天津市中考物理重点题型补充题库压轴题

1、压轴题1 .如图所示，在水平地面上分别侧放和平放着完全相同的两块砖A和B,在B B上放有重力不计的圆柱形薄壁容器C （不考虑容器的厚度），C中装有水，密度为p水，醇A和B的密度均为p、上表面到水平地面的距离分别为hi、h2, C与科B和科B与地面的接触面积分别为 Sc、Sb,且& =16Sb,已知醇B和醇A对地面的 压强相等，则薄壁容器 C中水的深度为多少？第1题图2 .如图所示为托里拆利实验装置，A是一根内径均匀的薄壁玻璃管，重为 G横截面积为S,竖直插在水银槽中，管中封闭着高为h的水银柱，操作时不慎有空气进入玻璃管中，被封闭在水银柱的上方，水银的密度为 p。.当用力F恰好能 将玻璃

2、管向上提起，请推导出F的表达式.（不计内管壁与水银和外管壁与手之间的摩擦）第2题图3 .某学校课外科技小组的同学为学校的厕所设计了一个自动冲刷水箱，这种水箱能够把自来水管持续供给的较小流量的水储备到一定量后，自动开启放水阀，将水集中放出，这样就可以以较大的水流冲刷便池，如图所示，A是一面积为S的圆形放水阀门，其质量和厚度均忽略不计，且恰好能将排水管口盖严.阀门的左 端与排水管口的边缘相连并能绕垂直纸面的轴O向上转动，右端通过一很小的挂钩及连杆与浮子B相连，连杆的长度为 hi,连杆质量和阀门转动受到的摩擦均不计.若将浮子B设计为一个质量为 m高为h2的空心圆柱体，它能将阀门拉起的 最小横截面积S

3、2是多少？第3题图4 .洒水车(如图甲所示)由汽车底盘、进出水系统和罐体构成.根据不同的使用 环境和目的有多种喷洒和运水功能.有的洒水车还配备了大功率专用洒水泵，可 实现前冲后洒、侧喷(花洒)、带高位花洒等.有一辆洒水车自身重量为m吨,罐体有效容积为 V米3,流量为Vo米3/小时.一次装满水去某地执行任务，到达 目的地后，洒水泵以 p千帕的压强将罐体中的水全部喷射出来，然后立刻原路返 回出发地(设在执行任务中该车一直以速度v千米/小时匀速行驶，匀速行驶中所受阻力是洒水车总重的 0.03倍，水的密度为 p千克/米3).请完成下列有关 分析和计算：|(1)洒水车装满水匀速行驶时，牵引力是多大？(2

4、)洒水泵的功率是多大？(3)若已知从出发到目的地所用时间为 ti,洒水所用时间为 t2,请在图乙中画 出从出发到返回出发地的整个过程中洒水车输出功率P随时间t变化关系的图武第4题图5 .如图所示，一根细绳悬挂着一个半径为r、质量为 m的半球，半球的底面与容器底部紧密接触， 此容器内液体的密度为p ,高度为H ,大气压强为po ,已/3、，4 7r知球体的体积公式是 v = -3，球面积公式是 S球=4兀2,圆面积公式是 S圆=兀r2.则液体对半球的压力为多少？若要把半球从水中拉起，则至少要用多大的竖直向上的拉力?8第5题图6 .如图所示，一个底部非常薄的圆柱形杯子，装满密度为p i的液体，恰好

5、浮在密度分别为p 1和p 2的两种不相容液体的分界面间，下方液体密度为 p 2,且p 2>PL已知杯子的外径为 2R,内彳仝为2r,杯子浸入下方液体的深度为h,若杯底出现一个小洞，密度为 p2的液体将经小洞流入杯里，求当液体不再经小洞流 入杯里时，圆柱形杯子浸入密度为p 2的液体的深度.第6题图答案及解析1. 解：醇A对地面的压强:PA=FaSaSaigvSa=p gh1设薄壁容器中水的深度为h,砖B对地面的压强口 h + P水 ghScpb = gh2-SB”,1 一.=Pghk + 丁 水 gh6因为一 一 1 一 pa=pb,所以 ghi = gh2 7 ;6水gh2.解:6P (

6、% f)对玻璃管受力分析，如解图1,玻璃管刚好被提起时，受力平衡，设外界大气压为p。，则F+F气=aP0SD 选取管中与水银槽相平的液面受力分析， =poSD联立可得，F=G+p°ghS如解图2,当液面受力平衡时，F气+ p 0ghS第2题解图3 .解：当浮子B处于静止状态时，此时有 F=T+mg 刚好将阀门拉开应满足Td=F水，=p水Si , - （d为阀门直径）22所以F浮pzKSi2mgF浮二p水gV排，浮子刚好全部没入水中时，此时浮子的横截面积就是最小面积, 则P 水 gh2s2 = mgP 水 g(hi +h2)S2S2 =p 水(hi+h2)G24 .解：(1)洒水车满载

7、时的重力G e= (m +im) g= (mK 103+p V) g洒水车满载时受到的阻力：f =0.03G总=0.03 x ( m< 103+p V g汽车匀速直线运动，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，F 牵=f =0.03 X ( rnx 10 3+ P V) gL,(2)设出水口的横截面积为S,在时间t内从出水口喷出的水柱长度为F VP = W = FL = F_s = 1000P V。二 _pVq t t t 3600s3.6(3)从出发到目的地汽车的输出功率P=F牵 v 车=0.03 x ( mK 103+pV) gxv ( m-103 + v3.6=120到达目的地洒水时，汽

8、车中水的质量减小，受到的阻力减小，牵引力减小，输出 功率减小，洒完水后返回的时间为 t1+t2此时车受到的牵引力 F' =f ' =0.03 x mK 103Xgv 25mvg汽车的输出功率 P' =F' v车=0.03xmK 103xgx =3.63故图像如答图所示:第4题答图5 .解：假设半球下表面处全部为液体，则半球受到的浮力 F浮方向竖直向上，由阿基米德原理可知L 、1432、3f浮=%丫排=%v半球=Pg父2M3川=3PgM半球表面各处所受液体压力的分布如解图所示第5题解图半球上表面受到的液体压力F上竖直向下F由压强公式 p = 一 可知半球下表面受到

9、液体的压力 S2F下=p下S圆=p液S圆=p gHHx兀r ,方向竖直向上半球受到的浮力 F浮等于半球下表面与上表面所受液体对它的压力的合力 即尸浮二尸下一F上F±=F 下一F 浮=Ttr2p gH2Pg / 3半球底部与容器底部紧密接触，即半球的下表面处并不与液体接触则液体对半球的压力仍为F上二兀2PgH j ：gM3半球刚要被拉起时，容器底部对半球的下表面已无向上的支持力则竖直向上的拉力F至少要等于上面的F上、半球本身的重力与大气压力之和一2 一 2 一2F=F±+mg=7t r p gH 3 -g M +mgnp。兀 r6 .解：设杯子的质量为 m杯子的高度为L,杯内液体的质量为 m,浮力为F浮, 则 m什 mg= mc p 1g 兀 r2L= F 浮；杯子浮在两种液体的分界面上，杯子在上面液体部分的体积(含杯壁)为 V,杯 子在下面液体部分的体积(含杯壁)为 V2,则杯子受到的浮力：尸浮=p igVi+ p 2gV2 = p 1g兀R (L h) + p 2g兀Rh,根据平衡条件可得：mg p ig兀r2L= p ig兀R ( L h) + p 2g兀R2h当杯底出现一个小洞，密度为P 2的液体将经小洞流入杯里，将上面的液体排出去，这个过程一直进行到当杯内两种液体的分界面与杯外两种液体的分界面相平，此时杯子