压力压强浮力等复习.doc

力学专题二一：压力、压强和浮力1应用P=时注意 (1)压力一般不等于重力，压力和重力的大小没有必然的联系，只有当物体放在水平支持面上时，并且没有外力时，压力和重力的大小才相等如图中压力情况： 压力分别为(a)G (b) GF (c)F (d)F(e) FG (2)受力面积是指物体间相互接触并相互挤压部分的面积，这个面积不一定等于底面积(如图所示)(a)图中甲对乙的受力面积为S乙； (b)图中甲对地的受力面积为S甲(甲对地压力为G甲+G乙) (c)图中甲对乙的受力面积为a22解决有关压强问题的技巧 在盛有液体的容器中，液体对容器底的压力和压强遵循液体压力、压强的规律；而容器对水平桌面的压力，压强遵循固体的压力、压强规律 对液体产生的压力、压强来说，弄清压强是关键，一般先求P(P=gh)，然后再求F(F=Ps)的大小；而对固体产生的压力、压强，弄清压力是关键，一般先进行受力分析求出F，然后根据p=求p的大小 3关于P=固gh的妙用 如果一个上下粗细均匀的固体(如圆柱体、长方体等)放在水平面上，它的底面积为S，密度为，高为h，那么它对水平面产生的压强为：p= 从最后的结果来看，这种固体所产生的压强只与固体的密度和固体的高度有关，而与固体的重力、体积和底面积等因素无关但是这个结论(p=gh)是推导出来的，在计算题中不能直接应用，而选择题和填空题不需要过程，是可以直接应用这个结论的，这给解这类的题带来很大的方便，尤其是比较压强大小关系的计算，用这种方法易懂、简洁、准确、省时，你不妨试试 4托里拆利实验现象分析 托里拆利实验的思路和原理就是把大气压转化为可计算的液体压强，最终得到大气压的值，而液体压强的大小只由液体的密度和深度h决定大气压不变，则它所支持的水银柱的竖直高度不变 5计算浮力方法的总结 (1)称量法或实验法：F浮=GF示 G为物体挂在弹簧测力计下的示数，F示为物体浸入液体中时弹簧测力计示数 (2)公式法：据阿基米德原理：F浮=F排=液gV排 (3)压力差法：据浮力产生的原因求浮力： F浮=F向上一F向下(4)平衡法：即物体悬浮或漂浮时，物体处于平衡状态，所以F浮=G物但要注意悬浮时V排=V物；漂浮时V排G2，则所用的拉力F1_F2（选填“”、“”、“”或“=”）。14、2011年5月15日，在国际田联钻石联赛上海站男子110m栏比赛中，刘翔首次采用七步上栏技术，并以1307s获得冠军，创造了该项目今年世界最好成绩! (1)在这次比赛中，刘翔跑完110m的平均速度是 ms；(保留两位小数) (2)若体重为87kg的刘翔在跨栏时重心上升了032m，则他每跨过一个栏需要克服重力做功 J。(g取10Nkg)15、一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10m。若拉力做的功为500J,则拉力的大小为 N。16、小红家正在装修房子，她设计了如图所示的搬运方案，帮助工人师傅将沙子、水泥等材料运到四楼阳台，四楼阳台到地面的距离为9米，若工人用500N的力将重为800N的材料提升到四楼阳台，她做的有用功是 ，该装置的机械效率是 。17、用一个动滑轮匀速提升质量为20kg的物体，所用竖直向上的拉力为125N。物体上升2m的过程中，拉力所做的有用功为_J，总功为_J，动滑轮的机械效率为_。（g取10N/kg）18、如图所示，装修工人用滑轮组把重为300N的货物在25s内匀速提高到10m高的楼上，所用拉力为125N，则工人做功的功率为W，该滑轮组的机械效率是。19、如图所示的圆柱形容器，底面积为200cm2，里面装有高20cm的水，将一个体积为500cm3的实心铝球放入水中后，球沉底（容器中水未溢出）（a）（b）求：（1）图（b）中水对容器底的压强容器底增加的压力（2）图（b）中容器对水平桌面的压强和压力（不计容器重，铝2.7103kg/m3，g取10N/kg）20、底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边长为10cm的正方体木块A放入水后，再在木块A的上方放一物体B，物体B恰好没入水中，如下图所示已知物体B的密度为6103kg/m3质量为0.6kg（取g10N/kg）（a）（b）求：（1）木块A的密度（2）若将B放入水中，如图（b）所示，求水对容器底部压强的变化已知：S400cm20.04m2，A边长a10cm0.1m，B6103kg/m2，mB0.6kg求：（1）pA；（2）p21、一块冰内含有一小石块，放入盛有水的量筒内，正好悬浮于水中，此时量筒内的水面升高了4.6cm当冰熔化后，水面又下降了0.44cm设量筒内横截面积为50cm2，求石块的密度是多少？（水0.9103kg/m3）22、某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面0.5m处的过程中，人对物体做功为54J当将物体拉到有体积露出水面时，让其静止，此时绳子对物体的拉力为40N不计绳子的质量，忽略水的阻力，求物体的密度（g取10N/kg）23、如图所示，用滑轮组提起重630N的物体，在拉力F的作用下，重物以0.2m/s的速度匀速上升。若滑轮组的机械效率为70，不计滑轮摩擦和绳重，求：（1）动滑轮的重力；（2）拉力做功的功率。 24、某人用如图所示的滑轮组匀速提升一个物体，人用的拉力F=450N，滑轮组的机械效率为70，然后把此物体放入底面积为0.21m2盛有水的大容器中，水对容器底的压强增加了1000Pa。如果使物体在水中匀速升高0.2m，所用时间是10s，求此时人对绳的拉力F做功的功率。（g=10N/kg）25、用图示的滑轮组，提起重2400N的物体，使他以0.5m/s的速度匀速上升时，人对滑轮组做功的功率是1500W，此时滑轮组的机械效率是多少？若用此滑轮组时重物B匀速上升2m，人对绳竖直向上的拉力是1200N，则此滑轮组对重物B做了多少功？ （不考虑绳重和轴摩擦）26、（大连市中考试题）如图所示，用滑轮匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1000W，绳子自由端的上升速度为2m/s，（不计绳重和摩擦）求：（1）作用在绳自由端的拉力多大？（2）滑轮组的机械效率为多大？（3）若用此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为多少？27、一金属块体积为10dm3,上表面离水面5米，某人用滑轮组将金属块从水中匀速提起，金属块在10s内上升到上表面与水面相平，已知某人作用在绳端的拉力F是225N，动滑轮总重为200N。不计绳重和滑轮组机械内部的摩擦及金属块在水中的阻力（g取10N/kg ）。求：（1）金属块的密度;(2) 拉力F的有用功率；（3）将金属块拉出水面后，由匀速提升3m，金属块出水前后滑轮组的机械效率之比。 28、用图示滑轮组提升浸没在水中的质量为140kg、体积为60dm3物体A。A上升的速度为0.1m/s，此时滑轮组的机械效率为80%。不计绳重和摩擦。求：物体A在水中匀速上升时，拉力F的大小和滑轮组的功率；如果绳子能承受的最大拉力为430N，通过计算说明，物体A露出水面后，绳子是否会被拉断？ 29、如图所示小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1.2103N，密度为1.6103kg/m3。测得物体在出水前、后牵引车作用在绳子上拉力之比为1：2。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg,问：（1）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？ （2）物体出水面后上升的速度是1m/s,牵引车拉力的功率多大？ 30、用如图所示的滑轮组，将480N的物体以0.3m/s的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N(不计绳重和摩擦)求：（1）滑轮组的机械效率 （2）拉力的功率 （3）若用该滑轮组将重600N的物体提升2m时，滑轮组的机械效率。 31、如图是一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢，厢底有两个动滑轮B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。C为配重，起平衡作用。在拉力F作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。电梯厢最多可同时载乘10人（每人的质量均按60kg计算）。现有10个人同时乘坐电梯，电梯厢以0.5ms的速度匀速上升，此时拉力为F1，F1的功率P1为10kW，此时动滑轮C的机械效率为1；电梯厢运行了12m后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢仍以0.5m/s的速度匀速上升，此时，拉力F2的功率为P2，动滑轮C的机械效率为2。（忽略绳重及滑轮摩擦，g取10N/kg）求：（1）1:2； （2）拉力F2的功率P。 32、某打捞队的工人用滑轮组把底面积为0.02m2高为2m的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为2.4103kg/m3，滑轮组的机械效率为70（g取10N/kg，滑轮和绳重忽略不计）求：（1）圆柱体在水中的浮力 （2）若圆柱体从H=16m深处被缓慢地匀速提起到刚露出水面前，求绳子自由端拉力F所作的功。（3）如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为450N，则物体被提到刚露出水面多高时，绳子恰好被拉断？33、如图所示装置，物体B所受重力为GB，物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动。小明用一个水平向左的力拉物体A，使物体B以速度v匀速上升，此时滑轮组的机械效率为80%；若将物体B换成物体C后，小明用另一个水平向左的力拉物体A，使物体C以4v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为60%。不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平向左拉物体A时，拉力的功率是多大？ (结果用已知量的字母表示)图24GF34、如图所示，用滑轮组将重为G=1800N的金属块打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力的功率始终保持1680W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为v1=0.8m/s，金属块的密度为8103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）金属块未露出水面以前的机械效率 （2）金属块被提出水面后匀速提起的速度v2 （计算结果保留到小数点后两位）35、磅秤上有一个重1500N的木箱，小明站在地上，想用如图29（甲）所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上，可是他竭尽全力也没有提起，此时磅秤的示数为40kg。于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29（乙）所示，再去提这个木箱。当木箱匀速上升时，小明对地板的压力为100N，不计轴摩擦和绳重，取g10N/kg。求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。 36、如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。起重机总重G8104N，A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，打捞体积V0.5m3、重为G物的重物。若在打捞前起重机对地面的压强p12107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p32.5107Pa。假设起重时E沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂的支撑力分别为N1和N2，重物出水前滑轮组的机械效率为80%，重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875W，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g取10N/kg）求：（1）重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2；ABDCEOF（2）支撑力N1和N2之比；（3）重物出水后匀速上升的速度。 37、小文的体重为600 N，当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时（重物始终未出水面），他对地面的压强为8.75103 Pa。已知小文与地面的接触面积为400。当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B时，滑轮组的机械效率是80%。已知重物A重物B所受重力之比GAGB=512，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求：（1）提升重物A时小文对地面的压力。（2）物体A的密度。（3）在水中提升重物A时滑轮组的机械效率。 （4）重物A完全出水面后，以0.2m/s的速度匀速上升，