中考力学变化量计算题型.docx
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1、中考力学变化量计算题型【例1】如图所示,一木块浸没在底面积为200cm2装有水的柱形容器中,细线对木块的拉力为1N;剪断细线待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,在剩余木块上方加0.2N向下的压力时,木块仍有40cm3 的体积露出水面;撤去压力,木块静止时,再将木块露出水面的部分切去,切完后的木块漂浮在水中则此时水对容器底的压强比初始状态减小了_Pa(g取10N/kg)答案:98考点:物体的浮沉条件及其应用;液体的压强的计算解析:如图所示,有细绳拉着时,处于静止状态,所以G木+1N=F浮1,即 木gV木+1N=水gV木,得 (水木)gV木=1N(2)木块浮在水面时:G木=F浮2,即木gV木=
2、水gV排,即V排= 所以切去露出水面的部分,剩余木块的体积为:V木剩=V排=(3)用0.2N向下压时:G木剩+0.2N=F浮3,V排1=V木剩40106m3,即木gV木剩+0.2N=水g(V木剩40106m3)联立可得木0.6103kg/m3;V木=2.5104m3;V排=1.5104m3若将露出水面部分切掉,则V木=V排=1.5104m3又因为物体漂浮,则满足:木gV木=水gV排则V排=0.9104m3则:V木=V排=0.9104m3若剩余木块漂浮,则木gV木=水gV排则V排=0.6V木=0.60.9104m3=0.54104m3排开水的体积减少了:V=2.5104m30.54104m3=1
3、.96104m3水面下降了:h=9.8103m则p=水gh=103kg/m310N/kg9.8103m=98Pa故答案为:98【例2】一个底面积为50cm2的烧杯装有某种液体,将一个木块放入烧杯的液体中,木块静止时液体深h1=10cm,如图甲所示;把一个小石块放在木块上,液体深h2=16cm,如图乙所示;若将小石块放入液体中,液体深h3=12cm,如图丙所示,石块对杯底的压力F=1.6N则小石块的密度石为_kg/m3(g取10N/kg)答案:2.4103kg/m3考点:物体的浮沉条件及其应用;阿基米德原理解析:(1)由乙、甲图可知,石块放在木块上时比木块多排开液体的体积:V排=(h2h1)S=
4、(0.16m0.1m)50104m2=3104m3,木块受到的浮力差:F=液gV排=液10N/kg3104m3,木块和石块放在木块上时的木块漂浮,G石=液10N/kg3104m3;(2)由丙、甲两图可知:小石块的体积:V石=(h3h1)S=(0.12m0.1m)50104m2=1104m3,在图丙中,石块受到的浮力:F浮丙=液gV石=液10N/kg1104m3,小石块对杯底的压力:F=GF浮丙=液10N/kg3104m3液10N/kg1104m3=1.6N,解得:液=0.8103kg/m3,小石块的重力:G石=0.8103kg/m310N/kg3104m3=2.4N,小石块的质量:m石=0.2
5、4kg,小石块的密度:石=2.4103kg/m3故答案为:2.4103kg/m3【例3】把木块放入水中时,露出部分为木块体积的,将物体A放在木块上,木块露出水面的体积为,拿掉物体A,把物体B放在木块上,木块露出水面的体积是若物体A的体积是物体B体积的2倍,物体A、B的重力之比为_答案:2:3考点:阿基米德原理解析:设木块的体积为V;物体A的质量为mA,物体B的质量为mB;物体A的体积为VA,物体B的体积为VB则根据物体的浮沉条件有如下等式成立:把木块放在水中时,有:F浮=G木=水gV(1)把物体A放在木块上时,有:F浮+mAg=水gV(2)把物体B放在木块上时,有:F浮+mBg=gV(3)由(
6、1)、(2)联立得mA=;由(1)、(3)联立得mB=;G=mgGA:GB=mA:mB=:=2:3;故答案为:2:3【例4】如图甲所示的装置是小华利用滑轮组提升浸没在水中的物体B的示意图,底面积为100cm2的圆柱形玻璃筒中装有适量的水,放在水平台面上,处于静止状态,质量为600g的圆柱形物体B浸没在水中,此时水对容器底的压强为P1,物体A是体积为80cm3的圆柱体配重如图乙所示,当用力F竖直向下拉物体A时,物体B有的体积露出水面且静止,此时滑轮组提升重物B的机械效率为90%,水对容器底的压强为P2若p1与p2之差为40Pa,g取10N/kg,悬挂物体的细绳的质量以及绳与轮间的摩擦忽略不计,则
7、物体A的密度是_kg/m3答案:3.5103考点:阿基米德原理;密度的计算;滑轮组绳子拉力的计算解析:设物体A的密度为A,GB=mBg=0.6kg10N/kg=6N,(1)如右图,物体B露出 的体积后,容器底受到的压强变化:p=40Pa,水深减小值:h=0.004m,由题知,hS=VB,VB=hS=0.004m100104m2=1104m3,F浮B=水V排g=水VBg=1103kg/m31104m310N/kg=0.6N,F浮B=水V排g=水VBg=1103kg/m31104m310N/kg=1N,(2)如左图,悬挂物体的细绳的质量以及绳与轮间的摩擦忽略不计,GA=(GB+G轮F浮B),=90
8、%,G轮=0.6N,GA=(GB+G轮F浮B)=(6N+0.6N1N)=2.8N,mA=0.28kg,A=3.5103kg/m3故答案为:3.5103【例5】如图是小浩用滑轮组提升水中物体A的示意图当物体A在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力为F浮l,小浩对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小浩的支持力为FN1当物体A有2/5的体积露出水面且静止时,物体A所受浮力为F浮2,小浩对绳子竖直向下的拉力为F2,水平地面对小浩的支持力为FN2已知动滑轮所受重力为80N,物体A所受重力为700N,小浩所受重力为660N,FN1:FN2=16:15不计绳重,滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,则水平地面对
9、小浩的支持力FN2为_N答案:300考点:浮力大小的计算;力的合成与应用解析:(1)当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,动滑轮上受到向下的合力:F合=G动F拉=80N+(660NF浮l)=740NF浮l,绳子的拉力:F1=F合=(780NF浮l),此时地面对小明的支持力:FN1=G人F1=660N(780NF浮l)=170N+F浮l(2)当物体A有的体积露出水面且静止时,根据F浮=gV排可知,F浮2=F浮l,动滑轮上所受的向下的合力:F合=G动F拉=80N+(660NF浮2)=740NF浮l,绳的拉力:F2=F合=(780NF浮l),此时地面对小明的支持力:FN2=G人F2=660N(78
10、0NF浮l)=170N+F浮l联立和FN1:FN2=16:15可得:FN2=300N故答案为:300【例6】如图甲所示,用细线系住一圆柱体使其浸入水槽内的水中,当圆柱体有的体积露出水面时,细线施加的拉力恰好为3N如图乙所示,用细线将该圆柱体拉入水槽内的水中,当细线施加的拉力为圆柱体所受重力的时,圆柱体有的体积浸在水中若要使图乙所示状态下的圆柱体全部没入水中,圆柱体静止时绳子向下的拉力应为_N答案:4考点:阿基米德原理;力的合成与应用解析:当圆柱体处于甲状态时,受力情况如下图所示,则有F甲+F浮甲=G,即:3N+水g(1)V=gV,当圆柱体处于乙状态时,受力情况如下图所示,则有F浮乙=G+F乙,
11、即水gV=gV+F乙 且F乙=G=gV解得:V=8104m3=0.5103kg/m3所以当圆柱体全部没入水中,圆柱体静止时绳子向下的拉力应为:F=F浮G=水gVgV=1103kg/m310N/kg8104m30.5103kg/m310N/kg8104m3=4N故答案为:4【例7】将一轻质弹簧的两端分别固定在正方体物体A、B表面的中央,把正方体物体B放在水平桌面上,当物体A、B静止时,弹簧的长度比其原长缩短了5cm,如图甲所示现将物体A、B 上下倒置,并将它们放入水平桌面上的平底圆柱形容器内,使物体A与容器底接触(不密合),再向容器中缓慢倒入一定量的某种液体,待物体A、B静止时,物体B上表面与液
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