内容正文:
参考答案及重难题解析·辽宁物理
重
难
题
型
强
化
训
练
(3)孙悟空施加的拉力
F=G-F浮 = 67
500
N-2×103
N = 65
500
N;
孙悟空要做的功 W=Fs= 65
500
N×1
000
m = 6. 55×107
J.
9. 解:(1)科考船漂浮在海面上时受到的浮力
F浮 =G船 =m船 g= 4
000×103
kg×10
N / kg = 4×107
N;
(2)CTD 设备受到的重力
GCTD =mCTDg= 200
kg×10
N / kg = 2
000
N;
(3)CTD 设备对甲板的压力 F压 =GCTD = 2
000
N,根据压强公
式 p=
F
S
,可得 p=
2
000
N
0. 2
m2
= 1×104
Pa;
(4)起重机搬运 CTD 设备,力的大小等于 CTD 设备重力 F =
GCTD = 2
000
N,移动距离 s= 4
m,根据功的公式 W=Fs,可得
W= 2
000
N×4
m = 8
000
J.
类型 2 浮力、压强型
1. 解:(1)根据 G=mg= ρVg 知,木块的重力
G=mg=ρ木 V木 g=0. 6×103
kg / m3 ×1. 2×10-3
m3 ×10
N/ kg=7. 2
N;
(2)水对容器底的压强
p= ρ水 gh= 1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×0. 15
m = 1. 5×103
Pa
(3)若用力把木块刚好全部压入水中不动,木块排开水的体
积等于木块的体积,根据阿基米德原理知,此时木块所受的
浮力
F浮 =G排 = ρ水 gV排 = ρ水 gV木 = 1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg× 1. 2×
10-3
m3 = 12
N;根据力的平衡条件知,木块受到手的压力
F压 =F浮 -G= 12
N-7. 2
N = 4. 8
N.
2. 解:(1)满载时,船体某处离水面 3
m,该处受到海水的压强
p= ρ海水 gh= 1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×3
m = 3×104
Pa;
(2)根据阿基米德原理可知,二千料海船满载时受到的浮力
F浮 =G满载排 =m满载排 g= 1
200×103
kg×10
N / kg = 1. 2×107
N;
(3)由 ρ=
m
V
可知,二千料海船满载时排开海水的体积
V满载排 =
m满载排
ρ海水
= 1
200×103
kg
1. 0×103
kg / m3
= 1
200
m3 .
3. 解:(1)手环的质量 m环 = 160
g = 0. 16
kg,手环所受的重力
G环 =m环 g= 0. 16
kg×10
N / kg = 1. 6
N;
(2)充气后,手环浸没在水中时,排开水的体积 V排 = V = 1. 8×
10-2
m3 ,则手环受到的浮力 F浮 = ρ水 gV排 = 1. 0× 103
kg / m3 ×
10
N / kg×1. 8×10-2
m3 = 180
N;
(3)防溺水自救手环下表面从水面下 0. 6
m 深处上浮至水面
下 0. 1
m 深处的过程中,手环深度的变化量 Δh = 0. 6
m -
0. 1
m = 0. 5
m,它的下表面受到的液体压强变化量 Δp =
ρ水 gΔh= 1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg×0. 5
m = 5
000
Pa.
4. 解:(1)该车满载时的质量 m = 2
t = 2×103
kg,该车满载行驶
时,所受总重力 G=mg= 2×103
kg×10
N / kg = 2×104
N;
(2)该车满载行驶时,对水平地面的压力 F =G = 2×104
N,对
水平地面的压强 p=
F
S
= 2
×104
N
0. 4
m2
= 5×104
Pa;
(3)根据物体的浮沉条件可知,当该车满载在水中漂浮行驶
时,车受到的浮力 F浮 = G = 2×104
N,由 F浮 = ρ液 gV排可知,此
时排开水的总体积
V排 =
F浮
ρ水 g
= 2
×104
N
1. 0×103
kg / m3 ×10
N / kg
= 2
m3 .
类型 3 电学计算
1. 解:由图可知,当开关 S1 、S2 闭合时,两电阻并联,电流表 A1
测量通过 R1 的电流,电流表 A2 测量通过 R2 的电流;
(1)由并联电路电压规律和 I=
U
R
可得,电源电压
U=U1 = I1R1 = 0. 2
A×15
Ω = 3
V;
(2)由 I=
U
R
可得,R2 的阻值 R2 =
U
I2
= 3
V
0. 3
A
= 10
Ω;
(3)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电路
的总电流 I= I1 +I2 = 0. 2
A+0. 3
A = 0. 5
A.
2. 解:(1)当开关 S 闭合,S1 、S2 都断开时,R1 与 R2 串联,则由
欧姆定律可知,电源电压
U= I(R1 +R2 )= 0. 3
A×(20
Ω+20
Ω)= 12
V;
(2)当开关 S、S1 、S2 都闭合时,R2 被短路,R1 与 R3 并联,电
流表测干路电流. 根据并联电路电压规律,R1 两端的电压
U1 =U= 12
V,则通过 R1 的电流 I1 =
U1
R1
= 12
V
20
Ω
= 0. 6
A;
(3)当开关 S、S1 、S2 都闭合时,根据并联电路电压规律,R3 两
端的电压 U3 = U = 12
V,则通过 R3 的电流 I3 =
U3
R3
= 12
V
10
Ω
=
1. 2
A,根据并联电路电流的规律,电流表示数 I总 = I1 + I3 =
0. 6
A+1. 2
A = 1. 8
A,则电路消耗的总功率 P =UI总 = 12
V×
1. 8
A = 21. 6
W.
3. 解:(1)当闭合开关 S 和 S1 ,断开开关 S2 时,R1 被短路,R2 断
路,电路为 R3 的简单电路,则 R3 两端的电压 U3 =U= 9
V;
(2)当开关 S、S1 和 S2 均闭合时,R1 被短路,R2 、R3 并联,电
流表测干路电流,由并联电路的电压规律可知,R2 、R3 两端电
压为 U2 = U3 = U = 9
V,则流经 R2 的电流 I2 =
U2
R2
= 9
V
45
Ω
=
0. 2
A,流经 R3 的电流 I3 =
U3
R3
= 9
V
30
Ω
= 0. 3
A,则电流表的示
数 I= I2 +I3 = 0. 2
A+0. 3
A = 0. 5
A;
(3)当闭合开关 S,断开开关 S1 和 S2 时,R1 和 R3 串联,电压
表测量 R3 两端电压,由串联电路的电压规律可知,R1 两端电
压 U1 =U-U3 ′= 9
V-6
V = 3
V,流经 R3 的电流 I′=
U3′
R3
= 6
V
30
Ω
=
0. 2
A,由于串联电路中电流处处相等,R1 消耗的电功率
P=U1 I′= 3
V×0. 2
A = 0. 6
W.
4. 解:根据 P =
U2
R
及并联电路电阻规律可知,只闭合 S2 时,R1
单独接入电路,为小火加热状态;S1 、S2 都闭合时,R1 和 R2 并
联,为大火加热状态;
(1)由 P=UI 得,小火加热状态的电流
I小 =
P小
U
= 880
W
220
V
= 4
A;
(2)大火加热状态时,R1 和 R2 并联,R2 的功率
P2 =
U2
R2
= (220
V) 2
48. 4
Ω
= 1
000
W,故大火加热功率
P=P小 +P2 = 880
W+1
000
W = 1
880
W;
12
重难题型强化训练·辽宁物理
题
型
五
简
单
综
合
应
用
题
类型 2 浮力、压强型
1. 如图所示的圆柱形容器,里面装入适量水. 把
体积为 1. 2×10-3
m3、密度为 0. 6×103
kg / m3 的
木块投入水中, 当木块最后静止时, 水深
15
cm,且水未溢出. ( ρ水 = 1. 0× 103
kg / m3,g
取 10
N / kg)求:
(1)木块的重力;
(2)此时水对容器底的压强;
(3)若用手向下把木块刚好全部压入水中不
动,此时木块受到手的压力.
第 1 题图
解:(1)根据 G =mg = ρVg 知,木块
的重力
F浮 =G排 = ρ水 gV排 = ρ水 gV木 = 1. 0 × 103
kg / m3 ×
10
N / kg×1. 2×10-3
m3 =12
N;
根据力的平衡条件知,木块受到手的压力
F压 =F浮-G=12
N-7. 2
N=4. 8
N.
2. 南京静海寺《郑和残碑》记载:“永乐三年,将
领宫军乘架二千料海船并八橹船……. ” 经
学术界考证,二千料海船满载时的排水量达
1
200
t. (海水密度取 1. 0 × 103
kg / m3,g 取
10
N / kg)求:
(1)满载时,船体某处离水面 3
m,该处受到
海水的压强;
(2)二千料海船满载时受到的浮力;
(3)二千料海船满载时排开海水的体积.
3. 如图所示是一种可充气的防溺水自救手环,其
质量为 160
g,充气后,手环体积为 1. 8×10-2
m3,
ρ水 = 1. 0×103
kg / m3,忽略手环在水中体积的
变化,g 取 10
N / kg. 求:
第 3 题图
(1)手环所受的重力;
(2)充气后,手环浸没在水中时受到的浮力;
(3)充气后,防溺水自救手环下表面从水面下
0. 6
m 深处上浮至水面下 0. 1
m 深处的过程中,
它的下表面受到的液体压强变化了多少.
解:(1)手环的质量 m环 =160
g=0. 16
kg,手环所受
的重力 G环 =m环 g=0. 16
kg×10
N / kg=1. 6
N;
(2)充气后,手环浸没在水中时,排开水的体积
V排 =V=1. 8×10
-2
m3,则手环受到的浮力
F浮 = ρ水 gV排 = 1. 0 × 103
kg / m3 × 10
N / kg ×
1. 8×10-2
m3 =180
N;
(3)防溺水自救手环下表面从水面下 0. 6
m 深处上
浮至水面下 0. 1
m 深处的过程中,手环深度的变化
量 Δh=0. 6
m-0. 1
m=0. 5
m,
它的下表面受到的液体压强变化量 Δp = ρ水 gΔh =
1. 0×103
kg / m3×10
N / kg×0. 5
m=5
000
Pa.
12
重难题型强化训练·辽宁物理
题
型
五
简
单
综
合
应
用
题
4. 如图所示是我国自主研发的一款水陆两栖
车,它是一种结合了车与船双重性能的特种
车辆,既可以像汽车一样在陆地上行驶,又可以
像船一样在水上漂浮行驶. 该车在满载时的质
量为2
t. 求:(g 取10
N/ kg,ρ水 =1. 0×103
kg / m3)
第 4 题图
(1)该车满载行驶时,所受总重力;
(2)该车满载行驶时,车轮与水平地面的总
接触面积为 0. 4
m2,对水平地面的压强;
(3)当该车满载在水中漂浮行驶时,该车排
开水的总体积.
解:(1)该车满载时的质量 m=2
t = 2×103
kg,
该车满载行驶时,所受总重力
G=mg=2×103
kg×10
N / kg=2×104
N;
(2)该车满载行驶时,对水平地面的压力
F=G=2×104
N,
对水平地面的压强
p= F
S
=2×10
4
N
0. 4
m2
=5×104
Pa;
(3)根据物体的浮沉条件可知,当该车满载在水中
漂浮行驶时,车受到的浮力 F浮 =G=2×104
N,
由 F浮 =ρ液 gV排可知,此时排开水的总体积
V排 =
F浮
ρ水 g
= 2×10
4
N
1. 0×103
kg / m3×10
N / kg
=2
m3 .
类型 3 电学计算
角度 1 多开关类
1. 如图所示的电路中,R1 的阻值为 15
Ω. 开关
S1、S2 闭合,电流表 A1 的示数为 0. 2
A,电流
表 A2 的示数为 0. 3
A. 求:
第 1 题图
(1)电源电压;
(2)电阻 R2 的阻值;
(3)电路中的干路电流.
解:由图可知,当开关 S1、S2 闭合时,两电阻并联,
电流表 A1 测量通过 R1 的电流,电流表 A2 测量通
过 R2 的电流;
(1)由并联电路电压规律和 I= U
R
可得,电源电压 U
=U1 = I1R1 =0. 2
A×15
Ω=3
V;
(2)由 I= U
R
可得,R2 的阻值
R2 =
U
I2
= 3
V
0. 3
A
=10
Ω;
(3)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以电路的总电流
I= I1+I2 =0. 2
A+0. 3
A=0. 5
A.
22