专题四 计算专题-专项三 力学计算 讲义+练习（含答案） 2026年物理中考专题复习基础练（广西）

专项三 力学计算 类型1 方案类 1 如图所示是某型号水下机器人。该机器人可以通过三种方式控制浮沉，第一种是机器人内部水舱充放水，水舱的容积为；第二种是利用推进器提供竖直向上的推力，可以在之间调节；第三种是在机器人外部加装不同数量的浮块，每个浮块质量均为，体积均为。已知该机器人水舱未充水时的质量为，未装浮块时，机器人的总体积为（体积不变，含机械臂）。求： （1） 深处水的压强； （2） 当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时，的大小； （3） 深处水底有一物体（未与水底紧密接触），其密度均匀且为，体积为，需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上来，为确保打捞顺利进行，机器人下水前需制定好能让机器人抓住物体上浮的方案，在调到的情况下，还需如何利用另外两种方式实现上浮，请通过计算给出一种合理方案。 2 小竹设计了一款潜水艇模型，模拟潜水艇在实际作业中遇到的“掉深过程”（因液体密度变小而急剧下降）。其主要结构如图所示，模型的总质量（包含压载铁），总体积。在模型的位置处，装有底面积为的压敏电阻。模型初入水时，漂浮于水面；再通过阀门控制进水量，让模型恰好在水中悬浮；再将水中悬浮的模型取出并擦干表面的水（内部水量不变），放入装有测试液体的底面积为的柱形容器中实验。 （1） 求模型初入水时，受到的浮力； （2） 无自救措施时，模型在测试液体中会持续下落，最终触底时容器底对模型的支持力为。求测试液体的密度； （3） 在自救模式测试时，当压敏电阻受到液体压力为时，便会触发电磁开关使压载铁自行脱落，从而实现上浮自救。若欲使潜水艇模型在模拟测试中，比目前触发开关的位置提前开始上浮自救，请给出一条改进方案，结合计算说明方案的可行性。 类型2 受力分析类 3 某科技小组为学校的饮水机设计了一个“智能水箱”。如图所示，其外壳是敞口的长方体容器，距容器底面处固定一支撑板。支撑板中心有面积为的小圆孔。浮子是长、宽、高分别为、、的实心均匀长方体，重力为，放在支撑板的正中央。容器的右下角有注水口，水能够匀速注入长方体容器内部，随着液面升高，浮子竖直上浮，当传感器受到的压力为时，自动停止注水，饮水机开始工作（支撑板和传感器的厚度不计）。求： （1） 浮子的密度； （2） 浮子刚好浮起离开支撑板时，水对容器底部的压强； （3） 为了节约环保，要使饮水机水箱内的水位比原设计低就开始工作，在不改变浮子材料的情况下，重新调整浮子的参数。方案一：高度不变，改变浮子的底面积；方案二：底面积不变，改变浮子的高度；两种方案是否可行，若可行，请算出符合标准的底面积或高度，若不可行，请说明理由。 类型3 画图类 4 一个不吸水的实心圆柱体，底面积为，高为，密度为。如图甲所示，现将放在容器中，缓慢往容器中注水，取，求： （1） 圆柱体的质量； （2） 当注入水的深度为时（此时未漂浮），受到的浮力； （3） 广西夏季雨水充沛，每逢暴雨，河水水位快速上涨，为了监测河水水位，某项目小组设计了“智能水位报警器”，如图乙所示。其由、两部分组成，模拟控制器，模拟河道。其中内部高度为，顶部固定着压力传感器，当压力达到某一数值时，报警器会自动报警。在某次注水测试中，当注水到某一深度时，开始漂浮，随着注入水的深度增加，最终会与传感器接触，当露出水面高度为时，报警器恰好开始报警。请通过计算，分析从开始注水到报警器报警的过程，并在图丙中作出此过程底部受到水的压强随注入水的深度变化的关系图线。 5 如图甲，置于水平地面的薄壁容器上面部分为正方体形状，边长，下面部分也为正方体形状，边长，容器总质量，容器内用细线悬挂的物体为不吸水的质地均匀实心长方体，底面积，下表面与容器底面距离，上表面 ... ...