专备战2020全国中考物理真题分类全解析 题2.10 浮力、简单机械综合计算题(原卷版)
2.10 浮力、简单机械综合计算题
1.(2019·西宁)同学们在研究杠杆的平衡时,他们首先将装有某液体的圆柱形容器放在水平放置的电子台秤上(容器底面积S容=0.02m2),台秤的示数为8kg。然后人站在水平地面上通过可绕O点转动的杠杆BC和轻绳将长方体A逐渐缓慢放入该液体中,直到A的上表面与液面相平,液体未溢出,此时杠杆在水平位置保持平衡,如图甲所示。已知:A的底面积为SA=0.01m2,重力GA=50N,人的重力G人=518N,鞋与地面的总接触面积S鞋=500cm2。当A从接触液面到恰好浸没时,A的下表面受到的液体压强随浸入液体的深度的变化图象如图乙所示。(g=10N/kg,杠杆、轻绳质量均不计,轻绳始终竖直)求:
(1)长方体A未放入液体中时,容器对台秤的压强。
(2)容器中液体的密度。
(3)杠杆在水平位置平衡时,杠杆B端轻绳对长方体A的拉力。
(4)杠杆在水平位置平衡时,人双脚站立对地面的压强p=1×104Pa,则OB与OC的长度之比为多少?
2. (2019·泸州)庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行,图中093改进型攻击核潜艇于2019年4月27日公开亮相,进行了战略巡航。该潜艇最大核动力功率为2.8×104kW,完全下潜到海面下后的排水量为6.8×103t(取海水密度ρ=1×103kg/m3、g=10N/kg)。问:
(1)该潜艇悬浮时,其上一面积为0.05m2的整流罩距海面深度为200m,此时整流罩受到海水的压力为多少?
(2)若最大核动力功率转化为水平推力功率的效率为80%,该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡航时,受到的水平推力为1.6×106N,此时潜艇的巡航速度为多少?
(3)该潜艇浮出海面处于漂浮时,露出海面的体积为1.5×103m3,此时潜艇的总重量是多少?
3.(2019·连云港)如图甲所示,拉力F通过滑轮组,将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处。图乙是拉力F随时间t变化的关系图象。不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力,g=10N/kg,求:
(1)金属块完全浸没在水中时受到的浮力大小;
(2)金属块的密度;
(3)如果直接将金属块平放在水平地面上,它对地面的压强大小。
4.(2019·贵港)如图所示,是考古工作队在贵港罗泊湾码头用起重机沿竖直方向匀速向上打捞一个体积为0.5m3、质量为1.2t的圆柱体文物的情景。B为起重机的配重,OA为起重机的起重臂,AB=25m,OB=5m,若在整个打捞过程中,文物始终保持0.3m/s的速度不变(江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,起重机横梁重力和滑轮重力及摩擦均不计)。求:
(1)文物从开始上升直到刚露出江面的过程中受到的浮力大小。
(2)在整个打捞文物的过程中,起重机的拉力做功的最小功率。
(3)为了使起重机不翻倒,起重机的配重B的质量至少是多少?
5.(2019·毕节)如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图,每个滑轮重为100N,均匀实心金属块的密度为8×103kg/m3,金属块的质量为80kg。绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计,金属块一直匀速上升。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)在金属块还未露出水面时,求此时金属块所受到的浮力;
(2)在金属块未露出水面时,求人的拉力F;
(3)金属块在水中匀速上升2m,且金属块未露出水面时,求人的拉力所做的功。
6.(2019·桂林)小段用如图17所示装置,使用一根杠杆AB和滑轮的组合将一合金块从水中提起,滑环C可在光滑的滑杆上自由滑动。已知合金密度ρ=1.1×104kg/m3:所用拉力F为500N,且始终竖直向下;O为支点,且AO=4OB:动滑轮的机械效率为75%。若杠杆质量、杠杆与支点间摩擦不计,整个过程中合金块始终未露出水面。求:
(1)当拉力F向下移动距离为l.2m时,拉力F对杠杆所做的功?此时绳子对杠杆B点的拉力?
(2)合金块的体积?
7.(2019·随州)科技人员为了研究“物品匀速投放下水的方法”建立如图模型:轻质杠杆AB两端用轻绳悬挂着两个完全相同的正方体物品甲和乙,甲、乙的边长均为a,密度均为ρ(ρ大于水的密度ρ水),杠杆放在可移动支点P上,物品乙放在水平地面上。起初,物品甲下表面无限接近水面(刚好不被水打湿)。计时开始(t=0),上推活塞,使水面以速度v匀速上升直到物品甲刚好完全被水淹没,停止计时(不计物品甲在水中相对运动的阻力)。上述过程中通过移动支点P维持BD绳中拉力恒为乙重力的0.6倍,且杠杆始终水平。(g为已知量)
求:(1)物品乙对地面的压强;
(2)t=0时,BP︰PA为多少?
(3)物品甲完全被水淹没时,BP︰PA为多少?
(4)任意时刻t时,BP︰PA与t的关系式。
8.(2019·杭州)如图甲,有一轻质杆,左右各挂由同种金属制成、质量分别为m1和m2(m1>m2)的实心物块后恰好水平平衡。
(1)求左右悬挂点到支点O的距离L1与L2之比。
(2)将两物分别浸没于水中(如图乙),杆将会________(选填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”),试通过推导说明。
9. (2019·武汉)上海洋山港是全球最大的智能集装箱码头,图甲是将我国自行研制的大型桥吊从运输船上转运到正在建设中的洋山港码头时的情景。桥吊是码头上进行货物装卸的起重机,其简化示意图如图甲中所示,它由控制室、水平横梁AB以及两个竖直的支架CD和EF组成。运输船中不同位置有数个密封的水舱,向这些水舱加水或减水,能保证牵引车将桥吊从运输船转运到码头的过程中,运输船的甲板始终保持水平且与码头的地面相平。
(1)牵引车将桥吊缓缓向右拖向码头时,支架CD和EF下的轮子会沿顺时针方向转动,请在图乙中画出支架CD下的轮子对运输船甲板摩擦力的示意图。
(2)若牵引车拖行桥吊的功率是50kW,9s内将桥吊沿水平方向匀速拖行了3m,则这段时间内牵引车对钢缆的拉力是多少牛?
(3)已知桥吊的总质量是2200t,支架CD和EF的高度均是50m,C点到横梁A端的距离是60m,E点到横梁B端的距离是18m,桥吊的重心O到横梁A端和B端的距离分别是72m和28m。试求牵引车将桥吊从图甲所示的位置拖到图丙所示的位置时,运输船的水舱中增加了多少立方米的水?
10.(2019·达州)如图所示,工人准备用一根最多能承受400N力的绳子(若超过绳子将断裂)绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B.完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为20kg(绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计,连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂,g=10N/kg)。求:
(1)物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时,物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。
(2)在物体A浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为75%,物体A的密度是多少。
(3)若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时,物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。 11.(2019·威海)如图所示,某考古队用滑轮组将重4.8×103N,体积为100dm3的文物打捞出水,定滑轮重100N.滑轮组上共有三根绳子a,b和c,其中a是悬挂定滑轮,b绕在定滑轮和动滑轮上,c悬挂文物,整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物,文物完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为95%(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg,绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计)。请解答下列问题:
(1)文物浸没在水中时受到的浮力是多大?
(2)动滑轮的重力是多大?
(3)在整个打捞过程中,a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大?该绳至少要承受多大的拉力?
12.(2019·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。
(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?
13.(2019·巴中)利用如图所示的滑轮组,将一边长为0.2m,密度为2.5×103kg/m3的正方体石块,匀速从水中提起,已知动滑轮重力为40N,(不计纯重、摩擦和水的阻力)。求:
(1)物体浸没在水中时所受到的浮力大小;
(2)物体浸没在水中匀速上升时,动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小; 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 (3)物体完全离开水面后,继续匀速向上提升,此时滑轮组的机械效率大小。(计算结果保留一位小数)
14.(2019·达州)如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体,D是边长为20cm、质量为20kg的正方体,OA︰OB=2︰1,圆柱形容器的底面积为400cm2(g=10N/kg),则下列结果不正确的是( )
A.物体C的密度为8×103kg/m3
B.杠杆A端受到细线的拉力为70N
C.物体D对地面的压强为1.5×103Pa
D.物体C浸没在水中前后,水对容器底的压强增大了2×103Pa
15.(2019·齐齐哈尔)图甲是某起重船的示意图,A处为卷扬机,吊臂前端滑轮组如图乙所示。在一次吊装施工中,当起重船从运输船上吊起重物时,起重船浸入海水中的体积增加了18m3,重物在空中匀速竖直上升了3m,所用时间为30s。已知动滑轮总重为2×104N,不计钢丝绳重及摩擦。(ρ海水=1.0×103kg/m3)
(1)求该重物的重力是多少?
(2)求钢丝绳拉力F做功的功率是多少?
(3)求该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率。
16.(2019·无锡)小红利用杠杆制成一种多功能杆秤,使用前,杠杆左端低,右端高,她将平衡螺母向 调F0
2020年中考物理浮力计算题专题训练(精选解析版) (8)
第1页,共13页 2020年中考物理浮力计算题专题训练8
1. 将质量64g的物体放到液体中,物体漂浮在液面上,并溢出的液体,,求:
物体受到的浮力;
液体的密度。
2. 如图1是“探究浮力大小”的实验过程示意图.
你认为合理的实验顺序是______ .
通过步骤______ 可以测出物块浸没在水中时受到的浮力,然后测出物块排开的水所受重力;比较与,可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系.
为了使实验结论更具有普遍性和代表性,该同学还可______ 选填“A”或“B”
A.多次测量取平均值
B.换用其他液体进行多次实验
C.换用不同的弹簧测力计进行测量
图乙中的物块缓慢浸入水中时,弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图象如图2所示.分析图象,可知物块的质量为______ ,完全浸没时所受的浮力为______ ,此物块的密度是______ .
3. 2009年秋季以来,我国西南部分地区遭遇严重旱灾,不少地方不得不靠打深井取水。如图所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶的材料密度为,水桶质量为4Kg,水桶容积为当盛满水的桶从水中慢慢提升桶始终未出水面第2页,共13页 时,小明对绳的拉力为不计绳子重量和摩擦,水的密度是,g取试求:
动滑轮有多重?
水桶露出水面前,滑轮组的机械效率有多大?
水桶被提离井中水面后,以的速度匀速竖直上升,小明对绳子自由端拉力的功率多大?
4. 管又叫三型聚丙烯管,具有重量轻、耐腐蚀、不结垢、使用寿命长可达50年以上等特点,现在家庭装修中大量管替代了过去使用的铸铁管.然而,一些不良厂家在生产过程中超量加入碳酸钙,严重影响了管的质量.在中央电视台十频道“我爱发明”栏目中,一位发明者经过反复计算、实验,研究出了一种快速鉴别优劣管的方法:他截取质量都是、不同厂家生产的管,在每根管子上都用轻质细线悬挂相同的实心金属配重如图,然后分别将它们浸没水中后放手,结果优质管浮到水面上,劣质管沉到水底.那么:
2020年中考物理试题专题训练——专题四十一:简单机械计算
2020年中考物理试题专题训练——专题四十一:简单机械计算
1.(2020本溪,8)小鹏家购买了一箱重960N的装修材料,工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高9m,用时3min,若滑轮组的机械效率为80%(不计箱子重、绳重和摩擦)。小鹏计算的下列物理量正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.05m/s B.做的有用功为8640J
C.拉力为240N D.拉力的功率为48W
2.(2020天门,11)如图所示,用滑轮组提升重物,此时测力计示数为680N。已知人的质量为50kg,每个滑轮的重力为20N,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是
A. 人的拉力大小为340N B. 物体的重力为420N
C. 滑轮组的机械效率为61.8% D. 人能够拉起的最大物重为980N
3.(2020丹东,7)如图,在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力6NF,斜面长1.2ms、斜面高0.3mh。下列说法正确的是( )
A. 克服物体重力做功7.2J B. 额外功为1.8J C. 物体受到的摩擦力为2.25N D. 斜面的机械效率为37.5%
4.(2020广安,10)如图所示,水平地面上的建筑人利用滑轮组,将重为900N的物体在10s内匀速提升2m。工人对绳子直向下的拉力为500N,自身重力为700N,不计绳重和摩擦阻力。以下说法正确的是( )
A. 工人对地面的压力为700N B. 拉力的功率为150W
C. 滑轮组的机械效率为60% D. 动滑轮的自重为100N
5.(2020宁夏,6)用如图所示滑轮组,将一质量为50kg的物体,在10s内匀速向上提升2m,已知拉力300N。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为6m B. 拉力F的功率为60W
C. 人所做的额外功为300J D. 该滑轮组的机械效率约为83.3%
6.(2020巴中,11)如图所示,物体重为50N,小明用这个滑轮组3s内将物体匀速提升0.3m。拉力为20N,不计绳重和摩擦,下列说法错误..的是( )
专题14 简单机械计算--决胜2020年中考物理压轴题全揭秘(原卷版)
1 决胜2020年中考科学压轴题全揭秘
专题14 简单机械计算
【考点1】杠杆计算
【例1-1】.如图,将长为1.2米的轻质杆平放在水平方形台面上,杆左右两端点分别为A、B,它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体,在B端挂一个重为G的物体。问:
(1)若G=30牛,则台面受到杆的压力为多少牛?
(2)若要使杆右端下沉,B端挂的物体至少要大于多少牛?
(3)若B端挂物体后,杆仍在水平台面上静止,则G的取值范围是多少牛?
【变式1-1】如图所示,轻质杠杆OP长1m,能绕O点转动,P端用细绳悬于N点。现有一质量为1kg的物体A通过滑环挂在M点(滑环和绳子的质量可忽略),OM的长度为0.1m,由于杆OP与水平方向成30°角倾斜,滑环刚好能由M向P端匀速滑动,滑动速度为0.02m/s,细绳能承受的最大拉力为9N。(g取10N/kg)求:
(1)滑环从M点开始滑动,经过多长时间后细绳会断裂;
(2)从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时,A所受重力做的功;
2 (3)上述过程中,A所受重力做功的功率。
【例1-2】某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示,在C处挂一待测物体B,当重为8牛的物体A挂在D处时,硬棒在水平位置平衡,用刻度尺测得OC为6厘米,OD为18厘米。
(1)此时物体B的重力是多少牛?
(2)保持O点位置和物体A的重力不变,在C处挂上不同重力的物体,移动物体A的位置,使硬棒在水平位置平衡,分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度,就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀?请说明理由。
【变式1-2】小明利用一根木筷、物体M、托盘和烧杯自制简易密度秤,主要制作步骤如下:
2020年中考物理浮力计算题专题训练题(解析版) (11)
第1页,共12页 2020年中考物理浮力计算题专题训练题11
1. 如图所示,体积为500cm3的长方体浸没在装有水的柱形容器中,细线对木块的拉力为2N,如图所示(g取10N/kg),求
(1)木块受到水的浮力;
(2)木块的重力;
(3)木块的密度;
(4)若剪断细线待木块静止后漂浮在水面上,此时木块受到水的浮力。
2. 如图所示,足够高的圆柱形容器A和均匀柱体B置于水平地面上,A的底面积为5×10-2米2,盛有体积为6×10-3米3的水,B受到的重力为39.2牛,B的底面积为4×10-2米2。
(1)求A中水的质量m水。
(2)求B对水平地面的压强pB。
(3)如果沿水平方向在圆柱体B上方截去一定的厚度,并将其按右图所示用绳子拉着浸没在容器中。此时水对A容器底部的压强变化量等于B对水平地面的压强变化量,求B的密度ρB及绳子最大的拉力F。
3. 如图甲所示,圆柱形物体的底面积为0.01m2,高为0.2m,弹簧测力计的示数为20N.如图乙所示,圆柱形容器上层的横截面积为0.015m2,高为0.1m,下层的底面积为0.02m2,高为0.2m,物体未浸入时液体的深度为0.15m。当物体有一半浸入液体时,弹簧测力计的示数为10N.(g取10N/kg)求: 第2页,共12页 (1)物体的质量;
(2)液体的密度;
(3)当物体有一半浸入液体中时,液体对容器底部的压强;
(4)若物体继续浸入液体中,液体对容器底部的压强增大到物体有一半浸入液体时压强的1.2倍,此时弹簧测力计的示数。
4. 在新农村建设和精准扶贫中,市政府为某贫困山区甲村打了一口深井,如图所示。已知圆柱形金属水桶质量为1kg,容积为8.6L,井深h1=5m,水深h2=2m,村民将水桶从井底以速度v=0.06m/s匀速竖直向上提升(不计绳重及绳子与滑轮之间的摩擦,桶的厚度不能忽略,g=10N/kg)。求:
(1)井底受到水的压强
(2)桶未露出水面时,绳的拉力F拉=6N,桶受到的浮力
中考物理专题10 简单机械(原卷版)
专题10 简单机械(原卷版)
★考点列表
序号 考点
考点释义 备注
1 杠杆的概念与应用 杠杆概念、杠杆应用、动态杠杆 重点
2 杠杆与滑轮作图 力与力臂的做法、滑轮组的绕法
3 滑轮概念与应用 动滑轮、定滑轮和滑轮组的力与距离的关系 重点
4 杠杆平衡条件和测定滑轮组机械效率 验证杠杆平衡条件、测定滑轮组的机械效率
5 杠杆、滑轮综合应用 杠杆与滑轮的功、功率和机械效率等 重点
★三年真题
考点一:杠杆的概念与应用
一、2021年中考真题
1.(2021·广东深圳市)下列杠杆中属于费力杠杆的是( )。
A.撬石头 B.船桨
C.小推车 D.修树剪刀
2.(2021·广西贺州市)现有若干个规格相同的钩码,如图所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆的A点挂几个钩码( )。
A.1 B.2 C.3 D.4 3.(2021·湖北荆州市)2021年1月30日,荆州沙市机场正式通航,为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机,他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是( )。
A.旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力;
B.其它条件不变时,仅缩短拉杆的长度,拉力F减小;
C.其它条件不变时,使拉力F的方向沿顺时针改变10°,拉力F增大;
D.箱内物体下滑,重心位置由B变至B′,拉力F增大
4.(2021·河南中考真题)如图工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头,使用此硬棒( )。
A.省力且省距离 B.省力但费距离
C.费力且费距离 D.费力但省距离
5.(2021·北京中考真题)图示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )。
A.园艺剪 B.筷子
C.瓶盖起子 D.核桃夹
6.(2021·广西南宁市)图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“春稻谷”的示意图。小华若要更省力,下列做法可行的是( )。
2020年中考物理浮力计算题专题训练题(精选解析版) (61)
第1页,共11页 2020年中考物理浮力计算题专题训练题61
1. 核潜艇是潜艇中的一种类型,指以核反应堆为动力来源设计的潜艇。核潜艇水下续航能力能达到20万海里,自持力达60-90天。某核潜艇排水量(排水量指潜艇潜行时排开水的质量):6500吨;航速:水上最大16节,水下最大22节;潜深:300m。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)该核潜艇在水下航行时受到的浮力是多少?
(2)核潜艇潜入水下300m时,受到海水的压强是多少?
2. 物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究。在一个圆柱形玻璃容器底部,放一个边长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出),通过测量容器中水的深度h,分别计算出该物块所受到的浮力F浮,并绘制了如图所示的图象。请解答下列问题。
(1)分析图象可知,水的深度由0逐渐增加到8cm前的过程中,物块受到的浮力______。(选填“变小”、“不变”或“变大”)
(2)水深10cm时水对容器底的压强是______Pa.(g取10N/kg)
(3)当容器中水深超过8cm以后,物块处于______状态。
(4)物块的密度为多少?
3. 如图是公园的水上娱乐设施一水上滚筒,小朋友们在水上滚筒内尽情运动,快乐嬉戏,已知某水上滚筒直径为2m,质量为50kg、最大排水量为0.2m3。
(1)未载人时,计算滚筒漂浮在水面上时排开水的体积;
(2)假设每个小朋友的平均质量为40kg,为保证安全,水上滚筒最多能承载几个小朋友?
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4. 如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态.求:
(1)物块A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p(整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示).
2020人教版中考物理中考浮力大题专题训练(中等难度 )含答案和解析
2020人教版中考物理中考浮力大题专题训练(中等难度 )含答案和解析
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人教版中考物理中考浮力大题专题训练(中等难度)
1.汉网消息:湖北某市飞行爱好者自制水上飞机试飞成功。如图所示为静止在湖面的自制水上飞机,飞机起落架下有两个浮筒,浮筒可看做长3m、高2m、宽2m的长方体。飞机不载物时有一半的体积露出水面,满载货物时浮筒至少要有1/4的体积露出水面。
(1)自制飞机的机翼做成如图所示的形状是利用________ 原理为飞机提供上升的动力。
(2)当飞机满载货物静止在湖面上时,浮筒底部收到水的压强为多少?所载货物的物重为多少?
2.阅读短文,回答问题:
“圆梦”号飞艇
我国研发的平流层飞艇“圆梦”号(如图甲)已首飞成功,飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层,其推进系统由太阳能电厂提供能量,推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使飞艇长时间悬停。
平流层飞艇探测范围与高度的关系如表一所示:
飞行高度/km 20 40 50 80 100
探测范围半径/km 194 347 414 589 695
飞艇飞行时所受的空气阻力与风速的关系如表二所示:
平流层风速v/m·s-1 0 10 20 30 40
空气阻力f/N 0 90 360 810 1440 2020人教版中考物理中考浮力大题专题训练(中等难度 )含答案和解析
- 2 - / 11 (1)飞艇球囊的外壳应选用密度较________的材料制成。
(2)下列飞行器件中,其升空原理与飞艇相同的是_________;
A. 孔明灯 B. 飞机 C. 火箭 D. 风筝
2020-2021备战中考物理专题复习机械效率的计算题含答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题
1.如图所示,实心物体A漂浮在水面上,现利用电动机通过滑轮组拉动A,使A向下运动(运动过程中始终未碰到定滑轮)。已知A的体积为0.2m3,密度为0.4×103kg/m3.动滑轮重为300N,电动机工作时拉绳子的功率为1.5×103W且保持不变,不计绳重、摩擦和水的阻力,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,下列说法中不正确的是( )
A.物体向下运动的最小速度3m/s
B.物体A浸没在水中时受到的浮力为2×103N
C.物体A向下运动过程中,电动机拉着绳子的力先变大,后不变
D.物体A向下运动过程中,滑轮组机械效率的最大值为80%
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
B.由mV知道,A的质量
mA=ρAVA=0.4×103kg/m3×0.2m3=80kg
由Gmg 知道,A的重力
GA=mAg=80kg×10N/kg=800N
由于A浸没在水中,声音,
V排=VA=0.2m3
A浸没在水中受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m3=2×103N
故B正确,不符合题意;
A.当A完全浸没时绳子对物体A的拉力最大,电动机对绳子的拉力也最大,不计绳重、摩擦和水的阻力,则电动机对绳子的最大拉力
3210N11==500N3800N300N3FFGG浮动﹣
由WFsPFvtt知道,绳子自由端运动的最小速度 31.510W3m/s500NPvF绳
则物体向下运动的最小速度
11=3m/s=1m/s33vv绳
故A错误,符合题意;
C.由于电动机对绳子的拉力13FFGG浮动,而物体A向下运动过程中,浮力先变大、后不变,所以,电动机拉着绳子的力先变大,后不变,故C正确,不符合题意;
D.当A完全浸没后,滑轮组受到的拉力最大,此时滑轮组的机械效率最大,有用功
2020-2021备战中考物理浮力类问题(大题培优易错试卷)含详细答案
一、初中物理浮力类问题
1.甲、乙、丙三个相同的柱形容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面中央。将同—正方体物体先后放入这三个容器中,所处的位置如图所示。则下面判断正确的是()
A.比较物体所受到的浮力,则F浮甲
B.比较杯底对桌面的压强,则p甲>p乙>p丙。
C.比较容器底部受到液体的压力,则F′甲
D.比较物体下表面所受的压强,则p′甲
【答案】B
【解析】
【详解】
A.根据题图可知,物体分别处于漂浮和悬浮状态,此时浮力都是等于重力的,因为是同一物体,因此所受浮力应相等,A不符合题意;
B.根据图示的状态甲容器露出液面最多,丙为悬浮,则甲中液体密度最大,乙次之,丙中最小,因为液面高度相同,因此甲液体体积最大,丙液体体积最小,因此甲液体重力最大,丙液体重力最小,所以甲对桌面压力最大,丙对左面压力最小,因此p甲>p乙>p丙,B符合题意;
C.甲密度最大,深度相同,因此甲对容器底部压强最大,则甲对容器底部压力也最大,C不符合题意;
D.根据浮力产生原因可知,甲、乙下表面所受压力相等,则其下表面所受压强也相等,D不符合题意。
2.测力计上挂一重为8牛的金属块,当金属块体积的三分之一浸入水中静止时,测力计的示数为6牛.若将金属块全部浸入水中且未碰到容器底部,测力计的示数为( )
A.2牛 B.4牛 C.6牛 D.8牛
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
当金属块三分之一浸入水中静止时,它受到重力、拉力、浮力的作用,处于平衡状态,浮力大小为
8N6N2NFGF测浮 根据阿基米德原理1FgV浮水可知,排开水的体积为
1FVg浮水
若将金属块全部浸入水中,那么它排开水的体积为213VV,此时它受到水的浮力为
'21336NFgVgVF浮水水浮
测力计的示数为
''8N6N2NFGF测浮
故选A.
3.三个相同容器里盛有密度不同的三种液体,将同一个小球先后放入三个容器中,静止时位置如图所示,容器中的液面到容器底的距离都相等。下列说法正确的是( )
2020年中考物理特色专题 专题22 浮力计算问题(解析版)
专题22 浮力计算问题
1.正确理解阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力、浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,这就是阿基米德原理,其数学表达式是:F浮=G排液=ρ液gV排。
(1)浮力的大小由液体密度ρ液和排开液体的体积V排两个因素决定。浮力大小与物体自身的重力、物体的体积、物体的密度及物体的形状无关。浸没在液体中的物体受到的浮力不随深度的变化而改变。
(2)阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都适用。
(3)当物体浸没在液体中时,V排=V物,当物体部分浸在液体中时,V排
液体密度ρ液一定时,V排越大,浮力也越大。
(4)阿基米德原理也适用于气体,其计算公式是:F浮=ρ气gV排。
2.如何判断物体的浮沉:判断物体浮沉的方法有两种:
(1)受力比较法:浸没在液体中的物体受到重力和浮力的作用。
F浮>G物,物体上浮; F浮
(2)密度比较法:浸没在液体中的物体,只要比较物体的密度ρ物和液体的密度ρ液的大小,就可以判断物体的浮沉。
ρ液>ρ物,物体上浮; ρ液
质量分布不均匀的物体,如空心球,求出物体的平均密度,也可以用比较密度的方法来判断物体的浮沉。
3.正确理解漂浮条件:
漂浮问题是浮力问题的重要组成部分,解决浮力问题的关键是理解物体的漂浮条件F浮=G物。
(1)因为F浮=ρ液gV排,G物=ρ物gV物,又因为F浮=G物(漂浮条件)所以,ρ液gV排=ρ物gV物,
由物体漂浮时V排ρ物,
即物体的密度小于液体密度时,物体将浮在液面上。此时,V物=V排+V露。
(2)根据漂浮条件F浮=G物,得:ρ液gV排=ρ物gV物,V排=ρ物V物/ρ液
同一物体在不同液体中漂浮时,ρ物、V物不变;物体排开液体的体积V排与液体的密度ρ液成反比。ρ液越大,V排反而越小。
4.计算浮力的一般方法:
(1)根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下,一般用于已知物体在液体中的深度,且形状规则的物体。
