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高频考点专题03功率的计算及公式的应用、物体的浮沉条件及其应用
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这是一份高频考点专题03功率的计算及公式的应用、物体的浮沉条件及其应用，共32页。
\l _Tc27085 二．填空题（共4小题） PAGEREF _Tc27085 \h 2
\l _Tc15327 三．作图题（共1小题） PAGEREF _Tc15327 \h 3
\l _Tc19346 四．实验探究题（共2小题） PAGEREF _Tc19346 \h 4
\l _Tc17647 五．计算题（共6小题） PAGEREF _Tc17647 \h 5
\l _Tc28905 六．解答题（共3小题） PAGEREF _Tc28905 \h 8
\l _Tc12414 七．科普阅读题（共1小题） PAGEREF _Tc12414 \h 10
\l _Tc17446 一．选择题（共4小题） PAGEREF _Tc17446 \h 12
\l _Tc31525 二．填空题（共4小题） PAGEREF _Tc31525 \h 14
\l _Tc1206 三．作图题（共1小题） PAGEREF _Tc1206 \h 17
\l _Tc3851 四．实验探究题（共2小题） PAGEREF _Tc3851 \h 17
\l _Tc8928 五．计算题（共6小题） PAGEREF _Tc8928 \h 20
\l _Tc5909 六．解答题（共3小题） PAGEREF _Tc5909 \h 27
\l _Tc4813 七．科普阅读题（共1小题） PAGEREF _Tc4813 \h 31
一．选择题（共4小题）
1．（2023•常州）初中生小明回家上楼，用30s从一楼走到三楼，他上楼过程的功率大约为（ ）
A．1WB．10WC．100WD．1000W
2．（2023•盐城）小红在厨房帮妈妈洗菜，发现茄子有一半左右露出水面，于是想利用柱形水桶、刻度尺测量茄子的密度，实验时发现数据太小不便测量，于是对实验进行改进，下列方法可行的是（ ）
A．减小水的质量
B．选用底面更小的柱形水桶
C．增大水的质量
D．选用底面更大的柱形水桶
3．（2023•宿迁）在科技晚会上，小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子，通过调节滑片，就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中，它的原理如图所示（磁铁固定在活塞上），闭合开关S后，移动滑片P，使小瓶子悬停在图示位置。对此，以下分析正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为S极
B．若将滑片P向右移，小瓶子将会上浮
C．小瓶子下沉时，小瓶子中的气体密度变小
D．小瓶子上浮时，小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
4．（2023•泰州）用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作如图所示的潜水艇模型（不计进排气管体积），然后将模型放入水中，使其上浮或下沉。下列说法正确的是（ ）
A．当模型漂浮于水面时，它受到的浮力小于重力
B．向瓶中充气时，瓶内气体压强变大，模型将下沉
C．从瓶中抽气时，模型会下沉，它受到的浮力将变小
D．让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮，应使瓶内的水先增加后减少
二．填空题（共4小题）
5．（2023•淮安）如图所示，小明用大小为100N、竖直向上的拉力F在2s内将重力为160N的木箱匀速提升1m。提升过程中，以小明为参照物，木箱是 的。不计绳重和摩擦，拉力F的功率为 W，动滑轮的机械效率为 ，动滑轮的重力为 N。
6．（2023•无锡）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊600kg的物体时，上升5m，用时15s，滑轮组的机械效率是80%，则所做有用功是 J，总功是 J，拉力F的功率是 W。（g取10N/kg）
7．（2023•连云港）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为 N，箱子受到的阻力大小为 N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F＝250N，滑轮组的机械效率为 。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为 W。
8．（2023•徐州）如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型，潜水艇在水中受到浮力的方向是 ，潜水艇通过改变 来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容积为V，水的密度为ρ水，铁的密度为ρ铁，要让瓶内有一半水时，潜水艇恰能在水中悬浮，则所选螺母质量的表达式为m＝ 。
三．作图题（共1小题）
9．（2023•扬州）如图，作出漂浮在水面上的物体所受的重力和浮力的示意图。
四．实验探究题（共2小题）
10．（2023•淮安）小明同学用吸管制作了一个简易的密度计。
（1）他取来一根长度为20.00cm的吸管并将底端密封，将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配重，使其能够竖直漂浮在水中，如图甲所示。在吸管上标出水面的位置，测出该位置到吸管底端的距离为H＝10.00cm。
（2）吸管横截面积为S，在水中漂浮时它所受重力与浮力相等，所以G＝ρ水gSH；若漂浮在其他液体中，则浸入的深度为h，此时G＝ρ液gSh，由以上两式可得：。
（3）根据上式的数量关系，补全表格中的数据。（结果保留两位小数，ρ水＝1.0g/cm3）
（4）根据表中的数据，小明在吸管上标出对应的刻度线，刻度线分布 （选填“是”或“不是”）均匀的，此密度计所能标注的最小密度值为 g/cm3。
（5）为了检验小明制作的密度计是否准确，小华将密度计放在密度为0.8g/cm3的煤油中，为了用更少的煤油完成实验，小华应该选择图乙四种圆柱形容器（已知A和B容器的深度为10cm，C和D容器的深度为22cm。容器的横截面积均满足测量需求）中的 容器。在密度计逐渐浸入煤油的过程中，密度计底端所受压强越来越 。
（6）利用多种液体检验后，小华认为小明制作的密度计比较准确，于是用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计。小华直接将小明的数据标在自己制作的密度计上，若用小华的密度计来测量液体密度，测量值将 （选填“大于”“等于”或“小于”）液体密度的真实值。
11．（2023•苏州）综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。
制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。
使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。
（1）O位置处的刻度值为 g/cm3；
（2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h＝ （用ρ水、ρ液、H表示）；
（3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离 （相等/不相等）；
（4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 （偏大/偏小/无变化）；
（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，则制作的密度计精确程度将 。
五．计算题（共6小题）
12．（2023•盐城）如图所示，建筑工人用200N的拉力将质量为34kg的木箱在10s内匀速提升3m，g取10N/kg。
（1）求木箱的重力。
（2）求工人做功的功率。
（3）求滑轮组的机械效率。
13．（2023•南通）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求：
（1）小明所受重力的大小；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功；
（3）30s内克服重力做功的功率。
14．（2023•镇江）某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车，其设计方案中有如表一段描述：
（1）当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时（g取10N/kg），求：
①该车0.5h内行驶的路程。
②维持该车行驶所需的机械功率。
（2）小强查找到如下数据：在晴好的夏天，当太阳光垂直照射时，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。
15．（2023•宿迁）如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求：
（1）爬绳机上升的速度为多少m/s？
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。
（3）爬绳机对工人做功的功率大小。
16．（2023•苏州）如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求：
（1）箱子对水平地面的压强；
（2）上移过程中拉力做功的功率；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功。
17．（2023•常州）南京长江大桥于1968年建成，是长江上第一座中国自行设计和建造的铁路、公路两用桥梁。近年来，航行船舶逐渐大型化，桥墩遭受船舶撞击的风险不断增大。为此，2023年春季，工程师为桥墩加装保护铠甲并展开观测，ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg。
①拖拽：如图甲所示，拖船拖拽两个“C”形组件，在江面匀速直线行驶20km。抵达桥墩处、行驶过程中拖船的动力为2.15×105N，柴油发动机动力系统的效率为40%，q柴油＝4.3×107J/kg。
②合围：将两个“C”形组件环绕在桥墩外围，合围成“O”型铠甲。铠甲漂浮在水中，侧边竖直，上下表面积相同，如图乙所示。铠甲密度为0.4×103kg/m3，露出水面的高度为2.1m。
③观测：上游暴雨、江水上涨过程中，由于流水冲击，铠甲与桥墩发生挤压，此时静止的铠甲在水面下的深度为1.5m，如图丙所示。铠甲上表面面积S＝100m2。
问：（1）拖拽过程消耗柴油的质量？
（2）乙图中，漂浮的铠甲在水面下的深度？
（3）丙图中，铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小和方向？
六．解答题（共3小题）
18．（2023•泰州）新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车停放在水平地面上，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N，求：
（1）汽车行驶的速度。
（2）汽车发动机的功率。
（3）汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg）
19．（2023•扬州）“芒种”前后是麦子成熟收割的时间，需要及时把麦子颗粒归仓。
（1）如图1所示是古代农人打麦的场景，把打麦工具高高举起，它的重力势能变 。
（2）现在很多地方都用联合收割机收割麦子，某收割机的参数如表
①满油时收割机对水平地面的压强是 Pa。（g取10N/kg）
②如图2所示，收割过程中收割机相对于同行的装载机是 （选填“运动”或“静止”）的；收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了 。收割一块地的麦子，耗时0.5h，该收割机做功 J，在此过程中消耗柴油 kg。（q柴油约为4×107J/kg）
（3）“喂入量”是收割机在单位时间内收获的作物量，它受很多因素的影响。某次收割时作业速度与喂入量之间的关系如图3所示，当作业速度为4km/h时，喂入量是 kg/s，出现这一结果，你认为作物的 会对喂入量产生影响。
20．（2023•连云港）“铜壶滴漏”是中国古代的计时工具，距今700多年。如图1所示，它上面有三个壶，分别是日壶、月壶和星壶，也叫送水壶，最下面的寿壶也叫受水壶。日、月、星壶侧面底部都有一个龙头形滴水口，壶盖上开有一个进水孔，小水滴从日壶滴进月壶，再从月壶滴进星壶，最后进入受水壶。受水壶装有两个重要部件：一个是竖立在壶盖正中的铜尺，上有时辰刻度，从下到上分别为：子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。每个时辰是两个小时，其中子时代表23：00～1：00，丑时代表1：00～3：00……以此类推；另一个是浮箭，由小木块上连接一把木尺组成，随着受水壶里水量的增加，浮箭自然同步上升。观看浮箭顶端指示的铜尺刻度，就可以知晓当时、当地的时间了。请根据以上信息并结合所学知识，回答下面问题：
（1）如图2是14：00浮箭顶端指示的部分铜尺位置的示意图，其中正确的是 。
（2）若浮箭的重力为G，在受水壶中所受的浮力为F浮，则G F浮（选填“＞”“＝”或“＜”）。随着受水壶水位的升高，浮箭下部小木块浸没在水中的深度 ，受水壶壶底受到水的压强 。若想测量1个时辰浮力对浮箭做的功，还需要测量 。
七．科普阅读题（共1小题）
21．（2023•盐城）阅读短文，回答问题。
铜壶滴漏
铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具，据专家推测，张衡时代制造的多级铜壶滴漏在24h内产生的误差不大于40s。
如图甲所示，早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成，受水壶上固定一把铜尺，铜尺上刻有十二时辰，受水壶里放置一个浮舟，浮舟上装一支浮箭。当水从播水壶滴入受水壶后，受水壶中的水位升高，浮箭被慢慢托起，古人根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了。
由于播水壶水位下降会导致滴水速度发生变化，后人对铜壶滴漏进行了改良，将播水壶由原先的一只增加到三只（如图乙所示），分别称为日壶、月壶和星壶，自上而下依次放置在阶梯式座架上。使用时，定时给日壶补水，确保星壶始终处于满水状态，一昼夜恰好能将受水壶滴满。
据了解，铜壶滴漏中的每个壶都有盖，下面三个壶盖中还有圈孔承接上壶嘴滴漏的每一滴水。
（1）铜壶滴漏工作时，中午与傍晚浮舟受到的浮力大小 。
（2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因 而减少。
（3）以下为早期铜壶滴漏的铜尺标度，关于“子”“丑”“寅”三个时辰刻度的大概位置正确的是图 。
（4）据查，现在广州博物馆保存的铜壶滴漏受水壶容积为49L，如果从星壶底部流出的1滴水体积约为1.1×10﹣7m3，则从星壶底部每秒钟大约流出 滴水（保留整数）。
（5）为确保星壶始终处于满水状态，在铜壶滴漏设计和使用时应该注意哪些问题？写出一条即可。
高频考点专题03功率的计算及公式的应用、物体的浮沉条件及其应用
参考答案与试题解析
一．选择题（共4小题）
1．（2023•常州）初中生小明回家上楼，用30s从一楼走到三楼，他上楼过程的功率大约为（ ）
A．1WB．10WC．100WD．1000W
【答案】C
【解答】解：
一个学生的质量约为50kg，每一层楼的高度为3m，从一楼走到三楼，上升的高度为6m；
从一楼走到三楼做的功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×6m＝3000J，
从一楼走到三楼的时间为30s，则他上楼时的功率：
P＝＝＝100W，故C正确。
故选：C。
2．（2023•盐城）小红在厨房帮妈妈洗菜，发现茄子有一半左右露出水面，于是想利用柱形水桶、刻度尺测量茄子的密度，实验时发现数据太小不便测量，于是对实验进行改进，下列方法可行的是（ ）
A．减小水的质量
B．选用底面更小的柱形水桶
C．增大水的质量
D．选用底面更大的柱形水桶
【答案】B
【解答】解：A、实验数据比较小，很难测量，误差会比较大，为了尽可能的减小误差，最好的方式，增大水的液面差；减少桶内水的质量，可能会使茄子触底，从而无法准确测量，故A错误；
BC、增大桶内水的质量，桶的底面积没有变，液面高度会发生变化，假设此时液面上升高度差为h；减小柱形水桶的底面积，桶内水的液面高度会上升，假设此时上升高度差为h'。由于h'大于h，通过h'能更准确测量，从而减小误差，故B正确、C错误；
D、选用底面更大的柱形水桶，液面上升高度差为更小，不好测量，不能减小误差，故D错误。
故选：B。
3．（2023•宿迁）在科技晚会上，小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子，通过调节滑片，就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中，它的原理如图所示（磁铁固定在活塞上），闭合开关S后，移动滑片P，使小瓶子悬停在图示位置。对此，以下分析正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为S极
B．若将滑片P向右移，小瓶子将会上浮
C．小瓶子下沉时，小瓶子中的气体密度变小
D．小瓶子上浮时，小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
【答案】B
【解答】解：A．由图可知，该电路为串联电路，电流从螺线管的右侧流入，根据安培定则可知，电磁铁的右端是N极，故A错误；
B．若将滑动变阻器滑片P向右移，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路的电流变小，电磁铁的磁性变弱，电磁铁与磁铁排斥作用变小，活塞向左运动，大瓶内空气气压变小，小瓶子的水会挤出来，小瓶子重力变小，重力小于浮力，小瓶子将上浮，故B正确；
C．小瓶子进水重力大于浮力下沉时，故小瓶子上面的空气的体积会变小，质量不变，由可知，密度变大，故C错误；
D．小瓶子上浮时，根据p＝ρ水gh可知小瓶子的瓶口处受到水的压强变小，故D错误。
故选：B。
4．（2023•泰州）用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作如图所示的潜水艇模型（不计进排气管体积），然后将模型放入水中，使其上浮或下沉。下列说法正确的是（ ）
A．当模型漂浮于水面时，它受到的浮力小于重力
B．向瓶中充气时，瓶内气体压强变大，模型将下沉
C．从瓶中抽气时，模型会下沉，它受到的浮力将变小
D．让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮，应使瓶内的水先增加后减少
【答案】D
【解答】解：A、当模型漂浮于水面时，它受到的浮力等于重力，故A错误；
B、向瓶中充气时，瓶内气体压强变大，瓶内的水将变少，总重力变小，模型将上浮，故B错误；
C、从瓶中抽气时，瓶内气体压强变小，瓶内的水将变多，总重力变大，模型会下沉；此时它排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知它受到的浮力不变，故C错误；
D、潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的，让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮，此时应向外抽气，使瓶内气体减少，气压减小，让水进入瓶中，使潜艇受到的重力大于浮力，实现下沉，然后停止抽气，再适当充气，再向外排水使重力等于浮力而悬浮，使潜水艇下潜至更深的位置悬浮，则瓶内气体先减少后增加，应使瓶内的水先增加后减少，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共4小题）
5．（2023•淮安）如图所示，小明用大小为100N、竖直向上的拉力F在2s内将重力为160N的木箱匀速提升1m。提升过程中，以小明为参照物，木箱是 运动 的。不计绳重和摩擦，拉力F的功率为 100 W，动滑轮的机械效率为 80% ，动滑轮的重力为 40 N。
【答案】运动；100；80%；40。
【解答】解：提升过程中，以小明为参照物，木箱的位置发生变化，是运动的。
不计绳重和摩擦，从图中可知n＝2，
绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×1m＝2m，
拉力F做的功W总＝Fs＝100N×2m＝200J，
功率P＝＝＝100W；
有用功W有用＝Gh＝160N×1m＝160J，
动滑轮的机械效率η＝＝＝80%，
根据F＝（G+G动）可知动滑轮的重力G动＝nF﹣G＝2×100N﹣160N＝40N。
6．（2023•无锡）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊600kg的物体时，上升5m，用时15s，滑轮组的机械效率是80%，则所做有用功是 3×104 J，总功是 3.75×104 J，拉力F的功率是 2.5×103 W。（g取10N/kg）
【答案】3×104；3.75×104；2.5×103。
【解答】解：物体的重力：G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N，
拉力做的有用功：W有＝Gh＝6000N×5m＝3×104J；
由η＝×100%可知，拉力做的总功：W总＝＝＝3.75×104J；
拉力做功的功率：P＝＝＝2.5×103W。
故答案为：3×104；3.75×104；2.5×103。
7．（2023•连云港）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为 450 N，箱子受到的阻力大小为 20 N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F＝250N，滑轮组的机械效率为 90% 。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为 50 W。
【答案】450；20；90%；50
【解答】解：箱子在大小为20N的水平推力作用下，沿水平路面做匀速直线运动，箱子在水平方向上受到推力和阻力作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以箱子受到的阻力大小等于推力大小即为20N；
箱子在竖直方向上受到重力和地面对箱子的支持力作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以地面对箱子的支持力大小等于重力大小即为450N；
由图可知滑轮组绳子的有效股数n＝2，令箱子被提升的高度为h，则拉力端移动距离s＝2h，拉力端移动的速度等于箱子上升速度的2倍，
滑轮组的机械效率η＝＝。
根据P＝可求拉力做功功率P＝Fv＝250N×2×0.1m/s＝50W。
故答案为：450；20；90%；50。
8．（2023•徐州）如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型，潜水艇在水中受到浮力的方向是 竖直向上 ，潜水艇通过改变 自身重力 来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容积为V，水的密度为ρ水，铁的密度为ρ铁，要让瓶内有一半水时，潜水艇恰能在水中悬浮，则所选螺母质量的表达式为m＝ 。
【答案】竖直向上；自身重力；。
【解答】解：（1）潜艇在水中受到的浮力是水对潜艇的作用，它的方向是竖直向上；
（2）潜水艇通过改变自身的重力来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重；
（3）设螺母的质量为m螺母，根据密度公式得，螺母的体积为：V螺母＝，螺母受到的浮力为：F浮'＝ρ水V螺母g＝
塑料瓶受到的浮力：F浮＝ρ水Vg，
塑料瓶内水的重力：G水＝m水g＝ρ水（）g＝，
塑料瓶是轻质薄壁，潜水艇恰能在水中悬浮，F浮+F浮'＝G总＝G水+G螺母，即ρ水Vg+＝+m螺母g，解得，m螺母＝。
故答案为：竖直向上；自身重力；。
三．作图题（共1小题）
9．（2023•扬州）如图，作出漂浮在水面上的物体所受的重力和浮力的示意图。
【答案】
【解答】解：物体漂浮时受到的浮力等于重力，重力从重心竖直向下画，浮力从重心竖直向上画，如图：
四．实验探究题（共2小题）
10．（2023•淮安）小明同学用吸管制作了一个简易的密度计。
（1）他取来一根长度为20.00cm的吸管并将底端密封，将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配重，使其能够竖直漂浮在水中，如图甲所示。在吸管上标出水面的位置，测出该位置到吸管底端的距离为H＝10.00cm。
（2）吸管横截面积为S，在水中漂浮时它所受重力与浮力相等，所以G＝ρ水gSH；若漂浮在其他液体中，则浸入的深度为h，此时G＝ρ液gSh，由以上两式可得：。
（3）根据上式的数量关系，补全表格中的数据。（结果保留两位小数，ρ水＝1.0g/cm3）
（4）根据表中的数据，小明在吸管上标出对应的刻度线，刻度线分布 不是 （选填“是”或“不是”）均匀的，此密度计所能标注的最小密度值为 0.5 g/cm3。
（5）为了检验小明制作的密度计是否准确，小华将密度计放在密度为0.8g/cm3的煤油中，为了用更少的煤油完成实验，小华应该选择图乙四种圆柱形容器（已知A和B容器的深度为10cm，C和D容器的深度为22cm。容器的横截面积均满足测量需求）中的 D 容器。在密度计逐渐浸入煤油的过程中，密度计底端所受压强越来越 大 。
（6）利用多种液体检验后，小华认为小明制作的密度计比较准确，于是用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计。小华直接将小明的数据标在自己制作的密度计上，若用小华的密度计来测量液体密度，测量值将 小于 （选填“大于”“等于”或“小于”）液体密度的真实值。
【答案】（3）8.33；（4）不是；0.5；（5）D；大； （6）小于。
【解答】解：（3）根据得当液体的密度为1.2g/cm3时，浸入液体的深度为：
＝×10.00cm≈8.33cm；
（4）根据得ρ液＝可知：h和ρ液是反比例函数，所以，刻度分布不是均匀的；
当液体密度最小时吸管全部浸没，吸管处于悬浮状态，浮力等于重力，即ρ液′gSh′＝ρ水gSH，
液体的最小密度为：
ρ液′＝＝＝0.5g/cm3；
（5）由表格数据知，密度计在煤油中时，浸没的深度为12.50cm，所以应选择高度大于12.50cm，所以A、B容器不合适；
为了用更少的煤油完成实验，根据V＝Sh知需要需要横截面积小的容器，故D符合题意；
在密度计逐渐浸入煤油的过程中，深度变大，由p＝ρgh知密度计底端所受压强越来越大；
（6）等质量较细的密度计，横截面积小，漂浮在液体中受到的浮力不变，排开液体的体积不变，浸入的深度变大，若按照较粗密度计的刻度值标注，所测密度值偏小。
故答案为：（3）8.33；（4）不是；0.5；（5）D；大； （6）小于。
11．（2023•苏州）综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。
制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。
使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。
（1）O位置处的刻度值为 1.0 g/cm3；
（2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h＝ （用ρ水、ρ液、H表示）；
（3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离 不相等 （相等/不相等）；
（4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 偏大 （偏大/偏小/无变化）；
（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，则制作的密度计精确程度将 提高 。
【答案】（1）1.0；（2）；（3）不相等；（4）偏大；（5）提高。
【解答】解：（1）如图甲所示，小明将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态，用笔在吸管上标记此时水面位置O，O位置处的刻度值为水的密度值1.0g/cm3；
（2）因为密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，则F浮水＝F浮液＝G，即ρ水gSH＝ρ液gSh＝G，可得：h＝；
（3）因为h＝，ρ水和H已知，h和ρ液是反比例函数，所以刻度分布不均匀，相邻两刻度值之间的距离不相等，且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大，密度变大时h液变化越小；
（4）将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化，再用这支密度计去测量同一液体的密度，此时排开液体的体积不变，
因为吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铁丝的体积，
所以，吸管排开液体的体积减小，会上浮一些，测得的密度值偏大，即测出的液体密度值大于实际值；
（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，密度计放入某液体中时，密度计竖直浸入液体的深度变大，O位置会上升，密度计上两条刻度线之间的距离也会变大，测量结果更准确。
故答案为：（1）1.0；（2）；（3）不相等；（4）偏大；（5）提高。
五．计算题（共6小题）
12．（2023•盐城）如图所示，建筑工人用200N的拉力将质量为34kg的木箱在10s内匀速提升3m，g取10N/kg。
（1）求木箱的重力。
（2）求工人做功的功率。
（3）求滑轮组的机械效率。
【答案】（1）木箱的重力为340N。
（2）工人做功的功率为120W。
（3）滑轮组的机械效率为85%。
【解答】解：（1）木箱的重力G＝mg＝34kg×10N/kg＝340N。
（2）从图中可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×3m＝6m，
工人做的功W总＝Fs＝200N×6m＝1200J，
功率P＝＝＝120W。
（3）有用功W有用＝Gh＝340N×3m＝1020J，
滑轮组的机械效率η＝＝＝85%。
答：（1）木箱的重力为340N。
（2）工人做功的功率为120W。
（3）滑轮组的机械效率为85%。
13．（2023•南通）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求：
（1）小明所受重力的大小；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功；
（3）30s内克服重力做功的功率。
【答案】（1）小明所受重力为600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功为300J；
（3）30s内克服重力做功的功率为100W。
【解答】解：（1）小明所受的重力为G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功W0＝Gh＝600N×0.5m＝300J；
（3）30s内克服重力做的功W总＝10×W0＝10×300J＝3000J，
30s内克服重力做功的功率P＝＝＝100W。
答：（1）小明所受重力为600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功为300J；
（3）30s内克服重力做功的功率为100W。
14．（2023•镇江）某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车，其设计方案中有如表一段描述：
（1）当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时（g取10N/kg），求：
①该车0.5h内行驶的路程。
②维持该车行驶所需的机械功率。
（2）小强查找到如下数据：在晴好的夏天，当太阳光垂直照射时，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。
【答案】（1）①该车0.5h内行驶的路程为2.7×104m；
②维持该车行驶所需的机械功率为900W；
（2）见解答内容。
【解答】解：（1）①车的最高时速54km/h，则该车0.5h内行驶的路程为：
s＝vt＝54km/h×0.5h＝27km＝2.7×104m；
②车受到的重力为G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N，
因该车在平直公路上匀速行驶，故F＝f＝0.02G＝0.02×3000N＝60N，
则车行驶所需的机械功率为：
P＝＝＝Fv＝60N×54×m/s＝900W；
（2）方法一：
车实际获得的机械功率P机＝700W/m2×6.5m2×20%×90%＝819W，
因为819W＜900W，所以方案不合理；
方法二：
需要的太阳能电池板面积S＝≈7.14m2；
因为7.14m2＞6.5m2，所以方案不合理；
方法三：
1s内需要的太阳能E需＝＝＝5000J，
1s内能获得的太阳能E获＝P太St＝700W/m2×6.5m2×1s＝4550J，
因为4550J＜5000J，所以方案不合理。
答：（1）①该车0.5h内行驶的路程为2.7×104m；
②维持该车行驶所需的机械功率为900W；
（2）见解答内容。
15．（2023•宿迁）如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求：
（1）爬绳机上升的速度为多少m/s？
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。
（3）爬绳机对工人做功的功率大小。
【答案】（1）爬绳机上升的速度为0.2m/s；
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强为1000Pa；
（3）爬绳机对工人做功的功率为140W。
【解答】解：（1）爬绳机上升的高度h＝12m，所用时间t＝1min＝60s，
爬绳机上升的速度：v＝＝＝0.2m/s；
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压力：
F压＝G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N，
爬绳机静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2，则爬绳机对地面的压强：
p＝＝＝1000Pa；
（3）爬绳机对工人的作用力：F＝G人＝mg＝70kg×10N/kg＝700N，
由于工人与爬绳机相对静止，故工人上升的速度等于爬绳机的速度，则爬绳机对工人做功的功率：
P＝＝＝Fv＝700N×0.2m/s＝140W。
答：（1）爬绳机上升的速度为0.2m/s；
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强为1000Pa；
（3）爬绳机对工人做功的功率为140W。
16．（2023•苏州）如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求：
（1）箱子对水平地面的压强；
（2）上移过程中拉力做功的功率；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功。
【答案】（1）箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa；
（2）上移过程中拉力做功的功率为35W；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。
【解答】解：（1）箱子对水平地面的压力等于自身重力，
箱子对水平地面的压强：；
（2）拉力做功：W总＝Fs＝350N×2m＝700J，
拉力做功功率：；
（3）该过程的有用功：W有＝Gh＝500N×1m＝500J，
克服摩擦力做的功：W额＝W总﹣W有＝700J﹣500J＝200J。
答：（1）箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa；
（2）上移过程中拉力做功的功率为35W；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。
17．（2023•常州）南京长江大桥于1968年建成，是长江上第一座中国自行设计和建造的铁路、公路两用桥梁。近年来，航行船舶逐渐大型化，桥墩遭受船舶撞击的风险不断增大。为此，2023年春季，工程师为桥墩加装保护铠甲并展开观测，ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg。
①拖拽：如图甲所示，拖船拖拽两个“C”形组件，在江面匀速直线行驶20km。抵达桥墩处、行驶过程中拖船的动力为2.15×105N，柴油发动机动力系统的效率为40%，q柴油＝4.3×107J/kg。
②合围：将两个“C”形组件环绕在桥墩外围，合围成“O”型铠甲。铠甲漂浮在水中，侧边竖直，上下表面积相同，如图乙所示。铠甲密度为0.4×103kg/m3，露出水面的高度为2.1m。
③观测：上游暴雨、江水上涨过程中，由于流水冲击，铠甲与桥墩发生挤压，此时静止的铠甲在水面下的深度为1.5m，如图丙所示。铠甲上表面面积S＝100m2。
问：（1）拖拽过程消耗柴油的质量？
（2）乙图中，漂浮的铠甲在水面下的深度？
（3）丙图中，铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小和方向？
【答案】（1）拖拽过程消耗柴油的质量为2500kg；
（2）乙图中，漂浮的铠甲在水面下的深度为1.4m；
（3）丙图中，铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小为1×105N，方向竖直向下。
【解答】解：（1）拖船拖拽两个“C”形组件，在江面匀速直线行驶20km，行驶过程中拖船的动力为2.15×105N，则拖船的动力做的功为：
W＝Fs＝2.15×105N×20×103m＝4.3×109J；
根据η＝可知，柴油放出的热量为：
Q放＝＝＝10.75×1010J，
则拖拽过程消耗柴油的质量为：
m＝＝＝2500kg；
（2）设铠甲上表面面积为S，铠甲的高度为H；因铠甲漂浮在水面上，根据浮沉条件可知，
F浮＝G，即ρ水gV排＝ρ水gV铠，ρ水g（H﹣2.1m）S＝ρ铠gHS，
代入数据，1×103kg/m3×（H﹣2.1m）＝0.4×103kg/m3×H，
解得：H＝3.5m，故漂浮的铠甲在水面下的深度为H﹣2.1m＝3.5m﹣2.1m＝1.4m；
（3）铠甲上下表面积相同，上表面面积S＝100m2，则铠甲的体积为V＝SH＝100m2×3.5m＝350m3，
铠甲的重力为G＝mg＝ρ铠Vg＝0.4×103kg/m3×350m3×10N/kg＝1.4×106N；
铠甲在水面下的深度为1.5m，则铠甲受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh＝1×103kg/m3×10N/kg×100m2×1.5m＝1.5×106N＞G＝1.4×106N，
因铠甲处于静止状态，故铠甲受到桥墩施加的摩擦力的方向竖直向下，其大小为f＝F浮﹣G＝1.5×106N﹣1.4×106N＝1×105N。
答：（1）拖拽过程消耗柴油的质量为2500kg；
（2）乙图中，漂浮的铠甲在水面下的深度为1.4m；
（3）丙图中，铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小为1×105N，方向竖直向下。
六．解答题（共3小题）
18．（2023•泰州）新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车停放在水平地面上，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N，求：
（1）汽车行驶的速度。
（2）汽车发动机的功率。
（3）汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg）
【答案】（1）汽车行驶的速度为20m/s；
（2）汽车发动机的功率5×104W；
（3）汽车静止时对水平地面的压强为2.5×105Pa。
【解答】解：（1）汽车行驶的速度：v＝＝＝20m/s；
（2）汽车匀速行驶时，汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知汽车的牵引力：F＝f＝2500N，
汽车发动机的功率：P＝＝＝Fv＝2500N×20m/s＝5×104W；
（3）满载时整车的重力：G＝mg＝1.5×1000kg×10N/kg＝1.5×104N，
汽车静止时对水平地面的压力：F压＝G＝1.5×104N，
汽车静止时对水平地面的压强：p＝＝＝2.5×105Pa。
答：（1）汽车行驶的速度为20m/s；
（2）汽车发动机的功率5×104W；
（3）汽车静止时对水平地面的压强为2.5×105Pa。
19．（2023•扬州）“芒种”前后是麦子成熟收割的时间，需要及时把麦子颗粒归仓。
（1）如图1所示是古代农人打麦的场景，把打麦工具高高举起，它的重力势能变 大 。
（2）现在很多地方都用联合收割机收割麦子，某收割机的参数如表
①满油时收割机对水平地面的压强是 8000 Pa。（g取10N/kg）
②如图2所示，收割过程中收割机相对于同行的装载机是 静止 （选填“运动”或“静止”）的；收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了 增大牵引力 。收割一块地的麦子，耗时0.5h，该收割机做功 1.08×108 J，在此过程中消耗柴油 6.75 kg。（q柴油约为4×107J/kg）
（3）“喂入量”是收割机在单位时间内收获的作物量，它受很多因素的影响。某次收割时作业速度与喂入量之间的关系如图3所示，当作业速度为4km/h时，喂入量是 2.4 kg/s，出现这一结果，你认为作物的 割幅 会对喂入量产生影响。
【答案】（1）大；（2）①8000；②静止；增大牵引力；1.08×108；6.75；（3）割幅。
【解答】解：（1）如图1所示把打麦工具高高举起，它的重力势能变大；
（2）①满油时收割机的重力为：G＝mg＝2880kg×10N/kg＝2.88×104N，收割机对水平地面的压强为：p＝＝＝8000Pa；
②如图2所示，收割过程中收割机相对于同行的装载机位置没有变化，所以是静止的；
根据P＝知，收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了增大牵引力；
收割一块地的麦子，耗时0.5h，根据P＝得，该收割机做功为：W＝Pt＝60×103W×0.5×3600s＝1.08×108J，发动机的效率为η＝40%，根据效率公式得，Q＝＝2.7×108J
根据Q＝qm得，在此过程中消耗柴油为：m柴油＝＝6.75kg；
（3）由图3知，当作业速度为4km/h时，喂入量是2.4kg/s，出现这一结果，作物的割幅会对喂入量产生影响。
故答案为：（1）大；（2）①8000；②静止；增大牵引力；1.08×108；6.75；（3）割幅。
20．（2023•连云港）“铜壶滴漏”是中国古代的计时工具，距今700多年。如图1所示，它上面有三个壶，分别是日壶、月壶和星壶，也叫送水壶，最下面的寿壶也叫受水壶。日、月、星壶侧面底部都有一个龙头形滴水口，壶盖上开有一个进水孔，小水滴从日壶滴进月壶，再从月壶滴进星壶，最后进入受水壶。受水壶装有两个重要部件：一个是竖立在壶盖正中的铜尺，上有时辰刻度，从下到上分别为：子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。每个时辰是两个小时，其中子时代表23：00～1：00，丑时代表1：00～3：00……以此类推；另一个是浮箭，由小木块上连接一把木尺组成，随着受水壶里水量的增加，浮箭自然同步上升。观看浮箭顶端指示的铜尺刻度，就可以知晓当时、当地的时间了。请根据以上信息并结合所学知识，回答下面问题：
（1）如图2是14：00浮箭顶端指示的部分铜尺位置的示意图，其中正确的是 C 。
（2）若浮箭的重力为G，在受水壶中所受的浮力为F浮，则G ＝ F浮（选填“＞”“＝”或“＜”）。随着受水壶水位的升高，浮箭下部小木块浸没在水中的深度 不变 ，受水壶壶底受到水的压强 变大 。若想测量1个时辰浮力对浮箭做的功，还需要测量 浮箭1个时辰上浮的路程 。
【答案】（1）C；（2）＝；不变；变大；浮箭1个时辰上浮的路程。
【解答】解：（1）由题知，一个是竖立在壶盖正中的铜尺，上有时辰刻度，从下到上分别为：子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。每个时辰是两个小时，其中子时代表23：00～1：00，丑时代表1：00～3：00……以此类推，未时是13：00～15：00，14：00浮箭应指在未时正中间的刻度，故选：C；
（2）若浮箭的重力为G，在受水壶中所受的浮力为F浮，由于浮箭在水中总是处于漂浮状态，所受浮力等于重力，则G＝F浮；
随着受水壶水位的升高，浮箭受到的浮力不变，根据阿基米德原理，浮箭排开水的体积不变，下部小木块的底面积不变，所以，浸没在水中的深度不变；
受水壶中水的深度变大，根据p＝ρgh得，受水壶壶底受到水的压强变大；
已知浮力，若想测量1个时辰浮力对浮箭做的功，根据W＝Fs可知，还需要测量浮箭1个时辰上浮的路程。
故答案为：（1）C；（2）＝；不变；变大；浮箭1个时辰上浮的路程。
七．科普阅读题（共1小题）
21．（2023•盐城）阅读短文，回答问题。
铜壶滴漏
铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具，据专家推测，张衡时代制造的多级铜壶滴漏在24h内产生的误差不大于40s。
如图甲所示，早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成，受水壶上固定一把铜尺，铜尺上刻有十二时辰，受水壶里放置一个浮舟，浮舟上装一支浮箭。当水从播水壶滴入受水壶后，受水壶中的水位升高，浮箭被慢慢托起，古人根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了。
由于播水壶水位下降会导致滴水速度发生变化，后人对铜壶滴漏进行了改良，将播水壶由原先的一只增加到三只（如图乙所示），分别称为日壶、月壶和星壶，自上而下依次放置在阶梯式座架上。使用时，定时给日壶补水，确保星壶始终处于满水状态，一昼夜恰好能将受水壶滴满。
据了解，铜壶滴漏中的每个壶都有盖，下面三个壶盖中还有圈孔承接上壶嘴滴漏的每一滴水。
（1）铜壶滴漏工作时，中午与傍晚浮舟受到的浮力大小 相同 。
（2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因 蒸发 而减少。
（3）以下为早期铜壶滴漏的铜尺标度，关于“子”“丑”“寅”三个时辰刻度的大概位置正确的是图 C 。
（4）据查，现在广州博物馆保存的铜壶滴漏受水壶容积为49L，如果从星壶底部流出的1滴水体积约为1.1×10﹣7m3，则从星壶底部每秒钟大约流出 5 滴水（保留整数）。
（5）为确保星壶始终处于满水状态，在铜壶滴漏设计和使用时应该注意哪些问题？写出一条即可。
【答案】（1）相同；（2）蒸发；（3）C；（4）5；（5）在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积。
【解答】解：（1）由图知漏刻中的箭舟处于漂浮状态，其浮力等于重力，重力不变，则浮力不变；
（2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因蒸发而减少；
（3）播水壶中一开始水多，相同时间内水滴下落更多，则受水壶中水位升高得快，同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离多，后来播水壶中水变少，则同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离少，所以铜尺下端刻度更疏，而上端刻度更密，故选：C；
（4）星壶底部每秒钟大约流出数量＝≈5滴/s；
（5）在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积。
故答案为：（1）相同；（2）蒸发；（3）C；（4）5；（5）在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积。 液体密度ρ液/（g•cm﹣3）
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
浸入深度h/cm
12.50
11.11
10.00
9.09
◆整车质量为300kg，最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所受阻力为车重的0.02倍。
◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，太阳能电池直接给电机供电，电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。
割幅（m）
2.2/2.5
履带接地总面积（m2）
3.6
喂入量（kg/s）
3/4/4.5
功率（kW）
60
发动机效率
40%
油箱容积（L）
72
满油时整机质量（kg）
2880
液体密度ρ液/（g•cm﹣3）
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
浸入深度h/cm
12.50
11.11
10.00
9.09
8.33
◆整车质量为300kg，最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所受阻力为车重的0.02倍。
◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，太阳能电池直接给电机供电，电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。
割幅（m）
2.2/2.5
履带接地总面积（m2）
3.6
喂入量（kg/s）
3/4/4.5
功率（kW）
60
发动机效率
40%
油箱容积（L）
72
满油时整机质量（kg）
2880
\l _Tc27085 二．填空题（共4小题） PAGEREF _Tc27085 \h 2
\l _Tc15327 三．作图题（共1小题） PAGEREF _Tc15327 \h 3
\l _Tc19346 四．实验探究题（共2小题） PAGEREF _Tc19346 \h 4
\l _Tc17647 五．计算题（共6小题） PAGEREF _Tc17647 \h 5
\l _Tc28905 六．解答题（共3小题） PAGEREF _Tc28905 \h 8
\l _Tc12414 七．科普阅读题（共1小题） PAGEREF _Tc12414 \h 10
\l _Tc17446 一．选择题（共4小题） PAGEREF _Tc17446 \h 12
\l _Tc31525 二．填空题（共4小题） PAGEREF _Tc31525 \h 14
\l _Tc1206 三．作图题（共1小题） PAGEREF _Tc1206 \h 17
\l _Tc3851 四．实验探究题（共2小题） PAGEREF _Tc3851 \h 17
\l _Tc8928 五．计算题（共6小题） PAGEREF _Tc8928 \h 20
\l _Tc5909 六．解答题（共3小题） PAGEREF _Tc5909 \h 27
\l _Tc4813 七．科普阅读题（共1小题） PAGEREF _Tc4813 \h 31
一．选择题（共4小题）
1．（2023•常州）初中生小明回家上楼，用30s从一楼走到三楼，他上楼过程的功率大约为（ ）
A．1WB．10WC．100WD．1000W
2．（2023•盐城）小红在厨房帮妈妈洗菜，发现茄子有一半左右露出水面，于是想利用柱形水桶、刻度尺测量茄子的密度，实验时发现数据太小不便测量，于是对实验进行改进，下列方法可行的是（ ）
A．减小水的质量
B．选用底面更小的柱形水桶
C．增大水的质量
D．选用底面更大的柱形水桶
3．（2023•宿迁）在科技晚会上，小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子，通过调节滑片，就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中，它的原理如图所示（磁铁固定在活塞上），闭合开关S后，移动滑片P，使小瓶子悬停在图示位置。对此，以下分析正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为S极
B．若将滑片P向右移，小瓶子将会上浮
C．小瓶子下沉时，小瓶子中的气体密度变小
D．小瓶子上浮时，小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
4．（2023•泰州）用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作如图所示的潜水艇模型（不计进排气管体积），然后将模型放入水中，使其上浮或下沉。下列说法正确的是（ ）
A．当模型漂浮于水面时，它受到的浮力小于重力
B．向瓶中充气时，瓶内气体压强变大，模型将下沉
C．从瓶中抽气时，模型会下沉，它受到的浮力将变小
D．让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮，应使瓶内的水先增加后减少
二．填空题（共4小题）
5．（2023•淮安）如图所示，小明用大小为100N、竖直向上的拉力F在2s内将重力为160N的木箱匀速提升1m。提升过程中，以小明为参照物，木箱是 的。不计绳重和摩擦，拉力F的功率为 W，动滑轮的机械效率为 ，动滑轮的重力为 N。
6．（2023•无锡）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊600kg的物体时，上升5m，用时15s，滑轮组的机械效率是80%，则所做有用功是 J，总功是 J，拉力F的功率是 W。（g取10N/kg）
7．（2023•连云港）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为 N，箱子受到的阻力大小为 N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F＝250N，滑轮组的机械效率为 。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为 W。
8．（2023•徐州）如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型，潜水艇在水中受到浮力的方向是 ，潜水艇通过改变 来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容积为V，水的密度为ρ水，铁的密度为ρ铁，要让瓶内有一半水时，潜水艇恰能在水中悬浮，则所选螺母质量的表达式为m＝ 。
三．作图题（共1小题）
9．（2023•扬州）如图，作出漂浮在水面上的物体所受的重力和浮力的示意图。
四．实验探究题（共2小题）
10．（2023•淮安）小明同学用吸管制作了一个简易的密度计。
（1）他取来一根长度为20.00cm的吸管并将底端密封，将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配重，使其能够竖直漂浮在水中，如图甲所示。在吸管上标出水面的位置，测出该位置到吸管底端的距离为H＝10.00cm。
（2）吸管横截面积为S，在水中漂浮时它所受重力与浮力相等，所以G＝ρ水gSH；若漂浮在其他液体中，则浸入的深度为h，此时G＝ρ液gSh，由以上两式可得：。
（3）根据上式的数量关系，补全表格中的数据。（结果保留两位小数，ρ水＝1.0g/cm3）
（4）根据表中的数据，小明在吸管上标出对应的刻度线，刻度线分布 （选填“是”或“不是”）均匀的，此密度计所能标注的最小密度值为 g/cm3。
（5）为了检验小明制作的密度计是否准确，小华将密度计放在密度为0.8g/cm3的煤油中，为了用更少的煤油完成实验，小华应该选择图乙四种圆柱形容器（已知A和B容器的深度为10cm，C和D容器的深度为22cm。容器的横截面积均满足测量需求）中的 容器。在密度计逐渐浸入煤油的过程中，密度计底端所受压强越来越 。
（6）利用多种液体检验后，小华认为小明制作的密度计比较准确，于是用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计。小华直接将小明的数据标在自己制作的密度计上，若用小华的密度计来测量液体密度，测量值将 （选填“大于”“等于”或“小于”）液体密度的真实值。
11．（2023•苏州）综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。
制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。
使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。
（1）O位置处的刻度值为 g/cm3；
（2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h＝ （用ρ水、ρ液、H表示）；
（3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离 （相等/不相等）；
（4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 （偏大/偏小/无变化）；
（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，则制作的密度计精确程度将 。
五．计算题（共6小题）
12．（2023•盐城）如图所示，建筑工人用200N的拉力将质量为34kg的木箱在10s内匀速提升3m，g取10N/kg。
（1）求木箱的重力。
（2）求工人做功的功率。
（3）求滑轮组的机械效率。
13．（2023•南通）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求：
（1）小明所受重力的大小；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功；
（3）30s内克服重力做功的功率。
14．（2023•镇江）某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车，其设计方案中有如表一段描述：
（1）当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时（g取10N/kg），求：
①该车0.5h内行驶的路程。
②维持该车行驶所需的机械功率。
（2）小强查找到如下数据：在晴好的夏天，当太阳光垂直照射时，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。
15．（2023•宿迁）如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求：
（1）爬绳机上升的速度为多少m/s？
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。
（3）爬绳机对工人做功的功率大小。
16．（2023•苏州）如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求：
（1）箱子对水平地面的压强；
（2）上移过程中拉力做功的功率；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功。
17．（2023•常州）南京长江大桥于1968年建成，是长江上第一座中国自行设计和建造的铁路、公路两用桥梁。近年来，航行船舶逐渐大型化，桥墩遭受船舶撞击的风险不断增大。为此，2023年春季，工程师为桥墩加装保护铠甲并展开观测，ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg。
①拖拽：如图甲所示，拖船拖拽两个“C”形组件，在江面匀速直线行驶20km。抵达桥墩处、行驶过程中拖船的动力为2.15×105N，柴油发动机动力系统的效率为40%，q柴油＝4.3×107J/kg。
②合围：将两个“C”形组件环绕在桥墩外围，合围成“O”型铠甲。铠甲漂浮在水中，侧边竖直，上下表面积相同，如图乙所示。铠甲密度为0.4×103kg/m3，露出水面的高度为2.1m。
③观测：上游暴雨、江水上涨过程中，由于流水冲击，铠甲与桥墩发生挤压，此时静止的铠甲在水面下的深度为1.5m，如图丙所示。铠甲上表面面积S＝100m2。
问：（1）拖拽过程消耗柴油的质量？
（2）乙图中，漂浮的铠甲在水面下的深度？
（3）丙图中，铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小和方向？
六．解答题（共3小题）
18．（2023•泰州）新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车停放在水平地面上，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N，求：
（1）汽车行驶的速度。
（2）汽车发动机的功率。
（3）汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg）
19．（2023•扬州）“芒种”前后是麦子成熟收割的时间，需要及时把麦子颗粒归仓。
（1）如图1所示是古代农人打麦的场景，把打麦工具高高举起，它的重力势能变 。
（2）现在很多地方都用联合收割机收割麦子，某收割机的参数如表
①满油时收割机对水平地面的压强是 Pa。（g取10N/kg）
②如图2所示，收割过程中收割机相对于同行的装载机是 （选填“运动”或“静止”）的；收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了 。收割一块地的麦子，耗时0.5h，该收割机做功 J，在此过程中消耗柴油 kg。（q柴油约为4×107J/kg）
（3）“喂入量”是收割机在单位时间内收获的作物量，它受很多因素的影响。某次收割时作业速度与喂入量之间的关系如图3所示，当作业速度为4km/h时，喂入量是 kg/s，出现这一结果，你认为作物的 会对喂入量产生影响。
20．（2023•连云港）“铜壶滴漏”是中国古代的计时工具，距今700多年。如图1所示，它上面有三个壶，分别是日壶、月壶和星壶，也叫送水壶，最下面的寿壶也叫受水壶。日、月、星壶侧面底部都有一个龙头形滴水口，壶盖上开有一个进水孔，小水滴从日壶滴进月壶，再从月壶滴进星壶，最后进入受水壶。受水壶装有两个重要部件：一个是竖立在壶盖正中的铜尺，上有时辰刻度，从下到上分别为：子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。每个时辰是两个小时，其中子时代表23：00～1：00，丑时代表1：00～3：00……以此类推；另一个是浮箭，由小木块上连接一把木尺组成，随着受水壶里水量的增加，浮箭自然同步上升。观看浮箭顶端指示的铜尺刻度，就可以知晓当时、当地的时间了。请根据以上信息并结合所学知识，回答下面问题：
（1）如图2是14：00浮箭顶端指示的部分铜尺位置的示意图，其中正确的是 。
（2）若浮箭的重力为G，在受水壶中所受的浮力为F浮，则G F浮（选填“＞”“＝”或“＜”）。随着受水壶水位的升高，浮箭下部小木块浸没在水中的深度 ，受水壶壶底受到水的压强 。若想测量1个时辰浮力对浮箭做的功，还需要测量 。
七．科普阅读题（共1小题）
21．（2023•盐城）阅读短文，回答问题。
铜壶滴漏
铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具，据专家推测，张衡时代制造的多级铜壶滴漏在24h内产生的误差不大于40s。
如图甲所示，早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成，受水壶上固定一把铜尺，铜尺上刻有十二时辰，受水壶里放置一个浮舟，浮舟上装一支浮箭。当水从播水壶滴入受水壶后，受水壶中的水位升高，浮箭被慢慢托起，古人根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了。
由于播水壶水位下降会导致滴水速度发生变化，后人对铜壶滴漏进行了改良，将播水壶由原先的一只增加到三只（如图乙所示），分别称为日壶、月壶和星壶，自上而下依次放置在阶梯式座架上。使用时，定时给日壶补水，确保星壶始终处于满水状态，一昼夜恰好能将受水壶滴满。
据了解，铜壶滴漏中的每个壶都有盖，下面三个壶盖中还有圈孔承接上壶嘴滴漏的每一滴水。
（1）铜壶滴漏工作时，中午与傍晚浮舟受到的浮力大小 。
（2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因 而减少。
（3）以下为早期铜壶滴漏的铜尺标度，关于“子”“丑”“寅”三个时辰刻度的大概位置正确的是图 。
（4）据查，现在广州博物馆保存的铜壶滴漏受水壶容积为49L，如果从星壶底部流出的1滴水体积约为1.1×10﹣7m3，则从星壶底部每秒钟大约流出 滴水（保留整数）。
（5）为确保星壶始终处于满水状态，在铜壶滴漏设计和使用时应该注意哪些问题？写出一条即可。
高频考点专题03功率的计算及公式的应用、物体的浮沉条件及其应用
参考答案与试题解析
一．选择题（共4小题）
1．（2023•常州）初中生小明回家上楼，用30s从一楼走到三楼，他上楼过程的功率大约为（ ）
A．1WB．10WC．100WD．1000W
【答案】C
【解答】解：
一个学生的质量约为50kg，每一层楼的高度为3m，从一楼走到三楼，上升的高度为6m；
从一楼走到三楼做的功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×6m＝3000J，
从一楼走到三楼的时间为30s，则他上楼时的功率：
P＝＝＝100W，故C正确。
故选：C。
2．（2023•盐城）小红在厨房帮妈妈洗菜，发现茄子有一半左右露出水面，于是想利用柱形水桶、刻度尺测量茄子的密度，实验时发现数据太小不便测量，于是对实验进行改进，下列方法可行的是（ ）
A．减小水的质量
B．选用底面更小的柱形水桶
C．增大水的质量
D．选用底面更大的柱形水桶
【答案】B
【解答】解：A、实验数据比较小，很难测量，误差会比较大，为了尽可能的减小误差，最好的方式，增大水的液面差；减少桶内水的质量，可能会使茄子触底，从而无法准确测量，故A错误；
BC、增大桶内水的质量，桶的底面积没有变，液面高度会发生变化，假设此时液面上升高度差为h；减小柱形水桶的底面积，桶内水的液面高度会上升，假设此时上升高度差为h'。由于h'大于h，通过h'能更准确测量，从而减小误差，故B正确、C错误；
D、选用底面更大的柱形水桶，液面上升高度差为更小，不好测量，不能减小误差，故D错误。
故选：B。
3．（2023•宿迁）在科技晚会上，小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子，通过调节滑片，就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中，它的原理如图所示（磁铁固定在活塞上），闭合开关S后，移动滑片P，使小瓶子悬停在图示位置。对此，以下分析正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为S极
B．若将滑片P向右移，小瓶子将会上浮
C．小瓶子下沉时，小瓶子中的气体密度变小
D．小瓶子上浮时，小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
【答案】B
【解答】解：A．由图可知，该电路为串联电路，电流从螺线管的右侧流入，根据安培定则可知，电磁铁的右端是N极，故A错误；
B．若将滑动变阻器滑片P向右移，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路的电流变小，电磁铁的磁性变弱，电磁铁与磁铁排斥作用变小，活塞向左运动，大瓶内空气气压变小，小瓶子的水会挤出来，小瓶子重力变小，重力小于浮力，小瓶子将上浮，故B正确；
C．小瓶子进水重力大于浮力下沉时，故小瓶子上面的空气的体积会变小，质量不变，由可知，密度变大，故C错误；
D．小瓶子上浮时，根据p＝ρ水gh可知小瓶子的瓶口处受到水的压强变小，故D错误。
故选：B。
4．（2023•泰州）用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等，制作如图所示的潜水艇模型（不计进排气管体积），然后将模型放入水中，使其上浮或下沉。下列说法正确的是（ ）
A．当模型漂浮于水面时，它受到的浮力小于重力
B．向瓶中充气时，瓶内气体压强变大，模型将下沉
C．从瓶中抽气时，模型会下沉，它受到的浮力将变小
D．让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮，应使瓶内的水先增加后减少
【答案】D
【解答】解：A、当模型漂浮于水面时，它受到的浮力等于重力，故A错误；
B、向瓶中充气时，瓶内气体压强变大，瓶内的水将变少，总重力变小，模型将上浮，故B错误；
C、从瓶中抽气时，瓶内气体压强变小，瓶内的水将变多，总重力变大，模型会下沉；此时它排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知它受到的浮力不变，故C错误；
D、潜水艇是靠改变自身的重力实现浮沉的，让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮，此时应向外抽气，使瓶内气体减少，气压减小，让水进入瓶中，使潜艇受到的重力大于浮力，实现下沉，然后停止抽气，再适当充气，再向外排水使重力等于浮力而悬浮，使潜水艇下潜至更深的位置悬浮，则瓶内气体先减少后增加，应使瓶内的水先增加后减少，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共4小题）
5．（2023•淮安）如图所示，小明用大小为100N、竖直向上的拉力F在2s内将重力为160N的木箱匀速提升1m。提升过程中，以小明为参照物，木箱是 运动 的。不计绳重和摩擦，拉力F的功率为 100 W，动滑轮的机械效率为 80% ，动滑轮的重力为 40 N。
【答案】运动；100；80%；40。
【解答】解：提升过程中，以小明为参照物，木箱的位置发生变化，是运动的。
不计绳重和摩擦，从图中可知n＝2，
绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×1m＝2m，
拉力F做的功W总＝Fs＝100N×2m＝200J，
功率P＝＝＝100W；
有用功W有用＝Gh＝160N×1m＝160J，
动滑轮的机械效率η＝＝＝80%，
根据F＝（G+G动）可知动滑轮的重力G动＝nF﹣G＝2×100N﹣160N＝40N。
6．（2023•无锡）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊600kg的物体时，上升5m，用时15s，滑轮组的机械效率是80%，则所做有用功是 3×104 J，总功是 3.75×104 J，拉力F的功率是 2.5×103 W。（g取10N/kg）
【答案】3×104；3.75×104；2.5×103。
【解答】解：物体的重力：G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N，
拉力做的有用功：W有＝Gh＝6000N×5m＝3×104J；
由η＝×100%可知，拉力做的总功：W总＝＝＝3.75×104J；
拉力做功的功率：P＝＝＝2.5×103W。
故答案为：3×104；3.75×104；2.5×103。
7．（2023•连云港）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为 450 N，箱子受到的阻力大小为 20 N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F＝250N，滑轮组的机械效率为 90% 。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为 50 W。
【答案】450；20；90%；50
【解答】解：箱子在大小为20N的水平推力作用下，沿水平路面做匀速直线运动，箱子在水平方向上受到推力和阻力作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以箱子受到的阻力大小等于推力大小即为20N；
箱子在竖直方向上受到重力和地面对箱子的支持力作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以地面对箱子的支持力大小等于重力大小即为450N；
由图可知滑轮组绳子的有效股数n＝2，令箱子被提升的高度为h，则拉力端移动距离s＝2h，拉力端移动的速度等于箱子上升速度的2倍，
滑轮组的机械效率η＝＝。
根据P＝可求拉力做功功率P＝Fv＝250N×2×0.1m/s＝50W。
故答案为：450；20；90%；50。
8．（2023•徐州）如图所示，用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作潜水艇模型，潜水艇在水中受到浮力的方向是 竖直向上 ，潜水艇通过改变 自身重力 来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重。如果塑料瓶的容积为V，水的密度为ρ水，铁的密度为ρ铁，要让瓶内有一半水时，潜水艇恰能在水中悬浮，则所选螺母质量的表达式为m＝ 。
【答案】竖直向上；自身重力；。
【解答】解：（1）潜艇在水中受到的浮力是水对潜艇的作用，它的方向是竖直向上；
（2）潜水艇通过改变自身的重力来实现浮与沉，因此需要选择质量合适的螺母作为配重；
（3）设螺母的质量为m螺母，根据密度公式得，螺母的体积为：V螺母＝，螺母受到的浮力为：F浮'＝ρ水V螺母g＝
塑料瓶受到的浮力：F浮＝ρ水Vg，
塑料瓶内水的重力：G水＝m水g＝ρ水（）g＝，
塑料瓶是轻质薄壁，潜水艇恰能在水中悬浮，F浮+F浮'＝G总＝G水+G螺母，即ρ水Vg+＝+m螺母g，解得，m螺母＝。
故答案为：竖直向上；自身重力；。
三．作图题（共1小题）
9．（2023•扬州）如图，作出漂浮在水面上的物体所受的重力和浮力的示意图。
【答案】
【解答】解：物体漂浮时受到的浮力等于重力，重力从重心竖直向下画，浮力从重心竖直向上画，如图：
四．实验探究题（共2小题）
10．（2023•淮安）小明同学用吸管制作了一个简易的密度计。
（1）他取来一根长度为20.00cm的吸管并将底端密封，将一定数量的小钢珠放入吸管内作为配重，使其能够竖直漂浮在水中，如图甲所示。在吸管上标出水面的位置，测出该位置到吸管底端的距离为H＝10.00cm。
（2）吸管横截面积为S，在水中漂浮时它所受重力与浮力相等，所以G＝ρ水gSH；若漂浮在其他液体中，则浸入的深度为h，此时G＝ρ液gSh，由以上两式可得：。
（3）根据上式的数量关系，补全表格中的数据。（结果保留两位小数，ρ水＝1.0g/cm3）
（4）根据表中的数据，小明在吸管上标出对应的刻度线，刻度线分布 不是 （选填“是”或“不是”）均匀的，此密度计所能标注的最小密度值为 0.5 g/cm3。
（5）为了检验小明制作的密度计是否准确，小华将密度计放在密度为0.8g/cm3的煤油中，为了用更少的煤油完成实验，小华应该选择图乙四种圆柱形容器（已知A和B容器的深度为10cm，C和D容器的深度为22cm。容器的横截面积均满足测量需求）中的 D 容器。在密度计逐渐浸入煤油的过程中，密度计底端所受压强越来越 大 。
（6）利用多种液体检验后，小华认为小明制作的密度计比较准确，于是用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计。小华直接将小明的数据标在自己制作的密度计上，若用小华的密度计来测量液体密度，测量值将 小于 （选填“大于”“等于”或“小于”）液体密度的真实值。
【答案】（3）8.33；（4）不是；0.5；（5）D；大； （6）小于。
【解答】解：（3）根据得当液体的密度为1.2g/cm3时，浸入液体的深度为：
＝×10.00cm≈8.33cm；
（4）根据得ρ液＝可知：h和ρ液是反比例函数，所以，刻度分布不是均匀的；
当液体密度最小时吸管全部浸没，吸管处于悬浮状态，浮力等于重力，即ρ液′gSh′＝ρ水gSH，
液体的最小密度为：
ρ液′＝＝＝0.5g/cm3；
（5）由表格数据知，密度计在煤油中时，浸没的深度为12.50cm，所以应选择高度大于12.50cm，所以A、B容器不合适；
为了用更少的煤油完成实验，根据V＝Sh知需要需要横截面积小的容器，故D符合题意；
在密度计逐渐浸入煤油的过程中，深度变大，由p＝ρgh知密度计底端所受压强越来越大；
（6）等质量较细的密度计，横截面积小，漂浮在液体中受到的浮力不变，排开液体的体积不变，浸入的深度变大，若按照较粗密度计的刻度值标注，所测密度值偏小。
故答案为：（3）8.33；（4）不是；0.5；（5）D；大； （6）小于。
11．（2023•苏州）综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。
制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。
使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。
（1）O位置处的刻度值为 1.0 g/cm3；
（2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h＝ （用ρ水、ρ液、H表示）；
（3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离 不相等 （相等/不相等）；
（4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 偏大 （偏大/偏小/无变化）；
（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，则制作的密度计精确程度将 提高 。
【答案】（1）1.0；（2）；（3）不相等；（4）偏大；（5）提高。
【解答】解：（1）如图甲所示，小明将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态，用笔在吸管上标记此时水面位置O，O位置处的刻度值为水的密度值1.0g/cm3；
（2）因为密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，则F浮水＝F浮液＝G，即ρ水gSH＝ρ液gSh＝G，可得：h＝；
（3）因为h＝，ρ水和H已知，h和ρ液是反比例函数，所以刻度分布不均匀，相邻两刻度值之间的距离不相等，且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大，密度变大时h液变化越小；
（4）将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化，再用这支密度计去测量同一液体的密度，此时排开液体的体积不变，
因为吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铁丝的体积，
所以，吸管排开液体的体积减小，会上浮一些，测得的密度值偏大，即测出的液体密度值大于实际值；
（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，密度计放入某液体中时，密度计竖直浸入液体的深度变大，O位置会上升，密度计上两条刻度线之间的距离也会变大，测量结果更准确。
故答案为：（1）1.0；（2）；（3）不相等；（4）偏大；（5）提高。
五．计算题（共6小题）
12．（2023•盐城）如图所示，建筑工人用200N的拉力将质量为34kg的木箱在10s内匀速提升3m，g取10N/kg。
（1）求木箱的重力。
（2）求工人做功的功率。
（3）求滑轮组的机械效率。
【答案】（1）木箱的重力为340N。
（2）工人做功的功率为120W。
（3）滑轮组的机械效率为85%。
【解答】解：（1）木箱的重力G＝mg＝34kg×10N/kg＝340N。
（2）从图中可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×3m＝6m，
工人做的功W总＝Fs＝200N×6m＝1200J，
功率P＝＝＝120W。
（3）有用功W有用＝Gh＝340N×3m＝1020J，
滑轮组的机械效率η＝＝＝85%。
答：（1）木箱的重力为340N。
（2）工人做功的功率为120W。
（3）滑轮组的机械效率为85%。
13．（2023•南通）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求：
（1）小明所受重力的大小；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功；
（3）30s内克服重力做功的功率。
【答案】（1）小明所受重力为600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功为300J；
（3）30s内克服重力做功的功率为100W。
【解答】解：（1）小明所受的重力为G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功W0＝Gh＝600N×0.5m＝300J；
（3）30s内克服重力做的功W总＝10×W0＝10×300J＝3000J，
30s内克服重力做功的功率P＝＝＝100W。
答：（1）小明所受重力为600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功为300J；
（3）30s内克服重力做功的功率为100W。
14．（2023•镇江）某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车，其设计方案中有如表一段描述：
（1）当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时（g取10N/kg），求：
①该车0.5h内行驶的路程。
②维持该车行驶所需的机械功率。
（2）小强查找到如下数据：在晴好的夏天，当太阳光垂直照射时，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。
【答案】（1）①该车0.5h内行驶的路程为2.7×104m；
②维持该车行驶所需的机械功率为900W；
（2）见解答内容。
【解答】解：（1）①车的最高时速54km/h，则该车0.5h内行驶的路程为：
s＝vt＝54km/h×0.5h＝27km＝2.7×104m；
②车受到的重力为G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N，
因该车在平直公路上匀速行驶，故F＝f＝0.02G＝0.02×3000N＝60N，
则车行驶所需的机械功率为：
P＝＝＝Fv＝60N×54×m/s＝900W；
（2）方法一：
车实际获得的机械功率P机＝700W/m2×6.5m2×20%×90%＝819W，
因为819W＜900W，所以方案不合理；
方法二：
需要的太阳能电池板面积S＝≈7.14m2；
因为7.14m2＞6.5m2，所以方案不合理；
方法三：
1s内需要的太阳能E需＝＝＝5000J，
1s内能获得的太阳能E获＝P太St＝700W/m2×6.5m2×1s＝4550J，
因为4550J＜5000J，所以方案不合理。
答：（1）①该车0.5h内行驶的路程为2.7×104m；
②维持该车行驶所需的机械功率为900W；
（2）见解答内容。
15．（2023•宿迁）如图是一款爬绳机，这款爬绳机可以不消耗人的体能，轻松攀爬、下降，可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg，静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中，将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高，用时1min。（g取10N/kg）求：
（1）爬绳机上升的速度为多少m/s？
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强大小。
（3）爬绳机对工人做功的功率大小。
【答案】（1）爬绳机上升的速度为0.2m/s；
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强为1000Pa；
（3）爬绳机对工人做功的功率为140W。
【解答】解：（1）爬绳机上升的高度h＝12m，所用时间t＝1min＝60s，
爬绳机上升的速度：v＝＝＝0.2m/s；
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压力：
F压＝G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N，
爬绳机静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2，则爬绳机对地面的压强：
p＝＝＝1000Pa；
（3）爬绳机对工人的作用力：F＝G人＝mg＝70kg×10N/kg＝700N，
由于工人与爬绳机相对静止，故工人上升的速度等于爬绳机的速度，则爬绳机对工人做功的功率：
P＝＝＝Fv＝700N×0.2m/s＝140W。
答：（1）爬绳机上升的速度为0.2m/s；
（2）爬绳机静止在水平地面上时，对地面的压强为1000Pa；
（3）爬绳机对工人做功的功率为140W。
16．（2023•苏州）如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求：
（1）箱子对水平地面的压强；
（2）上移过程中拉力做功的功率；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功。
【答案】（1）箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa；
（2）上移过程中拉力做功的功率为35W；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。
【解答】解：（1）箱子对水平地面的压力等于自身重力，
箱子对水平地面的压强：；
（2）拉力做功：W总＝Fs＝350N×2m＝700J，
拉力做功功率：；
（3）该过程的有用功：W有＝Gh＝500N×1m＝500J，
克服摩擦力做的功：W额＝W总﹣W有＝700J﹣500J＝200J。
答：（1）箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa；
（2）上移过程中拉力做功的功率为35W；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。
17．（2023•常州）南京长江大桥于1968年建成，是长江上第一座中国自行设计和建造的铁路、公路两用桥梁。近年来，航行船舶逐渐大型化，桥墩遭受船舶撞击的风险不断增大。为此，2023年春季，工程师为桥墩加装保护铠甲并展开观测，ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg。
①拖拽：如图甲所示，拖船拖拽两个“C”形组件，在江面匀速直线行驶20km。抵达桥墩处、行驶过程中拖船的动力为2.15×105N，柴油发动机动力系统的效率为40%，q柴油＝4.3×107J/kg。
②合围：将两个“C”形组件环绕在桥墩外围，合围成“O”型铠甲。铠甲漂浮在水中，侧边竖直，上下表面积相同，如图乙所示。铠甲密度为0.4×103kg/m3，露出水面的高度为2.1m。
③观测：上游暴雨、江水上涨过程中，由于流水冲击，铠甲与桥墩发生挤压，此时静止的铠甲在水面下的深度为1.5m，如图丙所示。铠甲上表面面积S＝100m2。
问：（1）拖拽过程消耗柴油的质量？
（2）乙图中，漂浮的铠甲在水面下的深度？
（3）丙图中，铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小和方向？
【答案】（1）拖拽过程消耗柴油的质量为2500kg；
（2）乙图中，漂浮的铠甲在水面下的深度为1.4m；
（3）丙图中，铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小为1×105N，方向竖直向下。
【解答】解：（1）拖船拖拽两个“C”形组件，在江面匀速直线行驶20km，行驶过程中拖船的动力为2.15×105N，则拖船的动力做的功为：
W＝Fs＝2.15×105N×20×103m＝4.3×109J；
根据η＝可知，柴油放出的热量为：
Q放＝＝＝10.75×1010J，
则拖拽过程消耗柴油的质量为：
m＝＝＝2500kg；
（2）设铠甲上表面面积为S，铠甲的高度为H；因铠甲漂浮在水面上，根据浮沉条件可知，
F浮＝G，即ρ水gV排＝ρ水gV铠，ρ水g（H﹣2.1m）S＝ρ铠gHS，
代入数据，1×103kg/m3×（H﹣2.1m）＝0.4×103kg/m3×H，
解得：H＝3.5m，故漂浮的铠甲在水面下的深度为H﹣2.1m＝3.5m﹣2.1m＝1.4m；
（3）铠甲上下表面积相同，上表面面积S＝100m2，则铠甲的体积为V＝SH＝100m2×3.5m＝350m3，
铠甲的重力为G＝mg＝ρ铠Vg＝0.4×103kg/m3×350m3×10N/kg＝1.4×106N；
铠甲在水面下的深度为1.5m，则铠甲受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh＝1×103kg/m3×10N/kg×100m2×1.5m＝1.5×106N＞G＝1.4×106N，
因铠甲处于静止状态，故铠甲受到桥墩施加的摩擦力的方向竖直向下，其大小为f＝F浮﹣G＝1.5×106N﹣1.4×106N＝1×105N。
答：（1）拖拽过程消耗柴油的质量为2500kg；
（2）乙图中，漂浮的铠甲在水面下的深度为1.4m；
（3）丙图中，铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小为1×105N，方向竖直向下。
六．解答题（共3小题）
18．（2023•泰州）新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车停放在水平地面上，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N，求：
（1）汽车行驶的速度。
（2）汽车发动机的功率。
（3）汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg）
【答案】（1）汽车行驶的速度为20m/s；
（2）汽车发动机的功率5×104W；
（3）汽车静止时对水平地面的压强为2.5×105Pa。
【解答】解：（1）汽车行驶的速度：v＝＝＝20m/s；
（2）汽车匀速行驶时，汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知汽车的牵引力：F＝f＝2500N，
汽车发动机的功率：P＝＝＝Fv＝2500N×20m/s＝5×104W；
（3）满载时整车的重力：G＝mg＝1.5×1000kg×10N/kg＝1.5×104N，
汽车静止时对水平地面的压力：F压＝G＝1.5×104N，
汽车静止时对水平地面的压强：p＝＝＝2.5×105Pa。
答：（1）汽车行驶的速度为20m/s；
（2）汽车发动机的功率5×104W；
（3）汽车静止时对水平地面的压强为2.5×105Pa。
19．（2023•扬州）“芒种”前后是麦子成熟收割的时间，需要及时把麦子颗粒归仓。
（1）如图1所示是古代农人打麦的场景，把打麦工具高高举起，它的重力势能变 大 。
（2）现在很多地方都用联合收割机收割麦子，某收割机的参数如表
①满油时收割机对水平地面的压强是 8000 Pa。（g取10N/kg）
②如图2所示，收割过程中收割机相对于同行的装载机是 静止 （选填“运动”或“静止”）的；收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了 增大牵引力 。收割一块地的麦子，耗时0.5h，该收割机做功 1.08×108 J，在此过程中消耗柴油 6.75 kg。（q柴油约为4×107J/kg）
（3）“喂入量”是收割机在单位时间内收获的作物量，它受很多因素的影响。某次收割时作业速度与喂入量之间的关系如图3所示，当作业速度为4km/h时，喂入量是 2.4 kg/s，出现这一结果，你认为作物的 割幅 会对喂入量产生影响。
【答案】（1）大；（2）①8000；②静止；增大牵引力；1.08×108；6.75；（3）割幅。
【解答】解：（1）如图1所示把打麦工具高高举起，它的重力势能变大；
（2）①满油时收割机的重力为：G＝mg＝2880kg×10N/kg＝2.88×104N，收割机对水平地面的压强为：p＝＝＝8000Pa；
②如图2所示，收割过程中收割机相对于同行的装载机位置没有变化，所以是静止的；
根据P＝知，收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了增大牵引力；
收割一块地的麦子，耗时0.5h，根据P＝得，该收割机做功为：W＝Pt＝60×103W×0.5×3600s＝1.08×108J，发动机的效率为η＝40%，根据效率公式得，Q＝＝2.7×108J
根据Q＝qm得，在此过程中消耗柴油为：m柴油＝＝6.75kg；
（3）由图3知，当作业速度为4km/h时，喂入量是2.4kg/s，出现这一结果，作物的割幅会对喂入量产生影响。
故答案为：（1）大；（2）①8000；②静止；增大牵引力；1.08×108；6.75；（3）割幅。
20．（2023•连云港）“铜壶滴漏”是中国古代的计时工具，距今700多年。如图1所示，它上面有三个壶，分别是日壶、月壶和星壶，也叫送水壶，最下面的寿壶也叫受水壶。日、月、星壶侧面底部都有一个龙头形滴水口，壶盖上开有一个进水孔，小水滴从日壶滴进月壶，再从月壶滴进星壶，最后进入受水壶。受水壶装有两个重要部件：一个是竖立在壶盖正中的铜尺，上有时辰刻度，从下到上分别为：子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。每个时辰是两个小时，其中子时代表23：00～1：00，丑时代表1：00～3：00……以此类推；另一个是浮箭，由小木块上连接一把木尺组成，随着受水壶里水量的增加，浮箭自然同步上升。观看浮箭顶端指示的铜尺刻度，就可以知晓当时、当地的时间了。请根据以上信息并结合所学知识，回答下面问题：
（1）如图2是14：00浮箭顶端指示的部分铜尺位置的示意图，其中正确的是 C 。
（2）若浮箭的重力为G，在受水壶中所受的浮力为F浮，则G ＝ F浮（选填“＞”“＝”或“＜”）。随着受水壶水位的升高，浮箭下部小木块浸没在水中的深度 不变 ，受水壶壶底受到水的压强 变大 。若想测量1个时辰浮力对浮箭做的功，还需要测量 浮箭1个时辰上浮的路程 。
【答案】（1）C；（2）＝；不变；变大；浮箭1个时辰上浮的路程。
【解答】解：（1）由题知，一个是竖立在壶盖正中的铜尺，上有时辰刻度，从下到上分别为：子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。每个时辰是两个小时，其中子时代表23：00～1：00，丑时代表1：00～3：00……以此类推，未时是13：00～15：00，14：00浮箭应指在未时正中间的刻度，故选：C；
（2）若浮箭的重力为G，在受水壶中所受的浮力为F浮，由于浮箭在水中总是处于漂浮状态，所受浮力等于重力，则G＝F浮；
随着受水壶水位的升高，浮箭受到的浮力不变，根据阿基米德原理，浮箭排开水的体积不变，下部小木块的底面积不变，所以，浸没在水中的深度不变；
受水壶中水的深度变大，根据p＝ρgh得，受水壶壶底受到水的压强变大；
已知浮力，若想测量1个时辰浮力对浮箭做的功，根据W＝Fs可知，还需要测量浮箭1个时辰上浮的路程。
故答案为：（1）C；（2）＝；不变；变大；浮箭1个时辰上浮的路程。
七．科普阅读题（共1小题）
21．（2023•盐城）阅读短文，回答问题。
铜壶滴漏
铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具，据专家推测，张衡时代制造的多级铜壶滴漏在24h内产生的误差不大于40s。
如图甲所示，早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成，受水壶上固定一把铜尺，铜尺上刻有十二时辰，受水壶里放置一个浮舟，浮舟上装一支浮箭。当水从播水壶滴入受水壶后，受水壶中的水位升高，浮箭被慢慢托起，古人根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了。
由于播水壶水位下降会导致滴水速度发生变化，后人对铜壶滴漏进行了改良，将播水壶由原先的一只增加到三只（如图乙所示），分别称为日壶、月壶和星壶，自上而下依次放置在阶梯式座架上。使用时，定时给日壶补水，确保星壶始终处于满水状态，一昼夜恰好能将受水壶滴满。
据了解，铜壶滴漏中的每个壶都有盖，下面三个壶盖中还有圈孔承接上壶嘴滴漏的每一滴水。
（1）铜壶滴漏工作时，中午与傍晚浮舟受到的浮力大小 相同 。
（2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因 蒸发 而减少。
（3）以下为早期铜壶滴漏的铜尺标度，关于“子”“丑”“寅”三个时辰刻度的大概位置正确的是图 C 。
（4）据查，现在广州博物馆保存的铜壶滴漏受水壶容积为49L，如果从星壶底部流出的1滴水体积约为1.1×10﹣7m3，则从星壶底部每秒钟大约流出 5 滴水（保留整数）。
（5）为确保星壶始终处于满水状态，在铜壶滴漏设计和使用时应该注意哪些问题？写出一条即可。
【答案】（1）相同；（2）蒸发；（3）C；（4）5；（5）在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积。
【解答】解：（1）由图知漏刻中的箭舟处于漂浮状态，其浮力等于重力，重力不变，则浮力不变；
（2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因蒸发而减少；
（3）播水壶中一开始水多，相同时间内水滴下落更多，则受水壶中水位升高得快，同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离多，后来播水壶中水变少，则同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离少，所以铜尺下端刻度更疏，而上端刻度更密，故选：C；
（4）星壶底部每秒钟大约流出数量＝≈5滴/s；
（5）在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积。
故答案为：（1）相同；（2）蒸发；（3）C；（4）5；（5）在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积。 液体密度ρ液/（g•cm﹣3）
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
浸入深度h/cm
12.50
11.11
10.00
9.09
◆整车质量为300kg，最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所受阻力为车重的0.02倍。
◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，太阳能电池直接给电机供电，电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。
割幅（m）
2.2/2.5
履带接地总面积（m2）
3.6
喂入量（kg/s）
3/4/4.5
功率（kW）
60
发动机效率
40%
油箱容积（L）
72
满油时整机质量（kg）
2880
液体密度ρ液/（g•cm﹣3）
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
浸入深度h/cm
12.50
11.11
10.00
9.09
8.33
◆整车质量为300kg，最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时，所受阻力为车重的0.02倍。
◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2，该太阳能电池的能量转化效率为20%，太阳能电池直接给电机供电，电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。
割幅（m）
2.2/2.5
履带接地总面积（m2）
3.6
喂入量（kg/s）
3/4/4.5
功率（kW）
60
发动机效率
40%
油箱容积（L）
72
满油时整机质量（kg）
2880
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