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即学即练
3.(2018·聊城)考古工作者在河底发现了古代的石像,经潜水者测量它的体积 约为2 m3。如图所示,在打捞石像的过程中,考古工作者用动滑轮将石像匀速 提升,需要竖直向上的拉力F=1.6×104 N。在没有将石像提出水面前,若不计 摩擦和滑轮重力(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg),求: (1)石像受到的浮力。 (2)石像的重力。 (3)石像的密度。 (4)若将石像提升了3 m,石像受到水的压强减少了多少?
(1)整个过程中发动机做的功; (2)汽车的最大速度vm; (3)全程中汽车的平均速度v。 答案 (1)3.2×106 J (2)20 m/s (3)16 m/s
类型二 与浮力相关的计算
典例2(2018·乐山)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是2.7 N。当把零 件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是1.7 N。现把该零件浸没在另一种液体 中中时受到的浮力F浮; (2)该金属零件的密度ρ金; (3)另一种液体的密度ρ液。
思路点拨 (1)金属零件在空气中时,弹簧测力计的示数等于金属零件的重
力,与零件浸没在液体中时弹簧测力计的示数之差等于零件受到的浮力;(2)
求出了金属零件受到的浮力,知道水的密度,利用阿基米德原理求排开水的体
积(零件的体积);利用m= G 求零件的质量,利用ρ= m 计算其密度;(3)利用称重
g
V
法求出零件浸没在另一种液体中时受到的浮力,再利用阿基米德原理求另一
方法规律 起重、打捞类计算主要考查学生对压强的计算、浮力及阿基米德原理、滑 轮(组)的机械效率、功、功率、速度的计算、杠杆的平衡条件等考点的理 解,该类题型知识点多、综合性强,要求灵活运用所学知识。在解决实际场景 所遇问题的题目时,关键在于要把实际场景与所学的知识点联系起来,建立起 物理模型,再把题目已知的物理量套入物理模型中,这样一来,实际场景中的 相关信息就转化为解决物理模型的相关物理量。
答案 (1)2×104 N (2)5.2×104 N (3)2.6×103 kg/m3 (4)3×104 Pa
类型四 滑轮相关计算
典例4(2018·呼和浩特)如图所示,用甲、乙两种滑轮组,分别匀速竖直向上提 升同一重物,从相同位置开始提升至同一高度处。求: (1)若不计绳重、滑轮重及摩擦,两次拉力F1和F2之比; (2)若不计绳重及摩擦,重物质量为400 g,动滑轮质量为100 g,匀速拉动过程中 甲、乙两装置的机械效率。
种液体的密度。
答案 (1)1 N (2)2.7×103 kg/m3 (3)0.8×103 kg/m3
方法规律 与浮力相关的计算主要考查质量、密度、重力、液体压力与压强的综合计 算。解题时注意浮力计算的四种公式的灵活应用、单位的统一与换算、除 不尽时计算结果的处理(是保留几位小数,还是保留几位有效数字)、注意角 标的正确使用。 一、浮力计算的四种解题方法 1.压力差法:F浮= F向上-F向下; 2.称重法:F浮=G-F; 3.平衡法【漂浮与悬浮时可用】:F浮= G物 =m物g=ρ物gV物;
ρ液 gV排
属于下沉时,称重法与公式法都可以使用,依具体题目而定。遇到有弹簧测力
计或细线拉着的题型或无法分析到底属于哪类浮沉类型的题型时,都当做下
沉来考虑。
ρ物
(3)求物体的密度ρ物
ρ物
m物 (所有情况都适用) V物 F浮 (只适用于漂浮、悬浮) gV物
(4)求物体的体积V物:V排= F浮 ,漂浮时V物=V排+V露,悬浮和下沉时V物=V排。 ρ液 g
思路点拨 (1)甲图n1=2,乙图n2=3,若不计绳重、滑轮重及摩擦,拉力F= 1n G,据
此求两次拉力F1和F2之比; (2)利用G=mg求重物重力、动滑轮重力,因为不计绳重及摩擦时,滑轮组的机
械效率η=W有用 = Gh = G ,所以甲、乙两装置的机械效率相同,利用η= W总 Gh G轮h G G轮
类型一 交通工具类
典例1(2018·临沂)2017年12月24日,我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机 AG600首飞成功,可为“海上丝绸之路”航行安全提供最快速有效的支援与 保障。它的最大飞行速度为560 km/h,最大航程为4 500 km,巡航速度(经济、 节油的飞行速度)为500 km/h。某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量 为51 t,轮胎与跑道的总接触面积为0.6 m2(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)。求:
甲
乙
(1)该物件的质量是多少? (2)物件浸没在水中时,受到的浮力为多大? (3)物件上表面恰好到达水面时,下表面受到水的压强为多少?
思路点拨 (1)由图甲可知滑轮为定滑轮,则该物件离开水面后的拉力与该物 件的重力相等,根据G=mg求质量;(2)图甲中,滑轮为定滑轮,则在乙图中,拉力 较小且大小不变时,说明物体浸没在液体中;5 ~5.5 m过程中,拉力逐渐变大,说 明物件在离开液体的过程中;之后物体脱离液体,拉力与物体的重力相等;根 据称重法即可求出物件浸没在水中时受到的浮力;(3)物件上表面恰好到达水 面时,根据乙图得出下表面所处的深度,根据压强公式p=ρgh即可求出下表面 受到水的压强。 答案 (1)250 kg (2)1 250 N (3)5×103 Pa
答案 (1)0.9 A (2)30 Ω
方法规律 简单纯电阻电路计算主要考查串、并联电路的特点及电流、电压规律等的 计算,关键是公式及其变形的灵活运用,注意分析电路的连接,能从题目所给 信息中找到有用的数据,要学会分析图像。
1.解简单纯电阻电路计算题的一般步骤 (1)无电路图时,根据题意先画出电路图。 (2)分析判断电路类型。 (3)明确电压表和电流表所测用电器的电压和电流。 (4)在图中标出已知量(注意标出各物理量的角标)。 (5)根据欧姆定律、电压、电流、电阻分配规律进行求解。
S
飞机对跑道的压强;
(2)确定飞机飞行的最大速度,根据公式t= s 可得飞机所需的最短时间;
v
(3)根据F浮=G及F浮=G排可得飞机的重力;根据p=ρgh可得水对舱底的压强。
答案 (1)8.5×105 Pa (2)2.5 h (3)4.6×105 N 1.5×104 Pa
方法规律 交通工具类计算主要考查质量、密度、速度、重力、压力、压强、牵引力 或阻力、功、功率等的综合计算。解题时注意公式的灵活应用、单位的统 一与换算、除不尽时计算结果的处理(是保留几位小数,还是保留几位有效数 字)、注意角标的正确使用。 (1)速度、密度、重力的简单计算
2.解简单纯电阻电路计算题的公式 (1)欧姆定律
定义式 变形式
I= U
R
U=IR
U I
R= ΔΔUI
=
(2)串、并联电路中电压、电流、电阻规律
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1.(2018·恩施州)如图,图a为测量体重的电子秤原理图,它主要由三部分构成: 踏板和压力杠杆ABO,压力传感器,电流表A(量程为0~0.1 A,转换刻度后可以 显示体重大小)。其中AO∶BO=5∶1,已知压力传感器的电阻R与所受压力F 变化的关系如图b所示。设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,电源电压 恒为3 V,取g=10 N/kg。计算:
答案 (1)0.3 m/s (2)90% (3)30 N
二、电学综合计算
题型特点 电学综合题是云南中考的必考题型,每年出1~2题,主要考查欧姆定律、电功 率、电能等的计算,以欧姆定律、电功率的计算为主,一般会结合电路图、铭 牌或坐标图像出题,有时也会涉及动态电路的分析,综合题偶尔考查填空。
类型一 简单纯电阻电路计算
4.公式法【阿基米德原理】:F浮= G排 =m排g=ρ液gV排。 阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于被该物体 排开的液体的重力。这种计算浮力的方法称为公式法。 二、浮力计算的解题思路 1.浮力计算的解题方法和思路: (1)分析物体的浮沉类型,拿到题以后先分析物体属于漂浮、悬浮,还是下 沉。 (2)根据分析的浮沉类型,找到对应的解题公式。 (3)再应用物理、数学相关知识求解即可。
(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少? (2)起飞后,飞机在空中直线飞行1 400 km,所需要的最短时间是多少? (3)飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,排开水的质量为46 t,此时飞机受到 的重力是多少?舱底某处距水面1.5 m,水对该处产生的压强是多少?
思路点拨 (1)飞机在水平地面上,对地面的压力F=G=mg,然后根据p= F 计算
图a
图b
(1)如果某人站在该秤踏板上时,电流表的示数为12 mA,这个人的体重是多少 kg? (2)该秤能显示的最大体重值是多少 kg?
答案 (1)50 kg (2)270 kg
类型二 多开关纯电阻电路计算
典例2(2018·南充)如图,电源电压一定,已知灯泡L标有“6 V 7.2 W”字样 (灯电阻不受温度影响),R1=10 Ω。当S、S1闭合,且滑片P在a端时,灯正常发光; 当S、S2闭合,且P在滑动变阻器中点处时,电流表示数为0.2 A。
(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力; (2)圆柱体的体积; (3)圆柱体沉入底部时,水对容器底部的压强。
答案 (1)1 N (2)100 cm3 (3)1.3×103 Pa
类型三 起重、打捞类
典例3(2018·湘西州)工人师傅利用汽车作为动力,从水中打捞一个正方体物 件,绳子通过定滑轮,一端系着物件,另一端拴在汽车上,如图甲所示。汽车拉 着物件匀速上升,已知汽车对绳子的拉力F与物件底面距离水底的高度h的变 化关系如图乙所示。绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计,g取10 N/kg。求:
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4.(2017·泰安)如图是工人利用滑轮组提升重为810 N物体的示意图,某段过程 中物体匀速上升的速度为0.1 m/s,工人拉力F的功率为90 W,物体上升10 s拉 力F克服滑轮组的摩擦做的功是60 J,不计绳重。求: (1)工人拉绳子的速度; (2)滑轮组的机械效率; (3)滑轮组中的动滑轮的重力。
