小专题五　关于功、功率、机械效率的计算

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借缨耿
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1 重难点微专题一密度的测量测量固体物质的密度的方法有很多, 根据题目给予的条件不同, 或者固体的性质不同, 如是否规则大小吸水性及飘浮在水面以及缺少测某一物理量的工具等等测固体密度, 尤其体现在测固体体积上方法多样, 这类实验探究题也是中考高频考题之一一测固体体积的四种方法 1. 沉于水底的物体 (1) 规则的物体直接用刻度尺量出长 a 宽 b 高 c, 则体积 V=abc ( 用字母表示, 水的密度为 ρ 水 ) (2) 较小的不规则的物体用量筒, 采用排水法, 测得固体的体积 V=V2-V1 2.( 无天平只有量筒 )(2014, 鄂州 ) 一次实 (3) 称重法阿基米德原理, 将物体吊在测力计上, 测得重力为 G, 验课上, 老师提供给同学们下列器材 : 一架浸没在水中, 示数为 F, 则物体的体积为 V=(G-F)/gρ 水已调好的天平 ( 无砝码 ) 两只完全相同的烧 (4) 溢水法 : 将溢水杯装满水, 物体放入溢水杯中, 把被溢出的水杯一只量筒水滴管, 要求用上述器材收集到小烧杯中, 用天平测出水的质量 m 水, 则 V=m 水 /ρ 水来测一个合金块的密度某同学设计好实验 2. 浮于水面的物体漂浮水面的物体通常用以下几种方法 : 方案后, 进行如下操作 : A. 针压法 ( 工具 : 量筒水大头针 ): 用大头针将漂浮物按入水中, 记下量筒中水的变化 B. 沉坠法 :( 工具 : 量筒水细线石块 ) 把适量水倒入量筒, 再用细线拴住金属块放入水中记 V1, 然后把金属块和漂浮物拴在一起沉没水中记下 V2, 则体积 V=V2-V1 C. 拉没法 : 将定滑轮固定在容器底部, 利用定滑轮可以改变用力方向将漂浮物拉没入水中 3. 易吸水的物体一是在物体的外表涂上一层薄薄的不溶于水的物质, 比如油漆类的 ; 二是将该物质先放入水中, 让它吸足水, 再来测体积 ; 三是可用排油法或排沙法 4. 易溶于水的物体 : 采用饱和溶液法或排沙法二只用某一测量工具测密度 1. 当缺少测某一物理量的工具时, 可以利用密度的知识间接地进行测量, 如用天平水可以测出墨水瓶的容积 ; 用量杯和水可以测铁块的质量 2. 利用浮力知识和二力平衡知识测密度 : (1) 用天平水细线可以测出某一金属块的密度 ; (2) 用量筒水可以测出橡皮泥的密度 ; (3) 用弹簧测力计水细线测某一金属块的密度等 3. 利用杠杆知识或液体压强知识也可以测物质的密度例 :(2014, 呼和浩特 ) 小芸同学想利用一架已经调好的天平一只玻璃杯和适量的水, 测量妈妈刚买回来的面粉的密度, 她的操作步骤如下, 请填写出正确的操作和结果 (1) 用天平测出玻璃杯的质量 m1; (2) 玻璃杯装满面粉后, 用天平测出杯和面粉的总质量 m2; (3) 倒掉杯中的面粉, 洗净杯后, 杯中, 用天平测出 : (4) 面粉的密度为 ( 用测出的量和水的密度 ρ 来表示 ) 精选试题 1.( 漂浮物 ) 小刚同学想测出一个实心塑料球的密度, 但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上, 无法测出它的体积小刚设计了以下实验步骤 : A. 用天平测量塑料球的质量, 天平平衡时如图 a 所示, 记录塑料球质量为 m; B. 把适量的水倒进量筒中如图 b 所示, 记录此时水的体积为 V1; C. 用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中, 静止时如图 c 所示, 记录此时量筒的示数为 V2; D. 把小铁块单独放入水中静止时如图 d 所示, 记录此时量筒的示数为 V3; E. 利用密度公式计算出结果根据上述实验过程, 回答下列问题 (1) 实验中使用天平测出塑料球的质量 m= g, 塑料球的体积 V = cm 3, 计算出塑料球的密度 ρ = g/cm 3 (2) 实验拓展 : 本实验中若不用天平, 只在 B C D 三个步骤中增加一个步骤也可以测出塑料球的密度请你写出这个操作步骤 _ (3) 根据你补充的步骤, 写出计算塑料球密度的表达式 (1) 将两只空烧杯分别放在天平的左右两盘内, 把合金块放在左盘烧杯内 (2), 直到天平平衡 (3) 将烧杯内水倒入空量筒内, 测出水的体积 ( 如图 a 所示 ), 用细线栓好合金块, 将其放入如图 a 的量筒内, 测量水和合金块的总体积 ( 如图 b), 则合金块的密度为 kg/m 3 (4) 评估 : 测出合金块密度值与真实值相比偏小, 产生的原因是 _ 3.( 无量筒只有天平 )(2014, 泰安 ) 学校研究性学习小组, 测量一种矿石的密度, 现有器材 : 小矿石块天平 ( 含砝码 ) 一个烧杯足量的水细线小组同学们设计了一种测量矿石密度的方案如下 : (1) 调节天平平衡后, 小明用天平测量矿石块的质量, 如图所示, 指出实验操作中的错误 : 改正错误后, 小明用正确的方法称矿石块的质量, 平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图所示, 则矿石块的质量 m0 为 g (2) 在烧杯中倒满水, 称出烧杯和水的总质量 m1; (3) 将矿石块轻轻放入装满水的烧杯中, 矿石块沉入杯底, 烧杯溢出水后, 将烧杯壁外的水擦干净, 放在天平左盘上, 称出此时烧杯杯内矿石和水的总质量 m2; (4) 写出矿石密度的表达式 :ρ 矿石 = ( 用 m0 m1 m2 ρ 水来表示 ) 4.( 漂浮且吸水性物质 ) 有一块火山石可以漂浮在水中, 小王用天平量筒和水等器材测量这块火山石的密度, 实验步骤如下 : 1 用天平测出石块的质量 m, 天平的示数如图 ; 2 向量筒中倒入 V1=60 ml 的水 ; 3 用细线系住石块, 放入量筒, 用铁丝将其压入水中足够长时间, 水面到达 65 ml 处 ; 4 取出石块, 水面降到了 V3=58 ml 处 ; 5 小王认为石块体积测量不够准确, 石块的体积应该包含材质和其中空隙部分的体积, 于是又向量筒中加水到 60 ml 处, 将刚才取出的石块表面吸附的水清除后, 再次没入量筒的水中, 此时水面到达 V4=66 ml 处请解答下面问题 : (1) 该实验原理为 ( 用物理量符号表示 ) (2) 在步骤 4 中, 水面未回到 60 ml 处的原因是 (3) 请你根据小王的实验思路, 将有关数据及计算结果填入以下表格空白处 1

2 (4) 观察表格设计, 请你指出其中存在的两处不足 ( 相同类型的不足点只写一条 ) 1 ; 2 5.(2013, 孝感 ) 吴畅同学利用天平水和烧杯来测量一不规则小物块的密度, 请将他的实验步骤补充完整 : 则冰块所受水的浮力为 N; 当冰块在水中完全熔化后, 水面的高度将 ( 选填升高不变或降低 )(g 取 10 N/kg ) 6.( 颗粒状且吸水性物质 )(2011, 河南 ) 某小组测量一种易溶于水且形状不规则的固体小颗粒物质的密度, 测量的部分方法和结果如图所示 (1) 将天平放在水平桌面上, 将游码移到标尺的处, 然后案, 要求 : 调节, 使天平平衡, 接着用天平测量适量小颗粒的质量当天平重新平衡时, 砝码质量和游码位置如图甲所示, 则称量的颗粒质量是 g (2) 因颗粒易溶于水, 小组同学采用如图乙所示的方法测量体积, 所测量的颗粒体积是 cm 3 (3) 该物质的密度是 g/cm 3 (4) 在步骤 C 中, 若摇动不够充分, 则测出的密度比实际密度值偏 7.( 综合 )(2013, 成都 ) 寒假时, 小王同学从西岭雪山带回了一块坚硬的矿石他利用家庭实验室的器材测出了这块矿石的密度, 测量过程中, 他取 g=10 N/kg 他可用的器材有: 天平 ( 最大称量为 200 g) 量筒烧杯杠杆弹簧测力计( 量程为 5 N) 细线水些, 于是他没有直接用天平 ( 附砝码 A) 来测矿石的质量你认为他的理由是 (2) 小王同学用图甲所示的装置进行测量, 图中杠杆水平, 细线竖直他正确操作后, 读出弹簧测力计的示数为 2.4 N, 则该矿石的质量为 m= kg (3) 接着他用如图乙所示的方法测出了矿石的体积他的做法是 : A. 将矿石放入烧杯, 往烧杯中加入适量的水, 让矿石浸没, 在水面到达的位置做上标记 ; B. 取出矿石 ; C. 用量筒往烧杯中加水, 直到 (4) 在用量筒往烧杯中加水时, 他先加了 100 ml 水, 接着又取了 50 ml 水, 继续往烧杯中加, 到达要求后, 量筒中剩余的水如图丙所示则矿石的密度 ρ = kg/m 3 (1) 把托盘天平放在水平台面上, 将标尺上的游码移到 8.(2014 株洲 ) 某同学利用替代法测量一粒花生米的密度, 实处, 调节天平的平衡螺母使天平平衡验过程如图所示. (2) 用天平测量小物块的质量, 右盘中的砝码和标尺上的游码示数如图甲所示, 则小物块的质量为 g (3) 如上图乙所示 : a. 往烧杯中加入适量的水, 把小物块浸没, 在水面到达的位置上作标记 ; b. 取出小物块, 测得烧杯和水的总质量为 150 g; c. 往烧杯中加水, 直到标记处, 再测出此时烧杯和水的总质量为 180 g; d. 计算出小物块的体积 ; (1) 在下列空格中填写适当内容. e. 用密度公式计算出小物块的密度为 g/cm 3 1 选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明玻璃杯中, 发现花 (4) 将质量为 45 g 的冰块放入上述盛水的烧杯中漂浮且水未溢出, 生米下沉至杯底, 如图 ( 甲 ), 此时花生米所受的浮力重力 ( 填大于等于或小于 ). 2 往杯中逐渐加盐并搅拌, 直至观察到花生米, 随即停止加盐, 如图 ( 乙 ). 3 取出花生米, 用调好的天平测杯子和盐水的总质量, 如图 ( 丙 ), 天平的读数为 g. 4 将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒, 如图 ( 丁 ), 量筒的读数为 ml. 5 利用密度公式计算出盐水的密度, 即为花生米的密度. (2) 实验中若加盐过量, 可进行如下操作 :. (3) 实验中遗漏了重要的一步, 即. 9.( 2014 天津 ) 小亮想测出小木块 ( 密度比水的小, 表面经处理后不吸水 ) 的密度. 除了此木块, 老师还给他提供了如下器材 : 与木块体积相同的铜块, 足够大的量筒和足量的水 ( 已知水的密度为 ρ 水 ). 请你仅利用上述器材帮他设计测量这个木块密度的实验方 (1) 写出实验步骤及所需测量的物理量 ; (2) 写出木块密度的数学表达式 ( 用已知量和测量量表示 ). 10.(2013 年兰州 ) 某同学利用一只弹簧测力计和装有适量水的杯子, 测出了一颗小石块的密度测量方法如下 : (1) 用细线将小石块拴好, 用弹簧测力计测出它的重力, 记为 G; (2) 再将小石块浸没在水中, 用弹簧测力计测出石块受到的拉力, 记为 F; 利用测出的物理量可得 : 小石块在水中受到的浮力是, 小石块的密度 ρ = ( 水的密度用 ρ 水表示 ) 11.(2013 威海 ) 小明同学在探究影响浮力大小的因素时, 做了如图 19 所示的实验. 请你根据小明的实验探究回答下列问题. (1) 小王同学首先进行估测, 他感觉矿石比一瓶 500 ml 的矿泉水重 A B C D E 2

3 (1) 在 C 与 E 两图中, 保持了排开液体的体积不变, 研究浮力与的关系 ; 根据 A 与 E 两图所标的实验数据, 可知物体浸没在盐水中所受的浮力为 N. (2) 小明对 ABCD 四个步骤进行了观察研究, 发现浮力的大小有时与深度有关, 有时与深度又无关. 对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而, 当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同, 浮力的大小与深度. (3) 在小明实验的基础上, 根据有关实验数据, 可以计算出盐水的密度为 kg/m 3. 重难点微专题二摩擦力一根据产生摩擦力的条件可以判定物体是否受到摩擦力摩擦力产生的条件 :1 两物体接触面粗糙 2 两物体相互接触并发生挤压 3 两物体间发生相对运动或有相对运动的趋势二根据运动状态判定摩擦力的大小静止的物体受到平衡力的作用, 据此可确定静摩擦力的大小即 F=F 趋, 若沿水平方向推车, 但未推动, 此时摩擦力为静摩擦力, 大小等于推力 ; 增大推力, 若仍未动, 摩擦力与推力仍平衡吸附在竖直墙面上的磁体, 竖直方向的摩擦力等于物重, 增大压力摩擦力不变做匀速直线运动的物体受平衡力, 据此可确定滑动摩擦力的大小若影响滑动摩擦力的因素 ( 压力和接触面的粗糙程度 ) 不变, 滑动摩擦力也不改变 ; 若影响滑动摩擦力的因素发生改变, 滑动摩擦力随之改变三摩擦力的方向摩擦力的方向与物体相对运动 ( 或相对运动趋势 ) 方向相反, 不一定和物体的运动方向相反有时也和物体的运动方向相同, 如自行车后轮受到摩擦力 ; 如人走路, 若不打滑, 脚相对地面向后运动的趋势, 地对脚一个向前的摩擦力, 成为人向前的动力例 :(2013, 包头 ) 如图甲所示, 重为 5 N 的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上, 在竖直向上拉力 F 的作用下铁块沿直线竖直向上运动铁块运动过程中速度 v 的大小随时间 t 变化的图象如图乙所示若铁块受到的摩擦力为 2 N, 下列说法正确的是 ( ) A. 磁性平板对铁块的吸引力等于 5 N B. 在 0~2 s 内拉力 F 等于 7 N C. 在 0~6 s 内拉力 F 等于 5 N D. 在 2~6 s 内拉力 F 等于 7 N 精选试题 1.(2013, 德阳 ) 如图甲所示, 物体甲重 40 N, 被 50 N 的水平压力 F 甲压在竖直墙壁上保持静止如图乙所示, 物体乙重 60 N, 在 35 N 的水平拉力 F 乙作用下, 沿水平桌面匀速向右运动则物体甲受到的摩擦力 f 甲 N, 物体乙受到的摩擦力 f 乙为 N 5. 通过探究发现摩擦力的大小与物体间的接触面的大小无关如图甲所示, 两个完全相同的木块 A 和 B 叠放在水平桌面上, 在 16 N 的水平拉力 F1 作用下,A B 一起向右做匀速运动若将 A B 紧靠着放在水平桌面上, 用水平力 F2 推 A 使它们一起也向右做匀速直线运动, 如图乙所示, 则 F2 是 N; 若要让图乙中的 A B 在水平桌面上一起向左做匀速直线运动, 在不撤除 F2 的情况下, 应该在 B 的右端施加一个大小为 N 的水平向左的推力 6. 将一袋大米放在匀速向右水平运动的输送带上, 开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动, 然后米袋随输送带一起匀速运动当输送带突然制动时, 米袋会继续向前滑动一段距离后停下 ( 回答下列小题请选填以下合适的字母标号 ) A. 受到方向向右的摩擦力 B. 受到方向向左的摩擦力 C. 不受力 (1) 米袋刚放上输送带的瞬间, 米袋在水平方向上受力情况为 (2) 当米袋随输送带一起匀速运动时, 米袋在水平方向上受力情况为 (3) 当将输送带突然制动时, 米袋在水平方向上受力情况为 7.(2014, 烟台 ) 在研究摩擦力时, 小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块, 在同一水平桌面上进行了三次实验, 如图所示, 当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时, 弹簧测力计三次示数 F1 F2 F3 的大小关系为 ( ) A.F1=F2>F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1>F3 D.F1<F2=F3 8.(2014, 临沂 ) 如图所示, 用 F=6 N 水平向右的拉力匀速拉动物块 A 时, 物块 B 静止不动, 此时弹簧测力计的示数为 4 N, 则物块 B 所受摩擦力的大小及方向为 ( ) A.4 N, 向左 B.4 N, 向右 C.6 N, 向右 D.6 N, 向左 9.(2013, 成都 ) 如图所示的装置, 物块 M 放在粗糙程度相同的水平桌面上, 左右两端用细线通过滑轮连接着两个相同的吊盘小聪用它做实验时发现 : 当在左盘中放 100 g 的砝码右盘中放 200 g 的砝码时, 物块 M 可以向右做匀速直线运动如果盘中的原有砝码都不变, 使物块 M 最终可以向左匀速直线运动的方案是 ( 滑轮的摩擦不计 )( ) 2.(2014, 兰州 ) 山地自行车的变速器是通过改变链盘和飞轮的大 A. 在左盘中再加 100 g 砝码小, 从而达到调节骑行速度和调节骑手骑行时脚上用力大小的目 B. 在左盘中再加 200 g 砝码的用力蹬脚踏板使自行车加速前进时, 后轮受到的摩擦力向 C. 在左盘中再加 100 g 砝码, 在右盘中再加 100 g 砝码 ( 选填前或后 ) D. 在左盘中再加 200 g 砝码, 在右盘中再加 100 g 砝码 3. 手握一玻璃瓶, 使它沿竖直方向静止在手中, 若瓶的重力为 5 N, 10. 如图为陈老师用毛刷清洗桌面的情景, 仔细观察后, 画出桌则手对瓶产生的向上的摩擦力是 N; 若往瓶中加入一定量的水, 面受到的毛刷对它的摩擦力 f 和桌面对毛刷的支持力 N 的示那么手对瓶的摩擦力 ( 选填 > < 或 = )5 N, 若意图增大手对瓶的握力, 瓶受到的摩擦力 4.(2014, 达州 ) 如图甲所示, 放在水平地面上的物体, 受到方向不变的水平拉力 F 的作用, 其 F-t 和 v-t 图象分别如乙丙所示, 由图象可知, 当 t=1 s 时, 物体受到的摩擦力是 N, 当 t=3 s 11. 如图,A 重 15 N,B 重 10 N, 在甲图中 B 正通过定滑轮拉 A 向时, 物体受到的摩擦力是 N 右做匀速直线运动 ; 在乙图中,B 着地后 A 仍然向右运动在甲 3

4 乙两图中分别画出 A 在水平方向上受力的示意图 ( 注意标出力的大小 ) ( 写出一条即可 ) (3) 请你补齐上表中空格处的数据, 其值为 N (4) 实验中是通过来改变金属盒总重力的 (5) 比较实验步骤 ( 选填序号 ) 的数据, 说明摩擦力大小与重力无关 12.(2012 无锡 ) 小明用如图所示的装置, 探究摩擦力的大小与哪些因素有关 (1) 实验时, 小明将木块放在水平木板上, 弹簧测力计沿方向拉动木块, 并使木块做匀速直线运动, 这样做的目的是 (1) 物重 G 与示重 F; (2) 实验时, 小明记录的部分数据如上表所示 1 分析序号三组数据可知 : 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关, 滑动摩擦力 f 大小与接触面所受压力 F 大小的关系式是 2 如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系, 应选序号为三组数据进行分析 (3) 小明在实验时还发现 : 在木块没有被拉动时, 弹簧测力计也有示数, 且示数会变化他请教老师, 知道可用 F-t 图象表示拉力随时间的变化情况若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的 F-t 图象如图所示, 其中 0~4 s 木块处于静止状态, 分析图象可知 : 要使木块由静止开始运动, 至少要用 N 的水平拉力拉木块 ; 如果实验时木块所受的拉力是 2 N, 则下列对木块所处状态的判断, 正确的是 ( ) A. 静止 B. 匀速直线运动 C. 静止或匀速直线运动 D. 条件不足, 无法判断 13.(2014, 苏州 ) 在学过摩擦力知识后, 小明想探究 : 摩擦力大小是否与压力重力都有关系? 他利用如图所示的装置进行探究实验实验步骤如下 : 1 把金属盒放在质量不计的白纸上, 读出台式测力计示数 ; 拉动白纸的过程中, 读出弹簧测力计的示数 2 将质量不计的氢气球系在金属盒上, 读出台式测力计示数 ; 拉动白纸的过程中, 读出弹簧测力计的示数 3 再往金属盒注入适量的沙子, 使台式测力计示数与步骤 1 中的示数相等, 拉动白纸的过程中, 读出弹簧测力计的示数实验相关数据如下表 : 实验序号台式测力计示数 F1/N 金属盒总重力 G/N 弹簧测力计示数 F2/N (1) 此实验是根据原理测出摩擦力大小的 (2) 与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比, 拉动白纸进行实验具有容易操作的优点, 具体体现在 : 4 重难点微专题三压强浮力的综合计算一计算浮力的方法 (1) 称重法 :F 浮 =G-F( 用弹簧的测力计测浮力 ) (2) 压力差法 :F 浮 =F 向上 -F 向下 ( 用浮力产生的原因求浮力 ) (3) 阿基米德原理法 :F 浮 =G 排或 F 浮 =ρ 液 V 排 g( 知道物体排开液体的质量或体积时常用 ) (4) 平衡法 :F 浮 =G 物, 适用于漂浮或悬浮的自由状态的物体二必须弄清楚的一些概念 (2) 物重 G 与物体排开的液重 G 排 ; (3) 浸在 ( 浸入 ) 与浸没 ( 没入 ); (4) 上浮漂浮悬浮 ; (5) 物体的密度 ρ 物与液体的密度 ρ 液 ; (6) 物体的体积 V 物物体排开液体体积 V 排物体露出液面的体积 V 露三计算浮力的基本思路 (1) 仔细审题, 注意抓住隐含条件的关键词, 如浸入浸没装满未装满溢出未溢出漂浮悬浮上浮下沉等 (2) 确定研究物体, 并对物体进行受力分析 ( 重力浮力拉力或压力等 ) (3) 在受力分析的基础上, 列出关系式, 漂浮或悬浮时 F 浮 =G 物 ; 用线吊在液体中时 :F 浮 =G-G 示 ; 被强制压 ( 按 ) 入液体中时,F 浮 =G +F(F 为压力或拉力 ), 若有几个物体连接在一起, 可以将它们视为一个整体进行研究 (4) 把阿基米德原理公式或密度重力的计算公式代入关系式, 代入已知量解出未知量, 这种思维方式不仅对较难题适用, 对解较容易的浮力题也适用四解浮力问题经常用到的一些规律和概念 1 二力平衡条件 ( 推广到三力平衡 );2 密度 ;3 液体内部压强规律 ;4 浮力 ;5 阿基米德原理 ;6 物体浮沉条件五漂浮问题五规律 :( 历年中考频率较高 ) 规律一 : 二力平衡物体漂浮在液体中, 所受的浮力等于它受到的重力规律二 : 任漂浮等同一物体漂浮在不同液体里, 所受浮力相同规律三 : 密 ( 液 ) 大排小同一物体漂浮在不同液体里, 在密度大的液体里浸入的体积小规律四 : 物排定比漂浮物浸入液体的体积是它总体积的几分之几, 物体密度就是液体密度的几分之几规律五 : 三力平衡将漂浮物体全部浸入液体里, 需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力精选试题 1.(2014, 雅安 ) 水平桌面上放置一底面积为 100 cm 2, 重为 6 N 的柱形容器, 容器内装有 20 cm 深的某液体将一体积为 400 cm 3 的物体 A 悬挂在弹簧测力计上, 弹簧测力计示数为 10 N, 让物体从液面上方逐渐浸没在液体中 ( 如图所示 ), 弹簧测力计示数变为 5.2 N ( 柱形容器的厚度忽略不计, 容器内液体没有溢出, 物体未接触容器底 g=10 N/kg), 求 : (1) 物体浸没在液体中时受到的浮力 ; (2) 容器内液体密度 ; (3) 物体浸没时, 容器对桌面的压强

5 2.(2014, 烟台 ) 在马航 MH370 失联后, 由东海舰队导弹驱逐舰长春舰导弹护卫舰常州舰和综合补给舰巢湖舰组成的中国第 17 批搜救编队参与了搜救工作, 如图所示长春舰满载时排水量为 kg, 吃水深度 6 m ( 海水的密度为 kg/m 3,g 取 10 N/kg) (1) 搜救舰队通常采用一字编队形式前行, 而不是并排前行, 为什么? (2) 满载时, 长春舰受到的浮力有多大? (3) 长春舰底受到海水的压强是多少? (4) 长春舰以 36 km/h 的速度匀速航行 6 h, 海水平均阻力为 N, 则这一过程中军舰所做的功至少为多少? 7.(2014, 天津 ) 下面是小明自制浮力秤的装置图 ( 如图所示 ) 和使用说明书浮力秤使用说明书结构浮力秤由浮体和外筒构成浮体包括秤盘和长度为 l0, 底面直径为 D0 的圆柱体, 外筒是足够高的, 内径为 D 的圆柱形透明大筒使用向外筒中加入适量水, 将浮体竖直放入外筒的水中, 被称物体放在秤盘上, 测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以称出物体的质量已知水的密度为 ρ 水, 秤盘中未放物体时浮体的圆柱体浸入水中的深度为 h0, 请根据上述内容和条件解答 : (1) 在图中画出未称物体时, 浮体在水中沿竖直方向受力的示意图 ; (2) 推导出被称物体质量 m 与浮体的圆柱体浸入水中深度 h 之间的关系式 ; 3. 如图所示, 将一个体积为 m 3 重 6 N 的木块用细线系在底面积为 400 cm 2 的圆柱形容器的底部当容器中倒入足够的水使木块全被浸没时 (g 取 10 N/kg), 求 : (1) 木块浸没在水中受到的浮力 ; (2) 剪断细线后, 木块处于静止时, 木块露出水面的体积多大 ; 8.(2014, 淮北模拟 )2013 年 5 月 12 日是母亲节, 小明陪父母一起去商场, 想送给妈妈节日礼物, 在商场中妈妈看上了既美观又实用的茶几鱼缸, 如图甲所示现将该鱼缸放在水平地面上, 已知鱼缸内的底面积是 0.8 m 2, 所装水的深度为 0.5 m 一条质量为 100 g 的金鱼悬浮在鱼缸水中, 如图乙所示,g 取 10 N/kg (1) 金鱼受到的浮力是多大? (2) 水对鱼缸底部的压力是多大? 5.(2014, 泸州 ) 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 0.1 m 的均匀正方体浮子,C 是圆柱形容器,D 是一固定在容 9.(2014, 连云港 ) 一边长为 0.1 m 的正方体实心铝块放在水平地面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上已知 ρ 铝 = kg/m 3,g 取 10 N/kg 细线通过滑轮相连结 ( 不考虑滑轮的摩擦,g 取 10 N/kg) 解答下 (1) 该铝块的重力及它对地面的压强是多大? 列问题 : (2) 工人师傅将它铸造成一个体积为 m 3 的工艺品, 若将该工 (1) 当容器中盛有密度为 ρ 水 = kg/m 3 的适量艺品放入水中, 静止时受到的浮力是多大? 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 2 N, 浮子 B 的重力多大? (2) 照图中方法, 将容器中的清水换为适量的浑水, 4 使浮子 B 总体积的浸在浑水中时, 测力计 A 的示 5 数为 0.4 N, 该浑水的密度是多少? 10.(2014, 安庆模拟 ) 将金属块挂在弹簧测力计下端, 先后浸没在水和酒精中, 金属块静止时弹簧测力计的示数如图甲乙所示已知 ρ 水 = kg/m 3,ρ 酒精 = kg/m 3 则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是 ( ) A. 在水中受到的浮力为 2 N B. 体积为 10 cm 3 6.(2013, 呼和浩特 ) 如图所示, 底面积为 S 的圆筒形容器, 高 h, C. 质量为 3 kg D. 密度为 kg/m 3 装有体积是 V 的水, 水底有一静止的边长为 L 的正方体实心铝块, 11.(2014, 凉山 ) 放在水平桌面上的量筒中盛有密度为 ρ 1, 水的密度 ρ 水已知 g 求: 120 cm 3 的水, 当把挂在弹簧测力计下的小金属块完全浸入量筒里 (1) 水对筒底的压强 ; 的水中后, 量筒的水面上升到 170 cm 3 处, 弹簧测力计的示数为 3.4 (2) 铝块受到的支持力 ; N 则金属块的体积为 cm 3, 所受浮力为金属块受 (3) 近来科学家研制出一种更轻的泡沫铝, 密度为 ρ 2, 且 ρ 2 小于 ρ 水, 欲使铝块离开水底, 可以给到的重力为, 密度为 kg/m 3 (g 取 10 N/kg) 铝块粘贴一块实心泡沫铝, 求泡沫铝的最小质量 5.(2014, 马鞍山模拟 ) 一个不规则的实心物体, 质量为 55 g, 放入装满纯水的烧杯中, 沉入底部, 排开 0.5 N 的水然后向烧杯中加盐并搅拌, 直到物体悬浮为止 (g 取 10 N/kg), 求 : (1) 物体在纯水中所受的浮力 ; (2) 物体的体积 ; (3) 物体悬浮时盐水的密度 5

6 重难点微专题四动态杠杆一力臂作图及最小力问题 ( 一 ) 力臂作图作法 : 一找点 ( 支点 ); 二找线 ( 力的作用线 ); 三作垂线段 ( 二 ) 最小力问题此类问题中阻力阻力臂为一定值, 要使动力最小, 必须使动力臂最大, 要使动力臂最大需要做到 : 在杠杆上找一点 ( 动力作用点 ), 使这点到支点的距离最远 ; 动力方向应该是过该点且与该连线垂直的方向 1.(2014, 合肥模拟 ) 如图所示, 杠杆 OAB 能绕 O 点转动, 在 A 点挂一重物 G, 为保持杠杆在水平位置平衡, 在 B 点分别作用的四个力中最小的是 () A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 2.(2014, 襄阳 ) 如图所示是安装在小区进出口的栏杆 ( 粗细均匀的直杆 ) 示意图, 当在 A 处施加一个力 F 时, 可将栏杆压到如图所示位置, 请在图中画出此时最小压力 F 的示意图和重力 G 的力臂二力或力臂变化问题利用杠杆平衡条件 F1l1=F2l2 和控制变量法, 抓住不变量, 分析变量之间的关系 1.(2014, 安徽改编 ) 小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时, 先在杠杆两端挂钩码进行实验探究, 再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究, 如图所示, 若仍然使杠杆保持平衡, 拉力的变化情况是 ( ) A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 无法确定 2.(2014, 烟台 ) 如图所示, 一根质地均匀的木杆可绕 O 点自由转动, 在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力 F, 使杆从 OA 位置匀速转到 OB 位置的过程中, 力 F 的大小将 ( ) A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变大, 后变小 D. 先变小, 后变大 3.(2014, 芜湖模拟 ) 如图所示, 杠杆始终处于水平平衡状态, 改变弹簧测力计拉力的方向, 使其从此过程中, 弹簧测力计的示数将 ( ) 3.(2014, 山西 ) 为使轻质杠杆 AB 在如图所示位置静止, 请你在杠杆上画出所施加最小动力 F1 的示意图, 并作出阻力 F2 的力臂 4.(2014 年河南省 ) 如图 10 所示, 用瓶起开启瓶盖, 请画出在 A 点所用最小力的示意图 A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 4.(2014, 泰安 ) 如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图, 利用伸缩撑杆可使吊臂绕 O 点缓慢转动, 伸缩撑杆为圆弧状, 伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直下列说法正确的是 ( ) 5.(2014 黔东南州 ) 如图所示是校长为新装的空调室外设计的支架, 支架可以看做杠杆, 以 O 为支点, 在支架 P 孔处拉一根铁线到墙上固定, 要使铁线受到的拉力最小, 请从 P 孔处画出铁线到墙的连线, 并画出铁线拉力 F 的力臂 l. 6.(2014 锦州 ) 如图所示, 用一根硬棒撬起一个石块, 棒的上端 A 是动力的作用点, 若用最小的力撬动石块, 请标出此时杠杆的支点 O 并画出最小动力 F 及动力臂 L. 7.(2014 郴州 ) 如图乙所示, 轻质杠杆可绕 O 点转动, 杠杆上吊一重物 G, 在动力 F 作用下, 杠杆静止在水平位置. 图乙中的 L 为动力 F 的力臂, 请作出动力 F 的示意图 ( 温馨提示 : 注意标明力 F 的方向和作用点 ). 8.(2014 泰州 )(2) 图 ( 乙 ) 是用羊角锤拔钉于的情景. 请画出动力 F1 的力臂 l1 和羊角锤所受阻力 F2 的示意图. 6 A. 匀速缓慢顶起吊臂的过程中, 伸缩撑杆的支持力大小保持不变 B. 匀速缓慢顶起吊臂的过程中, 伸缩撑杆的支持力渐渐变小 C. 匀速缓慢顶起吊臂的过程中, 伸缩撑杆的支持力渐渐变大 D. 吊臂是一个省力杠杆 5.(2014 绥化 ) 如图所示, 小明用一可绕 O 点转动的轻质杠杆, 将挂在杠杆下的重物提高, 他用一个始终与杠杆垂直的力 F, 使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置, 在这个过程中此杠杆 ( ) A. 一直是省力的 B. 先是省力的, 后是费力的 C. 一直是费力的 D. 先是费力的, 后是省力的三再平衡问题杠杆再平衡的问题, 实际上就是判断杠杆在发生变化前后, 力和力臂的乘积是否相等, 乘积大的一端下降, 乘积小的一端上升 1.(2014, 马鞍山模拟 ) 如图所示, 杠杆处于平衡状态, 如果将物体 A 和 B 同时向靠近支点的方向移动相同的距离, 下列判断正确的是 ( ) A. 杠杆仍能平衡 B. 杠杆不能平衡, 左端下沉 C. 杠杆不能平衡, 右端下沉 D. 无法判断 2.(2013 永州 ) 如图所示, 在调节平衡后的杠杆两侧, 分别挂上相同规格的钩码, 杠杆处于平衡状态. 如果两侧各去掉一个钩码, 下列说法正确的是 ( )

7 A. 左端下沉 B. 右端下沉 C. 仍然平衡 D. 无法判断四. 选取不同支点计算力和力臂 3.(4 分 )(2014 株洲 ) 如图是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景. 已知地面对两个手掌的支持力为 360N, 对两个脚尖的支持力为 240N, 手掌到脚尖的距离为 1.5m, 则运动员所受的重力为 N, 人体重心到脚尖的水平距离为 m. 4.(2014 安徽 )17. 身高相同的兄弟二人同用一根重力不计的均匀扁担抬起一个 900N 的重物已知扁担长为 1.8m, 重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离 OA=0.8m, 如图所示则教网二滑轮组机械效率的计算 1. 先分清必备的一些物理量和相关公式 : (1) 物体的重力 G 物, 物体移动的距离 h, 物体移动的速度 v 物 =h/t, 克服物体自重做功 :W 有 =G 物 h, 有用功率 :P 有 =W 有 /t=gv 物 (2) 绳子末端的拉力 F, 动力作用点 ( 或绳子末端 ) 移动的距离 S: s=nh, 绳子移动的速度 v 绳 =s/t=nv 物, 动力对机械做功 W 总 =Fs, 总功率 :P 总 =W 总 /t=fv 绳 (3) 承担动滑轮和物体总重的绳子段数 n,w 总 =W 有 +W 额 2. 利用滑轮组提升物体, 分三种情况 : (1) 理想情况 : 不计动滑轮重力, 不计绳重和绳与滑轮间的摩擦, 即 W 额 =0 F=G 物 /n,η =1,Gh=Fs (2) 半理想情况 : 计动滑轮的重力, 不计绳重和绳与滑轮间的摩擦, 即 W 额 =G 动 h F=(G 物 +G 动 )/n,η =G 物 /(G 物 +G 动 ) (3) 实际情况 : 计动滑轮的重力, 绳重和绳与滑轮间的摩擦 ( 题目不说明, 表明要考虑 ) η =G 物 /Fn,F=G 物 /nη A. 以哥哥的肩 A 为支点, 可计算出弟弟承担的压力为 400N B. 以 O 为支点, 可计算出兄弟二人承担的压力之比为 4:9 C. 以 O 为支点, 可计算出兄弟二人承担的压力之比为 9:5 D. 以弟弟的肩 B 为支点, 可计算出哥哥承担的压力为 600N 3. 利用滑轮组水平拉物体, 此时克服物体受到的摩擦做功为有用功, 与物重滑轮重无关 ; 理想情况 :W 有 =fh,f=f/n 实际情况 :η =f/fn,f=f/nη 5.(2014, 杭州 ) 汽车超载是当前发生交通事故的重要根源为了加强监控, 各地均设置超载监测站如图所示, 已知某汽车的自重为 2 t, 其载重量为 10 t 现让该汽车前轮开上电子地磅秤, 其读数为 5 t, 后轮开上电子地磅秤, 读数为 6 t, 且前后轮与地面的接触面积相等问 : (1) 该汽车的前后轮对地面的压强是否相同? 为什么? (2) 该汽车是否超载, 通过分析计算说明理由 4. 使用斜面提升物体时, 克服物体重力做的功为有用功, 拉力 F 做的是总功, 克服摩擦做的是额外功 W 有 =Gh,W 总 =FL,W 额 =fl η = Gh 或 η = Gh FL Gh+fL 精选试题 1.(2013, 自贡 ) 如图所示 ( 滑轮组的绕绳未画出 ), 人以 600 N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端 10 s, 使绳端向下移动了 1.5 m, 重物匀速上升了 0.5 m, 已知滑轮组的机械效率为 70%(g 取 10 N/kg) (1) 按题意画出滑轮组的绕绳 (2) 人所做功的功率多大? (3) 被吊起的重物质量多大? 重难点微专题五关于功功率机械效率的计算 2.(2012, 咸宁 ) 如图所示, 小刚站在高台上通过滑一分析滑轮组绳子的受力情况轮组先后竖直向上匀速提升物体 A 和物体 B 假设在隔离法 : 为了正确清楚地分析物体受力情况, 必须把研究对象拉绳子的过程中, 小刚对绳子的拉力与对高台的压即某个物体从周围物体中隔离出来, 分析其他物体对它施加的力 ; 力始终在同一直线上, 不计绳重和摩擦已知小刚链接的知识点有 :(1) 同一根绳子穿起来的滑轮组绳子上各处的拉的质量为 50 kg, 物体 A 的质量为 54 kg, 物体 B 的力都相等 ( 不计摩擦, 不计绳重 ); 不同绳子受力一般不同分析时质量为 84 kg, 动滑轮的质量为 6 kg 当提升物体 A 从物体只与一根绳子相连的简单处开始研究 (2) 初中对象要么静时, 滑轮组的机械效率为, 此时小刚对高台的止, 要么做匀速直线运动, 即受力满足平衡条件 : 合力等于零压力是 N; 当提升物体 B 时, 小刚拉力做功的功滑轮组 : 率为 180 W, 则物体 B 上升的速度为 m/s (g 取如图甲, 半理想情况 :4F=G 物 +G 动, 10 N/kg) 变形得 :F=(G 物 +G 动 )/4 3.(2013, 广东 ) 如图所示, 用滑轮组将物块从位置 A 匀速拉到位理想情况 :F=G 物 /4 置 B, 请在图中画出最省力的绕线方法 ; 物块移动的距离为 cm; 如图乙, 半理想情况 :F=2G+G 动理想情况 F=2G 若此时绳自由端所用拉力为 10 N, 物块受到的摩擦力为 18 N, 滑轮组的机械效率为 7 4.(2013, 包头 )( 多选 ) 如图所示, 用 24 N 的力 F 沿水平方向拉滑轮, 可使重 20 N 的物体 A 以 0.2 m/s 的速度在水平面上匀速运动物体 B 重 10 N, 弹簧测力计的示数恒为 5 N( 不计滑轮测力计

8 绳子的重量, 滑轮的转轴光滑 ) 下列说法正确的是 ( ) A. 物体 A 受到地面的摩擦力是 7 N B. 滑轮移动的速度是 0.4 m/s C. 水平拉力 F 的功率是 4.8 W D. 在 2 s 内绳子对物体 A 做的功为 4.8 J 体没有被拉动, 物体对地面的最小压强为多大 5.(2014, 苏州 ) 小华参加体育中考的跳绳考试时, 她在 1 min 内连续跳了 150 次, 获得跳绳项目的满分, 已知小华的质量为 45 kg, 每只鞋底与地面的接触面积为 150 cm 2, 跳起时重心升高的平均高 9.(2013 天津 ) 斜面是人们生产和生活中经常使用的一种可以省力度为 4 cm,g 取 10 N/kg, 求 : 的简单机械下面是某同学针对斜面问题进行的理论研究的过程 (1) 小华站在操场上等待时对地面的压强 ; 请你帮他完成理论论证 (2) 小华跳一次所做的功 ; 提出问题 : 使用斜面为什么可以省力? (3) 小华跳绳时的平均功率建立模型 : 如图 22 所示, 斜面的长为 L, 高为 h, 沿光滑斜面匀速向上拉动重为 G 的物体, 所用拉力为 F 理论论证 : 运用功的原理证明 :F<G 6.(2014, 孝感 ) 如图甲所示, 滑轮组在竖直向上的拉力 F 作用下, 将重为 105 N 的物体匀速提起, 在 5 s 时间内绳子自由端移动的距离 s 为 =3 m 图乙是滑轮组工作时的拉力 F 与绳自由端移动距离 s 的关系图 (1) 计算物体上升的速度 (2) 图乙中阴影部分的面积表示的物理量是, 并列式计算出该物理量 10.( 德阳市 2013 年 ) 现有重 800N 的木箱 A, 小李同学想把它搬 (3) 计算滑轮组提升该重物时的机械效率到高为 6m 长为 10m 的斜面上, 如图所示, 他站在斜面上, 沿斜面向上用 600N 的拉力使木箱 A 以 0.2m/s 的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端求 : (1) 小李同学拉木箱的功率是多大? (2) 该斜面的机械效率是多少? (3) 木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大? 7.(2014, 泰安 ) 一辆质量是 kg 的汽车不慎陷入泥泞地面, 汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出已知整个过程中, 水平拉力 F 是 N, 汽车沿水平方向匀速移动了 2 m, 滑轮组的机械效率为 90% 求: (1) 拉力 F 做的总功 (2) 有用功为多大? (3) 汽车受到的阻力大小 7.(2014, 鄂州 ) 如图所示, 小机车通过滑轮组提升重物, 机车的最大输出功率为 10 kw, 重物重 3500 N, 动滑轮重 500 N 机车所受摩擦阻力不计, 绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计 (1) 滑轮组的机械效率是多少? (2) 若要求重物以 1 m/s 匀速提升, 则机车能提升重物的最大重力为多少? 11.(2013 包头 ) 如图所示, 轻质杠杆 OP 长 1m, 能绕 O 点转动,P 端用细绳悬于 N 点现有一质量为 1 kg 的物体 A 通过滑环挂在 M 点 ( 滑环和绳子的质量忽略不计 ),OM 的长度为 0.1 m, 由于杆 OP 与水平方向成 30 角倾斜, 滑环刚好能由 M 向 P 端匀速滑动, 滑动速度为 0.02 m/s, 细绳能承受的最大拉力为 9 N (g 取 10 N/kg) 求 : (1) 滑环从 M 点开始滑动, 经过多长时间后细绳会断裂 ; (2) 从滑环自 M 点滑动到细绳 PN 断裂时,A 所受重力做的功 ; (3) 上述过程中,A 所受重力做功的功率 8.(2013, 河北 ) 如图所示, 重为 1140 N 的物体, 它与水平地面的接触面积为 cm 2 工人师傅用 600 N 的力匀速提升物体, 物体的速度为 0.2 m/s ( 不计摩擦及绳重 ) 求 : (1) 工人师傅拉绳的功率 ; (2) 滑轮组的机械效率 ; (3) 体重为 450 N 的小明用此滑轮组提升物体, 但物 8

9 重难点微专题六力学推导题 9

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8. 如图所示, 下列现象用物理知识解释正确的是 ( ) 甲乙丙丁 A. 在甲图中, 从地球带到太空的手表, 质量变小了 B. 在乙图中, 所砌墙壁与铅垂线平行时, 说明墙壁是竖直的 C. 在丙图中, 体操运动员上器械前, 在手上涂镁粉, 是为了减小摩擦 D. 在丁图中, 拉动木块的速度越大, 木块

8. 如图所示, 下列现象用物理知识解释正确的是 ( ) 甲乙丙丁 A. 在甲图中, 从地球带到太空的手表, 质量变小了 B. 在乙图中, 所砌墙壁与铅垂线平行时, 说明墙壁是竖直的 C. 在丙图中, 体操运动员上器械前, 在手上涂镁粉, 是为了减小摩擦 D. 在丁图中, 拉动木块的速度越大, 木块 2016-2017 学年第二学期 8 年级物理期中检测卷 ( 本卷 g 取 10N/kg) 一选择题 ( 本题共 12 小题. 每小题 2 分, 共 24 分 ) 1. 一间 15m 2 的卧室内空气的质量相当于下列哪个物体的质量 ( )(ρ 空气 =1.29kg/m 3 ) A. 支钢笔 B. 瓶矿泉水 C. 一名中学生 D. 辆轿车 2. 关于黑板在使用过程中所涉及的物理现象, 下列说法中正确的是

小专题五 关于功、功率、机械效率的计算

小专题五　关于功、功率、机械效率的计算