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=1.0x103kg/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。
30cm
甲
2.如图所示,将一个重为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/kg,水的密
度为1.0×103kg/m3)
(1)金属块浸没在水中时,所受浮力
是多少?
(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,将浮力秤放入
水中,静止时浸入水中的深度为8cm。已知:
P*=1.0x103kg/m3,g=10N/kg。求:
秤盘
最大质量?
20cm
(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甲
力F甲
Fz,液体对杯底的压强P甲
P乙。(均选填“<”“=”或“>”)
3
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
豆从碗中取出轻放入水中,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
乙
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,装入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()
之细针
m2
m3
甲
乙
丙
A.甲图中,水对杯底的压力为(m1-mo)g
B.乙图中,草莓的质量为m2-m1-mo
C.丙图中,草莓排开水的体积为m,-m
P水
D.丙图中,细针对草莓的压力为(m3-m2-mo))
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/kg,P水=1×103kg/m3)求:
角拉力
F/N
U传感器
100
压力传感器
0
0.20.3h/m
分
乙
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S,=0.01m2的不吸水的圆柱体用
类型3浮力、简单机械综合计算
细线拴在容器底部,长方体容器内部底面积为
11.如图所示,是某工作队用滑轮组从水中打捞正
S2=0.1m2,水面与圆柱体上表面恰好相平,如
方体物体M的情景。物体M的棱长为1m,密
图甲所示,现将水缓慢放出,圆柱体底部受到的
度为2.8×103kg/m3,用7500N的拉力F将物
液体压强p随着容器中水的深度h变化的图像
体M以0.5m/s的速度匀速提升2m。忽略绳
如图乙所示,水的密度p水=1.0×103kg/m3,g=
重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。(P水=
10N/kg。
1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
p/Pa
1500
900
0
h h2 h3 h/m
图甲
图乙
下
(1)由图像分析,水的深度为h1、h2、h3中哪一
个时,绳子的拉力恰好变为零?
(1)物体M上升后,还未露出水面时受到的
(2)求圆柱体的重力G和密度P物;
浮力;
(3)若不将水放出,只剪断细线,圆柱体静止后,
(2)物体M上表面在水面下0.2m时,它的下
与剪断细线前相比,液体对容器底部压强减少
表面受到水的压力;
了多少?
(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
突破一重难点集训
重难点1透镜成像规律及其应用
类型11.C2.D3.D
类型24.B5.C6.D
类型37.B8.D9.D
类型410.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浮=G-F示=2.7N-1.7N=1N
(2)金属块的体积
F将
IN
V=V排=
=10-4m3
水g1.0x103kg/m3×10N/k
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=P水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×102m=
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/m3×8×10-3m3×
10N/kg=80N
又因为浮力秤漂浮,所以浮力秤的重力为G=
F浮=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×(20×10-2m-8×10-2m)=
0.012m3
增加的浮力为
△F浮=p水△V排g=1×103kg/m3×0.012m3×
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浮=120N
所以该秤能称出物体的最大质量为
△G-120N=12kg
△m=
g 10 N/kg
,3
答案
类型2
角度A
4.=<
5.B6.A7.C8.C
角度B
9.解:(1)G=F示=100N;
圆柱体的质量m=
G.100N=10kg
g 10 N/kg
(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=0.002m3
-m-10kg,=5x103kg/m
圆柱体密度为p=V0.002m
(3)浸没时的浮力为F浮=P水gV排=1.0×
103kg/m3×10N/kg×0.002m3=20N
对杯底的压力F=G-F浮=100N-20N=80N
E-80N,=800Pa
压强p=
S0.01m2
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排可知,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F1=p1S1=900Pax0.01m2=9N
此时圆柱体受到的浮力F1=F,=9N
圆柱体的重力G=F浮1=9N
因为圆柱体处于漂浮状态,所以
圆柱体的质量m=七=
G 9N=0.9kg
g 10 N/kg
由图乙可知,当容器中水的深度为五,时,圆柱体
刚好浸没在水中,
此时圆柱体受到的浮力
F¥2=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
浮2三
等,所以V=V排2=
水g
15N
=1.5×10-3m3
1.0x103kg/m3×10N/kg
圆柱体密度P物=V=1.5x103m
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浮3=G=9N,
则圆柱体排开水的体积
F3
9 N
V排=
=0.9×
P水g1.0×103kg/m3×10N/kg
10-3m3
则液面下降的高度
V-V排=1.5×103m3-0.9×103m
△h=
=6×
S2
0.1m2
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×6×
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#=V=a3=1m3;
F浮=p水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m3=
104N
(2)物体M上表面在水面下0.2m时,它的下表
面深度h=1m+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=1.2×104Pa
下表面受到水的压力F=pS=1.2×104Pa×
(1m)2=1.2×104N
(3)物体重力G=mg=pgV=2.8×103kg/m3×
10N/kg×1m3=2.8×104N
由图可知动滑轮上3股绳,所以n=3
滑轮组的机械效率刀一W。
7=W车×100%=(G-Fm)h
Fs
100%=
(G-F浮
×100%=2.8x10N-10N
3F
3×7500N
100%=80%
重难点3滑轮组问题的综合分析和计算
类型11.C2.D
类型23.D4.D
5.动10080%
6.解:(1)有用功为
W有=G物h=1000N×6m=6000J
额外功为W额=G动h=200N×6m=1200J
总功为W总=W有+W额=6000J+1200J=7200J
拉力做功的功率为P=
W总_7200J=240W
t 30s
(2)滑轮组的机械效率
3
W有x100%=
6000J
7200J
100%≈83.3%
(3)不计绳重和机械之间的摩擦,由7=
W箱十
W总
100%=
G物h
×100%=
G物+G动h
G物一×100%可知
G物+G动
G'物
90%=
'物+200N×100%,解得C'物=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
F_1.8×10N=1.8x10Pa
p=s-0.1m2
(2)该车行驶的速度
u==6×103m
t5×60s
20m/s
由P=Fv可得,受到的牵引力
F=P_36x10W-=1800N
v20 m/s
(3)牵引力做的功
W=Pt=36×103W×5×60s=1.08×107J
由7=
”可得,氢燃料完全燃烧释放的热量
Q
_W_1.08x10J=1.8x10J
60%
由Q放=mq可得,消耗氢燃料的质量
m氢
Qt。1.8x10】≈0.13kg
91.4×108J/kg
2.解:(1)重物上升的速度为
==6m=0.6m/g
t 10s
(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_
2.15×103kg×10N/kgx6m=1.29x104W
10s
(3)起重机的提升效率为
W
G物S
7=
100%=F
一×100%=
-×100%
Q放
m柴油q柴油
m柴油9柴油
m物s
sx100%=2.15x10kg×10 N/kgx6m×
m柴油9柴油
0.01kg×4.3×10'J/kg
100%=30%
2