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决胜2020年中考物理压轴题全揭秘
专题04 第25题专练突破(力学)
【考点1】压强浮力
【例1】一底面积为S0的圆柱形容器中装有适量的水,(水的密度用ρ0表示)质量分别为m1和m2的甲、乙两个实心小球用一根无弹性线连在一起,将他们放入水中后恰好悬浮,如图所示,此时细线上的拉力为T0。
求:(1)甲球的体积
(2)乙球的密度
(3)将细线剪断待小球静止后,水对容器底部压强的变化量Δp
【变式】如图所示,一底面积为S1、高为h1的长方体木块,直立在一盛水容器底部,容器底面积为S2,往容器中注入h2深的水,这时木块对容器底部的压强为p0.已知水的密度ρ0求:
(1)此时木块所受浮力;
(2)木块自身重力;
(3)继续往容器中注多少质量的水,木块对容器底部的压力刚好为零?
【考点2】机械和效率
【例2】(2018中考)某同学在研究滑动摩擦力时,先后做了如下两次实验:
实验一:将重为G的物块A放在一水平溥木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动物块,使它在木板上匀速运动,如图甲所示。读出弹簧测力计示数为F0;
实验二:再将上述木板一端垫起,构成一个长为s、高为h的斜面;然后用弹簧测力计沿斜面拉动物块A,使它在斜面上匀速向上运动,如图乙所示。读出弹簧测力计的示数为F1,请你结合实验过程,运用所学知识解答如下问题(阅读图丙)
(1)画出物块A在斜面上运动时对斜面的压力FN的示意图;
(2)求出物块A对斜面的压力FN。
【变式】如图所示,边长为A,材料密度为的正方体物体,被夹在两块固定相向竖直放置的平板中间,现用力F推动物体从A点匀速向上运动,当达到B点后,撤去推力F,物体将上升到达最高点C。由于重力作用,物体回到A点时的速度为v,请你结合上述过程,解答下列问题。
(1)物体匀速上升时所受摩擦力的大小;
(2)请用已知量求出A点到C点距离的表达式。
【考点3】热机效率
【例3】某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S,一个冲程中活塞在气缸中移动的距离是L.满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P,t时间内曲轴转动N圈、消耗汽油的体积为V.已知汽油的密度为ρ,汽油的热值为q,不考虑大气压对计算的影响,不计摩擦损失.求满负荷工作时:
(1)这种汽油机做功冲程中燃气对活塞的平均压力
(2)这种汽油机做功的功率.
(3)这种汽油机把内能转化为机械能的效率.
【变式】发动机的效率是汽车的经济性能指标之一,厂家提供的某汽车出厂的单缸四冲程汽油机如图的部分参数如下:
①基本数据:气缸活塞面积为Scm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是Lmm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为pPa,飞轮转速为Nr/min;
②测试数据:汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶时,百公里耗油量为V0(L);
③使用燃料:95#汽油热值为q0(J/kg )、密度为ρ0(kg/m3)
请用以上参数推算出在测试条件下:
(1)汽油机的功率为多少?
(2)该汽车发动机的效率.
【考点4】其他力学问题
【例4】小明在桌面上放置一个质量为m、底面积为S的硬币,并沿图中箭头所示方向吹气时,发现有几次硬币竟然“起飞”了。通过课本知识的学习,小明知道了产生这一现象的原因:通过硬币上部的空气流速大、压强小,而硬币下面没有气流通过,从而对硬币产生了压力差,给了硬币向上的动力。请你解答如下问题:
(1)刚好将硬币吹起时,硬币上、下表面的压力差应为多大?
(2)若实验时空气密度为ρ0,请推导出刚好将硬币吹起时吹气速度v0的表达式。
【变式】(2019滨海一模)小明同学自制了一个如图所示的气压计,瓶内密闭了一定质量的气体。在A地时,玻璃管内外的液面高度差为,瓶内气体体积为,此时外界的大气压强为;在B地时,他发现玻璃管内外的液面高度差增大为,瓶内气体体积变为。已知气压计内液体的密度为,在A、B两地瓶内气体温度保持不变。完成下列问答:
(1)请判定A、B两地哪处的大气压强大?
(2)求出B地的大气压强。
1.一底面积为S0的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,内有适量高度的水。现将一密度为ρ、底面积为S (S<S0)的实心圆柱形物体放入容器中,物体刚好完全浸没于水中(水不溢出),容器中的水面高度上升了h,水的密度为ρ水,求:
(1)物体的高度:
(2)推导计算与分析水对容器底的压强变化量△p水与容器对桌面的压强变化量的大小关系及相应的条件。
2.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S0cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L0mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P0kPa,飞轮1s转动N0周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦与机器散热),1h消耗汽油V0L(汽油密度为ρ0kg/m3汽油热值为q0J/kg),求:
(1)汽油机的功率;
(2)汽油机的效率。
3.如图所示,水平面上有一底面积为