專題20力學(xué)綜合計(jì)算解析版-2020年中考物理壓軸題揭秘

決勝2020年中考物理壓軸題全揭秘專題20力學(xué)綜合計(jì)算【考點(diǎn)1】壓強(qiáng)計(jì)算力學(xué)綜合計(jì)算力學(xué)綜合計(jì)算典例剖析【考點(diǎn)1】：壓強(qiáng)計(jì)算【例1】(2020W坪壩模擬)為了控制疫情，全國很多地方實(shí)行疫區(qū)封閉管理，無人機(jī)在疫情期間肩負(fù)著消毒作業(yè)和運(yùn)輸物資等任務(wù)，如圖所示的無人機(jī)用時(shí)6分鐘飛行3.6km就可將物資運(yùn)送至武漢金銀潭醫(yī)院，每次可裝載物資15kg,該無人機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)見表，求：(1)無人機(jī)飛行的平均速度；(2)無人機(jī)滿載貨物著地時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。機(jī)身尺寸/mm400X300X200飛機(jī)著地總面積/cm飛機(jī)著地總面積/cm225機(jī)身質(zhì)量/kg2510【答案】(1)無人機(jī)飛行的平均速度是10m/s;(2)無人機(jī)滿載貨物著地時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是4X10Pa。第1頁，總36頁

【解析】(1)【解析】(1)無人機(jī)飛行的平均速度：v==36km/h=10m/s;(2)當(dāng)無人機(jī)載著15kg貨物降落在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力:F=G飛機(jī)+G貨物=m飛機(jī)g+m貨物g=25kgx10N/kg+15kgX10N/kg=400N,對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)：p=工=——蚣期=4X1(5Pa；回|10X10-4m2【變式1-11(2019?成都)如圖所示，足夠高的薄壁圓柱形容器放在水平桌面上，容器內(nèi)水的質(zhì)量為1kg,水的深度為10cm。實(shí)心圓柱體A質(zhì)量為400g,底面積為20cm2,高度為16cm。實(shí)心圓柱體B質(zhì)量為m0克(m0取值不確定)，底面積為50cm2,高度為12cm。實(shí)心圓柱體A和B均不吸水，已知p水=1.0x3kg/m3,常數(shù)g取10N/kg。(1)求容器的底面積。P1。P2與P1。P2與m0的函數(shù)關(guān)系式。(3)若將圓柱體B豎直放入容器內(nèi)，求靜止時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)【答案】(1)求容器的底面積是100cm2。1.25X10pa。m0>600的,1.25X10pa。m0>600的,p2=1.6x3Pa,當(dāng)(3)若將圓柱體B豎直放入容器內(nèi)，靜止時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)：當(dāng)0Vm0<600g時(shí)，p2=(1000+m0)Pa。【解析】(1)水的體積：V=N=1。0。目=1000cm3Plg/cm3容器的底面積等于水柱的橫截面積：S容=二="&四_=100cm2hlOcin(2)圓柱體A的密度：pa=——==1.25g/cm3>p水VA320cmJ所以，將圓柱體A豎直放入容器內(nèi)，A將沉底。假設(shè)A豎直放入后，沒有被水淹沒，且水深度為h1由體積關(guān)系得：h1(S容-Sa)=1000cm3,h1(100cm2-20cm2)=1000cm3解得：h[=12.5cmhA>h1,假設(shè)成立水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為：P1=p水gh1=1.0x13kg/m3x10N/kgx0.125m1.25x3Pa第2頁，總36頁（3）①當(dāng)PB>冰時(shí)，B豎直放入容器內(nèi)，假設(shè)B被水淹沒，且水深度為h2由體積關(guān)系得h2s容-Vb=1000cm3；h2X100cm-50cm2x12cm=1000cm3解得：h2=16cm/h2>hB,，假設(shè)成立，水對(duì)容器底部白^壓強(qiáng)為：p2=「水gh2=1.6x3Pa此時(shí)，mB=fBVB>好Vb=1g/cm3x50crriX12cm=600g，當(dāng)m0>600g寸,p2=1.6x13Pa②當(dāng)0VPBVP水時(shí)，B豎直放入容器內(nèi)會(huì)漂浮由體積關(guān)系得：h2s容-V排=1000cm3TOC\o"1-5"\h\z..0LOUOc/可排鐘h2s容—V排=1000cm§?h2=-①100cniZ10-Zm物體B漂浮，物體B受到的浮力和重力相等mB的單位是g，P水gV排=103mBg;p水V排=103mB;V排=叢②p水p2=p水gh2③把①代入②，再把②代入③p2=(1000+m0)Pa?.當(dāng)0Vm0<600g時(shí)，p2=(1000+mc)Pa【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于討論的問題，要進(jìn)行假設(shè)是解題的方法。本題的難度很大?！咀兪?-2】（2020張寧區(qū)一模）如圖所示，水平地面上薄壁圓柱形容器甲、乙的底面積分別為2S、S,容器內(nèi)分別盛有質(zhì)量相等的水和酒精（p酒精=0.8X10千克/米3）。①求甲容器中0.1米深處水的壓強(qiáng)。②若乙容器中酒精質(zhì)量為2.4千克，求酒精的體積。③若在乙容器內(nèi)抽取0.2米深酒精后，酒精和水對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等，求甲中水的深度?！敬鸢浮竣偌兹萜髦?.1米深處水的壓強(qiáng)為1000Pa。②若乙容器中酒精質(zhì)量為2.4千克，酒精的體積為3X10③若在乙容器內(nèi)抽取0.2米深酒精后，酒精和水對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等，甲中水的深度為0.16m。【解析】①甲容器中0.1米深處水的壓強(qiáng)為：p水=0水gh甲水=1X1?kg/m3x10N/kgx0.1m1000Pa。第3頁，總36頁②由p=』L可得，酒精的體積：V酒精=m酉蓿=區(qū)圖也=3X103m3;VP皆精0.8X103kg/m3③水的體積：V水=叫"=ZQg=2.4X103m3;在乙容器內(nèi)抽取0.2米深酒精后，酒精和水|P水1X10%/。對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等，則根據(jù)p=pg配T知，p水gh水=p酒精gh酒精，即：1xldkg/m3x10N/kg々,乂1。rn=0.8乂3eg/m3xl0N/kg港工2^—0.2m),2SS解得：S=0.0075m2;則水的深度為：h=^j^=*4M10_SL-=0.l6moS2X0.0075m2【考點(diǎn)2】：浮力計(jì)算【例2】(2019堿寧)底面積為100cm2的平底圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水，放置于水平桌面上?，F(xiàn)將體積為500cm3,重為3N的木塊A輕放入容器內(nèi)的水中，靜止后水面的高度為8cm,如圖甲所示，若將一重為6N的物體B用細(xì)繩系于A的下方，使其恰好浸沒在水中，如圖乙所示(水未溢出)，不計(jì)繩重及其體積，求：(1)圖甲中木塊A靜止時(shí)浸入水中的體積;(2)物體B的密度；(3)圖乙中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。【考點(diǎn)】浮力的綜合計(jì)算【答案】(1)圖甲中木塊A靜止時(shí)浸入水中的體積為3X104m3;(2)物體B的密度1.5X10kg/m3;(3)圖乙中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為1400Pa?！窘馕觥?1)因?yàn)锳漂浮在水中，所以FGa=3N,根據(jù)F浮=「水gV排得,V排=——=-""=3X1。4m3P水gLOX103kg/m3X10M/kg(2)圖A、B共同懸?。篎浮a+F浮b=Ga+Gb公式展開：p水g(Va+Vb)=Ga+Gb第4頁，總36頁VA+VB=9NLOX103kg/m3XlOIJ/kg=9X104m3其中Va=500cm3=5X104m3,故VB=4X104m3B的質(zhì)量為:B的密度為:mB-F=儡0.6kg;fB=—=一'心」——=1.5x30g/m3;■4X10-4m3(3)當(dāng)AB浸入水中后，所增加浸入水中的體積為:△V=Va+VB-V排=9X104m3-3X104m3=6X104m3液面升高5=上亞=6*‘0_2L__=0.06m,圖乙中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)：p=p水gh=K100x10-4m21.0x30g/m3x10N/kg>(0.06m+0.08m)=1400Pa。【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了多個(gè)公式，關(guān)鍵是知道物體漂浮時(shí)浮力等于自身重力以及物體所受力的分析，分析物體所受力這是本題的難點(diǎn)也是重點(diǎn)，還要學(xué)會(huì)浮力公式及其變形的靈活運(yùn)用，有一定的拔高難度，屬于難題?！咀兪?-1](2019?煙臺(tái))學(xué)習(xí)了密度和浮力的相關(guān)知識(shí)后，某學(xué)校綜合實(shí)踐活動(dòng)小組利用彈簧測力計(jì)、合金塊、細(xì)線、已知密度的多種液體、筆、紙等，設(shè)計(jì)改裝成一支密度計(jì)。他們的做法是：在彈簧測力計(jì)下面掛一個(gè)大小適度的合金塊，分別將合金塊完全浸沒在水和煤油中，靜止時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖所示，在彈簧測力計(jì)刻度盤上標(biāo)上密度值。再將合金塊分別完全浸沒在不同的校驗(yàn)液體中，重復(fù)上述操作，反復(fù)校對(duì)檢驗(yàn)。這樣就制成一支測定液體密度的密度計(jì)”。(g=10N/kg,p煤油=0.8x13kg/m3)(1)求合金塊的密度。(2)利用學(xué)過的公式原理，從理論上分析推導(dǎo)說明，待測液體的密度和彈簧測力計(jì)的示數(shù)的關(guān)系式，指出改裝的密度計(jì)刻度是否均勻？改裝后密度計(jì)的分度值是多少？決定密度計(jì)量程大小的關(guān)鍵因素是什么？(3)計(jì)算說明密度為2.0x13kg/m3的刻度應(yīng)該標(biāo)在彈簧測力計(jì)的哪個(gè)位置?第5頁，總36頁【答案】(1)合金塊的密度為4X10kg/m3;(2)待測液體的密度和彈簧測力計(jì)的示數(shù)的關(guān)系式為p液=4X10kg/m3-F示X1?kg/(N?m3),改裝的密度計(jì)刻度是均勻的；改裝后密度計(jì)的分度值是=0.2x13kg/m3;決定密度計(jì)量程大小的關(guān)鍵因素是合金塊的密度；(3)計(jì)算說明密度為2.0X13kg/m3的刻度應(yīng)該標(biāo)在彈簧測力計(jì)2N的位置。【解析】(1)根據(jù)稱重法測浮力F=G-F浮和阿基米德原理有：3.0N=G—P水gV=G-1.0x10kg/m3x10N/kgX中①3.2N=G—p煤油gV=G—0.8X13)kg/m3x10N/kgx中②；由①②得：V=104m3；G=4N,合金塊的密度：p=-=-=4x10kg/m3;界Wkgx1。一%3(2)由②得：F示=4N—p液X10N/kgX104m3;故待測液體的密度和彈簧測力計(jì)的示數(shù)的關(guān)系：p液=4X10kg/m3—F示X10kg/(N?m3)③，由③知，P液與F示為一次函數(shù)關(guān)系，改裝的密度計(jì)刻度是均勻的;由③知，當(dāng)F示=4N時(shí)，p液=0;當(dāng)F示=0時(shí)，p液=4X10kg/m3；0-4N之間有20個(gè)格,改裝后密度計(jì)的分度值為:20=20=0.2X13)kg/m由③知，決定密度計(jì)量程大小的關(guān)鍵因素是合金塊的密度;第6頁，總36頁

(3)把p液=2.0X13kg/m3代入③得：F示=2.0N,即密度為2.0X13kg/m3的刻度應(yīng)該標(biāo)在彈簧測力計(jì)的2.0N位置處?！军c(diǎn)評(píng)】本題制作一支測定液體密度的密度計(jì)”，考查稱重法測浮力、阿基米德原理、密度公式的運(yùn)用和數(shù)據(jù)分析，關(guān)鍵是得出測液體的密度和彈簧測力計(jì)的示數(shù)的關(guān)系，有一定難度?！咀兪?-2](20207K沙模擬)質(zhì)量為60kg的工人站在水平地面上，用如圖裝置勻速打撈浸沒在長方形水池中的物體，水池底面積為15m2,物體重2000N、體積為0.1m3,物體未露出水面前，此裝置機(jī)械效率為80%.(不考慮水對(duì)物體的阻力、繩重及繩與滑輪間的摩擦)g取10N/kg求：(1)物體浸沒在水中受到的浮力；(2)動(dòng)滑輪的重力；(3)若工人雙腳與地面的接觸面積為500cm2,當(dāng)他對(duì)地面的壓強(qiáng)為2X10Pa時(shí)，池底受到水的壓強(qiáng)的變化量?！敬鸢浮?1)物體浸沒在水中受到的浮力是1000N;(2)動(dòng)滑輪的重力是250N;(3)若工人雙腳與地面的接觸面積為500cm2【答案】(1)物體浸沒在水中受到的浮力是1000N;(2)動(dòng)滑輪的重力是250N;(3)若工人雙腳與地面的接觸面積為500cm2,當(dāng)他對(duì)地面的壓強(qiáng)為2X10Pa時(shí)，池底受到水的壓強(qiáng)的變化量是50Pa?！窘馕觥?1)物體浸沒在水中受到的浮力：F浮=p液gV排=1X1?kg/m3x10N/kgX0.3m1000N;(2)不考慮水對(duì)物體的阻力、繩重及繩與滑輪間的摩擦,裝置機(jī)械效率;性里=W有用QhW總將有用+用額&F浮)h+G輪hG-F浮G-F潭+G輪G-F浮譚+G輪=80%,解得:G動(dòng)=250N;第7頁，總36頁(3)由圖可知，n=4,工人的重力，G=mg=60kgX10N/kg=600N,工人對(duì)地面的壓力：F壓=PS人=2X1(3PaX500X14m2=100N,F支=F壓,此時(shí)繩子對(duì)人的拉力：F拉+F壓=6,5拉=6—F壓=600N—100N=500N,此時(shí)物體在長方形水池受到的浮力:F拉=工F拉=工（G-F浮+G0,F浮'=G+G輪-nF拉=2000N+250N-4X500N=250N,物體排開液體的體積:由F浮'=p液gV排可得，V排'=’=小型=0.025m3,P通目lX103kg/[n3X10N/kg排開液體的變化量：出排=丫排一V排'=0.1m3—0.025m3=0.075m3;液體深度的變化量：-h=△'排=爪=0.005m,S15m2池底受到水的壓強(qiáng)的變化量：AP=pnh=1x1Hkg/m3x10N/kgx0.005m50Pa?！军c(diǎn)評(píng)】本題為力學(xué)綜合題，考查了壓強(qiáng)、浮力、機(jī)械效率的計(jì)算，題目較難?！究键c(diǎn)3】功和功率計(jì)算【例3】(2019?日照)如圖，為迎賓路高架橋的部分路段示意圖，水平路面AB=200m、斜坡BC=120m、坡高CD=6m。搭載乘客后總重為G=1.5X15N的公交車，輪胎與水平路面總接觸面積為0.4m2.當(dāng)它以恒定功率P1勻速通過AB段時(shí)，用時(shí)t1=20s；以恒定功率P2勻速通過BC段時(shí)，用時(shí)t2=16s。公交車在AB段和BC段行駛時(shí)受到的阻力始終是車總重的0.01倍。請(qǐng)完成下列問題：(1)求出公交車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)，以及通過BC段時(shí)的速度。(2)公交車通過AB段時(shí)，牽引力的功率Pi是多少瓦特?(3)公交車通過BC段時(shí)，牽引力的大小為多少牛頓?【考點(diǎn)】功和功率的綜合計(jì)算【考點(diǎn)】功和功率的綜合計(jì)算【答案】(1)公交車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為3.75X15Pa；通過BC段時(shí)的速度為7.5m/s；(2)公交車通過AB段時(shí)，牽引力的功率P為1.5X10W；(3)公交車通過BC段時(shí)，牽引力的大小為9X1(3NO【解析】(1)公交車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓力F=G=1.5X10N,已知輪胎與水平路面總接觸面積S=0.4m2。公交車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)：第8頁，總36頁

0.4m23.75x5Pa；BC段時(shí)的速度vbc50.4m23.75x5Pa；BC段時(shí)的速度vbc5bc_120m=7.5m/s;(2)AB段時(shí)的速度vab=加200m20s=10m/s;公交車在AB段行駛時(shí)受到的阻力f=0.01G=0.01X1.5*50=1.5x3N,因?yàn)閯蛩傩旭?，所以牽引力F1=F2=f=1.5X3N,則牽引力Fi的功率:Pi==Fivab=1.5X而又10m/s=1.5x4W；Pi=牽引力F2牽引力F2的功率：P2=耳FsF2VBC=1.5X3NX7.5m/s=1.125Xm；(3)由題知，公交車在AB段和BC段行駛時(shí)受到的阻力相等,公交車通過BC段時(shí)，克服阻力做的額外功：W額外=fSBC=1.5X3NX120m=1.8X50;克服重力做的有用功：W有用=GhcD=1.5X5NX6m=9X10J；公交車通過BC段時(shí)牽引力做的功：Wbc=W有用+W額外=9X10J+1.8X50=1.08X阻由亞=5$可得，牽引力F=由亞=5$可得，牽引力F=L08X10E'J120m=9Xld|\|;【點(diǎn)評(píng)】本題考查了壓強(qiáng)公式、功率公式以及二力平衡條件的綜合應(yīng)用，知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等是關(guān)鍵?！咀兪?-1]【變式3-1](2020?廣東模擬)一輛質(zhì)量2t的汽車,在平直公路上以額定功率100kW從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)15s運(yùn)動(dòng)15s運(yùn)動(dòng)200m恰好達(dá)到最大速度，接著勻速運(yùn)動(dòng)20s關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，滑行100m停下。其v-t圖象如圖所示。已知汽車在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力恰為車重的0.2示。已知汽車在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力恰為車重的0.2倍，(g取10N/kg)求:在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力;(2)整個(gè)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功的大小;(3)【答案】(1)在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度v(2)整個(gè)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功的大小;(3)【答案】(1)在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度v;4000N;第9頁，總36頁(2)整個(gè)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功的大小3.5X1向；(3)汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度v為25m/s；(4)整個(gè)過程中克服阻力所做的功的大小3.2X1§JO【解析】(1)汽車受到的阻力：f=0.2G=0.2X2X4N=4000N;(2)由題意可知，整個(gè)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間：t=15s+20s=35s,由P=1L可得，整個(gè)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：W=Pt=100X1?W<35s=3.5X布；t(3)汽車的重力：G=mg=2000kgX10N/kg=2X10N,由題意和圖象可知，15-35s汽車的速度最大且做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件和題意可得，汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力：F=f=0.2G=0.2X2X4N0=4000N,由P=—=~=^=~=Fv可得，汽車的最大速度：v最大=~￡_=」[0。"1]=25m/s；ttF400ON(4)根據(jù)v=^得勻速運(yùn)動(dòng)20s運(yùn)動(dòng)的距離：s2=vt=25m/sx20s500m,t這個(gè)過程運(yùn)動(dòng)的距離為：s=si+s2+s3=200m+500m+100m=800m,整個(gè)過程中克服阻力所做的功：W=fs=4000NK800m=3.2X16JO【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查的是學(xué)生對(duì)功、功率、重力、速度計(jì)算公式的理解和掌握，知道平均速度的計(jì)算方法是解決此題的關(guān)鍵?！咀兪?-2】(2019?玉林)如圖所示，質(zhì)量為2.5t的汽車在平直的公路上勻速行駛，在其前方有一固定的測速儀向汽車發(fā)出兩次短促的超聲波信號(hào)，第一次發(fā)出信號(hào)到接收到信號(hào)用時(shí)0.6s,第二次發(fā)出信號(hào)到接收到信號(hào)用時(shí)0.4s,測出汽車的速度為34m/s。已知汽車在公路上勻速行駛時(shí)受到的阻力是車重的0.02倍，超聲波的速度為340m/s。(g取10N/kg)求：(1)汽車勻速行駛時(shí)受到的牽引力；(2)汽車勻速行駛10s內(nèi)牽引力做的功；(3)測速儀兩次發(fā)出信號(hào)的時(shí)間間隔。測速位【答案】(1)汽車勻速行駛時(shí)受到的牽引力500N;(2)汽車勻速行駛10s內(nèi)牽引力做的功1.7X15J；(3)測速儀兩次發(fā)出信號(hào)的時(shí)間間隔1.1s。第10頁，總36頁【解析】(1)汽車的重力：G=mg=2.5x13kgxi0N/kg=2,5x4N汽車受到的阻力：F阻=0.02G=0.02X2,5X40=500N汽車勻速直線行駛時(shí)，汽車受到的阻力和牽引力是平衡力：F=F阻=500N(2)汽車10s內(nèi)行駛的距離：s=v車t=34m/sX10s=340m牽引力做功：W=Fs=500NX340m=1.7X15J(3)由v=顯得:汽車接收到第一次信號(hào)時(shí)，汽車距測速儀：s1=v聲t1=340m/s1*5=102mTOC\o"1-5"\h\zt2則汽車接收到第二次信號(hào)時(shí)，汽車距測速儀：s2=v聲t2=340m/s=68m2因此汽車在兩次信號(hào)的間隔過程中行駛：s=s1-s2=102m-68m=34m設(shè)測速器發(fā)出兩次信號(hào)時(shí)間差為義,汽車行駛34m共用時(shí)間：t上與-t1+t2=。-2里口典=&-0.1s22汽車的車速：v'=J—=——=34m/sPAt-O.1g解得測速儀兩次發(fā)出信號(hào)的時(shí)間間隔：At=1,1s【點(diǎn)評(píng)】汽車在運(yùn)動(dòng)34m過程的時(shí)間t=At-.L!J2S_AJ^_=At-0.1s是最不容易理解的，也是此題的2|2|難點(diǎn)所在?！究键c(diǎn)4】簡單機(jī)械計(jì)算[例4](2020?可南一模)如圖所示，用滑輪組從H=10m深的水中勻速提起底面積為0.04m2、高2m的實(shí)心圓柱體，該物體的密度是2.5g/cm3,在水中勻速提起該物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為80%,繞在滑輪上的繩子能承受的最大拉力F為1100N,不計(jì)摩擦和繩重。求：(1)圓柱體的重力；(2)圓柱體浸沒在水中時(shí)受到的浮力；(3)將圓柱體勻速提升，當(dāng)它上表面與水面剛好接觸時(shí)，裝置所做的額外功；(4)判斷在提升的過程中繩子會(huì)不會(huì)被拉斷，若被拉斷，繩子被拉斷時(shí)，圓柱體留在水中的體積。第11頁，總36頁【考點(diǎn)】浮力、功和機(jī)械效率的計(jì)算【答案】(1)圓柱體重力為2000N;(2)圓柱體浸沒在水中時(shí)受到的浮力為800N;(3)裝置所做的額外功為2400J;(4)圓柱體留在水中的體積為1X102m3。【解析】(1)圓柱體的體積：丫物=$卜物=0.04m2X2m=0.08m3,由「=典|可得圓柱體質(zhì)量：m=pV=2.5x13kg/m3x0.08r3=200kg,V圓柱體重力：G=mg=200kgx10N/kg=2000N;(2)物體浸沒在水中，V排=V物=0.08m3,物體受到的浮力：F浮=p水gV排=1x103kg/n3x10N/kgx0.08m800N;(3)圓柱體勻速提升時(shí)，受力分析知，動(dòng)滑輪下邊掛鉤對(duì)圓柱體的拉力F動(dòng)=6-F浮=2000N-800N=1200N,當(dāng)它上表面與水面剛好接觸時(shí)，上表面移動(dòng)距離為h=H-2m=10m-2m=8m,使用滑輪組做的有用功：W有用=F動(dòng)卜=1200NX8m=9600J滑輪組的機(jī)械效率：『九里=—性里——=一迎U——=80%,.總|可有用+V額外9600J+W額外解得：W額外=2400J;(4)由W額外=G輪h可得動(dòng)滑輪重力：6動(dòng)="'>=及。。1=300N,h8m承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n=2,在滑輪上的繩子能承受的最大拉力F=1100N時(shí)，對(duì)動(dòng)滑輪受力分析可知，動(dòng)滑輪下邊掛鉤對(duì)物體施加的力：F'動(dòng)=2F—G動(dòng)=2X1100N-300N=1900N,拉斷的瞬間，對(duì)物體受力分析可知，物體受到的浮力：5'浮=G-5'動(dòng)=2000N-1900N=100N,貝UV排'=-10""t-=1x1。2m3。日口水10N/kgXlX103kg/m3【點(diǎn)評(píng)】本題的綜合性很強(qiáng)，難度很大，所涉及的知識(shí)面比較廣：有重力、浮力，平衡力及其應(yīng)用，滑輪組及其機(jī)械效率，有用功額外功的計(jì)算。解答本題的關(guān)鍵是要理清題意，要學(xué)會(huì)對(duì)物體進(jìn)行受力分析。像解答這類題時(shí)，一定要沉著應(yīng)對(duì)，切不可急于求成?！咀兪?-1】(2019?鄂爾多斯)舉世囑目的港珠澳大橋于2018年10月24日正式通車，是集橋、島、隧道第12頁，總36頁

若使用柴油機(jī)和滑輪組將高h(yuǎn)=1m若使用柴油機(jī)和滑輪組將高h(yuǎn)=1m的實(shí)心長方體A從海底以0.1m/s的速度勻速吊出海面；圖乙是物體A所受拉力Fi隨時(shí)間t變化的圖象。(p海=1.0xi3kg/m3,g取10N/kg,不計(jì)摩擦、水的阻力及繩重)。求：(1)物體A的密度。(2)當(dāng)物體A在計(jì)時(shí)起點(diǎn)的位置時(shí)，上表面受到海水的壓力。(3)物體A露出水面前，柴油機(jī)對(duì)繩的拉力F做的功W隨時(shí)間t的變化圖象，如圖丙，求此過程滑輪組的機(jī)械效率?！敬鸢浮?1)物體【答案】(1)物體A的密度為3X1(3kg/m3。(2)當(dāng)物體A在計(jì)時(shí)起點(diǎn)的位置時(shí)，上表面受到海水的壓力為8X10N。(3)滑輪組的機(jī)械效率為80%?！窘馕觥?1)根據(jù)圖乙可知，物體完全露出水面后，拉力：F1=3X10N,則物體的重力G=F1=3X10N,5由G=mg可得，物體的質(zhì)量：巾=色=」欠3°N=3X10kg,gION/kg由圖乙可知，物體全部浸沒時(shí)，物體A所受的拉力：F1'=2X10N,則物體浸沒時(shí)受到的浮力：F9=G-Fr=3X10N-2X10N=1X10N,由F浮=p水gV排可得物體的體積：V=V排=F浮］口N=10m3,物體A的密P水弓lX103kg/m3XLON/kg度：RX10產(chǎn)=341(3kg/m3；v10(2)由v=^|可得物體在80s內(nèi)通過的距離：s=vt=0.1m/sX80s=8m,即在計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí)物體上表面在水t中所處的深度h=s=8m,物體上表面受到的壓強(qiáng)：p=p水gh=1X1(3kg/m3x10N/kgx8m8X10Pa,由V=Sh可得，物體的底面積：S=7-=——=10m2,則物體A上表面受到海水的壓力：F=pS=hIm第13頁，總36頁8X10PaX10備=8X10N;(3)根據(jù)圖丙讀出物體運(yùn)動(dòng)80s,拉力做的功：W總=2Xl8j,而有用功：W有=51，哆2X10NX8m=1.6X60,滑輪組的機(jī)械效率：X100聯(lián).6*1°叮X100%=80%。甲總2X10SJ|【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查密度、壓強(qiáng)、浮力、重力、有用功以及機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是能從圖象上讀出有用的信息，也是本題的難點(diǎn)?！咀兪?-2](2020座慶模擬)如圖所示裝置，輕質(zhì)杠桿AB在水平位置彳W寺平衡，O為杠桿的支點(diǎn)，OA:OB=1:2,甲、乙兩容器中均裝有水，物體M浸沒在乙容器的水中，且沒有碰到容器底。已知：甲容器中活塞C(含桿AC)的質(zhì)量m°=1kg,活塞C的橫截面積S=800cm2,水深M=50cm,h2=40cm。物體M的體積Vm=1X103m3,不計(jì)摩擦和繩重，g取10N/kg。求：(1)物體M所受浮力F??；(2)活塞C受到水的壓力F壓；(3)物體M的重力?！敬鸢浮?1)物體M所受7^力F浮為10N;(2)活塞C受到水的壓力F壓為80N;(3)物體M的重力為45N?！窘馕觥?1)物體M浸沒在水中，則物體M所受浮力：F浮=p水gVM=1x1&kg/m3x10N/kgxix3TO3=10N；(2)由圖可知，活塞C所處的深度為h1-h2=50cm-40cm=10cm=0.1m,活塞受到水的壓強(qiáng)：p=p水g(h1-h2)=1x13)kg/m3x10N/kgx0.1m1000Pa;根據(jù)p=—可得活塞C受到水的壓力：F壓=pS=1000PaX800X104m2=80N;S(3)甲容器中活塞C(含桿AC)的重力：Go=m0g=1kgx10N/kg=10N,對(duì)活塞進(jìn)行受力分析可知，活塞受到向下的重力Go、杠桿A端向下白壓力Fa和水向上的壓力F壓，由第14頁，總36頁

力的平衡條件可得：G0+Fa=力的平衡條件可得：G0+Fa=F壓,物體M受到向上的浮力F浮、繩子向上的拉力Fb和向下的重力Gm,由力的平衡條件可得：Gm=Fb+F浮，②由①②變形可得，杠桿A端受的拉力為Fa=F壓-Go,B端受的拉力為Fb=Gm-F??；因?yàn)楦軛UAB在水平位置保持平衡，所以由杠桿平衡條件得：FaxOA=FBXOB且OA：OB=1：2,則：(F壓—Go)xOA=(Gm—F浮)xOB代入數(shù)據(jù)得：(80NT0N)xi=(Gm—10N)X2,解彳導(dǎo),Gm=45N。【點(diǎn)評(píng)】本題既考查了阿基米德原理的運(yùn)用，也考查了液體壓強(qiáng)公式、固體壓強(qiáng)公式的計(jì)算，還考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，要求對(duì)公式進(jìn)行熟練掌握的同時(shí)，還要會(huì)對(duì)物體進(jìn)行受力分析，并有一定的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力，難度較大。壓軸精練(2019混明)如圖是一個(gè)飲水機(jī)的簡化示意圖(飲水機(jī)的外殼被省去了，支撐水桶的地方并不密封)。水桶被倒扣在飲水機(jī)上后，桶中的水會(huì)流到下面的儲(chǔ)水盒里，當(dāng)滿足一定條件后，水不再往下流；打開儲(chǔ)水盒上的龍頭，流出一些水后，桶中的水又繼續(xù)流動(dòng)。那么圖1圖2(1)儲(chǔ)水盒里的水面到達(dá)位置(選填"A'或"B'),水桶里的水才不再往下流；(2)某時(shí)刻，桶中的水處于靜止?fàn)顟B(tài)，桶中的水面與儲(chǔ)水盒里的水面的高度差為h,那么桶外大氣的壓強(qiáng)與桶內(nèi)水面上方的壓強(qiáng)差是多少？(3)若桶底裂了一個(gè)縫，將出現(xiàn)什么現(xiàn)象？(4)若將水桶口向上放在桌子上，如圖2所示，將一根管子的一端插入水桶中，從另一端吮吸，待水到第15頁，總36頁達(dá)管中一定位置后，水會(huì)自動(dòng)從管中流出(養(yǎng)金魚的人給魚缸換水也常用這種方法)。設(shè)當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簽閜0,水面距桶口的高度為hi.請(qǐng)通過計(jì)算說明，管子中的水至少要被吸”到什么位置時(shí)，桶中的水才會(huì)自動(dòng)從管子中流出？【答案】(1)B;(2)Ap=p水gh;(3)桶內(nèi)的水將流出直到桶內(nèi)水面與儲(chǔ)水盒水面相平；(4)管子中的水至少要被吸”到hi位置時(shí)，桶中的水才會(huì)自動(dòng)從管子中流出。【解析】(1)由題知，支撐水桶的地方并不密封，若儲(chǔ)水盒內(nèi)的水位低于B時(shí)，水會(huì)一直向下流，直到桶內(nèi)的水上升到B處，此時(shí)桶內(nèi)水的壓強(qiáng)與桶內(nèi)水面上方氣壓(空氣溶于水)等于外界大氣壓強(qiáng)，水桶里的水才不再往下流；(2)桶中的水處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)力的平衡可知，此時(shí)桶內(nèi)水產(chǎn)生的壓強(qiáng)與桶內(nèi)水面上方氣壓等于儲(chǔ)水盒水面上方的大氣壓強(qiáng)，即P0=p7k+P內(nèi)，而p水=P水gh,則桶外大氣的壓強(qiáng)與桶內(nèi)水面上方的壓強(qiáng)差A(yù)p=p0-p內(nèi)=p水=p水gh;(3)若桶底裂了一個(gè)縫，桶內(nèi)與大氣相通，桶內(nèi)水面上方氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，則桶內(nèi)的水將在重力的作用下流出，直到桶內(nèi)水面與儲(chǔ)水盒水面相平；(4)設(shè)桶中水自動(dòng)流出時(shí)右邊管子中的水到管子最高點(diǎn)的高度為H,取管子最高處液片進(jìn)行受力分析，液片受到左邊水的壓強(qiáng)為：p向右=po-p水ghi,液片受到右邊水的壓強(qiáng)為：p向左=p0-p水gH,當(dāng)p向右2sp向左時(shí)，即p0-p水ghi>|0-p水gH,整理可得H>hi,所以管子中的水至少要被吸”到hi位置時(shí)，桶中的水才會(huì)自動(dòng)從管子中流出。【點(diǎn)評(píng)】本題考查液體壓強(qiáng)公式、大氣壓的運(yùn)用，難度較大。(20i9麗寧)同學(xué)們?cè)谘芯扛軛U的平衡時(shí)，他們首先將裝有某液體的圓柱形容器放在水平放置的電子臺(tái)秤上(容器底面積S容=0.02m2),臺(tái)秤的示數(shù)為8kgo然后人站在水平地面上通過可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿BC和輕繩將長方體A逐漸緩慢放入該液體中，直到A的上表面與液面相平，液體未溢出，此時(shí)杠桿在第i6頁，總36頁

水平位置保持平衡，如圖甲所示。已知：A的底面積為SA=0.01m2,重力Ga=50N,人的重力G人=518N,鞋與地面的總接觸面積S鞋=500cm2.當(dāng)A從接觸液面到恰好浸沒時(shí)，A的下表面受到的液體壓強(qiáng)隨浸入液體的深度的變化圖象如圖乙所示。(g=10N/kg,杠桿、輕繩質(zhì)量均不計(jì)，輕繩始終豎直)求：(1)長方體A未放入液體中時(shí)，容器對(duì)臺(tái)秤的壓強(qiáng)。(2)容器中液體的密度。(3)杠桿在水平位置平衡時(shí)，杠桿B端輕繩對(duì)長方體A的拉力。(4)杠桿在水平位置平衡時(shí)，人雙腳站立對(duì)地面的壓強(qiáng)p=1X1dPa,則OB與OC的長度之比為多少?*pPa2000woo*pPa2000woo【答案】(1)長方體A未放入液體中時(shí)，容器對(duì)臺(tái)秤的壓強(qiáng)為4000Pa。(2)容器中液體的密度為1000kg/m3。(3)杠桿在水平位置平衡時(shí)，杠桿B端輕繩對(duì)長方體A的拉力30N。(4)杠桿在水平位置平衡時(shí)，人雙腳站立對(duì)地面的壓強(qiáng)p=1X10Pa,則OB與OC的長度之比為3:5?！窘馕觥?1)長方體A未放入液體中時(shí)，容器對(duì)臺(tái)秤的壓力為：F=G=mg=8kgX10N/kg=80N,容器對(duì)臺(tái)秤的壓強(qiáng)：p=?=4000Pa；￡容0.02m2(2)由圖乙知長方體A的最大高度為20cm=0.2m,此時(shí)下底面的壓強(qiáng)為2000Pa,根據(jù)p=pgh^,容器中液體的密度:2000PaICJN/kgX0.2m根據(jù)p=pgh^,容器中液體的密度:2000PaICJN/kgX0.2m=1000kg/m3；(3)長方體A的體積為：VA=SAh=0.01m2x0.2m=0.002m3,A完全浸沒時(shí)的浮力為：F浮=p液gV排=1000kg/m3x10N/kgx0.00夕用20N,A浸沒在液體中受重力、浮力和拉力,杠桿B端輕繩對(duì)長方體A的拉力：Fa=Ga-F浮=50N-20N=30N;(4)杠桿在水平位置平衡時(shí),根據(jù)p=(4)杠桿在水平位置平衡時(shí),根據(jù)p=知，人雙腳站立對(duì)地面的壓力為:F=pS=1x1(4PaX500x14m2500N,因?yàn)槿耸茇Q直向下的重力、=500N,500N,因?yàn)槿耸茇Q直向下的重力、豎直向上的支持力、豎直向上的拉力,所以人受到的拉力為F人=6人-F支持=518N-500N=18N,因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，所以人對(duì)杠第17頁，總36頁桿的拉力也為18N,根據(jù)杠桿的平衡條件FaXLqc=Faxlob,OB與QCOB與QC的長度之比為:=3:5?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了重力公式、壓強(qiáng)的公式、阿基米德原理公式、杠桿的平衡條件以及受力分析等知識(shí),綜合性強(qiáng)，有一定的難度。3.(2019【點(diǎn)評(píng)】本題考查了重力公式、壓強(qiáng)的公式、阿基米德原理公式、杠桿的平衡條件以及受力分析等知識(shí),綜合性強(qiáng)，有一定的難度。3.(2019如林)如圖甲所示，圓柱形物體的底面積為0.01m2,高為0.2m,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為20N.如圖乙所示，圓柱形容器上層的橫截面積為0.015m2,高為0.1m,下層的底面積為0.02m2,高為0.2m,物體未浸入時(shí)液體的深度為0.15m。當(dāng)物體有一半浸入液體時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為10N.(g取10N/kg)求：(1)物體的質(zhì)量；(2)液體的密度；(3)當(dāng)物體有一半浸入液體中時(shí)，液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；(4)若物體繼續(xù)浸入液體中，液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大到物體有一半浸入液體時(shí)壓強(qiáng)的彈簧測力計(jì)的示數(shù)。a■,卜V--k…一1.2倍，此時(shí)甲乙【答案】(1)物體的質(zhì)量為2kg；(2)液體的密度為1.0X10kg/m3;(3)液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為2000Pa；(4)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為4N?！窘馕觥?1)由圖甲彈簧測力計(jì)的示數(shù)可知，物體的重力G=20N,由G=mg可得，物體的質(zhì)量：m=-=一典!一=2kg;gWkg(2)物體的體積：V=Sh=0.01m2x0.2m=2X103m3,當(dāng)物體有一半浸入液體時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F'=10N,則物體受到的浮力：F浮=6-F'=20N-10N=10N,由F浮=pgV排可得，液體的密度:第18頁，總36頁?1一.，二33「液=—=1.0xitkg/m;（3）當(dāng)物體有一半浸入液體中時(shí)，假設(shè)液面沒有升到上層，1-53-W排I5X2X1°V則液面上升的圖度：Ah=K=0.05m,St]0.02na此時(shí)液面的深度：hi=h0+Ah=0.15m+0.05m=0.2m,所以，此時(shí)與下層容器的高度剛好相等，液面沒有上升到上層容器,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)：pi=p液ghi=i.0x13?g/m3x10N/kgx0.2m2000Pa；（4）當(dāng)液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大到物體有一半浸入液體時(shí)壓強(qiáng)的1.2倍時(shí)，液體壓強(qiáng):P2=1.2pi=1.2x2000Pa2400Pa,此時(shí)液體的深度：h2=上一="三四=0.24m,P液g14OX10kg/nt10M/kg液面繼續(xù)上升的高度：△hJh2-h下=0.24m-0.2m=0.04m,排開液體增加的體積：&排=$±Ah=0.015m2x0.04m=6X10（2019僑營）3月（2019僑營）3月12日，我國自主研發(fā)建造的掘系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)的高功率配置均為世界之最。此時(shí)排開液體的總體積：V排'=V排+可排=二*2*1dm3+6X104m3=1.6X103m3,此時(shí)物體受到的浮力：F浮'=「液gV排'=1.0xi3kg/m3xi0N/kgx1.6斕md=16N,此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)：F〃=G-F浮'=20N-16N=4No【點(diǎn)評(píng)】本題考查了重力公式和阿基米德原理、液體壓強(qiáng)公式、稱重法求浮力公式的應(yīng)用。天鯨號(hào)”絞吸挖泥船正式投產(chǎn)首航，其智能化水平以及挖（g取10N/kg,p水取1.0xi&g/m3）主要參數(shù)如下表。項(xiàng)目TOC\o"1-5"\h\z總長度（m）140寬度（m）27.8吸/排管彳5（mm）1000/1000滿載排水量（t）1.7X10滿載吃水深度（m）6.5泥泵輸送功率（W）1.7X10（1）滿載時(shí)，求天鯨號(hào)”受到水的浮力是多少?第19頁，總36頁

(2)滿載時(shí)，求天鯨號(hào)”底部受到水的壓強(qiáng)是多少？若船底需要安裝探測儀器，其面積為40cm2,求探測儀器受到水的壓力是多少？(3)天鯨號(hào)”去某水域執(zhí)行任務(wù)，其工作量相當(dāng)于將1.36x14t的淤泥輸送至15m高的臺(tái)田上。假設(shè)天鯨號(hào)”絞吸挖泥船泥泵的機(jī)械效率為30%,求完成此任務(wù)需要的時(shí)間是多少？【答案】(1)天鯨號(hào)”受到水的浮力是1.7X18N；(2)天鯨號(hào)”底部受到水的壓強(qiáng)是6.5X14Pa,面積為40cm2探測儀器受到水的壓力是260N;(3)完成此任務(wù)需要的時(shí)間是400s?！窘馕觥?1)天鯨號(hào)”受到的浮力為:F浮=G排=m排g=1.7x10x10kgx10N/kg=1.7x18N;(2)天鯨號(hào)”底部受到水的壓強(qiáng)為:p=p水gh水=1.0x10kg/m3x10N/kgx6.5m6.5x4Pa,由P=%l，探測儀器受到水的壓力為：F=pS=6.5X10PaX40X14m2=260N;(3)淤泥的質(zhì)量為：m=1.36X14t=1.36X40<10kg=1.36X17kg,淤泥所受的重力為：G=mg=1.36x10kgx10N/kg=1.36x8N,天鯨號(hào)”絞吸挖泥船泥泵做的有用功為:天鯨號(hào)”絞吸挖泥船泥泵做的總功為：天鯨號(hào)”絞吸挖泥船泥泵需用時(shí)間為：6.8x90,W有用=Gh=1.36X1§NX15m=2.04X天鯨號(hào)”絞吸挖泥船泥泵做的有用功為:天鯨號(hào)”絞吸挖泥船泥泵做的總功為：天鯨號(hào)”絞吸挖泥船泥泵需用時(shí)間為：6.8x90,【點(diǎn)評(píng)】本題是一道考查壓強(qiáng)浮力以及機(jī)械效率等知識(shí)的綜合題目，關(guān)鍵是將課本知識(shí)內(nèi)容記憶清楚,仔細(xì)分析即可。(2019演岡)具有中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、亞洲超大重型自航絞吸船天鯨號(hào)"(圖甲)，可用于挖掘水下泥土、砂石等。其長140m、寬27.8m,滿載排水量為17000t。作業(yè)時(shí)，輸送系統(tǒng)將水下挖掘的泥石等，通過輸送管輸送到指定地方。已知水的密度為1.0x10kg/m3,g取10N/kg。(1)水面下4m處的船體上受到水的壓強(qiáng)是多少？第20頁，總36頁

(2)若天鯨號(hào)”漂浮在水面時(shí)排開水的體積為1.2x14m3,則它受到的總重力是多少?(3)某次作業(yè)時(shí)，水下重為G的泥沙沿著輸送管勻速運(yùn)動(dòng)，泥沙運(yùn)動(dòng)的高度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示。設(shè)輸送系統(tǒng)的總功率為P,效率為Y],泥沙在水平運(yùn)動(dòng)時(shí)受到輸送管的阻力為fo請(qǐng)推導(dǎo)在水平運(yùn)動(dòng)過程中，泥沙速度的表達(dá)式?！敬鸢浮?1)水面下4m處的船體上受到水的壓強(qiáng)是4Xldpa；(2)若天鯨號(hào)”漂浮在水面時(shí)它受到的總重力是1.2X18N；(3)在水平運(yùn)動(dòng)過程中，泥沙速度的表達(dá)式是v=-二。式—)【解析】(1)水面下4m處的船體上受到水的壓強(qiáng)：p=p水gh=1.0x13kg/m3x10N/kgX4m4X10Pa。(2)天鯨號(hào)”漂浮在水面時(shí)排開水的體積V排=1.2X10m3,則受到的浮力：F浮=p水gV排=1.0x13kg/m3x10N/kgx1.24mr30=1.2x10n;根據(jù)漂浮條件可知天鯨號(hào)”受到的總重力：G=F浮=1.2x18N；(3)由圖乙可知，在0?t1時(shí)間內(nèi)泥沙上升的高度為h0,在t1?t2時(shí)間內(nèi)泥沙上升的高度為0,此時(shí)泥沙在水平管道中勻速運(yùn)動(dòng)；由題知，輸送系統(tǒng)的總功率為P,效率為Y],則輸送系統(tǒng)在t2時(shí)間內(nèi)做的有用功：W有用=亞總刀=Pt2rl①，而在0?t1時(shí)間內(nèi)做的有用功為克服泥沙的重力做功，則：W有用1=Gh0在t1?t2時(shí)間內(nèi)做的有用功為克服泥沙與輸送管間的阻力做功,則：W有用2=fs=fv(t2—t1)因W有用=W有用1+W有用2,所以有：Pt2Y]=Gh0+fv(t2-t1),解得：v=T\解得：v=T\-GhDt(t7-t1)①看懂圖象，明【點(diǎn)評(píng)】本題考查了液體壓強(qiáng)和浮力的計(jì)算，還考查了功和效率的計(jì)算，解題的關(guān)鍵:①看懂圖象，明第21頁，總36頁確泥沙向上運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)時(shí)的有用功；②注意整個(gè)過程的有用功等于這兩部分有用功之和。(2019也頭)圓柱形容器置于水平地面(容器重忽略不計(jì))，容器的底面積為0.2m2,內(nèi)盛30cm深的水。現(xiàn)將一個(gè)底面積400cm2、體積4000cm3均勻?qū)嵭膱A柱體放入其中。如圖甲所示，物體漂浮在水面，其浸入水中的深度為5cm；當(dāng)再給物體施加一個(gè)豎直向下大小不變的力F以后，物體最終恰好浸沒于水中靜止，如圖乙所示。p水=1.0xi3kg/m3,g取10N/kg)則：(1)物體受到的重力是多少？(2)物體浸沒水中靜止時(shí)容器對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？(3)從物體漂浮水面到浸沒水中靜止的過程中壓力F做了多少功？印乙【答案】(1)物體受到的重力是20N;(2)物體浸沒水中靜止時(shí)容器對(duì)地面的壓強(qiáng)是3200Pa；(3)從物體漂浮水面到浸沒水中靜止的過程中壓力F做了0.8J的功?！窘馕觥?1)物體排開水的體積：V排=$八浸=400X104m2x5x10m=2x103m3,則物體所受的浮力：F浮=p水gV排=1.0x13kg/m3x10N/kgX2X31r03=20N,由題可知，物體漂浮在水面上，則物體重力：G=F浮=20N;(2)容器內(nèi)水的體積：V水=卜水XS容=0.3mx0.2m2=0.06m3,水的重力：G水=p水V水g=1.0X13kg/m3x0.06m*10N/kg=600N,根據(jù)阿基米德原理，圓柱體全部浸入時(shí)，受到的浮力：F浮全=p水gV排全=1.0x10kg/m3x10N/kgX4X31r03=40N,當(dāng)再給物體施加一個(gè)豎直向下大小不變的力F以后，物體最終恰好浸沒于水中靜止，根據(jù)力的平衡條件可得，施加的向下壓力：F=F浮全-G=40N-20N=20N;則容器對(duì)支持面的壓力為：5總=6水+G+F=600N+20N+20N=640N;物體浸沒水中靜止時(shí)容器對(duì)地面的壓強(qiáng)是：p=—=-^^-=3200Pa；醞|o.2m2|(3)物體的底面積400cm2、體積4000cm3,則均勻?qū)嵭膱A柱體的高度：第22頁，總36頁3h物=包兒」"n：尸10cm;40clem2故圓柱體露出水面的高度為：h露=10cm-5cm=5cm,甲z從圓柱體漂浮于水面到恰好浸沒于水中靜止時(shí)，設(shè)水面上升的高度為Ah,則有：N排=$容即：4000cm3-x4000cn3=Ahx2000cn3,2解得△h=1cm,則從圓柱體漂浮于水面到恰好浸沒于水中靜止時(shí)，力F向下運(yùn)動(dòng)的距離：h=h露—△h=5cm—1cm=4cm,則力F做的功：W=Fh=20NX0.04m=0.8J。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了壓強(qiáng)、重力公式公式和阿基米德原理、物體浮沉條件、做功公式的應(yīng)用，最后一問難度較大，關(guān)鍵是求出從圓柱體漂浮水面到浸沒水中靜止過程中，力F向下運(yùn)動(dòng)的距離。（2019函州）科技人員為了研究物品均勻投放下水的方法”建立如圖模型：輕質(zhì)杠桿AB兩端用輕繩懸掛著兩個(gè)完全相同的正方體物品甲和乙，甲、乙的邊長均為a,密度均為p（p大于水的密度p水），杠桿放在可移動(dòng)支點(diǎn)P上，物品乙放在水平地面上。起初，物品甲下表面無限接近水面（剛好不被水打濕）,計(jì)時(shí)開始（t=0）,上推活塞，使水面以速度v勻速上升直到物品甲剛好完全被水淹沒，停止計(jì)時(shí)（不計(jì)物品甲在水中相對(duì)運(yùn)動(dòng)的阻力）。上述過程中通過移動(dòng)支點(diǎn)P維持BD繩中拉力恒為乙重力的0.6倍，且杠桿始終水平。（g為已知量）求：（1）物品乙對(duì)地面的壓強(qiáng)；t=0時(shí)，BP:PA為多少？（3）物品甲完全被水淹沒時(shí)，BP:PA為多少？（4）任意時(shí)刻t時(shí)，BP:PA與t的關(guān)系式。第23頁，總36頁CI甲水平地面【答案】(1)物品乙對(duì)地面的壓強(qiáng)為0.4pga(2)t=0時(shí)，BP:PA為工

3CI甲水平地面【答案】(1)物品乙對(duì)地面的壓強(qiáng)為0.4pga(2)t=0時(shí)，BP:PA為工

3(3)物品甲完全被水淹沒時(shí)，BP:PA=P-P水

0.6P(4)任意時(shí)刻t時(shí)，BP:PA與t的關(guān)系式為BPPAPa-P水中t

0.6P1【解析】(1)由題知，BD繩中拉力恒為乙重力的0.6倍,根據(jù)力的平衡條件可得，物品乙對(duì)地面的壓力:3根據(jù)力的平衡條件可得，物品乙對(duì)地面的壓力:3F=G—F拉=G—0.6G=0.4G=0.4pga物品乙對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=物品乙對(duì)地面的壓強(qiáng)：p==0.4pgat=0時(shí)，物品甲不受浮力，由題知B端受到向下的拉力為0.6G,根據(jù)杠桿的平衡條件可得：GXPA=0.6GXBP所以BPG5.根據(jù)杠桿的平衡條件可得：GXPA=0.6GXBP所以BPG5.PA0.6G(3)物品甲完全被水淹沒時(shí)，物品甲受到的浮力:3F浮全=p水gV排=p水ga,作用在杠桿A端的拉力為：Fai=G-F浮全=pgB-p水ga3,根據(jù)杠桿的平衡條件可得：Fa1xPA=FbxBPBPPApga一BPPApga一P水gm0.6Pga3P-P水

076P(4)使水面以速度v勻速上升直到物品甲剛好完全被水淹沒，t時(shí)間水面上升的高度為h=vt,則物體甲排開水的體積：V排=血2,物體甲受到的浮力：F浮=p水gV排=p水gvta2,作用在杠桿A端的拉力為:Fa=G—F浮=pga—p水gvta2,根據(jù)杠桿的平衡條件可得：FaxPA=FbxBP故十Pa-P水中故十Pa-P水中t0.6Pga3。.6Pa【點(diǎn)評(píng)】本題考查壓強(qiáng)公式、阿基米德原理、杠桿平衡條件、速度公式的運(yùn)用，綜合性強(qiáng)。(2019?可北)如圖所示，一輕質(zhì)杠桿AB.長1m,支點(diǎn)在它中點(diǎn)O.將重分別為10N和2N的正方體M、第24頁，總36頁N用細(xì)繩系于杠桿的B點(diǎn)和C點(diǎn)，已知OC:OB=1:2,M的邊長l=0.1m。(1)在圖中畫出(1)在圖中畫出N受力的示意圖。(2)求此時(shí)M對(duì)地面的壓強(qiáng)。(3)若沿豎直方向?qū)左右兩邊各切去厚度為/h的部分，然后將C點(diǎn)處系著N的細(xì)繩向右移動(dòng)h時(shí),M對(duì)地面的壓弓II減小了60Pa,求h為多少。【答案】(1)如上圖所示；(2)此時(shí)M對(duì)地面的壓強(qiáng)為900Pa；(3)h為0.05m?！窘馕觥?1)對(duì)N進(jìn)行受力分析，由于N在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，則N受到的重力和細(xì)繩對(duì)它的拉力是一對(duì)平衡力，所以二力的大小相等(F=G=2N),方向相反；過N的重心分別沿力的方向各畫一條有向線段，并標(biāo)上力的符號(hào)及大小，注意兩線段要一樣長，圖所示：(2)設(shè)(2)設(shè)B端受到細(xì)繩的拉力為Fb,由杠桿平衡條件得，GnXOC=FbXOB已知OC:OB=1:2,則有：Fb=Gn>^=2NX^=1N;根據(jù)力的作用是相互的可知，細(xì)繩對(duì)M的拉力：F=Fb=1N,此時(shí)M對(duì)地面的壓力：F壓=F支=6仙-F=10N-1N=9N,M與地面的接觸面積：S=l2=(0.1m)2=0.01m2,則此時(shí)M對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=」￡=一處二=900Pa。S0.01R(3)若沿豎直方向?qū)(3)若沿豎直方向?qū)兩邊各切去厚度為yj-h后,剩余M的底面積：S=l(l--h-?~h)=lx(l-h),剩余剩余M的體積：V'=S'4l2x(l-h),第25頁，總36頁剩余M的密度不變，則剩余部分的重力與原來重力的比值:Ptl-h)1玉

~T所以剩余MPtl-h)1玉

~T所以剩余M的重力：Gm'=l-hXGM=CLlm-h0.ImX10NF剩余的物體M對(duì)地面的壓強(qiáng)：p'=p-Ap=900Pa-60Pa=840Pa,(0.1m—h),剩余M的底面積：S'=lx(l-h)=0.1mx(0.1m—h),地面對(duì)剩余的物體M的支持力:F支'=F壓'=p'3840PaX0.1mx(0.1m—h)沿豎直方向?qū)兩邊各切去厚度為沿豎直方向?qū)兩邊各切去厚度為—h后,2將C點(diǎn)處系著N的細(xì)繩向右移動(dòng)h,設(shè)此時(shí)B端受到細(xì)繩的拉力為Fb',由杠桿平衡條件得，Gnx(QC-h)=Fb'則有：Fb'=(OC-h)OB2NX(0.25nrh)0.則有：Fb'=(OC-h)OB2NX(0.25nrh)0.即細(xì)繩對(duì)剩余M的拉力：F'=Fb'=0.5m對(duì)剩余M進(jìn)行受力分析，由力的平衡條件得，F(xiàn)支'+三Gm'將①②③式代入④式得:840PaX0.1mQ1m—h)+2.9840PaX0.1mQ1m—h)+2.925m-h)0.5m0.Imx10N解得：h=0.05m。【點(diǎn)評(píng)】本題是一道純力學(xué)綜合應(yīng)用題，涉及到力的示意圖的畫法，壓強(qiáng)的計(jì)算、以及杠桿平衡條件的應(yīng)用等，關(guān)鍵要會(huì)正確受力分析，學(xué)會(huì)利用方程進(jìn)行解題，難度較大。(2019燧寧)如圖甲，將一重為8N的物體A放在裝有適量水白杯中，物體A漂浮于水面，浸人水中的體積占總體積的,此時(shí)水面到杯底的距離為20cm。如果將一小球B用體積和重力不計(jì)的細(xì)線系于A體積占總體積的卜方后，再輕輕放入該杯水中，靜止時(shí)A上表面與水面剛好相平，如圖乙。已知Pb=1.8Xmkg/m3,g=10N/kg。求:在甲圖中杯壁上距杯底8cm處Q點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)。甲圖中物體A受到的浮力。物體甲圖中物體A受到的浮力。物體A的密度。(4)小球B的體積。第26頁，總36頁

甲z【答案】(1)在甲圖中杯壁上距杯底8cm處O點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)為1200Pa。(2)甲圖中物體A受到的浮力為8N。(3)物體A的密度為0.8X1ag/m3。(4)小球B的體積為2.5X104m3。【解析】(1)O點(diǎn)的深度h=20cm-8cm=12cm=0.12m,則po=p水gh=1.0X13kg/m3x10N/kgx0.12m1200Pa。(2)因?yàn)锳漂浮在水中，所以F浮=GA=8N;(3)根據(jù)F浮=p水gV排得:V(3)根據(jù)F浮=p水gV排得:p水目LOX103kg/m3X10N/kg已知浸人水中的體積占總體積的土則物體已知浸人水中的體積占總體積的土則物體A的體積Va==V54排=旦*8*1(4m3=1X103m3;根據(jù)G=4mg=pVg可彳AA的密度:pA=8NlX10_3pA=8NlX10_3irL3X10U/kg0.8X3kg/m3;(4)圖乙中A、B共同懸浮：貝UF浮a+F浮b=Ga+Gb根據(jù)F浮=p水gV排和G=mg=VVg可得：p水g(Va+Vb)=Ga+pBgVB,所以，Vb(P所以，Vb(P日-P水)g(1.8XL03k&/m3-LOX103kg/ni3)XlON/kgx1dm3。【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了多個(gè)公式，關(guān)鍵是知道物體漂浮時(shí)浮力等于自身重力以及物體所受力的分析,分析物體所受力這是本題的難點(diǎn)也是重點(diǎn)，還要學(xué)會(huì)浮力公式及其變形的靈活運(yùn)用，有一定的拔高難度,屬于難題。10.(2019彷云港)如圖甲所示，拉力F通過滑輪組，將正方體金屬塊從水中勻速拉出至水面上方一定高度10處。圖乙是拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象。不計(jì)動(dòng)滑輪的重力、摩擦及水和空氣對(duì)金屬塊的阻力，g=10N/kg,求：(1)金屬塊完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力大??；(2)金屬塊的密度；(3)如果直接將金屬塊平放在水平地面上，它對(duì)地面的壓強(qiáng)大小。第27頁，總36頁【答案】(1)金屬塊完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力80N;(2)金屬塊的密度2.7X13kg/m3；(3)如果直接將金屬塊平放在水平地面上，它對(duì)地面的壓強(qiáng)5.4X13Pa?！窘馕觥?1)由甲圖可知，n=2,不計(jì)動(dòng)滑輪的重力、摩擦及水和空氣對(duì)金屬塊的阻力，F(xiàn)=母G,當(dāng)金屬塊完全露出液面后，金屬塊不受浮力，此時(shí)拉力等于重力，即為圖中的t2-t3時(shí)刻，從乙圖可知，該金屬塊重力為：G=2F=2X108N=216N,當(dāng)金屬塊未露出液面時(shí)，即為圖中的0-t1時(shí)刻，則2F'+F=G,所以金屬塊完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力：F浮=6-2F'=216N-2X68N=80N;(2)根據(jù)F浮=pgV排可得，金屬塊排開水的體積：V排=——=電?=8X16p水glON/kg3m3,金屬塊完全浸沒在水中，則金屬塊的體積V=V排=8X103m3,則根據(jù)G=mg、p=手可得，金屬塊的密度為：p金―—―=2.7X1'0kg/m3°WkgXSXWV(3)金屬塊的邊長a=折=用郡10%=0.2m，則受力面積S=a2=(0.2m)2=0.04m2,金屬塊平放在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=—=殳=216M=5.4X1也必SS0.04m2【點(diǎn)評(píng)】本題考查了重力、浮力、質(zhì)量、密度、壓強(qiáng)的計(jì)算以及阿基米德原理，關(guān)鍵是公式和公式變形的應(yīng)用，難點(diǎn)是通過圖乙確定金屬塊的重力及繩子受到的拉力、會(huì)用稱重法計(jì)算出金屬塊受到的浮力。(2019行波)如圖甲所示，水平放置的方形容器里有一個(gè)重為8N、邊長為10cm的立方體物塊M,M第28頁，總36頁

與容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器內(nèi)注水，容器中水的深度h隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。請(qǐng)解答下列問題:甲乙(1)當(dāng)t=140s時(shí)，物塊M在水中處于(填沉底“懸浮”或漂浮”)狀態(tài)。(2)當(dāng)t=140s時(shí)，水對(duì)容器底部的壓力大小是多少？(3)圖乙中a的值是多少？(4)在0-40s和40s-140s兩個(gè)階段，浮力對(duì)物體做功分別是多少？【答案】(1)漂浮。(2)當(dāng)t=140s時(shí)，水對(duì)容器底部的壓力大小是15N;(3)圖乙中a的值是8cm;(4)在0-40s和40-140s兩個(gè)階段，浮力對(duì)物體做功分別是0J;0.32J?！窘馕觥?1)物塊M的體積V=(0.1m)3=0.001m3;物塊M的質(zhì)量：m=—=———=0.8kg;g10N/kg物塊M的密度flM=-^=0.8x3Bg/m3〈1.0X16kg/m3；V0.001ml即物塊的密度小于水的密度，由圖象可知：當(dāng)t=140s時(shí)，水的深度為h=12cm,大于立方體物塊邊長為10cm；則根據(jù)浮沉條件可知物塊在水中將漂??；(2)當(dāng)t=140s時(shí)，注入的水的體積V水=vt=5mL/sX140s=700mL=7X104m3,則G水=p水gV水=1.0x10kg/m3x10N/kgx7X%3=7N;所以液體對(duì)底部的壓力F=G7k+Gm=7N+8N=15N;(3)當(dāng)t=40s時(shí)，正好是物塊M處于剛剛開始漂浮的狀態(tài)，則F浮=6仙=8W根據(jù)F浮=p液gV排可得：V排=———=處二=8X104m3=800cm3,P*8l.flX103kMl/'x］砥他第29頁，總36頁

所以深度a=31=gOQoM3=8cm;“|C10cn)^(4)在0-40s階段，由于物塊M沒有升高，則上升的高度為s=0,所以W=0J;在40-140s階段，物塊M上升的高度為h'=12cm-8cm=4cm=0.04m,則浮力對(duì)物體做功W=F浮h'=8NX0.04m=0.32J?！军c(diǎn)評(píng)】此題是一道力學(xué)綜合題，熟練運(yùn)用阿基米德原理、液體壓強(qiáng)公式、密度公式；準(zhǔn)確分析圖象中的信息，方可解答此題。1kg,水的深度1kg,水的深度為10cm。實(shí)心圓柱體A質(zhì)量為400g,底面積為20cm2,高度為16cm。實(shí)心圓柱體B質(zhì)量為m0克(m0取值不確定)，底面積為50cm2,高度為12cm。實(shí)心圓柱體A和常數(shù)g取10N/kg。(1)求容器的底面積。(2)若將圓柱體A豎直放入容器內(nèi)，求靜止時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)水均不吸水，已知p水=1.0x13kg/m3,P1。P2與m0的函數(shù)關(guān)系式。【答案】(1)求容器的底面積是100cm2。(2)若將圓柱體A水均不吸水，已知p水=1.0x13kg/m3,P1。P2與m0的函數(shù)關(guān)系式。【答案】(1)求容器的底面積是100cm2。(2)若將圓柱體A豎直放入容器內(nèi)，靜止時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是1.25X10Pa。(3)若將圓柱體B豎直放入容器內(nèi)，靜止時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)：當(dāng)m0>600的,p2=1.6x3Pa,當(dāng)0Vm0<600g時(shí)，p2=(1000+m0)Pa?！窘馕觥?1)水的體積：V1000g=1000cm3lg/cIL3容器的底面積等于水柱的橫截面積:S容=v=wogc^10cm=100cm2(2)圓柱體A的密度：pa=400g“自320cm3、于=1.25g/cm>。水所以，將圓柱體A豎直放入容器內(nèi)，A將沉底。假設(shè)A豎直放入后，沒有被水淹沒，且水深度為h1由體積關(guān)系得：h1(S容—Sa)=1000cm3;h1(100cm2—20cm2)=1000cm3第30頁，總36頁

解得：hi=i2.5cmhA>hi,假設(shè)成立水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為：pi=p水ghi=i.0x13ftg/m3x10N/kgx0.125m1.25x3Pa(3)①當(dāng)pb>冰時(shí)，B豎直放入容器內(nèi)，假設(shè)B被水淹沒，且水深度為h2由體積關(guān)系得h2s容—Vb=1000cm3；h2x100cm—50cm2x12cm=1000cm3解得：h2=16cm;h2>hB,，假設(shè)成立，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為：p2=p水gh2=1.6x^Pa此時(shí)，mB=pbVb>戰(zhàn)Vb=1g/cm3x50cr2x12cm=600gh2s容—V排=1000cm3h2s容—V排=1000cm3②當(dāng)0VPBVP水時(shí)，B豎直放入容器內(nèi)會(huì)漂浮，由體積關(guān)系得:h2s容—V排=1000cm3;1000ch2s容—V排=1000cm3;TOC\o"1-5"\h\zh2=T=-2之①100c10物體B漂浮，物體B受到的浮力和重力相等，mB的單位是g33p水gV排=103mBg,p水V排=103mB,V排=②P水p2=p水gh2③把①代入②，再把②代入③p2=(1000+m。)Pa;???當(dāng)0vm0v600g時(shí)，p2=(1000+m。)Pa【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于討論的問題，要進(jìn)行假設(shè)是解題的方法。本題的難度很大。(2019以水)科技小組的同學(xué)用泡沫塑料盒燈泡制作了一個(gè)航標(biāo)燈模具，如圖所示。航標(biāo)燈A總重4N,A底部與浮子B用細(xì)繩相連。當(dāng)水位上升時(shí)，浮子B下降；水位下降時(shí)，浮子B上升，使航標(biāo)燈A靜止時(shí)浸入水中的深度始終保持為5cm,航標(biāo)燈A排開水的質(zhì)量為500g。浮子B重0.5N(不計(jì)繩重和摩擦，g=10N/kg）。求:(1)航標(biāo)燈A底部受到水的壓強(qiáng)是多大?(2)航標(biāo)燈A靜止時(shí)受到的浮力是多大?(3)浮子B的體積為多大？第31頁，總36頁

【答案】（1）航標(biāo)燈A底部受到水的壓強(qiáng)是500pa；（2）航標(biāo)燈A靜止時(shí)受到的浮力是5N;（3）浮子B的體積1.5X104m3。【解析】（1）A底部受到水的壓強(qiáng)：p=pgh=1xi0kg/m3x10N/kgx0.05m500pa;（2）航標(biāo)燈A靜止時(shí)，根據(jù)阿基米德原理可得，A受到的浮力：Fa浮=G