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1、2018年中考物理真题分类汇编专题-10-浮力一 .选择题(共9小题)1. (2018?桂林)小关与同学们去游觉桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那么()A.船的重力将减小B.水对船的浮力将减小C.水对船的浮力将增大D.水对船的浮力将保持不变【解答】解:(1)同学们登上游船过程中,使船的重力变大,故 A错误;(2)登上游船过程中,游船一直处于漂浮状态,则Fff=G,所以,游船受到白浮力变大,故BD错误,C正确。故选:C。2. (2018?湖州)圆柱体先后放入密度为pi和卬的2种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是 F,和F2,则()A.P1>P2 F1&
2、gt;F2B,P1<P2 F1VF2C.7V但 F1=F2D.P1>但 F1=F2【解答】 解:(1)由图可知,圆柱体在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,由于物体漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以,圆柱体在两液体中所受浮力相等,都等于圆柱体的重力,故AB错误,(2)由于圆柱体在两液体中所受浮力 F=F2,由图可知:V排甲v V排乙,根据F浮=p液gV排得p液=可知:团> a ,故C错误;D正确;力排3. (2018?常德)在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计,将其放入盛有不同液体的烧杯中,它会竖直立在液体中,由观察到的现象可以判断,下列烧杯中的液体密度最大的是()由一由
3、一出庙AEC。【解答】因为同一个密度计放在 A、B、C、D液体中都漂浮,根据漂浮条件可知,密度计在 A、B、C、D种四液体 中受到的浮力都等于密度计受到的重力 G,即F浮a=F浮bf c=F浮D=G,由图知密度计排开液体的体积 V排d> V排b>V 排a>V排c,由阿基米德原理 Fs=p«V排g可知,密度计排开 C液体的体积小,所以 C液体的密度大,即 pd< pb< a < pc。故选:C。强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是4. (2018?黑龙江)海权握,国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,
4、潜水艇是海军的战略重器。如 图所示是我国海军某舰队的A.悬浮和漂浮时受到的浮力相等B.漂浮时排开的海水所受的重力最小C.上浮过程中所受浮力逐渐变大D.漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大【解答】 解:A、由图可知,悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积,由F浮=p碇V排可知,潜艇悬浮时所受浮力大,即F悬浮F漂浮,故A错误。B、根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体所受的重力;由 B项可知F悬浮F漂浮,所以漂浮时排开海水所受的重力最小,故 B正确。C、潜艇上浮过程中,露出水面前,V排不变,根据F浮=gV排可知,潜艇所受浮力不变;逐渐露出水面时,V排减小,潜艇所受浮力减小;故C错误。D、由图可知
5、,潜艇漂浮时其底部所处深度最小,根据p=pgh可知,此时潜艇底部所受海水压强最小,故 D错误。故选:Bo5. (2018?东营)三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,以下判断正确的是()A.液体的密度关系是 p甲p丙p乙B.液体对容器底部的压强关系是p乙p甲p丙C.容器对桌面的压强关系是p甲p'乙p'丙D.小球受到的浮力大小关系是5乙=5丙5甲【解答】 解:A、由于小球在丙中悬浮,故 p丙二p物;在乙容器中漂浮,故 p乙p物;在甲中下沉,故 p甲Vp物;三 种液体密度关系:p甲v p丙v p乙,故A错误;B、静止时三个
6、容器的液面恰好相平,即深度 h相等,由于丙液体的 密度最大,根据 p=pgh可知,乙容器底受到的?体压强最大;故 B错误;C、烧杯对桌面的压力等于烧杯、烧杯内 液体和小球的总重力;由图知,三个相同容器内液体体积相同,又知 p甲v p丙v p乙,根据p号和G=mg可知乙烧杯 内液体的重力大于丙烧杯内液体的重力,丙烧杯内液体的重力大于甲烧杯内液体的重力,烧杯以及两小球的重力均 相等,烧杯的底面积相等,根据P=I可知,容器对桌面的压强p"故C错误;D、由图知,小球在并容器中悬浮,在乙容器中漂浮,所以小球所受的浮力与自身的重力相等;在甲中下沉,浮力小于其重力,故小球受到 的浮力大小关系是 F
7、=F丙F甲.故D正确。故选:D。6. (2018?遂宁)如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为0.6X 103kg/m3的正方体木块 A放人容器中,木块静止时露出液面的体积与浸人液体的体积之比为1: 3;在木块上表面轻放一个物块B (VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。若将物块B单独放人此液体中,它静止时将()甲乙A.悬浮B.漂浮C.沉底D.无法判断【解答】解:甲图中,木块A在液体中漂浮,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3,则丫排二旦丫人,4漂浮时浮力等于重力,所以P液gV排=0木gVA,即P液gx 3 VA=木gVA,则液体的密度 P液*L
8、p木=ix 0.6 X103kg/m 3=0.8433X103kg/m3;在木块上表面轻放一个物块 B (Va=2Vb,则VbJva) , A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示,因2为整体漂浮,所以浮力等于总重力,即:p» gVA=p* gVA+ pBgVB,p»gVA=p* gVA+ pBgXVa,化简可得:p液=p* +-pB,22则 B 的密度:pb=2 ( p液-p木)=2 (0.8X103kg/m3-0.6X103kg/m3) =0.4X 103kg/m 3v p液,故若将物块 B 单独放入此液体中,它静止时将漂浮。故选:B。7. (2018?昆明)为了来昆明过冬
9、的红嘴鸥不饿着,每年都要用鸥粮喂它们。以前的鸥粮投入水中后一部分由于海鸥不能及时吃到而迅速沉入水里,既浪费粮食又污染了水体。2017年,一厂家对鸥粮进行了膨化”处理,使其投入水中后能够漂在水面上较长时间,海鸥几乎能吃完它。膨化后的鸥粮能够漂在水面上是因为它的()A.质量变大B.体积变小C.密度变大D.密度变小【解答】 解:根据阿基米德原理可知F浮=水gV排;物体的重力 G物=物gV,所以,物体漂浮时 p水gV排=物gV。因为膨化后的鸥粮能够漂在水面上,V排小于V,所以p物v p水,即膨化后的鸥粮的密度变小,小于水的密度。8. (2018?玉林)如图所示,若 玉林号”导弹护卫舰从大海驶入珠江,下
10、列分析正确的是()A.浮力变小,舰体上浮一些B.浮力变大,舰体下沉一些C.浮力不变,舰体下沉一些D.浮力不变,舰体上浮一些【解答】 解:当护卫舰从大海驶入珠江后,仍然漂浮,根据漂浮条件可知受到的浮力:F浮=6,因为护卫舰受到的重力不变,所以船受到的浮力不变;故 AB错误;由于p海水p江水,根据F浮=水V排g可知,排开江水的体积大于排开海水的体积,即:舰体浸入水中的体积变大,舰体下沉一些,故 C正确,D错误。故选:Co9. (2018?武汉模拟)如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力 Fi为5N,下表面受到液体的压力 F2为13N.下列说法错误的是()A,正
11、方体受到的浮力为 8NB.液体的密度为 0.8X103kg/m3C.正方体上表面到液面的距离h=5cmD.液体对物体下表面的压强为1.3X103Pa【解答】解:A.由浮力产生的原因可得,正方体受到的浮力5浮=52-Fi=13N - 5N=8N,故A正确;B.物体悬浮时排开液体的体积和自身的体积相等,则V排=V=L3= (10cm) 3=1000cm3=1 x 10 3m3,由F浮=pgV排可得,液体的密度p-_-=0.8 x 103kg/m 3,故 B 正确;CD.正方体下表面的面积 S=L2= (10cm) 2=100cm2=1名V排 lON/kgXixio-3x 10 2m2,液体对物体下
12、表面的压强:p=盘!=1.3xi03Pa,故D正确;由p= p glW得,正方体下表面3 1乂10一,23到液面的距离:h下=P =L 3 ) 1 0 Fa=0.1625m=16.25cm ,则正方体上表面到液面的距离:h=h下Pg 0,8Xio3kg/n3xiONAg-L=16.25cm- 10cm=6.25cm,故 C 错误。故选:C。选.多选题(共1小题)10. (2018?河北)水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为mA、mB、me,密度分别为PA、阳、9的均匀实心小球 A、B、C放入液体中,A球漂浮,B球悬浮,C球下沉,如图所示,它们所 受的浮力分别为
13、FA、Fb、Fc.下列选项正确的是()J " !V -Or -M _-Sr «-r -w '-> tf 一 一I- -* 一 - . IM . .I,A. 若 mA=mB=mc, 则 Fa=Fb> Fc加2pTsB.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮C.只取出A球,容器中液面的高度降低了D.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了(mA+m球;”)亳P c 5【解答】 解:由图可知,小球 A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底。(1)若mA=mB=mc,则Ga=Gb=Gc=G,因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,
14、所以,小球 A和B受到的浮力等于自身的重力,小球C受到的浮力小于自身的重力,则Fa=Fb=G,Fc< G,即 Fa=Fb> Fc,故 A 正确;(2)因物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,所以,将C球截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉底,故B错误;(3)由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知,液体的密度为 阳,小球A漂浮时,受到的浮力和自身的重力相F 淳AmA等,即F浮A=GA=mAg,由F浮=p gV/可得,小球 A排开液体的体积: V排a=t;=-r =-r,只取出 A球,容器P液6PfiS PBraA中液面的高度降低的高度: h= , =.,故C正确; |H
15、g (4)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由P色可得,B球和C球排开液体的体积分别为:ViripfDpni idrV排b=Vb=, V排c=Vc=, 三球放入液体后,排开液体的总体积:V排=丫排a+V排b+V排c= +,PBPcPb Pb Pc容器内液体上升的高度: Ah' 4t= (_%+现+.)1,三球放入液体前后,液体对容器底部的压强的变化量:S Pg Pg Pc p=p液gh' =Bg ( 叫 + 叱 + 叱)=-=(mA+mB+生H) 鱼, 故 D正确。故选: ACD。PB PB Pc s Pc s三.填空题(共13小题)11. (2018?广东)我
16、国最新研发的 63A式轻型水陆两栖坦克的质量为 24t,它在陆地上行驶时与水平地面接触的总 面积为8m2,对地面的压强为3X104 Pa;坦克的前部和后部各装有一个浮控箱,当坦克在水面上浮渡时,它受到的浮力是 2.4 X 105 N,排开水的体积为 24 m3. ( p水=1.0X 103kg/m 3, g=10N/kg)【解答】 解:(1)坦克在陆地上行驶时,对水平地面的压力:F=G=mg=24X 103kgX 10N/kg=2.4 X 105N,坦克对地面的压强:p=U-"l° Lx 104Pa.s8 m2'(2)当坦克在水面上浮渡时, 处于漂浮状态,受到的浮力
17、和自身的重力相等,则坦克受到的浮力:F=G=2.4X105n,由 F浮=pgV非可得, 排开水的体积:V排=上±=2. 4 1 ° N=24m3。Pg kOXio3kg/in3xiONAg故答案为:3X104; 2.4X105; 24。12. (2018?岳阳)如图,质地均匀的长方体重7N,放在水平桌面上,它与桌子的接触面积为0.01m2,则它对桌面的压强为700 Pa:竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会变小 (选填变小”、不变或变大”)。【解答】 解:长方体对桌面的压力为:F=G=7N;长方体对桌面的压强为:p=E=Lr=700Pa;设长方体的底面s 0
18、. 01 m2积为S,没切除时,长方体对桌面的压强:P=V4一,因为S'v S,所以削 ;当竖直切除该物体右边的阴影部分,设剩余部分的重力为kG,则受力面积为 kS,物体对桌面的压力 F' =G = kG闲余部分对桌面的压强为:kG GP'L=,T;由可知,剩余部分对桌面的压强会变小。故答案为:700;变小。S kS S13. (2018?南充)如图所示,一个重为5N的容器,底面积100cm2,内装有400ml的酒精,则容器对桌面的压力为 8.2 N,容器对桌面的压强为820 Pa ( p酒精=0.8X 103kg/m3, g=10N/kg)l-I.一一【解答】 解:酒
19、精的质量:m酒=p酒V=0.8g/cm3X 400cm3=320g=0.32kg;容器放在水平桌面上时,对桌面的压力和自身的重力相等,故容器对桌面的压力:F=G容器+G酒精=5N+m酒g=5N+0.32kgX 10N/kg=8.2N ;底面积S=100cm2=0.0im2,容器对桌面的压强:p=j_= & 2N =820Pa;故答案为:8.2; 820。S 0. 01 m214. (2018?烟台)水平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种液体,将两个完全相同的小球A、B分别放入两烧杯中,当两球静止时,两液面高度相同,球所处的位置如图所示两小球;甲所受浮力的大小关系为Fa =Fb
20、,两小球所排开液体重力的大小关系为Ga=Gb,两种液体对烧杯底的压强的大小关系为p甲 p乙(均选【解答】 解:由图可知,A球漂浮,B球悬浮,所以根据悬浮和漂浮条件可知两球受到的浮力都等于各自的重力,由于两个小球是相同的, 重力相等,所以Fa=Fb=G。根据阿基米德原理可知: 排开液体重力 Ga=Fa, Gb=Fb,所以Ga=Gb;由于A球漂浮,B球悬浮,根据物体的浮沉条件可知:甲 p球,p1p球,则两种液体的密度大小关系是:甲 p乙。且两烧杯中液面相平即 八甲=八乙,根据液体压强的计算公式p=pgh可知:p甲p乙。故答案为:=;=;。15. (2018?连云港)如图所示,小球在绳子拉力作用下恰
21、好浸没在水中,此时小球所受的浮力大于 小球的重力(选填 大于“、小于”或 等于“),剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力 变小 (选填 变大"、变小”或不 变”,下同),水对烧杯底部的压强变小 。【解答】 解:(1)小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用,此时在竖直向下的拉力作用下处于静止,则根据物体受力平衡可知:5浮=85;所以,小球所受的浮力大于小球的重力。(2)剪断绳子后,小球会上升,由于原来小球恰好浸没在水中,所以上升后就会露出水面,则上升过程中排开水的体积变小,根据阿基米德原理可知所受的浮力变小,水的液面下降,根据p=pgh可知水对烧
22、杯底部的压强变小。故答案为:大于;变小;变小。16. (2018?金华)杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒人开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。(1)茶叶漂浮在水面,是因为浮力等于 重力(填 大于"、小于”或 等于");变大"、变小"或不变”)。(2)茶叶匀速下沉阶段(不考虑水的蒸发),茶杯对桌面的压力将不变 (填2)茶杯对桌面的压力等于1)等于;(2)不变。【解答】解:(1)根据物体浮沉条件可知,茶叶漂浮在水面,是因为浮力等于重力;( 茶杯、水和茶叶的总重力,所以不考虑水的蒸发,茶杯对桌面的压力不变。故答案为:(17. (2018
23、?苏州)将一个小物块完全放入容积为200mL的杯内,向杯中加入 128g水或96g酒精都恰能将杯装满。小物块的体积为 80 cm2,密度为 0.9X103 kg/m3 ( p酒精=0.8g/cm3)【解答】 解:(1)由p卫可得,128g水的体积: V水=里,=上迤=128cm3, 96g酒精的体积:V酒精VP 水 Ig/CID3=由酒精=运二120cm3,已知小物块完全放入容积为 200mL的杯内,向杯中加入 128g水或96g酒精都恰能 P 酒精 0.8g/cm将杯装满。根据题意可知,小物块排开水的体积:V排7K=V容-V水=200cm3-128cm3=72cm3,则排开水的质量:m排水=
24、水V排水=1g/cm3x 72cm3=72g,排开酒精的体积:V排酒精=7容-V酒精=200cm3- 120cm3=80cm3,则排开酒精的质量:m排酒精=排精V排酒精=0.8g/cm3x 80cm3=64g,所以,电匚,【费 工,若物块放入水中或酒精中都是漂浮,由漂浮条m排酒精64吕8件和阿基米德原理可得 Fs=Gaf=G物,则m排水应等于m排酒精,与前面的计算不符,故排除这种可能;假设物块放入水中或酒精中都是沉底,则V排水应等于V排酒精=丫物,与前面的计算不符,故排除这种可能;因p水p酒精,所以该物块放在水中是漂浮的,在酒精中是沉底的,则小物块的体积等于物块排开酒精的体积V=V排排精=80
25、cm3=80x 10 6m3,(2)因该物块放在水中是漂浮的,则F浮=G=G排水=72X103kgx10N/kg=0.72N,由G=mg=p Vg可得,物块的密度:p 物=卫-=* 2"-=0.9x 103kg/m 3° 故答案为: 80; 0.9 X103。出 10N/kgX80X10- m318. (2018?常德)弹簧测力计下挂着一重为 10N的实心小球,小球浸没在水中并静止时, 弹簧测力计示数为 6N .此 时小球受到的浮力是1 N,其密度是 2.5X103 kg/m 3o【解答】 解:(1)小球受到水的浮力: F?=G-F示=10N-6N=4N;F 浮_(2) 由
26、 F浮=水V排g 得小球的体积: V=V排= =4X10 4m3;P 水6 lX10Jkg/m3X lONAg小球的质量: m=9=_ION_=1kg, g lOW/kg小球的密度:迎=2.5X 103kg/m3。故答案为:1; 2.5X103。 vxicrV19. (2018?哈尔滨)在 测量矿石密度”实验中,从同一标本上取下三块矿石,通过测量分别得到三组数据,第一组数据是m=12g, V1=2.5cm3,剩下的两组数据记录在纸上了(如图),请梳理出其中一组数据填入空中m?=50g,V2=10cm3(要带单位),梳理的依据是p史和密度是物质本身的一种特性。 -y【解答】解:矿石的密度是 p&
27、amp;= 1里 =4.8g/cm3,因为密度是物质本身的一种特性,与物质的质量、体积无关,V 2, 5cm3所以其质量与体积之比应为 4.8g/cm3或4.8X 103kg/m 3时,计算可知,)窕 =4.8g/cm 3,与4.8g/cm 3比较接近,10c ID3所以,m2=50g, V2=10cm3。故答案为:m2=50g, V2=10cm3; p5和密度是物质本身的一种特性。20. (2018?淮安)如图所示为我国某新型战略核潜艇。 它在水面航行时排水量为 9000t,受到的浮力为 9X107 N.它 在水下下潜过程中,受到的浮力 增大 (选填 增大"、减小“或 不变”),受
28、到水的压强 增大 (选填 增大”、 减小”或 不变”)。(g取10N/kg )【解答】解:(1)核潜艇在水面航行时受到的浮力:FwGxm排g=9X 106kgx 10N/kg=9 x 107N; (2)随着海水深度的增加,单位体积海水的质量变大,即海水的密度增大,根据F=G排=p液gV排可知,潜水器受到的浮力增大;(3)根据p=pgh可知,在核潜艇下潜过程中,所处深度h增大、海水的密度不变,所以海水对它的压强增大。故答案为:9X107;增大;增大。21 . (2018?荷泽)2018年5月13日早晨7时,中国首艘国产航母驶离码头进行海试,若该航母排开海水的体积为7X104m3 (p海k=1.0
29、3X 103kg/m3, g=10N/kg),它所受的浮力是7.21 X 108 N。【解答】 解:航母所受的浮力:F浮=0海7kV排g=1.03X 103kg/m3x7X104m3X10N/kg=7.21 x 108N。故答案为:7.21 X 108。22. (2018?黑龙江)如图所示,我国首艘航母辽宁号”的排水量为67500t,当航母满载时静止在水面上受到的浮力为6.75X 108 N;舰体底部在水面下10m深处受到海水的压强是1.03X 105 Pa (g取10N/kg, p海水=1.03X 103kg/m3)。【解答】解:(1)由阿基米德原理可得,该航母满载时受到的浮力:F-G m排
30、g=67500X 103kgx 10N/kg=6.75X108N; ( 2)舰体底部在水面下 10m 深处受到海水的压强:p= p gh=1.03 103kg/m 3x 10N/kg x 10m=1.03 x 105Pa。23. (2018?宜昌)有一木块的体积为200cm3,密度为0.8X 103kg/m 3.把它浸没在水中时,它受到的浮力是2 N;松手后,木块静止时排开水的量是0.16 kg. (g=10N/kg)。【解答】解:由题可知,物体浸没在水中,则V/V物,它受到的浮力为:F浮=水gV排=1.0X 103kg/m3x 10N/kg X200X10 6m3=2N;物体的重力:G=mg
31、=p Vg=0.8< 103kg/m 3x 200X 10 6m3x 10N/kg=1.6N v2N , 由于F浮G,则放手后物体将上浮;它最终静止时漂浮在水面上,浮力与所受重力为一对平衡力,所以,此时物体受到的浮力: F浮'=G=G=1.6N,所以木块静止时排开水的质量:m并尸刍生=_L_=0.16kg。g 10N/kg故答案为:2; 0.16。四.计算题(共6小题)24. (2018?河北)实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为0.6X 103kg/m 3,质量为12kg、底面积为4X10 - 2m2,乙的质量为 5.4kg,边长分别为 0.1m、0.2m、0
32、.3m, (g取10Nkg)(1)求乙的密度(2)求甲直立时对水平地面的压强(3)若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后、甲剩余圆柱体对水平地面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值,求甲截去的高度。【解答】 解:(1)长方体乙的体积:V 1abc=0.1mx 0.2m x 0.3m=6x 10 3m3,乙的密度:p 乙=一51kq=0.9 x 10 3kg/m3;(2)甲直立时对水平地面的压力:F甲=G/m 甲g=12kgx 10N/kg=120N,对水平地面的压强:p甲=£史=-I?叫 门=3x 103Pa-S 甲州10一'2'(3)设甲在上方水平截取的
33、高度为h,则截取部分的质量:m=p甲V截=甲$甲卜,F田' G田(m 田m) g甲剩余部分对水平地面的压强:p甲VT一=1,S甲S甲u甲甲截取部分叠放在乙的正上方后,要使乙对水平面的压强最小,则乙的受力面积(乙的底面积)应最大,此时乙的受力面积:S乙=bc=0.2mx 0.3m=6X 10 2m3,此时乙对水平地面的最小压强:p乙=:乙=2jl= 11tl'目,由题意可知,p甲=p,则有:(独甲=川乙目S乙 S乙 S乙S甲 sz即(12kMF)g = (5,4kg:m)言,解得:m=504kg,由m=p甲S甲h可得甲截去的高度为:4X1Q-W 6裁1 炉 Kh=0.21m。m
34、=5,04kMP 甲 S 甲 0, 6X103kg/m3><4X10-2m225. (2018?威海)为响应国家 低碳环保,节能减排”的号召,我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车, 其参数如图所示某次行驶过程中,汽车搭载人员及物品共3000kg所受阻力为总重力的 0.01倍。在40s时间内匀速直线彳T驶400m,共消耗天然气 0.025kg (天然气完全燃烧,其热值为6.4X107j/kg, g=10N/kg)。针对此次行驶过I ?! 12m舟理:Ne|玄。出皿:转/人教工75人V倒)地面电技ME积,(1)汽车对地面的压强(2)汽车的功率(3)汽车发动机的效率【解答】 解:(
35、1)汽车总质量: m总=13000kg+3000kg=16000kg,总重力:G总=m总g=16000kgx 10N/kg=1.6 X105N,对地面的压力:F=G总=1.6X 105N,受力面积 S=0.04m2, 5对地面的压强:p=-=- - " - _ -=4X106Pal.s 0. 04 in2(2)因为汽车匀速直线行驶,汽车的牵引力:F=f=0.01G总=0.01X 1.6X 105n=1600N,牵引力做的功:W=Fs=1600NX 400m=6.4 X 105J,牵引力做功功率: P$二 W1° J =1.6X 104W=16kW; t 40s(3) 0.0
36、25kg 天然气完全燃烧放出的热量:Q=mq=0.025kg X 6.4 X 107J/kg=1.6 X 106J,W 64X1。"汽车发动机的效率:r -= / X 100%=40%。Q 1.6X10 叮26. (2018?绵阳)如图所示,长L1=1m的薄壁正方体容器 A放置在水平地面上,顶部有小孔C与空气相通,长L2=0.2m 的正方体木块B静止在容器A底面。通过细管 D缓慢向容器A内注水,直到注满容器 A,木块B上浮过程中上下表面始终水平,木块 B与容器A底面和顶部都不会紧密接触。已知水的密度k=1.0X 103kg/m3,木块的密度 p木=0.5x 103kg/m3, g 取
37、 10N/kg。求:(1)注水前,木块 B对容器A底面的压强(2)木块B对容器A底面压力刚好为 。时,容器A内水的深度(3)水注满容器后,容器 A顶部对木块B的压力大小(4)整个过程,浮力对木块所做的功【解答】解:(1)木块的质量为:m=p V=0.5X 103kg/m3x ( 0.2m) 3=4kg;木块B对容器A底面的压强为:P_=K=4kgX LON/kg =i0oopa;S S S 0< 2m X 0. 2d(2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,木块恰好处于漂浮状态,此时受到的浮力为:F浮=G=mg=4kgX 10N/kg=40N ;根据阿基米德原理可知,木块排开的水的体积为:
38、V并尸一/=驷=4X10 3m3,P 水且 1000kg/m3XiON/kg3 3则木块浸入水中的深度即水的深度为:h=4X10 m =0.佃S 0. 2m XQ. 2n(3)水注满容器后,木块全部浸入水中,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力的共同作用;由阿基米德原理可知,此时木块受到的浮力为:F*=p gW=1.0X 103kg/m3 x 10N/kg x (0.2m) 3=80N ;物体处于静止状态,受力平衡,则容器A顶部对木块B的压力大小为:F=F'浮-G=80N - 40N=40N;(4)整个过程中,木块上升的高度为:s=Li-L2=lm-0.2m=0.8m
39、 ;则浮力所做的功为:W=F浮s=40NX 0.8m=32J。27. (2018?衢州)如图甲是我市一款按租用时间收费的共享电动汽车。五一期间,小柯一家租用电动汽车去旅游,从租车点到目的地,手机导航显示行驶72千米,共花去租车费 45元。表一是该车与某型号燃油汽车部分项目比较表。表项目电动汽车某型号燃油汽车仝载质里(吨)0.81.5每个轮胎与水平地面接触面积(厘米2)5080工作时尾气排放情况0燃烧1升汽油排放2.4千克二氧化碳每白公里油耗/10升租车或燃油价格0.5元/分钟6.2元/升续航里程(公里)200500 - - 600(1)当该电动汽车空载停在水平地面上时,求汽车对地面的压强(2)
40、电动汽车载着小柯全家(人和行李共200千克)从一坡底行驶到坡顶,如乙图。求在该过程中,汽车电动机克服重力所做的功。(3)若小柯全家驾驶表一中的燃油汽车行驶72千米,所需油费44.64元,汽车排放二氧化碳17.28 千克(4)分析(3)题数据,小柯认为他们没有必要租用电动汽车,因为没有给家庭带来经济上的节约。对小柯的这种想法,你如何评价并说明理由【解答】解:(1)当该电动汽车空载停在水平地面上时,汽车对地面的压力:F=G车=m车g=0.8X103kgx 10N=8X 103N,汽车对地面的压强:p= =1一'二二4Xl05Pa-(2)电动汽车载着小柯全家 (人和行李共200千克),则总重
41、力:G总=6车隹人行李=8X 103n+200kg X 10N/kg=1 X 104N,由图知,汽车从一坡底行驶到坡顶,其上升高度h=50m,汽车电动机克服重力所做的功:W=G总h=1 X 104n x 50m=5 X 105J;lOOkin(3)由表格数据可知,燃油汽车每百公里耗油10升,则行驶72km耗油的体积:vJHL)<iol=7.2L;油费为6.2元/升X 7.2升=44.64元;因燃烧1升汽油排放 2.4千克二氧化碳,则二氧化碳的排放量为:7.2LX2.4kg/L=17.28kg ;(4)租电动汽车花费 45元>燃油汽车费用 44.64元,从经济考虑没有节约,但是减少了
42、环境污染。28. (2018?绥化)体重为500N的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组能够提起重力为400N的物体A,此时绳子达到最大承受力(若物体再增重绳子将断裂),不计绳重和摩擦。求:(1)如甲图所示,将物体 A匀速提高2m,对物体做的有用功是多少?(2)若在(1)中提升物体 A时,滑轮组的机械效率为80%,脚与地面的总接触面积为4X 10 2m2,则人对地面的压强是多少?(3)该同学仍用这根绳子和滑轮,组成如乙图所示的滑轮组,利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为0.2m的正方体B (不计水的阻力),当提到B的下表面所受水的压强为 1.5X103Pa时,绳子断裂,则在绳子断裂的瞬间,物体B
43、在水中受到的浮力是多少?(4)正方体B的密度是多少?(计算结果用科学记数法表示,并保留到小数点后一位)【解答】解:(1)对物体做的有用功:W有用=GAhA=400NX 2m=800J;(2)由有用二80%得拉力做的总功: W总=3jL=300J =1000J,由甲图可知,n=2,则绳端移动的距离:s=2h=2 W 二80%80%x 2m=4m ,由W xFs可得绳端的拉力(由题知绳子达到最大承受力):F曳=10U0J =250N, 3 如人对地面白压力:5压=6人-F=500N- 250N=250N,F人对地面产生的压强:p= 11 =6250Pa;S 4X10-2m2(3)物体B下表面受到水
44、的压力:F下表面二pS=1.5X 103PaX 0.2m x 0.2m=60N ,由图乙可知,物体 B上表面已经露出水面,根据浮力产生的原因(物体上下表面受到的压力差)可得,物体B受到的浮力:5浮=5下表面 =60N;(4)在甲图中,不计绳重和摩擦,拉力F=L (G+G轮),则动滑轮的重力:G轮=2F- GA=2X 250N - 400N=100N ,2在图乙中,n=3,在绳子断裂的瞬间,绳端的拉力 F仍然为250N,因拉力F=L (F拉+G轮),则动滑轮受到向下的拉力: 3F拉=3F- G轮=3X250N 100N=650N,根据力的平衡条彳可得,物体B所受的重力:Gb=F拉+F浮=650N+60N=710N,物体B
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