本题考查了使用滑轮组时速度公式、功的公式的应用，由于
37、是水平使用滑轮组， 目的是克服摩擦力，告诉的汽车质量为干扰项。 12 （15 分）2015 年 10 月 5 日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰 动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物近日陆续出水重见天日，关 第 19 页（共 20 页） 于这艘在海水中沉睡了 120 余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开。现某课外活 动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体 A 代替 沉船，已知 A 的体积为 0.1m3，质量为 280kg（设整个过程 A 均为匀速直线运动状态， 忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响） （1）
38、A 完全浸没在水中时受到的浮力是多大？（水1.0103kg/m3） （2）若 A 完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 60%，那么 A 完全打捞出水面后， 岸上钢绳的拉力 F 为多大？ （3）若 A 完全打捞出水面后，以 0.1m/s 的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力 F 的功率。 【分析】 （1）A 完全浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理 求出受到的浮力； （2）根据 Gmg 求出物体 A 的重力，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，克服物体重力和动滑 轮重力减去浮力做的功为总功，克服物体重力减去受到浮力做的功为有用功，根据 100%表示出 A 完全浸没在水中时滑轮组的机械效率
39、即可求出动滑轮的重力， 再根 据 F（G+G动）求出 A 完全打捞出水面后岸上钢绳的拉力； （3）根据 v绳nv物求出绳端移动的速度，根据 PFv 求出岸上钢绳拉力 F 的 功率。 【解答】解： （1）A 完全浸没在水中时受到的浮力： F浮gV排gV1.0103kg/m310N/kg0.1m31000N； （2）物体 A 的重力： Gmg280kg10N/kg2800N， A 完全浸没在水中时，总功为 W总（G+G动F浮）h，有用功为 W有（GF浮）h， 第 20 页（共 20 页） 所以，滑轮组的机械效率： 100% 100% 100% 100%60%， 解得：G动1200N， 由图可知，n5， A 完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力： F（G+G动）（2800N+1200N）800N； （3）A 完全打捞出水面后，以 0.1m/s 的速度被匀速提升时，绳端的速度： v绳nv物50.1m/s0.5m/s， 岸上钢绳拉力 F 的功率： PFv绳800N0.5m/s400W。 答： （1）A 完全浸没在水中时受到的浮力是 1000N； （2）A 完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力 F 为为 800N； （3）岸上钢绳拉力 F 的功率为 400W。 【点评】本题考查了阿基米德原理和重力公式、做功公式、滑轮组机械效率公式、滑轮 组拉力公式以及功率公式的应用，明确有用功和总功是解题的关键。