内容正文:
押天津卷第12题
浮力、压强、简单机械的相关计算与推导
浮力、压强、简单机械的原理及应用是天津中考物理考试的必考知识点,特别以浮力压强混合模型、简单机械功能原理的大结构知识背景为主要考查形式。以多项选择题形式命题的主要考查方法,包括数量计算与字母推导两类。多项选择题对于许多考生来说,是比较困难的试题类型,这类题型答案数目不固定,容易在选择过程中出现少答、错答的情况,所以很多考生对此无计可施。严格意义上说,对于多项选择题,由于命题点本身是相对发散的,所以不太可能总结出有效的答题技巧,但是,它的命题规律却非常明显。
针对天津中考浮力、压强、简单机械的原理及应用的知识点考查,主要侧重二力平衡状态下的稳态系统受力分析,以及平衡方程的建立,针对天津中考简单机械的原理及应用的知识点考查,主要侧重简单机械的工作结构分析以及相关能量、功率和效率的计算。
浮力、压强、简单机械的原理及应用的相关考题,主要考查学生对于成像规律的应用能力,我们只要抓住物理模型变化的特征,进行针对性地复习,提升问题的分析和判断能力,针对题目描述不同物理模型,做出正确判断,然后根据试题的要求从A、B、C、D四个选项中选出最佳答案或做出正误判断。本题赋分值为3分,做题时间控制在每题2-3分钟。
必备知识
(1)浮力压强变化模型
①液体压强计算公式:P=ρ液gh;
②液体压强变化量计算公式:△P=ρ液g△h;
③浮力计算定义式:F浮=F向上-F向下;
④实验室测量浮力计算式:F浮=G-F;
⑤阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排;
⑥物体在液体中的浮沉条件:漂浮或悬浮F浮=G;
⑦浮力变化量:△F浮=ρ液g△V排
(2)简单机械原理与应用
①有用功W有=Gh;
②总功:W总=W有+W额=Fs。
③功率:P=W/t=Fv。
④效率:η=W有/W总。
⑤动滑轮重:G动=nF-G。
解题技巧
1. 浮力压强变化问题中确定恒定量
①△F浮=ρ液g△V排=ρ液g△Sh=ρ液g△hS=△PS
②F浮=ρ液gV排
G=ρ物gV物
F浮= G
ρ液gV排=ρ液gKV物=ρ物gV物(K为比例系数)
ρ液K=ρ物
2. 滑轮组机械效率求解的极简形式
η=W有/W总=(Gh)/(Fs)=(Gh)/(Fnh)= G/nF
1.(2022·天津卷·13)小明在研究物体的浮沉问题时,制作了一个空腔“浮沉子”,将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内。刚放入水中时,浮沉子恰好悬浮,此时水深为h1,如图所示;一段时间后,由于渗漏空腔内开始进水,最后空腔充满了水,浮沉子沉底且完全浸没,此时水的深度降为h2。已知水的密度为ρ0,则所制作的浮沉子( )
A. 质量为ρ0(h1-h0)S B. 质量为ρ0(h2-h0)S
C. 材料的密度为 D. 材料的密度为
2.(2021·天津·12)利用图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。已知提升200N的物体时,绳子自由端的拉力为125N,拉力的功率为125W。若两次物体上升的速度相同,不计摩擦和绳重,则提升重为150N的物体时( )
A.机械效率为80% B.机械效率为75%
C.拉力的功率为50W D.拉力的功率为100W
3.(2020·天津·13)水平桌面上有一底面积为S1的圆柱形薄壁容器,容器内装有质量为m的水。现将一个底面积为S2的圆柱形木块(不吸水)缓慢放入水中,松开手后,木块直立在水中且与容器底接触(部分露出水面),如图所示。若此时木块对容器底的压力刚好为零,则( )
A. 放入木块前水对容器底的压强为 B. 放入木块后水对容器底的压强为
C. 木块所受的重力为 D. 木块所受的重力为
4.(2019·天津·13)在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水,让空烧杯漂浮在水面上,测出水的深度为,如图所示;再将一金属球放入烧杯中,此时烧杯仍漂浮在水面上,测出水的深度为;最后将该金属球取出放入水中(空烧杯仍漂浮在水面上),待金属球沉底后测水的深度为。已知水的密度为水,则( )
A. 金属球的密度为水
B. 金属球的密度为水
C. 金属球沉底后,它对容器底的压力为水
D. 金属球沉底后,它对容器底的压力为水
5.(2018·天津·13)如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,两部分的横截面积分别为S1、S2.质量为m的木球通过细线与容器底部相连,细线受到的拉力为T,此时容器中水深为h(水的密度为ρ0)。下列说法正确的是( )
A. 木球的密度为ρ0
B. 木球的密度为ρ0
C. 剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为T
D. 剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为T
1.实验组同学设计了如图所示的力学装置,竖直细杆B的下端固定在柱