内容正文:
高频考点11
密度、压强及浮力的相关综合计算
中考对点练
3.[2019,33题,角度对点]某实验小组探究浮力时设计
了图甲所示的实验装置,将一个薄壁圆柱形容器放在
1.[2024.18题,考向对点]我国首艘航母辽宁舰某次航
水平地面上.质量均匀,高度为6cm的圆柱形物块用
行时排开海水的质量为5.15x10t.在9x10{}N的推
测力计悬挂于容器中,以恒定速度向容器中缓慢注水
力作用下匀速直线航行9x10m,用时10min。海水
直至注满容器为止,弹策测力计示数的大小与注水时
密度取1.03x10kg/m,g取10N/kg。求:
间的关系图像如图乙所示。已知容器的底面积与物块
(1)航母排开海水的体积。
的底面积之比为5:3.e*=1.0x10*kg/m,g取
(2)这段时间内航母航行的速度。
10N/kg。(物块不吸水,忽略物块浸人水中后的位置
(3)这段时间内推力所做的功。
变化)求:
(4)距离海面5m深处舰身受到海水的压强。
(1)物块的质量。
(2)物块的密度。(结果保留2位有效数字)
(3)1=7min时,容器底受到水的压强。
E/N
1_□
2.5
0.4.--.-
6479min
甲
2
3题图
2.[2023.25题,考向对点]如图所示,高为0.5m、底面积
1考法创新练
为5×10*}m2的轻质薄壁柱形容器甲置于水平地面.
4.[物理学与工程实践]“福船”是古代海上丝绸之路的
容器内盛有0.3m深的水。正方体乙的质量为15kg
重要航运工具。下图是某地仿制的一艘福船,该仿古
g取10N/kg,p*=1.0x10kg/m3。
福船长17.6m、宽4.8m.船满载时排水量40t。g取
(1)求水对容器甲底部的压力。
10 N/kg,p*=1x10kg/m}。
(2)现将乙放在甲容器的水中,恰使甲对地面的压强
(1)某次航行时,该仿古福船以18km/h的速度匀速
和水对容器甲底部的压强均为最大。
直线航行0.5h.求此次航行的路程
①求此时容器甲对地面的压强。
(2)求当仿古福船吃水深度为1.5m时,船底部受到的
②求正方体乙的密度。
水的压强。
甲
(3)求该仿古福船满载时受到的浮力和排开水的
乙
体积。
(4)当该仿古福船从海上驶入长江时,该船是上浮些
2题图
还是下沉些,为什么?
4题图
-19
高频考点12
杠杆、滑轮
教材迁移练
4.[2023.17题,素材对点]如图所示,工人师傅用斜面把
物体推上货车。若他推货物的力为600N.将重1000N
1.[人教版第十二章,“动手动脑学物理”素材]下图为搬
的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端,已知斜面长
运砖头的独轮车,人抬起车把时,车体可以看成一个杠
4m.高1.5m,则此斜面的机械效率为
杆,下列说法不正确的是
_
师傅在货物的包装下面装上轮子(忽略轮子的质量)
A.手握的位置靠近把手末端时更省力
则可以减少
(选填“有用功”“额外功”或“机
B.此独轮车相当于一个省力杠杆
械效率”)。
C.轮子的中心是杠杆的支点
D.砖头受到的重力是杠杆的阻力
4题图
5.[2024,19题(1),考法对点]下图是装满砖块的独轮车
绕着0点被抬起的情形,0,是独轮车的重心。请画
出:
1题图
2.[人教版第九章,图片素材]如图所示,向下压抽水机
(1)独轮车所受重力G的示意图。
的手柄ABC时,手柄可看作一个杠杆,其支点为
(2)拉力F的力臂l。
_点;为了省力,手应尽量(选填“靠
#C
近”或“远离”)支点。
#
5题图
考法创新练
6. [滑轮组的变形]如图所示,小华和小丽握紧两根较光
滑的木棍,相距一定的距离站稳后,小王将绳子的一端
2题图
系在其中一根木棍上,然后依次将绳子绕过两根木棍
2中考对点练
在0点处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动木棍
3.[2021,9题,考法对点]下列剪刀中,正常使用时一定
如果不计绳重和摩擦,小王施加的力为10N.在木棍不动
的情况下,小华承受的拉力为
属于费力杠杆的是
N。
_来
A
C
D
6题图
-20-(4)+Yp11.(3)将玉石直接放入左盘烧杯的水中
高频考点11 密度、压强及浮力的相关综合计算
1.解:(1)由于辽宁舰漂浮,航母的浮力:
F=G排=m排g=5.15×10?×103kg×10 N/kg=5.15×10?N,
由F浮=P液gV排可知,航母排开海水的体积:
vn=Pug=1.03×10 kxm0×10Nkg=5×10°m3;
0=÷=90×60s=15m/s;(2)这段时间内航母航行的速度:
(3)这段时间内推力所做的功:W=Fs=9×10?N×9×103m=8.1×101°J;
(4)距离海面5m深处舰身受到海水的压强:
P=P海水gh=1.03×103kg/m3×10 N/kg×5m=5.15×10? Pa。
答:(1)航母排开海水的体积为5×10?m3;(2)这段时间内航母航行的速度为15 m/s;(3)这段时间
内推力所做的功为8.1×100J;(4)距离海面5m深处舰身受到海水的压强为5.15×10?Pa。
2.解:(1)水对容器甲底部的压强:P水=P水gh水=1.0×103kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103Pa,
水对容器甲底部的压力:F=P水S=3×103 Pa×5×10-2m2=150 N;
(2)甲对水平地面的压力等于水和乙的总重力,要使甲对地面的压强和水对甲底部的压强均为最大,
则将乙放入甲容器的水中时,水恰好盛满容器,且无水溢出,
①甲中水的体积:V水=Sh水=5×10-2m2×0.3 m=1.5×10-2m3,
水的质量:m水=P水V水=1.0×103kg/m3×1.5×10-2m3=15 kg,
此时容器甲对地面的压力:F=Gs=m总g=(m水+mz)g=(15 kg+15 kg)×10 N/kg=300 N,
甲对地面的压强:p甲=s=5×102m=6000Pa;
②乙放入甲容器的水中浸没且水恰好盛满容器无水溢出时,
乙的体积:Vz=Sh=5×10-2m2×(0.5m-0.3 m)=1×10-2m3,
Pz=z=1×10-m=1.5×103kg/m3。乙的密度:
答:(1)水对容器甲底部的压力为150 N;(2)①甲对地面的压强为6000 Pa,②乙的密度为1.5×103kg/m3。
3.解:(1)由图乙可知物块的重力:G=F=2.5N,
m=g=10.5kg=0.25kg;物块的质量:
(2)物块浸没时所受浮力:F浮=2.5N-0.4N=2.1 N,
参考答案 第18页(共23 页)
由Fg=PkBMm得物块的体积:vm=vm=Pkg=1.0×10k2.1m×10Nkg=2.1×104m3,
p=m=2.1×10m~1.2×10°kg/m3;物块的密度:
(3)假设容器底面积为5S,物块底面积为3S,每分钟向容器中注水的体积为V,
t=4 min时注水的深度为h?,物块高h?=6 cm,则:
5S×h?=4V①,
(5S-38)×6 cm=(7-4)V②,
解①②组成的方程组得:h?=3.2 cm,
t=7 min时容器中水的深度:h=3.2 cm+6 cm=9.2 cm =0.092 m,
容器底受到水的压强:p=P水gh=1.0×103kg/m3×10 N/kg×0.092 m=920 Pa。
答:(1)物块的质量为0.25kg;(2)物块的密度为1.2×103kg/m3;(3)t=7 min时,容器底受到水的压
强为920 Pa。
4.解:(1)该仿古福船航行的路程:8=vt=18 km/h×0.5h=9km;
(2)当仿古福船吃水深度为1.5m时,船底部受到的水的压强:
P=P水gh=1×103kg/m3×10 N/kg×1.5m=1.5×10? Pa;
(3)仿古福船满载时受到的浮力:F=G排=m排g=40×103kg×10 N/kg=4×10?N,
根据F=P液gV排得,排开水的体积:V排=P=1×103k/m3×10 N/kg=40 m3;
(4)该仿古福船从大海驶入长江始终是漂浮状态,所以受到的浮力大小始终等于其重力,江水密度小
于海水密度,根据公式F浮=P液gV排可知,船排开江水的体积大于排开海水的体积,所以该船从大海
驶入长江会下沉些。
答:(1)仿古福船航行的路程为9 km;(2)船底部受到水的压强为1.5×10?Pa;(3)该仿古福船满载
时受到的浮力为4×10?N,排开水的体积为40 m3;(4)该船下沉些。
高频考点12 杠杆、滑轮
1.D 2.B 远离 3.C 4.62.5额外功
5.如答图所示
A
.0?
6.60
+G
i
5题答图
参考答案 第19页(共23 页)