中考力学压轴题2017
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中考力学计算压轴题1.图甲是从湖底打捞一个柱形物体的简化示意图,在打捞的过程中物体始终以0.2m/s的速度匀速竖直上升。
图乙是打捞过程中拉力随时间变化的图象,其中AB段表示物体浸没在水中时提升的过程,提升的高度为h;BC段表示物体出水的过程;CD段表示物体全部露出水面后继续提升的过程。
若忽略摩擦力和水的阻力,求:(3分)(1)物体浸没在水中时被提升的高度h及在此过程中拉力所做的功。
(3分)(2)该物体浸没在水中时所受的浮力。
2. 如图所示,重为4N,高为0.24m、底面积为0.02m2的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内装有4kg的水(不计容器壁的厚度,g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3),求:(1)水对容器底部产生的压强p水;(2)现将一密度为2.0×103kg/m3的实心小球轻轻地放入容器中,静止后有0.2kg的水溢出,此时圆柱形容器对桌面的压强.3.如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一物体,右端B处施加一个F=3N的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,得OA=30cm,OB=20cm.(1)求绳子对杠杆A端的拉力.(2)若物块的体积为100cm3,求物块在水中所受到的浮力.4.人们利用如图所示的滑轮组将浸没在河底的实心物体A打捞上来,物体A的密度为9.0×103Kg/m3,体积为100dm3。
在5000N的拉力F作用下,物体A在2s内匀速竖直上升2m(物体未露出水面),不计水的阻力,g=10N/Kg。
求:(2分)(1)物体A受到的浮力。
(2分)(2)拉力F做功的功率。
(2分)(3)滑轮组的机械效率。
5.如图所示,体积为500cm3的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中,细线对木块的拉力为2N,此时水的深度为20cm.(取g=10N/kg),求:(2分)(1)水对容器底的压强.(2分)(2)木块受到水的浮力.(2分)(3)木块的密度.(2分)(4)若剪断细线待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,要使剩余木块刚好浸没在水中,在木块上应加多大的力?6.小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中,他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示。
专题01 力学综合(压轴题)一、单选题1.在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的A 点由静止开始下滑,分别测出小车到达B 点和C 点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
对上述实验的数据处理正确的是( )A .图中AB 段的路程s AB =45.0cmB .如果测得AC 段的时间t AC =2.5s ,则AC 段的平均速度v AC =32.0cm/sC .在测量小车到达B 的时间时,如果小车过了B 点才停止计时,测得AB 段的平均速度v AB 会偏大D .为了测量小车在BC 段的平均速度v BC ,可以将小车从B 点静止释放 【答案】B【解析】A .由图知,图中AB 段的路程s AB =80.0cm ﹣40.0cm=40.0cm故A 错误;B .已知测得AC 段的时间t AC =2.5s ,由图可知s AC =80.0cm ,则AC 段的平均速度80.032.0/s 2.5sAC AC AC s cmv cm t === 故B 正确;C .如果让小车过了B 点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由sv t=知,测得AB 段的平均速度v AB 会偏小,故C 错误;D .如果将小车从B 点静止释放,则所测时间不是运动过程中下半程的时间,小车通过AC 段的时间与AB 段的时间之差才是下半程BC 段的时间,因此测量小车在BC 段的平均速度v BC ,不可以将小车从B 点静止释放,故D 错误。
故选B 。
2.如图,小车从处于轻质杠杆OB 的A 点开始匀速向右运动,在B 端竖直向上方向系一根不可伸缩的细绳使杠杆始终处于水平位置平衡。
下列表示AB 间的距离s 和细绳的拉力F 随时间t 变化的关系图线中,可能正确的是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】AB .AB 间的距离s 为s=OB -OA= OB -vt由于OB 是一个定值,速度不变,则s 随t 的增大而减小,且是一条直线,故AB 错误;CD .杠杆始终处于水平位置平衡,根据杠杆平衡的条件可知F ×OB =G ×(OA +vt )则有()G OA vt G OA GvF t OBOB OB⨯+⨯==+ F 和t 符合一次函数关系,故C 错误,D 正确。
中考物理压轴题及答案四(力学)解力学方法:(1)整体隔离受力分析方法(2)压轴计算题时,通常会出现一套机械的多种状态,一定是先对各个不同状态做受力分析再列平衡方程(牛顿第一定律以及杠杆平衡条件)。
列出平衡方程之后可能出现两种情况:(3)能够步步求解的问题(即条件比较多,能求出相关的一些力的大小,然后由平衡方程可以找到一个突破口,然后求出各个力)(4)有比例关系,需要通过一个共同的未知量来表示比例量,然后得到这个共同未知量的一个方程,从而解出这个未知量。
解出这个未知量之后再通过不同状态的平衡等式可解出其他物理量(通常这个共同的未知量为G D)例如:【大兴2010二模】如图25所示为一种蓄水箱的放水装置,AOB是以O点为转轴的轻质杠杆,AO呈水平状态,如图A、O两点间距离为40cm, B、O两点间距离为20cm,且OB 与水平面夹角为60°。
A点正下方的Q是一个轻质、横截面积为100cm2的盖板(盖板恰好能堵住出水口),它通过细绳与杠杆的A端相连。
在水箱右侧的水平工作台上,有一质量为60kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子,从而可以控制水是否能从出水口流出。
若水箱中水深为50cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为F1,工作台对人的支持力为N1;若水箱中水深为100cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为F2,工作台对人的支持力为N2。
已知N1与N2之比为9:7,盖板的厚度、绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上,取g=10N/kg。
求:(1)动滑轮所受的重力(2)F1:F2(3)当水位至少达到多高时,人无法拉起盖板。
图25………………………………………………………………………1分(1)注1:当遇到浮力问题时要注意,由于在平衡等式里会多出一个浮力,如果浮力已知或由已知容易算出则同上去求解;如果浮力未知则可能会多给一个机械效率等条件,此时条件的应用一定要注意,尽量消掉浮力,留下D D 。
专题23力学压轴题1.(2006天津,34)在日常生活中,为了提高烹煮食物的温度,缩短烹煮的时间,人们利用水的沸点随气压的升高而升高的性质制造出了高压锅.某种规格的高压锅出气口的直径为3.2 mm ,计算出它的面积约为8 mm 2.要使锅内的气压达到2个标准大气压,请你帮助计算该高压锅应配的限压阀的质量为多少克?(设外界气压为1个标准大气压,1个标准大气压取105Pa ,g 取10 N /kg)【答案】80g【解析】p 阀=p 内-p 外=2p 0-p 0=p 0=105Pa 因为SmgS G S F p ===阀 所以g g S p m 80kg 108N/kg10m 108Pa 102265=⨯=⨯⨯==--阀 所以限压阀的质量为80g 。
2.(2009天津,28)天津在支援四川德阳地区抗震救灾活动中,一辆满载物资的总重为G 牛顿的运输车,将物资沿ABCD 路线运至D 处,AB 段海拔高度为h 1米,CD 段海拔高度为h 2米,如图甲所示。
在整个运输过程中,汽车以恒定速度v 米/秒运动,汽车t =0时经过A 处,t l 时经过B 处,t 2时经过C 处,在此过程中汽车牵引力功率P 随时间,变化的图象可简化为图乙所示(P 1、P 2、t l 和t 2也为已知量)。
(1)请分析说明汽车在AB 段和BC 段运动时牵引力的大小关系。
(2)请用已知量求汽车沿斜坡BC 段运动时所受总阻力的表达式(总阻力包括摩擦力和空气阻力)。
【答案】(1)BC 段运动时牵引力较大;(2))()()()(1212122牛t t v h h G t t P f ----=【解析】(1)设汽车的牵引力为F ,根据Fv t Fs t W P ===,得vPF =,又因为P 2大于P l 且速度一定,所以汽车在BC 段运动时牵引力较大。
(2)汽车沿斜坡BC 段运动时所受总阻力为f ,BC 段长为L 、高为h ,由功的关系可得:)()()()()()()()()(1212122121212212122牛t t v h h G t t P f t t fv h h G t t P fL h h G t t P fLGh W F ----=-+-=-+-=-+= 即汽车沿斜坡BC 段运动时所受总阻力)()()()(1212122牛t t v h h G t t P f ----=3.(2011天津,28)如图1所示,某桥梁工程部门在一次工程作业中,利用汽车将重为G ,高为h 0的柱形实心铁块,从水深为h 1的河底竖直打捞上来。
《力学》一、计算题1.如图是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人,其质量为600kg,履带与地面接触的总面积为0.5m2,以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min,行驶时所受阻力为自重的0.02倍(g取10N/kg)。
求:(1)消防机器人在1min内通过的路程。
(2)消防机器人静止在水平地面时,对地面产生的压强。
(3)在水平地面匀速直线前进的过程中,消防机器人牵引力做功的功率。
2.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10m,物体重G=4×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍。
请计算:(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?(2)滑轮组的机械效率是多少?(保留一位小数)(3)汽车的牵引力是多大?(4)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是多少?3.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。
轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m,距右端l2=0.2m。
在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B 对地面的压力为20N.求:(1)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿?(2)正方体B的密度为多少千克每立方米?(3)若该处为松软的泥地,能承受最大压强为4×103Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A的重力至少为多少牛顿?4.如图,用质量5t的卡车和滑轮组(滑轮组不计绳重及摩擦,每个滑轮质量为175kg)将质量为1.2t的设备从深20m的矿井中匀速拉至水平地面。
卡车行驶时受到的阻力恒为车重的0.1倍,设备刚好完全露出地面用时10s并消耗汽油0.05kg。
(汽油的热值q=4.6×107J/kg,g取10N/kg)(1)全过程中,卡车对设备做的有用功是多少焦耳?(2)此时卡车发动机的效率是多少?(3)如果该卡车保持发动机功率不变,要匀速拉起另一套质量为4.075t的设备,这套设备的上升速度是多少?5.未来的广元将是全国绿色生态康养城市之一,提倡大家低碳出行,电动汽车比燃油汽车低碳环保并且能源利用率高,是今后交通工具的发展方向。
初中物理----力学压轴题一.选择题1.在A 、B 、C 三个相同的烧杯内装有深度相同的液体,三种液体的密度关系是ρ1=ρ2>ρ3。
将甲、乙、丙三个重力分别为G 甲、G 乙、G 丙的实心小球分别在A 、B 、C 的液体中,甲球在A 中沉入底部,乙球在B 中恰好悬浮,丙球在C 中漂浮在液面上。
三个球的密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙,体积关系(V 甲>V 乙=V 丙)三个球所受浮力分别为F 1、F 2、F 3。
三个烧杯里的液体对杯底的压强分别为p 1、p 2、p 3。
则以下判断的关系中正确的是 ( ) A .ρ甲>ρ乙=ρ丙B .G 甲>G 乙>G 丙C .F 1 > F 2 > F 3D .p 1 = p 2 > p 32.如图所示,在底面积为S 的圆柱形水池底部有一个金属球(球与池底没有密合),圆柱型的水槽漂浮在池内的水面上,此时水槽受到的浮力为F 1。
若把金属球从水中捞出并放在水槽中漂浮在水池中,此时水槽受到的浮力为F 2,捞起金属球前.后水池底受到水的压强变化量为p ,水的密度为ρ水。
下列说法正确的是 ( ) A .金属球受的重力为F 2–F 1–pS B .金属球被捞起前受的浮力为F 2–F 1C .金属球被捞起前、后水槽底受水的压力减小了pSD .金属球被捞起前、后水槽排开水的体积增大了21F F gρ-水 3.如图所示,轻质滑轮组恰处于静止状态。
甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙 ,质量比是4∶5。
下列说法错误..的是 ( ) A .装置静止时,甲、乙受到的合力都为零 B .乙对水平地面压力与乙的重力之比为3∶5C .乙如图放置与甲叠放在乙上放在水平地面时相比,对地面的压强之比为1∶4D .甲如图放置和甲浸没在水中时,乙受到的支持力之比为33+2ρρρ甲乙甲4.如图所示,花岗岩石块甲、乙体积之比为13 ׃2,将它们分别挂在轻质硬棒AB 的两端,当把铁块甲浸没在水中时,硬棒恰能水平位置平衡。
1为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。
则下列四个选项中,判断正确的是()A. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小B. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大C. 铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力D. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理考点:压强大小比较,阿基米德原理分析:(1)可根据公式p=ρgh和F=pS分析水对溢水杯底的压强和压力的变化情况;(2)铝块浸没在水中静止时,铝块受到重力、浮力以及拉力的作用;(3)铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则说明铝块受到的浮力等于排开的水重.解答:A. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变,根据公式F=pS可知,水对溢水杯底的压力不变,故A错误;B. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变,故B错误;C. 铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块的重力和浮力之差,故C错误;D. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则说明铝块受到的浮力等于排开的水重,则验证了阿基米德原理,故D正确。
故选D.2目:如图所示是小成测量未知电阻R x的实验电路,电源两端电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。
当开关S、S1闭合,开关S2断开时,电流表示数为I1;当开关S、S2闭合,开关S1断开时,电流表示数为I2.则下列四个选项中,R x的表达式正确的是()A. R x=I2−I1I2R0B. R x=I2R0I1C. R x=I1R0I2D. R x=I1R0I2−I1考点:欧姆定律的应用分析:由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与R x并联,电流表测R0支路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;当开关S、S2闭合,开关S1断开时,R0与R x并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电流特点求出通过R x的电流,根据欧姆定律求出R x的阻值.解答:由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与R x并联,电流表测R0支路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=UR可得,电源的电压:U=I1R0,当开关S、S2闭合,开关S1断开时,R0与R x并联,电流表测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R x的电流:I x=I2−I1,则R x的阻值:R x=UI x=I1R0I2−I1.故选D.3题目:在验证电流产生磁场的实验中,小东连接了如图所示的实验电路。
2017北京各区中考二模物理试题中的力学计算压轴题及答案(一)1,(海淀区)44.如图34所示是用动滑轮运送货物A 的示意图。
在拉力F 的作用下,重900N的货物A 在30s 的时间里,匀速竖直上升了9m 。
在这个过程中,拉力F 做功的功率为300W 。
不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
求: (1)有用功W 有;(2)动滑轮匀速提升货物A 的机械效率η; (3)动滑轮所受的重力G 动。
2,(西城区)44.图27杠杆AB 可以在竖直平面内绕固定点O 转动,已知AO :OB =3:2,悬挂在A 端的桶与沙土所受的重力为100N ;挂在B 端的配重所受的重力为200N ,与地面的接触面积为0.5m 2。
(不计杆重和绳重)求:当杠杆AB 在水平位置平衡时,地面受到配重的压强3,(门头沟区)44.如图是小明用滑轮组提升水中物体A 的示意图.当物体A 完全在水面下被匀速提升的过程中,小明对绳子竖直向下的拉力为F ,物体A 在10s 内匀速移动了1m .已知:物体A 的体积为0.02m 3,:物体A 的质量为100kg ,拉力F 的大小为450N .不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,g 取10N/kg .求: (1)物体A 在水面下拉力F 的功率; (2)物体A 在水面下滑轮组的机械效率.图34图274,42.如图所示,是某起重机上的滑轮组.当竖直匀速吊起7200N的物体时,使物体上升5m,绳子自由端拉力为3000N,若物体上升的速度为0.5m/s,取g=10N/kg,不计绳重和滑轮轴与轮间摩擦.求:(1)滑轮组的机械效率η.(2)动滑轮所受重力G.动(3)绳端拉力F做功的功率P.5,(房山区)44.小明帮着妈妈提着3kg的大米,爬上10米高的楼层,用时1分钟。
(g 取10N/kg)求:(1)大米受到的重力G;(2)小明对大米做的功W;(3)小明对大米做功的功率P;6,(丰台区)43. 近年来,智能机器人进入百家姓,如图22所示质量为4kg的清洁机器人某次工作时,在4s内沿水平直线运动了2m,此过程机器人所提供的牵引力为50N。
力学压轴题1、某校课外科技小组的同学为测量暴雨过后浑浊江水的密度,设计了如图所示的一套装置:A是弹簧测力计,B是边长为0.1m的均匀正方体浮子,C是圆柱形容器。
D是一固定在容器底部的定滑轮。
弹簧测力计和正方体浮子之间用一轻质无伸缩的细线通过滑轮相连结,(不考虑滑轮的摩擦,取g=10N/kg)解答下列问题:(1)当容器中盛有密度为ρ水=1×103kg/m3的适量清水,按图中所示,使浮子B浸没在水中时,测力计A的示数为2N,浮子B的重力多大?(2)按照图中方法,将容器中的清水换为适量的浑水。
使浮子B总体积的浸在浑水中时。
测力计A的示数为0.4N,该浑水的密度是多少?(3)在测另一种浑水密度的过程中,照图中方法.先拉动测力计将浮子B浸没在浑水中静止;然后将细线剪断。
待浮子B静止漂浮后,容器底部所受浑水的压力比剪断细线前减小了2.8N,则此种浑水的密度是多少?2、图甲是某科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。
AB是以O点为支点的水平杠杆,杠杆A端通过细绳竖直拉着水平甲板上的配重C,杠杆B端固定一个提升电动机和一个定滑轮,提升电动机及定滑轮的总重力G为200N,提升电动机通过滑轮组提升密度为ρD的物体D。
物体D完全在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为η1,甲板对配重C的支持力为N1;物体D全部露出水面并以v为0.2m/s匀速竖直上升的过程中,滑轮组的机械效率为η2,甲板对配重C的支持力为N2,提升电机所做的功随时间变化的图象如图乙所示.已知:AO:OB=1:2,ρD:ρ水=5:2,N1:N2=3:2,η1:η2=9:10。
g取10N/kg,细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计。
求:(1)物体完全露出水面后,电动机向上提升的力F;(2)动滑轮的重力G动;(3)配重的重力Gc。
3、某同学设计的用水桶汲水装置的示意图.杠杆CO:OB=4:1。
配重E的质量为121.4kg。
电动机Q的质量为12kg,定滑轮K和动滑轮M的质量均为0.5kg。
利用遥控电动机提升水桶A。
合金材料(ρ合金=2.6g/cm3)制成的水桶A浸没在水中匀速上升时,电动机对绳的拉力为F1,配重E受到的支持力为N1;水桶完全露出水面后电动机对绳的拉力为F2,配重E受到的支持力为N2。
已知F1:F2=1:7,N1:N2=5:1.细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对水桶的阻力均忽略不计,g取10N/kg。
求:用此装置一次提取的水的质量。
4、如图所示,杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中,杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动,CD=0.2m。
细绳的一端系在杠杆的A端,另一端绕过动滑轮固定在天花板上,浸没在容器水中的物体E通过细绳挂在动滑轮的挂钩上,物体F通过细绳系在杠杆的B端。
已知动滑轮的质量m0=1kg,物体E的密度ρ=1.2×103kg/m3,AB=0.6m,DB=0.2m。
杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计,g取10N/kg。
打开阀门H将容器中的水逐渐放出,为使杠杆AB保持水平平衡,求:(1)物体E的最小体积V。
(2)物体F的最小质量m。
5、如图甲是某中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。
DB是以O点为转轴的水平杠杆,杠杆可以绕O点在竖直平面内转动,OD的长度为2m。
水平地面上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D端,配重E 的质量m E为250kg。
安装在杠杆DB上的行走装置由支架、动滑轮X、提升电动机、定滑轮K构成,行走装置的质量m为20kg.电动机Q可以通过定滑轮S和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动。
固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组Y,当行走装置处于杠杆DB上C点的位置时,提升电动机拉动绳子H端,通过滑轮组Y竖直提升水中的圆柱体A。
圆柱体A完全在水中,以0.1m/s匀速上升的过程中,滑轮组Y的机械效率为η1,配重E对地面的压强为p1;物体A以原来的速度匀速竖直上升,全部露出水面后,最终停在空中某高度时,配重E对地面的压强为p2。
滑轮组Y提升物体A的过程中,行走装置受到的水平拉力始终为零,杠杆DB在水平位置保持平衡。
电动机H处绳子拉力的功率随时间变化的情况如图乙所示。
已知圆柱体A的质量m A为60kg,底面积为30dm2,p1与p2之比为4:1。
物体A被打捞出水面后,停留在一定高度,电动机Q开始拉动行走装置。
在行走装置以0.05m/s的速度水平匀速移动的过程中,电动机Q处拉力T的功率为5W,行走装置受到的水平拉力为F。
细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计,g取10N/kg。
求:(1)动滑轮M所受的重力;(2)机械效率η1;(3)OC的长度;(4)拉力F。
6、如图所示,轻质杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,OA:OB=3:1。
用细绳将圆柱体C悬挂在杠杆的A 端并放入水中,再用细绳在杠杆B端悬挂一个完全相同的圆柱体D并放在水平地面上,当杠杆两端细线均被拉直且杠杆AB恰好在水平位置平衡时,圆柱体C有的体积露出液面,该圆柱体底面所受液体压强为800Pa,此时圆柱体D对地面的压强为600Pa。
则圆柱体C的密度为kg/m3。
(g取10N/kg)7、甲、乙是两个完全相同的均匀实心圆柱体,重力都为5.4N。
甲放在水平地面上,细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央,另一端竖直拉着轻质杠杆的A端。
当把圆柱体乙悬挂在杠杆的B端时,杠杆在水平位置平衡,且AO:OB=2:1,如图1所示,此时甲对地面的压强为1350Pa;当把圆柱体乙放入底面积为30cm2的薄壁圆柱形容器M中,将质量为450g的水注入容器,圆柱体乙刚好有体积浸在水中,水在容器中的深度为20cm,如图2所示.(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)圆柱体甲的底面积是多少cm2?(2)当圆柱体乙刚好有体积浸在水中时,所受到的浮力是多少N?(3)圆柱体甲的密度是多少kg/m3?8、如图甲所示,弹簧测力计一端固定,另一端挂一正方体合金块浸没在装有水的圆柱形容器中,容器底部有一个由阀门控制的出水口。
打开阀门缓慢放水,此过程中合金块始终不与容器底部接触.弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图乙所示。
若弹簧测力计的拉力每改变1N,弹簧长度就对应改变1cm,容器底面积是500cm2,开始时物体上表面距液面5cm,则从开始到打开阀门20s时,放出水的质量是kg。
(g取10N/kg)9、如图所示,用质量不计、长度为10cm的弹簧将边长为10cm的正方体物块的下表面与底面积为200cm2的圆柱形容器底部相连,正方体物块竖直压在弹簧上且不与容器壁接触,此时弹簧的长度缩短为2cm;然后向容器内部缓慢倒入水(水不溢出),当弹簧的长度恰好恢复到原长时停止倒水;现将一小铁块轻压在正方体物块上,此时正方体物块刚好没入水中,则铁块的质量为 kg。
已知:弹簧弹力F与其长度的改变量x的关系式为F=x×100N/m 上述过程中弹簧始终在竖直方向伸缩,且撤去其所受力后,弹簧可以恢复原长。
不计弹簧的体积及其所受的浮力,取g=10N/kg。
10、如图甲所示,水平桌面上放置一个柱形容器,底面积为200cm2,重为10N,容器底放有一个立方体物块,当向容器注入水时,容器底对物块的支持力F与水面上升高度H的关系如乙图所示。
(取g=10N/kg)求:(1)当容器中没有注水时,容器底对物块的支持力?当注水结束后,物块所受的浮力?(2)若向水中缓慢地加入食盐并小心搅动,且设加入食盐后水面高度的微小变化忽略不计.则当物块刚好能悬浮时,盐水对容器底的压力是多大?(3)当物块悬浮时,容器对桌面的压强?11、在一个足够深的容器内装有深4cm的水,将一个长10cm、横截面积50cm2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧测力计上,当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧测力计示数为4N,如图甲所示.已知弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,弹簧受到1N的拉力时伸长1cm。
若往容器内缓慢加水,此过程中水面升高的高度△H与所加水的体积V的关系如图乙所示。
(1)求未往容器内加水时容器底部所受的液体压强;(2)求塑料块的密度:(3)当物体所受的浮力为2N时,所加水的体积为多少?力学压轴题答案1、(1)、浮子B受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N,根据图示可知,浮子B受到竖直向下的拉力和重力以及竖直向上的浮力,因此G=F浮﹣F=10N﹣2N=8N;(2)、浮子此时受到竖直向下的拉力和重力以及竖直向上的浮力,所以F浮′=8N+0.4N=8.4N,由F浮=ρ液gV排可知,ρ液===1.05×103kg/m3;(3)当浮子B浸没在浑水中静止时,浮子B排开浑水的体积为:V1=(0.1m)3=10﹣3m3剪断细线后,浮子B漂浮静止时,B受到的浮力:F浮″=G=8N因为F浮=ρ液gV排,B排开浑水的体积:V2==△V=V1﹣V2=10﹣3m3_△F=△pS=ρ液′g△h×s=ρ液′g△V=ρ液′g(10﹣3m3_)=ρ液′g×10﹣3m3_8Nρ液′g×10﹣3m3=△F+8N=2.8N+8N=10.8N故ρ液′==1.08×103kg/m3。
2、(1)物体完全露出水面后,由图象得电动机的功率P===120W,又物体上升速度为v=0.2m/s。
故电动机向上提升的力F===200N;(2)F=,故G D+G动=600N ①又===,得F浮=G D②η1==③η2==④已知η1:η2=9:10 ⑤①②式代入③④,③④代入⑤得:G D=500NF浮=200NG动=100N;(3)对杠杆进行受力分析如图甲、乙所示:根据杠杆平衡条件:(G+G动+G D﹣F浮)×OB=(G C﹣N1)×OA(G+G动+G D)×OB=(G C﹣N2)×OA已知:AO:OB=1:2,G=200N,N1:N2=3:2得:G C=2400N。
3、解:已知F1:F2=1:7,N1:N2=5:1;则F2=7F1,N1=5N2;配重E的重力:G=mg=121.4kg×10N/kg=1214N;定滑轮、动滑轮的重力:G定=G动=0.5kg×10N/kg=5N;电动机的重力:G电=m电g=12kg×10N/kg=120N;当水桶A浸没在水中匀速上升时,电动机对绳的拉力为F1,此时有:(3F1+G定+G电)×4=(1214N﹣N1)×1﹣﹣﹣①当水桶完全露出水面后电动机对绳的拉力为F2,此时有:(3F2+G定+G电)×4=(1214N﹣N2)×1﹣﹣﹣②②﹣①得:N1﹣N2=4×(3F2﹣3F1)将F2=7F1,N1=5N2代入上式可得,N2=18F1﹣﹣﹣﹣③将③代入②中可得:(3F2+G定+G电)×4=(1214N﹣18F1)×121F1+5N+120N=×(1214N﹣18F1)解之:F1=7N;由于F2=7F1,所以F2=49N;因为当水桶A浸没在水中匀速上升时,电动机对绳的拉力为F1,有:3F1=G动+G水桶﹣F桶浮,则3×7N=5N+G水桶﹣F桶浮,即G水桶﹣F桶浮=16N;ρ合金gV桶﹣ρ水gV桶=16N2.6×103kg/m3×10N/kgV桶﹣1×103kg/m3×10N/kgV桶=16NV桶=10﹣4m3,G水桶=ρ合金gV桶=2.6×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3=26N,又因为当水桶完全露出水面后电动机对绳的拉力为F2,有:3F2=G动+G水桶+G水,则3×49N=5N+26N+G水,所以G水=116N,则水的质量,m水===11.6kg。