2014年力学计算专题.doc

2014年物理计算专题1如图所示，某同学在薄壁平底试管中装入一些沙子，管口密封，制成一个“土密度计”。当把它放入水中竖直漂浮时，试管露出水面的高度为5cm；当把它放入某液体中竖直漂浮时，试管露出液面的高度为7cm若试管和沙子的总质量为30g，试管的横截面积为1.5cm2，水的密度为1103kg/m3求：（1）试管在水中漂浮时受到的浮力；（2）在水中漂浮时，水对试管底部的压强；（3）某液体的密度（取g = 10N/kg，小数点后保留两位小数） h2. 李静同学进行了如图所示的实验：她先测量出容器中水深为20cm，然后将一挂在弹簧测力计下的长方体物块缓慢地浸入水中（完全浸没时水不会溢出）实验过程中，她记下弹簧测力计的示数F，并测量出对应情况下容器中水的深度h，实验数据如下表：实验次数12345678F/N1.51.41.31.21.11.01.01.0h/cm20.020.521.021.522.022.522.522.5（g取10N/kg，水=1.0103kg/m3）（1）在物块未浸入水中时，水对容器底部的压强为多少？（2）在物块完全浸入水中时，其受到的浮力为多大？（3）分析表中数据变化规律，你能得到什么结论？3.如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积为100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块。现将物块浸没在水中，容器内水面由16cm上升到20cm。（g取10N/kg） 求： （1）物块为放入水中时，容器底部受到的水的压强；（2）物块的密度；（3）物块受到的浮力大小；（4）物块浸没水中后，容器对桌面的压强。4木块A的体积为500 cm3，质量为300g，用细线拉着浸没于盛水的圆柱形容器中，容器的底面积为100 cm2，容器内水面高度为30 cm，如图所示，求：(1)物体受到的浮力；(2)水对容器底的压强；(3)绳子的拉力T；(4)若剪断绳子后，木块静止时，水对容器底的压强。(g取10N/kg)5.在南极考察中使用的海洋破冰船，针对不同的冰层有不同的破冰方法其中一种破冰方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎（1）当破冰船航行于海面时，它的排水体积约为1500m3，求船自身的重力（2）在一次破冰行动中，当船冲到冰面上时，船的排水体积变为原来的三分之一，船与冰层接触面积为5m2，此时破冰船对冰层的压强是多少？（海水的密度取1.0 103kg/m3，g=10N/kg）6.如图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动如图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象设t=0时汽车开始提升重物忽略水的阻力和滑轮的摩擦g取10N/kg 求：（1）圆柱形重物的质量；（2）圆柱形重物的密度（3）打捞前，圆柱形重物上表面所受水的压力。7如图所示有一密度为0.6103kg/m3、体积为103m3的正方体木块，用一条质量和体积可忽略不计的细绳，两端分别系于木块底部中心和柱形容器的中心细绳能承受的最大拉力为3N，容器内有一定质量的水，木块处于漂浮状态，但细绳任然松软，对木块没有拉力求：（g取10N/kg）（1）木块浸入水中的体积为多少？ （2）向容器内注水（水不溢出）直至细绳对木块的拉力达到最大值，在细绳处于断裂前一瞬间停止注水，此时木块浸入水中的体积为多少？ （3）细绳断裂后，木块再次漂浮，若柱形容器底面积为2102m2，细绳断裂瞬间停止注水，则此时容器里的水面与细绳断裂前的瞬间相比高度变化了多少？8如图所示，正方体木块漂浮在水面上，其总体积的1 5露出水面，不可伸长的悬绳处于松驰状态已知绳子能承受的最大拉力为5N，木块边长为0.1m，容器底面积为0.02m2，容器底部有一阀门K求：（1）木块的密度；（2）打开阀门使水缓慢流出，当细绳断裂前一瞬间关闭阀门，此时木块排开水的体积为多少？（3）在细绳断开后木块再次漂浮时，容器底受到水的压强与断绳前的瞬间相比，容器底受水的压强怎样变化？改变了多少？（取g=10N/kg）9、物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究。在一个重为4N，底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放一个边长为1 0cm。的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出)。通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F浮，并绘制了如图11所示的图像。请解答下列问题。(1)分析图像可知，水的深度由0逐渐增加到8cm前的过程中，物块受到的浮力怎样变化?这一过程中物块对容器底部的压强又怎样变化? (2)当容器中水深超过8cm。以后，物块处于什么状态?为什么? (3)将物块取出后，若容器中水的重力为20N，此时容器对水平桌面的压强是多少? (4)物块的密度是多少?设计(7分)1 0、(6分)如图9是小红学习电学后设计的一电路。其中L 红为“6V 3W”、L绿为“6V 6W”的小灯泡，R1为“1 8 15A”的滑动变阻器。当该电路闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光(电源电压不变)。问： (1)电源电压为多少伏? (2)两灯都正常发光时电流表的示数为多少? (3)若S、S2闭合、S1断开，电流表示数为025A时，此时滑动变阻器连入电路的电阻为多少? (4)分别画出该电路处于最大电功率和最小电功率时的等效电路图。11.如图所示的电路中，灯泡L上标有“12V 9W”字样，滑动变阻器的最大阻值为R1，电源电压保持不变。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，两电流表指针位置相同；当开关S1、S2断开，S3闭合时，改变滑片P的位置，使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1和R1/4，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等。（灯泡电阻不随温度的变化而改变）求：（1）电源电压；（2）R2的阻值；（3）电路在何种状态下消耗的功率最小，最小功率是多少？12.如图所示，电源电压U=12V，R1为定值电阻，阻值为100，R为滑动变阻器，R的最大阻值为50，电流表量程为“00.6A”，电压表量程为“015V”，小灯泡上标有“6V3W”字样，小灯泡的U-I关系如图所示，求：（1）灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少？（2）S闭合，S1、S2都断开时调节滑动变阻器，当小灯泡两端的电压为4V时，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？（3）S、S1、S2都闭合时，移动滑片P，当滑动变阻器接入电路的阻值为多少时，整个电路消耗的总功率最大？最大总功率是多少？13.如图所示的电路中，灯泡上标有“2V0.5W”，滑动变阻器的最大阻值为19,只闭合