期末复习专题（三）专题计算 II---2023-2024学年人教版物理八年级下学期

期末复习专题（三）专题计算 II 压强与浮力计算 1．如图甲所示，水平桌面上有一底面积为5.0×10﹣3m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的水。现将一个体积为5.0×10﹣5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为4.0×10﹣5m3。如图乙所示，用力F缓慢向下压物块，使其恰好完全浸没在水中（水未溢出），此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少？ 2．将一个棱长为10厘米、密度为0.6×103千克/米3的正方体木块，系好绳子后放入容器中（如图甲所示），并把绳子的另一端固定在容器底部的中央，然后沿器壁缓慢匀速倒入水中（忽略其他因素的影响）。容器中水与木块位置的变化如图乙所示。请通过计算，在图丙中画出木块从加水开始到被完全浸没的过程中，受到绳子的拉力随时间的变化情况，并说明各段变化的理由。（提示：t1时木块恰好离开杯底，t2时绳子刚好拉直，t3时木块刚好完全浸没） 3．如图所示，将体积为0.001m3的正方体木块，放入盛有水的水槽中。待木块静止时，其下表面距水面0.06m，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求： （1）木块下表面受到水的压强大小；（2）木块受到的浮力大小；（3）木块的密度大小。 4．小明同学用测力计对篆刻印章的石头的密度及盐水密度进行测量，相关过程及数据如图，求：（1）石头的重力；（2）石头浸没水中时受到的浮力；（3）石头的密度；（4）盐水的密度。 5．如图所示，没有弹性的轻质细线长度为h，下端固定在容器底部，上端与正方体小木块相连接。现在向容器内注水，当水深为h1时，细线长度恰好为原长。再次向容器内缓慢注水，直至小木块刚好完全浸没在水中，此时水深为h2。已知水的密度为ρ水，容器底面积为S。请计算： （1）两次注水过程相比，水对容器底部压力的变化量；（2）小木块的密度ρ木； （3）细线对小木块的拉力。 6．小明同学听了“曹冲称象”的故事后，利用所学知识制作了如图甲所示的“水秤”模型，可方便地称量物体的质量，其构造如图所示，已知透明大筒足够深，小筒的高度为H＝0.2m，底面积为S＝0.02m2，小筒和秤盘总重量为1N，小筒壁的厚度可忽略不计。g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。求： （1）如图甲所示，当秤盘上不放物体时，小筒处于 （选填“漂浮”或“悬浮”）状态，此时小筒受到的浮力是多少？ （2）该浮力秤的零刻度线应标在小筒上何处（即A点距小筒底部的距离）？ （3）如图乙所示，在秤盘上放物体后，就可以称量物体所受重力。则该“水秤”模型最大能称量的物体重量为多大？ 7．如图甲所示，圆柱形木块A与薄壁圆柱形容器B（质量忽略不计）分别放置于水平桌面上，已知A的密度0.8×103kg/m3，高为20cm，底面积为100cm2，容器B内盛有4cm深的水。小吴从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块，并将截取部分放入容器B后（假设木块不吸水、液体始终未溢出），木块A和容器B对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图乙所示。求：（1）一开始，水对容器B底部的压强； （2）将截取高度h1＝2cm的木块C放入B中，待木块C静止后所受的浮力；（3）容器B的底面积； （4）当B对桌面的压强是木块A对桌面压强的2倍时，水对容器B底部压强的变化量。 功能与简单机械计算 8．跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱，在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中：（1）运动员通过的总路程。（2）重力做的功。 （3）匀速下降时重力做功的功率。 9．如图所示，用沿斜面向上F＝1.8N的拉力，将一个质量m＝0.45kg的物体，从底端匀速拉到顶端，所用时间t＝5s．已知斜面长度S＝1m，斜面高度h＝0.3m．（把重物直接提升h所做的功为有用功），g取10N/kg．求： （1）该物体所受的重力；（2）拉力F的功率；（3）此斜面的机械效率。 10．如图所示是我国传统计量工具﹣﹣杆秤的结构示意图，O点是提纽，左边是秤盘，右边的秤砣用细线悬挂于秤杆上，若秤砣质量m0＝100g，秤盘悬挂点到提纽的距离L1＝10cm，秤盘中未放物体时，系秤砣的细线在距提纽L2＝5cm时，秤杆恰好水平平衡，秤杆和细线的质量不计（g取10N/kg）。求： （1）秤盘质量；（2）当系秤砣的细线在距提纽L3＝40cm时，秤盘中被称物体质量多大； （3）杆秤的刻度是否均匀，请计算说明。 11．如图甲，用滑轮组拉着重1600N的物体A沿水平方向匀速移动，物体A在50s内移动了5m，如图乙所示为拉力F所做的功与时间的关系，滑轮组的机械效率为80%。 求：（1）拉力F的大小和功率；（2）物体受到的摩擦力大小。 12．如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m，用时3s，工人的拉力为50N，工人质量为50kg。（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦） （1）求工人放绳的速度。（2）求滑轮组的效率η1 （3）如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2，已知η1：η2＝4：3（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g＝10N/kg）。求当物体完全浸没水中后，工人对地面的压力。 第2页 / 共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 期末复习专题（三）专题计算 II 压强与浮力计算 1．答：水对容器底的压强比物块被下压前增加了20pa。 2．拉力变化如下图： 3．答：（1）木块下表面受到水的压强为600Pa；（2）木块受到的浮力为6N；（3）木块的密度为0.6×103kg/m3。 4．答：（1）石头的重力是0.9N；（2）石头浸没水中时受到的浮力是0.4N；（3）石头的密度是2.25×103kg/m3； （4）盐水的密度是1.25×103 kg/m3。 5．答：（1）两次注水过程相比，水对容器底部压力的变化量为ρ水g（h2﹣h1）S； （2）小木块的密度ρ木为ρ水； （3）细线对小木块的拉力为ρ水g（h2﹣h1）（h2﹣h）2。 6．答：（1）漂浮；此时小筒受到的浮力是1N； （2）该“浮力秤”的零刻度线应标在小筒上距小筒底部5×10﹣3m处； （3）该“水秤”模型最大能称量的物体重量为39N。 7．答：（1）图乙中p0的值为400Pa； （2）将截取高度h1＝2cm的木块C放入B中，待木块C静止后所受的浮力为1.6N； （3）容器B的底面积0.02m2； （4）当B对桌面的压强是木块A对桌面压强的2倍时，水对容器B底部压强的变化量为400Pa。 功能与简单机械计算 8．答：（1）运动员通过的总路程为300m；（2）重力做的功为1.5×105J；（3）匀速下降时重力做功的功率为3×103W。 9．答：（1）该物体所受的重力为4.5N；（2）拉力F的功率为0.36W；（3）此斜面的机械效率为75%。 10．答：（1）秤盘质量为50g； （2）当系秤砣的细线在距提纽L2＝40cm时，秤盘中被称物体质量为350g； （3）杠杆的刻度是均匀的。 11．答：（1）拉力F的大小为250N，功率为50W；（2）物体受到的摩擦力大小为400N。 12．答：（1）工人放绳的速度为4m/s。（2）滑轮组的效率η1为80%； （3）求当物体完全浸没水中后，工入对地面的压力为525N。 第2页 / 共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$