内容正文:
春季初二物理(下)讲义
第15讲 力学综合
压强和浮力综合(重点;掌握)
力学的综合计算,难度较大,往往涉及到力的合成、重力、密度的计算、压强、功的计算、浮力及滑轮组的拉力和机械效率公式的应用等知识点,灵活的运用公式及其变形是解题的关键,要求学生将力学中的各个模块都学好,综合性很强.
夯实基础
【例题1】如图,置于水平桌面上的不规则容器装有某种液体.液体的体积为1.5×10-3m3,液体的深度为0.4m,若容器重为20N,底面积为2.0×10-3m2,容器底受到液体的压强为4.8×103Pa.(g=10N/kg)求:( )
(1)液体的密度
(2)距容器底高为0.1m处A点的液体压强
(3)这个装着液体的容器对桌面的压强
【例题2】如图甲,底面积为200cm3的薄壁圆柱形容器,盛水后放在水平桌面上,将体积为500cm3,质量为300g的木球用轻质细绳固定在容器底,此时水深是30cm.
(1)木球的重力是多少?
(2)图甲中,细线对木球的拉力是多少?
(3)把细绳剪断后,当木球静止时,如乙图所示,此时容器底受到水的压强是多少?
小有名气
【强化1】如图所示,水平地面上有一底面积为1.50×10-2m2的圆柱形容器,容器中水深40cm,一个边长为10cm的正方形物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N.(g=10N/kg)求:
(1)此时容器底受到水的压强和压力.
(2)此时物块受到的浮力和物块的质量.
(3)细线剪断后,物块静止时浸入水中的体积.
机械综合(重点;掌握)
夯实基础
【例题3】如图所示,A、B两个正方体挂在杠杆的两端,已知物块A的边长为1dm,物块B的边长为2dm,它们的密度分别为ρA=3×103kg/m3,ρB=2×103kg/m3,当杠杆水平平衡时,物块B对地面的压强为2500Pa.则OC:OE=?(g取10N/kg)
【例题4】如图所示的滑轮组吊起重120N的物体,小明用力F匀速往下拉绳,拉力F=50N时,使物体在10s内匀速上升2m(不计绳重和一切摩擦).求:
(1)利用此滑轮组提升物体时做的有用功是多少?
(2)拉力F做功的功率为多大?
(3)此时滑轮组的机械效率为多大?
(4)小明在绳子端需要多大的力才能吊起重力为300N的物体?
【例题5】用如图甲所示的滑轮组提升物体A,在匀速竖直提升物体A的过程中,卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为600N,拉力F做功W随时间t变化的图像如图乙所示,滑轮组的机械效率η为90%,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.
(1)拉力F做功的功率P.
(2)物体A上升的速度vA.
(3)物体A的重力GA.
【例题6】有一个底面积为0.05m2的圆柱形空桶,在空气中直接用手将其匀速提升0.5m,手做功50J.
(1)求空桶的重力
(2)体重为600N的小雨,双脚与地面的接触面积为0.04m2,通过如图所示的滑轮组将空桶在空气中匀速下放时,小雨对地面的压强为1.3×104Pa.求动滑轮的重力(不计绳重和摩擦)
(3)桶中装水后,小雨用滑轮组拉住水桶保持静止,桶底在水下,水桶上部露出水面,水桶底部受到水的压强为2000Pa.此时小雨对地面的压力为450N,求小雨用此装置在空气中提水的机械效率.
【例题7】如图甲所示,不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端,置于水平地面上的圆柱形容器内,杆上端固定不动,已知ρA=0.5g/cm3,现缓慢向容器内注入适量的水,水对容器底的压强p与注水体积V的关系图像如图乙所示.求:
(1)当p=500Pa时,容器内水的深度为多少?
(2)长方体A的体积是多大?
(3)当注入水的体积V=1600cm3时,杆对A的作用力多大?
【例题8】为了营救落入井中的叶子姐姐,小雨通过如图所示的滑轮组将一只底面积为0.2m2的圆柱形空木桶匀速缓慢的放入井中,在这一过程中他施加在绳子上的拉力为65N,(不计绳重和摩擦,g=10N/kg).
(1)请在方框中画出此时小雨的受力示意图
(2)空木桶放入水中漂浮时,桶底所受水的压强为500Pa.则木桶浸入水中的深度多大?
(3)动滑轮多重?
(4)叶子姐姐爬进木桶中,为了安全起见,小雨用75N的力拉着绳子使木桶保持静止,此时木桶浸入水中的深度为0.25m,小雨用力将木桶拉出水面,又经过65s使木桶在空中匀速上升10m到达井口,将叶子姐姐救上来.在这65s中,小雨做功的功率多大?
小有名气
【强化2】用如图所示的滑轮组提升重1200N的物体A,在匀速竖直提升物体A的过程,作用在绳子自由端竖直向上的拉力F为500N,如果物体A在10s内匀速上升1m,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.
(1)滑轮组的有用功
(2)拉力F做功的功率P.
(3)滑轮组的机械效率η.
(4)动滑轮所受的重力G动
【强化3】某人用如图所示