28．（10分）（2013•柳州）一正方体塑料块A边长l A=0.2m，密度ρA=0.5×103kg/m3；另一正方体B边长l B=0.1m，密度未知．（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）（1）塑料块A的重力是多少？（2）A、B分别放在水平地面时，B对地面的压强是A对地面压强的4.5倍，B的密度是多少？（3）如图所示，将B置于A上表面后放入一个水平放置、底面是正方形（边长l=0.3m）的水槽，向水槽注入多少体积水后A的底面刚好能离开水槽？解：（1）塑料块A的体积为V A=（l A）3=（0.2m）3=8×10﹣3m3∵ρ=∴塑料块的质量为m A=ρA•V A=0.5×103kg/m3×8×10﹣3m3=4kg，塑料块A的重力为G A=m A g=4kg×10N/kg=40N；（2）正方体对水平地面的压强关系为p B=4.5p A即4.5ρA gl A=ρB gl B代入数值，并化简得4.5×0.5×103kg/m3×0.2m=ρB×0.1m解得ρB=4.5×103kg/m3；（3）正方体B的体积为V B=（l B）3=（0.1m）3=10﹣3m3∵ρ=∴正方体B的质量为m B=ρB•V B=4.5×103kg/m3×10﹣3m3=4.5kg，正方体B的重力为G B=m B g=4.5kg×10N/kg=45N；两个物体受到的总重力为G=G A+G B=40N+45N=85N；要使正方体A的底面刚好离开水槽，F浮=G=85N，∵F浮=ρ液gV排∴水槽中注入水的体积为V排===8.5×10﹣3m3．答：（1）塑料块A的重力是40N；（2）B正方体的密度是4.5×103kg/m3；（3）向水槽注入8.5×10﹣3m3水后A的底面刚好能离开水槽．48．（13分）（2013•深圳）随着我国经济的不断增长，国防力量也在加强，我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接．根据某航母的主要参数值列式计算：（g=10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3）主要参数值航母总质量（包括舰载飞机）6×107kg每架舰载飞机的质量5150kg每架舰载飞机与甲板的总接触面积5000cm2航母正常航行速度54km/h航母以正常航行速度行驶时所受阻力 3.6×108N求：（1）求每架舰载飞机对甲板的压强．（2）求航母所受的总重力和浮力的大小．（3）若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地，行驶了540km．求此过程中航母牵引力的功率．（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？解：（1）舰载飞机对甲板的压：F=G1=m1g=5150kg×10N/kg=5.15×104N，舰载飞机对甲板的压强：p===1.03×105Pa；（2）航母总重力：G2=m2g=6×107kg×10N/kg=6×106N，∵漂浮，∴F浮=G2=6×106N；（3）∵航母在匀速行驶，∴根据二力平衡可得：F牵=f=3.6×108N，牵引力的功率：P=F牵v=3.6×108N/kg×m/s=5.4×109W；（4）舰载飞机起飞前后，航母受到的浮力：F浮=ρ液gV排，F浮1=G2﹣G1=ρ液gV排1，根据阿基米德原理可得：△V=V排﹣V排1=﹣===5m3．答：（1）每架舰载飞机对甲板的压强为1.03×105Pa；（2）航母的总重力和受到的浮力均为6×106N；（3）航母行驶过程中牵引力的功率为5.4×109W；（4）航母排开海水的体积减少了5m3．14．（7分）（2013•阜新）建筑工人用如图所示的滑轮组，将边长为0.3m、密度为2.8×103/m3的正方体大理石块从地面匀速提升到12m高的五楼，所有时间30s，动滑轮重20N，不计绳重和摩擦．g=10N/kg．求：（1）大理石块放在水平地面上时，对地面的压强是多少Pa？（2）大理石块上升的速度是多少m/s？（3）工人对绳子的拉力是多少N？解：（1）∵ρ=，∴大理石的质量m=ρV=2.8×103/m3×（0.3m）3=75.6kg，大理石对水平地面的压力F=G=mg=75.6kg×10N/kg=756N，大理石对地面的压强p===8400Pa；（2）大理石上升的速度v===0.4m/s；（3）由图示滑轮组可知，承重绳子的股数n=2，拉力大小F===388N；答：（1）大理石块放在水平地面上时，对地面的压强是8400Pa．（2）大理石块上升的速度是0.4m/s．（3）工人对绳子的拉力是288N．15．（5分）（2013•阜新）如图所示，是一种家用电熨斗的实物图，该电熨斗金属底板质量0.5kg，预热时使金属底板的温度从20℃升高到熨衣服所需的220℃，电熨斗需要正常工作100s，金属底板的比热容为0.46×103J/（kg•℃）．电熨斗发热体放出的热量有92%被金属底板吸收，求：（1）预热时金属底板吸收的热量是多少J？（2）电熨斗的额定功率是多少W？解：（1）金属板吸收的热量Q=cm△t=0.46×103J/（kg•℃）×0.5kg×（220℃﹣20℃）=4.6×104J；（2）电熨斗做功W===5×104J，电熨斗的额定功率P===500W；答：（1）预热时金属底板吸收的热量是4.6×104J；（2）电熨斗的额定功率是500W．25．（10分）（2013•锦州）小洁家购买某型号的四轮汽车的质量为1.8t，每个轮子与地面的接触面积为20cm2．假期全家开车去某地旅游，下车时观察里程表确定汽车行驶225km，所用时间是2.5h，消耗汽油20L（假设汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为20kW．求：（1）汽车静止时对路面的压强．（2）汽车行驶的平均速度是多少？（3）汽车行驶过程的牵引力是多大？（4）汽车发动机的效率是多少？（已知ρ汽油=0.8×103kg/m3，q汽油=4.5×107J/kg，g=10N/kg）解：（1）汽车静止时对路面的压力：F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N，汽车对地面压强：p===2.25×106Pa；（2）汽车行驶速度：v===90km/h=25m/s；（3）根据P===Fv可得：汽车牵引力F===800N；（4）汽车行驶过程所做的功：W=Pt=20×103W×2.5×3600s=1.8×108J，根据ρ=可得：消耗的燃油的质量m=ρV=0.8×103kg/m3×20×10﹣3m3=16kg，燃油完全燃烧放出热量：Q=mq=4.5×107J/kg×16kg=7.2×108J，汽车发动机的效率是：η=×100%=×100%=25%．答：（1）汽车静止时对路面的压强为2.25×106Pa；（2）汽车行驶速度是25m/s；（3）汽车行驶过程的牵引力是800N；（4）汽车发动机的效率是25%．26．（8分）（2013•锦州）某学校食堂有一个电水壶的铭牌如表所示．如图是电水壶的电路图，R为加热器，当温度较低时，温控开关S处于闭合状态，加热器加热．当水沸腾后，会自动断开进入保温状态．从而实现了自动温度开关控制．若加热器电阻阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压．则：额定电压220V额定功率4400W水壶装水质量10kg频率50Hz（1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？（2）若电水壶产生的热量全部被水吸收，现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？[水的比热容C=4.2×103J/（kg•℃）]．（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是1A，此时电阻R0的电功率是多少？解：（1）由P=可得，加热电阻的阻值：R===11Ω；（2）标准大气压下水的沸点是100℃，水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（100℃﹣23℃）=3.234×106J，∵电水壶产生的热量全部被水吸收，∴W=Q吸=3.234×106J，∵W=Pt，∴加热时间：t===735s；（3）当S断开时，R与R0串联，处于保温状态，由欧姆定律可得，R两端的电压：U R=IR=1A×11Ω=11V，∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴R0的电压：U0=U﹣U R=220V﹣11V=209V，此时电阻R0的电功率：P0=U0I=209V×1A=209W．答：（1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是11Ω；（2）若电水壶产生的热量全部被水吸收，现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要735s；（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是1A，此时电阻R0的电功率是209W．22．（12分）（2013•绵阳）2012年6月，我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，实验下潜7000m达到一个新的深度．试验经历了以下主要过程：母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中；潜水器缓慢竖直下潜和上升；吊装设备将潜水器吊上母船．如图是母船的吊装设备的示意图，图中虚线框中是滑轮组（未画出），电动机拉放滑轮组绳子自由端，挂钩挂着潜水器．吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中，然后，潜水器下潜用时t1=6h，到达7000m出停留t2=0.5h，上升用时t3=3.5h．潜水器上升到海面后，挂钩挂着潜水器离开水面后，缓慢匀速竖直上升高度h=6m，在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F1=5.5×104N，滑轮组的机械效率η=80%．已知潜水器总质量（含潜水员）m=2.2×104kg，体积V=20m3，水的密度ρ1=1.0×103kg/m3，海水的密度ρ2=1.03×103kg/m3，g取10N/kg．不计绳和挂钩的质量，不考虑空气阻力，不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响．求：（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是多大？（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是多少米/秒？（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是多少段？解：（1）潜水器的重力G=mg=2.2×104kg×10N/kg=2.2×105N，潜水器受到的浮力F浮=ρ2gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×20m3=2.06×105N，潜水器处于平衡状态，由平衡条件得：F0+F浮=G，挂钩拉力F0=G﹣F浮=2.2×105N﹣2.06×105N=1.4×104N；（2）潜水器整个过程的路程s=2h0，潜水器的速度v====0.39m/s；（3）有用功W有=mgh，总功W总=F1s=F1nh，效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%，则n=5；答：（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是1.4×104N；（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是0.39m/s；（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是5段．33．（7分）（2013•黑龙江）如图甲所示，水平地面上有一个大木箱，其质量为150kg，其底面积为2cm2．张明同学用沿水平方向的力想把大木箱推走：先用100N的力推2s，没推动，再用300N的力推2s，使其加速前进，最后用200N的力推2s，使其做匀速直线运动．他推重物的三个阶段中，速度v与时间t的关系图象如图所示．求：（1）木箱的重力为多少牛顿？（g=10N/kg）（2）木箱静止时对水平地面的压强是多少帕斯卡？（3）在4﹣6s内推力做功的功率是多少瓦特？（4）在2﹣4s内木箱所受的摩擦力是多少牛顿？（不必说明理由）解：（1）木箱的重力G=mg=150kg×10N/kg=1500N．（2）木箱放在水平地面时，对水平地面的压力：F=G=mg=1500N，对水平地面的压强：p===7.5×106Pa；（3）由图象可知在4﹣6s内的运动速度v=2m/s，用200N的力推则在4﹣6s内推力做功的功率P=Fv=200N×2m/s=400W；（4）用200N的水平推力能使木箱匀速前进说明此时木箱所受的摩擦力和推力是水平方向上的一对平衡力，摩擦力等于推力等于200N．答：（1）木箱的重力为1500N；（2）木箱静止时对水平地面的压强是7.5×106Pa；（3）在4﹣6s内推力做功的功率是400W；（4）在2﹣4s内木箱所受的摩擦力是200N．34．（8分）（2013•黑龙江）近几年来我市冬季蔬菜价格逐年攀升，但种植蔬菜的大棚数量却逐年减少，小刚调查发现，煤炭价格上涨是导致蔬菜成本上升的重要原因．为此小刚想，能否利用所学的知识对大棚进行节能改造，评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性．查询资料可知，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能是1.68×107J，煤的热值为3×107J/kg．请你帮助他完成下列计算，为小刚的评估提供依据．（1）如果这些能量的90%被水吸收，可使多少千克的水从20℃升高到70℃？（2）用集热管每平方米接收的太阳能替代煤，可节约煤多少千克？（煤完全燃烧）（3）如果用3kW的电热器加热这些水，需要多长时间？（不计热散失）（4）请写出一条太阳能的优点或缺点．解：（1）∵η=，∴Q吸=90%×1.68×107J=1.512×107J，∵Q吸=cm△t，∴m===72kg．（2）Q吸=W=1.68×107J，∵Q=mq，∴m===0.56kg．（3）由题知，W=3kW=3000W；∵P=，电热器要工作时间：t====5040s=84min（4）太阳能其优点是：清洁、无污染、取之不尽等．缺点：受天气影响，不稳定等．答：（1）如果这些能量的90%被水吸收，可使72千克的水从20℃升高到70℃；（2）用集热管每平方米接收的太阳能替代煤，可节约煤0.56千克；（3）如果用3kW的电热器加热这些水，需要84min时间．（4）优点：来源广；无污染；可再生；缺点：受天气影响，不稳定等．33．（7分）（2013•永州）星期天，小强同学参加社区举办的“体验日”活动中，体验了一回送水工的工作，将一桶20L的饮用桶装水搬到五楼的张爷爷家．求：（g=10N/kg，1L=1×10﹣3m3）（1）桶中水的质量是多少？（2）小强同学质量为40kg，桶重不计，每只脚与地面接触面积约0.025m2，当他扛起这桶水双脚站立时，他对水平地面的压强是多大？（3）小强同学将水从一楼搬到12m高的五楼用时2min，小强对水做功的平均功率是多少？解：（1）∵ρ=，∴水的质量m=ρV=1×103kg/m3×20×10﹣3m3=20kg；（2）小球扛起水后对水平地面的压力：F=G=mg=（40kg+20kg）×10N/kg=600N，小强双脚站立，与地面的接触面积S=2×0.025m2=0.05m2，对地面的压强p===1.2×104Pa；（3）对水做功W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×12m=2400J，做功功率P===20W；答：（1）桶中水的质量是20kg．（2）当他扛起这桶水双脚站立时，他对水平地面的压强是1.2×104Pa．（3）小强对水做功的平均功率20W．（2013宁波）37．如图甲所示，放在水平地面上的物体A受到水平向右的力F的作用，力F的大小以及物体A的运动速度大小V随时间t的变化情况如图乙所示。