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押安徽卷选择题第21-23题
杠杆、压强、浮力计算推导
分析近3年安徽中考考情,2022年考查密度公式的应用、称重法测浮力大小、利用阿基米德原理计算物体的浮力、密度和质量的综合计算;2021年考查平衡状态的判断和杠杆的动态分析;2020年考查根据浮力产生的原因计算浮力的大小、物体漂浮状态密度的计算、浮力和压强的综合计算分析。
必备知识
1.杠杆平衡的条件:F1l1=F2l2。
2.液体压强的计算公式:p=ρgh。
3.阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排。
解题技巧
1.上浮的物体最终会漂浮,上浮过程中若物体未露出水面,则浮力为F浮=ρ液gV排=ρ液gV物不变,露出水面后浮力不断减小,最终漂浮时F浮=G物。
2.下沉的物体最终会沉底,下沉过程中浮力F浮=ρ液gV排=ρ液gV物不变,最终沉底时,F浮小于G物,此时的关系式为:G物=F浮+F支。
1.(2022·安徽·统考中考真题)小华采用如下方法测量一物块(不溶于水)的密度:弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为F1=3.0N(如图甲所示); 将物块浸没在水中, 静止时弹墴测力计的示数为F2=2.0N(如图乙所示)。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求 :
(1)物块的质量m;
(2)物块的体积V;
(3)物块的密度ρ。
2.(2020·安徽·统考中考真题)某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入到圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度h1= 10cm时,容器处于直立漂浮状态,如图a所示。(已知容器的底面积S=25cm2 ,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)求水对容器下表面的压强;
(2)求容器受到的浮力;
(3)从容器中取出100cm3的液体后,当容器下表面所处的深度h2=6.8cm时,容器又处于直立漂浮状态,如图b所示。求液体的密度。
3.(2021·安徽·统考中考真题)研究物理问题时,常需要突出研究对象的主要因素,忽略次要因素,将其简化为物理模型。
(1)如图甲,一质量分布均匀的杠杆,忽略厚度和宽度,长度不可忽略,用细线将它从中点悬起,能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后(如图乙)释放,为研究其能否平衡,可将它看成等长的两部分,请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂,并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡;
(2)如图丙,一质量分布均匀的长方形木板,忽略厚度,长度和宽度不可忽略,用细线将它AB边的中点悬起,能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后(如图丁)释放,木板在该位置能否平衡?写出你的判断依据。
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1.(2023·安徽合肥·合肥市第四十五中学校考一模)现有一氢气球载有800N货物匀速下降,氢气球与货物所受浮力恒为500N,若氢气球抛出一些货物就可以匀速上升。(气球自身重力不计,气球上升或下降时所受阻力大小不变,g取10N/kg)求:
(1)气球所受阻力f?
(2)气球抛出多少N货物才能匀速上升?
2.(2023·安徽合肥·统考二模)有一柱形盛水容器,底面积为S容=100cm2 ,一个重4N木块A(不吸水,如图乙)放入容器内漂浮且水没有溢出,将一个重4N的物体B放在木块A上,木块A恰好没入水中,容器中水正好达到最高处,如图丙所示。求:
(1)将物体B放在木块A上后,水对容器底部的压强增加了多少?
(2)木块A的密度是多少?
3.(2023·安徽淮北·淮北一中校联考二模)用量程足够大的弹簧测力计拉着一个正方体物块,从空中某一高度慢慢放入盛水的容器中,如图甲所示,整个过程中水未溢出,弹簧测力计的示数F随物块下降的高度h变化的图像如图乙所示。水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。
(1)正方体物块浸入水中的过程中受到水的最大浮力是多少?
(2)正方体物块刚好浸没在水中时,其下表面受到水的压强是多少?
4.(2023·安徽合肥·统考一模)某物理兴趣小组利用弹簧测力计、金属块、细线、纸、笔以及水和煤油等器材,将弹簧测力计改装成一支密度计。具体的做法是:在弹簧测力计下面挂一个大小适度的金属块,分别将金属块浸没在水和煤油中,金属块静止时弹簧测力计示数,如图所示,在弹簧测力计刻度盘上标上密度值。再将金属块分别浸没在不同的校验液体中,重复上述操作,反复校对检验。这样就制成一支能测定液体密度的“密度计”了,(g取10N/kg;ρ水=1.0×103kg/m3,ρ煤油=0.8×103kg/m3)。请你解决下列问题:
(1)求该金属块的密度;
(2)请利用所学过的物理知识,从理论上分析推导出待测液体的密度值和弹簧测力计示数之间的关系式,并判断该物理兴趣小组改装的密度计刻度分布是否均匀?
5.(2023·安徽蚌埠·统考一模)如图所示,体积