2022年初中物理力学计算专题训练 .pdf

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1、2374881627.doc第1 页（共13 页）初中物理力学计算专题训练(一)有关压强的计算 知识回顾 1. 压力 定义： 垂直作用在物体表面上的力叫压力。 方向： 垂直于被压物体表面，并指向被压物体。 压力与重力不同，只有孤立于水平面的物体对于水平面的压力才等于重力。 压力作用效果与压力大小和受力面积大小有关。2. 压强 定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。压强是表示压力作用效果的物理量，在数值上等于物体单位面积所受的压力。 单位： 帕斯卡（帕 Pa） （表示1m2面积上受到的压力是多少牛）1Pa=1N/m2。 公式：sFp。 在压力一定的情况下，增大受力面积可减小压强，减小受

2、力面积可增大压强。3. 液体的压强 规律： 液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。液体的压强随深度的增加而增大，在同一深度， 液体向各个方向的压强相等；不同液体的压强还跟它的密度有关系。 公式： p = gh（式中 p 表示液体压强，单位Pa； 表示液体密度，单位kg/m3；h 表示液体深度，单位m。该式表明 液体压强只与液体密度和液体深度有关，而与其它因素如质量、体积、容器形状等无关。 液体对容器底的压力不一定等于重力，只有容器是柱形，且竖放在水平面上时液体对容器底的压力才等于重力。 连通器： 上端开口、下端连通的容器叫连通器。原理：连通器里只有一种液体，在液体不流动时，各

3、容器中液面总保持相平。 例题解析 【例 1】如图所示，放在水平面上容器内装有质量为1kg 的水，若水深h=18cm，容器底面积 S=50cm2，不计容器的质量。求：离容器底8cm 的A点处受到水的压强和方向；水对容器底的压力和压强；容器对桌面的压力和压强。【例 2】如图所示，盛有一定质量水的封闭容器放在水平面上，液体对容器底部的压力和压强分别为F1和 p1，如果将容器倒过来放在水平面上，液体对容器底部的压力和压强分别为F2和 p2，比较 F1、F2和 p1、p2，下列说法中正确的是（）A.F1F2， p1p2 B.F1p2 C.F1F2， p1p2 D.F1F2， p1 p2 C. p1p水p

4、煤油，则 ( ) A.甲容器中液面最高B.乙容器中液面最高C.丙容器中液面最高D.三容器中液面一样高7. 将质量相等的水、煤油、 水银分别装入底面积相同的不同容器中，且容器放在水平桌面上，如图所示，试比较三容器底部受到液体压强的大小关系( ) A.p水P煤油p水银 B.p水银p水p煤油 C.p水 p水银p煤油 D.无法判断8. 连通器粗管直径是细管直径的4 倍，现在连通器中注入水银，待水银稳定后再向细管中注入70cm 高的水（注入水后细管中仍有水银）。求：粗管中水银面上升多少？细管中水银面下降多少？9. 在日常生活中， 为了提高烹煮食物的温度，缩短烹煮的时间，人们利用水的沸点随气压的升高而升高

5、的性质制造出了高压锅。某种规格的高压锅出气口的直径为3.2mm，计算出它的面积为8mm2，要使锅内气压达到2 个标准大气压，请计算该高压锅应配的限压阀的质量为多少克？（外界气压为1 标准大气压， 1 标准大气压取105 Pa， g10N/Kg ）甲乙（第 7 题）（ 第6 题 ）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 13 页2374881627.doc第3 页（共13 页）（二）有关浮力的计算 知识回顾 1. 浮力 一切浸入液体或气体中的物体，都要受到液体或气体对它竖直向上的浮力。F浮=G-F （式中 G 表示物体的重力，F

6、表示物体浸入液体中时弹簧测力计的示数）。 浮力产生的原因：F浮=F向上- F向下。 浮力的方向： 竖直向上。2. 阿基米德原理 内容： 浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。 公式： F浮=G排= 液gV排。式中 液表示液体的密度，单位kg/m3；V排表示物体排开液体的体积，等于浸入液体中的那部分物体的体积，单位m3。该式表明 浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与其它因素如液体的质量、总重、 浸没后的深度、 物体的材料及形状等都没有关系。 该原理也适用于气体。3. 物体的浮沉及漂浮条件4. 计算浮力常用的方法： F浮=G- F； F浮=F向上- F向下；

7、F浮=G排= 液gV排； 在液体中的物体处于平衡状态时：F浮= G物。 例题解析 【例 1】一同学进行了如图甲所示的实验：将一挂在弹簧测力计的圆柱形金属块缓慢地浸入水中（水足够深），在接触容器底之前， 分别记下圆柱体下面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F。实验数据如右表：金属块重多少牛？金属块完全浸没在水中受到地浮力是多大？金属块的体积是多大？金属块的密度是多大？如果把悬挂金属块的绳线剪断，金属块最后静止在什么地方？如果容器的底面积为0.01m2，当金属块完全浸入后，水对容器底的压强增大了多少？分析表中第列到第列数据，说明了什么问题？分析表中第6 列和第 7 列数据，说明了什么问题？图乙中能

8、正确反映弹簧测力计的示数F和圆柱体下表面到水面的距离h关系的图象是 （）在第次实验中，金属块上表面受到水向下的压力是多少？如果把容器中的水换成密度为0.8 103kg/m3的酒精，金属块完全浸没静止（甲）（乙）F/N h/cm B F/N Oh/cm C F/N Oh/cm A Oh/cm D F/N Oh 实验次数1 2 3 4 5 6 7 h(cm) 0 2 4 6 8 10 12 F(N) 6.75 6.25 5.75 5.25 4.75 4.25 4.25 二力平衡，物体处于平衡状态二力不平衡最终漂浮在液面最终沉到液体底部下沉 ： V排= V物， F浮 液悬浮 ： V= V， F= G

9、，= 漂浮 ： V排 V物， F浮= G物，物 G物，物F浮铁C. F浮木F乙F丙, 则液体密度相比较( ) A.甲的最小B.乙的最小 C. 丙的最小 D.一样大6. 一块冰浮在盛有盐水的容器中，盐水刚好不溢出， 当冰全部熔化后， 盐水水面将 ( ) A.下降B.不变C.上升而溢出D.无法判断7. 已知甲、乙两个实心球密度之比为12，体积之比为2 3，放入足够深的某种液体中自由静止后，所受的浮力之比为2 5，则（）A.甲乙两球都漂浮在液面上B.甲球漂浮，乙球沉底C.甲球悬浮在液体中，乙球沉底D.甲、乙两球都沉底8. 一个物体先后浸在三种不同的液体中，静止时如图所示，则物体在甲、乙、丙三种液体中

10、所受的浮力 F甲、F乙、F丙的关系为（）A. F乙 F甲 F乙 F丙D.无法确定9. 把一个蜡块轻放入盛满酒精的容器中，溢出酒精的质量是8g，若把该蜡块轻放入盛满水的容器中，则溢出水的质量是（） （蜡=0.9 103kg/m3 酒精=0.8 103kg/m3）A.8gB.9g C.10gD.7.2g10. 将铁、铜、铅制成的三个实心金属球用细线拴好，分别挂在三只完全相同的弹簧测力计下，将三个金属球没入水中，但不碰容器底，此时三只弹簧测力计示数相同，现将三个金属球提出水后静止时，弹簧测力计的示数（）A.挂铁球的最小B.挂铜球的最小C.挂铅球的最小D.相同11. 一物体漂浮在水面上，若给水中加一些

11、盐，且使盐均匀溶解在水中，则（）A.物体受到的浮力变大B.物体排开液体的体积减小C.液面将上升D.物体受到的浮力减小12. 如图，木块下面用细线吊一铁块悬浮于水中，若细线断了，待木块重新静止，并且铁块下落到容器底部后，水对容器底部的压力和压强（）A.都变大B.都变小C.都不变D.压力不变， 压强变小13. 有三个完全相同的球，分别放入三种不同的液体静止时，浸入三种液体的体积是总体积的 3/4、1/2、5/8，现将露出部分切去，则又露出液面的体积 V甲、V乙、V丙的大小关系是（）A.V甲V乙V丙B.V乙V丙V甲C.V丙V乙V甲D.V甲V丙V乙h h/mm食盐 /g OA h/mm食盐 /g OB

12、 h/mm食盐 /g OC h/mm食盐 /g OD 甲乙丙木铁甲乙丙精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 13 页2374881627.doc第6 页（共13 页）14. 在两个相同的烧杯里盛满水，再将质量相等的甲、乙两球分别轻轻放入两杯中。甲球浮于水面，乙球悬浮于水中。则放球后两个杯子的总重（）A.放甲球的杯子大B. 放乙球的杯子大 C. 两个一样大D.无法确定15. 容器中装满水， 轻放入一个实心小球，有 100g 水溢出， 则下列判断正确的是（）A.若小球质量为150g，则小球密度与水的密度之比为23 B.若小球的体积

13、为100cm3，则小球漂浮在水面C.小球放入水中后，水对容器底的压强增大D.小球质量肯定不小于100g16.（多选题） 某容器装满水， 轻放入一小球后， 溢出 50g 水，则下列判断正确的是 （）A.小球的质量肯定不小于50gB.小球的质量肯定等于50gC.若小球质量大于50g，则小球的体积一定等于50cm3D.若小球质量等于50g，则小球的体积一定大于50cm317. 三个大小相同的铁球a、b、c，如图所示，静止在水中不同位置，其中受浮力最小的是_，它们中 _肯定是空心的。若把这三个球放在水银中， 其中受浮力最大的是_， 排开水银体积最小的是_。（水银 = 13.6 103kg/m3）18.

14、 把体积相同密度不同的三个实心小球放入盛水的水槽中，静止不动时的状态如图a 所 示 ， 则 三 球 所 受 浮 力 大 小 关 系 是_，三球的密度大小关系是_。如图 b 所示的同一小球，先后投入到三种不同的液体中，在A液体中漂浮，在B液体中悬浮，在C液体中下沉。则小球在三种液体中所受浮力大小关系是_，三种液体密度的大小关系是_。19. 某物体挂在弹簧测力计上，在空气中称，示数为2.5N，把物体浸没在水中称，示数为 1.5N， 这个物体受到水的浮力是_N， 它排开的水重_N， 它的质量是 _kg，密度是 _kg/m3。 （取 g=10N/kg ）20. 小王在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使

15、得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密度计。将它放在水中，液面到木杆下端的距离为17.4cm，再把它放在某种未知液体中，液面到木杆下端的距离为14.5cm。如果所用铅丝的体积很小，可以忽略，则小王测得的未知液体的密度是_kg/m3。21. 体积都为V 的甲、乙两个实心球，密度分别为甲和 乙，某种液体密度为液，它们的密度大小排列是甲液乙。若两球都放在此液体中（液体足够淹没两球），当它们静止时，甲受到的浮力为_，乙受到的浮力为_。22. 如图所示的是棱长为0.1m 的立方体铝块，如果它下表面受到水向上的压力是20N，下表面受到水的压强是_Pa，上表面受到水的压强是_Pa，上表面受到水向下的压

16、力是_N ，铝块受到水的浮力是_N 。23. 将一个密度为0.9 103kg/m3的实心小球，先后放入水和酒精当中，则小球排开水的体积与排开酒精的体积之比为_；小球在水和酒精中所受浮力之比是_。( 酒=0.8 l03kg/m3) 24. 在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降， 直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度h 变化的图像。求：分析图像可知，圆柱体重力是_N；a b c A B C A C B a b 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -

17、 -第 6 页，共 13 页2374881627.doc第7 页（共13 页）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是_N；圆柱体的体积是_m3；圆柱体的密度是_kg/m3；分析图像BC段，可得结论：物体浸没液体之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越_（选填“大”或“小” ） ；分析图像CD段，可得结论：_ 。25. 一个空心球重60N，它的空心部分占整个球体积的1/5。将它放入水中，露出水面的体积是整个体积的1/4。如果在它的中空部分装满某种液体，此球悬浮在水中。取g=10N/kg ，求： 此球在水中漂浮和悬浮时, 所受的浮力各是多少? 球的空心部分所充液体的密度是多大? 26. 某同学将一两端开口

18、的均匀玻璃管，用质量不计的塑料片附在下端，然后用外力F将玻璃管竖直插在水下25cm 处, 保持平衡，知塑料片的横截面积和玻璃管的横截面积均为10cm2，且塑料片和玻璃管的厚度不计，玻璃管所受的重力为0.5N。 ( g=10N/kg ) 求 : 水对塑料片产生的压强和压力；外力 F 的大小；该同学为测量某种液体的密度, 先保持玻璃管在水中的位置不变, 然后向玻璃管内缓慢地倒入该液体 , 当倒入深度达到20cm 时, 发现塑料片刚好下落, 那么该液体的密度为多少 ? 27. 某同学进行了如图所示的实验：她先测量出容器中水深为20cm，然后将一挂在弹簧测力计下的长方体物块缓慢地浸入水中（完全浸没时水

19、不会溢出）。实验过程中，她记下弹簧测力计的示数F，并测量出对应情况下容器中水的深度h，实验数据如下表：实验次数1 2 3 4 5 6 7 8 F/N 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 1.0 1.0 h/cm 20.0 20.5 21.0 21.5 22.0 22.5 22.5 22.5 （g 取 10N/kg ，水1.0 103kg/m3）在物块未浸入水中时，水对容器底部的压强为多少？在物块完全浸入水中时，其受到的浮力为多大？分析表中数据变化规律，你能得到什么结论？h 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 13

20、 页2374881627.doc第8 页（共13 页）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 13 页2374881627.doc第9 页（共13 页）28. 如图所示，一圆柱形容器，底面积为100cm2，内装有20cm 深的水，现把一质量为120g、密度为0.6 103kg/m3的木块放入水中，水未溢出杯外。求：（计算时， g取 10N/kg，铁取 8.0 103kg/m3）静止后木块浸入水中的体积。若把木块缓慢地刚好全部压入水中（水未溢出） 时，此时水对容器底的压强为多大？若在木块上放一铁块，要使它们不沉入水底，铁块的最大质

21、量是多少？120cm3；2.2 103Pa；91.4g 注意：第题中不沉入水底，铁块取最大质量时，应是木块和铁块整体不沉入水底，即它们都悬浮于水中。29. 木块漂浮在水面上，露出水面的体积为36cm3，将露出水面的部分切去，又有 27 cm3木块露出水面，求木块的密度。30. 如图所示，正方体木块漂浮在水面上，有总体积的1/5 露出水面，不可伸长的悬线处于松弛状态， 已知绳可能承受的最大拉力为5N，木块边长为0.1m，容器底面积为0.03m2，容器底有一阀门K，求： 木块的密度； 打开阀门 K，当绳断后， 木块再次漂浮时，容器底受到水的压强与断绳的瞬间相比，窗口底受水的压强怎样变化？改变了多少

22、？（g取 10N/kg，提示：相互作用的两个力总是等大的）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 13 页2374881627.doc第 10 页（共13 页）31. 如图甲所示， 水平桌面上放置一个柱形容器，底面积为 200cm2，重为 10 N，容器底放有一个立方体物块，当向容器注入水时，容器底对物块的支持力F与水面上升高度H 的关系如乙图所示。 取 g=10N/kg ，求： 当容器中没有注水时，容器底对物块的支持力?当注水结束后，物块所受的浮力 ? 若向水中缓慢地加入食盐并小心搅动，且设加入食盐后水面高度的微小变化忽略不计

23、。则当物块刚好能悬浮时，盐水对容器底的压力是多大 ? 当物块悬浮时，容器对桌面的压强? 32. 如图所示，将密度为0.6 103kg/m3，长为 20cm 的物块竖着缓慢浸入盛满水的深度为 10cm 的溢水杯中，待物块静止时，从杯中共流出重0.5N 的水，求：物块所受的浮力。物块的重力。物块对溢水杯底的压力。( 取 g=10N/kg) 33. 质量相等的俩个实心小球甲和乙，已知他们的密度之比是甲：乙=2：3） 。现将甲乙两球放入盛有足够多水的烧杯中，当甲乙两球静止时，水对两球的浮力是F甲：F乙=6：5，两球的密度分别是多少？N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -

24、 - - - - - -第 10 页，共 13 页2374881627.doc第 11 页（共13 页）（三）有关机械效率的计算 知识回顾 1. 功 力学里的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。判断一个力是否做功，要从两个因素入手，二者缺一则做功为。【以下三种情况没有做功：物体受力，但方向与运动方向垂直（劳而无功）；物体受力，但没有移动距离（劳而无功） ；物体没有受力，由于惯性而运动 （不劳无功） 。 】 公式： W=Fs（式中 s表示物体在力的方向通过的距离） 单位： 焦耳（简称焦， 符号 J） 功的原理：使用任何机械都不省功。2. 机械效率 机械功分有

25、用功和额外功。W总=W有用+W额外。 有用功与总功的比值叫机械效率。 公式：WW有用总。 机械效率总小于1。 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关。 影响机械效率的因素：机械自身重；摩擦；物体重。【注： 做功的目的是判别有用功和额外功的唯一标准；机械效率实质是机械对总功的利用效率的高低；增加有用功在总功里的份额是提高机械效率的根本途径；机械效率的高低与机械通过距离的长短、省力的大小、做功的多少、做功的快慢等均无关。】3. 功率 意义： 功率是表示做功快慢的物理量。 定义： 单位时间内所做的功叫做功率。 公式：tWP。 单位： 瓦特（简称瓦，符号W） 1W=1J/s 【常用的单位还有千瓦（ kW）

26、 ，1kW=1000W 】 例题解析 【例 1】一质量为6kg 的石块， 沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为 25N，求石块在上升过程中：石块受到的浮力为多少？绳的自由端拉力做功为多少？动滑轮的机械效率为多少？（ 石=3 103kg/m3，g=10N/kg ）【例 2】高出水面30m 处有一容积是50m3的蓄水池，用一台水泵抽水给它，1h 恰能把水池充满。这台水泵的功率至少多少千瓦？如果水泵的机械效率为80%，充满水池所需时间为多长？若仍1h 把水抽满，则其功率应为多大？（取g=10N/kg ）精选学习资料 - -

27、- - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 13 页2374881627.doc第 12 页（共13 页） 针对性练习 1. 一人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图，汽车车厢高度h=1.5m，斜面长度s=3m，现用力F 沿斜面把重箩筐G=1800N 的重物匀速拉到车上。若不计摩擦， 拉力 F 为_N；若实际拉力F/=1200N ，则该斜面的机械效率是_%。2. 如图所示，用一动滑轮拉一物体A以 0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动，物体 A重为 20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N，则在 2s 内拉力做的功是_，滑轮的

28、机械效率是 _。 (不计滑轮重力) 3. 某同学用一个距离手3m 高的定滑轮拉住重100N 的物体，从滑轮的正下方沿水平方向移动 4m，如图所示，不计绳重和摩擦，他至少做多少功？（）A.200J B.300J C.400J D.500J4. 如图所示，用与水平方向成一定夹角、大小为F=100N 的力，拉着重500N 的小车在水平方向前进了100m，则拉力F 对小车做功（）A.等于 10000J B. 等于 50000JC.没有做功D.F 做了功， 但条件不足， 无法计算5. 甲、乙两人爬山比赛，已知两个人的体重之比为5: 6，从同一出发点爬上同一目标，他们所花的时间之比为9: 10，则甲、乙两

29、人的功率之比为（）A.3: 4 B.4: 3 C.25: 27 D. 27: 256. 功率相同的汽车a 和 b， 在相等的时间内， 通过的路程之比为sa sb为 21， 则 （）A.两汽车的牵引力之比FaFb为 12B.两汽车的牵引力之比FaFb为 21C.两汽车做功之比WaWb为 12D.两汽车做功之比WaWb为 217. 用一个动滑轮提升重400N 的重物以0.2m/s 的速度匀速上升，动滑轮的机械效率是80%，若不计摩擦，则（）A.作用在绳自由端的拉力是250N B. 作用在绳自由端的拉力是200NC.拉力的功率是25WD.当提升的重物为600N 时，动滑轮的机械效率是80%8. 如图

30、是使用汽车打捞水下重物的示意图，在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定的速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画出了汽车功率P 随时间 t 的变化图象，其中正确的是（）9. 用如图所示的滑轮组，将480N 的物体以0.3m/s 的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N（不计摩擦和绳重） 。求：滑轮组的机械效率；拉力的功率；若用该滑轮组将重600N 的物体匀速提升2m 时，拉力做的功。43m （第 3 题）（第 4 题）v F D A B C PtOPtOtPOPtOG F 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共

31、13 页2374881627.doc第 13 页（共13 页）10. 一块面积为4500m2的水田， 需灌水 0.1m 深，使用有用功率为3kW 的水泵抽水， 若出水口比水库水面高出3m，问：在完成此项工程的过程中，水泵对水做了多少功？需要多少时间？若水泵的机械效率为80%，应给水泵配备多大功率的动力机？（取g=10N/kg ）11. 如图所示，物体A的质量 m=12kg，在 F 的作用下，它以0.4m/s 的速度在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N。忽略滑轮与绳子的摩擦及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长，求：物体 A与水平面间摩擦力f 的大小；拉力 F 的大小

32、；物体 A运动 10s拉力 F 所做的功；拉力 F 的功率。12. 如图，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1.2 103N，密度为 1.6 103kg/m3，测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1: 2。 若不计摩擦、绳重及水的阻力，取g=10N/kg ，求：物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？物体出水面后上升的速度是1m/s， 牵引车拉力的功率多大？13. 如图所示的滑轮组，动滑轮总重为20N，用此滑轮组吊起一水桶，桶自重20N。若该装置的机械效率为75%， 求桶中水重；若绳子所能承受的最大拉力为70N，桶的容积为20dm3，求滑轮组的最大机械效率。（绳重及摩擦不计，取g=10N/kg ）14. 如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩擦，物体重G1从 200N 开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象。每个滑轮重多少N? 绳子能承受的最大拉力是多少 N? 当滑轮组的机械效率为80时，物体重多少 N?F A F 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 13 页