专练2 浮力、压强综合计算-【一战成名新中考·5行卷】2024广西中考物理·方向性试题强化训练

方向性试题强化训练!广西物理 专练 #!浮力#压强综合计算 "北部湾 #$#$"##% 第 + 题图 !"水平桌面上有一个圆柱形 容器!容器壁厚度忽略不 计!往容器中装适量的水! 再放入一个正方体和一个 球体"假设两物体都不沾 水#!静止后正方体漂浮!球体沉入容器底!状态 如图所示!此时容器对桌面的压强为' $$$ HI! 已知正方体和球体的体积比为 %E+"现将正方体 取出!液面下降了 * 89"再把球体取出!液面又 下降了0 89"此时容器底对桌面的压强为 # +$$ HI"则正方体的密度是!.2* /!.%!F@A9%! 球体的密度是! # /!.% ! F@A9%"" 6 取 +$ JAF@! !水 >+"$ B+$ % F@A9 % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% ! ! ! ! ! ! ! ! ! %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % % % % % % % % % # 解题关键点 ! 正方体漂浮!所受浮力等于重力" " 水平 面上容器对桌面的压力等于容器的总重力! 正方体和球的总重力等于两次容器底对桌 面的压力差" 第 # 题图 #"如图所示!甲*乙两个实心 圆柱体的重力分别为 0 J* ( J!乙的高为+$ 89!甲*乙 横截面积均为 '$ 89#"将 甲*乙两物体用轻质细绳 连接起来放入底面积为 +$$ 89# 且装有足够 水的容器中!稳定后部分甲露出水面!则此时 细绳对乙物体的拉力是!%!J"剪断中间的 细绳待水面稳定后!水对容器底部的压强变化 量为!%..!HI""6 取 +$ JAF@! !水 >+"$ B +$ % F@A9 % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% ! ! ! ! ! ! ! ! ! %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % % % % % % % % % # 解题关键点 ! 分析出乙的受力情况" " 细绳剪断后!根 据浮沉条件判断甲#乙稳定后的状态!求出 液面变化量!再根据 # 1> ! 6 # 2 得到压强变 化量" %"如图所示!一个底面积为 # B+$<# 9# 的薄壁柱 形容器放在水平桌面中央!容器高$"+0 9!内盛 有 $"+ 9深的水!水对容器底部的压强为 !! /!. % !HI!当把一个质量为 1 F@的实心 正方体-放入水中后!容器对桌面压强的增 加量是 # 0$$ HI!物体 -的密度大小为 !% /!. % !F@A9 % ""6取 +$ JAF@! !水 >+"$ B +$ % F@A9 % # 第 % 题图 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% ! ! ! ! ! %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % % % % % 解题关键点 需判断出-放入水中后是否有水溢出!正确 求得-的体积" &"如图甲所示!有一高 %$ 89的轻质薄壁柱形 容器!底面积为 %$$ 89#!内放置一个底面积 为 +$$ 89#!高为 +1 89的柱形木块!木块底 部与容器之间系有一根 +$ 89的轻质细绳! 现在往容器中缓慢倒入某种液体!容器底部 所受液体压强随着倒入液体质量的关系如图 乙所示!则木块的质量为!-*.!@(当倒入液 体的质量为 5 # 时!容器对桌面的压强为 !! +*.!HI""6取 +$ JAF@# 第 ' 题图 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% ! ! ! ! ! %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % % % % % 解题关键点 对倒入液体的过程分段讨论!分析木块和绳 子在各个节点时的状态 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! " %! 方向性试题强化训练!广西物理 补充训练!电路的综合分析与计算 !"图甲电路中!闭合开关时变阻器的功率与电流 的关系如图乙所示!则电源电压为!!*! K!利 用这个电路得到的最大电流为!.2,!," 第 + 题图 #"如图甲所示!! $ 为定值电阻!电源电压保持 不变4滑动变阻器! + 标有$#$ $ !+ ,%字样! 电流表量程为 $ &$"1 ,!灯泡=的额定电流 是 $"0 ,"当开关 2 + *2 # 都断开或都闭合时! 移动滑片)"所有元件都安全#得到了电流表 示数与! + 连入电路的阻值的关系图像"如图 乙所示#!灯泡在工作时正常发光"电源电压 为!*!K(开关都断开与都闭合时!电路的 最大功率之比为!*0!!!" 第 # 题图 %"图甲是模拟调光灯电路!电源电压为 0"1 K!小 灯泡额定电压为#"0 K!电流随电压变化的0<9 图像如图乙所示"铅笔芯长 #$ 89*阻值为 '$ $ !其阻值与长度成正比"回形针-固定在 铅笔芯右端!回形针 )可以在铅笔芯上自由 滑动!该调光灯在使用时!闭合开关!移动 ) 能连续调光!)滑到距回形针-("0 89处!小 灯泡的实际功率为!.2&,!7!若电源电压调 至' K时!在距回形针-!#2(!89处做标记! 可以提醒)向-滑过此处!小灯泡将不安全" 第 % 题图 &"如图甲所示为一款电煎药壶的工作电路简化 图!它在工作时!有高温*中温和低温三个挡" 已知正常工作时!高温挡功率为 0$$ 7!中温 挡功率为 +$$ 7!在额定电压下煎药时!药液 的温度与工作时间的关系图像如图乙所示" 观察图乙中的高温挡加热过程可知)电煎药 壶在前半段比后半段时间的加热效率!低! "选填$高%或$低%#"电煎药壶的低温挡功率 是!,.!7" 第 ' 题图 ("! $ 较难"如图甲是$实践%兴趣小组设计的 超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路" 电源电压9不变!电压表量程为 $ &+0 K!! $ 为 定值电阻!湿敏电阻 !的阻值与湿度 !:变 化的关系图像如图乙所示!!的最大阻值为 *$ $ "闭合开关 2!在保障电路安全的情况 下!当湿度为某一数值!: + 时!电压表示数为 +# K!湿敏电阻!的功率为 '") 7(当湿度增 加到!: # "!: # >!: + ;%$?#时!电压表示数 变化了 ' K!则电源电压为!#&!K!定值电 阻! $ 为!%.! $ " 第 0 题图 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % % % % % % % % % %思路点拨 ! 通过两电阻的电流相等!根据欧姆定律和 )>0 # !建立方程" " 由图像分析出湿敏电 阻阻值随湿度变化的关系!表示出湿度增加 %$?时其阻值!电源电压不变!由串联电路 特点和欧姆定律!建立方程求解 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! " &! 参考答案及解析!广西物理 方 向 性 试 题 2"("# 7% 3% !"" FG"根据题意可知"&此时对桌面的压强4 & 1 34 ! 13% !"" FG"由 ! 3 " % 可知"&的质量&" & 3 ! & % & 3 ! & $ & # & "! 截取部分的质量& ! " ! 3 ! ! ! %3 ! ! $ ! #"将!截取部分放在&正 上方后"&对桌面的压力&33*总 3$"& 9!"!%+ 3!&+$&#& 9 ! ! +$ ! #"根据题意可知"$ ! D$ & 3%D!"此时&对桌面的压强&4 & 13 3 $ & 3 ! & +$ & # & 9 ! ! +$ ! # $ & 3 ! & +# & 9 % ! ! ! +#"则 &的密度& ! & 3 4 & 12 % ! ! ! +# + # & 3 % !"" FG2 % ! 1! 1%" & 4587 & 1%" =8451"("# 7 %" =8451"("$ 7 3%(' 1%" & 4587 & ( )(%".%D!.%解析&水平地面上的正方体对水平地面的压强&4 3 3 $ 3 * $ 3 "+ $ 3 ! %+ $ 3 ! $D+ $ 3 ! +D"由图乙可知"左侧图线 中"当%3% 1%"& 67& 时"43& 1%"& FG"正方体的边长&D 3 & 槡% 3 & % 1%" & 67槡 & 3%" 673"(% 7"则左侧图线所表示的物体 的密度& ! 3 4 +D 3 & 1%" & FG %" =8451"(% 7 3& 1%" & 4587 & "因此左侧 图线表示物体!"即物体!的边长为 %" 67#右侧图线表示物 体&"当% & 30 1%" & 67 & 时"4 & 3& 1%" & FG"正方体 &的边 长&D & 3 & %槡 & 3 & 0 1%" & 67槡 & 3!" 673"(! 7"物体 &的密 度& ! & 3 4 & +D & 3 & 1%" & FG %" =8451"(! 7 3%($ 1%" & 4587 & 3%($ 5867 & "由 ! 3 " % 可知"物体!!&的质量分别为&" ! 3 ! ! % ! 3& 5867 & 1% 1%" & 67 & 3& """ 53& 45"" & 3 ! & % & 3%($ 5867 & 10 1 %" & 67 & 3%! """ 53%! 45"!!&的底面积之比& $ ! $ & 3 D ! ! D & ! 3 $%" 67% ! $!" 67% ! 3 % # "叠放后!!&对地面的压力分别为&3 ! 13* ! 2 ! * ! 9 ! * & 3" ! + 2 ! ! ! % ! + 9 ! & ! % & +"3 & 13* & 2 ! * & 9 ! * ! 3 " & + 2 ! & ! % & + 9 ! ! ! % ! +"由 43 3 $ 可知" 4 ! 1 4 & 1 3 3 ! 1 $ ! 3 & 1 $ & 3 3 ! 1 3 & 1 1 $ & $ ! 3 " ! + 2 ! ! ! % ! + 9 ! & ! % & + " & + 2 ! & ! % & + 9 ! ! ! % ! + 1 $ & $ ! 3 " ! 2 ! ! ! % ! 9 ! & ! % & " & 2 ! & ! % & 9 ! ! ! % ! 1 $ & $ ! 3 & 452& 1%" & 4587 & 1 ! % ! 9%($ 1%" & 4587 & 1 ! % & %! 452%($ 1%" & 4587 & 1 ! % & 9& 1%" & 4587 & 1 ! % ! 1 # % 3 % % "解得& ! % ! ! % & 3 % ! ( 专练 !.浮力$压强综合计算 !("(' 1%" & .! 1%" & .%解析&设容器的底面积为 $"正方体漂 浮"排开水的体积为& %正排 3$!#%"球体沉底"球的体积为& %球 3%球排 3$!#!"已知正方体和球体的体积比为 &D%"所以 正方体的体积为& %正 3& %球 3&$!#!"因为正方体漂浮"所受 浮力等于重力"即 3浮 3*正"由 3浮 3!水 + %排和 *3"+ 得& !水 +%正排 3!正+%正"所以 !水 +$!#% 3!正 +&$!#!"正方体的密 度& !正 3 !水 !#% & ! # ! 3 %(" 1%" & 4587 & 1"("- 7 & 1"("$ 7 3"(' 1%" & 4587 & # 由于在水平面上容器对桌面的压力等于容器的总重力"所以 正方体和球体的总重力为&*正 9*球 34%$ 24!$"根据 *3"+ 3 ! + %知&*正 9*球 3!正 + %正 9!球 + %球 3!正 + 1&$!#! 9 !球+$!#! 34%$ 24!$"即 !正 + 1&!#! 9!球 +!#! 34% 24!"代入 数据得&"(' 1%"& 4587& 1%" =8451& 1"("$ 79 !球 1%" =8451 "("$ 73# """ FG2! %"" FG"解得" !球 3! 1%" & 4587 & ( #(&.&"".%解析&乙物体的体积为&%乙 3$乙#乙 3#" 67 ! 1%" 673 #"" 67 & 3# 1%" 2# 7 & "乙物体排开水的体积&%排乙 3%乙 3# 1 %" 2# 7 & "乙物体受到的浮力&3浮乙 3!水 +%排乙 3%(" 1%" & 4587 & 1 %" =8451# 1%" 2# 7 & 3# ="则此时细线对乙物体的拉力大小& 3拉 3*乙 23浮乙 3: =2# =3& =#由于甲!乙一起漂浮在水面 上"则甲和乙受到的总浮力&3浮 33浮甲 93浮乙 3*甲 9*乙 3 $ =9: =3%! ="甲物体受到的浮力&3浮甲 33浮 23浮乙 3%! = 2# =30 ="由3浮 3!水 +%排得甲物体排开水的体积&%排甲 3 3浮甲 !水 + 3 0 = %(" 1%" & 4587 & 1%" =845 30 1%" 2# 7 & "因为甲受到 的浮力大于甲的重力"乙受到的浮力小于乙的重力"则剪断 绳子后"甲将上浮"乙将下沉"液面会下降"平衡时甲受到的 浮力为&3浮甲13*甲 3$ ="此时甲排开液体的体积为&%排甲13 3浮甲1 !水 + 3 $ = %(" 1%" & 4587 & 1%" =845 3$ 1%" 2# 7 & "则甲排开水 体积的变化量为& ! %排水 3%排甲 2%排甲130 1%" 2# 7 & 2$ 1 %" 2# 7 & 3& 1%" 2# 7 & "则水面下降的高度为& ! # 3 ! %排水 $容 3 & 1%" 2# 7 & %"" 1%" 2# 7 ! 3"("& 7"则水对容器底部的压强变化量为& ! 43 !水 +!# 3%(" 1%" & 4587 & 1%" =8451"("& 73&"" FG( $(% 1%" & .& 1%" & .%解析&水对容器底的压强 43 !水 + #水 3 %(" 1%" & 4587 & 1%" =8451"(% 73% 1%" & FG"!的重力 * ! 3" ! + 3' 451%" =8453'" ="!放入水中后"容器对桌面压 强的增加量是 ! $"" FG"则容器对桌面压力的增加量 ! 33 ! 4$ 3! $"" FG1! 1%" 2! 7 ! 3$" ="因为 ! 3N* ! "所以当正 方体!放入后"容器中有水溢出"溢出的水的重力*溢 3*!2 ! 33'" =2$" =3%" ="则溢出的水的体积 %溢 3 *溢 !水 + 3 %" = %(" 1%" & 4587 & 1%" =845 3% 1%" 2& 7 & "!放入后"容器内液 面上升的高度 ! # 3"(%$ 72"(% 73"("$ 7"!排开水的体 积%排 3%溢 9$!# 3% 1%" 2& 7 & 9! 1%" 2! 7 ! 1"("$ 73! 1 %" 2& 7 & "物体!受到的浮力3浮 3!水 +%排 3%(" 1%" & 4587 & 1 %" =8451! 1%" 2& 7 & 3!" ="因为物体!所受浮力3浮 N*!"所 以物体!浸没在水中"物体 !的体积 % ! 3%排 3! 1%" 2& 7 & " 物体!的密度 ! ! 3 " ! % ! 3 ' 45 ! 1%" 2& 7 & 3& 1%" & 4587 & ( %(-'".% :'".%解析&由图乙可知"当倒入液体质量为 " & 时 细线拉直"且液面与木块上表面齐平"此时液体深度为 # & 3 %" 679%' 673!' 673"(!' 7"则液体密度为& !液 3 4 & +# & 3 ! "0" FG %" =8451"(!' 7 3"(0 1%" & 4587 & 3"(0 5867 & "由图乙可知 当倒入液体质量为" % 3% -!" 5时"木块恰好漂浮"木块受到 的浮力等于木块的重力"此时"容器中液体深度为&# % 3 % % ! $ " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 3 "" 参考答案及解析!广西物理 方 向 性 试 题 " % !液 ! $ 3 % -!" 5 "(0 5867 & &"" 67 ! 2%"" 67 ! 3%! 673"(%! 7"木块质量为&"3 * + 3 3浮 + 3 !液+%排 + 3 !液%排 3"(0 5867 & 1$%! 671%"" 67 ! % 3-'" 5#当倒入液体质量为 " ! 时"细线刚好被拉直"此时液 体质量为&" ! 3 !液%! 3"(0 5867 & 1+&"" 67 ! 1$%" 679%! 67% 2%"" 67 ! 1%! 67, 3# &!" 5"容器对桌面的压力等于容 器内物体总重"它对桌面的压强为&43 3 $ 3 * $ 3 "+ $ 3 $# &!" 9-'"% 1%" 2& 451%" =845 "("& 7 ! 3 $(!0 451%" =845 "("& 7 ! 3 % :'" FG( 补充训练.电路的综合分析与计算 !(%'."(0 #('.'D%%.%解析&由甲图可知"当开关 / % !/ ! 都闭合时"滑动 变阻器. % 与灯泡 J并联"此时由于 . % 的阻值不能为零"由 此可判断出图乙中的上边的曲线为 / % !/ ! 都闭合时电流表示 数与. % 阻值变化关系的图像"则下边的曲线为 / % !/ ! 都断开 时电流表示数与. % 阻值变化关系#开关 / % !/ ! 都闭合时"滑 动变阻器. % 与灯泡 J并联"由图像中上边的曲线可知"当 . % 3!" & 时"/ % 3"(& )"由 /3 0 . 可得电源电压&030 % 3 / % . % 3"(& )1!" & 3' @#开关都闭合时"变阻器 . % 与灯泡 J并联"电流表测通过变阻器 . % 的电流"因为电流表的量程 为" M"(' )"所以通过变阻器 . % 的最大电流为 "(' )"因为 灯泡正常发光"所以通过灯泡的电流&/ J 3/额 3"($ )"干路最 大电流&/闭合 3/%最大 9/J3"(' )9"($ )3%(% )#开关都断开 时". % 与. " 串联"由图像中下边的曲线可知电路中的最大电 流&/断开 3"(' )"由-30/可知"开关都断开与都闭合时"电 路最大功率之比为&-断开D-闭合 30/断开D0/闭合 3/断开D/闭合 3 "(' )D%(% )3'D%%( $("(#0.!($.%解析&因铅笔芯长 !" 67!阻值为 #" & "其阻值 与长度成正比"所以"-滑到距回形针!:($ 67处"铅笔芯接 入电路中的电阻&. - 3 #" & !" 67 1:($ 673%$ & "则由串联电路 电压特点和/3 0 . 可得"电源电压&030 J 9/ J . - "即 $(' @3 0 J 9/ J 1%$ & "由图像可知"小灯泡两端的电压 0 J 3!(" @" 通过小灯泡的电流/ J 3"(!# )时符合"此时小灯泡的实际功 率&- J 30 J / J 3!(" @1"(!# )3"(#0 ?#由图乙可知"小灯 泡两端的电压为 !($ @时$即小灯泡正常发光%"通过小灯泡 的电流/额 3"(& )"若电源电压调至 # @时"设此时铅笔芯接 入电路的阻值为 .滑"由串联电路的电压特点和欧姆定律可 得"电源的电压&0130额 9/额 .滑"即 # @3!($ @9"(& )1 .滑"解得.滑 3$ &"此时铅笔芯接入电路的长度 D 3 $ & #" & 1 !" 673!($ 67"若回形针-向右滑动超过此处"则小灯泡两 端的电压会超过额定电压将不安全"所以应该在距回形针 ! !($ 67处做标记"可以提醒 -向 !滑过此处"小灯泡将不 安全( %(低.0".%解析&在高温挡加热的前!后半段时间内"功率不 变!时间相同"由,3-)可知消耗的电能相同#由图乙可知前 半段药液温度升高的温度值小!后半段温度升高的温度值 大"而药液的质量不变!比热容不变"由 5吸 36"!)可知前半 段药液吸收的热量少"由 " 3 5吸 , 可知"前半段的加热效率比 后半段的加热效率低#当 / = 接 !!/ > 闭合时"电路中 . % !. ! 并 联"总电阻最小"由-3 0 ! . 可知此时电功率最大"电路处于高 温挡"当 / = 接 !!/ > 断开时"电路中只有 . ! 工作"电路中电阻 较大"由-3 0 ! . 可知此时电功率较大"处于中温挡#高温挡的 电功率&-高温挡 3-% 9-中温挡".% 的电功率&-% 3-高温挡 2-中温挡 3$"" ? 2%"" ? 3#"" ?"由 -3 0 ! . 可得&. % 3 0 ! - % 3 $!!" @% ! #"" ? 3%!% & #电阻. ! 的阻值为&. ! 3 0 ! -中温挡 3 $!!" @% ! %"" ? 3#0# & "当 / = 接 %!/ > 断开时"电路中 . % !. ! 串联"电路中的 总电阻最大"由-3 0 ! . 可知此时电功率最小"电路处于低温 挡"低温挡功率为&-低温挡 3 0 ! . % 9. ! 3 $!!" @% ! %!% & 9#0# & 30" ?( &(!#.&".%解析&由图甲知". " 与.串联"电流表测电路中电 流"电压表测. " 两端电压"当湿度为某一数值 .I % 时"若 . 的阻值为. % "由串联电路电流特点和欧姆定律可得"电路中 电流/3/ % 3/ " 3 0 " . " 3 %! @ . " "电源电压&03/$. " 9. % % 3 %! @ . " $. " 9. % %* " "此时湿敏电阻的阻值 .的功率为 #(0 ?"由 -3/ ! .得"/ % 3 - % .槡% 3 #(0 ? .槡 % "由 / " 3/ % 得" %! @ . " 3 #(0 ? .槡 % * # "由图乙知"湿敏电阻的阻值.与湿度.I成正 比"当.I3#"L时".3#" & "当.I30"L时".30" & "即 .I 增大 #"L时".的阻值增大 #" & "当湿度从 .I % 增加到 .I ! $.I ! 3.I % 9&"L%时"湿敏电阻阻值变大"则此时湿敏电阻 阻值. ! 3. % 9&" & "由串联电路的分压原理知"湿敏电阻分 得的电压增大". " 分得的电压减小"所以此时 . " 两端电压 0 " 130 " 2# @3%! @2# @30 @"由串联电路电流特点和欧 姆定律可得"此时电路中电流 /13/ ! 13/ " 13 0 " 1 . " 3 0 @ . " "电源 电压&03/1$. " 9. ! % 3 0 @ . " $. " 9. % 9&" & %* $ "解 "$ 可 得&. " 9. % 3'" & * % "解 #% 可得&. " 3&" & ". % 3&" & "将 . " 3. % 3&" & 代入 " 可得电源电压&03 %! @ . " $. " 9. % % 3 %! @ &" & 1$&" & 9&" & % 3!# @( 二!第 !' 题专练"""力学重难实验 专练 %.力学教材重难实验 !($%%匀速.$!%大.$&%:('.".$#% " !.&. # 正 #($%%向右移动游码.$!%$#.$&%!(: 1%"&.$#%%(%.$$%%% #".!.%解析&$$%吸水石排开盐水的体积&%排 3%总 2%盐水 3!&" 7J2!"" 7J3&" 7J3&" 67 & "由题知" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 吸水石吸入盐 #"