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1、初中物理中考复习力学综合计算难题举例(完整版)(文档可以直接使用,也可根据实际需要修改使用,可编辑 欢迎下载)中考力学综合计算(压轴题)举例省内试题例1(2021年广东省第22题) 如题22图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为600g,杯的底面积为100cm2,将一个质量为600g、体积为300cm3的长方体实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯的厚度忽略不计,杯内水没有溢出,g=10N/kg)。则: (1)物体A的密度是 g/cm3,当物体A的一半浸入水中后,如图,水对烧杯底部的压强增大了 Pa。 图12 (2)物体A所受的浮力为 N,细线对物体A的
2、拉力为 N,台秤的示数为 N,此时烧杯对台秤的压强为 Pa.例2(2021年梅州市第19题)如图12所示,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的4/5(g取10N/kg)。(1)求木块所受到的浮力大小;(2)若木块下表面所处的深度为0.2米,求木块下表面受到水的压强;(3)若要将木块全部浸没水中,求至少需要施加多大的压力。例3(2021年佛山市第22题)如图所示,在C点作用方向始终与半径OC垂直、大小为F3 的力缓慢转动轮轴时,细绳不断缠绕于轮轴之上,细绳通过滑轮组拉动A物体沿斜面匀速向上运动了2m,力的传感器显示对A物体的拉力F1 为450N。(忽略轮轴摩擦)
3、(1) 拉力F1 做功是多少?(2) 若滑轮组的机械效率为75%,绳对滑轮组拉力F2 是多少?(3) 若OB:OC=1:4,则F3 的大小为多少?例4(2021年茂名市第28题)如图21所示,质量不计的轻板AB可绕转轴O在竖直面内转动,OA=0.4m,OB=1.6m。地面上质量为15kg、横截面积为0.3m2的圆柱体通过绳子与A端相连。现有大小不计、重为50N的物体在水平拉力F=10N的作用下,以速度v=0.2m/s从O点沿板面向右作匀速直线运动。g=10N/kg。求:(1)物体开始运动前,圆柱体对地面的压强;(2)物体在板面上运动的时间;(3)物体在板面上运动过程中,拉力F做的功及功率。例5
4、(2021年佛山市第23题)在如图所示的“动力电路”中,电流从C点经电动机由D点流出时电梯上升,反之电梯下降,当电梯超载时“超载控制电路”中的压力传感器开关k2 断开,电磁继电器和电动机都停止工作。(1)请从A、B点画出两条电线连接到“超载控制电路”对应的位置:当电梯上升时双刀双掷开关k1 连接到1、2、3的哪两个点?(2)电梯从1楼上升到21楼共用时0.5min,每层楼高为3m,电梯的速度是多少?(3)若配种为520kg,吊仓质量为500kg,乘坐10名平均质量为60kg的人,不计缆绳重力和一切摩擦阻力,在电梯上升21层匀速运动过程中,电动机的拉力时多少?配种和电动机所中功的总功率是多少?例
5、6.(2021年广东第19题)如图是某种升降电梯工作原理图,它由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成,连接轿厢的两根缆绳非常靠近,轿厢空载时的重量是3100N,配重的重量是3000N,某次电梯载货量的重量是1000N,当电梯匀速上升15m,所用的时间为10s,不计缆绳重力和一切摩擦阻力,在此运动过程中,求:(1)轿厢的速度大小(2)配重重力对配重做的功(3)电动机的功率至少多大?例7(2021广东第23题)建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,现将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,向其
6、内部灌水使之沉入海底设某一节密封的长方体沉管的长、宽、高分别是180m,35m,10m,总质量为6107kg(海水的密度取1.0103kg/m3,g取10N/kg)(1)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力F浮= N(2)在对密封沉管灌水使其下沉过程中,其下表面受到海水的压强大小将 ,当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,注入的海水至少为 kg,此时其下表面受到海水的压力等于 N(3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请应浮力的知识来解释其原因答: 例8(2021年佛山第26题)我们学习了简单机械知识后知道
7、,使用滑轮组能够省力,可以大大减轻人们的劳动强度。如图21(甲)所示,某人通过滑轮组把一个由铝合金做成的实心圆柱体从水井底部匀速提升到井口,圆柱体的底面积为S,高为L,动滑轮的质量为m,水的密度为,圆柱体的密度是3,忽略绳重及摩擦,不计水的体积变化,请回答下列问题:(1)若增加动滑轮的个数(其他条件不变),滑轮组的机械效率是变大还是变小?(2)圆柱体在上升过程中会受到一些力的作用,结合各力之间的关系,在图21(乙)中画出每个力随上升高度变化的图线,并在图线旁注明力的名称(不用标出坐标值)。(3)推导出圆柱体在水中上升时(上表面还没有露出水面)滑轮组的机械效率。其它省市试题【考点】速度、功、功率
8、的计算;受力分析例9(2021东营)电梯是高层住宅必备的交通工具如图甲所示是某种升降电梯工作原理图,它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与对重的运动方向始终相反对重的质量为400kg,空轿厢的质量是500kg,额定载重量是1000kg,某次电梯满载上升时的vt图象如图乙所示不计钢丝绳重力和一切摩擦(g=10N/kg)(1)电梯匀速上升的高度是多少?(2)电梯匀速运动阶段,对重的重力做的功是多少?(3)电梯匀速运动时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少?(4)简述对重的作用(至少两条)解:(1)由图象可知v
9、=2m/s,匀速运动的时间t=6s,由v=得,电梯匀速上升的高度:h=vt=2m/s6s=12m;可求得(2)对重的重力G对重=m对重g=400kg10N/kg=4103N,对重下降高度h=12m,对重的重力做的功W对重=G对重h=4103N12m=4.8104J;(3)由平衡条件知,G对重+F=G轿厢+G额定载重,故电动机钢丝绳对轿厢的拉力:F=G轿厢+G额定载重G对重=(1000+500400)kg10N/kg=1.1104N;电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率:P=Fv=1.1104N2m/s=2.2104W;(4)对重的作用:以其自身重力去平衡轿厢侧所悬挂的重力,减小电动机轮与钢丝绳之间的摩
10、擦力,减小电动机的功率,延长钢丝绳寿命等【考点】速度、功、功率、机械效率例10(2021云南)电动汽车是世界各国大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点我国生产的某品牌的一款电动汽车充满电后,除了提供车内用电还能以80km/h的速度连续行驶360km若该车行驶时整车总质量为1.5t,受到的阻力为整车总重的9%,电动机的牵引功率占电源输出总功率的75%求:(1)该车充满电后匀速行驶至全部电能耗尽,牵引力所做的功;(2)电动机的牵引功率;(3)电源输出的总功率解:(1)电动汽车所受重力:G=mg=1.5103kg10N/kg=1.5104N,汽车匀速行驶,牵引力:F=f=0.09G=0.09
11、1.5104N=1.35103N,牵引力做功:W=Fs=1.35103N360103m=4.86108J,(2)由v=得,电动汽车行驶时间t=4.5h,牵引力的功率:P=3104W;(3)由=得,电源输出功率:P总=4104W【考点】长度、时间、速度;功、功率、机械效率例11(2021孝感)如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图已知井深12m,物体重G=6103N,汽车重G车=3104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍求:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?(2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一
12、位小数)(3)若汽车运动的速度为3m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?(4)汽车牵引力为多少?牵引力的功率为多少?解:(1)n=3,s=3h=312m=36m,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功:W=Fs=2.2103N36m=7.92104J;(2)滑轮组的机械效率:=100%=100%=100%=100%= 100%90.9%;(3)v物=v=3m/s=1m/s,由v=得,将物体由井底拉至井口需要的时间:t物=12s;(4)牵引力:F牵=F+f=F+0.1G车=2.2103N+0.13104N=5.2103N,拉力做功功率:P=FvP=F牵汽=5.2103N3 m/s=1.56104W
13、【考点】密度及其应用;浮力;功、功率、机械效率;受力分析例12(2021泰安)如图所示,将一块重为5N的物体用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中,容器中水面的高度由14cm上升到16cm将物体在水中匀速缓慢提升2cm,物体仍然处于浸没状态,拉力做功0.02J(物体与水的摩擦阻力忽略不计)g取10N/kg,求:(1)拉力的大小;(2)容器中水的质量解:(1)据W=Fs可知:F=1N;(2)物体在水中受到的浮力是F浮=GF拉 即F浮=5N1N=4N 由阿基米德原理可知,F浮=液gV排 可以计算出物体的V排=0.0004m3设圆柱体的底面积是S,则V柱=V排=S(h2h1)S=0.02m2m水=水V
14、水=水Sh1=1000kg/m30.02m20.14m=2.8kg故水的质量是m=2.8kg【考点】密度及其应用;受力分析;浮力;功、功率、机械效率例13(2021泸州)图甲是建造长江大桥是使用起吊装置(图中未画出)的钢缆绳拉着实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降,在下降到江底之前,始终保持0.2m/s的速度不变图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图象(取江水的密度为=1.0103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)圆柱体A下降过程中,重力的功率?(2)圆柱体A的密度(3)当圆柱体A下降到江底(江底视为水平),卸下钢缆绳后,圆柱体A对江底的压强?解:(1)实心
15、圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降,在下降到江底之前,始终保持0.2m/s的速度不变由图象可知,前10s钢绳的拉力不变,等于物体A的重力,此时物体在水面以上,所以拉力与重力是一对平衡力,则:G=F=3104N,圆柱体A下降过程中,重力的功率:P=Gv=3104N0.2m/s=6103W;(2)中间1015s,钢绳的拉力减小,是物体A从与水面接触到完全浸没,由图可知,当A完全浸入水中时,拉力F=1104N,所以石料受的浮力为:F浮=GF=3104N1104N=2104N,根据F浮=水gV排,A的体积V=V排=2m3,所以A的密度:=1.5103kgm3;(3)A下降到江底卸下钢缆绳后,受
16、到平衡力作用,圆柱体A对江底的压力:F=GF浮=3104N2104N=1104N;根据V=Sh,物体A的底面积S=2m2,卸下钢缆绳后,圆柱体A对江底的压强:p=5103Pa【考点】压强、功、功率、机械效率例14(2021南宁)体重为600N的小聪用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A当A以0.1m/s的速度匀速上升时,小聪对绳子的拉力F为400N,滑轮组的机械效率为80%(不计摩擦及绳重)求:(1)拉力F的功率;(2)物体A受到的重力;(3)小聪拉动绳子前后对地面的压强之比;(4)小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力解:(1)由图通过动滑轮绳子的段数n=3,物体A匀速上升,拉力F的功率:P=Fv
17、=Fnv物=400N30.1m/s=120W;(2)根据=,物体A受到的重力:G=nF=80%3400N=960N;(3)小聪拉动绳子前对地面压力F=G人=600N,小聪拉动绳子后对地面压力F=G人F=600N400N200N,小聪拉动绳子前后对地面的压强之比:=;(4)不计摩擦及绳重,F=(G物+G动),提起A时,G动=3FGA=3400N960N=240N,小聪对绳子自由端拉力最大等于他的重力,即F最大=G人=600N,此时提起物体的重力最大:G最大=3FG动=3600N240N=1560N【考点】压轴题;压强、液体的压强;浮力例15(2021天水)如图所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器
18、重6N,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂有重为27N的金属块,现将金属块浸没在水中,容器内水面由20cm上升到30cm(g取10N/kg,水=1.0103kg/m3)求:(1)金属块未放入水中时(如图甲),容器底部受到的水的压强;(2)金属块浸没在水中静止后弹簧测力计的示数;(3)金属块浸没在水中(未与底部接触,如图乙),容器对桌面的压强解:(1)金属块未放入水中时容器底部受到的水的压强为p1=水gh1=1.0103kg/m310N/kg0.2m=2103Pa;(2)金属块的体积为V金=V排=Sh排=S(h2h1)=0.01m2(0.3m0.2m)=0.001m3,金属块受到的浮力为F
19、浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg0.001m3=10N,弹簧测力计的示数为F=GF浮=27N10N=17N;(3)容器中的水重为G水=m水g=水gV=水gSh1=1.0103kg/m310N/kg0.01m20.2m=20N容器对桌面的压力为F=G0+G水+G排=6N+20N+10N=36N,容器对水平桌面的压强为p2=3600Pa【考点】压强、液体的压强;浮力;简单机械例16(2021玉林)如图是利用电子秤显示水库水位装置的模型图,该装置主要由两个重力均为20N的动滑轮、长方体物块A和B以及轻质杠杆MN组成,物块A通过细绳与滑轮相连,物块B通过细绳与杠杆相连,杠杆可以绕支点O
20、在竖直平面内转动,杠杆始终在水平位置平衡,且OM:ON=1:4,已知物块A的重力GA=1500N,底面积S=0.01m2,高H=10m,物块B的重力GB=100N一切摩擦均忽略不计,g取10N/kg,当物块A有五分之一露出水面时,水库水位刚好达到警戒水位求:(1)当达到警戒水位时,物块A底部受到水的压强;(2)当达到警戒水位时,物块A所受的浮力大小;(3)当水位上涨超出警戒水位2.5m时,电子秤的示数解:(1)当达到警戒水位时,物块A有五分之一露出水面,则底部所处的深度:h=(1)H=10m=8m,底部受到水的压强:p=gh=1103kg/m310N/kg8m=8104Pa(2)当达到警戒水位
21、时,物块A排开水的体积V排=Sh=0.01m28m=0.08m3,物块A所受的浮力:F浮=水V排g=1103kg/m30.08m310N/kg=800N;(3)由于水库水位刚好达到警戒水位物块A露出水面的长度为H=h=10m8m=2m,所以当水位上涨超出警戒水位2.5m时,物块A已经浸没,则根据阿基米德原理可知:此时物块A所受的浮力F浮=水Vg=水SHg=1103kg/m30.01m210m10N/kg=1000N;滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,物块A对滑轮C的拉力FA拉=GAF浮=1500N1000N=500N;根据受力平衡可知:2FC=G动+FA拉,所以,FC=(G动+FA拉
22、)=(20N+500N)=260N,滑轮D根据受力平衡可知:2FD=G动+FC,所以,FD=(G动+FC)=(20N+260N)=140N;由于力的作用是相互的,则FM=FD=140N;根据杠杆平衡条件可知:FMLOM=FNLON,所以,FN=35N;对于物块B,根据物体平衡可知:GB=FN+F示,所以F示=GBFN=100N35N=65N【考点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理例17(2021雅安)2014年4月14日,为寻找失联的MH370航班,启用了“蓝鳍金枪鱼21”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻其外形与潜艇相似(如图甲所示),其相关参数为:体积1m3、重量7500N,
23、最大潜水深度4500m,最大航速7.4km/h(为简化计算,不考虑海水密度变化,海水密度取1.0103kg/m3,g取10N/kg)(1)假设“金枪鱼”上有面积为2103m2的探测窗口,当它下潜至4000m深度处时,该探测窗口承受海水的压力是多少?(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时,能静止漂浮在海面上,求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大?(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面从某时刻计时起,起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示,图中P3=3P1请分析出t3时刻起重装置对“金枪鱼”拉力,并求出t1时刻起重装置对“金枪鱼”拉力(不考虑水的阻力)解:(1
24、)当它下潜至4000m深度处受到海水的压强:p=gh=1.0103kg/m310N/kg4000m=4107Pa;由p=得探测窗口承受海水的压力:F=pS=4107Pa2103m2=8104N;(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后,静止漂浮在海面上,所以有F浮=G=7500N;由F浮=水gV排得排开水的体积:V排=0.75m3,露出海面体积为:V露=VV排=1m30.75m3=0.25m3;(3)由图象分析知,在t 3 时刻“金枪鱼”离开水面,此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力,即F3=G=7500N;由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离海面,所以速度保持不变即v1=v3,由P=F
25、v得:P1=F1v1,P3=F3v3,又P3=3P1,所以有F3=3F1,所以F1=F3=7500N=2500N【考点】压强、液体的压强;功、功率、机械效率例18(2021青岛)小雨站在水平地面上,通过如图所示的滑轮组从井中提水(不计绳重及摩擦)已知小雨的重力为500N、双脚与地面的接触面积为0.04m2,圆柱形水桶的底面积为0.2m2、容积为0.1m3(不计桶的厚度)(1)将空桶匀速下放的过程中(桶底未接触水面),小雨对地面的压强为1.15104Pa,则桶和动滑轮总重是多少?(2)向上提水,当桶底受到水向上的压强为2.5103Pa时,小雨对地面的压强为1104Pa;小雨将水桶拉离水面后,匀速
26、拉动过程中滑轮组的机械效率是多少?解:(1)由p=可得,小雨对地面的压力:FN=p人S人=1.15104Pa0.04m2=460N,小雨对绳子的拉力:F=G人FN=500N460N=40N,由图可知,n=3,不计绳重及摩擦,由F=G可得,桶和动滑轮总重:G0=nF=340N=120N;(2)由p=gh可得,桶底所处的深度:h1=0.25m,水桶排开水的体积:V1=Sh1=0.2m20.25m=0.05m30.1m3,水桶受到的浮力:F浮=水gV排=水gV1=1.0103kg/m310N/kg0.05m3=500N,此时小雨对地面的压力:FN=p人S人=1104Pa0.04m2=400N,小雨对
27、绳子的拉力:F=G人FN=500N400N=100N,由F=(G+G0)可得,水的重力:G水=nF+F浮G0=3100N+500N120N=680N,水桶拉离水面后,匀速拉动过程中滑轮组的机械效率:=100%=100%=100%=100%=85%【考点】压强的大小及其计算;变速运动与平均速度;功率计算公式的应用;热机的效率所有例19(2021锦州)小洁家购买某型号的四轮汽车的质量为1.8t,每个轮子与地面的接触面积为20cm2假期全家开车去某地旅游,下车时观察里程表确定汽车行驶225km,所用时间是2.5h,消耗汽油20L(假设汽油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为20kW求:(1)汽
28、车静止时对路面的压强(2)汽车行驶的平均速度是多少?(3)汽车行驶过程的牵引力是多大?(4)汽车发动机的效率是多少?(已知汽油=0.8103kg/m3,q汽油=4.5107J/kg,g=10N/kg)解:(1)汽车静止时对路面的压力:F=G=mg=1.8103kg10N/kg=1.8104N,汽车对地面压强:p=2.25106Pa;(2)汽车行驶速度:v=90km/h=25m/s;(3)根据P=Fv可得:汽车牵引力F=800N;(4)汽车行驶过程所做的功:W=Pt=20103W2.53600s=1.8108J,根据=可得:消耗的燃油的质量m=V=0.8103kg/m320103m3=16kg,
29、燃油完全燃烧放出热量:Q=mq=4.5107J/kg16kg=7.2108J,汽车发动机的效率是:=100%=100%=25%【考点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;浮力大小的计算;功率的计算例20(2021深圳)随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接根据某航母的主要参数值列式计算:(g=10N/kg,海水=1.03103kg/m3)主要参数值航母总质量(包括舰载飞机)6107kg每架舰载飞机的质量5150kg每架舰载飞机与甲板的总接触面积5000cm2航母正常航行速度54km/h航母以正常航行速度行驶时所受阻力3.6108N求:(1)求每架舰载飞机
30、对甲板的压强(2)求航母所受的总重力和浮力的大小(3)若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地,行驶了540km求此过程中航母牵引力的功率(4)若其中一架舰载飞机起飞后,求航母排开海水的体积减少了多少?解:(1)舰载飞机对甲板的压力:F=G1=m1g=5150kg10N/kg=5.15104N,舰载飞机对甲板的压强:p=1.03105Pa;(2)航母总重力:G2=m2g=6107kg10N/kg=6108N,因为漂浮,F浮=G2=6108N;(3)航母在匀速行驶,根据二力平衡可得:F牵=f=3.6108N,牵引力的功率:P=F牵v=3.6108Nm/s=5.4109W;(4)舰载飞机起飞前后,航
31、母受到的浮力:F浮=液gV排,F浮1=G2G1=液gV排1,根据阿基米德原理可得:V=V排V排1=5m3【考点】杠杆的平衡条件、受力分析、压强例21(2021遂宁)如图,甲物体静止置于水平地面时,对地面的压强为P1;轻质杠杆AB的支点为O,OB=3AO,现在杠杆的A端用细绳将甲物体吊起,在杠杆的B端悬挂质量为4kg的乙物体,杠杆在水平位置平衡,此时甲物体对地面的压强为P2,且P1=3P2(g取10N/kg)求:(1)杠杆A端受到的拉力是多少N?(2)甲物体的重力是多少N?解:(1)乙的重力:G乙=mg=4kg10N/kg=40N,根据F1L1=F2L2可知,杠杆A端受到的拉力:FA=340N=
32、120N;(2)P1=3P2 =3G甲=180N【考点】物体的浮沉条件及其应用例22(2021常州)小明来到索有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩,看到游客能漂浮在湖面,便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度(g取10N/kg)取一根细线与铁皮罐等高,通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置,并作记号在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封,使之漂浮时一半浸入水中在铁皮罐上加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在水中将该铁皮罐放入盐水中,加砝码,直至铁皮罐恰好浸没在盐水中问:(1)铁皮罐的体积有多大?(2)铁皮罐和沙石的总重有多大?(3)盐水的密度有多大?解:(1)由图可知
33、:一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1=水V排1g=水V罐g,在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力F浮2=水V排2g=水V罐g,由于铁皮罐处于漂浮,则F浮1=G罐,F浮2=G罐+G砝码1,所以,F浮2F浮1=G砝码1,即水V罐g水V罐g=G砝码1,则V罐=1103m3;(2)一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1=水V排1g=水V罐g=1.0103kg/m31103m310N/kg=5N,由于铁皮罐漂浮在水面上,则G总=F浮1=5N(3)将该铁皮罐放入盐水中,铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮,则根据漂浮条件可得:F浮3=G罐+G砝码2,即:盐水V罐g=G罐+G砝码2,所以盐水=1.2103
34、kg/m3【考点】物体的浮沉条件及其应用例23(2021雅安)如图甲,底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水,放在水平桌面上; 底面积为60cm2、高为12cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器内的水中时(水没有溢出容器),弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系(使用刻度尺测量h,不计细线重)(1)小王从圆柱形物体A接触水面至接触容器底之前,分别记下多组F、h,并将测量的结果填写在实验表格中,依据实验表中数据,在图乙中的方格纸中画出了F与h关系的图象由图象乙可知,物体A的重力为 N观察图象乙,可以得出结论:在物体A
35、没有浸没之前,当h增大时,弹簧测力计的示数F (选填“增大”、“减小”或“不变”); 在物体A浸没后,当增大h时,弹簧测力计的示数F (选填“增大”、“减小”或“不变”),由此可知浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度 (选填“有关”或“无关”)由图象乙可知:当h等于10cm时,物体A受到的浮力为 N(2)物体A在容器内浸没后与未放入物体A前比较,水对容器底产生的压强增加了 Pa(g取10N/kg)解:(1)分析图象数据可以得出结论:在物体A没有浸没之前,弹簧测力计的示数为9N,即物体重力为9N;当h增大时,弹簧测力计的示数F减小;在物体A浸没后,当增大h时,弹簧测力计的示数F不变;由图象乙可知
36、:当h等于10cm时,弹簧测力计的拉力为F=3N,所以此时受到的浮力为F浮=GF=9N3N=6N;(2)物体完全浸没时排开水的体积为V排=V0=S0h0=60cm212cm=720cm3排开水的深度为h=9cm=0.09m增加的压强为p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.09m=900Pa【考点】浮力大小的计算;受力分析;液体的压强的计算例24(2021贵港)一带阀门的圆柱形容器,底面积是200cm2,装有12cm深的水,正方体M边长为10cm,重20N,用细绳悬挂放入水中,有的体积露出水面,如图所示,试求:(1)正方体M的密度;(2)正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强;(
37、3)若从图示状态开始,通过阀门K缓慢放水,当容器中水面下降了2cm时,细绳刚好被拉断,则细绳能承受的最大拉力是多少?(g取10N/Kg,水的密度为1.0103Kg/m3)解:(1)正方体M的质量mM=2kg,体积为VA=L3=(10cm)3=1000cm3=1103m3,所以,密度A=2103kg/m3;(2)由于用细绳悬挂放入水中,有的体积露出水面,则:V排1=(1)VA=1103m3=8104m3,受到的浮力为:F浮1=水gV排1=1.0103kg/m310N/kg8104m3=8N;设A放入水中后水深为h,则有Sh=Sh+V排1,则h=h+=0.12m+=0.16m此时水对容器底部的压强:p=水gH=1.0103kg/m310N/kg0.16m=1.6103Pa(3)原来石块M浸入水中深度为h1=(1)L=10cm=8cm,水面下降2cm时正方体M浸入水中深度为h2=h12cm=8cm2cm=6cm,则V排2=h2L2=6cm(10cm)2=600cm3=6104m3,F浮2=水gV排2=1.0103kg/m310N/kg6104m3=6N;当绳子刚被拉断时有:Fm+F浮2=G,所以细绳能承受的最大拉力Fmax=GF浮=20N6N=14N
限制150内