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文档简介
1、 中国领先的中小学教育品牌名师指点高效备考(第二期)2012 中考物理难点突破 -浮力压强综合复习精锐教育学习力研究院出品目录1、 中考浮力压强知识提纲;2、 初中物理浮力压强公式汇总;3、 初中物理浮力压强考点分析4、 近三年中考浮力压强试题分析;一、 中考浮力压强知识提纲压力压力和压强 压强固体压强 压强的公式:P 改变压强的方法液体内部压强的规律液体压强液体压强的计算公式:Pgh 定义 产生原因 定义浮力 大小阿基米德原理 公式:F浮=G排=液gV排 方向 适用范围 F浮>G物 上浮 漂浮 物体浮沉条件 F浮<G物 下沉 F浮=G物 悬浮浮力 密度计 应用 潜水艇 轮船 气球
2、一、固体压强基础复习1、压力是指垂直压力物体表面的力。2、压力的方向:垂直于作用面和作用点:接触面表面3、物体单位面积上受到的压力叫压强。压强是表示压力作用效果的物理量。4、压强的计算公式:P,其中F表示压力,S表示受力面积,P表示压强。国际标准单位帕斯卡,简称“帕”。1帕1牛/米2。5、增加和减少压强的方法:在受力面积不变时,增大压力可增大压强,减小压力可减小压强。在压力不变时,增大受力面积可减小压强,减小受力面积可增大压强。二、固体压强中考复习内容1、固体的压力和压强:压力: 定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。 压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力
3、F = 物体的重力G 固体可以大小方向不变地传递压力。FFFFF重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。 G G F+G G F F-G F 重力与压力的区别:(1)重力是由于地球吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,受力物体是地面附近的一切物体。(2)压力是垂直作用在物体表面上的力,是由于物体间的挤压形变而产生的,施力物体是施加压力作用的物体,受力物体是被压物体。(3)重力的方向总是竖直向下;压力方向总是垂直于支撑面,由于物体支撑面有不同的方向,所以压力也有不同的方向。、研究影响压力作用效果因素的实验: 课本P73图13、1-3乙、丙说明:压力相同时,受力面积越小压力
4、作用效果越明显。将图甲图小桌上的砝码去掉,将看到的现象是:泡沫塑料压下深度减小。该现象说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题时,采用了控制变量法。和 对比法、压强: 定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量公式 p=F/ S 其中各量的单位分别是:p:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N)S:米(m2)。A、使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。B、特例:对于放在桌子上的直柱体(如:圆柱体、正方体、长放体等)对桌面
5、的压强p=gh压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对桌子的压力约.Pa 。成人站立时对地面的压强约为:.×104Pa 。它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:.×104N灵活运用压强公式进行计算:A、利用p=F/S计算固体压强的关键是确定受力面积,解题时,要抓住“受力”二字,分析物体表面到底有多大面积受到压力作用,而不能取任意的一个面积代入。B、解题的思路:根据物体平衡条件和物体间相互作用规律求出压力F;确认受力面积S;再根据公式p=F/S求出压力对受力面的压强,要特别注意压力和重力的区别。 应用:当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:铁路钢轨
6、铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:缝一针做得很细、菜刀刀口很薄、一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力压强问题: 处理时:把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式 p= F/S )。三、液体压强基础复习1、液体内部的压强的规律:液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。液体的压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟密度有关系。2、液体压强的计算公式:Pgh。其中:P表示压强,单位帕,表示液体的密度,g取9.8牛/千克。在粗略计算中可取10牛/千克
7、。H表示深度,强调是自由液面到所研究点的竖直高度。3、连通器原理:连通器里的液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。 4、大气压强:验证大气压存在的验:马德堡半球实验5、大气压的测定:托里拆利实验。 标准大气压的值: 105Pa6、大气压的变化:大气压随高度的增加而减小。四、液体压强中考复习内容1、液体的压强:(1)液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。(2)测量:压强计 用途:测量液体内部的压强。(3)液体压强的规律:A、 液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;B、 在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;C、 液体的压强随深度的增加而增大;D、 不同液体的压
8、强与液体的密度有关。(4)压强公式: A、 推导压强公式使用了建立理想模型法,前面引入光线的概念时,就知道了建立理想模型法,这个方法今后还会用到,请认真体会。B、推导过程: 液柱体积V=Sh ;质量m=V=Sh液片受到的压力:F=G=mg=Shg .ph液片受到的压强:p= F/S=ghC、液体压强公式p=gh说明:i、公式适用的条件为:液体ii、公式中物理量的单位为:p:Pa;g:N/kg;h:m iii、从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。iv、液体压强与深度关系图象: (5)
9、F=G F<G F>G(6)计算液体对容器底的压力和压强问题:一般方法:首先确定压强p=gh;其次确定压力F=pS特殊情况:压强:对直柱形容器可先求F用p=F/S 压力:作图法对直柱形容器F=G2、连通器:定义:上端开口,下部相连通的容器原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。3、大气压强(1)概念:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般有p0表示。说明:“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压指部分气体压强。高压锅外称大气压。(2)产生原因
10、:因为 空气受重力并且具有流动性。(3)大气压的存在实验证明:历史上著名的实验马德堡半球实验。 小实验覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。大气压的实验测定:(4)托里拆利实验。实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。原理分析:在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)说明:A、
11、实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。B、本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3 m C、 将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。hD、若外界大气压为H cmHg 试写出下列各种情况下,被密封气体的压强(管中液体为水银)。hhhhh H cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHgh(H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHg(5)标准大气压: 支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105P
12、a2标准大气压=2.02×105Pa,可支持水柱高约20.6m4、大气压的特点:(1)特点:空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。(2)大气压变化规律研究:能发现什么规律?大气压随高度的增加而减小。大气压随高度的变化是不均匀的,低空大气压减小得快,高空减小得慢5、测量大气压的工具:(1)定义:测定大气压的仪器叫气压计。(2)分类:水银气压计和无液气压计(3)说明:若水银气压计挂斜,则测量结果变大。在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度,该无液气压
13、计就成了登山用的登高计。6、应用:活塞式抽水机和离心水泵。7、沸点与压强:(1)内容:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。(2)应用:高压锅、除糖汁中水分。8、体积与压强:(1)内容:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大,气体体积越大压强越小。(2)应用:解释人的呼吸,打气筒原理,风箱原理。五、浮力基础复习1、一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力 叫浮力。2、阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 公式表示:F浮 = G排 =液V排g 。从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液
14、体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。适用条件:液体(或气体)3、物体的浮沉条件:下沉 F浮 < G 液<物 悬浮 F浮 = G 液 =物 上浮 F浮 > G 液 >物 漂浮 F浮 = G 液 >物4、要用密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上物体,可以把它制成空心,使它排开更多的水。轮船就是根据这一原理制成的。二、浮力中考复习内容(一)流体压强与流速的关系流体流动时,流速大的地方压强小;流速小的地方压强大。升力的形成:机翼横截面的形状为上方弯曲,下方近似于直线。上方的空气要比下方的空气行走较长的距离。机翼上方的空气流动比下方要快,压
15、强变小;与其相对,机翼下方的空气流动较慢,压强较大。这一压强差使飞机获得竖直向上的升力或举力。(二)浮力1、浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力 叫浮力。2、浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体3、浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差 即浮力。4、物体的浮沉条件:(1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。GF浮GF浮(2)请根据示意图完成下空。GF浮F浮G 下沉 悬浮 上浮 漂浮 F浮 < G F浮 = G F浮 > G F浮 = G 液<物 液 =物 液 >物 液 >
16、;物(3)说明: 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。一物体漂浮在密度为的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为 2/3F浮G分析:F浮 = G 则:液V排g =物Vg 物=( V排V)·液= 2/3液 悬浮与漂浮的比较相同: F浮 = G 不同:悬浮液 =物 ;V排=V物漂浮液 <物;V排<V物判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮 与G或比较液与物 。 物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为的液体中,示数为F则物体密度为:物= G/ (G-F)冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体
17、,冰化为水后液面不变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。5、阿基米德原理:(1)内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。(2)公式表示:F浮 = G排 =液V排g 从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。(3)适用条件:液体(或气体)6、漂浮问题“五规律”:(历年中考频率较高)规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;规律二:同一物体在不同液体里,所受浮力相同;规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四:漂浮物体
18、浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。7、浮力的利用:(1)轮船:工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。排水量:轮船满载时排开水的质量。单位 t 。m液由排水量m 可计算出:排开液体的体积V排= ;排开液体的重力G排 = m g ;轮船受到的浮力F浮 = m g 轮船和货物共重G=m g 。(2)潜水艇:工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。(3)气球和飞艇:气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气
19、的气体如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。(4)密度计:原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。构造:下面的铝粒能使密度计直立在液体中。刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大8、浮力计算题方法总结:(1)确定研究对象,认准要研究的物体。(2)分析物体受力情况画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。(3)选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。I、计算浮力方法:读数差法:F浮= GF(用弹簧测力计测浮力)。压力差法:F浮= F向上 F向下(用浮力产生的原因求浮力)漂浮、悬浮时,F浮=G (二力平衡求浮力;)
20、F浮=G排 或F浮=液V排g (阿基米德原理求浮力,知道物体排开液体的质量或体积时常用)根据浮沉条件比较浮力(知道物体质量时常用)II、解浮力问题经常用到的一些规律和概念二力平衡条件(推广到三力平衡) 密度的概念液体内部压强规律 浮力的概念阿基米德原理 物体浮沉条件III、综合题的解题步骤认真审题,确定研究对象,明确对象所处的状态。分析受力情况,画出受力分析图。 根据状态列出方程式方程组。进行数学运算。IV、必须弄清楚的一些概念物重G与视重G 物重G与物体排开的液重G浸在(浸入)与浸没(没入) 上浮、漂浮、悬浮。物体的密度物与液体的密度液。物体的体积v物、物体排开液体积v排、物体露出液而的体积
21、v露。二、 初中物理浮力压强公式汇总物理量 单位F浮浮力 N G 物体的重力 N F 物体浸没液体中时弹簧测力计的读数 N浮力公式:F浮=G F G排物体排开的液体受到的重力 Nm排物体排开的液体的质量 kg F浮=G排=m排g物理量 单位F浮浮力 N 密度 kg/m3V排物体排开的液体的体积 m3 g=9.8N/kg,粗略计算时取g=10N/kgF浮=水gV排 提示:当物体处于漂浮或悬浮时物理量 单位F浮浮力 N G 物体的重力 N F浮=G 物理量 单位p压强 Pa;N/m2 F压力 NS受力面积 m2注意:S是受力面积,指有受到压力作用的那部分面积面积单
22、位换算:1 cm2 =10-4m2 1 mm2 =10-6m2 压强公式:P=注意:深度是指液体内部某一点到自由液面的竖直距离;物理量 单位p压强 Pa;N/m2 液体密度 kg/m3h深度 m g=9.8N/kg,粗略计算时取g=10N/kg 液体压强公式:p=gh 帕斯卡原理:p1=p2 或提示:应用帕斯卡原理解题时,只要代入的单位相同,无须国际单位;三、 初中物理浮力压强考点分析历年来,浮力压强一向是中考的重点与难点,占总分的15左右。浮力压强考查分布在中考的所有题型中。一、考点扫描压力压强知识是整个初中物理的重点,其内容主要包括五个方面:1固体压强的产生与计算:压力的作用效果
23、与固体压强的叠加问题;2液体压强:液体压强产生的原因、压强规律及应用;3气体压强:气体压强与空气流速之间的关系;4浮力以及阿基米德原理:中考的重点;5物体的沉浮条件:物体状态的变化产生浮力的变化,液面的升降问题,压强的变化问题;这是中考中最难部分,其中23题基本出自这个知识点的应用;二、考点分析(一)选择题选择题在历年的中考试卷中有着重要的地位,选择题考查的大多是基本知识和基本计算。每年考分在5分左右,考查的试题类型包括下面几种:I、基本应用(增大压强与减小压强的方法)1、(2007年中考)7图3所示的四个实例中,目的是为了增大压强的是分析:增大压强的办法有:增大压力与减小受力面积;本题中A、
24、C、D是增大受力面积;B是减小受力面积;故答案为B2、(2008年中考)7、图3所示的四个实例中,目的是为了减小压强的是( )分析:同上,减小压强的方法有减小压力或者增大受力面积,本题A、C、D是减小受力面积;D是增大受力面积;故答案为D3、(2009年中考)7.图所示的实例中,目的是为了增大压强的是分析:同上,增大压强的办法有:增大压力与减小受力面积;本题中B、C、D是增大受力面积;A是减小受力面积;故答案为A II、综合计算(压强与浮力的综合) 1、(2007年中考)15图6是运动员利用器械进行训练的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA:OB=4:5,系在横杆A端的细绳通
25、过滑轮悬挂着物体M。运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为11×104Pa,当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时,他对横杆B端竖直向上的作用力F1为300N,此时他对水平地面的压强为16×104Pa。若在物体M下面再加挂物体N,小强需用更大的力举起横杆B端,当AB在水平位置再次平衡时,他对横杆B端竖直向上的作用力为F2,他对水平地面的压强为36×104Pa,此时细绳对横杆A端的拉力为F3。根据上述条件,下列计算结果正确的是(g取10Nkg,横杆AB与细绳的质量均忽略不计)A物体M的质量为375kgB小强的质量为65kgCF2的大小为750NDF3的大小
26、为1650N分析:此题为杠杆、滑轮、压强的综合分析题,考试难度较大,与最后计算题的题型相似,主要为多次变化问题的分析与比较;注意受力分析的先后顺序、结合杠杆的平衡条件、注重压强产生的直接原因分析、加强计算;答案为D2、(2007年中考)17,如图7所示,有两个小球M和N,密度分别为M和N。图7甲中,细线的一端固定在杯底,另一端拴住小球M使其浸没在水中静止;图7乙中,细线的一端固定在杯底,另一端拴住小球N使其浸没在油中静止。小球M所受重力为GM,体积为VM;小球N所受重力为GN,体积为VN。小球M和N所受细线的拉力大小相等,所受浮力分别为FM和FN。已知水的密度为水,油的密度为油,且水油NM,则
27、下列判断中正确的是AGMGNBVMVNCFNFMDFNFM 分析:本题主要难点在于阿基米德原理的应用和物体平衡状态的分析,物体在不同液体中的浮力及沉浮条件的分析和比较;答案为AD图73、(2008年中考)12、如图7甲所示,底面积为50cm2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水,放在水平台面上,底面积为10cm2的圆柱形物体B浸没在水中,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,CO2DO;物体A是质量为100g的配重。如图7乙所示,杠杆在水平位置平衡,作用在物体A上竖直向下的拉力F为0.6N,物体B有2/5的体积露出水面,筒中水的深度比图7甲中水的深度下降了0.4cm;此时,物体B所受的浮力为F浮,水在
28、物体B底面处产生的压强为P。g取10N/kg,杠杆、悬挂物体的细绳的质量均忽略不计,则下列选项正确的是( )A、P的大小为500PaB、F浮的大小为0.2NC、物体B的密度为7g/cm3D、物体B的体积为100cm3分析:此题考点在于不同状态下的浮力的变化问题,结合杠杆的平衡条件,利用阿基米德原理,加上细心的计算,难度在于分析液面下降的原因。此题答案为C4、(2009年中考)12. 甲溢水杯盛满密度为1的液体,乙溢水杯盛满密度为2的液体。将密度为的小球A轻轻放入甲溢水杯,小球A浸没在液体中,甲溢水杯溢出液体的质量是32g 。将小球B轻轻放入乙溢水杯,小球B漂浮,且有1/6的体积露出液面,乙溢水
29、杯溢出液体的质量是40g。已知小球A与小球B完全相同,大于1 。则下列说法中正确的是A. 小球A的质量为32g B. 小球B的质量为8g C. 1与2之比为2:3 D. 1与2之比为24:25分析:此题为物体在液体中的沉浮状态的分析,结合阿基米德原理可知,物理在液体中的沉浮状态不同,浮力的计算不同;只要分析两个小球的液体中的状态,去应用相应的方法计算浮力即可。答案为C (二)填空题 浮力压强考点在填空题中的考试是整张试卷的难点所在,虽然一般只有两分,但在每年中考的得分率最低,难度最大;主要考不同状态下的浮力变化引起的液体压强的变化。 1、(2007年中考)24图9是小华利用杠杆提升浸没在水中的
30、物体B的示意图。杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,OC:OD=1:2,物体A为配重,其质量为200g。烧杯的底面积为75cm3,物体B的质量为320g,它的体积为40cm3。当物体B浸没在水中时,水对杯底的压强为p1。当用力拉物体A,将物体B提出水面一部分以后,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉物体A的力为F,水对杯底的压强为p2。若p1与p2之差为40Pa,则拉力F的大小为_N。(g取l0Nkg,杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计) 分析:此题的难点在与不同体积浸没下浮力的变化,注意应用压强变化的原因去分析,很容易得出结果:4.22、(2008年中考)23.欢欢利用
31、小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用图9所示得方法测量液体得密度。“土密度计”在酒精(酒精0.9×103/ m3)中静止时露出液面的高度为2cm;“土密度计”在水中静止时露出水面的高度为3cm;“土密度计”在硫酸铜中静止时露出液面的高度为3.8cm。则此硫酸铜溶液的密度为_/ m3。分析:此题考的是浮力问题的实际应用问题,只要把握阿基米德原来即可;答案为1.25×1033、(2009年中考)23.图是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图。当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力为80N,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1 。当物体
32、A有1/2的体积露出水面且静止时,小明对绳子竖直向下的拉力为F2,水平地面对小明的支持力为N2。已知动滑轮所受重力为120N,小明所受重力为600N。N1:N2=13:12。不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,则物体A所受重力为 N。分析:此题考点在于不同状态下的受力平衡问题,只要把握出水前和出水后的不同分析,应用二力平衡的方法即可,答案为640 (三)实验题 实验题是每年中考的必考点,所包含知识点不同,难度不大,只要是分析性实验。1、(2007年中考)37小红在海边拾到一块漂亮的小石块,她想测出小石块的密度。小红利用一架托盘天平、一个烧杯、适量的水和细线设计了一个测量小石块密度的实验方案,
33、以下是她设计的部分实验步骤,请你按照小红的实验思路,将实验步骤补充完整。(1)用调节好的天平称出小石块的质量m1;(2)在烧杯中注入适量的水,用天平称出烧杯和水的总质量m2;(3)_,在天平右盘添加适量的砝码,移动游码,天平平衡后,砝码与游码的总示数为m3;(4)已知水的密度为水,利用上述测量出的物理量和已知量计算小石块密度 石的表达式为:石=分析:此题考密度的测量,而实质是阿基米德原理的应用。答案:2、(2009年中考)33.小华探究气体压强与流速关系的实验装置如图甲所示,其中两端开口的U形管中有适量的水,U行关的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相联通、小华用吹风机向玻璃管中吹风,玻璃管内C点
34、的气体压强为P1,U型管内液面高度差如图乙所示;改变风速后,飞、玻璃管内C点的气体压强为P2,U型管内液面高度差如图丙所示。请根据上述实验现象比较P1与P2的大小,则P1 P2 。(选填“大于”、“等于”或“小于”)分析:此题为简单题,考点为压强计的应用。答案:小于 (四)综合计算题 计算题的力学综合为每年的考试难点,一般为7分,学生得分率较低,综合性强,难度大。主要为物体的平衡与机械、浮力、压强的综合。1、(2008年中考)40图21是一个上肢力量健身器示意图。配重A 受到的重力为1200N,其底面积为5×10-2m2,BC都是定滑轮,D是动滑轮;杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,
35、OE:OH2:5.小成受到的重力为600N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T1时,杠杆在水平位置平衡,小成对地面的压力为F1,配重A受到的拉力为FA1,配重A 对地面的压强P1为6×103Pa;小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时,杠杆仍然在水平位置平衡,小成对地面的压力为F2,配重A受到的拉力为FA2,配重A对地面的压强P2为4×103 Pa。已知F1:F220:19,杠杆和细绳的质量均忽略不计。求(1)拉力FA1;(2)拉力T2;(3)动滑轮D受到的重力G.答案:图19CBO水蒸气A排气管D 2、(2010年海淀区二模)39.如图19所示,是某课外小组设计的锅炉保险
36、阀门装置示意图。A是圆柱体阀门,悬挂圆柱体阀门的细钢丝绳从排气管D穿出,排气管的横截面积S1=2cm2,锅炉正常工作时圆柱体阀门被排气管D压在如图所示位置;BC是轻质杠杆,当蒸汽压强超过安全值时,圆柱体阀门A被水蒸汽向下压离开排气管口,水蒸汽沿排气管口排出以保障锅炉的安全,当蒸汽压强低于安全气压时,圆柱体阀门上升赌注排气管口。锅炉内安全气压值为p=1.3×105Pa,已知圆柱体阀门A的质量m=500g,底面积S2=10cm2,外界大气压p0=1.0×105Pa,BO:BC=1:5。求:(整个装置的摩擦不计,g=10N/kg)(1)锅炉内刚好为安全气压时,水蒸气对阀门A的压力
37、;(2)为使锅炉安全,在杠杆C点通过定滑轮悬挂铁锤的质量。 答案:39(1)F压=P(S2- S1)=1.3×105Pa×8×10-4m2=104N2分(2)圆柱体阀门受力如答案图所示1分 当锅炉内气压达到1.3×105Pa时,细绳对阀门的拉力为FB,空气对阀门的压力为F0,答案图F内GF0FB F0= P0(S2- S1)=1.0×105Pa×8×10-4m2=80N FB=F内+mg -F0=104N+5N-80N=29N2分 设悬挂铁锤的质量为M,根据杠杆平衡条件 FB×BO=Mg×OCM=kg=0
38、.725kg=725g1分图24AQ出水口OBC 3、(2010年昌平区二模)40如图24所示为一种蓄水箱的放水装置,人站在地面上就可以控制蓄水箱进行放水。AOB是以O点为转轴的轻质杠杆,AB呈水平状态,AO = 120cm,BO= 40cm。A点正下方的Q是一个重为10N、横截面积为100cm2的盖板(盖板恰好能堵住出水口),它通过细绳与杠杆的A端相连。在水箱右侧的水平地面上,有一质量为60kg的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子,可以控制出水口上的盖板。若水箱中水深为30cm,当盖板恰好要被拉起时,人对绳子的拉力为F1,水平地面对人的支持力为N1,;若水箱中水深为70cm,当盖板恰好
39、要被拉起时,人对绳子的拉力为F2,水平地面对人的支持力为N2。已知N1与N2之比为55:51,盖板的厚度、绳重及绳与滑轮间的摩擦均可忽略不计,人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上,g取10N/kg。求:(1)当水箱中水深为70cm时,盖板上表面所受水的压强。 (2)动滑轮的总重。 答案:40(1)水深h2=70cm时:p2=水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.7m=7×103Pa (1分)FQ1G板FA1图1图2FA1FB1AOB图3FC1G动3F1F1 G人N1图4(2)盖板恰好要被拉起时,分别以盖板、杠杆、动滑轮、人为研究对象, 受
40、力分析示意图依次为图1、图2、图3、图4。(图共1分)水深h1=30cm时,由图1:FA1=FQ1+G板=p1 S+G板=水gh1 S +G板 =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3 m×0.01m2+10N=40N 由图2:FA1×OA =FB1×OB FA1= FA1=40N 40N×120cm= FB1×40cm FB1=120 N (1分)FC1= FB1由图3: =G动+FC1 由图4: FQ2G板FA2图5图6FA2FB2AOB图7FC2G动3F2F2 G人N2图8由、得 (1分) 水深h2=
41、70cm时,受力分析示意图依次为图5、图6、图7、图8。由图1:FA2=FQ2+G板=p2 S+G板=水gh2 S +G板 =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.7 m×0.01m2+10N=80N 由图2:FA2×OA =FB2×OB FA2= FA2=80N 80N×120cm= FB2×40cm FB2=240 N (1分)FC2= FB2由图3: =G动+FC2 由图4: 由、 (1分) 由题意:N1:N2=5551 解、两式可得 (1分)说明:其它方法正确给分。 4、(2009年石景山二模)36图
42、24是液压汽车起重机提升重物的示意图A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升,同时提升重物提升重物前,起重机对地面的压强P11.8×107Pa,当提升重物甲匀速上升时,起重机对地面的压强P22.175×107Pa,当提升重物乙匀速上升时,起重机对地面的压强P32.3×107Pa假设起重时柱塞沿竖直方向提升重物甲、乙,柱塞对吊臂的支撑力分别为和,3.6×104N、4.5×104N吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计(g取10 N/kg)求:(7分) (1)被提升两物体的重力之比;(2)提升重物
43、乙匀速上升时,滑轮组AB的机械效率;(3)如果匀速提升重物甲时卷扬机牵引力的功率为4.56 kW,重物甲上升的速度为0.4 m/s,那么重物甲的重力是多少?答案:36解:(1)设起重机重为G,被提升重物甲重力为G甲,被提升重物乙重力为G乙提升物体前,起重机对地面的压力:Gp1S匀速提升重物甲时,起重机对地面的压力:GG甲p2S匀速提升重物乙时,起重机对地面的压力:GG乙p3SG甲(p2p1)S G乙(p3p1)S(2)设在匀速提升重物甲、乙时,钢丝绳上的力分别为F1、F2,柱塞对吊臂力的力臂为L1,钢丝绳对吊臂力的力臂为L2根据杠杆平衡条件可知:FN1L13F1L2;FN2L13F2L2将:代
44、入上式解得:G乙4G动,则:(3)匀速提升重物甲时,钢丝绳上的力:又四、 近三年中考浮力压强试题分析12年中考数据统计与分析试题分析:2012年中考浮力压强部分12如图8所示,将甲、乙两个容器放在水平桌面上,甲、乙两容器的底面积分别为S甲和S乙。甲容器中盛有密度为1的液体,乙容器中盛有密度为2的液体。现将体积相等的A、B两个物体分别放入甲、乙两容器后,物体A悬浮,物体B漂浮且有一半体积露出液面,此时两容器中液面相平。液体对甲容器底部的压强为p1、压力为F1,液体对乙容器底部的压强为p2、压力为F2。已知物体A与物体B的密度之比为2:3,S乙等于4S甲。则下列判断正确的是Apl=p2,F1>
45、;F2Bp1<p2,12F1=F2C3p1=p2,6Fl=F2Dp1>p2,F1=4F2第12题力学(1)浮沉条件;(2)液体压力压强基本计算本题的逻辑分析过程是非常清晰的,紧密围绕两点:(1)通过浮沉状态由物体密度巧算液体密度(2)液压问题的常规解题步骤即先压强后压力。2分难题0.45答案:B23如图10甲所示,底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的液体,放在水平桌面上;底面积为60cm2的圆柱形物体A悬挂在细绳的下端静止时,细绳对物体A的拉力为F1。将物体A浸没在圆筒形容器内的液体中,静止时,容器内的液面升高了7.5cm,如图10乙所示,此时细绳对物体A的拉力为F2,物体A
46、上表面到液面的距离为h1。然后,将物体A竖直向上移动h2,物体A静止时,细绳对物体A的拉力为F3。已知F1与F2之差为7.2N,F2与F3之比为 5:8,h1为3cm,h2为为5cm。不计绳重,g取l0N/kg。则物体A的密度是 kg/m3。第23题 力学(1)受力分析;(2)浮力的两种基本计算:阿基米德原理和弹簧测力计法;(3)体积变化量关系。本题要求学生要有较熟练的多状态分析能力,本题最大的难点在于考察物体露出过程中的体积变化关系,对学生的空间想象和分析能力是个挑战。2分难题0.30答案:2.8×10334小林用纸杯、塑料片和水做实验。他将纸杯装满水,用塑料片把杯口盖严,一只手按
47、住塑料片,另一只手抓住杯底,在空中将纸杯倒过来。移开按塑料片的手后,他发现塑料片和杯子里的水都不落下来,如图19所示。小林对这一现象的解释是:塑料片和杯子里的水都不落下来是由于塑料片被水粘住了,与大气压无关。请你利用上述器材再补充必要的辅助器材,设计一个实验证明小林的解释是错误的。请你写出实验步骤和实验现象。第34题力学大气压强考察了学生应用身边常见物品结合物理规律进行实验设计的能力及对实验结论的推理与判断能力。本题对学生灵活应用能力要求较高,属于从09年开始出现的新题型。3分中偏难0.60答案:38图21甲是海洋中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。DB是以O点为转轴的水平杠杆,OD的
48、长度为1.6m。水平甲板上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D端,配重E的质量mE为225kg。安装在杠杆DB上的行走装置由支架、动滑轮X、提升电动机、定滑轮K构成,行走装置的质量m为25kg。电动机Q可以通过定滑轮S和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动。固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组Y,当行走装置处于杠杆DB上C点的位置时,提升电动机拉动绳子H端,通过滑轮组Y竖直提升水中的物体A。物体A完全在水中匀速上升的过程中,滑轮组Y的机械效率为1,甲板对配重E的支持力为N1;物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中,滑轮组Y的机械效率为2,甲板对配重E的支持力为N2。滑轮组Y提升物体A的过程
49、中,行走装置受到的水平拉力始终为零,杠杆DB在水平位置保持平衡。已知物体A的质量mA为50kg,体积V为20dm3,N1与N2之比为3:2, 1与2之比为9:10 物体A被打捞出水面后,停留在一定高度,电动机Q开始拉动行走装置。在行走装置以0.05m/s的速度水平匀速移动的过程中,拉力T所做的功随时间变化的图像如图21乙所示,行走装置受到的水平拉力为F。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计,g取10N/kg。求:(1)OC的长度;(2)拉力F。第38题力学(1)受力分析(2)竖直滑轮组和水平滑轮组(3)杠杆平衡(4)功和功率(5)从图像中获取与分析有效数据本题是近几年来最
50、能体现新课标对学生要求的命题趋势的题目,考察手段灵活多样,充分体现了对学生有效信息收集,典型模型识别与分析,经典物理思想方法(整体法)应用的能力。7分难题0.25答案:2011年中考浮力压强部分9图4所示的四个实例中,为了增大压强的是C斧刃磨得很锋利坦克装有宽大的履带书包背带做得较宽在铁轨下面铺枕木DAB图4答案:C12甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体,放置于水平桌面上,如图7所示。甲、乙两容器的底面积分别为S1和S2,且2S1=3S2。甲容器中液体的密度为1,液体对容器底产生的压强为p1。乙容器中液体的密度为2,液体对容器底产生的压强为p2,且p2=2p1。将A球浸在甲容器的液体中,B球浸在乙容器的液体中,两容器中均无液体溢出。液体静止图7乙甲后,甲、乙两容器底受到液体的压力相等,A、B两球所受浮力分别为F1和F2。则下列判断正确的是AF1F2 ,12 BF1 = F2 ,12 CF1F2 ,12 DF1F2 ,12 答案:AOA甲图8BM
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