中考物理 专题复习型集训 第二部分 攻克题型铸考能课件 新人教版.ppt

第二部分攻克题型铸考能 题型一热点信息题 题型三作图题 题型二坐标图像题 题型五实验与探究题 题型六计算应用题 实验2 探究平面镜成像的特点 4 如图是 探究平面镜成像的特点 的实验装置 第4题图 题型五实验与探究题 1 此实验中选择两支相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系 2 实验时 玻璃板应与水平桌面保持 解析 1 选择两支相同的蜡烛 是为了比较像与物的大小关系 解析 2 实验中玻璃板应与水平桌面保持垂直 否则蜡烛a的像与蜡烛b不能重合 大小 垂直 3 实验中 将点燃的蜡烛a放置于玻璃板前 移动玻璃板后的蜡烛b 使之与蜡烛a的像 并记下蜡烛a与蜡烛b对应的位置 解析 3 将点燃的蜡烛a放置于玻璃板前 然后移动玻璃板后的蜡烛b 使之与蜡烛a的像完全重合 并记下蜡烛a与蜡烛b对应的位置 完全重合 4 实验中将蜡烛a远离玻璃板时 像的位置到玻璃板的距离 选填 变大 变小 或 不变 解析 4 将蜡烛a远离玻璃板 像也将远离玻璃板 则像的位置到玻璃板的距离变大 变大 5 蜡烛a所成的像是虚像 这可以用光的 选填 反射 或 折射 规律解释 解析 5 蜡烛发出的光经过玻璃板发生反射 反射光线进入人眼 反射光线的反向延长线的交点就是蜡烛所成的像 属于虚像 反射 6 通过本次实验 结合数学知识得出 平面镜成像的特点是像与物体关于 对称 解析 6 结合平面镜成像特点 像和物体到平面镜的距离相等 像和物体的大小相等 像和物体的连线垂直于平面镜 可知 平面镜成像的特点是像与物体关于平面镜对称 镜面 实验3 探究凸透镜成像的规律 6 用如图所示的装置做 探究凸透镜成像规律 实验 第6题图 1 如图甲所示 凸透镜位置固定 当发光的小灯泡放在40cm刻度线位置时 移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑 则该透镜的焦距为 cm 解析 1 经过凸透镜的平行光才会在不断移动的光屏上形成一个大小不变的圆形光斑 而从焦点发出的光经过凸透镜才能变成平行光 即小灯泡此时就在凸透镜的焦点上 因此焦距等于10cm 10 2 小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验 烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像 则该像是倒立 选填 放大 等大 或 缩小 的实像 解析 2 此时的物距u 15cm f u 2f 所以成倒立 放大的实像 放大 3 若想使光屏上烛焰的像变得再大一些 在不改变凸透镜位置的情况下 应将蜡烛向 选填 左 或 右 适当移动一段距离 再调整光屏的位置 解析 3 要让像变大 则在不改变凸透镜位置的情况下 应该减小物距 即蜡烛向右移动 右 4 在图乙中 小明借来物理老师的眼镜 并将其靠近凸透镜左侧 发现光屏上的像由清晰变模糊 向右移动光屏又发现清晰的像 说明老师所戴眼镜的镜片是 透镜 老师的视力缺陷是 选填 近视 或 远视 解析 4 将老师的眼镜靠近凸透镜左侧 光屏向右移动才能再次获得清晰的像 说明眼镜的作用是发散光线 所以是凹透镜 近视应配戴凹透镜 所以老师是近视眼 凹 近视 实验5 探究水沸腾时温度变化的特点 9 小芳同学利用如图甲所示的装置来探究 水的沸腾 的实验 1 小芳同学观察了水在加热过程中 温度随时间的变化情况 并记录了有关数据 如下表 分析表中数据可知 沸腾前水温变化快慢的特点是 解析 1 由表中数据可以发现 相同的时间间隔内 1min 沸腾前水的温度先升高的快 后升高的慢 先变快后变慢 2 图乙中 选填 a 或 b 是水沸腾时的情景 气泡里的主要成份是 选填正确选项前的字母 a 氧气b 水蒸气c 二氧化碳 第9题图 解析 2 水沸腾前 水中上层的温度低于下层的温度 气泡在上升过程中遇冷液化成水 气泡变小 在沸腾时 整个容器内水的温度相同 气泡在上升过程中受到水的压强越来越小 气泡越来越大 故a图是水沸腾时的情景 气泡内主要是水发生汽化形成的水蒸气 答案 ab 3 加热时 烧杯上方会出现 白气 下列现象与 白气 形成过程不同的是 选填正确选项前的字母 a 深秋的清晨河面上出现的 白气 b 雨过天晴后形成的大雾c 湿衣服晾晒时形成的水蒸气d 煮饭时形成的 雾气 解析 3 加热时 烧杯上方的 白气 以及深秋的清晨河面上的 白气 雨过天晴后形成的大雾 煮饭时形成的 雾气 都是由于水蒸气遇冷发生液化所形成的小水珠 而湿衣服晾晒时形成的水蒸气 属于水吸热汽化形成的水蒸气 而且水蒸气是眼睛看不到的 故选c 答案 c 实验8 测量液体的密度 15 小明和小红利用天平和量筒测量花生油的密度 第15题图 1 图甲是小明调节天平平衡时的情景 请你指出错误之处是 解析 1 由图甲可知 错误之处是 调节天平平衡时游码没移到左端零刻度线处 调节天平平衡时游码没有归零 2 纠正错误后 按如下步骤进行实验 用天平测得烧杯的质量为50g 将适量花生油倒入量筒中 如图乙所示 则量筒中花生油的体积为 cm3 将量筒中的花生油全部倒入烧杯 用天平测出烧杯和花生油的总质量 天平平衡时 右盘里砝码总质量和游码在标尺上的位置如图丙所示 则烧杯中花生油的质量为 g 花生油的密度为 kg m3 解析 2 由图乙可知 量筒中花生油的体积为40ml 40cm3 由图丙可知 花生油和烧杯的总质量为m 50g 20g 10g 5g 1 4g 86 4g 花生油的质量为m油 m m杯 86 4g 50g 36 4g 花生油的密度为 油 0 91g cm3 0 91 103kg m3 答案 4036 40 91 103 用这种方法测得的花生油的密度比真实值 选填 偏大 或 偏小 解析 由于将花生油倒入烧杯中时 量筒壁残留一部分花生油 导致所测花生油质量偏小 由 可知 在所测体积正确的条件下 所测花生油的密度偏小 偏小 3 小红按图丁所示方法 也测出了花生油的密度 向水槽内注入适量的水 将玻璃管扎有橡皮薄膜的一端逐渐插入水中某一位置 再向玻璃管内注入适量的花生油 直至薄膜与玻璃管下端管口相平 用刻度尺分别测出水面到薄膜的深度h1和油面到薄膜的深度h2 花生油的密度表达式 花生油 已知水的密度 水 解析 3 由水和油对橡皮膜产生的压强相等可得 水gh1 花生油gh2 解得 花生油 实验时小红发现将玻璃管插入水中的过程中 橡皮膜的凹陷程度逐渐增大 说明液体内部压强随深度的增加而 解析 由液体压强公式p gh可知 液体内部压强随深度增加而增大 增大 实验10 探究二力平衡的条件 17 在探究 二力平衡条件 的实验中 第17题图 1 如图所示有两套实验装置可供选择 你认为选择 选填 甲 或 乙 实验装置进行实验更合理 其原因是 解析 1 木块和水平桌面之间是滑动摩擦 小车与水平桌面之间是滚动摩擦 相同条件下 滚动摩擦力远小于滑动摩擦力 小车和水平桌面之间的摩擦力比较小 可以忽略不计 故选择乙实验装置更合理 乙 减小摩擦力对实验的影响 2 在选择好实验器材后 通过调整 来改变f1和f2的大小 解析 2 实验中改变砝码的质量 来改变f1和f2的大小 砝码个数 3 实验中 保持f1与f2大小相等 用手将小车扭转一个角度 松手后 小车将 其原因是 解析 3 小车受到的f1与f2大小相等 但不在同一条直线上 小车不能处于静止状态 要发生转动 发生转动 f1 f2不在同一直线上 实验11 研究影响滑动摩擦力大小的因素 19 某实验小组为了研究影响滑动摩擦力大小的因素 设计了如图甲所示的实验方案 实验操作如下 第19题图甲 用弹簧测力计测出滑块的重力 滑块和钩码的总重记作g 将放有钩码的滑块放在平板小车的水平接触面上 通过水平细线和弹簧测力计相连 向左拉动平板小车 待弹簧测力计示数稳定后读出示数f 多次改变滑块上钩码的个数并重复步骤 记录相应的数据如下表所示 仅更换表面不同的平板小车 重复上述实验步骤 1 此实验是根据 原理测出了滑动摩擦力的大小 解析 1 当沿水平方向匀速拉动平板小车时 滑块所受的拉力与摩擦力是一对平衡力 根据二力平衡的条件可知 两个力大小相等 二力平衡 2 根据表中的数据在图乙中画出该滑块分别在两个接触面上受到的滑动摩擦力f与对应压力fn关系的图像 第19题图乙 解析 2 先在坐标系中分别描出对应点 再用平滑的曲线将对应点连接起来 就可以得到滑块分别在两个接触面上受到的滑动摩擦力与对应压力关系的图像 如答图所示 第19题答图 3 由图像可知 滑块对接触面的压力变大 滑块受到的滑动摩擦力将 选填 变大 不变 或 变小 接触面 选填 一 或 二 的表面更粗糙 解析 3 由图像可知 滑块对接触面的压力变大 滑块受到的滑动摩擦力将变大 由数据可知 在压力相同时 滑块在接触面二上受到的摩擦力较大 故接触面二的表面更粗糙 变大 二 4 此实验中是否必须匀速拉动小车 选填 是 或 否 解析 4 拉动小车时 滑块处于静止状态 受到的滑动摩擦力与拉力为平衡力 与小车的运动状态无关 故不需要匀速拉动小车 否 实验15 探究杠杆的平衡条件 24 甲 乙两位同学一起做探究杠杆的平衡条件的实验 以杠杆中点为支点 如图甲 乙所示 第24题图 丙 1 若杠杆右端低左端高 为使其在水平位置上静止 应将左端的平衡螺母向 调节 解析 1 杠杆右端低 左端高 此时应将左端的平衡螺母向左移动来调节平衡 左 2 如图甲所示 杠杆在水平位置平衡 记录数据 根据这一次实验数据 甲同学立即分析得出杠杆的平衡条件 这种做法的不足是 解析 2 应该多测量几组数据来避免偶然性的出现 因此甲同学的做法是存在不足的 实验次数太少 无法避免实验的偶然性 3 如图乙所示 乙同学设计了两种实验方案 第一种弹簧测力计沿竖直方向拉 其读数为f1 第二种弹簧测力计倾斜拉 其读数为f2 第 选填 一 或 二 种实验方案更方便 在同等条件下 两次弹簧测力计读数f1 f2 选填 或 解析 3 竖直向下拉动弹簧测力计时 力臂刚好在水平方向上 便于力臂的测量 倾斜拉动弹簧测力计时 力臂没有在水平方向上 且变小 因为杠杆左端的力与力臂没有发生变化 右边的力臂变小 f2变大 即f1 f2 答案 一 4 乙同学用图丙装置进行探究 发现当杠杆水平平衡时 与甲同学得出的杠杆平衡条件不相符 其可能的原因是 解析 4 丙装置中由于受到杠杆自身重力的影响 所测的结果和甲装置有区别 杠杆自重的影响 实验16 测量滑轮组的机械效率 25 在测量滑轮组机械效率的实验中 所用装置如图所示 实验中每个钩码重2n 测得的数据如下表 第25题图 物理量 实验次数 1 测绳端拉力f时 应竖直向上 拉动弹簧测力计 且在拉动过程中读数 解析 1 实验时 应将弹簧测力计竖直向上匀速拉动 这样便于读数 根据二力平衡 这时的示数也更准确 匀速 2 第1次实验测得的机械效率为 结果保留两位有效数字 解析 2 第1次实验的机械效率 100 74 74 3 分析表中数据可知 第2次实验是用 图做的 第4次实验是用 图做的 均选填 a b 或 c 解析 3 由表格中数据知 第二次实验s 3h 所以滑轮组由3段绳子承担物重 所以所用的滑轮组为b图 第四次实验s 5h 所以滑轮组由5段绳子承担物重 所以所用的滑轮组为c图 b c 4 分析第1 2次实验数据可知 使用同一滑轮组 被提升物体越重 滑轮组的机械效率越 解析 4 分析第1 2次实验数据可知 钩码上升高度 弹簧测力计移动距离相等 所以两次实验使用的同一滑轮组 第2次实验提起的钩码重 机械效率高 所以可以得出结论 同一滑轮组 提起物体越重 滑轮组的机械效率越高 高 5 分析 两次实验数据可知 使用不同的滑轮组提升相同的重物时 动滑轮个数越多 即动滑轮总重越重 滑轮组的机械效率越低 解析 5 1 4次实验 提升的钩码重量相同 第4次的动滑轮个数较多 其机械效率较低 可知使用不同的滑轮组 动滑轮的个数越多 其机械效率越低 1 4 6 分析第3 4次实验数据可知 滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 解析 6 分析第3 4次实验的数据可知 两次实验提起钩码重相同 钩码和弹簧测力计上升高度不同 但机械效率相同 所以可得结论 滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关 无关 实验20 测电阻实验 29 缺电压表小柯在拓展课上 设计了图甲电路 用来直接测出接入1 2两点间导体的电阻 第29题图 1 用导线连接1 2两点 电流表的示数如图乙 则通过变阻器的电流为 a 此时1 2两点间的电阻为0 则在电流表指针所指的刻度上标0 解析 1 电流表接入电路的量程为0 0 6a 电表读数为0 5a 0 5 2 保持变阻器滑片不动 把待测电阻rx接入1 2两点之间 此时电流表读数为0 1a 则rx的阻值是 然后在电流表的0 1a刻度处标上相应的阻值 依此方法 在电流表的刻度上一一标上相应的阻值 这样就可以用此电流表测出接入1 2两点间导体的电阻 解析 2 因为当1 2两点间接导线时电流为0 5a 电源电压为1 5v 根据欧姆定律可算出滑动变阻器接入电路的阻值为3 当接入rx时电流为0 1a 此时的总电阻为r总 15 所以rx 15 3 12 答案 12 3 干电池用久了电压会变小 此时再用导线连接1 2两点 电流表的指针就不能对准0 刻度线 要使指针重新对准0 刻度线 变阻器的滑片应向 填字母 端移动 解析 3 当电源电压变小时 为了保证电流不变 电路中的电阻也要变小 滑动变阻器的有效电阻为下半段 所以滑片需要向下 b端 滑动使滑动变阻器接入电路中的阻值变小 b 实验21 测量小灯泡的电功率 34 在 测量小灯泡的电功率 实验中 小灯泡额定电压为2 5v 电阻值约为5 第34题图 1 请你用笔画线代替导线 将图甲中的实物电路连接完整 解析 1 由小灯泡额定电压为2 5v可知电压表量程应选0 3v 滑动变阻器要 一上一下 接入电路 具体如答图所示 第34题答图 2 连接好电路后闭合开关 发现小灯泡不亮 电流表有示数 电压表无示数 则出现故障的原因是 选填 小灯泡断路 或 小灯泡短路 解析 2 闭合开关后 发现电流表有示数 即电路是通路 不是断路 此时电压表无示数 电压表测量小灯泡两端的电压 说明小灯泡短路 小灯泡短路 3 故障排除后 闭合开关 移动滑动变阻器滑片p到某处时 电压表示数为2v 为了测量小灯泡的额定功率 应将滑片p向 选填 左 或 右 端移动 使电压表示数为2 5v 此时电流表指针位置如图乙所示 则小灯泡的额定功率为 w 解析 3 由题可知 此时电压表示数是2v 若要使得小灯泡电压为2 5v 则需要让变阻器两端的电压变小 即滑动变阻器接入电路中的电阻变小 此时滑片向左移动即可 由题图乙可知 灯泡正常工作时 电流表选择小量程是0 0 6a 分度值是0 02a 所以此时的示数是0 5a 故此时小灯泡额定功率是p ui 2 5v 0 5a 1 25w 答案 左1 25 4 若此实验中电流表坏了 为了测出小灯泡的额定功率 小组同学们增加了一个r0 5 的定值电阻 设计了如图丙所示的电路和如下实验方案 调节滑片 使电压表的示数为小灯泡的额定电压 保持滑片位置不变 只将电压表的a点改接到c点 测出定值电阻r0两端的电压u0 通过计算就可得到小灯泡的额定功率 请你指出该设计方案中存在的问题 写出一条即可 第34题图丙 解析 4 根据题图丙可知 在该实验电路中 将电压表的a点直接改接到c点 电压表的正负接线柱接反了 故错误 由于小灯泡与定值电阻r0串联 由串联电路分压原理可知 小灯泡两端的电压达不到它的额定电压 故这也是一处错误 答案 电压表的a点改接到c点时 电压表的正负接线柱接反了 或小灯泡两端的电压达不到它的额定电压 36 缺电压表如图甲为小华做 测量小灯泡电功率 的实验电路图 电源电压为6v 小灯泡的额定电压为2 5v 电阻约为12 有两个规格分别为 10 1a 和 50 1a 的滑动变阻器供选择 第36题图 1 滑动变阻器应选用规格为 解析 1 电源电压为6v 小灯泡的额定电压为2 5v 故滑动变阻器至少需分压3 5v 由串联分压可知 滑动变阻器的最大电阻大于12 故选 50 1a 规格的 50 1a 2 请你按照图甲电路图用笔画线代替导线完成图乙实物电路的连接 要求滑片向左移动时 小灯泡变暗 导线不能交叉 解析 2 滑动变阻器按 一上一下 的方式接入电路中 因为左上角已接 因为要求滑动变阻器滑片向左移动时 小灯泡变暗 即滑片向左移动时 接入电路中的电阻变大 故应将电流表 接线柱与滑动变阻器右下接线柱连接起来 具体如答图所示 第36题答图 如答图所示 3 实验中小华得到部分电压表示数u和电流表示数i的数据如下表 分析表中数据可得小灯泡的额定功率为 w 解析 3 额定功率指用电器在额定电压下的功率 由表格知 当小灯泡两端电压等于其额定电压u2 5v时 通过小灯泡的电流i为0 2a 故由p ui可知小灯泡的额定功率p额 2 5v 0 2a 0 5w 答案 0 5 4 实验完成后 小华在原有器材的基础上 不使用电压表 增加一个电流表 一个已知阻值且阻值大小合适的电阻r0和导线 设计出了如图丙所示的电路 再次测量小灯泡的额定功率 当滑片p处在最右端时 闭合开关 发现小灯泡很暗 小华接下来的操作是 使电流表的示数为 a时 再读出电流表的示数i 才能计算出小灯泡的额定功率 小灯泡额定功率的表达式为 w 后面两空用已知的物理量和测量出的物理量符号表示 解析 4 小灯泡很暗 说明电路中电流过小 由欧姆定律知在电压不变的情况下 要使电流增大需减小电阻 故接下来的操作为将滑动变阻器的滑片p向左移 因并联电路中各支路电压相等 故定值电阻r0两端的电压等于小灯泡两端的电压 故调节滑动变阻器的滑片 使定值电阻两端电压为2 5v时 此时小灯泡的功率为额定功率 而定值电阻的阻值r0已知 流过定值电阻的电流可由测出 则此时电流表的示数为 流过的示数为i 则由并联分流可知此时通过小灯泡的电流i i 则由p ui可知小灯泡的额定功率p ui 2 5v i 答案 将滑片p向左移 2 5v i 11 如图所示是很多公共厕所的自动冲水装置 浮筒a是边长为0 2m的正方体 盖片b的面积为0 8 10 2m2 盖片b质量 厚度不计 连接ab的是长为0 3m 体积和质量都不计的硬杆 当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒a时 盖片b被拉开 水通过排水管流出冲洗厕所 g取9 8n kg 求 第11题图 题型六计算应用题 1 浮筒a的体积为多少m3 解 1 浮筒a的体积为va a3 0 2m 3 8 10 3m3 2 浮筒a完全浸没时所受到的浮力是多少n 解 2 浸没时浮筒a所受的浮力为fa 水gva 1 0 103kg m3 9 8n kg 8 10 3m3 78 4n 3 当水箱的水刚好浸没浮筒a时 水对盖片b的压强是多少pa 解 3 当浮筒刚好浸没时 盖片所处水的深度为h 0 2m 0 3m 0 5m盖片b受到水的压强为p gh 1 0 103kg m3 9 8n kg 0 5m 4 9 103pa 4 浮筒a的质量是多少 解 4 硬杆对a的拉力f拉 ps 4 9 103pa 0 8 10 2m2 39 2n由题知 浮筒a受到的浮力fa ga f拉所以ga fa f拉 78 4n 39 2n 39 2n浮筒a的质量为ma 4kg 13 如图甲所示 在容器底部固定一轻质弹簧 弹簧上端连有一边长为0 1m的正方体物块a 当容器中水的深度为20cm时 物块a有的体积露出水面 此时弹簧恰好处于原长状态 水 1 0 103kg m3 g取10n kg 求 第13题图 1 物块a受到的浮力 解 1 物块a的体积为v 0 1m 3 0 001m3则v排 v 0 001m3 5 10 4m3由阿基米德原理可知物体a受到的浮力 f浮 水gv排 1 103kg m3 10n kg 5 10 4m3 5n 2 物块a的密度 解 2 弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变 则 f浮 g 即 水gv排 物gv则物体的密度为 物 水 1 103kg m3 0 5 103kg m3 3 往容器缓慢加水 水未溢出 至物块a恰好浸没时水对容器底部的压强p 整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示 液体压强公式p gh 解 3 物体a漂浮时 浮力等于重力 即g 5n物体a恰好全部浸没时 受到的浮力为 f浮 水gv 1 103kg m3 10n kg 0 001m3 10n此时物体a受到竖直向下的重力 弹簧向下的拉力 向上浮力的共同作用 则弹簧的拉力f f浮 g 10n 5n 5n 由乙图可知弹簧伸长5cm 当容器中水的深度为20cm时 物块a有的体积露出水面 则物块a恰好全部浸没时的水面比漂浮时水面上升 10cm 5cm 所以水面上升的总的高度为10cm 水的深度为30cm水对容器底部的压强p 水gh 1 103kg m3 10n kg 0 3m 3000pa 16 2017南充 如图所示 杠杆mon在水平位置保持静止 a b是实心柱形物体 他们受到的重力分别是ga 13 8n gb 10n b的底面积sb 40cm2 柱形容器中装有水 此时水的深度h1 12cm 容器的底面积s容 200cm2 b物体底面离容器底的距离h0 5cm 已知mo on 2 3 水 1 0 103kg m3 g 10n kg 求 第16题图 1 水对容器底的压强和水对b物体的浮力 解 1 水对容器底的压强为 p 水gh1 1 0 103kg m3 10n kg 0 12m 1 2 103pa b物体浸没在水中的深度为 hb h1 h0 12cm 5cm 7cm 0 07mb物体排开水的体积为 vb排 sbhb 40 10 4m2 0 07m 2 8 10 4m3b物体受到的浮力为 fb浮 水gvb排 1 0 103kg m3 10n kg 2 8 10 4m3 2 8n 2 a物体对水平地面的压力 解 2 作用在n端的拉力为fn gb fb浮 10n 2 8n 7 2n 设作用在m端绳子的拉力为fm 由杠杆平衡条件可得 fm om fn on fm fn 7 2n 10 8n a物体对水平地面的压力为 fa ga fm 13 8n 10 8n 3n 3 若打开开关k缓慢放水 当a物体对水平地面压力刚好为零时 容器中所放出水的质量有多大 解 3 若打开开关k缓慢放水 当a物体对水平地面压力刚好为零时 由杠杆平衡条件可得 fm om fn on fn fm ga 13 8n 9 2n 此时b物体受到的浮力为fb浮 gb fn 10n 9 2n 0 8n 则排开水的体积 v排 8 10 5m3 则排开水体积的变化量为 v排 vb排 v排 2 8 10 4m3 8 10 5m3 2 10 4m3容器内水下降的深度 h 0 05m 5cm容器内放出水的体积 v水 s容 sb h 200cm2 40cm2 5cm 800cm3则由 可得 容器中所放出水的质量 m水 水 v水 1 0 103kg m3 8 10 4m3 0 8kg 例1有一质量为60kg 底面积是0 5m2的物体先静置在水平地面上 然后工人用如图所示的装置在20s内将物体匀速提升2m 已知拉力f的大小为400n 在此过程中不计绳重和摩擦 g取10n kg 求 例1题图 典例精讲 1 物体静置时对水平地面的压强 解 1 物体静置时对水平地面的压力f压 g mg 60kg 10n kg 600n对水平地面的压强p 1200pa 2 滑轮组的机械效率 解 2 滑轮组由2段绳子承担物重 绳子自由端移动的距离s 2h 则滑轮组的机械效率 100 100 100 75 3 拉力f的功率 解 3 w总 fs 400n 2m 2 1600j拉力f的功率p 80w 1 物体上升的速度 解 1 物体上升的速度为v 0 1m s 2 绳子自由端移动的距离 解 2 滑轮组由2段绳子承担物重 绳子自由端移动的距离为s 2h 2 2m 4m 3 动滑轮重力 解 3 根据拉力f拉 g g动 即可求出动滑轮的重力为g动 2f g 2 400n 600n 200n 4 若质量为60kg的工人师傅用400n的拉力将物体匀速提升2m 人对地面的压力 解 4 人的重力g人 m人g 60kg 10n kg 600n人在竖直方向上受力平衡 人对地面的压力f压 g人 f 600n 400n 200n 5 若物体的高度为0 1m 将物体全部浸没在水中时 用拉力f 匀速拉动物体 求拉力f 的大小 解 5 物体的体积为v sh 0 5m2 0 1m 0 05m3 物体浸没在水中受到的浮力为f浮 水gv排 水gv 1 0 103kg m3 10n kg 0 05m3 500n物体浸没在水中做匀速运动 在竖直方向上受力平衡 动滑轮对物体的拉力为f拉 g f浮 600n 500n 100n绳子自由端的拉力为f f拉 g动 100n 200n 150n 能力点1 绳子段数n的判断解决滑轮组问题的基础与核心就是判断滑轮组绳子段数n 判断方法如下 无论哪种状态放置的滑轮组都可以用 隔离法 进行判断 如下图所示 在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线 有几段绳子通过动滑轮 或者有几条绳子与动滑轮相连 就有几段绳子承担物重 能力点2 拉力的计算拉动物体时 竖直放置的滑轮组拉力和物重的关系 f拉 g物 g动 水平放置的滑轮组中 f拉 f f为物体所受摩擦力 能力点3 动滑轮重力的计算动滑轮重力的计算只出现在竖直放置的滑轮组试题中 计算公式为g动 nf拉 g物 能力点4 机械效率的相关计算 1 有用功的计算 竖直提升 w有用 gh 水平拉动 w有用 fs 2 总功的计算 w总 fs 3 额外功的计算 w额 w总 w有用 4 机械效率的计算 能力点5 1 当物体浸没在水中匀速上升时 物体未出水面时受到绳子的拉力大小f拉 g f浮 2 物体未出水面时 作用在滑轮绳子上的力f g动 f拉 19 在一底面积为1m2的圆柱形深井底部 有一体积为0 4m3 密度为2 5 103kg m3的柱形物体 现用如图所示的装置将其打捞上来 当电动机以0 3m s的速度匀速向下拉动绳子时 通过滑轮组将物体由井底开始往上拉 5min后井底受到的水的压强恰好变化1 5 103pa 忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦 g取10n kg 求 第19题图 1 物体的重力 解 1 由 可知 m v 2 5 103kg m3 0 4m3 1000kg所以物体的重力g物 mg 1000kg 10n kg 1 104n 2 物体浸没在水中时受到的浮力 解 2 当物体浸没在水中时 物体排开水的体积等于物体的体积即v物 v排 0 4m3物体浸没在水中受到的浮力f浮 g排 水gv排 1 103kg m3 10n kg 0 4m3 4000n 3 物体未露出水面前 电动机对绳子的拉力的功率 解 3 物体未露出水面前 电动机对绳子的拉力f g物 f浮 1 104n 4000n 3000n物体未露出水面前 电动机对绳子拉力的功率p fv 3000n 0 3m s 900w 4 打捞物体进行5min时 电动机对绳子的拉力 解 4 打捞进行5min水面下降的高度 h 0 15m 此时物体露出水面的体积 v s底 h 1m2 0 15m 0 15m3此时物体浸在水中的体积v没 v v 0 4m3 0 15m3 0 25m3 此时物体受到的浮力f浮 g排 水gv没 1 103kg m3 10n kg 0 25m3 2500n故电动机对绳子的拉力f g物 f浮 1 104n 2500n 3750n 20 贵阳至南宁高速铁路 项目于2016年12月开工 全线长约512km 设计最高行车速度高达350km h 该高铁线途经河池市的环江 金城江 都安等地 预计2021年正式通车运行 通车后河池市将步入高铁时代 建设中用到的某种起重机的结构示意图如图所示 用该起重机将放在水平地面上的长方体混凝土墩放入水中 起重机的吊臂oab粗细不计 可以看作杠杆 吊臂b端连着滑轮组 已知混凝土墩的密度为2 5 103kg m3 底面积为4m2 高为2m 水 1 0 103kg m3 求 第20题图 1 混凝土墩的质量 解 1 混凝土墩的质量m v 2 5 103kg m3 4m2 2m 2 104kg 2 混凝土墩被提起到最高点静止时 立柱ca恰好竖直 oa ob 1 6 若忽略滑轮组 钢丝绳和吊臂的重力及各种摩擦 则起重机立柱ca对吊臂a点竖直向上的作用力是多少n 解 2 由于不计滑轮组 钢丝绳和吊臂的重力及各种摩擦 则作用在b点的力f2 fb g mg 2 104kg 10n kg 2 105n如图 做出动力臂l1和阻力臂l2 由 oca odb 得l1 l2 oa ob 1 6根据f1l1 f2l2 则f1 6f2 6 2 105n 1 2 106n 第20题解图 3 混凝土墩浸没在水中后 它匀速下降过程中所受钢丝绳的拉力 不计水的阻力 解 3 混凝土墩浸没时受到的浮力f浮 v排g 1 103kg m3 4m2 2m 10n kg 8 104n混凝土浸没在水中时受到的拉力f拉 g f浮 2 105n 8 104n 1 2 105n钢丝绳对混凝土墩的拉力 f f拉 1 2 105n 4 104n 21 用如图所示的装置来提升水下物体c c的体积为0 02m3 重800n 其中ab是一个以o为支点的杠杆 且ao ob 1 2 小明站在b端竖直向下拉绳子 小明的体重为500n 不计绳重和摩擦 物体c全部离开水面时杠杆刚好在水平位置 己知每个滑轮的重力为50n 杠杆的重力及滑轮与轴的摩擦不计 求 第21题图 1 物体c未出水面时受到的浮力 解 1 物体c未出水面时受到的浮力 f浮 水gv排 1 0 103kg m3 10n kg 0 02m3 200n 2 物体c未出水面时受到绳子的拉力fc 解 2 物体c未出水面时受到绳子的拉力 fc g f浮 800n 200n 600n 3 物体c未出水面时滑轮组的机械效率 结果保留一位小数 解 3 物体c未出水面时 a端的拉力 f g动总 fc 2 50n 600n 175n物体c未出水面时 滑轮组的机械效率 100 100 100 100 85 7 4 若小明用这个装置将物体完全拉出水面 这个物体的最大重力是多少 解 4 因为小明的体重为500n 所以在b端最多能施加500n的拉力 根据杠杆平衡条件可知 此时物体的重力最大 根据杠杆平衡条件有 fb最大 ob fa oa 即500n ob fa oa 所以fa 1000n将物体完全拉出水面时 由fa g动总 g物 可得 最大物重 g物 4fa g动总 4 1000n 2 50n 3900n 例2如图 电源电压恒为6v 定值电阻r为6 灯泡l标有 6v3w 字样 灯丝电阻不变 求 例2题图 典例精讲 1 灯泡l正常发光的电阻是多少 解 1 灯泡l正常发光时由p 得rl 12 2 开关s1 s2 s3分别在什么状态时 整个电路中消耗的总功率最小 最小功率是多少 解 2 当s2闭合 s1 s3断开时 此时l与r串联 电路总功率最小电路中的最大总电阻 r总 rl r 12 6 18 电路中最小总功率 pmin 2w 3 开关s1 s2 s3分别在什么状态时 整个电路中消耗的总功率最大 最大功率是多少 解 3 当s2断开 s1 s3闭合时 此时l与r并联 l正常发光 电路中电功率最大电阻r消耗的最大的电功率 pr 6w电路中的最大总功率 pmax p额 pr 3w 6w 9w 能力点1 电路识别和简化 1 多开关动态电路的题目 首先要识别电路 判断电路的连接方式 可直接使用电流流向法 将断开开关当做开路 闭合开关当做通路 依次连接各个用电器和电表 2 等效电路图的画法 分析电路 根据开关的闭合或断开情况 画出等效电路图 能力点2 多开关动态电路计算 1 电路中无滑动变阻器 2 电路中有滑动变阻器 判断电路的连接方式 并认清电路中电流表 电压表的测量对象 滑动变阻器的滑片移动和开关通断时 分析电阻的变化情况 结合串并联电路特点和欧姆定律等相关知识进行计算 例3如图所示的电路中 电源电压18v不变 灯泡上标有 6v6w 字样 灯泡电阻不变 定值电阻r0阻值为10 例3题图 1 闭合开关s s2 断开s1 若移动滑片p到某一点时 使灯泡正常发光 求滑动变阻器接入电路的阻值 解 1 设电源电压为u 当s s2闭合 s1断开时 等效电路 如解图1灯泡正常发光时 il 1a 此时滑动变阻器两端的电压u滑 u u额 18v 6v 12v此时灯泡与r串联 则i滑 il 1a所以r滑 12 例3题解图1 2 断开s1 s2 闭合s 移动滑片 当灯泡正常发光时 求滑动变阻器消耗的功率 解 2 由于当s1 s2断开 s闭合时 电路为灯泡与r串联的简单电路 由 1 知 当灯泡正常发光时u滑 12v i滑 1a 则滑动变阻器消耗的功率p u滑i滑 12v 1a 12w 3 闭合s s1 s2 滑片从最右端向左移动 当连入电路的阻值等于变阻器总阻值的时 电流表示数比滑片在最右端时变化了0 3a 保持此时滑片位置不动 求在1min内电路消耗的电能 解 3 当闭合s1 s2 s时 等效电路图如解图2设滑动变阻器总阻值为r 由题意知 0 3a代入u 18v 解得r 20 例3题解图2 此时通过滑动变阻器的电流i 1 2a通过定值电阻的电流ir0 1 8a电路中的总电流i总 i ir0 1 2a 1 8a 3a电路在1min内消耗的电能w总 ui总t 18v 3a 1 60s 3 24 103j 4 闭合开关s s1和s2 当滑动变阻器的滑片在最右端时 求此时电流表的示数 解 4 当s s1 s2闭合 滑动变阻器的滑片在最右端时 即滑动变阻器接入电路的阻值为最大值20 时 此时电路为滑动变阻器与r0并联的电路 u滑 ur0 u 18v 通过滑动变阻器的电流为i滑 0 9a通过r0的电流ir0 1 8a则电流表的示数i干 i滑 ir0 0 9a 1 8a 2 7a 5 闭合开关s s1 断开s2 移动滑片 求此时电路的最小功率 解 5 当s s1闭合 s2断开 电路中只有r一个元件 当r阻值最大时 功率p最小pmin 由解 3 可知rmax 20 则pmin 16 2w 能力点 电路安全及极值问题 1 规格的选取 如若给出滑动变阻器的规格 可以从两个角度去判断 计算