(河北专版)2018年秋中考物理总复习题型复习(四)综合计算题.doc
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1、1题型复习(四) 综合计算题第 1 讲 力学综合计算题型之一 压强、浮力的综合计算如图甲所示,一底面积为 400 cm2圆柱形容器内盛足够多的水,一实心正方体木块漂浮在液面上,已知木块的体积为 1 000 cm3, 木 0.610 3 kg/m3,求:( g 取 10 N/kg)甲(1)这时木块受到的浮力;(2)此时木块浸在水中的体积;解:(1)木块所受的重力:G 木 m 木 g 木 V 木 g0.610 3 kg/m31 000106 m310 N/kg6 N因为木块漂浮,所以木块受到的浮力 F 浮 G 木 6 N(2)由 F 浮 液 gV 排 得 V 排 610 4 m3F浮 液 g 6
2、N1.0103 kg/m310 N/kg【拓展训练 1】木块下表面受到水的压力和压强分别是多少?解:正方体的体积: V a31 000 cm 3正方体的边长: a10 cm0.1 m正方体的底面积: S a2(0.1 m) 20.01 m 2方法(一)物体浸入水中的体积: V 液 V 排 Sh,所以物体浸入水中的深度:h 0.06 mV排S 610 4 m30.01 m2木块下表面受到水的压强:p gh 1 000 kg/m 310 N/kg0.06 m600 Pa木块下表面受到水的压力 F pS600 Pa0.01 m 26 N方法(二)根据浮力产生的原因有:F 向上 F 浮 6 Np 60
3、0 PaF向 上S 6 N0.01 m2【拓展训练 2】若在木块上放入一物体 A 后,木块刚好浸没在水中(如图乙所示),则容器底部对桌面的压强增加多少?水对容器底部压强增加多少?乙解:木块露出液面的体积: V 露 V 木 V 排 1 000 cm 3600 cm 3400 cm 3已知圆柱形容器的底面积为 400 cm2,增加的压力 F GA G 排 ; G 排 水 g V 排 1 000 kg/m 310 N/kg400106 m34 N容器对桌面的压强增加量: p 100 Pa FS容 G排S容 4 N410 2 m2A 放在木块上后,使容器液面上升高度 h 1 cm0.01 mV露S容
4、400 cm3400 cm2则水对容器底的压强增加量: p 水 g h1.010 3 kg/m310 N/kg0.01 m100 Pa21(2018石家庄 43 中一模)水平地面上有一个质量为 2 kg、底面积为 1102 m2的薄壁圆柱形容器,容器内盛有质量为 2 kg 的水求:(1)水的体积(2)容器对地面的压强(3)现将一物块浸没在水中,水未溢出,若容器对地面压强的增加量等于水对容器底部压强的增加量,则该物块的密度是多少?( g 取 10 N/kg)解:(1)由 得水的体积 V 210 3 m3mV m 2 kg1103 kg/m3(2)容器对地面的压力:F G 容 G 水 ( m 容
5、m 水 )g(2 kg2 kg)10 N/kg40 N容器对地面的压强: p 4 000 PaFS 40 N110 2m2(3)设物体的质量为 m,则容器对地面压强的增加量: p1 FS mgS水对容器底部压强的增加量: p2 水 hg 水 gV物S由题知, p1 p2,即: 水 gmgS V物S 物 水 1.010 3 kg/m32(2018上海)两个相同的薄壁圆柱形容器,一个装有水,另一个装有某种液体,水的质量为 5 kg.(1)求水的体积 V.(2)现从两容器中分别抽取相同体积液体后,水和液体对容器底部的压强关系如下表:求抽出液体前,液体原来的质量.液体对底部的压强 抽出前 抽出后p 水
6、 1 960 Pa 980 Pap 液 1 960 Pa 1 078 Pa解:(1)由 可得水的体积:mVV 510 3 m3m 5 kg1103 kg/m3(2)由 p gh 可得抽出前水的深度:h 水 0 0.2 mp水 0 水 g 1 960 Pa1103 kg/m39.8 N/kg由 V Sh 得薄壁圆柱形容器的底面积:S 2.510 2 m2Vh水 0 510 3 m30.2 m由 p 可得抽出前液体对底面的压力:FSF pS1 960 Pa2.510 2 m249 N液体对薄壁圆柱形容器底面的压力等于液体的重力,即:G F49 N则液体的质量:m 5 kgGg 49 N9.8 N/
7、kg33如图所示,甲、乙两个质量均为 2 kg 的实心均匀圆柱体放在水平地面上甲的底面积为 4103 m2,乙的体积为 0.8103 m3.求:(1)乙的密度 乙 ;(2)甲对地面的压强 p 甲 ;(3)若甲的底面积是乙的 1.5 倍,在甲、乙的上部沿水平方向分别切去 m 甲 和 m 乙 ,再将切去部分互叠在对方剩余部分的上方,使甲、乙对水平地面的压强相等请比较 m 甲 和 m 乙 的大小关系并求出两者的差值解:(1)乙的密度: 乙 2.510 3 kg/m3m乙V乙 2 kg0.810 3 m3(2)甲对地面的压力:F 甲 G 甲 m 甲 g2 kg9.8 N/kg19.6 N甲对地面的压强
8、:p 甲 4 900 PaF甲S甲 19.6 N410 3 m2(3)在甲、乙的上部沿水平方向分别切去 m 甲 和 m 乙 ,再将切去部分互叠在对方剩余部分的上方后,因此时甲、乙对水平地面的压强相等,即 p 甲 p 乙 ,所以, F 甲S甲 F 乙S乙即: ( m甲 m甲 m乙 ) gS甲 ( m乙 m乙 m甲 ) gS乙把 m 甲 m 乙 2 kg 和 S 甲 1.5 S 乙 代入上式可得:2 kg m甲 m乙1.5S乙 2 kg m乙 m甲S乙整理可得: m 乙 m 甲 0.4 kg,则 m 乙 m 甲4(2018枣庄)现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器,它的下端封闭,上端开口,底面积 S
9、200 cm2,高度 h20 cm,如图甲所示;另有一个实心均匀圆柱体,密度 0.810 3 kg/m3,底面积 S1120 cm2,高度与容器高相同,如图乙所示( 水 1.010 3 kg/m3, g 取 10 N/kg)(1)将圆柱体竖直放在圆柱形容器内,求圆柱体对容器底部的压强是多少?(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,求此时水对容器底部的压强和所注的水重各是多少?解:(1)圆柱体对容器底部的压力:F G 柱 m 柱 g gV 柱 gS1h0.810 3 kg/m310 N/kg120104 m220102 m19.2 N圆柱体对容器底部的压强:p 1 600 Pa
10、FS1 19.2 N12010 4 m2(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,圆柱体刚好处于漂浮状态,则 F 浮 G 柱 19.2 N又因 F 浮 水 gV 排 水 gS1h 水4所注水的深度:h 水 0.16 mF浮 水 gS1 19.2 N1.0103 kg/m310 N/kg1.210 2 m2水对容器底部的压强:p 水 水 gh 水 1.010 3 kg/m310 N/kg0.16 m1 600 Pa所注水重: G 水 m 水 g 水 V 水 g 水 (S S1) h 水 g1.010 3 kg/m3(200120)10 4 m20.16 m10 N/kg12.8
11、N5(2018潍坊)如图所示,用细线将正方体 A 和物体 B 相连放入水中,两物体静止后恰好悬浮,此时 A 上表面到水面的高度差为 0.12 m已知 A 的体积为 1.0103 m3,所受重力为 8 N; B 的体积为 0.5103 m3,水的密度 1.010 3 kg/m3, g 取 10 N/kg,求:(1)A 上表面所受水的压强;(2)B 所受重力大小;(3)细线对 B 的拉力大小解:(1) A 上表面所受水的压强:p gh 1.010 3 kg/m310 N/kg0.12 m1 200 Pa(2)A 和 B 受到的总浮力:F 浮 水 g V 排 水 g(VA VB)110 3 kg/m
12、310 N/kg(1.0103 m30.510 3 m3)15 N因为 A、 B 恰好悬浮,所以 F 浮 GA GB则 B 的重力: GB F 浮 GA15 N8 N7 N(3)B 受到的浮力:F 浮 B 水 gV 排 B 水 g VB110 3 kg/m310 N/kg0.5103 m35 N细线对 B 的拉力大小:F 拉 GB F 浮 B7 N5 N2 N6(2018唐山路南区二模)如图甲所示,水平地面上有一底面积为 300 cm2,不计质量的薄壁柱形容器,容器中放有一个用细线与容器底相连的小木块,木块质量为 400 g,细线体积忽略不计若往容器中缓慢地匀速加水,直至木块完全没入水中,如图
13、乙所示木块所受的浮力 F 浮 与时间 t 的关系图象如图丙所示,其中 AB 段表示木块离开容器底上升直至细线被拉直的过程,( g 取 10 N/kg)求:(1)木块浸没在水中时受到的浮力和木块的密度;(2)木块浸没在水中时绳子受到的拉力;(3)剪断绳子待木块静止后水对容器底压强的变化解:(1)木块浸没在水中,由图丙分析可得浮力:F 浮 10 N由 F 浮 液 gV 排 ,可得木块的体积:V V 排 10 3 m3F浮 水 g 10 N1103 kg/m310 N/kg木块的密度: 0.410 3 kg/m3mV 0.4 kg10 3 m3(2)木块的重力: G mg0.4 kg10 N/kg4
14、 N绳子受到的拉力等于木块受到的绳子拉力的大小,即 F 拉 F F 浮 G10 N4 N6 N(3)剪断绳子后木块漂浮,此时受到的浮力:5F 浮 G4 N由 F 浮 液 g V 排 ,可得木块此时排开液体的体积:V 排 410 4 m3F 浮 水 g 4 N1103 kg/m310 N/kg剪断绳子前后排开体积的变化量: V 排 V 排 V 排 10 3 m3410 4 m3610 4 m3水面下降的深度: h 0.02 m V排S 610 4 m330010 4 m2水对容器底压强的变化: p g h110 3 kg/m310 N/kg0.02 m200 Pa题型之二 简单机械的综合计算(2
15、018荆州)如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场工程师用起吊装置从江中起吊工件的情景已知工件重 4 000 N,每个滑轮重 500 N,声音在水中的传播速度是 1 500 m/s.在水面上用超声测位仪向江底的工件垂直发射超声波,经过 0.02 s 后收到回波(不计绳重和摩擦, g 取 10 N/kg, 水 1.010 3 kg/m3) (1)求工件在水下的深度;(2)不计工件的高度,求水对工件产生的压强;0.02 s 内声音走过的距离是多少?s vt1 500 m/s0.02 s30 m工件在水下的深度是多少?h s 30 m15 m12 12水对工件产生的压强是多少?p 水 gh1.01
16、0 3 kg/m310 N/kg15 m1.510 5 Pa(3)当工件在水面下匀速上升时,绳子自由端的拉力为 500 N,求工件的体积;工件受到的浮力是多少?由绳子拉力: F (G 物 G 轮 F 浮 )得1nF 浮 G 物 G 轮 nF4 000 N500 N3500 N3 000 N整个滑轮组对工件的拉力是多少?F 拉 4 000 N3 000 N1 000 N工件的体积是多少?V 工件 V 排 0.3 m 3F浮 水 g 3 000 N1.0103 kg/m310 N/kg1.(2017郴州)利用如图所示的滑轮组,用 F=1000N 的力拉绳子自由端,货物 A 以 0.1 m/s 的速
17、度匀速直线运动l0s,整个过程中,滑轮组的机械效率为 75%求:(1)货物 A 在 10 s 内移动的距离:(2)这个过程中拉力 F 的功率:(3)水平地面对货物 A 的摩擦力大小.62.用如图所示滑轮组在 15s 内将重 1000N 的物体匀速上升了 3m,人用的拉力 F 为 400N,不计绳重和摩擦力.求:(1)动滑轮的重;(2)绳子自由端拉力 F 做的功;(3)滑轮组的机械效率.(4)若将重物的重力增加 200N 后,用这滑轮组将重物匀速提高相同的高度,该滑轮组的机械效率是多少?(结果百分数保留一位小数)3.(2018孝感)搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物,不
18、计绳重和摩擦,工人的重力为 640N,与地面接触的总面积为 4102 m2,提升时间为 20s,重物上升高度为 2m.求:7(1)提升时绳自由端的速度为多少;(2)若拉力 F 的大小为 150N,则拉力的功率为多少;(3)若上述过程中所提货物重为 360N,则滑轮组的机械效率为多少;(4)若仍用该滑轮组提升另一货物,当提升过程中该工人对高台的压强为 2.0104Pa,则所提升货物的重力为多少.4.(2018桂林)小能在课外实践活动中,用如图 17 甲所示的滑轮组匀速拉动放在一水平面上的不同物体,物体受到的摩擦力从 100N 开始逐渐增加,每次物体被拉动的距离均为 1m.根据测量结果画出了该滑轮
19、组机械效率与物体受到摩擦力大小的关系图像,如图 17 乙所示.若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,求:(1) 由图 17 乙可知,当物体受到的摩擦力为 100N 时,滑轮组机械效率是多大?(2) 当滑轮组的机械效率为 75%,物体以 0.1m/s 的速度匀速运动时,该滑轮组的有用功率是多大?(3) 当物体与地面的摩擦力为 1500N 时,体重为 500N 的小熊竖直向下拉绳还能用此滑轮组拉动物体吗?用计算结果说明.85.(2018南充)如图是工人将重 160N 的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为 3m,用时 3s,工人的拉力为 50N,工人质量为 50kg.(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦
20、)(1)求工人放绳的速度.(2)求滑轮组的效率 1(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为 2,已知 1: 2=4:3(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,g=10N/kg).求当物体完全浸没水中后,工人对地面的压力.96.(2017绥化)在斜面上将一个质量为 0.4kg 的物体,从底端沿斜面匀速拉到顶端(如图所示),所用时间为4s,斜面长 s=1m、高 h=0.2m,该斜面的机械效率为 80%(g=10N/kg)求:(1)物体受到的重力.(2)拉力所做的有用功.(3)拉力所做的总功和总功率.(4)物体在斜面上受到的摩擦力.107.建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(
21、如图所示)将质量为 1.2103kg 的物体,拉到长 100m,高 50m 的斜面顶端,测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为 4103N,g=10N/kg,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦.(1)在图中画出物体对斜面压力 F 的示意图;(2)对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率;(3)若动滑轮重 1000N,物体所受摩擦力的大小;(4)若拖拉机的最大输出功率为 12kW,求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度.118.如图所示,轻质杠杆可绕 O 点转动,杠杆左端 A 处挂了一金属球,右端 B 处施加一个 F=90N 的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,测得 O
22、A=30cm,OB=20cm.(1)求绳子对杠杆 A 端的拉力.(2)若金属球的体积为 3000cm3,求金属球浸没时受到的浮力.(3)求金属球的密度.(4)若 F 始终与 AB 垂直,在 F 的作用下 AB 顺时针匀速转动 60 度静止,此时金属球刚好有三分之一露出水面,求此时拉力 F 的大小.(不考虑水的阻力)129.(2017重庆)图甲是天工开物中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙所示轻质杠杆的质点 O 距左端 l10.5 m,距右端 l20.2 m在杠杆左端悬挂质量为 2 kg 的物体 A,右端挂边长为 0.1 m 的正方体 B,杠杆在水平位置平衡时,正方体 B 对地面的
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