内容正文:
高频考点11密度、压强及浮力的综合分析和相关计算
⊙中考对点练
(3)密度值“0.8g/cm3”对应的弹簧测力计的力的刻
度值。
1.[2023,21题,考向对点]如图所示,水平桌面上放置下
端用毛细管连通的A、B两容器,底面积分别为100cm2
和150cm2。阀门K打开前,A容器内竖直放置一个底
面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块,物块对A容
合金块
器底部的压强为P4,B容器内盛有0.2m深的水。
(p*=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
2题图
(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强Pg。
(2)阀门K打开前,当Pg=2p时,物块的密度。
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物
®考法创新练
块漂浮时,水进人A容器中的深度。
3.[平衡法]如图甲所示,水平面上有一个底面积为S的
薄壁圆柱形容器,容器中装有质量为m,的水,现将一
水
质量为m2的物块放人容器中,物块漂浮在水面上,物
块
块浸人水中的体积为物块体积的号。如图乙,用力缓
1题图
慢向下压物块直至物块恰好浸没在水中(水未滋出),
下列说法正确的是
()】
111717FT711711777
甲
3题图
A.下压物块的过程中物块所受的浮力不变
B.物块的密度为水的密度的号
C.物块刚好浸没时F的大小为子m6
2.[2022,8题,考向对点]如图,在弹簧测力计下挂一个
D.物块刚好浸没时水对容器底部的压强为3m+5m
36
重4N的合金块,合金块浸没在水中,静止时弹簧测力
4.[整体法]如图所示,容器内有水,一塑料试管下面挂
计的示数为3N,在弹簧测力计刻度面板3N的位置上
一小铁块,漂浮在水面上。现将小铁块取下放人试管
标记密度值“1g/cm3”:再将合金块分别浸没在不同的
中,试管仍漂浮在水面上,则
校验液体中,重复上述操作,将弹簧测力计上力的刻度
A.液面上升
值替换成校验液体的密度值,就制成了一支简易密度
B.液面下降
计。g取10N/kg,求:
C.容器底部受到液体的压强不变
(1)合金块浸没在水中时所受浮力的大小。
D.试管外壁上A点受到的液体的压强
4题图
(2)合金块的密度。
不变
17
高频考点1
21
杠杆、滑轮(组)
教材迁移练
5.[2020,13题,考向对点]用如图所示的滑轮组拉动物
1.[沪科版第十章,课后习题素材]如图所示,独轮车车斗
体,已知物体质量为40kg,与地面的摩擦力为其重力
和车内的煤受到的重力G作用于A点,车轴0为支点。
的。10s内物体被拉动了10m,动滑轮重20N(不
将车把拾起时,作用在车把上向上的力F=225N,则G
N
计绳重和滑轮间的摩擦,g取10N/kg)。下列说法中
正确的是
(
A.绳子自由端的拉力F为100N
B.滑轮组所做的有用功为4000J
C.拉力的功率为150W
90 cm-
1题图
D.滑轮组的机械效率为80%
5题图
2.[人教版第九章,图片素材]如图所示,向下压抽水机
6.[2022,13题,素材对点]如图甲,用塔吊来搬运建筑材
的手柄ABC时,手柄可看作一个杠杆,其支点为
料,图乙为局部放大图,其中货箱重300N。将重
点;为了省力,手应尽量
(选填“靠
近”或“远离”)支点。
2100N的建筑材料以0.8m/s的速度,沿竖直方向匀
速提升5s,绳子自由端的拉力F为1000N,不计绳重
及摩擦,则此过程中建筑材料提升的高度为
m,
圆简
活塞
塔吊提升建筑材料做的有用功是
J,塔吊的
机械效率为
压
2题图
3.[沪科版第十章,课后习题素材]如图所示,箱子的重
力为100N,箱子沿水平面向左匀速运动,受到的摩擦
力为10N,则拉力F=
N,墙壁上挂钩C所受
强货箱
拉力为
N,挂钩D所受拉力为
N。
6题图
(忽略滑轮重、绳重和滑轮处的摩擦)
7.[2021,11题,题型对点]小明利用图甲所示的滑轮组,
将不同的物体匀速提升1m,图乙为克服物体重力做
的功和拉力做的功随物重变化的柱状图,不计绳重和
3题图
摩擦。定滑轮的作用是
物重为150N
⊙中考对点练
2
时,小明做的有用功为
J,动滑轮的重力为
4.[2024,7题,题型对点]如图所示,用两滑轮采用不同
N。
的绕绳方法,将同一重物匀速提升相同的高度(不计
绳重和摩擦),比较甲、乙装置,正确的
+W/J
250
☐拉力做的功
200
200
是
克服物体重
150
口力做的功
A.F1和F2大小相等
B.两装置绳子自由端移动距离相等
G
150
C.两装置所做有用功相等
200CN
D.甲装置比乙装置的机械效率大
4题图
7题图
18
8.[2023,21题,题型对点]用下图所示的滑轮组,将质量
10.[分析杆秤的物理原理]杆秤是一种古老的衡器,在
为80kg的建筑材料A从地面匀速提高2m,在这个过
我国已有两千多年的应用历史。如图,秤盘中的物体
程中,滑轮组的机械效率为80%,忽略绳重和摩擦,g
的质量为1.6kg,秤杆水平平衡时,秤盘和秤砣悬挂
取10N/kg。
的位置到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m,则秤砣
(1)已知该工地有小明、小东两名工人,小明的重力为
的质量为
kg。再向秤盘中加入0.4kg的物
480N,小东的重力为600N,请通过计算说明这项
体,需将秤砣向右移动
m才能再次使秤杆
工作应该给谁干。
在水平位置平衡。(忽略秤杆自重和秤盘重)
(2)求动滑轮的重力。
秤组
(3)已知建筑材料A的底面积为1m2,求绳端施加的
拉力为200N时,A对水平地面的压强。
秤砣
被测物体
10题图
11.大壮同学自制了如图所示的健身器材来锻炼身体。
用细绳系在轻杆的0点将轻杆悬挂起来,在杆的A端
函
悬挂质量m1=10kg的重物,在B端竖直向下缓慢拉
动轻杆至水平位置。已知A0长1.5m,0B长0.5m,
8题图
大壮质量m2=56kg,g取10N/kg,求此时:
(1)大壮对杆的拉力大小。
(2)地面对大壮的支持力大小。
11题图
®考法创新练
9.[物理与实践]如图所示是一种锻炼装置。钢绳通过
滑轮组悬挂若干配重块,每个配重块的质量为5kg,在
A端施加600N的拉力恰好能将配重块匀速提起,不
计滑轮和钢绳的自重及摩擦,则配重块的个数是
将配重块提起80cm的过程中,A端向右
移动了」
m。(g取10N/kg)
钢绳
A
配重块
◇
9题图
19(4)洗衣液容器握手处,做得比较宽大,是为了通过增大受力面积来减小压强。
答:(1)洗衣液的密度为1.2×103kg/m3;(2)装满洗衣液时洗衣液对容器底部的压强为2.4×103 Pa;
(3)装满洗衣液时容器对桌面的压强为1250 Pa;(4)通过增大受力面积来减小压强。
12.A 13.D 14.A
高频考点10 阿基米德原理、物体浮沉条件的应用
1.2 漂浮 等于
2.FA<Fp<Fc=FoA 漂浮 不变
3.A 4.D
5.(1)2.7 2(2)物体排开液体的体积 深度(3)0.8×103 2.7×103
(4)选择体积相同,重力不同的铜块、铁块、铝块,分别测出铜块、铁块、铝块浸没在水中时受到的浮
力,比较三者受到的浮力大小并得出结论
(2)PR(3)不相等(4)偏大(5)变高6.(1)1.0(
7.解:(1)该车的总质量:m=12t=1.2×10?kg,
该车空载静止在水平地面上时,对水平地面的压力:
F=G=mg=1.2×10?kg×10 N/kg=1.2×10?N,
p=s=10.2102N=6×10 Pa;它对水平地面的压强:
(2)该车空载(驾驶员质量忽略不计)在水中航行时处于漂浮状态,受到的浮力:
F潭=G=1.2×10?N;
(3)发动机的输出功率:P=180 kW=1.8×10?w,
车的速度:v=36 km/h =10 m/s,
P=w=7=Fo,因为1
所以观光车航行过程中受到的牵引力:
F=P=1.8010sW=1.8×10 N,
由于该车做匀速直线运动,故f=F牵=1.8×10?N。
答:(1)该车空载静止在水平地面上时,它对水平地面的压强是6×10?Pa;(2)该车空载(驾驶员质量
忽略不计)在水中航行时,受到的浮力是1.2×10?N;(3)该车在水中以36 km/h的速度匀速直线航
行5 min,此时发动机输出功率为180kW,观光车航行过程中受到的阻力是1.8×10?N。
8.0.6×1030.5
(4)+Yp水9.(3)将玉石直接放入左盘烧杯的水中
高频考点11 密度、压强及浮力的综合分析和相关计算
1.解:(1)水对B容器底部的压强:
Pa=P水 gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(2)当pp=2pA时,
Pa=2pa=2×2×103Pa=1×103Pa,
由PA=P物gh物得物块密度:
参考答案 第 17 页(共23 页)
P=h-10 N×g×0.2m=0.5×10°kgm3;
(3)物块体积:
V物=S物h物=50×10-?m2×0.2m=1×10-3m3
物块质量:
m物=P物V物=0.5×103kg/m3×1×10-3m3=0.5 kg,
物块重力:
G物=m物g=0.5 kg×10 N/kg=5N,
阀门 K打开后,水从B容器进入A容器,当物块刚好漂浮时,有F=G物=5N,
由F薄=G排=P水gV排得排开水的体积:
v=Pg=1.0×10'kg/m3×10 Nkg=5×104m3,
进入A容器中水的深度:
h?=s=50×10+m2=0.1m。
答:(1)水对B容器底部的压强pp为2×103Pa;(2)物块的密度为0.5×103kg/m3;(3)水进入A容
器中的深度为0.1 m。
2.解:(1)合金块浸没在水中时受到的浮力:F水浮=G-F水示=4N-3N=1N;
(2)根据阿基米德原理可知,合金块的体积:V=V排=水=×103 kg/m3×10 Nk=1×10-?m3,
p=v=g=1×10-+m×10 Nkg=4×103kg/m3;合金块的密度:
(3)当合金块浸没在密度为0.8 g/cm3的液体中时,合金块受到的浮力:
F液浮 =P液gV排=P液gV=0.8×103kg/m3×10 N/kg×1×10-?m3=0.8 N,
此时弹簧测力计的示数:F液=G-F液浮 =4 N-0.8 N=3.2 N,
即密度值“0.8 g/cm3”对应的弹簧测力计的力的刻度值为3.2 N。
答:(1)合金块浸没在水中时所受浮力的大小为1 N;(2)合金块的密度为4×103kg/m3;(3)密度值
“0.8 g/cm3”对应的弹簧测力计的力的刻度值为3.2 N。
3.D 4.C
高频考点12 杠杆、滑轮(组)
1.900 2.B 远离 3.5 5 10
4.C 5.D
6.4 8400 70%
7.改变力的方向 150 50
8.解:(1)建筑材料受到的重力:G=mg=80 kg×10 N/kg =800 N,
由图可知,滑轮组的动滑轮上有2段绳子承担物重,绳端移动的距离:s=2h=2×2 m=4 m,
有用功:W有=Gh=800N×2m=1 600 J,
总功:wa=有=180}2000J,
r==2400J=500N,拉力:
参考答案 第18 页(共23 页)
小明的重力:G?=480 N<500 N,
小东的重力:G?=600N>500 N,故这项工作应该给小东做;
F=n(G+G动),可得动滑轮重力:G动=2F-G=2×500N-800N=200 N;(2)由拉力
(3)当绳端施加的拉力为200 N时,A对地面的压力:
F压=G+G动-2F拉=800 N+200 N-2×200 N=600 N,
p=s=6002=600 Pa。此时对地面的压强:
答:(1)这项工作应该给小东做;(2)动滑轮的重力为200 N;(3)A对水平地面的压强为600 Pa。
9.6 0.4 10.0.4 0.05
11.解:(1)杠杆在水平位置平衡,0是杠杆支点,A0是阻力臂,阻力FA大小等于重物G?大小,
F=G?=m?g=10 kg×10 N/kg=100 N,
OB是动力臂,大壮对杠杆的拉力F,为动力,
根据杠杆平衡条件可得:FA×0A=Fp×0B,100 N×1.5 m=Fp×0.5m,
解得Fp=300 N,即大壮对杆的拉力为300 N;
(2)大壮的重力:G?=m?g=56 kg×10 N/kg=560 N,
大壮受三个力,竖直向下的重力G?、杆对大壮竖直向上的拉力F、地面对大壮竖直向上的支持力
F支,这三个力平衡,杆对大壮的拉力与大壮对杆的拉力为相互作用力,大小相等,则地面对大壮的
支持力:F支=G?-F=560 N-300N=260 N。
答:(1)大壮对杆的拉力大小为300 N;(2)地面对大壮的支持力大小为260 N。
高频考点13 功、功率和机械效率
1.变大
2.不做功 摩擦
3.解:(1)拉力所做的功:W=Fs=0.3 N×0.3 m=0.09 J;
”=w=Fs=0.3N×0.3m~55.6??(2)滑轮组的机械效率:7
答:(1)拉力所做的功为0.09 J;(2)滑轮组的机械效率约为55.6??
4.C
5.350 0
6.解:(1)工人拉绳做的有用功:W有=Gh=180 N×6m=1080 J;
(2)滑轮组有2段绳子拉着物体,绳子自由端移动的距离:s=nh=2×6m=12 m,
工人拉绳做的总功:W总=Fs=100 N×12 m=1 200 J,
n=w×100?200×100?0%;该滑轮组的机械效率:
(3)工人在三个力的作用下处于平衡状态,对地面的压力:F压=GI人-F=600 N-100 N=500 N,
p=s=0.05m2=10 000 Pa。工人对地面的压强:
答:(1)工人拉绳做的有用功为1 080 J;(2)该滑轮组的机械效率为90?3)工人对地面的压强
为10 000 Pa。
7.解:(1)由图可知,该滑轮组有效绳子的段数 n=2,
绳子自由端移动的速度:v?=nv?=2×0.2 m/s=0.4 m/s,
参考答案 第19 页(共23 页)