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1、第二部分 题型研究 专题六专题六 计算类试题计算类试题类型类型1交通类交通类 能力能力1 1对对1 1突破突破 例例(2016娄底改编娄底改编)荣威荣威e950插电式混合动力汽车于插电式混合动力汽车于2016年年3月正式上市,百公里平均油耗约月正式上市,百公里平均油耗约1.7升它有升它有两种动力系统,汽车加速,汽油机提供的动力不足两种动力系统,汽车加速,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;汽时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的消耗两种动力系统也可独立工作,

2、只有减少能量的消耗两种动力系统也可独立工作,只有汽油机工作时,与一般的汽车相同,只使用电力时,汽油机工作时,与一般的汽车相同,只使用电力时,由电动机提供动力下表是该汽车蓄电池的铭牌,其由电动机提供动力下表是该汽车蓄电池的铭牌,其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能中电池容量是蓄电池贮存的最大电能(储存电能的本领是储存电能的本领是表示电池容量的另一方式表示电池容量的另一方式),该汽车匀速行驶时受到的阻,该汽车匀速行驶时受到的阻力为力为1 440 N,求:,求:例题图例题图 电池容量电池容量44 kWh充电电压充电电压220 V充电电流充电电流20 A输出电压输出电压150 V(1)若该车质量为若该车

3、质量为1 300 kg,汽车静止时车轮与地面接,汽车静止时车轮与地面接触总面积是触总面积是0.013 m2,则该车此时对水平地面的压强,则该车此时对水平地面的压强为多大?为多大?(g取取10 N/kg)解:解:(1)该车的重力:该车的重力:Gmg1 300 kg10 N/kg13 000 N该车对水平地面的压力:该车对水平地面的压力:FG13 000 N该车对水平地面的压强:该车对水平地面的压强:p 106 Pa213 000 N0.013 mFS (2)该汽车匀速该汽车匀速行驶行驶100 km用时用时1 h,则该,则该过程中汽车的过程中汽车的速度为多大?牵引力做的功为多少?牵引力的功率为速度

4、为多大?牵引力做的功为多少?牵引力的功率为多少?多少?解:解:(2)汽车的速度:汽车的速度:v 100 km/h汽车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力,汽车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则汽车受到的牵引力:则汽车受到的牵引力:Ff1 440 N汽车匀速行驶汽车匀速行驶100 km过程中牵引力做的功:过程中牵引力做的功:WFs1 440 N100103 m1.44108 J牵引力的功率:牵引力的功率:P 4104 W一题多解:一题多解:牵引力的功率牵引力的功率PFv1 440 N4104 W100km1hst 81.44 10 J3 600sWt 100km1h(3)假设汽车受

5、到的阻力不变,仅由汽油机提供动力,假设汽车受到的阻力不变,仅由汽油机提供动力,汽油的热值为汽油的热值为5.0107 J/L(即焦耳即焦耳/升升),汽油机的效率,汽油机的效率为为24%,汽车匀速行驶,汽车匀速行驶100 km的油耗是多少升?的油耗是多少升?解:解:(3)汽车匀速行驶汽车匀速行驶100 km需要消耗汽油燃烧释放需要消耗汽油燃烧释放的热量:的热量:Q放放 6108 J消耗汽油的体积:消耗汽油的体积:V 12 L81.44 10 J24%W 876 10 J=5.0 10 J / LQq 放放解:解:(4)蓄电池充满电后蓄电池的电能为蓄电池充满电后蓄电池的电能为44 kWh,牵引,牵引

6、力做的功等于汽车获得的机械能力做的功等于汽车获得的机械能牵引力做的功:牵引力做的功:W机械机械E443.6106 J80%1.267 2108 J汽车匀速持续行驶的最大距离:汽车匀速持续行驶的最大距离:s 8.8104 m88 km81.2672 10 J=1440 NWF 机机械械,(4)蓄电池充满电后,仅由电动机提供动力,电能转化蓄电池充满电后,仅由电动机提供动力,电能转化为机械能的效率为为机械能的效率为80%,汽车匀速持续行驶的最大距,汽车匀速持续行驶的最大距离是多少千米?离是多少千米?(5)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间?在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间?

7、 解:解:(5)充电时输入功率:充电时输入功率:PUI220 V20 A4 400 W4.4 kW充满电的时间:充满电的时间:t 10 h.44 kW h4.4 kWWP 能力点能力点1 1:公式:公式v 的应用的应用 st速度计算用公式速度计算用公式v ,路程计算用变形式路程计算用变形式svt,运动时间计算用变形式运动时间计算用变形式t . 计算时计算时,速度和路程速度和路程必须针对同一物体运动的同一时间段必须针对同一物体运动的同一时间段,速度和时间速度和时间必须针对同一物体运动的某个时间段速度的单位必须针对同一物体运动的某个时间段速度的单位有有m/s和和km/h,计算前应根据计算结果和方便

8、需要计算前应根据计算结果和方便需要进行单位换算进行单位换算,统一单位统一单位stsv能力点能力点2:力的计算:力的计算 重庆中考此类型题中重庆中考此类型题中,物体大都处于平衡状态物体大都处于平衡状态(静止静止或匀速直线运动或匀速直线运动),受到平衡力作用物体在水平方受到平衡力作用物体在水平方向受到牵引力和阻力向受到牵引力和阻力,二力大小相等二力大小相等,方向相反在方向相反在竖直方向竖直方向,物体受到自身的重力和地面对其向上的支物体受到自身的重力和地面对其向上的支持力持力,二力大小相等二力大小相等,方向相反方向相反能力点能力点3:公式:公式p 的应用的应用 FS重庆中考常考查利用公式重庆中考常考

9、查利用公式p 计算压强计算压强,偶尔考偶尔考查利用公式查利用公式FpS计算压力计算压力,公式计算中力的单位公式计算中力的单位必须为必须为N,面积单位必须为面积单位必须为m2,压强单位必须为压强单位必须为Pa.此类型题中物体常处于水平地面此类型题中物体常处于水平地面,压力压力FGmg,受力面积为物体与地面的接触面积受力面积为物体与地面的接触面积,应注意应注意题目给出的是一个车轮与地面的接触面积题目给出的是一个车轮与地面的接触面积,还是车还是车轮与地面总的接触面积轮与地面总的接触面积FS能力点能力点4:功的计算:功的计算 利用公式利用公式WFs计算时计算时,s必须为在力的方向上移必须为在力的方向上

10、移动的距离注意在水平面上运动动的距离注意在水平面上运动,重力做功为零重力做功为零能力点能力点5:功率的计算:功率的计算 功率的计算通常有两种求解方法功率的计算通常有两种求解方法用公式用公式P进行计算进行计算已知牵引力和速度已知牵引力和速度,运用公式运用公式PFv进行计算进行计算,注意物体必须做匀速直线运动注意物体必须做匀速直线运动,速度必速度必须为力的运动速度且与力的方向一致须为力的运动速度且与力的方向一致Wt能力点能力点6:效率的计算:效率的计算 效率表示能量转化率效率表示能量转化率,其值小于其值小于1,计算时注意转化前计算时注意转化前和转化后的能量不能弄错该类型题中会涉及交通工和转化后的能

11、量不能弄错该类型题中会涉及交通工具将内能或电能转化为机械能具将内能或电能转化为机械能(克服阻力做功克服阻力做功)的过程的过程,可用可用 100%或或 100%进行效率计进行效率计算其中算其中Qmq(q为燃料的热值为燃料的热值),E为电能为电能,等于电等于电池容量或太阳能转化为电能的多少池容量或太阳能转化为电能的多少(太阳能汽车太阳能汽车). WQWE 类型针对训练类型针对训练 3(2016德州德州)近日,我国新型战略核潜艇近日,我国新型战略核潜艇(如图甲所示如图甲所示)为保障国家安全,进行了战略巡航,下表是核潜艇的为保障国家安全,进行了战略巡航,下表是核潜艇的部分性能参数求:部分性能参数求:第

12、第3题图题图 水下排水量水下排水量11 500吨吨 水下最大航速水下最大航速36节节水面排水量水面排水量9 000吨吨水下巡航速度水下巡航速度20节节艇长艇长135米米最大潜深最大潜深350米米艇宽艇宽13米米发动机最大功发动机最大功率率25 000千瓦千瓦(1)核潜艇以水下最大航速行驶,到距离核潜艇以水下最大航速行驶,到距离2 700 km外的某外的某海域执行任务所用的时间;海域执行任务所用的时间;(1节节0.5 m/s) 解:解:(1)核潜艇水下最大航速核潜艇水下最大航速v360.5 m/s18 m/s所用时间:所用时间:t 1.5105 s62.7 10 m18m / ssv (2)核潜

13、艇在水面航行时受到的浮力;下潜到最大深度时受核潜艇在水面航行时受到的浮力;下潜到最大深度时受到水的压强;到水的压强;(g10 N/kg,海水的密度,海水的密度海水海水1.03103 kg/m3) 解:解:(2)由表格数据可知,在水面上航行时,由表格数据可知,在水面上航行时,m排排9 000 t9106 kg则核潜艇在水面航行时受到的浮力:则核潜艇在水面航行时受到的浮力:F浮浮G排排m排排g9106 kg10 N/kg9107 N下潜最大深度下潜最大深度h350 m受到海水的压强:受到海水的压强:pgh1.03103 kg/m310 N/kg350 m3.605106 Pa(3)若核潜艇在水下巡

14、航时,做水平匀速直线运动,所受若核潜艇在水下巡航时,做水平匀速直线运动,所受阻力与速度的关系如图乙所示,它的动力功率是多少阻力与速度的关系如图乙所示,它的动力功率是多少解:解:(3)核潜艇在水下巡航时,做水平匀速直线运动,受核潜艇在水下巡航时,做水平匀速直线运动,受到的动力和阻力是一对平衡力,大小相等,它在水下航行到的动力和阻力是一对平衡力,大小相等,它在水下航行速速度为度为20节时,由图像可知:节时,由图像可知:Ff30104 N因此动力的功率:因此动力的功率:PFv30104 N200.5 m/s3106 W.类型类型2滑轮类滑轮类 能力能力1 1对对1 1突破突破 例例如图所示,滑轮组在

15、向上的拉力如图所示,滑轮组在向上的拉力F作用下,将重为作用下,将重为120 N的物体匀速提起,在的物体匀速提起,在10 s内物体上移内物体上移的距离为的距离为2 m,所用拉力为,所用拉力为50 N若不计滑轮与绳子若不计滑轮与绳子之间的摩擦,求:之间的摩擦,求:例题图例题图(1)物体上升的速度;物体上升的速度; 解:解:(1)物体上升的速度物体上升的速度v 0.2 m/s.2m10 sst (2)绳段上升的距离;绳段上升的距离;解:解:(2)滑轮组承担物重的绳子滑轮组承担物重的绳子n3,绳端上升的距绳端上升的距离离snh32 m6 m (3)有用功;有用功; 解:解:(3)物体做的有用功物体做的

16、有用功W有用有用Gh120 N2 m240 J (4)总功;总功; 解:解:(4)总功总功W总总Fs50 N6 m300 J (5)求额外功;求额外功;解:解:(5)额外功的大小额外功的大小W额额W总总W有用有用300 J240 J60 J (6)拉力做功的功率;拉力做功的功率;300J10 sWt 解:解:拉力做功的功率拉力做功的功率P 30 W(7)动滑轮的重力;动滑轮的重力; 解解:(7)由拉力由拉力F (G物物G动动)可知,可知,G动动nFG物物 350 N120 N30 N1n (8)滑轮组提升该重物时的机械效率滑轮组提升该重物时的机械效率解:解:(8)滑轮组提升该重物的机械效率滑轮

17、组提升该重物的机械效率 100% 100%80%WW有有总总240 J300 J(1)承担物重的绳子段数的判断承担物重的绳子段数的判断:在动滑轮和定滑轮中:在动滑轮和定滑轮中间画一条直线间画一条直线,与动滑轮相连的绳子的条数就是滑轮与动滑轮相连的绳子的条数就是滑轮组承担物重的绳子段数组承担物重的绳子段数n.(2)物体移动距离物体移动距离h和绳子移动距离和绳子移动距离s的关系的关系:snh.(3)在竖直提升物体的过程中在竖直提升物体的过程中,不计绳重与摩擦不计绳重与摩擦,拉力拉力和物重的关系:和物重的关系:F拉拉 (G物物G动动),若忽略动滑轮若忽略动滑轮重力重力F拉拉 G 动动 能力点能力点1

18、:滑轮组承担物重的绳子段数的相关判断和计算:滑轮组承担物重的绳子段数的相关判断和计算 1n1n(4)在水平拉动物体的过程中在水平拉动物体的过程中,不计摩擦不计摩擦,拉力和摩拉力和摩 擦力的关系:擦力的关系:F拉拉f.能力点能力点2:机械效率的相关计算:机械效率的相关计算( 100%) WW有有总总(1)有用功的计算有用功的计算竖直提升:竖直提升:W有用有用Gh.水平拉动:水平拉动:W有用有用fs.(2)总功的计算:总功的计算: W总总Fs.(3)额外功的计算:额外功的计算:W额额W总总W有用有用 (4)机械效率的计算:机械效率的计算: 100% 100% 100% 100%.(5)动滑轮重力的

19、计算:不计绳重及摩擦动滑轮重力的计算:不计绳重及摩擦,竖直提升竖直提升物体时物体时,动滑轮的重力动滑轮的重力G动动nFG WW有有总总GhFsGhFnhGFn 类型针对训练类型针对训练 7(2016邵阳邵阳)在一次车辆故障处置过程中,拖车所在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化如图为了尽快疏通道路,交警只用了用装置简化如图为了尽快疏通道路,交警只用了30 s的时间,指挥拖车在水平路面上将质量是的时间,指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场的故障车匀速拖离了现场若故障车被拖离的速度若故障车被拖离的速度是是6 m/s,绳子自由端的,绳子自由端的拉力拉力F是是500 N,该

20、装,该装置的机械效率是置的机械效率是80%.求:求:第第7题图题图 (1)故障车在故障车在30 s内通过的路程;内通过的路程;解:解:(1)故障车在故障车在30 s内通过的路程内通过的路程s车车vt6 m/s30 s180 m(2)拉力拉力F在在30 s内所做的功;内所做的功; 解:解:(2)由图可知,由图可知,n3,绳子自由端移动的距离,绳子自由端移动的距离s绳绳 3s车车3180 m540 m 拉力拉力F在在30 s内所做的功内所做的功WFs绳绳500 N540 m 2.7105 J(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力故障车在被拖离过程中受到的阻力解:解:(3)由于该滑轮组的机械效率由于该

21、滑轮组的机械效率 100% 100% 100% 100%,12fsFsWW有有总总123fsFs 3fF8(2016凉山州凉山州)2015年年10月月5日考古学家在黄海海域发现日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船甲午海战沉船“致远舰致远舰”的消息轰动了整个考古界,随着水的消息轰动了整个考古界,随着水下考古工作的进行,一些重要文物近日陆续出水重见天下考古工作的进行,一些重要文物近日陆续出水重见天日,关于这艘在海水中沉睡了日,关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开现某课外活动小组照此设计了如捞起的谜题也逐步解开现某课外活动小组照此设计了如图所示的简

22、单机械,模拟打捞沉船,实验中用实心立方体图所示的简单机械,模拟打捞沉船,实验中用实心立方体A代替沉船,已知代替沉船,已知A的体积为的体积为0.1m3,质量,质量为为280 kg(设整个过程设整个过程A均为匀速直线运均为匀速直线运动状态,忽略钢缆绳重及滑轮摩擦,不动状态,忽略钢缆绳重及滑轮摩擦,不考虑风浪,水流等因素的影响考虑风浪,水流等因素的影响)第第8题图题图(1)A完全浸没在水中时受到的浮力是多大?完全浸没在水中时受到的浮力是多大?(水水1.0103 kg/m3) 解:解:(1)A完全浸没在水中时受到的浮力完全浸没在水中时受到的浮力F浮浮gV排排gV1.0103 kg/m310 N/kg0

23、.1 m31 000 N(2)若若A完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为60%,那么那么A完全打捞出水面后,岸上钢绳的拉力完全打捞出水面后,岸上钢绳的拉力F为多大?为多大?解:解:(2)物体物体A的重力的重力Gmg280 kg10 N/kg2 800 NA完全浸没在水中时,有用功完全浸没在水中时,有用功W有有(GF浮浮)h总功总功W总总Fs (GG1F浮浮)nh(GG1F浮浮)h所以,滑轮组的机械效率:所以,滑轮组的机械效率:1n 100% 100% 100% 100%60%WW有有总总1-( +-G FhG G Fh浮浮浮浮()1+-GFG G F 浮浮浮

24、浮12 800N-1 000N2800N+-1000NG 解得:解得:G11 200 N,由图可知,由图可知,n5,A完全打捞出水面后,岸上钢绳的完全打捞出水面后,岸上钢绳的拉力拉力F (GG1) (2 800 N1 200 N)800 N;1n1n解:解:(3)A完全打捞出水面后,以完全打捞出水面后,以0.1 m/s的速度被匀速提的速度被匀速提升时,绳端的速度:升时,绳端的速度:v绳绳nv物物50.1 m/s0.5 m/s,岸,岸上钢绳拉力上钢绳拉力F的功率的功率PFv绳绳800 N0.5 m/s400 W.(3)若若A完全打捞出水面后,以完全打捞出水面后,以0.1 m/s的速度被匀速提的速

25、度被匀速提升,求岸上钢绳拉力升,求岸上钢绳拉力F的功率的功率类型类型3杠杆类杠杆类 能力能力1 1对对1 1突破突破 例例(2016安顺安顺)如图所示,杠杆在竖直向下拉力如图所示,杠杆在竖直向下拉力F的作用的作用下将一物体缓慢匀速提升下下将一物体缓慢匀速提升下表是提升物体时采集到的表是提升物体时采集到的信息:信息:物重物重G(N)OA(m)OB(m)A端上升的高端上升的高度度h/mB端下降的竖端下降的竖直距离直距离s/m400.80.40.20.1例题图例题图(1)若不计杠杆自重和摩擦,求拉力若不计杠杆自重和摩擦,求拉力F的大小;的大小;解解:(1)FOBGOA所以所以FG 40 N80 N0

26、.8m=0.4 mOAGOB解解:(2)W总总Fs90 N0.1 m9 JW有有Gh40 N0.2 m8 J 88.9%.8 J100% =100%9 JWW 有有总总(2)若实际拉力若实际拉力F为为90 N,求拉力做的总功及杠杆的,求拉力做的总功及杠杆的机械效率机械效率(机械效率保留三位有效数字机械效率保留三位有效数字)能力点:杠杆模型解题步骤能力点:杠杆模型解题步骤 将实物模型转化为杠杆模型将实物模型转化为杠杆模型,较易理解和计算;较易理解和计算;确确定杠杆的支点定杠杆的支点,以及动力和阻力的大小与方向;以及动力和阻力的大小与方向;判断判断动力臂和阻力臂的大小;动力臂和阻力臂的大小;利用杠

27、杆平衡条件利用杠杆平衡条件F1l1F2l2进行计算进行计算特点提醒:特点提醒:看清题中是否考虑杠杆自重;看清题中是否考虑杠杆自重;杠杆两边杠杆两边相同物理量的单位必须相同;相同物理量的单位必须相同;计算效率时计算效率时,应根据使应根据使用杠杆的目的判断动力和阻力用杠杆的目的判断动力和阻力,分清有用功和总功分清有用功和总功,也也可根据杠杆的效率小于可根据杠杆的效率小于1,判断效率计算是否正确判断效率计算是否正确. 类型针对训练类型针对训练 2(2016攀枝花攀枝花)配重配重M单独置于水平地面上静止时,对单独置于水平地面上静止时,对地面压强为地面压强为3105 Pa.将配重将配重M用绳系在杠杆的用

28、绳系在杠杆的B端,端,在杠杆的在杠杆的A端悬挂一滑轮组,定滑轮重端悬挂一滑轮组,定滑轮重150 N,动滑轮,动滑轮重重90 N,杠杆,杠杆AB的支点为的支点为O,OA OB5 3,由这些器,由这些器材组装成一个重物提升装置,如图所示当工人利用滑材组装成一个重物提升装置,如图所示当工人利用滑轮组提升重力为轮组提升重力为210 N的物体以的物体以0.4 m/s的的速度匀速上升时,杠杆在水平位置速度匀速上升时,杠杆在水平位置平衡,此时配重平衡,此时配重M对地面压强对地面压强第第2题图题图为为1105 Pa.(杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计,取杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计,取g10 N/kg

29、)求:求:(1)滑轮组的机械效率?滑轮组的机械效率? 解:解:(1)由图可知:由图可知:n2,则则F (GG动动) (210 N90 N)150 N 滑轮组的机械效率:滑轮组的机械效率: 100% 100% 100% 100%70%.1n12WW有有总总GhFsGhFnh210N2 150N 解:解:(2)设配重设配重M的底面积为的底面积为S,静止时由静止时由p 可得:可得:3105 Pa ,当物体匀速上升时,作用在杠杆当物体匀速上升时,作用在杠杆A端的力:端的力:FA3FG定定3150 N150 N600 N由杠杆平衡条件可得:由杠杆平衡条件可得:FBOBFAOA则则FB 1 000 N,由

30、由p 可得:可得:1105 Pa 联立联立可得:可得:GM1 500 N配重配重M的质量:的质量:m 150 kg.FSMGS600N5=3AFOAOB FS-1 000NMBMGFGSS 1 500 N10N / kgMGg (2)配重配重M的质量是多少千克?的质量是多少千克?解:解:(3)当配重当配重M对地面的压力为对地面的压力为0时,人对绳子的拉时,人对绳子的拉力最大,此时力最大,此时B端受到的拉力为端受到的拉力为1 500 N;由杠杆平衡条件可得:由杠杆平衡条件可得:FBOBFAOA则则FA 900 N;由于由于3FG定定FA所以,人对绳的最大拉力为:所以,人对绳的最大拉力为:F250

31、 N.1500N 35BFOBOA 900N-150N=33AFG 定定(3)为使配重为使配重M不离开地面,人对绳子的最大拉力是多少不离开地面,人对绳子的最大拉力是多少N?类型类型4压强类压强类 能力能力1 1对对1 1突破突破 例例(2016德阳改编德阳改编)水平放置的平底柱形容器水平放置的平底柱形容器A重重3 N,底面积是,底面积是 200 cm2,内装一些水,不吸水的正方,内装一些水,不吸水的正方体木块体木块B重重5 N,边长为,边长为10 cm,被一体积可以忽略的,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示,细线拉住固定在容器底部,如图所示,拉直的细线长为拉直的细线长为L5 c

32、m,受到拉力,受到拉力为为1 N(取取g10 N/kg, 水水1.0103 kg/m3)求:求:例题图例题图(1)容器底部受到水的压强是多大?容器底部受到水的压强是多大?解:解:(1)木块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉木块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力,处于平衡状态力,处于平衡状态木块木块B受到的浮力:受到的浮力:F浮浮GBF拉拉5 N1 N6 N木块木块B排开水的体积:排开水的体积:V排排 6104 m3336N=1.0 10 kg / m10N / kgFg 浮浮水水木块的底面积:木块的底面积:S木木0.1 m0.1 m1102 m2木块浸入水中的深度木块浸入水中的深度:h 0.

33、06 m6 cm43226 10 m=1 10 mVS 则水的深度则水的深度hhL6 cm5 cm11 cm0.11 m容器底部受到水的压强:容器底部受到水的压强:p水水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.11 m1.1103 Pa解:解:(2)容器底部受到水的压力:容器底部受到水的压力:F水水pS容容1.1103 Pa200104 m222 N(2)容器底部受到水的压力是多大?容器底部受到水的压力是多大?水的质量:水的质量:m水水水水V水水1.0103 kg/m31.6103 m31.6 kg水的重力:水的重力:G水水m水水g1.6 kg10 N/kg16 N容器对桌面的压力等于容

34、器、木块和水受到的总重容器对桌面的压力等于容器、木块和水受到的总重力容器对桌面的压力:力容器对桌面的压力:FGAGBG水水3 N5 N16 N24 N 解解:(3)容器内水的体积:容器内水的体积:V水水S容容hV排排200104 m20.11 m6104 m31.6103 m3 容器对桌面的压强:容器对桌面的压强:p 1 200 Pa4224N=200 10 mFS (3)容器对桌面的压强多大?容器对桌面的压强多大?解:解:(4)木块木块B的质量:的质量:m木木 0.5 kg木块木块B的体积:的体积:V木木(10 cm)3103 m3木块木块B的密度:的密度:木木 0.5103 kg/m3由于

35、由于木木水水,所以绳子剪断后,木块,所以绳子剪断后,木块B将上浮、最将上浮、最终漂浮,此时木块终漂浮,此时木块B受到的浮力:受到的浮力:F浮浮G木木5 N5N=10N / kgGg330.5 kg=10 mmV此时木块此时木块B排开水的体积:排开水的体积:V排排 5104 m3335N=1 10 kg / m10N / kgFg浮浮(4)绳子剪断后,待木块静止时,木块绳子剪断后,待木块静止时,木块B受到的浮力是多受到的浮力是多大?此时,容器底部受到水的压强是多大?容器对桌大?此时,容器底部受到水的压强是多大?容器对桌面的压强是多大?面的压强是多大?则容器内水的深度为则容器内水的深度为h 0.1

36、05 m故容器底部受到水的压强:故容器底部受到水的压强:p水水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.105 m1.05103 Pa,由于容器对桌面的压力等于容器、木块和水受到的总由于容器对桌面的压力等于容器、木块和水受到的总重力,没有发生变化,所以绳子剪断后,容器对桌面重力,没有发生变化,所以绳子剪断后,容器对桌面的压力不变,容器对桌面的压强也不变,故的压力不变,容器对桌面的压强也不变,故 pp1 200 Pa.-334342+1.6 10 m +5 10 m=200 10 mVVS 水水排排容器内水的体积为容器内水的体积为1.6103 m3,容器的底面积为,容器的底面积为200104

37、 m2一题多解:一题多解:容器对桌面的压力容器对桌面的压力FG木木G水水G容容(m木木m水水)gG容容(0.5 kg1.6 kg)10 N/kg3 N24 N对地面的压强对地面的压强p 1 200 Pa.4224N200 10 mFS 能力点能力点1:固体压强的计算:固体压强的计算 先确定压力先确定压力(物体对水平面的压力等于物体的重力物体对水平面的压力等于物体的重力),再再确定受力面积确定受力面积,最后代入公式最后代入公式 p 计算计算FS 能力点能力点2:液体压强的计算:液体压强的计算液体压强的计算常有两种方法:液体压强的计算常有两种方法:已知或求解得液体的已知或求解得液体的深度深度h,直

38、接使用公式直接使用公式 pgh进行计算进行计算已知或计已知或计算得液体对物体的压力算得液体对物体的压力F,利用公式利用公式p 进行计算进行计算FS 要点提醒:要点提醒:液体深度液体深度h是从研究点到液面的竖直距离是从研究点到液面的竖直距离,公式中其单位应为公式中其单位应为m. 能力点能力点3:液体对容器底面压力的计算:液体对容器底面压力的计算 (1)已知或已求得深度已知或已求得深度先求液体对容器底的压强先求液体对容器底的压强,再用公式再用公式FpS进行计算进行计算(2)已知液体的质量已知液体的质量此类常为柱状容器此类常为柱状容器,分为三种情况:分为三种情况:液体中没有物液体中没有物F压压 G液

39、液; 液体中有物体液体中有物体,物体不受向上的拉力:物体不受向上的拉力:F压压G液液G物物;液体中有物体液体中有物体,物体受到竖直向上的拉力:物体受到竖直向上的拉力:F压压G液液G物物F拉拉要点提醒:要点提醒:中用到了中用到了“整体法整体法”,当物体间相互当物体间相互的作用力难以计算时的作用力难以计算时,用用“整体法整体法”进行分析会比较进行分析会比较简单简单. 类型针对训练类型针对训练 1(2016连云港连云港)由连云港市市政府主导,某集团投资建由连云港市市政府主导,某集团投资建设的公共自行车项目,通过相关部门的宣传,设的公共自行车项目,通过相关部门的宣传,“绿色出行,绿色出行,低碳生活低碳

40、生活”的理念深入人心经过一段时间的运行,公共的理念深入人心经过一段时间的运行,公共自行车已经真正融入港城人民的生活中一位市民骑着自自行车已经真正融入港城人民的生活中一位市民骑着自行车在平直的水平路面上以行车在平直的水平路面上以5 m/s的速度匀速行驶,已知该的速度匀速行驶,已知该市民质量为市民质量为60 kg,自行车质量为,自行车质量为10 kg,前后轮胎和地面总,前后轮胎和地面总接触面积为接触面积为2103 m2.假定骑行过程中人和车受到的阻力假定骑行过程中人和车受到的阻力恒为恒为15 N,在该市民骑行过程中,求:,在该市民骑行过程中,求:(g10 N/kg)(1)自行车对水平路面的压力;自

41、行车对水平路面的压力; 解:解:(1)自行车对水平路面的压力:自行车对水平路面的压力: FG总总(m人人m车车)g(60 kg10 kg)10 N/kg=700 N解:解:(2)自行车对水平路面的压强:自行车对水平路面的压强:p =3.5105 Pa32700N2 10 mFS (2)自行车对水平路面的压强;自行车对水平路面的压强;(3)该市民做功的功率该市民做功的功率解:解:(3)由于匀速行驶,则动力由于匀速行驶,则动力Ff15 N,则该市民,则该市民做功的功率:做功的功率:P Fv15 N5 m/s75 W.WFstt 类型类型5沉浮类沉浮类 能力能力1 1对对1 1突破突破 例例(201

42、6揭阳改编揭阳改编)如图甲是修建造码头时用钢缆绳拉如图甲是修建造码头时用钢缆绳拉着实心长方体着实心长方体A沿竖直方向以沿竖直方向以0.3 m/s的速度匀速下降的的速度匀速下降的情景图乙是情景图乙是A下降到水底之前钢缆绳对下降到水底之前钢缆绳对A的拉力的拉力F随时随时间间 t 变化的图像变化的图像(水的密度为水的密度为水水1.0103 kg/m3,g取取10 N/kg)求:求:例题图例题图 (1)长方体长方体A的高度;的高度;解:解:(1)由图乙可知,长方体由图乙可知,长方体A从下底面接触水面到刚从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间:好浸没所用的时间:t15 s10 s5 s,根据,根据v可得,

43、长方体可得,长方体A的高度:的高度:svt0.3 m/s5 s1.5 mst解:解:(2)由图乙可知,前由图乙可知,前10 s钢绳的拉力不变,等于物钢绳的拉力不变,等于物体体A的重力,此时物体在水面以上,所以拉力与重力的重力,此时物体在水面以上,所以拉力与重力是一对平衡力,则:是一对平衡力,则:GF3104 N;1015 s,钢,钢绳的拉力减小,物体绳的拉力减小,物体A从与水面接触到完全浸没,由从与水面接触到完全浸没,由图可知,当图可知,当A完全浸入水中时,拉力完全浸入水中时,拉力F1104 N,所以长方体受到的浮力:,所以长方体受到的浮力:F浮浮GF3104 N1104 N2104 N(2)

44、长方体长方体A浸没在水中后受到的浮力;浸没在水中后受到的浮力;(4)长方体长方体A的密度的密度(3)长方体长方体A的体积;的体积;解:解:(4)长方体长方体A的密度:的密度: 1.5103 kg/m3433 10 N=2m10N / kgmGVVg 解:解:(3)根据根据F浮浮水水gV排排可得,可得,A的体积:的体积:VV排排 = 2 m3Fg 浮浮水水4332 10 N1 10 kg / m10N / kg 能力点能力点1:液体中物体的受力分析:液体中物体的受力分析 (1)物体不受拉力物体不受拉力物体漂浮或悬浮:物体漂浮或悬浮:F浮浮G物体沉底:物体沉底: F浮浮FNG(2)物体受拉力物体受

45、拉力拉力竖直向上:拉力竖直向上:F浮浮F拉拉G拉力竖直向下:拉力竖直向下:F浮浮F拉拉G 能力点能力点2:浮力的计算:浮力的计算 (1)已知排开液体的重力:已知排开液体的重力:F浮浮G排排(2)已知排开液体的体积和液体的密度:已知排开液体的体积和液体的密度:F浮浮gV排排(3)物体漂浮或悬浮:物体漂浮或悬浮:F浮浮G 能力点能力点3:密度的计算:密度的计算 (1)已知质量和体积:已知质量和体积:(2)已知浮力和排开液体体积:已知浮力和排开液体体积:mVFgV浮浮 能力点能力点4:体积的计算:体积的计算 已知浮力大小:已知浮力大小:V排排 Fg 浮浮水水能力点能力点5:物体浸入深度的计算:物体浸

46、入深度的计算 已知物体排开水的体积和物体的底面积:已知物体排开水的体积和物体的底面积:h VS排排物物能力点能力点6:液面高度相关计算:液面高度相关计算 已知物体排开水的体积和容器的底面积:已知物体排开水的体积和容器的底面积:h h水水VS排排容容能力点能力点7:浮力相关图像的分析:浮力相关图像的分析(1)理解横纵坐标所代表的意义理解横纵坐标所代表的意义(2)观察变量之间的关系观察变量之间的关系(3)利用题干信息结合图像进行相关计算利用题干信息结合图像进行相关计算 类型针对训练类型针对训练 7(2016安顺安顺)小英同学得到一边长为小英同学得到一边长为10 cm,密度为,密度为0.7g/cm3

47、的正方体木块,她将木块用细线系于圆柱形容的正方体木块,她将木块用细线系于圆柱形容器的水中,如图所示,请你帮她分析以器的水中,如图所示,请你帮她分析以下几个问题:下几个问题:(圆柱形容器静止在水平圆柱形容器静止在水平桌面上,桌面上,g取取10 N/kg)(1)木块所受的浮力大小?木块所受的浮力大小?第第7题图题图解:解:(1)正方体木块的体积:正方体木块的体积:V(0.1 m)31103 m3木块浸没在水中时受到的浮力:木块浸没在水中时受到的浮力:F浮浮水水gV排排1.0103 kg/m310 N/kg1103 m310 N解:解:(2)木块的重力:木块的重力:G木木m木木g木木Vg0.7103

48、 kg/m31103 m310 N/kg7 N,由于木块静止,处于平衡状态,受到竖直向下由于木块静止,处于平衡状态,受到竖直向下的重力和绳子的拉力以及竖直向上的浮力,则有:的重力和绳子的拉力以及竖直向上的浮力,则有:G木木F拉拉F浮浮故绳子的拉力故绳子的拉力F拉拉F浮浮G木木10 N7 N3 N(2)细线的拉力大小?细线的拉力大小?解:解:(3)利用利用“整体法整体法”,把木块和水、绳子看做整体;,把木块和水、绳子看做整体;剪断细线前,容器底部受到木块和水、绳子的重力以剪断细线前,容器底部受到木块和水、绳子的重力以及绳子的拉力;剪断细线后,容器底部受到木块和及绳子的拉力;剪断细线后,容器底部受

49、到木块和水、绳子的重力;故容器底部受到液体的压力与细线水、绳子的重力;故容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了:未断时变化了:F(G木木G水水G绳绳F拉拉)(G木木G水水G绳绳)F3 N.(3)剪断细线,当木块静止时,容器底部受到液体的压剪断细线,当木块静止时,容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了多少?力与细线未断时变化了多少? 8自钓鱼岛事件发生后,中国派出先进的海监船在钓自钓鱼岛事件发生后,中国派出先进的海监船在钓 鱼岛附近海域巡航,鱼岛附近海域巡航,“中国海监中国海监50”是中国海监船建设是中国海监船建设 项目二期工程中吨位最大、科技含量最高的一艘船,项目二期工程中吨位最大、科技含

50、量最高的一艘船, 型长型长98米,型宽米,型宽15.2米,型深米,型深7.8米,排水量米,排水量4 000吨吨 该船在其姐妹船该船在其姐妹船“中国海监中国海监83”的基础上对一些重要设的基础上对一些重要设 备进行了升级改造,对舱室布置作了优化调整,采用备进行了升级改造,对舱室布置作了优化调整,采用 了当今世界先进的了当今世界先进的ABB电力全回转推进系统,最大航电力全回转推进系统,最大航 速速18节,续航能力大于节,续航能力大于8 000海里,自持力海里,自持力60天天(海水海水 的密度为的密度为1.0103 kg/m3,g取取10 N/kg) (1)满载时,满载时,“中国海监中国海监50”船

51、受到的浮力有多大?船受到的浮力有多大?解:解:(1)船的排水量为:船的排水量为:m排排4 000 t4106 kg,“中国海监中国海监50”所受到的浮力为:所受到的浮力为:F浮浮G排排m排排g4106 kg10 N/kg4107N.(2)若船底某处距海面的深度为若船底某处距海面的深度为6 m,则该处受到海水,则该处受到海水的压强是多少?的压强是多少?解:解:(2)船底某处的压强为:船底某处的压强为:pgh1103 kg/m310 N/kg6 m6104 Pa.解:解:(3)由乙图知,由乙图知,“中国海监中国海监50”在第在第50 s到到100 s内匀速行内匀速行驶,船的速度驶,船的速度v0.5

52、 m/s,且由图甲可得船在第,且由图甲可得船在第50 s到到100 s之间的牵引力之间的牵引力F8108 N,船的牵引力的功率:船的牵引力的功率:P Fv8108 N0.5 m/s4108 W.=WFstt(3)从某一时刻开始,从某一时刻开始,“中国海监中国海监50”受到水平方向的牵受到水平方向的牵引引力力F随运动时间随运动时间t的变化关系如图甲的变化关系如图甲所示,所示,“中国海监中国海监50”的运动速度的运动速度v与与时间时间t的关系如图乙所示第的关系如图乙所示第50 s到到100 s内牵引力的功率为多少?内牵引力的功率为多少?第第8题图题图 类型类型6简单电路类简单电路类 能力能力1 1

53、对对1 1突破突破 例例 1把阻值为把阻值为10 的定值电阻的定值电阻R1和阻值为和阻值为14 的定的定值电阻值电阻R2串联后接在电压为串联后接在电压为12 V的电源上的电源上(如图所示如图所示)当开关当开关S闭合时,求:闭合时,求:例例1题图题图(1)电路中的电流;电路中的电流;解:解:(1)由图可知:由图可知:R1和和R2串联,则电路的总电阻串联,则电路的总电阻RR1R210 14 24 ;电路中的总电流:电路中的总电流:I 0.5 A12V=24UR 解:解:(2)由由I 可得:可得:R1两端的电压两端的电压U1IR10.5 A10 5 V.UR(2)R1两端的电压两端的电压例例 2如图

54、所示,如图所示,R120 ,闭合开关,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为电压表和电流表的示数分别为6 V和和0.5 A求:求:例例2题图题图(1)通过电阻通过电阻R1的电流;的电流;解:解:由电路图可知:由电路图可知:R1与与R2并联,电压表测电源的电并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流压,电流表测干路电流(1)由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以通过由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以通过电阻电阻R1的电流:的电流:I1 0.3 A16V=20UR 解:解:(2)由于并联电路中干路电流等于各支路电流之由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过和,所以通过R2的电流:的

55、电流:I2II10.5 A0.3 A0.2 A,电阻,电阻R2的阻值:的阻值:R2 30 26V=0.2AUI(2)电阻电阻R2的阻值;的阻值;(3)电阻电阻R2的电功率;的电功率;解:解:(3)电阻电阻R2的电功率:的电功率:P2UI26 V0.2 A1.2 W解:解:(5)通电通电60 s,电流通过电阻,电流通过电阻R2产生的热量为产生的热量为QBt1.2 W60 s72 J(4)整个电路工作整个电路工作10 s消耗的电能;消耗的电能;解:解:(4)整个电路工作整个电路工作10 s消耗的电能:消耗的电能:WUIt6 V0.5 A10 s30 J(5)通电通电60 s,电流通过电阻,电流通过

56、电阻R2产生的热量产生的热量能力点能力点1:欧姆定律的应用:欧姆定律的应用 计算电流用计算电流用I ,计算电阻用计算电阻用R ,计计算电压用算电压用UIRURUI 能力点能力点2 :利用串联电路特点计算:利用串联电路特点计算电流特点:电流特点:I I1 I2电压特点:电压特点:UU1U2电阻特点:电阻特点:R总总R1R2 能力点能力点3:利用并联电路特点计算:利用并联电路特点计算电流特点:电流特点:I I1 I2电压特点:电压特点:UU1U2电阻特点:电阻特点:12111RRR总总 能力点能力点4:电功率的相关计算:电功率的相关计算 通常运用公式通常运用公式PUI计算电功率计算电功率,也可以用

57、变形式公也可以用变形式公式式P ,PI2R进行计算进行计算,后两个变形式适用后两个变形式适用于纯电阻电路于纯电阻电路,三个公式涉及四个物理量三个公式涉及四个物理量P、U、I、R,知道其中两个时就可以计算出其他两个物理量知道其中两个时就可以计算出其他两个物理量2UR温馨提示:温馨提示:计算时应分清额定功率和实际功率计算时应分清额定功率和实际功率,计计算实际功率应用实际电压算实际功率应用实际电压,计算额定功率要用额定电计算额定功率要用额定电压题中若说灯泡正常发光压题中若说灯泡正常发光,说明灯泡实际功率等于说明灯泡实际功率等于额定功率额定功率 灯泡标有灯泡标有“6 V3.6 W”表示该灯泡的额定电压

58、为表示该灯泡的额定电压为6 V,额定功率为额定功率为3.6 W,可用公式可用公式R 计算灯泡正计算灯泡正常发光时的电阻常发光时的电阻 2UP能力点能力点5:电能的计算:电能的计算 可直接用公式可直接用公式WUIt进行计算进行计算,或先计算出电功率或先计算出电功率(参参考能力点考能力点4)再用公式再用公式WPt计算计算 能力点能力点6:焦耳定律的应用:焦耳定律的应用(1)纯电阻电路:电流通过导体做功纯电阻电路:电流通过导体做功,将电能转化为将电能转化为内能内能,产生的热量可用产生的热量可用WUIt和和QI2Rt来计算来计算(2)含电动机的电路:电流通过导体做功含电动机的电路:电流通过导体做功,电

59、能部分电能部分转化为机械能转化为机械能,产生的热量只能用产生的热量只能用QI2Rt来计算来计算温馨提示:温馨提示:在应用以上电学公式计算时在应用以上电学公式计算时,物理量必物理量必须具有须具有“同一性同一性”和和“同时性同时性”,单位必须为国际制单位必须为国际制单位单位. 类型针对训练类型针对训练 2(2016乌鲁木齐乌鲁木齐)如图所示,定值电阻如图所示,定值电阻R1和和R2并联并联在在 电压为电压为6 V的电源上,当开关闭合时,电流表的示的电源上,当开关闭合时,电流表的示数为数为0.6 A,电流表的示数为,电流表的示数为0.2 A,求:求:(1)定值电阻定值电阻R1的大小的大小第第2题图题图

60、 解:解:(1)定值电阻定值电阻R1的阻值:的阻值:R1 10 16V=0.6 AUI解:解:(2)R2在在40 s的时间内消耗的电能:的时间内消耗的电能:WUI2t6 V0.2 A40 s48 J.(2)R2在在40 s的时间内消耗的电能的时间内消耗的电能 3如图所示,当闭合开关如图所示,当闭合开关S、S1,电压表的示数为,电压表的示数为12 V;只闭合只闭合S,断开,断开S1,电压表的示数为,电压表的示数为8 V,已知电阻,已知电阻R1为为40 ,当电源电压保持不变,求:,当电源电压保持不变,求:(1)电源的电压;电源的电压;第第3题图题图解:解:(1)当闭合开关当闭合开关S、S1时,电路

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