2017全国人教版物理中考复习练习 题型复习(四)　综合计算题

题型复习(四)综合计算题第1讲力学计算题型之一压强和浮力的综合计算1(2016·张掖)刘家峡水电站是位于我省黄河上的“高原明珠”，水库大坝处有各式游船，游客可乘船直达水库西南端的炳灵寺石窟参观游览(水1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)(1)当水库水位为140米时，水对坝底的压强是多大？(2)水库中有一艘自重为3.0×105 N的游船，该游船搭载总质量为1 800 kg的30名游客后，船排开水的体积为多少立方米？解：(1)水对坝底的压强：pgh1.0×103 kg/m3×10 N/kg×140 m1.4×106 Pa(2)因游船搭载游客后处于漂浮状态，所以游船受到的浮力：F浮G总G船m人g3.0×105 N1 800 kg×10 N/kg3.18×105 N由F浮gV排可得，船排开水的体积：V排31.8 m32(2016·安顺)小英同学得到一边长为10 cm，密度为0.7 g/cm3的正方体木块，她将木块用细线系于圆柱形容器的水中，如图所示，请你帮她分析以下几个问题：(圆柱形容器静止在水平桌面上)(1)木块所受的浮力大小？(2)细线的拉力大小？(3)剪断细线，当木块静止时，容器底部受到液体的压力比细线未断时变化了多少？解：(1)木块完全浸没V浮V(10 cm)31 000 cm31×103 m3F浮水gV浮1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×103 m310 N(2)G木mgVg0.7×103 kg/m3×1×103 m3×10 N/kg7 NF浮F拉G木绳子对木块的拉力：F拉F浮G木10 N7 N3 N(3)根据受力分析：细线未断时：F浮G木F拉细线断后木块静止时：F浮G木FF浮F浮(F拉G木)G木F拉3 N3(2016·黔西南)我州少数民族喜欢依山傍水而居，善于使用楠竹制作竹筏若某竹筏用7根完全相同的楠竹制作而成，每根楠竹质量为8 kg，体积为0.1 m3，忽略制作竹筏所使用绳子的质量，g取10 N/kg.求：(1)不载人时，竹筏漂浮于水面受到的浮力及排开水的体积；(2)为安全起见，竹筏最多能有的体积浸入水中，若乘客质量均为50 kg，不计竹筏的质量，该竹筏最多能载多少人解：(1)竹筏漂浮于水面，受到的浮力：F浮G竹筏nm竹g7×8 kg×10 N/kg560 N根据F浮水gV排可得排开水的体积：V排5.6×102 m2(2)竹筏的体积浸入水中时，排开水的体积：V排V总×7×0.1 m30.35 m3此时竹筏受到的浮力：F浮水gV排1×103 kg/m3×10 N/kg×0.35 m33.5×103 N不计竹筏的质量，竹筏仍然漂浮，则人的总重力G总F浮3.5×103 N所以，该竹筏最多能载的人数：n人7(人)4(2016·乐山)如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水，其内底面积为100 cm2.弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩，将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中，弹簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示(g取10 N/kg)求：(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小；(2)花岗岩的密度；(3)从开始提起到花岗岩完全离开水面，水对容器底部减小的压强解：(1)由图乙可知，花岗岩的重量为G5.6 N，花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的拉力F3.6 N所以花岗岩所受水的浮力大小F浮GF5.6 N3.6 N2 N(2)由阿基米德原理F浮水gV排，可得V排花岗岩未露出水面前V物V排由，花岗岩的密度为水×1.0×103 kg/m32.8×103 kg/m3(3)方法一：花岗岩离开水面后，水面下降的高度为h所以水对容器底部减小的压强p水gh水g1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200 Pa方法二：当花岗岩离开水面后，容器底部所受水的压力减小FF浮2 N，所以水对容器底部减小的压强为p200 Pa5(2016·呼和浩特)如图所示，一实心正方体铝块浸没在密度为0.9×103 kg/m3的油中，其质量为2.7 kg，上表面与液面相平行，上、下表面的深度分别为h1和h2，且2h1h220 cm，(g取10 N/kg)求：(1)铝块上表面处的液体压强；(2)若使铝块在图示位置处于静止状态，还应使其在竖直方向受到一个多大的力；(3)若图中正方体是由密度为3.6×103 kg/m3的合金制成，且处于悬浮状态，则该正方体空心部分体积是多少？解：(1)铝块上表面所处的深度：h110 cm0.1 m铝块上表面处的液体压强：p1gh10.9×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m900 Pa(2)正方体的边长：Lh2h10.2 m0.1 m0.1 m正方体铝块的体积：VL3(0.1 m)3103 m3正方体铝块浸没时受到的浮力：F浮gV排gV0.9×103 kg/m3×10 N/kg×103 m39 N因铝块静止时处于平衡状态，受到的力为平衡力，所以，施加的力：FGF浮mgF浮2.7 kg×10 N/kg9 N18 N即施加竖直向上18 N的力(3)合金处于悬浮状态时受到的浮力和自身的重力相等，则合金的质量：m0.9 kg由可得，正方体中合金的体积：V2.5×104 m3空心部分的体积：V空VV103 m32.5×104 m37.5×104 m36(2016·来宾)如图所示，重为4 N、高为0.24 m、底面积为0.02 m2的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内装有4 kg的水(不计容器壁的厚度，g取10 N/kg，水的密度为1.0×103 kg/m3)，求：(1)水对容器底部产生的压强p水；(2)现将一密度为2.0×103 kg/m3的实心小球轻轻地放入容器中，静止后有0.2 kg的水溢出，此时圆柱形容器对桌面的压强解：(1)由变形可得水的体积：V水4×103 m3由VSh可得，容器内水的深度：h水0.2 m水对容器底部产生的压强：p水水gh水1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m2 000 Pa(2)小球的密度大于水的密度，小球轻轻地放入容器中会沉入容器底部，溢出水的体积：V溢水2×104 m3因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，所以，小球的体积：V球V排V容器V溢水V水Sh容器V溢水V水0.02 m2×0.24 m2×104 m34×103 m31×103 m3小球的质量：m球球V球2.0×103 kg/m3×1×103 m32 kg剩余水和小球的重力分别为：G剩水m剩水g(m水m溢水)g(4 kg0.2 kg)×10 N/kg38 NG球m球g2 kg×10 N/kg20 N圆柱形容器对桌面的压力：FG容G剩水G球4 N38 N20 N62 N圆柱形容器对桌面的压强：p3 100 Pa题型之二压强、浮力与简单机械的综合计算1(2016·北海)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F3 N的拉力，此时杠杆在水平位置平衡，得OA30 cm，OB20 cm.(1)求绳子对杠杆A端的拉力(2)若物块的体积为10 cm3，求物块在水中所受到的浮力解：(1)由杠杆的平衡条件可得FA·OAF·OB则绳子对杠杆A端的拉力：FA×F×3 N2 N(2)因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，所以，物块在水中所受到的浮力：F浮gV排1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×10×106 m30.098 N2(2016·郴州)如图所示，物体A质量为1 kg，挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重、绳的重和大小均不计，且不考虑一切摩擦，g取10 N/kg.求：(1)物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是多少？(2)若物体A刚好浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为3 N，则物体A受到的浮力是多少？(3)物体A的密度是多少？解：(1)由GAmAg1 kg×10 N/kg10 N，FGA×10 N5 N(2)对滑轮受力分析，对A的拉力：FA2×3 N6 N对A受力分析：F浮GAFA10 N6 N4 N(3)由F浮水gV排得：V排4×104 m3浸没：VAV排4×104 m3A2.5×103 kg/m33(2016·烟台)某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究(如图所示)该装置主要由水箱、浮球B、盖板C和一个可以绕O点自由转动的硬杆OB构成，AC为连接硬杆与盖板的细绳随着水位的上升，盖板C所受的压力和浮球B所受的浮力均逐渐增加，当浮球B刚好浸没到水中时，硬杆OB处于水平状态，盖板C恰好被打开，水箱中的水通过排水管排出经测量浮球B的体积为1×103 m3，盖板的横截面积为6×103 m2，O点到浮球球心的距离为O点到A点距离的3倍不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度求：(g取10 N/kg)(1)水箱内所能注入水的最大深度；(2)在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力，如果考虑它们的重力，你认为设计时应采取哪些措拖可保证自动冲水装置正常工作？(写出一种措施即可)解：(1)当浮球B刚好浸没到水中时，排开水的体积和自身的体积相等，则浮球B受到的浮力：F浮gV排gVB1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×103 m310 N此时硬杆OB处于水平状态，由杠杆的平衡条件可得：FA·OAF浮·OB则盖板受到绳子的拉力：FA×F浮3×10 N30 N盖板C恰好被打开时，处于平衡状态，受到绳子的拉力和液体对盖板的压力是一对平衡力，所以，水对盖板的压力F压FA30 N，由压强公式p可得，盖板受到水的压强：p5 000 Pa由pgh可得，水箱内所能注入水的最大深度：h0.5 m(2)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时，绳子对盖板的拉力减小，根据杠杆的平衡条件可知，要使盖板被打开，应增大绳子的拉力，可以增大浮球体积增大其浮力大小(或使杠杆的OB段更长一些)4(2016·攀枝花)配重M单独置于水平地面上静止时，对地面压强为3×105帕，将配重M用绳系在杠杆的B端，在杠杆的A端悬挂一滑轮，定滑轮重150 N，动滑轮重90 N，杠杆AB的支点为O，OAOB53，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示，当工人利用滑轮组提升重力为210 N的物体以0.4 m/s的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重M对地面压强为1×105帕(杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g取10 N/kg)(1)求滑轮组的机械效率？(2)配重M质量是多少千克？(3)为使配重M不离开地面，人对绳的最大拉力是多少牛顿？解：(1)根据图示可知，n2，则F(GG动)×(210 N90 N