《2025年时习之暑假衔接八年级物理人教版》

20.起重机在10 s内将重为2 000 N的石头沿竖直方向匀速提升0.5 m。求:(g取10 N/kg)
(1)石头的质量为____kg。
(2)起重机对石头做的功。
(3)起重机提升石头所做功的功率。

答案：
(1) 200
解：
(2) 起重机对石头的拉力 $F = G = 2000N$，起重机对石头做的功 $W = Fh = 2000N \times 0.5m = 1000J$。
(3) 起重机提升石头所做功的功率 $P = \frac{W}{t} = \frac{1000J}{10s} = 100W$。

21.如图甲所示,水平面上有一底面积为$5.0×10^{-3}$m^2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为0.5 kg的水。现将一个质量分布均匀、体积为$5.0×10^{-5}$m^3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为$3.0×10^{-5}$m^3。求:(g取10 N/kg,水的密度$ρ_{水}= 1.0×10^{3}$kg/m^3)
(1)甲容器中,物块在____和浮力的作用下保持平衡,物块受到的浮力大小为____。
(2)物块的密度。
(3)如图乙所示,如果用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中,F的大小。

答案：
(1) 重力 0.3N
解：
(2) 由于物块受到的重力与浮力平衡，则物块的重力 $G = F_{浮} = 0.3N$，则物块的质量 $m = \frac{G}{g} = \frac{0.3N}{10N/kg} = 0.03kg$；物块的密度 $\rho = \frac{m}{V} = \frac{0.03kg}{5.0 \times 10^{-5}m^{3}} = 0.6 \times 10^{3}kg/m^{3}$。
(3) 物块恰好完全浸没在水中时受到的浮力 $F_{浮}' = \rho_{水}gV_{排}' = \rho_{水}gV = 1.0 \times 10^{3}kg/m^{3} \times 10N/kg \times 5.0 \times 10^{-5}m^{3} = 0.5N$，根据力的平衡可得，F的大小 $F = F_{浮}' - G = 0.5N - 0.3N = 0.2N$。