2020年中考物理计算题专项强化复习：《压强计算题》(解析版)

《压强计算题》

一、计算题

1. 图中小明蹬着滑板车滑行，根据所学知识，请回答下列问题：

(1)小明的质量是35kg，求小明所受重力为多大？

(2)滑板车质量是4kg，小轮与地面的总接触面积是3×10−4𝑚2，当小明双脚站在滑板车上滑行时，对水平地面的压强为多大？

2. 如图所示，容器中装有0.2𝑘𝑔的水，水的深度为10cm。求：

(1)容器中水的重力；

(2)水对容器底的压强。(𝑔取10𝑁/𝑘𝑔)

3. 有一圆柱形容器，放在水平桌面上。现将一边长为10cm，质量为2.7𝑘𝑔的正

方体金属块放在容器底部(如图所示)。g取10𝑁/𝑘𝑔。求： (1)物体密度。

(2)物体对容器底的压强。

(3)向容器中加入水至8cm深时，水对容器底的压强多大？物体受到容器的支持力多大？(容器足够高，物体与容器底没有紧密接触)

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4. 如图所示，置于水平桌面上的容器，底面积为200𝑐𝑚2，未装水时的质量为0.2𝑘𝑔。容器盛水后

水面的高度为15cm，容器对桌面的压强为1.1×103𝑃𝑎，求水对容器向上的压力。(已知𝜌水=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3，g取10𝑁/𝑘𝑔，忽略容器壁的厚度)

5. 目前，世界上能够制造潜水深度6000米潜水器的国家仅有中国、美国、日本、法国和俄罗斯，

我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜7062米，创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深

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度记录，取𝜌海水=1.0×10𝑘𝑔/𝑚，求：

(1)在7000m的深度，潜水器受到的海水压强为多少，合多少个标准大气压；

(2)若“蛟龙号”上有一个50𝑐𝑚2的观察窗，在7000m深度时观察窗受到的海水压力为多大； (3)若“蛟龙号”从7000m深度上浮至水面用时6小时56分40秒，它上浮的平均速度。

6. “雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船，破冰船满

载时的总质量是2×104𝑡，在普通海域最大航速为10𝑚/𝑠；在1m

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厚冰层海域破冰最大航速为3.6𝑘𝑚/ℎ。(𝜌海水=1.0×10𝑘𝑔/𝑚,𝑔=10𝑁/𝑘𝑔)

请你计算：

(1)“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶1200m需要多长时间？

(2)某次破冰时，破冰船与冰面的接触面积是10𝑚2，冰面受到压力为破冰船满载时总重力的0.1倍，破冰船对冰面的压强是多大？

(3)“雪龙”号补给了100吨的物资后，吃水深度达到8m，则“雪龙”号排开海水的体积增加了多少？

7. 如图甲所示为中国首艘国产航母001A下水时的情景。某中学物理兴趣小组的同学在实验室模拟

航母下水前的一个过程，他们将一个质量为2kg的航母模型置于水平地面上的一个薄壁柱形容器底部，该柱形容器质量为6kg，底面积为0.03𝑚2，高为0.4𝑚，如图乙所示。现在向容器中加水，当加水深度为0.1𝑚时，模型刚好离开容器底部，如图丙所示。继续加水直到深度为0.38𝑚，然后将一质量为0.9𝑘𝑔的舰载机模型轻放在航母模型上，静止后它们一起漂浮在水面。求：

(1)图丙中水对容器底部的压强为多少帕？ (2)图丙中航母模型浸入水中的体积为多少立方米？

(3)放上舰载机后整个装置静止时，相对于水深为0.38𝑚时，容器对水平地面的压强增加了多少帕？

8. 图甲是我国首艘国产航母−001𝐴型航空母舰，它属于中型常规动力航母。该航母满载时的总质

量为7×104𝑡，航母上配置了滑跃式起飞的歼−15舰载机，每架舰载机的质量为30t，舰载机与航母甲板的总接触面积为6000𝑐𝑚2.2018年5月13日该航母再次下水进行试航，航母在10min

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内航行了6km。如图乙所示是该航母试航过程中牵引力F与航行速度𝜈的关系图象。(𝜌水=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3)

试计算：

(1)航母试航时的平均速度是多少？ (2)航母满载时排开水的体积是多少？ (3)每架舰载机对航母甲板的压强是多少？ (4)试航过程中，航母的牵引力所做的功是多少？

9. “海宝”是2010年上海世博会的吉祥物，在点缀上海街头的各种“海宝”

中，有一座材质均匀、实心的“海宝”雕塑(如图所示)，其密度为2 5×103𝑘𝑔/𝑚3，所受重力为7.5×104𝑁，与水平地面的接触面积为1𝑚2(𝑔取10𝑁/𝑘𝑔)求： (1)该雕塑的体积

(2)该雕塑对水平地面的压强．

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10. 工人用如图所示的滑轮组提升建材，工人的重力是700N，双脚与地面的接触面积

是500𝑐𝑚2.他将540N的建材匀速提升了3m，滑轮组的机械效率是90%.试求： (1)提升建材所做的有用功是多少？ (2)工人对绳子的拉力是多少？

(3)提升建材时，工人对地面的压强是多少？

11. 如图所示，一个底面积为100𝑐𝑚2的圆筒形容器(厚度可忽略)放在水平桌面

上。先向容器内注入10cm深的水，然后将一个重为0.55𝑁的鸡蛋轻轻放入水中，鸡蛋沉底，此时水面升高了0.5𝑐𝑚，再向容器中加食盐并不停地搅动，直到鸡蛋恰好悬浮。求：

(1)放入鸡蛋前，水对容器底部的压强； (2)鸡蛋的体积；

(3)鸡蛋悬浮时盐水的密度(用两种不同方法解出正确答案)。

12. 质量为50千克的小明坚持骑自行车上学，小明的自行车相关数据见表．求：车架材料 碳纤维 车架体积/𝑚3 2.5×10−3 车架质量/𝑘𝑔 5 整车质量/𝑘𝑔 10 第5页，共22页

单轮接触面积/𝑚2 5×10−4 (1)车架材料的密度．

(2)小明骑自行车时对地面的压力和压强．

13. 如图所示，是我市著名民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车。轿

车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1min所通过的路程为720m。已知轿车总质量𝑚=600𝑘𝑔，受到的阻力f大小恒为轿车重量的0.1倍，轮胎与路面接触的总面积𝑆=3×10−2𝑚2.(𝑔取10𝑁/𝑘𝑔)求： (1)轿车行驶的速度大小。 (2)轿车对路面产生的压强。 (3)牵引力对轿车做功的功率。

14. 如图所示，一边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上，木块浸入水中的深

度为6𝑐𝑚.试求： (1)木块受到的浮力𝐹浮．

(2)木块下表面受到的水的压强p；

(3)若正方体木块边长为L，木块浸入水中深度为h，请通过推导证明：木块受到的浮力𝐹浮等于木块下表面受到的水对木块向上的压力F．

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15. 2017年4月16日，国产大飞机C919在上海浦东国际机场4号跑道进行首次高速滑行测试。假

如测试当天，C919的总质量为60t，飞机轮与地面的总接触面积2𝑚2，在水平跑道上匀速直线运动的过程中受到的摩擦阻力是飞机总重的0.1倍，g取10𝑁/𝑘𝑔，求： (1)𝐶919的重力大小；

(2)𝐶919静止停放在水平跑道上时对地面的压强大小； (3)𝐶919匀速直线运动的过程中牵引力的大小。

16. 据报道，去年“五一”期间，某人驾驶一辆体积为1.2𝑚 3，质量为1.4𝑡的汽车，在河边一平直公

路上以40𝑚/𝑠的速度匀速行驶，一段时间后由于操作不当坠入深为100m的河水中，造成交通事故。已知，在平直公路上行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍。(𝑔=10𝑁/𝑘𝑔,𝜌 水=1.0×10 3𝑘𝑔/𝑚 3)求：

(1)该汽车坠入河水中后所受到的浮力是多少？ (2)汽车坠入河水中时受到的压强是多少？ (3)汽车在水平路面匀速行驶时的功率是多少？

17. 如图所示，它是我国第一艘航空母舰--辽宁舰，如表是该航母的主要参数值。(𝑔取10𝑁/𝑘𝑔，海

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水的密度𝜌海水=1.03×10𝑘𝑔/𝑚，重油的热值𝑞=4×107𝐽/𝑘𝑔)求：

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主要参数值 航母满载时总质量(包括舰载飞机) 每架舰载飞机的质量 6.75×107𝑘𝑔 5150kg 5000𝑐𝑚2 每架舰载飞机与甲板的总接触面积 航母最大航行速度 4台蒸汽轮机提供的总功率 (1)航母所受的浮力；

(2)每架舰载飞机静止时对甲板的压强；

30节(1节=1海里/小时) 1.5×105𝑘𝑊 (3)若航母以最大航速匀速航行90海里，消耗108t重油，求此过程4台蒸汽轮机的效率；(蒸汽轮机的燃料为重油)

(4)若其中一架舰载飞机起飞后，求航母排开海水的体积减少了多少？

18. 如图所示，两个形状完全相同，底面积为2×10−2米 2的薄壁圆柱形容器

甲、乙内分别装有质量相等的水和另一种液体，它们的高度分别为0.08米和0.1米。

求：(1)甲容器中水对容器底部的压强𝑝甲。 (2)乙容器中液体的质量𝑚乙。

(3)试比较距离容器底部h处的A、B两点的压强𝑝𝐴和𝑝𝐵的大小关系，并说明理由。

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19. 小明同学将一小块石料加工成体积为125𝑐𝑚3的正方体，用天平测得该正方体石料

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的质量为312.5𝑔。(𝑔=10𝑁/𝑘𝑔,𝜌水=1×10𝑘𝑔/𝑚)

(1)这种石料的密度是多少？

(2)将正方体小石块放入水池中浸没，小石块静止时受到水的浮力是多大？

(3)某地用这种石料做纪念碑的碑体，碑体为高10m，横截面积为3𝑚2的柱体，矗立在2m高的基座上，如图所示，求碑体对基座的压强。

20. 某大学的两位研究生设计发明了“都市蚂蚁”概念车，如图所示，这款

概念车凸显个性，小巧实用。“都市蚂蚁”概念车的质量为400kg，轮胎与地面的总接触面积为200𝑐𝑚2

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请完成下列问题：(𝑔=10𝑁/𝑘𝑔,𝜌水=1.0×10𝑘𝑔/𝑚)

(1)每位乘员的质量均为60kg，共载两人的“都市蚂蚁”车对水平路面的压强多大？

(2“都市蚂蚁”车以54𝑘𝑚/ℎ的速度匀速行驶3km，发动机做功为4×105𝐽，则在此过程中“都市蚂蚁”车发动机的功率是多大？

(3)航模社的同学想将此车改进成水陆两栖蚂蚁车”，上述乘载两人的”都市蚂蚁”车若能浮在水面上，求排开水的体积是多少？

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答案和解析

1.【答案】解：(1)小明所受重力：

𝐺人=𝑚人𝑔=35𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=350𝑁； (2)滑板车对水平地面的压力：

𝐹=𝐺总=(𝑚人+𝑚车)𝑔=(35𝑘𝑔+4𝑘𝑔)×10𝑁/𝑘𝑔=390𝑁， 对水平地面的压强： 𝑝=

𝐹𝑆

=

390𝑁3×10−4𝑚2=1.3×106𝑃𝑎。

答：(1)小明所受重力为350N；

(2)当小明双脚站在滑板车上滑行时，对水平地面的压强为1.3×106𝑃𝑎。

【解析】(1)知道小明的质量，根据𝐺=𝑚𝑔求出小明所受重力；

(2)滑板车对水平地面的压力等于滑板车和小明的重力之和，根据𝐹=𝐺=𝑚𝑔求出其大小，根据𝑝=𝑆求出对水平地面的压强。

本题考查了重力公式和压强公式的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。

𝐹

2.【答案】解：(1)容器中水的重力：

𝐺=𝑚𝑔=0.2𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=2𝑁； (2)水对容器底的压强：

𝑝=𝜌𝑔ℎ=1×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔×0.1𝑚=1×103𝑃𝑎。 答：(1)容器中水的重力2N； (2)水对容器底的压强1×103𝑃𝑎。

【解析】(1)根据𝐺=𝑚𝑔求出水的重力；

(2)知道水的深度，根据𝑝=𝜌𝑔ℎ求出水对容器底的压强。

此题主要考查的是学生对重力、液体压强计算公式的理解和掌握，基础性题目。

3.【答案】解：(1)物体的体积：

𝑉=𝐿3=(10𝑐𝑚)3=1000𝑐𝑚3=1×10−3𝑚3， 物体的密度： 𝜌=

𝑚𝑉

=1×10−3𝑚3=2.7×103𝑘𝑔/𝑚3；

2.7𝑘𝑔

(2)物体对容器底的压力：

𝐹=𝐺=𝑚𝑔=2.7𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=27𝑁， 受力面积：

𝑆=𝐿2=(10𝑐𝑚)2=100𝑐𝑚2=1×10−2𝑚2， 物体对容器底的压强：

𝑝=𝑆=1×10−2𝑚2=2.7×103𝑃𝑎；

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𝐹

27𝑁

(3)水对容器底的压强：

𝑝′=𝜌水𝑔ℎ=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔×0.08𝑚=800𝑃𝑎， 物体排开水的体积：

𝑉排=𝑆ℎ=1×10−2𝑚2×0.08𝑚=8×10−4𝑚3， 物体受到的浮力：

𝐹浮=𝜌水𝑔𝑉排=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔×8×10−4𝑚3=8𝑁， 物体受到容器的支持力：

𝐹支=𝐺−𝐹浮=27𝑁−8𝑁=19𝑁。 答：(1)物体密度为2.7×103𝑘𝑔/𝑚3； (2)物体对容器底的压强为2.7×103𝑃𝑎；

(3)向容器中加入水至8cm深时，水对容器底的压强为800Pa，物体受到容器的支持力为19N。

【解析】(1)知道正方体的棱长可求其体积，又知道金属块的质量，根据𝜌=𝑉求出物体密度； (2)物体对容器底的压力和自身的重力相等，根据𝐹=𝐺=𝑚𝑔求出其大小，容器的底面积即为受力面积，根据𝑝=𝑆求出物体对容器底的压强；

(3)根据𝑝=𝜌𝑔ℎ求出水对容器底的压强，根据𝑉=𝑆ℎ求出物体排开水的体积，再根据阿基米德原理求出物体受到的浮力，物体的重力减去受到的浮力即为物体受到容器的支持力。

本题考查了密度公式和重力公式、压强公式、液体压强公式、阿基米德原理以及力的平衡条件的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，计算过程要注意单位的换算。

𝐹

𝑚

4.【答案】解：

由题知，𝑆=200𝑐𝑚2=2×10−2𝑚2，ℎ=15𝑐𝑚=0.15𝑚， 水对容器部的压强：

𝑝=𝜌𝑔ℎ=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔×0.15𝑚=1500𝑃𝑎， 根据𝑝=𝑆可得水对容器底的压力： 𝐹=𝑝𝑆=1500𝑃𝑎×2×10−2𝑚2=30𝑁。 容器的重力：

𝐺容=0.2𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=2𝑁， 根据𝑝=𝑆可得，容器对桌面的压力：

𝐹′=𝑝′𝑆=1.1×103𝑃𝑎×2×10−2𝑚2=22𝑁， 容器置于水平桌面上，

则容器和水的重力𝐺总=𝐹′=22𝑁，

故水的重力𝐺水=𝐺总−𝐺容=22𝑁−2𝑁=20𝑁，

𝐹𝐹

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所以水对容器向上的压力： 𝐹″=𝐹−𝐺水=30𝑁−20𝑁=10𝑁。 答：水对容器向上的压力为10N。

【解析】①先根据水对容器底的压强求出水对容器底的压力。

②再根据盛满水的容器对桌面的压强求出盛满水的容器的重量，从而得出水的重量。 ③水对容器向上的压力=水对容器底向下的压力−水的重量。

本题考查的是液体压强的计算，要注意对于液体：先计算压强(𝑝=𝜌𝑔ℎ)，后计算压力(𝐹=𝑝𝑆)；对于固体：先计算压力(在水平面上𝐹=𝐺)，后计算压强(𝑝=𝑆)。

𝐹

5.【答案】解：

(1)潜水器受到的海水压强：

𝑝=𝜌𝑔ℎ=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔×7000𝑚=7×107𝑃𝑎=700个标准大气压； (2)由𝑝=𝑆可得，观察窗受到的海水压力：

𝐹=𝑝𝑆=7×107𝑃𝑎×50×10−4𝑚2=3.5×105𝑁；

(3)上浮时间：𝑡=6小时56分40秒=6×3600𝑠+56×60𝑠+40𝑠=25000𝑠， 上浮的平均速度： 𝑣==

𝑡𝑠

7000𝑚25000𝑠𝐹

=0.28𝑚/𝑠。

答：(1)潜水器受到的海水压强为7×107𝑃𝑎，合700个标准大气压； (2)观察窗受到的海水压力为3.5×105𝑁； (3)它上浮的平均速度0.28𝑚/𝑠。

【解析】(1)根据𝑝=𝜌𝑔ℎ求出海水的压强，再根据1标准大气压=1×105𝑃𝑎将海水压强换算成标准大气压；

(2)根据𝑝=𝑆求出压力； (3)根据𝑣=𝑡求出上浮速度。

此题主要考查的是学生对液体压强、压力、速度计算公式的理解和掌握，难度不大，注意单位换算。

𝑠𝐹

6.【答案】解：

(1)“雪龙”号在1m厚冰层海域破冰最大航速为𝑣=3.6𝑘𝑚/ℎ=1𝑚/𝑠， 由𝑣=𝑡可得，“雪龙”号需要的时间：𝑡=𝑣=

𝑠

𝑠

1200𝑚1𝑚/𝑠

=1200𝑠；

(2)破冰船满载时的总重力：𝐺=𝑚𝑔=2×104×103𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=2×108𝑁， 冰面受到的压力：𝐹=0.1𝐺=0.1×2×108𝑁=2×107𝑁， 船对冰面的压强：𝑝==

𝑆

𝐹

2×107𝑁10𝑚2

=2×106𝑃𝑎。

(3)因为船始终漂浮，所以𝐹浮=𝐺物，

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则增大的浮力：△𝐹浮=△𝐺物=100×10𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=1×10𝑁；

由𝐹浮=𝜌𝑔𝑉排可得，排开海水的体积增加量： △𝑉排=𝜌

△𝐹浮

海水

3

==100𝑚； 33𝑔1.0×10𝑘𝑔/𝑚×10𝑁/𝑘𝑔

1×106𝑁

答：(1)“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶1200m需要1200s； (2)破冰船对冰面的压强是2×106𝑃𝑎； (3)“雪龙”号排开海水的体积增加了100𝑚3。

【解析】(1)利用速度公式求出“雪龙”需要的时间；

(2)根据题意求出雪龙号对冰面的压力，根据𝑝=𝑆求出船对冰面的压强。 (3)利用阿基米德原理计算“雪龙”号排开海水的体积增加量。

本题是一道综合性题目，考查了速度、压强的计算，同时考查了物体浮沉条件和阿基米德原理的应用，关键是熟练掌握相关公式，并利用好物体漂浮条件。

𝐹

7.【答案】解：(1)由题意可知，图丙中水的深度ℎ=0.1𝑚，

则图丙中水对容器底部的压强：

𝑝=𝜌水𝑔ℎ=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔×0.1𝑚=1×103𝑃𝑎； (2)航母模型的重力：𝐺航=𝑚航𝑔=2𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=20𝑁； 由题知，模型刚好离开容器底部，即航母模型漂浮， 所以此时航母模型受到的浮力：𝐹浮=𝐺航=20𝑁； 由阿基米德原理可知，航母排开水的体积： 𝑉排=𝜌

𝐹浮

水

=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔=2.0×10−3𝑚3； 𝑔

20𝑁

(3)舰载机模型的重力：𝐺舰载机=𝑚舰载机𝑔=0.9𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=9𝑁； 放上舰载机后整个装置静止时，增加的浮力： △𝐹浮=𝐺舰载机=9𝑁， 增加的排开水的体积： △𝑉排=

△𝐹浮𝜌水𝑔

=

9𝑁

1×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔

=9×10−4𝑚3，

水面升高： △ℎ=

△𝑉排𝑆

=

9×10−4𝑚30.03𝑚2=0.03𝑚，

原来水深为0.38𝑚，容器高度为0.4𝑚，所以有水溢出， 水平地面增加的压力：

△𝐹=𝐺舰载机−𝐺溢=9𝑁−1×103𝑘𝑔/𝑚3×0.03𝑚2×(0.38𝑚+0.03𝑚−0.4𝑚)×10𝑁/𝑘𝑔=6𝑁； 则容器对水平地面的压强增加量：

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△𝑝=

△𝐹𝑆

=

6𝑁0.03𝑚2=200𝑃𝑎。

答：(1)图丙中水对容器底部的压强为1×103𝑃𝑎； (2)图丙中航母模型浸入水中的体积为2.0×10−3𝑚3；

(3)放上舰载机后整个装置静止时，相对于水深为0.38𝑚时，容器对水平地面的压强增加了200Pa。

【解析】(1)利用𝑝=𝜌𝑔ℎ求出对容器底部的压强； (2)根据阿基米德原理求出排开的水的体积；

(3)根据放入舰载机后整个装置增加的重力(注意先判断水是否溢出)和底面积，求出增加的压强。 本题考查了液体压强的计算、固体压强的计算、阿基米德原理，熟练应用公式是解题的关键。

8.【答案】解：(1)航母试航时的平均速度：

𝑣==

𝑡𝑠

6𝑘𝑚

10ℎ60=36𝑘𝑚/ℎ=10𝑚/𝑠；

(2)航母满载时漂浮在海面上，故受到的浮力：

𝐹浮=𝐺=𝑚𝑔=7×104×103𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=7×108𝑁， 根据𝐹浮=𝜌𝑔𝑉排可得，航母满载时排开水的体积： 𝑉排=𝜌

𝐹浮

水

43

==7×10𝑚； 33𝑔1×10𝑘𝑔/𝑚×10𝑁/𝑘𝑔

7×108𝑁

35

(3)每架舰载机的重力：𝐺舰载机=𝑚舰载机𝑔=30×10𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=3×10𝑁， 5

舰载机在航母甲板上静止时，舰载机对甲板的压力：𝐹压=𝐺舰载机=3×10𝑁，

与甲板的总接触面积约为𝑆=6000𝑐𝑚2=0.6𝑚2， 则每架舰载机对航母甲板的压强： 𝑝=

𝐹压𝑆

=

3×105𝑁0.6𝑚2=5×105 Pa；

(4)由乙图可知，当航行速度𝑣=10𝑚/𝑠时，牵引力𝐹=5.4×108𝑁， 所以试航过程中，航母的牵引力所做的功： 𝑊=𝐹𝑠=5.4×108𝑁×6×103𝑚=3.24×1012𝐽。 答：(1)航母试航时的平均速度是36𝑘𝑚/ℎ； (2)航母满载时排开水的体积是7×104𝑚3； (3)每架舰载机对航母甲板的压强是5×105 Pa； (4)试航过程中，航母的牵引力所做的功是3.24×1012𝐽。

【解析】(1)已知航母下水进行试航时的时间和里程，利用速度公式计算速度；

(2)根据物体漂浮条件和重力公式可求航母满载时受到的浮力，根据阿基米德原理可求航母满载时排开水的体积；

(3)已知舰载机总质量，根据𝐺=𝑚𝑔求重力，舰载机静止时，对甲板的压力等于重力，已知和甲板的总接触面积，根据𝑝=𝑆求在航母甲板上的歼−10𝐶舰载机对甲板的压强；

(4)根据航母试航过程中牵引力F与航行速度𝜈的关系图象得出牵引大小，然后利用𝑊=𝐹𝑠计算试航

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𝐹

过程中，航母的牵引力所做的功。

此题考查速度、压强和功的计算，同时考查阿基米德原理和物体漂浮条件的应用，是一道力学综合题，关键是根据航母试航过程中牵引力F与航行速度𝜈的关系图象得出牵引大小。

7.5×104𝑁10𝑁/𝐾𝑔

9.【答案】解：(1)海宝的质量：𝑚=𝑔=

海宝的体积：𝑉= (2)𝑃==

𝑆

𝐹

𝐺𝑆

𝑚𝜌

𝐺

=7.5×103𝑘𝑔．

=

7.5×103𝑘𝑔2.5×103𝑘𝑔/𝑚3

=3𝑚3．

=

7.5×104𝑁1𝑚2

=7.5×104𝑃𝑎．

答：(1)该雕塑的体积3𝑚3

(2)该雕塑对水平地面的压强为7.5×104𝑃𝑎．

【解析】(1)首先根据“海宝”的重力来计算“海宝”的质量，用质量除以密度就可计算出“海宝”雕塑的体积；

(2)该雕塑对水平地面的压强可用𝑃=𝑆来计算，压力F等于重力G．

这是一道密度和压强的计算题目，在解题时要注意公式变形的应用，是一道简单题．

𝐹

10.【答案】解：(1)提升装修材料做的有用功：

𝑊有=𝐺ℎ=540𝑁×3𝑚=1620𝐽； (2)由图可知，𝑛=2，则绳端移动的距离： 𝑠=𝑛ℎ=2×3𝑚=6𝑚， 由𝜂=𝑊总=

𝑊有用𝑊总𝑊有用𝜂

×100%可得，拉力做的总功： =

1620𝐽90%

=1800𝐽；

由𝑊=𝐹𝑠可得，工人对绳子的拉力： 𝐹=

𝑊总𝑠

=

1800𝐽6𝑚

=300𝑁。

(3)提升建材时，工人受到竖直向下的重力G、竖直向上的支持力𝐹支，竖直向上的拉力𝐹拉， 则地面对工人的支持力：𝐹支=𝐺−𝐹拉=700𝑁−300𝑁=400𝑁；

因为物体间力的作用是相互的，所以工人对地面的压力等于支持力，即𝐹压=𝐹支=400𝑁； 工人对地面的压强： 𝑝=

𝐹压𝑆

=500×10−4𝑚2=8000𝑃𝑎；

400𝑁

答：(1)提升建材所做的有用功是1620J； (2)工人对绳子的拉力是300N；

(3)提升建材时，工人对地面的压强是8000Pa。

第15页，共22页

【解析】(1)知道装修材料的重力和上升的高度，根据𝑊=𝐺ℎ求出提升装修材料做的有用功； (2)由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据𝑠=𝑛ℎ求出上升的高度，再根据𝜂=最后根据𝑊=𝐹𝑠求出拉力的大小。

(3)提升建材时，算出人对地面的压力，根据𝑝=𝑆算出工人对地面的压强。

本题考查了压强和有用功、滑轮组拉力的计算，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。

𝐹

𝑊有用𝑊总

×100%求出总功，

11.【答案】解：(1)放入鸡蛋前，水对容器底部的压强：

𝑝=𝜌水𝑔ℎ=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔×0.1𝑚=1000𝑃𝑎； (2)因鸡蛋沉底后排开水的体积和自身的体积相等， 所以，鸡蛋的体积：

𝑉=𝑆△ℎ=100𝑐𝑚2×0.5𝑐𝑚=50𝑐𝑚3； (3)①鸡蛋的密度： 𝜌鸡蛋=

𝑚鸡蛋𝑉鸡蛋

=

𝐺

鸡蛋𝑔𝑉鸡蛋

=

𝐺鸡蛋𝑔𝑉鸡蛋

=

0.55𝑁

10𝑁/𝑘𝑔×50×10−6𝑚3=1.1×103𝑘𝑔/𝑚3，

因鸡蛋悬浮时盐水的密度和鸡蛋的密度相等，

33

所以，盐水的密度𝜌盐水=𝜌鸡蛋=1.1×10𝑘𝑔/𝑚；

②因物体悬浮时受到的浮力和自身的重力相等， 所以，鸡蛋受到的浮力𝐹浮=𝐺鸡蛋=0.55𝑁， 由𝐹浮=𝜌𝑔𝑉排可得，盐水的密度： 𝜌盐水=

𝐹浮𝑔𝑉

=

0.55𝑁

10𝑁/𝑘𝑔×50×10−6𝑚3=1.1×103𝑘𝑔/𝑚3。

答：(1)放入鸡蛋前，水对容器底部的压强为1000Pa； (2)鸡蛋的体积为50𝑐𝑚3；

(3)鸡蛋悬浮时盐水的密度为1.1×103𝑘𝑔/𝑚3。

【解析】(1)知道放入鸡蛋前容器内水的深度，根据𝑝=𝜌𝑔ℎ求出水对容器底部的压强； (2)鸡蛋轻轻放入水中后，鸡蛋沉底，鸡蛋的体积和排开水的体积相等；

(3)鸡蛋悬浮时盐水的密度等于鸡蛋的密度，根据𝜌=𝑉和𝐺=𝑚𝑔求出鸡蛋的密度即为盐水的密度；鸡蛋悬浮时受到的浮力和自身的重力相等，根据阿基米德原理求出盐水的密度。

本题考查了液体压强公式和密度公式、物体浮沉条件、阿基米德原理的应用等，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。

𝑚

12.【答案】解：(1)车架材料的密度：

𝜌=

𝑚车架𝑉车架

=2.5×10−3𝑚3=2×103𝑘𝑔/𝑚3；

5𝑘𝑔

(2)小明骑行时自行车对地面的压力：

𝐹=𝐺总=(𝑚人+𝑚整车)𝑔=(50𝑘𝑔+10𝑘𝑔)×9.8𝑁/𝑘𝑔=588𝑁，

第16页，共22页

小明骑自行车时对地面的压强： 𝑝=𝑆=2×5×10−4𝑚2=5.88×105𝑃𝑎． 答：(1)车架材料的密度为2×103𝑘𝑔/𝑚3；

(2)小明骑行时自行车对地面的压力为588N，压强为5.88×105𝑃𝑎．

𝐹

588𝑁

【解析】(1)知道车架的质量和车架材料的体积，根据𝜌=𝑉求出车架材料的密度；

(2)小明骑行时自行车对地面的压力等于自身和整车的重力之和，受力面积为两轮接触面积之和，根据𝑝=𝑆求出自行车对地面的压强．

本题考查了密度和压力、压强的计算，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，计算过程要注意单位的换算．

𝐹

𝑚

13.【答案】解：

(1)轿车的速度：𝑣=𝑡=

𝑠

0.72𝑘𝑚

1ℎ60

=43.2𝑘𝑚/ℎ；

(2)轿车对水平地面的压力：

𝐹=𝐺=𝑚𝑔=600𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=6×103𝑁； 轿车对地面的压强：

𝑝=𝑆=3×10−2𝑚2=2×105𝑃𝑎； (3)轿车受到的阻力：

𝑓=0.1𝐺=0.1×6×103𝑁=600𝑁，

轿车匀速直线行驶，则牵引力：𝐹牵=𝑓=600𝑁， 牵引力做的功：

𝑊=𝐹𝑠=600𝑁×720𝑚=4.32×105𝐽， 牵引力做功的功率： 𝑃=

𝑊𝑡

4.32×105𝐽

60𝑠

𝐹

6×103𝑁

==7200𝑊=7.2𝑘𝑊。

答：(1)轿车行驶的速度大小为43.2𝑘𝑚/ℎ； (2)轿车对路面产生的压强为2×105𝑃𝑎； (3)牵引力对轿车做功的功率为7.2𝑘𝑊。

【解析】(1)根据速度的计算公式𝑣=𝑡，求出汽车速度；

(2)汽车对水平地面的压力等于它的重力，应用压强公式𝑝=𝑆可以求出汽车对地面的压强； (3)利用阻力和重力的关系求出阻力，然后根据二力平衡可得牵引力，已知牵引力和行驶距离，可以得到牵引力做的功；已知牵引力做的功和所用时间，可以得到功率。

本题考查了速度公式、功、功率计算公式，综合性较强，解答的关键是熟悉基本公式，根据需要作出选择或变形。

𝐹

𝑠

14.【答案】解：

第17页，共22页

(1)由阿基米德原理的，木块受到的浮力：

𝐹浮=𝜌水𝑔𝑉排=𝜌水𝑔𝑆ℎ浸=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔×10×10×6×10−6𝑚3=6𝑁； (2)木块下表面所受的压强为：

𝑝=𝜌水𝑔ℎ=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔×6×10−2𝑚=600𝑃𝑎； (3)木块下表面所受的压强为：𝑝=𝜌水𝑔ℎ； 由𝑝=𝑆得，下表面所受的向上压力为：

𝐹=𝑝𝑆=𝑝𝐿2=𝜌水𝑔ℎ𝐿2=𝜌水𝑔𝑉排=𝐹浮，即得证． 答：(1)木块受到的浮力为6N．

(2)木块下表面受到的水的压强为600Pa； (3)证明过程如上．

𝐹

【解析】(1)根据𝐹浮=𝜌液𝑔𝑉排计算出木块所受到的浮力； (2)根据𝑝=𝜌𝑔ℎ计算木块下表面所受的压强；

(3)分别表示出浮力和下表面所受到的压力比较便可得出结论．

本题主要考查了浮力及液体压强的相关计算．关键能够熟练掌握基本公式，理解各个量的含义．

15.【答案】解：(1)𝐶919的重力：

𝐺=𝑚𝑔=60×103𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=6×105𝑁； (2)𝐶919静止停放在水平跑道上时对地面的压力： 𝐹=𝐺=6×105𝑁， C919对地面的压强： 𝑝=𝑆=

𝐹

6×105𝑁2𝑚2=3×105𝑃𝑎；

(3)因C919做匀速直线运动的过程中处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以，C919匀速直线运动的过程中的牵引力： 𝐹牵=𝑓=0.1𝐺=0.1×6×105𝑁=6×104𝑁。 答：(1)𝐶919的重力为6×105𝑁；

(2)𝐶919静止停放在水平跑道上时对地面的压强为3×105𝑃𝑎； (3)𝐶919匀速直线运动的过程中牵引力的大小为6×104𝑁。

【解析】(1)知道C919的总质量，根据𝐺=𝑚𝑔求出其重力；

(2)𝐶919静止停放在水平跑道上时对地面的压力和自身的重力相等，根据𝑝=𝑆求出对地面的压强； (3)𝐶919匀速直线运动的过程中处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据𝐹=𝑓=0.1𝐺求出其大小。

本题考查了重力和压强以及二力平衡条件的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。

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𝐹

16.【答案】解：(1)该汽车坠入河水中后所受到的浮力是：

𝐹浮=𝜌水𝑔𝑉排=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔×1.2𝑚3=1.2×104 N； (2)汽车坠入河水中时受到的压强是：

𝑝=𝜌水𝑔ℎ=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔×100𝑚=105𝑝𝑎；

3

(3)行驶过程中汽车受到的阻力：𝐹阻=0.08𝐺=0.08×𝑚𝑔=0.08×1.4×10𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=

1.12×103𝑁；

3

汽车在水平路面匀速行驶时，牵引力与阻力二力平衡，则𝐹牵=𝐹阻=1.12×10𝑁，所以汽车在水平

路面匀速行驶时的功率是：

𝑃=𝐹牵𝑣=1.12×103𝑁×40𝑚/𝑠=4.48×104 W。 答：(1)该汽车坠入河水中后所受到的浮力是1.2×104 N； (2)汽车坠入河水中时受到的压强是105𝑝𝑎； (3)汽车在水平路面匀速行驶时的功率是4.48×104 W。

【解析】本题主要考查重力、阿基米德原理、液体压强、功率的计算以及二力平衡条件的应用，总体来说难度不大。

(1)通过𝐹浮=𝜌水𝑔𝑉排求出该汽车坠入河水中后所受到的浮力； (2)通过液体压强公式𝑝=𝜌水𝑔ℎ求出汽车坠入河水中时受到的压强；

(3)通过阻力与车重的关系，结合重力公式求出阻力，因为汽车在水平路面匀速行驶时，牵引力与阻力二力平衡，则可求出牵引力，最后通过𝑃=𝐹牵𝑣求出汽车在水平路面匀速行驶时的功率。

17.【答案】解：

78

(1)航母的总重力：𝐺航母=𝑚航母𝑔=6.75×10𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=6.75×10𝑁， 8

因为航母漂浮，所以航母所受的浮力：𝐹浮=𝐺航母=6.75×10𝑁；

(2)每架舰载飞机对甲板的压力：

𝐹=𝐺飞机=𝑚飞机𝑔=5150𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=5.15×104𝑁， 每架舰载飞机对甲板的压强： 𝑝=𝑆=5000×10−4𝑚2=1.03×105𝑃𝑎；

(3)由𝑣=𝑡可得，航母以最大航速匀速航行90海里所用时间： 𝑡=𝑣=30

𝑊𝑠

90海里海里/小时𝑠

𝐹

5.15×104𝑁

=3小时；

由𝑃=𝑡可得，牵引力所做的功：

第19页，共22页

𝑊=𝑃𝑡=1.5×108𝑊×3×3600𝑠=1.62×1012𝐽； 在此过程中燃烧重油释放的能量：

𝑄=𝑚𝑞=108×103𝑘𝑔×4×107𝐽/𝑘𝑔=4.32×1012𝐽； 蒸汽轮机的效率： 𝜂=

𝑊𝑄

1.62×1012𝐽

×100%=4.32×1012𝐽×100%=37.5%；

(4)一架舰载飞机起飞前后，航母受到的浮力分别为： 𝐹浮=𝐺航母=𝜌液𝑔𝑉排，𝐹浮′=𝐺航母−𝐺飞机=𝜌液𝑔𝑉排′， 根据阿基米德原理可得排开海水的体积减少量： △𝑉=𝑉排−𝑉排′=

𝐺航母𝜌海水𝑔

−

𝐺航母−𝐺飞机𝜌海水𝑔

=

𝐺飞机𝜌海水𝑔

=

5.15×104𝑁

1.03×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔

=5𝑚3。

答：(1)航母所受的浮力为6.75×108𝑁；

(2)每架舰载飞机静止时对甲板的压强为1.03×105𝑃𝑎； (3)此过程4台蒸汽轮机的效率为37.5%；

(4)若其中一架舰载飞机起飞后，航母排开海水的体积减少了5𝑚3。

【解析】(1)根据𝐺=𝑚𝑔求出航母所受的总重力，利用物体漂浮的条件求出浮力的大小； (2)舰载飞机对甲板的压力和自身的重力相等，根据𝐺=𝑚𝑔求出其大小，再根据压强公式求出受到的压强；

(3)由𝑣=𝑡可求得航母以最大航速匀速航行90海里所用时间，由𝑃=𝑡可得4台蒸汽轮机所做的功，利用𝑄=𝑚𝑞求得燃烧重油释放的能量，然后利用𝜂=

𝑊𝑄

𝑠

𝑊

×100%求得蒸汽轮机的效率；

(4)舰载飞机起飞前后，航母始终漂浮，根据阿基米德原理分别求出排开水的体积，两者之差即为航母排开海水减少的体积。

本题考查了压强公式、重力公式、阿基米德原理和物体漂浮条件的应用，关键是知道水平面上物体的压力与自身的重力相等以及知道舰载飞机起飞前后航母始终漂浮，计算过程要注意单位的换算。

33

(1)甲容器中水对容器底部的压强𝑝甲=𝜌𝑔ℎ=1.0×10𝑘𝑔/𝑚×9.8𝑁/𝑘𝑔×0.08𝑚=【答案】解：18.

784𝑃𝑎；

(2)𝑉甲水=2×10−2𝑚2×0.08𝑚=1.6×10−3𝑚3， ∵𝜌=𝑉，

33−33

∴乙容器中液体的质量𝑚乙=𝑚甲=𝜌水𝑉=1.0×10𝑘𝑔/𝑚×1.6×10𝑚=1.6𝑘𝑔；

𝑚

(3)∵𝑚甲=𝑚乙， ∴𝐹=𝐺=𝑚𝑔， ∴𝐹甲=𝐹乙， ∵容器底面积相同，

第20页，共22页

𝐹

∴由𝑝=𝑆，可知𝑝甲=𝑝乙，

∵由图可知ℎ甲<ℎ乙， ∴由𝑝=𝜌𝑔ℎ，可得𝜌水>𝜌液，

′′∵𝑝𝐴=𝜌水𝑔ℎ，𝑝𝐵=𝜌液𝑔ℎ， ′′∴𝑝𝐴>𝑝𝐵，

′′∵𝑝𝐴=𝑝甲−𝑝𝐴，𝑝𝐵=𝑝乙−𝑝𝐵，

∴𝑝𝐴<𝜌𝐵。

答：(1)甲容器中水对容器底部的压强𝑝甲为784Pa； (2)乙容器中液体的质量𝑚乙为1.6𝑘𝑔； (3)𝑝𝐴<𝑝𝐵，理由见解答部分。

【解析】(1)已知水的深度，根据公式𝑃=𝜌𝑔ℎ可求水对容器底部的压强；

(2)已知甲、乙内分别装有质量相等的水和另一种液体，所以利用𝜌=𝑉求得甲容器中水的质量即可； (3)根据甲、乙内分别装有质量相等的水和另一种液体，可知其重力相同，则𝐹=𝐺，由𝑝=𝑆可知对容器底的压强相同，再根据液体压强公式𝑝=𝜌𝑔ℎ可比较𝜌水和𝜌液的关系，然后利用总的压强减去距离容器底部h处的压强，即可得出结论。

本题考查容器底部所受液体压强的计算，最关键的是知道液体中某一点的深度指的是这一点到液面的垂直距离，而不是距离容器底的距离，这是最容易出错的。

𝐹

𝑚

19.【答案】解：

(1)这种石料的密度：𝜌=

𝑚0𝑉0

=125𝑐𝑚3=2.5𝑔/𝑐𝑚3=2.5×103𝑘𝑔/𝑚3；

312.5𝑔

3−43

(2)石块浸没在水中排开水的体积：𝑉排=𝑉0=125𝑐𝑚=1.25×10𝑚，

石块静止在水中时受到的浮力：

𝐹浮=𝜌水𝑔𝑉排=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔×1.25×10−4𝑚3=1.25𝑁；

(3)纪念碑的质量：𝑚=𝜌𝑉=𝜌𝑆ℎ=2.5×103𝑘𝑔/𝑚3×3𝑚2×10𝑚=7.5×104𝑘𝑔， 纪念碑对基座的压力：𝐹=𝐺=7.5×104𝑘𝑔×10𝑁/𝑘𝑔=7.5×105𝑁， 纪念碑对基座的压强：𝑝=

𝐹𝑆

7.5×105𝑁3𝑚2

==2.5×105𝑃𝑎。

答：(1)石料的密度是2.5×103𝑘𝑔/𝑚3； (2)小石块静止时受到水的浮力是1.25𝑁； (3)碑体对基座的压强为2.5×105𝑃𝑎。

第21页，共22页

【解析】(1)已知石块的质量和体积，利用公式𝜌=𝑉可以得到密度；

(2)石块浸没水中，排开水的体积等于其体积，利用阿基米德原理得到受到的浮力；

(3)已知纪念碑的底面积和高度，可以得到体积；已知密度和体积，可以得到质量，利用𝐺=𝑚𝑔得到重力；纪念碑对基座的压力等于重力；已知压力和接触面积，可以得到压强。

此题是一道综合题，考查了密度、重力、压强、浮力的计算，考查的知识点虽然较多，但环节不复杂，难度不是特别大。

𝑚

20.【答案】解：

(1)共载两人的“都市蚂蚁”车对水平路面的压力：

𝐹=𝐺总=𝑚总𝑔=(400𝑘𝑔+2×60𝑘𝑔)×10𝑁/𝑘𝑔=5200𝑁， 车对水平路面的压强： 𝑝=

𝐹𝑆

=

5200𝑁200×10−4𝑚2𝑠

=2.6×105𝑃𝑎；

(2)由𝑣=𝑡可得，“都市蚂蚁”车匀速行驶3km所用的时间： 𝑡=𝑣=54𝑘𝑚/ℎ=18ℎ=200𝑠，

则在此过程中“都市蚂蚁”车发动机的功率： 𝑃=

𝑊𝑡𝑠

3𝑘𝑚

1

=

4×105𝐽200𝑠

=2000𝑊；

(3)上述乘载两人的”都市蚂蚁”车若能浮在水面上， 由漂浮条件可得，该车受到的浮力：𝐹浮=𝐺总=5200𝑁， 由𝐹浮=𝜌水𝑔𝑉排可得，车排开水的体积： 𝑉排=𝜌

𝐹浮

水

=1.0×103𝑘𝑔/𝑚3×10𝑁/𝑘𝑔=0.52𝑚3。 𝑔

5200𝑁

答：(1)共载两人的“都市蚂蚁”车对水平路面的压强为2.6×105𝑃𝑎； (2)在此过程中“都市蚂蚁”车发动机的功率是2000W；

(3)上述乘载两人的”都市蚂蚁”车若能浮在水面上，排开水的体积是0.52𝑚3。

【解析】(1)车对水平路面的压力等于两位乘员与车身的重力之和，根据𝐹=𝐺=𝑚𝑔求出其大小，再根据压强公式𝑝=𝑆求出对地面的压强；

(2)已知“都市蚂蚁”车的速度和通过的路程，利用𝑣=𝑡求出其所用的时间；已知发动机做的功，根据𝑃=𝑡求出“都市蚂蚁”车发动机的功率；

(3)车在水中处于漂浮状态，根据漂浮条件求出受到的浮力，再根据阿基米德原理求出排开水的体积。 本题考查了重力公式、压强公式、速度公式、功率公式、物体浮沉条件、阿基米德原理的综合应用，涉及的知识点较多，关键是公式的灵活运用。

𝑊

𝑠

𝐹

第22页，共22页