内容正文:
重难点2
类型1浮力综合计算
1.一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10cm的正
方体物块拴接在容器底部,如图甲所示,当水深为
30cm时,细线刚好伸直;如图乙所示,当水深为
36cm时,物体上表面恰好与水面相平,已知P水=
1.0×103kg/m3,g取10N/kg则此正方体物块的
密度为
kg/m3,乙图中细线的拉
力为
N。
甲
2.如图所示,将个重为2.7N的实心金属
块挂在弹簧测力计下端,使之浸没在水
中,当测力计指针静止时,示数为1.7N。
(g取10N/g,水的密度为1.0×103kg/m)
2
(1)金属块浸没在水中时,所受浮力是
3
43
多少?
(2)金属块的体积是多少?
浮力综合
3.“曹冲称象”是妇需皆知的故事。某科创小组仿效
曹冲,制作了一台“浮力秤”,用来测量物体的质量。
浮力秤由秤盘和高度为20cm、底面积为0.1m2的
圆柱体组成。如图所示,将浮力秤放人水中,静止
时浸入水中的深度为8cm。已知:P水=1.0X
103kg/m3,g=10N/kg。求:
秤盘
最大质量?
Okg
(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的
压强;
(2)浮力秤的重力:
(3)浮力秤能测物体的最大质量。
类型2浮力、压强综合
角度A浮力、压强综合分析
4.物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别
放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平
如图所示,密度计在液体中受到浮力F单
Fz,液体对杯底的压强p甲
pz。(均选填
“<”“=”或“>”)
甲
(4题)
(5题)
5.将两个完全相同的小球,分别放入装有不同液体的
甲、乙两个完全相同的烧杯中,小球静止时两烧杯
·3·
液面相平,如图所示,下列判断正确的是。(
A.甲烧杯中液体的密度小
B.乙烧杯底部受到液体的压强小
C.甲烧杯中小球受到的浮力大
D.甲、乙两烧杯对桌面的压力相等
6.将质量相等的实心物体A、B分别放入装有甲、乙
两种不同液体的容器中,已知两液体质量相等,两
容器底面积相等但形状不同,A、B两物体静止时
的状态如图所示,此时两容器中的液面恰好相平,
下列说法中正确的是
()
A.A物体体积大于B物体体积
B.甲液体密度大于乙液体密度
C.A物体所受浮力小于B物体所受浮力
D.甲、乙两液体对容器底部的压强相等
7.盛有适量水的柱形容器静止于水平桌面上,先把质
量与碗相等的土豆放置于碗中,并将其放入柱形容
器的水中处于漂浮状态如图甲所示;再把土豆从豌
中取出轻放入水中,静止时土豆沉底、碗处于漂浮
状态如图乙所示,下列说法正确的是
()
甲
A.水对碗减少的浮力(甲、乙图对比)等于乙图中水
对土豆的浮力
B.乙图中水对碗的浮力小于水对土豆的浮力
C.甲图容器中的水对容器底部的压强大于乙图容
器中的水对容器底部的压强
D.甲图容器对桌面的压强大于乙图容器对桌面的
压强
8.质量为m。的杯子,装人适量的水后放在水平的电
子秤上,如图甲:接着把草莓轻放入水中,草莓漂
浮,如图乙:然后用细针将草莓轻压入水中,如图
丙:水均未溢出,电子秤示数依次为m1、m2、m3,不
计细针体积。下列判断正确的是
细针
A.甲图中,水对杯底的压力为(m1一mo)g
B.乙图中,草莓的质量为m2一m1一mo
C.丙图中,草莓排开水的体积为m3一m
P水
D.丙图中,细针对草莓的压力为(m:一m2一m。)
角度B浮力、压强综合计算
9.科技创新助力中国发展,中国桥梁建设领先世界。
小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣,想探究桥墩对河
底压力与水深度的关系。他找来底面积为0.01m2的
圆柱体,放于水平地面的压力传感器上,如图甲所示,
示数为100N。考虑不方便测量圆柱体对河底的压力,
于是将圆柱体挂在拉力传感器下方,缓慢向下放至刚
好与容器底部接触,如图乙所示。向容器内加水,记录
传感器示数F和水的深度h,并画出如图丙所示的图
像。(g取10N/kgp*=1×103kg/m3)求:
命拉力
FIN
传感器
100
压力传感器
0
0.20.3h/m
众
丙
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体的密度:
(3)取走拉力传感器,圆柱体浸没于水中时对杯底
的压强。
10.一个底面积S1=0.01m2的不吸水的圆柱体用细
线拴在容器底部,长方体容器内部底面积为S2=
0.1m2,水面与圆柱体上表面恰好相平,如图甲所
示,现将水缓慢放出,圆柱体底部受到的液体压强
p随着容器中水的深度h变化的图像如图乙所示,
水的密度P水=1.0X103kg/m3,g=10N/kg。
p/Pa
1500--------
900
0 h hz hs hlm
图甲
图乙
(I)由图像分析,水的深度为h1、h2、h:中哪一个
时,绳子的拉力恰好变为零?
(2)求圆柱体的重力G和密度P物;
(3)若不将水放出,只剪断细线,圆柱体静止后,与
剪断细线前相比,液体对容器底部压强减少了
多少?
类型3浮力、简单机械综合计算
11.如图所示,是某工作队用滑轮组从水中打捞正方
体物体M的情景。物体M的棱长为1m,密度为
2.8×103kg/m3,用7500N的拉力F将物体M
以0.5m/s的速度匀速提升2m。忽略绳重、绳与
滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。(P水=
1.0×103kg/m°,g取10N/kg)求:
(1)物体M上升后,还未露出水面时受到的浮力:
(2)物体M上表面在水面下0.2m时,它的下表面
受到水的压力:
(3)物体M上升后,在未露出水面前,此滑轮组的
机械效率。
·5参考
突破一
重难点1透镜成像规律及其应用
类型1
1.C2.D3.D
类型2
4.B5.C6.D
类型3
7.B 8.D 9.ABC
类型4
10.投影仪右能
重难点2浮力综合
类型1
1.0.4×1036
2.解:(1)金属块所受浮力F?=G一F示=2.7N-17N=
IN
(2)金属块的体积
IN
V-Vs8 1.0X10 kg/m X10 N/
=10-4m3
3.解:(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的
压强为
p=Pkgh=1.0X103kg/m3×10N/kg×8X102m=
800Pa
(2)当秤盘中不放物体时,浮力称排开水的体积为
V排=Sh=0.1m2×8×10-2m=8×10-3m3
浮力秤受到的浮力为
F浮=P水V排g=1×103kg/m3×8×103m3×
10N/kg=80N
又因为浮力秤漂浮,所以浮力秤的重力为G一F浮一
80N
(3)圆柱体刚好浸没时,浮力称能测物体的质量最
大,此时这台浮力秤排开水的体积增大量
△V排=Sh=0.1m2×(20×102m-8×102m)=
0.012m
增加的浮力为
△F浮=P水△V排g=1X103kg/m3X0.012m3X
10N/kg=120N
又因为浮力秤漂浮,所以增大的浮力等于增大的重
力,即△G=△F=120N
所以该秤能称出物体的最大质量为
△m=S=20N=12kg
g 10 N/kg
类型2
角度A
4.=<
答案
重难点集训
5.B6.A7.C8.C
角度B
9.解:(1)G-F-100N;
圆柱体的质量m=G=100N
g10 N/kg
=10kg
(2)根据浸没后所受浮力不变,则拉力不变,则圆柱
体的高度h=0.2m,所以圆柱体的体积
V=Sh=0.01m2×0.2m=0.002m
圆柱体密度为P-化=。02m-5×10kg/m°
(3)浸没时的浮力为F浮=P水gV指=1.0×
103kg/m3×10N/kg×0.002m3=20N
对杯底的压力F=G-F浮=100N-20N=80N
压强一专-00
=8000Pa
10.解:(1)由图乙可知,当容器中水的深度由h2下降
到:的过程中,圆柱体底部受到的液体压强不变,
由p=pgh可知,圆柱体浸在水中的深度不变,因
此圆柱体排开水的体积不变,由F浮=P液gV锥可
知,该过程中圆柱体受到的浮力保持不变:说明该
过程中圆柱体处于漂浮状态,因此水的深度为h2
时,绳子的拉力恰好变为0;
(2)当容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,
圆柱体处于漂浮状态,圆柱体下表面受到的压力
F,=p1S,=900Pa×0.01m2=9N
此时圆柱体受到的浮力F1=F,=9N
圆柱体的重力G=F=9N
因为圆柱体处于漂浮状态,所以
圆柱体的质量m=G
9N
g10 N/kg
=0.9kg
由图乙可知,当容器中水的深度为3时,圆柱体刚
好浸没在水中,
此时圆柱体受到的浮力
F2=F2=p2S1=1500Pa×0.01m2=15N
圆柱体的体积
因圆柱体浸没时排开液体的体积和自身体积相等,
F
15N
所以V=V椒=P床g1.0×10k®/m×I0NWke
1.5×103m
圆柱体密度P体=得=.X10号m
0.9kg
=0.6×
103kg/m3
(3)因为圆柱体的密度小于水的密度,所以剪断细
线稳定后,圆柱体漂浮在水中,
由物体的漂浮条件可知,圆柱体受到的浮力:F=
G=9N,
·31·
则圆柱体排开水的体积
V排3=
Fas
9N
Px g 1.0X10 kg/mX10 N/kg0.9x
10-3m3
则液面下降的高度
V-Vw=1.5×10-3m3-0.9×103m3=
△h=
S2
0.1m
6×10-3m
则液体对容器底部压强减少量为
△p=P水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×6X
10-3m=60Pa
类型3
11.解:(1)物体M上升后,还未露出水面时,物体排开
液体体积等于物体体积,V排=V=a3=1m3,
F浮=P*gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×
1m3=10N
(2)物体M上表面在水面下0.2m时,它的下表面
深度h=1m十0.2m=1.2m
下表面受到水的压强p=P水gh=1.0×
103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×10Pa
下表面受到水的压力F=pS=1.2×104Pa×
(1m)2=1.2×10N
(3)物体重力G=mg=pgV=2.8×103kg/m3×
10N/kg×1m3=2.8×10N
由图可知动滑轮上3股绳,所以n=3
W有×100%=
滑轮组的机械效率习=W。
G-Fm)次×100%=GF2×100%=
Fs
3F
2.8×10N-10N×100%=80%
3×7500N
重难点3滑轮组问题的综合分析和计算
类型1
1.C2.D
类型2
3.D4.D
5.动10080%
6.解:(1)有用功为
W有=G物h=1000NX6m=6000J
额外功为W额=G动h=200N×6m=1200J
总功为W总=W有+W=6000J十1200J=7200J
拉力做功的功率为P=”L_7200】-240W
30s
(2)滑轮组的机械效率
W有×100672001×100%≈83.3%
1一W总
·32·
W拉
(3)不计绳重和机械之间的摩擦,由7一
G物h
100%=G物十G陆h
×100%=
G物
G物十G
一×100%可知
G物
90%=G+200NX10%,解得G=1800N
重难点4力热综合
1.解:(1)该车静止在水平地面上时,对地面的压力和
自身的重力相等,即
F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N
受力面积为S=0.1m2,则对地面的压强
F1.8×10N
p=5=0.1m
=1.8×103Pa
(2)该车行驶的速度
v=三=6X10m
-t5×60s
20m/s
由P=Fu可得,受到的牵引力
F=P-36X103
v 20 m/s
=1800N
(3)牵引力做的功
W=Pt=36×103W×5×60s=1.08×10J
W
由1一
可得,氢燃料完全燃烧释放的热量
Q做
w_1.08×101=1.8×102J
60%
由Q做一g可得,消耗氢燃料的质量
Q放=1.8X10J
m复=
q1.4×108J/kg
≈0.13kg
2.解:(1)重物上升的速度为
=氵0g-0.6mg
(2)起重机在10s内将质量为2.15t的重物沿竖直
方向匀速提升6m,重物处于平衡状态,起重机对重
物的拉力F等于重物的重力,起重机提升重物的功
率为
p_W_Fs_Gs_mgs_215X10'kgX10 NkX6m
t
10s
1.29×104W
(3)起重机的提升效率为
门Q
X100%-B
-×100%=
GW5×100%=
7m柴袖9华
m9油
m段×10m%-215X10lgX10NYgX6m×10m%
m袋油9装油
Q01 kgX43X10 J/kg
30%
重难点5电路设计
类型1
1.C2.A3.A