内容正文:
null专题三计算题
专题三
计算题
专项一力学计算
例2已知火星上的
Wms)
类型1速度、功和功率的计算
重力是地球的0.4倍,火0.2
例1[2024佳木斯二模]
星车的质量为240kg。
扫地机器人是智能家用电器的
若火星车在火星的水平地
01020304050607
种,正逐渐进入我们的生活。
面上行驶时,车轮与地面接触的总面积约为
如图所示是一款集自动清扫技术和人工智能
0.2m,受到的摩擦力为100N,其速度v与时
设计于一体的地面清扫机器人,已知其质量为
间1的关系图像如图所示。求:(g取10N/kg)》
3kg,它与地面的有效接触面积为0.01m。
第二轮
(1)火星车在火星上的重力:
若该机器人工作时功率为75W,10s内在水
(2)火星车静止时,对火星的水平地面的
平地面上沿直线匀速清扫的距离为5m,问:
压强:
(1)该机器人的重力是多少?机器人静止
(3)火星车做匀速直线运动时,牵引力做
在水平地面上时,对水平地面的压强是多大?
功的功率
(2)该机器人在10s内所做的功是多少?
(3)该机器人在水平地面上沿直线匀速清
扫过程中受到的阻力为多少?
1129☐
物理
类型2密度、压强、浮力的综合计算
例2[2024长沙模拟]
例1[2024海东市二模]
如图所示,水平桌面上放一个
如图所示,放置在水平地面上重
底面积为200cm的圆柱形容
10N的平底薄壁容器,底面积为
器(厚度忽略不计),将一个边长为10cm的正
0.01m,内装40N的水,水深
方体物块用细线(重力和体积忽略不计)与容
0.2m。现将一个体积是200cm3的金属块系
器底部连在一起,向容器中注水,当物块有一
在弹簧测力计挂钩上,并把它完全浸没于容器
半浸没水中时,细线长为5αm,物块受到的拉力为
内的水中(水未溢出,金属块未接触容器底
1N。(p味=L.0×10kg/m,g取10N/kg)求:
部),弹簧测力计示数为15.8N。(P水=1.0×
(1)物块受到的浮力:
第
103kg/m3,g取10N/kg)求:
(2)物块的密度;
轮
(1)金属块放入水中前,容器底部受到水
(3)容器底部受到水的压力。
的压力:
(2)金属块完全浸没于水中后所受水的
浮力:
(3)金属块完全浸没于水中后,容器对水
平地面的压强。
■1301
专题三计算题
例3[2024菏泽模拟]如图所示,
例4[2024成都模拟]如图甲所示是小
在水平桌面上,放有一个底面积为
张同学探究浮力产生原因的实验装置。它是
100cm且高12cm的柱形容器,装有
由薄壁规则的柱形容器A和B构成的连通
6cm深的水。现用细线吊着一个密度
器,A的底面积为250cm2,B容器底的正中间
为0.6g/cm3、高10cm、横截面积为50cm
部分有一个面积为60cm的方形孔,B容器
的实心物体A(不吸水),使物体A的下表面恰
的底面积为200cm。现将边长为10cm的正
好与水面接触,容器的重力忽略不计。求:
方体木块C放在B容器中,且木块C与容器
(1)物体A的重力:
B底部的方形孔密合覆盖,然后向B容器缓慢
(2)若用细针将A压入水中浸没,此时容
注入13.5cm深的水,如图乙所示,发现木块
器对桌面的压力:
C没有上浮,静止在B容器底部。g取
第
(3)若A吸水,最终A漂浮且露出1cm,
10N/kg,求:
轮
此时水对容器底的压强。
(1)图乙中木块C上表面受到水的压强:
(2)为使木块C上浮,小张向A容器内缓
慢注水,如图丙所示,当A容器内水位到达
23cm时,木块C对B容器底部压力刚好为
零,刚好上浮,停止加水,求木块C的密度;
1131☐
物理
(3)当木块C上浮至静止时,水对容器A
例5如图1所示,水平桌面上放置甲、
底部的压强。
乙两圆柱形容器,两容器底部用细管相连。甲
容器底面积为700cm2,水深为20cm:乙容器
中放有底面积为200cm的圆柱形木块。现
打开阀门K缓慢向乙容器中注水,水对乙容
器底的压强p水与所注水质量水的关系如
图2所示,木块始终竖直,当注入水的质量等
于0.5kg时,木块恰好漂浮。忽略圆柱体吸
水、细管容积等次要因素。已知P*=1.0×
第二轮
103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求打开阀门前水对甲容器底部的
压强;
(2)求木块恰好漂浮时下表面所受的液体
压力:
■132
专题三计算题
(3)将木块换成某种新型材料制成的圆柱
例6[2024长沙]有一个质量为4kg,底
体,其形状与木块完全相同,重量为木块的
面积为500cm2的足够高的薄壁柱形容器放
0.6倍,打开阀门K,直到水静止时,求水对甲
在水平地面上。g取10N/kg。问:
容器底部的压强。
(1)容器受到的重力是多大?
AP/10 Pa
(2)容器对水平地面的压强是多大?
08
五
0.
0.2
0511.52八g
图2
037.
12
第二轮
1133☐
物理
(3)科技小组利用这个容器来研究物体的
例7[2023渝中]在科技
浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正方体
节上,小明用力的传感器设计
A和长方体B放在容器中,如图甲所示。向
了如图所示的力学装置,竖直
容器内缓慢加水,A、B始终保持竖直,水深h
细杆B的上端通过力的传感器
中
与加水体积V的关系如图乙所示。当水深为
固定在天花板上,它的下端与
3ho时,取出其中一个物体,水面下降2cm。
实心正方体A固定(不计细杆B及连接处的
当水深为3h。时,水对容器底部的压强是多
质量和体积),力的传感器可以显示出细杆B
少?(不考虑取出物体的过程中带出的水,P水
的上端所受作用力的大小。底部附近装有阀
=1.0×103kg/m3)
门的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器底面
第二轮
积为300cm。A的边长为10cm,密度为0.4
×10kg/m。正方体A有号的体积浸入水
中,此时容器内水深20cm。求:
(1)正方体A底部受到的水的压强:
(2)力的传感器的示数:
(3)打开阀门逐渐放水,当力的传感器的
示数为3N时,与放水前相比,容器对桌面的
压力的变化量。
■1341
专题三计算题
例8[2023扶绥]一底面积为80cm2的
例9[2023青羊]如图所
容器放置在水平地面上(如图甲所示),内放有
示,重为6N、底面积为300cm
柱形物体。物体是由高20cm、底部嵌有金
的薄壁柱形容器放在水平桌面
属块的塑料制成。缓慢向图甲所示容器中注
上,容器足够高,把重为8N的柱体A与重为
水到一定深度时物体会漂浮,继续注水到
20N的正方体B用细绳连接(细绳体积不
24cm时停止,注水质量m与容器中水的深度
计),放入容器底部,A、B都不吸水,A的底面
h的关系图像如图乙所示。当把物体水平切
积为200cm、高为10cm,B的边长为10cm。
掉一部分后,剩余部分放人水中恰好悬浮(如
向容器中缓慢注水,当容器中水的深度为
图丙所示),测得物体剩余部分的质量为
29cm时停止注水,此时A、B之间的绳子拉
0.5kg(pm料=0.8×103kg/m3、p*=1.0×
力为4N。
103kg/m3)求:
(1)当水的深度为29cm时,求柱体A受
第二轮
到的浮力为多少
(2)继续向容器中加水直至B对容器底
1824
部压力刚好为0时,求此时水对容器底部的
丙
压力:
(1)剩余部分悬浮于水中时受到的浮力:
(2)注水停止时水对容器底部的压力:
(3)物体水平切掉的高度△h和图乙中m2
的值。
1135☐
物理
(3)在第(2)问基础上,再将A竖直向上
例10[2024青岛模拟]起重船主要用于
提升20cm,当水面静止时,求容器对水平桌
水上起重、吊装作业。起重船吊起重物后,船
面的压强为多少。(物体带出的水忽略不计,
体发生倾斜,此时在另一头快速注入水,两边
细绳不会被拉断)
负重平衡后,船体就会稳定下来,其示意图如
图甲所示。小明设计了一种能感知注水量的
水舱模型,如图乙所示,柱形容器足够高,C是
固定的力传感器,B是重12N、底面积为
20cm的长方体,通过一轻质硬杆与C相连,
A是质量为300g、体积为1000cm3的正方
第二轮
体,A与B紧密贴合。当往容器中注入体积
为1700cm3的水时,传感器示数为8N,水深
度为8cm,求:
(1)正方体A的密度:
(2)容器的底面积:
■1361
专题三计算题
(3)继续注水,当传感器示数为5N时,水
例11[2024河北]A为质量分布均匀的
对容器底的压强。
长方体物块,质量为300g,边长如图甲所示。
B为内部平滑的圆柱形薄壁容器,底面积为
300cm,高为15cm,如图乙所示。A、B均静
置于水平地面上。水的密度为1.0×103kg/m,
甲
g取10N/kg。
(1)求A的密度:
(2)图甲中A对地面的压强为p1,将A放
入B后,B对地面的压强为p2,且p:p2
5:2,求B的质量:
第二轮
HH
1137■
物理
(3)将A放入B后,向B中缓慢加水,在
类型3杠杆综合计算
A对B底部的压力恰好最小的所有情况中,
例
如图所示,一轻上千号
分析并计算水对容器底部的最小压力。
质杠杆AB,长1m,支点
在它的中点O,将重分别
为10N和2N的正方体M,N用细绳系于杠
杆的B点和C点,已知OC:OB=1:2,M的
边长l=0.1m。
(1)求此时M对地面的压强;
第二轮
■138