2018中考物理分类汇编 综合计算题
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1.(2018·威海)图甲是海上打捞平台装置示意图,使用电动机和滑轮组将实心物体A从海底竖直向上始终以0.05m/s的速度匀速吊起,图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图象(不计摩擦、水的阻力及绳重,ρ水=1.0×103kg/m3.g=10N/kg)。
请解答下列问题:(1)物体A的体积是多少?(2)物体A完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%,当物体A完全离开水面后,滑轮组的机械效率是多少?(3)当物体A完全离开水面后,电动机两端电压为380V,通过的电流为5A,电动机线圈的电阻为多少?(不计电动机内部摩擦)解:(1)由题知,图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图象,当物体浸没在水中时,由于物体受到水的浮力,所以此时滑轮组对物体的拉力较小,由图乙可知,此时滑轮组对物体的拉力:F1=2×104N,当物体完全露出水面后,拉力较大,由图乙可知,此时滑轮组对物体的拉力:F2=G=3×104N;则物体浸没在水中时受到的浮力:F浮=G﹣F1=3×104N﹣2×104N=1×104N,由F浮=ρ水V排g=ρ水Vg可得物体的体积:V===1m3;(2)不计摩擦、水的阻力及绳重,物体A完全浸没在水中时,滑轮组对物体的拉力F1做的功为有用功,此时滑轮组的机械效率:η======80%,解得动滑轮的重力:G轮=5000N;当物体A完全离开水面后,滑轮组的机械效率:η′====×100%≈85.7%;(3)由图知n=2,不计摩擦、绳重,当物体A完全离开水面后,电动机施加的拉力:F=(G+G轮)=(3×104N+5000N)=1.75×104N,由P===Fv可得,电动机做的有用功率:P有用=Fv绳=F×2v物=1.75×104N×2×0.05m/s=1750W,电流做功的功率:P=UI=380V×5A=1900W,则电动机线圈的发热功率(额外功率):P热=P﹣P有用=1900W﹣1750W=150W,由P热=I2R可得电动机线圈的电阻:R===6Ω。
分类汇编:综合计算题1.(201潍坊)8如图所示是一种常见的封闭电热水袋,其性能参数如表中所示。
已知电热水袋加热效率为80%,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),水的密度ρ=1.0×103kg/m3.将袋内20℃的水加热到自动断电,求:(1)袋内水吸收的热量(2)需要的加热时间解:(1)由ρ=可得袋内水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.0×103=1kg,袋内水吸收的热量:Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(60℃﹣20℃)=1.68×105J;(2)由η=可得消耗电能:W===2.1×105J,由P=可得,需要的加热时间:t===525s。
答:(1)袋内水吸收的热量为1.68×105J;(2)需要的加热时间为525s。
2.(2018•青岛)探究小球在斜面上的运动规律如图甲所示,小球以初速度20m/s从A点沿着足够长的光滑斜面滑下,它在斜面上的速度ν随时间t均匀变化。
实验数据如下表(1)根据表中数据,在图乙中描点并画出小球的v﹣t图象。
(2)小球的运动速度v与时间t的关系式为v= 5m/s2t+2.0m/s ;(3)如图丙所示,以速度v1做匀速直线运动的物体在时间t内通过的路程是s1=v1t1,它可以用图线与时间轴所围矩形(阴影部分)的面积表示。
同样,图乙中图线与时间轴所围图形的面积,也能表示这个小球在相应时间t內通过的路程s。
上述小球从A点沿光滑斜面滑下,在时间t内通过的路程的表达式为s= 2.0m/s×t+5m/s2t2。
【分析】(1)根据表中数据,由描点法作图;(2)由上图知,小球的运动速度v与时间t的关系式为一次函数关系,设为v=kt+b,将表中前2组数据,代入①得出k和b,得出小球的运动速度v与时间t的关系式;(3)图乙中图线与时间轴所围图形的面积表示这个小球在相应时间t內通过的路程s。
1. (2018·安徽)重为200N的方形玻璃槽,底面积为0.4m2,放在水平台面上,向槽中加水至水深0.3m(已知=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,玻璃槽的侧壁厚度不计)(1)求水对槽底部的压强和槽底对水平台面的压强;(2)将边长为20cm的正方体物块轻轻放入水中,当其静止时,测出该物块露出水面的高度为5cm,求该物块的密度;(3)用力F垂直向下作用在物块的上表面,使物块露出水面的高度为2cm并保持静止,求此时力F的大小。
解:(1)水对槽底部的压强:;水的体积:,根据和可得,水的重力:,玻璃槽对水平台面的压力:,玻璃槽对水平台面的压强:;(2)正方体物块轻轻放入水中,当其静止时,处于漂浮状态,所以F浮=G水木,根据和可得:,代入数值可得:,解得:;(3)根据力的平衡可知,力F的大小等于物块增大的浮力,即:。
答:(1)求水对槽底部的压强和槽底对水平台面的压强分别为3×103Pa、3.5×103Pa;2.(2018·绵阳)(12分)如图所示,长L1=1m的薄壁正方体容器A放置在水平地面上,顶部有小孔C与空气相通,长L2=0.2m的正方体木块B静止在容器A底面。
通过细管D缓慢向容器A内注水,直到注满容器A,木块B上浮过程中上下表面始终水平,木块B与容器A底面和顶部都不会紧密接触。
已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,木块的密度ρ木=0.5×103kg/m3,g取10N/kg。
求:(1)注水前,木块B对容器A底面的压强(2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,容器A内水的深度(3)水注满容器后,容器A顶部对木块B的压力大小(4)整个过程,浮力对木块所做的功解:(1)木块的质量为:m=ρV=0.5×103kg/m3×(0.2m)3=4kg;木块B对容器A底面的压强为:P=====1000Pa;(2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,木块恰好处于漂浮状态,此时受到的浮力为:F浮=G=mg=4kg×10N/kg=40N;根据阿基米德原理可知,木块排开的水的体积为:V排===4×10﹣3m3,则木块浸入水中的深度即水的深度为:h===0.1m;(3)水注满容器后,木块全部浸入水中,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力的共同作用;由阿基米德原理可知,此时木块受到的浮力为:F'浮=ρgV'排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)3=80N;物体处于静止状态,受力平衡,则容器A顶部对木块B的压力大小为:F=F'浮﹣G=80N﹣40N=40N;(4)整个过程中,木块上升的高度为:s=L1﹣L2=1m﹣0.2m=0.8m;则浮力所做的功为:W=F浮s=40N×0.8m=32J。
2018年68份全国中考物理真题汇编:学科综合【编者按】为了丰富同学们的学习生活,查字典物理网中考频道为同学们搜集整理了中考物理复习指导:2011年68份全国中考物理真题汇编:学科综合,供大家参考,希望对大家有所帮助!2011年68份全国中考物理真题汇编:学科综合8.(2011沈阳)罐头的瓶盖很难拧开,用螺丝刀把瓶盖撬起一个裂痕,会听到噗的一声,瓶盖就很轻易被拧开。
关于此过程涉及的物理常识,下列说法正确的是( ABD )A.开初瓶盖很难拧开是因为受到大气压的浸染B.撬起一个裂痕时听到噗的一声是空气振动发生的C.撬瓶盖时用的螺丝刀相当于吃力杠杆D.瓶盖沿瓶口的螺纹螺旋上升(如图1),操作了斜面省力的事理6.(2011沈阳)下列几个探讨实例的描述中,采用了节制变量研究体例的是( A )A.研究物体动能与速度的关掀瘫,连结质量不变B.经由过程吸引大头针数目的若干好多,判定电磁铁磁性的强弱C.在平面镜成像的尝试中,让蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置D.将发声的音叉接近乒乓球,乒乓球被弹开声名音叉在振动30. (2011陕西)(4分)按照图示尝试,完成填空。
(1)图-1所示,将光屏放在像的位置,发现光屏上并没有像,声名平面镜所成的像是像。
(2)图-2所示的尝试现象声名分子在永不竭息地做。
(3)图-3所示,将正在发声的音叉接触轻质小球,小球被弹开,说了然声所以由物体发生的。
(4)图-4所示线框的底边ab在磁场中做切割磁感线行为时会发生。
30【谜底】(1)虚 (2)行为(或无轨则行为)(3)振动(4) 感应电流(2011陕西)用电吹风吹干湿头发的过程涉及了良多物理常识,下列说法正确的是电吹风机中的电念头和电热丝是串联的湿头发被吹干的过程中,水蒸发放热电吹风机能吹出热风,应用了电流的热效应湿头发被吹起,声名力是维持物体行为的原因【谜底】C【解析】电吹风机中的电念头和电热丝是并联的,选项A错误;湿头发被吹干的过程中,水蒸发吸热,选项B错误;湿头发被吹起,声名力改变了湿头发原本的静止状况,力是改变物体行为状况的原因,选项D错误。
一、选择题1(2018.山东威海)如图4甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中,R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图4乙所示,下列说法正确的是()1的阻值为20Ω2的最大阻值为50ΩC.电源电压为6VD.该电路消耗的最大电功率为0.9W2(2018.山东德州)图11是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8V,R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。
当酒精浓度为0时,R2=60Ω,此时电压表示数为2V。
以下说法错误的是A.若酒精气体浓度越大,电压表和电流表示数都越大B.定值电阻R1的阻值为20ΩC.酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为0.6WD.若电流表示数达到0.2A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为0.8W3(2018.四川达州)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V.下列结果正确的是( B )A.R1先后两次消耗的电功率之比为3:4B.滑动变阻器R2的最大阻值为10ΩC.电源电压为10VD.R1的阻值为20Ω4.(2018•玉林)如图所示,电源电压U为10V并保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
闭合开关S,当滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.5A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.4A.则(B)A.电路消耗的最小功率为2.5WB.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为2.4WC.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为3.2WD.滑片P在最左端时,2内电流通过灯泡所做的功为10J5.(2018•南京)如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W“字样,闭合开关后,当滑片P移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P1;当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.3A,电压表示数变化了3V,此时滑动变阻器消耗的功率为P2,且P1:P2=5:6.下列判断正确的是(B)A.滑动变阻器的最大阻值为10ΩB.电路允许消耗的最大功率为4.5WC.小灯泡正常发光时,滑片P位于滑动变阻器中点位置D.滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中,小灯泡消耗的功率变化了0.6W二、填空题6.(2018•南京)如图所示,电源电压不变,R2=30Ω,R3=10Ω.只闭合S1,电流表Ⓐ示数为0.2A,电压表Ⓥ示数为4.0V,则定值电阻R1为20 Ω,电源电压为 6 V.闭合S1、S2、S3,电流表A1、A2示数之比为5:2 ,通电电阻R1产生的热量为108 J。
2018年中考物理真题汇编--力学综合计算及答案2018年中考物理真题汇编——力学综合计算题及答案1、(2018•湖南) 为了节约水资源,公厕用的定时定量冲水装置主要部件如图所示。
浮筒底面积为$S_1=100cm^2$且足够高,略大于出水口的圆形阀门(厚度不计)的表面积为$S_2=20cm^2$,浮筒与阀门用细杆相连,不计浮筒、阀门、轻杆的重量。
通常情况下,水龙头以滴漏形式向储水桶供水,当储水罐水位上升到20cm时,浮筒即将通过轻杆将阀门拉起冲水,问即将开始冲水时($g=10N/Kg$,$\rho_{水}=1.0×10^3kg/m^3$):1)阀门所受水的压强$p$为多少?2)浮筒对阀门的拉力为多大?3)浮筒浸入水中部分的深度$H$为多少?解:(1)$p=\rhogh=1.0×10^3J/kg×10N/kg×0.2m=2000Pa$2)阀门刚被拉起时,因为不计重力,故阀门在竖直方向只受到细杆的拉力$F$和水的压力而平衡。
拉力$F=F_{压}=pS=2000Pa×2×10^{-3}m^2=4N$3)浮筒刚被拉起时,因为不计重力,故浮筒在竖直方向只受到浮力和细杆的拉力$F'=F=4N$。
由力的平衡得$F'=F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$,$\therefore4N=1.0×10^3kg/m^3×10N/kg×10^{-2}m^2×H$,$\therefore H=0.04m$2、(2018•广西)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。
已知A的体积为$1m^3$,密度为$0.5×10^3kg/m^3$.动滑轮重为$1×10^3N$,电动机工作时拉绳子的功率为$1.2×10^3W$且保持不变,不计绳重、摩擦和水的阻力,求:(1)A的重力;2)A浸没在水中受到的浮力;3)A向下运动的最小速度;4)A向下运动过程中,滑轮组机械效率的最大值。
专题07质量和密度一、填空题1.(2022·上海·中考真题)同学发现冬天水管会“爆裂”,他通过查阅资料获得以下信息:(1)物体膨胀时如果遇到障碍,会产生很大的力;(2)金属会热胀冷缩;(3)水和冰在不同温度下的密度如表所示:形态水冰温度(℃)432100密度(千克/米3)0.99980.99960.99940.99910.99900.9101①根据表格中温度和密度的数据,得出结论:在1个标准大气压下,当0~4℃时,_____________;②请你指出水管“爆裂”的原因,并写出分析过程_________________。
【答案】水的密度从0℃-4℃会随着温度的升高而增大,发生反常变化见解析【解析】①[1]根据表格中温度和密度的数据,在标准大气压下,在0~4摄氏度时时,水的温度慢慢升高,而水的密度在慢慢增大,故得出结论:1个标准大气压下的水在0~4摄氏度时,物质的密度会随着温度的变化而变化,水的密度从0℃-4℃会随着温度的升高而增大,发生反常变化。
②[2]冬天水管里面的水由于温度降低而变成冰,冰的密度又小于水的密度,所以冰相对水的体积增大,发生膨胀,水管由于外界温度降低而收缩,阻碍了这种膨胀,故产生了很大的力,造成水管“爆裂”。
2.(2018·上海·中考真题)电子天平用来测量_____,量筒用来测量_____在探究杠杆平衡条件的实验中,为了直接读出力臂的数值,应使杠杆在_____位置平衡。
【答案】质量体积水平【解析】托盘天平、电子天平都是测量物体质量的工具;量筒用来测量液体的体积;为了在杠杆上直接读出力臂的数值,实验时应使杠杆在水平位置平衡。
3.(2020·上海·中考真题)在“探究二力平衡的条件”实验中,用来测量力的仪器是______;在“探究杠杆平衡的条件”实验中,为便于直接从杠杆上读出力臂的数值,应使杠杆在______位置保持平衡;“测定物质的密度”的实验原理是______;在“测定小灯泡的电功率”实验中,所选电源电压应______小灯泡的额定电压(选填“大于”“等于”或“小于”)。
2018年全国110套中考物理综合试题汇编 72高超音速飞行器设想图.该飞行器速度可达6~7马赫(1马赫=1倍音速),号称1小时可到达地球任一地方,比常规导弹速度还要快.飞行器体表涂敷最新型材料,具有雷达隐形功能,但不具备红外隐形功能.
(1)若该飞行器以7马赫速度飞行,其速度为
▲ m/s .此时若有常规导弹从其正后方攻击,则导弹相对于飞行器是向▲ 运动的.
(2)该飞行器具有雷达隐形功能,是因为体表形状及材料能有效减弱它对▲ 的反射;不具备红外隐形功能,是因为高速飞行时体表与空气摩擦将▲ 能转化为▲ 能,使飞行器表面温度升高的缘故.(1)2380;后;(2)电磁波;机械;内.
23.(4分)(2018 广元)雄伟壮观的亭子口水电站大坝位于我市苍溪境内,请你根据对水电站的了解和所学到的物理知识,从力、热、电三个方面回答下面的问题.
(1)力学问题水电站大坝修成上窄下宽的形状,是因为大坝下部受到水的压强大于(选填“大于”、“小于”或“等于”)上部受到的压强.
(2)热学问题库区蓄水后,因为水的比热容较大,所以库区的气温变化不明显;湖面上经常可以欣赏到“雾漫嘉陵”的美景,其中“雾”的形成是液化现象(选填物态变化的名称).
(3)电学问题水电站发电时,发电机是利用了电磁感应原理工作的.
(2018江西)24.根据“单位”推出对应的物理式是常用的记忆方法,例如速度单位是m/s(其中m是路程的单位.s是时间的单位).可以推出对应的式为v=s/t.同样.根据电能的单位kh,就可以推出对应的式为;根据比热容的单位J/(kg 0C).也可以推出对应的式为。
W = Pt c = Q吸/[m(t – t0)]或 c = Q放/[m(t0–t)]
25.(4分)(2018 株洲)为了防止鱼虾缺氧而浮头,常在池塘。
分类汇编:综合计算题1.(201潍坊)8如图所示是一种常见的封闭电热水袋,其性能参数如表中所示。
已知电热水袋加热效率为80%,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),水的密度ρ=1.0×103kg/m3.将袋内20℃的水加热到自动断电,求:(1)袋内水吸收的热量(2)需要的加热时间解:(1)由ρ=可得袋内水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.0×103=1kg,袋内水吸收的热量:Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(60℃﹣20℃)=1.68×105J;(2)由η=可得消耗电能:W===2.1×105J,由P=可得,需要的加热时间:t===525s。
答:(1)袋内水吸收的热量为1.68×105J;(2)需要的加热时间为525s。
2.(2018•青岛)探究小球在斜面上的运动规律如图甲所示,小球以初速度20m/s从A点沿着足够长的光滑斜面滑下,它在斜面上的速度ν随时间t均匀变化。
实验数据如下表(1)根据表中数据,在图乙中描点并画出小球的v﹣t图象。
(2)小球的运动速度v与时间t的关系式为v= 5m/s2t+2.0m/s ;(3)如图丙所示,以速度v1做匀速直线运动的物体在时间t内通过的路程是s1=v1t1,它可以用图线与时间轴所围矩形(阴影部分)的面积表示。
同样,图乙中图线与时间轴所围图形的面积,也能表示这个小球在相应时间t內通过的路程s。
上述小球从A点沿光滑斜面滑下,在时间t内通过的路程的表达式为s= 2.0m/s×t+5m/s2t2。
【分析】(1)根据表中数据,由描点法作图;(2)由上图知,小球的运动速度v与时间t的关系式为一次函数关系,设为v=kt+b,将表中前2组数据,代入①得出k和b,得出小球的运动速度v与时间t的关系式;(3)图乙中图线与时间轴所围图形的面积表示这个小球在相应时间t內通过的路程s。
根据梯形面积公式写出在时间t内通过的路程的表达式为s。
【解答】解:(1)根据表中数据,在坐标系中找出对应的点,然后连接起来,如下图1所示:(2)由上图知,小球的运动速度v与时间t的关系式为一次函数关系,设为v=kt+b﹣﹣﹣﹣①,将表中前2组数据,代入①式有:2.0m/s=b﹣﹣﹣﹣﹣③2.5m/s=k×0.1s+b﹣﹣﹣﹣﹣④由③④得:k=5m/s2,小球的运动速度v与时间t的关系式为:v=5m/s2t+2.0m/s;(3)图乙中图线与时间轴所围图形的面积,也能表示这个小球在相应时间t內通过的路程s,即如上图2梯形ABCD的面积:S梯形ABCD=(BC+AD)×CD×=(2.0m/s+5m/s2t+2.0m/s)×t×=2.0m/s×t+5m/s2t2,s=2.0m/s×t+5m/s2t2。
故答案为:(1)如图1所示;(2)5m/s2t+2.0m/s;(3)2.0m/s×t+5m/s2t2。
3.(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安全保障。
它的最大飞行速度为560km/h,最大航程为4500km,巡航速度(经济、节油的飞行速度)为500km/h。
某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为51t,轮胎与跑道的总接触面积为0.6m2(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
求:(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1400km,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46t,此时飞机受到的重力是多少?舱底某处距水面1.5m,水对该处产生的压强是多少?解:(1)飞机静止在跑道上,对跑道的压力为:F=G=mg=51×103kg×10N/kg=5.1×105N;则飞机对跑道的压强为:p===8.5×105Pa;(2)飞机的最大飞行速度为560km/h,由v=得,飞机所需的最短时间为:t===2.5h;(3)飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,由漂浮条件可得F浮=G飞机,由阿基米德原理可得,飞机受到的浮力为:F浮=G排,所以,可得此时飞机的重力为:G飞机=G排=m排g=46×103kg×10N/kg=4.6×105N;水对舱底的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa答:(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是8.5×105Pa;(2)起飞后,飞机在空中直线飞行1400km,所需要的最短时间是2.5h;(3)飞机受到的重力是4.6×105N;水对舱底产生的压强是1.5×104Pa。
4.(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0.12m。
已知A的体积为1.0×10﹣3m3,所受重力为8N;B的体积为0.5×10﹣3m3,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/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=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;(2)A、B受到的总浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水g(V A+V B)=1×103kg/m3×10N/kg×(1.0×10﹣3m3+0.5×10﹣3m3)=15N;因为A、B恰好悬浮,所以F浮=G A+G B,则B的重力:G B=F浮﹣G A=15N﹣8N=7N;(3)B受到的浮力:F浮B=ρ水gV排B=ρ水gV B=1×103kg/m3×10N/kg×0.5×10﹣3m3=5N,细线对B的拉力:F拉=G B﹣F浮B=7N﹣5N=2N。
答:(1)A上表面所受水的压强为1200Pa;(2)B所受重力大小为7N;(3)细线对B的拉力大小为2N。
5.(2018长沙)某校科技小组参观完湘江航电枢纽后,了解到船只过船闸的时间很长,为此他们在网查阅资料,设计了一个船只升降实验模型。
模型中的左右两个船厢A、B的容积均为2000cm3,质量均为400g(含配件)。
现关闭进水阀和排水阀,使柱形容器E(质量不计)中有足够多的水,在船厢A、B中各装800g的水,整个装置静止后,圆柱体浮筒D浸在水中的深度为8cm,他们依次进行了如下(2)~(3)的操作。
假设绳子足够长,不计绳重和伸长,浮筒D 与容器E始终无接触,且容器E的水无溢出,实验过程中设法确保装置平稳,忽略摩擦,木头不吸水,ρ木<ρ水。
(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)船厢中各装800g的水后,求每只船厢所受的总重力;(2)打开进水阀,在柱形容器E中注入一定质量的水,浮筒D上升,使船厢下降10cm,再关闭进水阀,求:①船厢A的总重力对A所做的功;②此时浮筒D浸入水中的深度;(3)当操作(2)使船厢下降10cm后静止时,压强传感器柱形容器显示4400Pa;接下来,用手使浮筒D保持此刻位置不变,再在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块后,打开排水阀,放出200cm3的水后关闭排水阀,然后松手,浮筒D仍然在原位置保持静止,绳C的拉力为18N,压强传感器显4000Pa;然后,把800g木块同时从船厢中取出,并在船厢中同时注满水,再把900g 和1000g 的木块分别放入A 、B 船厢后,当整个装置静止时,压强传感器的示数为p 1;最后,打开进水阀向容器中缓慢注入m 千克水,使压强传感器的示数为3p 1,再关闭进水阀。
求浮筒D 的质量和注入圆柱形容器E 中的水的质量m 。
考点:滑轮、重力、浮力 专题:机械运动和力、机械能 解析:(1)重力G=mg=(0.4kg+0.8kg)×10N/kg=12N ; (2)①W=Fs=Gh=12N ×0.1m=1.2J ; ②h 浸=8cm ;由F C +G 动=G 厢,可得G 动=G 厢—F C =20N-18N=2N , 由Δp=ρ液g Δh=400Pa ,33液4001.010/10/h =0.04m=4cm pPagkg m N kgρ∆⨯⨯∆==由12N —G 动=G D —F 浮 20N —G 动=G D —F 浮ˊ 解得ΔF 浮=8N ,33液22F 8D 1.010/10/0.04S =0.02m =200cm Ng hkg m N kg mρ∆∆⨯⨯⨯==;F 浮=ρ水gh 浸Δh=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.08m ×0.02m 2=16N , F 浮ˊ=16N —8N=8N ,G D =10N+16N=26N ,m D =2.6kg ; 由ΔV=(S E —S D )Δh ,322V 200cm E D 4S +S +200cm =250cm hcm∆∆==;由4000Pa ×S E =G 水+F 浮ˊ,G 水=4000Pa ×250×10-4cm 2—8N=92N ,注满水,20N+4N —2N=G D —F 浮ˊ,F 浮ˊ=4N , 由于P 1S E =G 水+F 浮ˊ=92N+4N=96N , 3P 1S E =G 水+ΔG 注+F 浮ˊ12G296注10/19.2EP S N ggN kgm kg ∆⨯∆====。
故答案为:(1)12N ;(2)①1.2J ;②8cm 。
(3)19.2kg 。
6.(2018河北)实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为0.6×104 kg/m 3,质量为12 kg ,底面积为4×10−2 m 2;乙的质量为5.4 kg ,边长分别为0.1 m 、0.2 m 0.3 m 。
(g 取10 N/kg)(1) 求乙的密度_____。
(2) 求甲直立时对水平地面的压强_____。
(3)若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后,甲剩余圆柱体对水平面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值,求甲截去的高度_____。
【答案】 (1).(2). 3000p a (3). 0.21 m【解析】分析:(1)知道长方体乙的边长可求其体积,又知道其质量,根据求出乙的密度;(2)甲直立时对水平地面的压力和自身的重力相等,根据求出对水平地面的压强;(3)设出甲截取的高度,根据表示出截取部分的质量,甲剩余部分对水平面的压力等于剩余部分的重力,根据表示出其大小;甲截取部分叠放在乙的正上方后,对水面的压力等于两者重力之和,乙与水面地面的接触面积即受力面积最大时对水平地面的压强最小,根据表示出其大小,利用两者压强相等得出截取部分的质量,进一步求出截取部分的高度。