2020年中考物理计算题解题攻略(一)专题2.7力学综合计算题

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备战2020年中考—“压强变化类”力学综合计算题专题剖析和训练

备战2020年中考—“压强变化类”力学综合计算题专题剖析和训练

备战2020年中考—“压强变化类”力学综合计算题专题剖析与训练力学压强与压力的计算是初中物理中考中的重点与难点,是中考中的压轴题型,由于其难大,综合性强,对分析能力与计算能力均要求较高,因此在各类型的考试中,此题型均为考查的重点。

要正确解任此种题型应注意两个问题:1:认真分析题意找出每道题的“题眼”弄清编者考查的主要目的,挖掘隐藏的条件,找到突破口;2:平时加强计算能力的培养,在根据题意,列出方程的前提下,必须能正确求解题目中的未知量。

此题型主要考查两种题型:一:固体的叠加及截取导致的压力及压强的变化题型:(1)当多个物体叠加或一个物体被截取后,它的体积及质量发生变化,有时受力面积也要发生变化,如多个物体叠了加,对接触面的压力增大量为叠加的物体的重力,但此时下面物体的受力面积不发生变化,此时对支持面增加的压强:△P=△F/S=G物增/S,如果一个物体截取A:如水平截取,此时原物体的重力发生变化,但受力面积不变,此时对支持面减小的压强△P=△F/S=△G减/S,若规则物体竖直截取且不受其它外力,此时根据P=ρgh此时物体对支持面的压力减小,但压强不变。

(2)多个物体位置发生变化,求压强的变化量时或根据压强的变化及压力的变化量求解某些新的物理量如截取的物体体积△V或质量△m;此种题型必须注意,物体质量或体积或物体的位置发生改变后,物体对接触面上的压力会发生了变化,同时还要注意,受力面积有时也会发生的变化。

二:液体液面的变化或液体的溢出导致的压强变化题型:1:当容器中盛有液体,当液体的体积发生变化或有物体放入液体后,求容器对桌面的压力与压强的变化;此种题型应注意,若只向容器内增、减液体(加入液体后液体不外溢),则容器对支持面的压力变化量△F=△m液g;若向盛有液体的容器内放入某物体后,要注意液体的外溢情况(如原容器盛满液体,无论放入任何物体也无论放入物体后物体处于何种沉、浮状态,液体一定会外溢,如没有指明原容器盛满液体放入物体后必须根据物体的V 排及容器的总容积,及原液体的体积,推知液体是否会外溢),即应注意容器对接触面的压力变化,如放入的物体与溢出的液体重力相等,则容器对支持力压力与压强均不变,如放入的物体重力大于溢出的液体的重力则此时容器对支持面的压力增加量为△F=G物—G溢,而此种题型,容器接触面的面积通常并不发生变化,容器对支持面的压强变化量取决于容器对支持面的压力变化量。

2020年中考物理复习计算题专题《浮力综合计算题》(解析版)

2020年中考物理复习计算题专题《浮力综合计算题》(解析版)

《浮力综合计算题》一、计算题1.如图1,科考人员在一底面积为的圆柱形深井底部井底水平,井中水的质量不变,发现一贵重圆柱体金属物体物体未与井底紧密接触。

现用图2的装置将其打捞上来,若牵引车以的速度匀速向右行驶,通过滑轮组将物体由井底开始往上拉,牵引车对绳的拉力的功率随时间变化如图忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦求:物体离开水面后,在空中时牵引车对绳子的拉力;物体浸没在水中时受到的浮力;物体未被打捞时对井底的压强。

2.用细线竖直拉着一物体,将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中,物块下降过程中,所受拉力F随下降高度h的变化关系如图所示,求:物块的质量;当物块刚好完全浸没时,物块下表面受到水的压强;物体的密度。

3.如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一物块,右端B处施加一个的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,得,。

求绳子对杠杆A端的拉力。

若物块的体积为,求小球的重力。

4.将一底面积为的长方体木块用细线栓在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,取。

乙木块所受到的最大浮力为多少N?木块重力为多少N?细线对木块的最大拉力为多少N?5.体重为500N的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组能够提起重力为400N的物体A,此时绳子达到最大承受力若物体再增重绳子将断裂,不计绳重和摩擦。

求:如甲图所示,将物体A匀速提高2m,对物体做的有用功是多少?若在中提升物体A时,滑轮组的机械效率为,脚与地面的总接触面积为,则人对地面的压强是多少?该同学仍用这根绳子和滑轮,组成如乙图所示的滑轮组,利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为的正方体不计水的阻力,当提到B的下表面所受水的压强为时,绳子断裂,则在绳子断裂的瞬间,物体B在水中受到的浮力是多少?正方体B的密度是多少?计算结果用科学记数法表示,并保留到小数点后一位6.圆柱形容器置于水平地面容器重忽略不计,容器的底面积为,内盛30cm深的水。

备战2020年中考—“压强变化类”力学综合计算题专题剖析和训练

备战2020年中考—“压强变化类”力学综合计算题专题剖析和训练

/S,如果一个物体截取 A :如水平截取,此时原物体的重力发生变化,但受力面积 题型应注意,若只向容器内增、减液体(加入液体后液体不外溢) 则容器对支持面的压力变化量△F= m 液 g ;备战 2020 年中考—“压强变化类”力学综合计算题专题剖析与训练力学压强与压力的计算是初中物理中考中的重点与难点,是中考中的压轴题型,由于其难大,综合性强,对分析能力与计算能力均要求较高,因此在各类型的考试中,此题型均为考查的重点。

要正确解任此种题型应注意两个问题:1:认真分析题意找出每道题的“题眼”弄清编者考查的主要目的,挖掘隐藏的条件,找到突破口;2:平时加强计算能力的培养,在根据题意,列出方程的前提下,必须能正确求解题目中的未知量。

此题型主要考查两种题型:一:固体的叠加及截取导致的压力及压强的变化题型:(1)当多个物体叠加或一个物体被截取后,它的体积及质量发生变化,有时受力面积也要发生变化,如多个物体叠了加,对接触面的压力增大量为叠加的物体的重力,但此时下面物体的受力面积不发生变化,此时对支持面增加的压强: △P= F/S=G 物增不变,此时对支持面减小的压强△P= F/S= △G 减/S ,若规则物体竖直截取且不受其它外力,此时根据 P=ρgh 此时物体对支持面的压力减小,但压强不变。

(2)多个物体位置发生变化,求压强的变化量时或根据压强的变化及压力的变化量求解某些新的物理量如截取的物体体积 △V 或质量 △m ;此种题型必须注意,物体质量或体积或物体的位置发生改变后,物体对接触面上的压力会发生了变化,同时还要注意,受力面积有时也会发生的变化。

二:液体液面的变化或液体的溢出导致的压强变化题型:1:当容器中盛有液体,当液体的体积发生变化或有物体放入液体后,求容器对桌面的压力与压强的变化;此种,若向盛有液体的容器内放入某物体后,要注意液体的外溢情况(如原容器盛满液体,无论放入任何物体也无论放 入物体后物体处于何种沉、浮状态,液体一定会外溢,如没有指明原容器盛满液体放入物体后必须根据物体的V排及容器的总容积,及原液体的体积,推知液体是否会外溢) 即应注意容器对接触面的压力变化,如放入的物体与溢出的液体重力相等,则容器对支持力压力与压强均不变,如放入的物体重力大于溢出的液体的重力则此时容器对支持面的压力增加量为△F=G 物—G 溢,而此种题型,容器接触面的面积通常并不发生变化,容器对支持面的压强变化量取决于容器对支持面的压力变化量。

专题07 实验探究之力学实验(一)-2020年中考物理《重点题型夺分攻略

专题07  实验探究之力学实验(一)-2020年中考物理《重点题型夺分攻略

专题07 实验探究之力学实验(一)长度和时间的测量例1.(2019·广东省)如图所示,图甲中木块的长度为_______cm;图乙中物体A重为______N;图丙中秒表的读数是_______s。

测平均速度例2.(2019·贵州铜仁市)小王在“测量小车的平均速度”的实验中,他已经从实验室借到的实验器材有:小车一辆、秒表一块、长木板一块、小木块一块。

(1)他为了完成该实验,还需要的实验器材有______。

(2)为了方便计时,应该使斜面的坡度______(选填“较大”或“较小”)(3)经测量,s1=0.9m,s2=0.4m,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,秒表记录如图所示,则小车在s3上的平均速度是_____m/s。

测量物体的质量例3.(2019·安徽省)小明使用天平测小石块的质量。

测量前他将天平放在水平桌面上,然后进行天平横梁平衡的调节.调节完成后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。

(1)请你指出小明调节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤:___________________(2)完成遗漏的操作步骤后,为了调节横梁平衡,他需向______(选填“左”或“右”)调节平衡螺母使指针指到分度盘中央刻度线或在中央刻度线两侧等幅摆动;(3)调节横梁平衡后,小明将小石块放在左盘,在右盘中加减砝码并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。

这时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图乙所示,则小石块的质量为___g测量物质的密度例4.(2019·甘肃省天水市)小明同学到钢铁厂参加社会实践活动,师傅教他加工零件,他很想知道这个质地均匀的零件是什么材料做成的,于是把它带回学校利用天平和量筒来测这个零件的密度。

具体操作如下:(1)把天平放在水平台上,并将游码移至标尺左端零刻度线处;调节天平横梁平衡,发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节。

2020年人教版初中物理力学计算题复习题(含答案解析)

2020年人教版初中物理力学计算题复习题(含答案解析)

2020年人教版初中物理力学计算题复习题1.如图所示,某工人重600N,站在水平面上,用100N的拉力向下匀速拉动绳子,提起一浸没在水中体积为1.2×10−2m3,重360N的物体。

(物体始终浸没在水中,且忽略水对物体的阻力,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10−2m2,工人没有拉动绳子时对地面的压强;(2)物体浸没在水中时受到的浮力;(3)提起物体时滑轮组的机械效率。

(4)工人最多能够提起多重的同种物体?【答案】解:(1)工人对地面的压力F压=G=600N,S=3×10−2m2,对地面的压强:p=F压S=600N3×10−2m2=2×104Pa;(2)物体浸没水中排开水的体积:V排=V=1.2×10−2m3,物体浸没在水中时受到的浮力:F 浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×1.2×10−2m3×10N/kg=120N;(3)提起物体时,滑轮组受到的拉力:F 拉=G物−F浮=360N−120N=240N,由图可知:绳子的股数n=3,则提起物体时滑轮组的机械效率:η=W有用W总×100%=F拉ℎFs×100%=F拉ℎF×nℎ×100%=F拉nF×100%η=240N3×100N×100%=80%。

(4)根据η=W有用W总=F拉ℎF拉ℎ+G动ℎ=F拉F拉+G动可知动滑轮的重力为G动=F拉η−F拉=240N80%−240N=60N;由于工人重600N,则最大拉力F最大=G=600N,根据F=F拉+G动n可知:滑轮组受到的最大拉力F拉最大=nF最大−G动=3×600N−60N=1740N;水中的同种物体的密度为ρ物=m V=G gV=360N10N/kg×1.2×10−2m3=3×103kg/m3;由于水中的同种物体受力情况为:F拉最大=G最大−F浮最大,即:F 拉最大=G 最大−ρ水V 排最大g , 所以,F 拉最大=G 最大−ρ水G 最大gρ物g ,则G 最大=F拉最大1−ρ水ρ物=1740N1−1×103kg/m 33×103kg/m 3=2610N 。

2020年中考物理计算题解题方法全攻略:利用密度公式解决计算题的策略(含答案)

2020年中考物理计算题解题方法全攻略:利用密度公式解决计算题的策略(含答案)

专题2.2 利用密度公式解决计算题的策略1.灵活运用密度公式及其变形式 ρ= m V ρ= V=2.掌握物理量常用单位及其换算 (1)质量单位换算 1t=103kg 1kg=103g (2)体积单位换算1m 3=106cm 3 1L=1dm 3 1mL=1cm 3 (3)密度单位换算 1g/cm 3=1×103kg/m 33.利用密度公式解决计算题时思维方法首先,对于单一物体而言,根据题干中给出的说明或题中表格,情景图找出这个单一物体对应的三个量:密度ρ、质量m 、体积V ,各量单位均化为国际单位制单位。

根据mVρ=建立方程,待求的量一定在该方程中。

有的问题让判断物体是空心的还是实心的?可以用①比较密度法;②比较体积法;③比较质量法。

举例说明一下:如用比较密度法:先根据题中已给的质量和体积的值,应用密度公式计算出这时物体的物质密度ρ;然后再和密度表中该物质实际密度ρ真比较,相等说明实心,不相等说明是空心。

其次,在多数应用题中,会出现两种物质存在的情况。

处理办法就是阅读题干后找出一物体相对应的三个物理量ρ1、m 1、V 1,立即给出联系ρ1=m 1/V 1;再找出另一物体相对应的三个物理量ρ2、m 2、V 2,各量的单位统一后,立即用密度公式联系ρ2=m 2/V 2。

建立两个方程后,再审题、读题、观察表格、图象,找出两个物体在质量上存在什么联系,或找出两个物体在体积上存在什么联系。

即m 1=am 2或V 1=aV 2,用这个联系就把上述建立的两个方程化为一个方程,待求的量就含在(或隐含在)这个方程之中,解之即可!最后,就是在应用密度公式解决计算类问题时,需要注意如下的几个方面:①各量要体现出一一对应的关系; ②各量的单位均用国际单位制单位; ③解题书写过程要规范化,思路清晰。

知识回顾类型与典例突破类型1. 利用密度公式求解相应的物理量【例题1】(2018•枣庄)在测量盐水密度的实验中,将烧杯中质量为63g的盐水全部倒入量筒中,如图所示,盐水的体积是cm3,则盐水的密度是g/cm3,采用这种方法测量的盐水密度将(选填“偏大”或“偏小”),原因是。

专题01 力学计算题(解析版)2020年中考物理一模分类汇编(北京)

专题01 力学计算题(解析版)2020年中考物理一模分类汇编(北京)

原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 第 1 页 共 13 页专题01 力学计算题一、简单机械模型1(西城)静止在水平桌面上的物体A 悬挂在轻质杠杆的C 端,物体B 悬挂在D 端,杠杆水平平衡。

已知:OC ∶OD =1∶2,物体A 所受重力G A =50N ,物体B 所受重力G B =20N ,物体A 的底面积S A =0.01m 2。

求:(1)水平桌面对物体A 的支持力N ;(2)物体A 对水平桌面的压强p 。

【答案】(1)40N;(2)1000Pa【解析】解:(1)以杠杆为研究对象,设C 端受拉力为T 1,D 端受拉力为T 2。

杠杆以O 点为支点恰好平衡,受力分析如图1所示。

根据杠杆平衡条件: T 1×CO =T 2×OD根据题意知: OC ∶OD =1∶2 ; T 2=G B∴ T 1=2 T 2=2G B =2×20N =40N以物体A 为研究对象,受力分析如图2所示。

T 1= T 1′∴ N =G A -T 1′=50N -40N =10N(2)p =F S =NS =10N0.01m 2=1000Pa原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 第 2 页 共 13 页2(平谷)图是用滑轮组提升建筑材料A 的示意图,在竖直向下的拉力F 作用下,使重1200N 的建筑材料A 在20s 的时间里,匀速竖直上升了4m ,绳自由端匀速竖直向下移动了8m 。

在这个过程中,拉力F 为750N ,滑轮组的机械效率为η,拉力F 做功的功率为P 。

求:(1)建筑材料A 上升的速度v ;(2)滑轮组的机械效率η;(3)拉力F 的功率P 。

【答案】(1)0.2 m/s ;(2)80% ;(3)300w【解析】(1)建筑材料A 上升的速度为:v =ℎt =4m 20s =0.2m s; (2)W 有=Gℎ=1200N ×4m =4800JW 总=Fs =750N ×8m =6000J所以机械效率为:η=W 有W 总=4800J 6000J =80% (3)拉力F 的功率为:P =W 总t =6000J 20s =300w原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 第 3 页 共 13 页3(大兴)工人用如图2所示的装置提升货物。

(中考物理)力学综合计算 提分专题(解析版)

(中考物理)力学综合计算   提分专题(解析版)

专题十一 力学综合计算类型一:与运动有关计算类1.(2021·重庆中考真题)2020年12月8日,中尼两国共同宜布珠峰的最新高程为8848.86m 。

体重为500N 的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力,从重庆坐火车经过约40h 行驶了约3080km 到达拉萨,然后坐汽车到达珠峰大本营。

(1)求火车的平均速度;(2)从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m ,求该过程中克服小海重力做的功。

【答案】(1)77km/h ;(2)8×105J 【详解】解:(1)火车的平均速度v =s t =3080km 40h=77km/h (2)克服小海重力做的功W =Gh =500N×1600m=8×105J答:(1)求火车的平均速度是77km/h ; (2)该过程中克服小海重力做的功是8×105J 。

2.(2021·内蒙古中考真题)某轿车在平直公路上行驶的45s 内,其速度v 与时间t 、动力F 与时间t 的关系图像分别如图甲、乙所示。

已知前10s 轿车运动的路程为100m 。

求: (1)前10s 轿车运动的平均速度;(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程; (3)动力F 做的总功。

【答案】(1)10m/s ;(2)700m ;(3)1.1×106J 【详解】(1)前10s 轿车运动的平均速度111100m10m/s 10ss t v === (2)根据sv t=可知,轿车在匀速直线运动阶段通过的路程()22220m/s 45s 10s 700m s v t ==⨯-=(3)动力F 做的总功12112264000N 1J 00m 1000 1.N 701100m W W W F s F s =+=+=⨯⨯+⨯=答:(1)前10s 轿车运动的平均速度是10m/s ;(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程是700m ;(3)动力F 做的总功为1.1×106J 。

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专题2.7 力学综合计算题 一、解决力学体系内综合计算题需要用到的公式 1.根tsv可求路程vts和时间vst 2.重力的计算公式:G=mg,(式中g是重力与质量的比值:g=9.8 N/kg,在粗略计算时也可取g=10N/kg);重力跟质量成正比。 3.二力平衡的条件:作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反、并且在同一直线上。 4.压强公式SFp, 导出公式 pSF和PFS 5.液体压强计算:ghp,(ρ是液体密度,单位是kg/m3;g=9.8 N/kg;h是深度,指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离,单位是m ) 6.浮力产生的原因:浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差。 7.阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于它排开的液体受到的重力。(浸没在气体里的物体受到的浮力大小等于它排开气体受到的重力)阿基米德原理公式:

排液排浮gVGF 8.计算浮力方法有: (1)秤量法:F浮= G- F拉 (G是物体受到重力,F拉是物体浸入液体中弹簧秤的读数) (2)压力差法:F浮=F向上-F向下

(3)阿基米德原理:排液排浮gVGF

(4)平衡法:F浮=G物 (适合漂浮、悬浮) 9.杠杆平衡的条件:F1L1=F2L2 。这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。 10.滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用 几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即F=G/n 11.功的计算:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的 距离(s) 的乘积。 功的公式:W=Fs;单位:W→焦(J);F→牛顿(N);s→米(m)。(1焦=1牛·米). 12.功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。

知识回顾 计算公式:tWP。单位:P→瓦特(w);W→焦(J);t→秒(s)。 13.机械效率: (1)有用功:对人们有利用价值的功,记作W有用 用滑轮组提升时:W有用=Gh; 用滑轮组平拉物体时:W总功=fs (2)总功:动力对机械所做的功,记作W总;W总=Fs (3)额外功:对人们无用又不得不做的功,记作W额外。三者间的关系: W有用+W额外=W总 (4)机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率。

计算公式:%100总有用WW,因为使用任何机械都要做额外功,所以有用功总小于总功,则机械效率总小于1。提高滑轮组的机械效率的方法:增大物重和减小绳与滑轮的摩擦 二、解计算题的一般要求 1.要明确已知条件和相对隐含条件,确定主要解题步骤。 2.分析判断,找到解题的理论依据。 3.分清各个物理过程、状态及其相互联系。 4.计算过程应正确、规范。要正确写出有关的公式,正确代入公式中物理量的数字和单位。能画图的可以作图辅佐解题。 5.解计算题应注意:单位的统一性;物理量的同体性、同时性;解题的规范性。

类型1.求解重力、速度、压强物理量的计算题 【例题1】(2018海南)滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动。如图所示,小兵质量约为34kg,所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为3kg,鞋底每个轮子与地面接触面积为4cm2.(g取10N/kg)求: (1)小兵自身受到的重力 (2)若比赛时小兵滑行1200m用时2.5min,小兵滑动的平均速度是多少m/s。 (3)小兵单脚滑行时对地面的压强 (4)小兵在练习时,想冲上一个斜坡,请从能量角度分析他该怎样做,为什么?(不计斜坡阻力)

类型与典例突破

【答案】(1)小兵自身受到的重力为340N; (2)小兵滑动的平均速度是8m/s; (3)兵单脚滑行时对地面的压强为2.5×105Pa; (4)提高速度;速度大,动能大,容易冲上斜坡。 【解析】(1)小兵质量约为m=34kg,则小兵自身受到的重力:G=mg=34kg×10N/kg=340N; (2)小兵滑行的路程s=1200m,所用时间:t=2.5min=2.5×60s=150s, 小兵滑动的平均速度:v=s/t=1200m /150s=8m/s; (3)小兵滑行时对地面的压力:F=G总=G人+G鞋=340N+3kg×2×10N/kg=400N; 一只旱冰鞋与地面的接触面积为:S=4×4cm2=1.6×10﹣3m2, 对地面的压强:p=F/s=400N/1.6×10﹣3m2 =2.5×105Pa; (4)冲上斜坡时,动能转化为重力势能,所以他应该提高速度,增大动能,容易冲上斜坡。 类型2.求解压强、浮力、机械效率物理量的计算题 【例题2】(2019山东省东营)3月12日,我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航,其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。(g取10N/kg,ρ水取1.0×103kg/m3)主要参数如下表。 项目 参数 总长度(m) 140 宽度(m) 27.8 吸/排管径(mm) 1000/1000 满载排水量(t) 1.7×104 满载吃水深度(m) 6.5 泥泵输送功率(W) 1.7×107 (1)满载时,求“天鲲号”受到水的浮力是多少? (2)满载时,求“天鲲号”底部受到水的压强是多少?若船底需要安装探测仪器,其面积为40cm2,求探测仪器受到水的压力是多少? (3)“天鲲号”去某水域执行任务,其工作量相当于将1.36×104t的淤泥输送至15m高的台田上。假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为30%,求完成此任务需要的时间是多少? 【答案】(1)“天鲲号”受到水的浮力是1.7×108N; (2)“天鲲号”底部受到水的压强是6.5×104Pa,面积为40cm2探测仪器受到水的压力是260N; (3)完成此任务需要的时间是400s。 【解析】(1)“天鲲号”受到的浮力为: F浮=G排=m排g=1.7×104×103kg×10N/kg=1.7×108N; (2)“天鲲号”底部受到水的压强为: p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.5m=6.5×104Pa, 由p=得,探测仪器受到水的压力为: F=pS=6.5×104Pa×40×10﹣4m2=260N; (3)淤泥的质量为:m=1.36×104t=1.36×104×103kg=1.36×107kg, 淤泥所受的重力为:G=mg=1.36×107kg×10N/kg=1.36×108N, “天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的有用功为: W有用=Gh=1.36×108N×15m=2.04×109J, “天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的总功为: W===6.8×109J, “天鲲号”绞吸挖泥船泥泵需用时间为:

t===400s; 类型3.结合杠杆滑轮组,求解重力、机械功率、机械效率等物理量的计算题 【例题3】(2019四川南充)如图,杠杆在水平位置平衡,物体M1重为500N,OA:OB=2:3,每个滑轮重为20N,滑轮组的机械效率为80%,在拉力F的作用下,物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。(杠杆与绳的自重、摩擦均不计) 求:(1)物体M2的重力;(2)拉力F的功率;(3)物体M1对水平面的压力。 【答案】(1)物体M2的重力为80N; (2)拉力F的功率为50W; (3)物体M1对水平面的压力为245N。 【解析】(1)因杠杆与绳的自重、摩擦均不计,故克服动滑轮重力做的功为额外功,则滑轮组的机械效率: η=W有 /W总=G2h/(G2+20)h=80%, 解得物体M2的重力:G=G2=80N (2)由图知,绳子的有效段数为2,绳的自重、摩擦均不计,则作用在绳子自由端的拉力:F=(G2+20)/2=50N; 物体M2以0.5m/s速度匀速上升了h,绳子自由端移动的距离为:s=2h, 由v可得绳子自由端的速度为: v绳=2v=2×0.5m/s=1m/s; 拉力F的功率: P=Fv绳=50N×1m/s=50W; (3)由力的平衡条件可得,B端对定滑轮向上的拉力: F′B=3F+G定=3×50N+20N=170N, 根据力的作用是相互的,则定滑轮对杠杆B端的拉力为:FB=F′B=170N, 根据杠杆的平衡条件可得:FA×OA=FB×OB, 故绳子对杠杆A端的拉力为: FA=255N, 力的作用是相互的,则绳子对M1向上的拉力为FA′=FA=255N, 根据力的平衡,地面对M1的支持力: F支=G1﹣FA′=500N﹣255N=245N; 由力的相互性可知,物体M1对水平面的压力: F压=F支=245N。 类型4.结合图像和简单机械,求解浮力、密度、功率等物理量的计算题

【例题4】(经典难度题)如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象.A完全离开水面后,电动机对绳的拉力F大小为1×104N.滑轮组的机械效率为75%.已知A的重力为3×104N,A上升的速度始终为0.1m/s.(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流等因素的影响)求: (1)长方体A未露出水面时受到的浮力; (2)长方体A的体积; (3)长方体A的密度; (4)长方体A完全离开水面后,在上升过程中F的功率.

【答案】(1)长方体A未露出水面时受到的浮力为2×104N; (2)长方体A的体积2m3; (3)长方体A的密度1.5×103kg/m3; (4)长方体A完全离开水面后,在上升过程中F的功率为4000W. 【解析】(1)根据图乙可知,A未露出水面时所受的拉力F1=1×104N; 则A未露出水面时受到的浮力:F浮=G﹣F1=3×104N﹣1×104N=2×104N; (2)由F浮=ρ水gV排可得A排开水的体积:

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