中考物理复习 题型复习（四）综合计算题试题.doc

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺题型复习(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·鄂州)如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总质量为800 g，杯的底面积为100 cm2，现将一个质量为600 g，体积为400 cm3的实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯厚度不计，水未溢出)．求：(1)物体A所受到的浮力；(2)物体A一半浸入水中后，水对烧杯底部压强增大了多少？(3)物体A一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压强．解：(1)物体A的一半浸入水中时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg××400×10－6 m3＝2 N(2)由力的作用是相互的，水对A有向上的浮力，物体A对水有向下压力，所以水对烧杯底部增大的压力：ΔF＝F浮＝2 N，水对烧杯底部增大的压强：p＝＝＝200 Pa(3)烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和，即：F＝G杯和水＋F浮＝8 N＋2 N＝10 N，烧杯对台秤的压强：p＝＝＝1 000 Pa2．(2016·滨州)有一圆柱形容器，放在水平桌面上．现将一棱长为10 cm，质量为2.7 kg的正方体金属块放在容器底部(如图所示)．g取10 N/kg.求：(1)物体密度．(2)物体对容器底的压强．(3)向容器中加入水至8 cm深时，水对容器底的压强多大？物体受到容器的支持力多大？(容器足够高，物体与容器底没有紧密接触)解：(1)物体的体积：V＝L3＝(10 cm)3＝1 000 cm3＝1×10－3 m3，物体的密度：ρ＝＝＝2.7×103 kg/m3(2)物体对容器底的压力：F＝G＝mg＝2.7 kg×10 N/kg＝27 N受力面积：S＝L2＝(10 cm)2＝100 cm2＝1×10－2 m2物体对容器底的压强：p＝＝＝2.7×103 Pa(3)水对容器底的压强：p′＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m＝800 Pa物体排开水的体积：V排＝Sh＝1×10－2 m2×0.08 m＝8×10－4 m3物体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10－4 m3＝8 N物体受到容器的支持力：F支＝G－F浮＝27 N－8 N＝19 N3．(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G＝5.6 N, 花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的拉力F＝5.6 N, 所以花岗岩所受水的浮力大小F浮＝G－F＝5.6 N－3.6 N＝2 N(2)由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排，可得V排＝花岗岩未露出水面前V物＝V排＝由ρ＝， 花岗岩的密度为ρ＝＝＝ρ水＝×1.0×103 kg/m3＝2.8×103 kg/m3(3) 花岗岩离开水面后，水面下降的高度为Δh＝， 所以水对容器底部减小的压强Δp＝ρ水gΔh＝ρ水g＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×＝200 Pa4．(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2h1＝h2＝20 cm，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：h1＝10 cm＝0.1 m，铝块上表面处的液体压强：p1＝ρgh1＝0.9×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝900 Pa(2)正方体的边长：L＝h2－h1＝0.2 m－0.1 m＝0.1 m正方体铝块的体积：V＝L3＝(0.1 m)3＝10－3 m3正方体铝块浸没时受到的浮力：F浮＝ρgV排＝ρgV＝0.9×103 kg/m3×10 N/kg×10－3 m3＝9 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：F＝G－F浮＝mg－F浮＝2.7 kg×10 N/kg－9 N＝18 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：m′＝＝＝＝0.9 kg由ρ＝可得，正方体中合金的体积：V′＝＝＝2.5×10－4 m3空心部分的体积：V空＝V－V′＝10－3 m3－2.5×10－4 m3＝7.5×10－4 m35．(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与细线未断时变化了多少？解：(1)∵木块完全浸没∴V排＝V＝(10 cm)3＝1 000 cm3＝1×10－3 m3F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－3 m3＝10 N(2)G木＝mg＝ρVg＝0.7×103 kg/m3×1×10－3 m3×10 N/kg＝7 N∵F浮＝F拉＋G木∴绳子对木块的拉力：F拉＝F浮－G＝10 N－7 N＝3 N(3)根据受力分析：细线未断时：F底＝G水＋F浮细线断后木块静止时：F′底＝G水＋F′浮＝G水＋G木∴ΔF＝F底－F′底＝G水＋F浮－(G水＋G木)＝F浮－G水＝10 N－7 N＝3 N题型之二　压强、浮力与机械效率的综合计算1．(2016·钦州)如图甲所示，重为3 N，底面积为2×10－2 m2的圆柱形玻璃容器放在水平桌面上，重为5 N，边长为L1＝0.1 m的正方体木块(不吸水)静止在容器的底部，用一根长为L2＝0.05 m的细线(质量和体积不计)将木块与容器底部相连，现向容器缓慢注水，直到木块受到的浮力等于6 N时停止注水(如图乙所示)，已知水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg.容器的厚度不计，求：　甲　　　　乙(1)木块的密度；(2)注水过程浮力对木块所做的功；(3)木块受到的浮力等于6 N时容器对桌面的压强．解：(1)木块的质量：m＝＝＝0.5 kg，木块的密度：ρ＝＝＝0.5×103 kg/m3(2)木块受到的浮力等于6 N时，因为浮力大于重力，可知此时细线被拉直，故木块上升的高度即为绳子的长度，所以，注水过程浮力对木块所做的功：W＝F浮L2＝5 N×0.05 m＝0.25 J(3)木块下表面以下水的体积V1＝S容L2＝2×10－2 m2×0.05 m＝1×10－3 m3根据F浮＝ρ水gV排可得木块排开水的体积：V排＝＝＝6×10－4 m3则木块浸入水中的高度：h＝＝＝6×10－2 m则木块下表面以上水的体积V2＝S容h－V排＝2×10－2 m2×6×10－2 m－6×10－4 m3＝6×10－4 m3所以水的总体积V＝V1＋V2＝1×10－3 m3＋6×10－4 m3＝1.6×10－3 m3根据公式G＝mg和ρ＝可得，水的重力：G水＝m水g＝ρ水Vg＝1×103 kg/m3×1.6×10－3 m3×10 N/kg＝16 N木块受到的浮力等于6 N时容器对桌面的压力：F＝G容＋G＋G水＝3 N＋5 N＋16 N＝24 N木块受到的浮力等于6N时容器对桌面的压强：p＝＝＝1 200 Pa2．(2016·桂林)随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道，如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780 kg.电梯某次搭载一位质量为70 kg的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系(s－t)如图乙所示，电动机的输出功率与时间关系(P－t)如图丙所示，电动机的工作效率为80%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，求： (1)当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500 cm2，则乘客对轿厢的压强为多少帕？(2)电动机的电梯启动上升12 s内，消耗的电能是多少焦？(已知电动机对轿厢所做的功等于其P－t图象与时间轴所围成的阴影部分面积大小)(3)电梯配重的质量为多少千克？解：(1)乘客对轿厢的压力F＝G＝mg＝70 kg×10 N/kg＝700 N乘客对轿厢的压强p＝＝＝14 000 Pa(2)前2 s做的功W1＝×2 s×7 000 W＝7 000 J后10 s做的功W2＝Pt＝4 000 W×10 s＝40 000 J12 s内做的总功W＝W1＋W2＝7 000 J＋40 000 J＝47 000 J消耗的电能W′＝＝＝58 750 J(3)后10 s的速度v＝＝＝2 m/s由P＝＝＝Fv得电动机对轿厢的拉力：F拉＝＝＝2 000 N轿厢和乘客的总重力：G总＝m总g＝(780 kg＋70 kg)×10 N/kg＝8 500 N配重的重力：G配＝G总－F拉＝8 500 N－2 000 N＝6 500 N配重的质量：m配＝＝＝650 kg3．(2014·南宁)图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A从江底沿竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象．A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6.25×103 N，滑轮组的机械效率为80%.已知A的重力2×104 N，A上升的速度始终为0.1 m/s.(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响)求：(1)长方体A未露出水面时受到的浮力；(2)长方体A的密度；(3)长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率．(4)把长方体A按图21甲中的摆放方式放在岸边的水平地面上，它对地面的压强．　甲　　　　　　　　　　　　乙解：(1)A 未露出水面所受的浮力F浮＝G－F1＝2×104 N－1×104 N＝1×104 N(2)由F浮＝ρ水gV排得V排＝＝＝1 m3A浸没在水中，A的体积VA＝V排＝1 m3A的质量m＝＝＝2×103 kgA的密度ρA＝＝＝2×103 kg/m3……(3)依题意，η＝80%，F＝6.25×103 N，设物体上升h高度时所需的时间为t由η＝＝＝＝，得n＝＝＝4(段)∴s＝4h∵vA＝＝0.1 m/s拉力F的功率为：P＝＝＝＝4FvA＝4×6.25×103 N×0.1 m/s＝2 500 W(4)依题意得：A的高度L＝vAt′＝0.1 m/s×(100 s－80 s)＝2 m则A的横截面积：SA＝＝＝0.5 m2A对地面的压强：pA＝＝＝＝4×104 Pa 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用绳系杠杆的B。