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文档简介

2024浙江中考物理二轮复习

专题二解答题专项训练

类型1电路类相关计算

(杭州3考,温州4考,台州2考,绍兴3考)

1.如图所示的电路,电源电压为6V保持不变,4=4Q开关闭合,滑动变阻器丛的滑片

置于。端时,电压表⑨的示数为2V,求:

第1题图

(1)电压表⑨的示数;

(2)电流表的示数;

⑶整个电路的功率;

(4)当滑片滑到6端时,通电1min电流做的功。

2.一题多设问如图所示的是某款家用电热器的简化电路,以、&为阻值一定的电热丝。该

电热器接入电压恒为220V的电路中。电热器高温挡的功率为990W,低温挡的功率为110

Wo求:

第2题图

⑴低温挡时通过电路的电流;

⑵电热丝及的阻值。

拓展设问

(3)如果想让高温挡达到1210W的功率,&应该换成阻值为多少的电阻?

3.如图所示的电路中,电源电压恒定,4=8。,滑动变阻器治标有“20。1A”的字样,

电流表的量程为0〜0.6A,电压表的量程为0〜3V。断开开关S2,闭合开关S、S1,电流表

示数为0.5A,电压表示数为2V,灯泡L正常发光,问:

第3题图

⑴电源电压有多大?

(2)灯泡L的额定功率有多大?

(3)断开开关Si,闭合开关S、S2,在不损坏电路元件的前提下,&接入电路的阻值范围?

4.如图所示电路,电源电压U=6V,定值电阻Q=10Q。

第4题图

⑴当开关Si闭合、S2断开,滑动变阻器处的滑片位于。端时,电流表的示数为0.2A。求

此时定值电阻心的电功率。

⑵当开关Si、S2都闭合,滑动变阻器&的滑片位于中点时,电流表的示数为0.3A。求滑

动变阻器&的滑片从。端移至6端的过程中,电压表示数的变化范围。

5.在如图所示的电路中,电源电压。=6V,小灯泡L标有“4V1.6W”的字样(电源电

压和小灯泡的阻值均保持不变),Q为定值电阻,滑动变阻器标有“20。1A”的字样,电

流表的量程为0〜0.6A。求:

(1)小灯泡L的电阻凡;

⑵当开关Si闭合S2断开时,电压表的示数为4V,4工作5分钟消耗的电能;

(3)当开关Si断开S2闭合时,在电路安全的情况下,小灯泡电功率的变化范围。

6.如图所示,电源电压不变,&=30。,灯泡标有“3V0.3A”的字样(不考虑温度对灯

泡电阻的影响),电流表量程为0〜0.6A,电压表量程为0〜3V,滑动变阻器的最大阻值为

20Qo

第6题图

(1)若闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器滑片移到最右端时,电流表示数为0.5A,求电源电

压;

(2)若闭合开关S、Si,断开开关S2,滑动变阻器滑片移到最左端时,求灯泡的实际功率;

(3)若闭合开关S,断开开关Si、S2,为了保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围。

类型2家用电器类相关计算及电路模型建构

1.父亲节到了,小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆,内部由加热系统和按摩系统两部分

组成。加热系统的加热电阻额定电压为220V,额定功率为605W。求:

第1题图

(1)该电热足浴盆加热系统是利用电流的工作的。

(2)小明帮爷爷泡脚前,向足浴盆中加入6kg初温为20°C的水,加热系统的加热电阻正常工

作15min将水加热到40°C,则此加热过程中水吸收的热量是多少?[水的比热容c水=

4.2X103J/(kg-℃)]

(3)加热系统的加热电阻正常工作15min消耗的电能是多少?

(4)当小明家的实际电压是200V时,加热电阻工作的实际电功率是多少?(忽略温度对电阻

的影响)

2.图甲是小明家的电饭锅及电路原理图,该电饭锅有高温和保温两挡,由开关S进行调节。

已知心与R为电热丝,现将电饭锅接在220V的电源上,使用高温挡工作时,电饭锅功率

为1000W;使用保温挡工作时,电饭锅功率为440W。[c水=心义及^^七才根据相关知

识,回答下列问题:

mb■【小国

,■电HA

220%IdlSeiASOH

F/fkl-hi

第2题图

(1)饭煮熟后,开关S将(选填“闭合”或“断开”)。

(2)电热丝R的阻值为多少?

⑶用此电饭锅高温挡将质量为1kg,温度为25℃的水加热,使锅中水温升高60°C,需用

时5min,求此加热过程中电饭锅的加热效率。

(4)如图乙所示,电能表上有参数模糊不清,小明把家中其他用电器断开仅使用电饭锅,调

至高温挡烧水5min,电能表的转盘转了250转,则电能表上模糊的参数应该是多少?

3.如图甲所示是某家用多功能电炖锅,深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能:高温

炖,中温煮和低温熬,图乙是它的简化电路图,下表是该电炖锅的部分参数。[。水=1X103

kg/m3,c*=4.2X103J/(kg-℃),g=10N/kg]

3I

(2)求Ri、尺2的阻值;

(3)在标准大气压下,使用高温挡将初温是12℃的一锅水烧开,若电炖锅高温挡加热效率为

80%,求烧开一锅水需要的时间。

4.若架设在两地之间的输电线发生了短路,如何方便快捷地确定短路的位置?针对这一实

际问题,某物理兴趣小组模拟真实情景,运用“建模”思想进行了研究:用两条足够长的电

阻丝模拟输电线(每条电阻丝单位长度阻值为r),将导线连在电阻丝/处模拟输电线短路,

如图甲所示。他们把一个电源(电压恒为Uo)、一个定值电阻(阻值为凡)和一块电压表用导线

连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图乙所示。检测时将盒外

的两根导线分别与模拟输电线3端的两接线柱相连,从而构成检测电路。通过读取盒内电

压表示数,经过计算得知短路处到3端的距离。

第4题图

请你解答如下问题:

⑴在图乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图;

(2)根据你设计的检测电路,推导出AB间距离L与电压表示数。的关系式。

5.小红为自己家面积为4m2,高为2.5m浴室的灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个

可自动控制温度的装置。如图甲所示,控制电路电压5恒为12V,继电器线圈的电阻忽略

不计,定值电阻以为60Q,热敏电阻兄的阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路

额定电压口为220V,安装两只标有“220V275W”的灯泡。闭合开关S,当继电器线

圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开。

工作电辂

依制电路

IIIII'll-I)|>II,:I

第5题图

(1)工作电路工作时,N端应与(选填“3”或“C”)端相连接。

(2)浴霸正常工作时通过灯泡的电流是多少A?浴室里控制的温度砧为多高?

(3)为使利用此控制的浴室温度而在30℃~42℃范围内高低可调,需要对控制电路进行改

进,请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路,并在图丙中标出相关元件的电阻值。(此

问不要求写出计算过程,虚线框外的元件不能更改)

类型3生活应用类相关计算

1.梅雨季节空气湿度R8较大,人会感觉不舒服,人体感觉比较舒服的湿度R8范围是

40%〜60%,小聪设计了一款湿度计,从湿度计(由小量程电流表改装而成)指针所指刻度可

知湿度大小,其原理如图甲所示,心为I000。的定值电阻,电源电压恒为6V,R为湿敏

电阻,其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示。当指针所指湿度对应电流表示数为2mA

时。

中工干一口

3O40M)80

甲L.

第1题图

(1)计算电路消耗的总功率。

⑵如果空气湿度不变,求3min内电阻心消耗的电能。

(3)求此时的空气湿度,并判断人体感觉是否舒服。

2.酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患,便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便

利。如图甲所示,是便携式酒精测试仪的原理图,电源电压恒为3V,%是酒精气体传感器,

其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示,Ro是报警器,其电阻值恒定为50。。问:

第2题图

(1)当气体中酒精浓度为0时,电路中的电流是多少?通电10s电流产生的热量是多少?

(2)我国法律规定,当每100mL的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾,大

于或等于80mg为醉驾。在对某司机的检测中,电压表的示数为2V,通过计算分析该司机

属于酒驾还是醉驾。

3.一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落,无论当地的天气如何,它

都可以实现照明。如图甲是这种“重力灯”的结构简化图,当重物下落时拉动绳子,转轴转

动时,小灯泡就可以发光。重复以上操作,可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg

的重物,该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中,就可以供一个

标有“3.6V1W”字样的LED灯持续正常发光4min。(g取10N/kg)

第3题图

(1)甲图虚线框内一定有,它的工作原理是o

(2)求重物下落时,重力做功的功率。

(3)求重物在一次下落过程中,甲图装置能量转化的效率。

(4)取下灯泡,将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验(设该装置在

短时间实验过程中可以稳定输出3.6V电压)。品为标有“5Q0.3A”的定值电阻,滑动

变阻器以标有“50Q1A”,电流表选择量程为0〜0.6A,电压表选择量程为0〜3V。为

了保证电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。

类型4浮力相关计算

考向1漂浮、悬淫类相夫让算(

九如图,甲、乙两个实心圆柱体,甲的密度小于乙的密度,甲的重力为4N,乙的重力为6

No甲的高度为20cm,乙的高度为10cm,甲、乙的横截面积均为40cm2.现将甲、乙两物

体用重力可忽略的细线串接起来放入容器的水中,此时容器中的水深/?o=5Ocm,甲有一部

分浮出水面,(水的密度外=1.0X103kg/nP,g取10N/kg)求:

第1题图

(1)水对容器底面产生的压强;

⑵细线对乙物体的拉力大小;

(3)甲浮出水面部分的高度。

2.一个质量为200g,底面积为100cm2的烧杯放在水平桌面上,水深10cm,如图甲所示。

一个正方体金属块在空气中用弹簧测力计称量时,示数如图乙所示;当把该金属全部浸入水

中时,弹簧测力计的示数如图丙所示。烧杯玻璃的厚度不计,若水的密度为1.0X103kg/m3,

g取10N/kg,求:

乙丙

2题

(1)金属块受到的浮力;

(2)水对容器底部的压强增加量;

(3)图丙中烧杯对水平桌面的压强。

3.如图甲所示,是一圆柱形容器,放在水平桌面上,内装有25cm深的液体,该液体对容

器底部产生的压强为2000Pa。求:

第3题图

(1)液体的密度;

(2)若将边长为10cm的正方体木块放入圆柱形容器中,如图乙所示,木块静止时,有1的体

4

积露出液面,此时木块受到的浮力大小;

(3)要使木块完全浸没至少需要施加多大向下的压力。

考向2注水、排水类相关一让算(杭州2考)

4.如图甲所示,薄壁圆柱形容器放在水平台上,容器的底面积S容=100cm2,质量均匀的

圆柱体物块上表面中央用足够长的细绳系住,悬挂于容器中。以恒定速度向容器中缓慢注水

(每分钟注入100g),直至注满容器为止,细绳的拉力大小与注水时间的关系图像如图乙所

示。0水=lg/cm3,常数g=10N/kg,物块不吸水,忽略细绳体积、液体扰动等其他次要因

素。

0479f/min

甲L,

第4题图

(1)求注水前圆柱体物块的下表面到容器底部的距离必;

(2)当细绳的拉力为0.9N时,求水对物块下表面的压强;

(3)若改为以恒定速度向容器中缓慢注入另一种液体(每分钟注入100cm3,。滤=1.5g/cnP),

直至9.4min时停止。求容器底部所受液体压强p与注液时间4分钟(0W&W9.4)的函数关系

式。

5.如图甲所示,原长xo=16cm的弹簧,下端固定在容器的底部,上端与一正方体相连,

正方体重G=48N,向容器中慢慢注入某种液体,弹簧的长度x随液体深度h的变化关系如

图乙所示,正方体有一半浸没在液体中时,弹簧恰好处于原长。在弹性限度内,弹簧的弹力

尸与其形变量Ax间的关系为b忽略弹簧的质量和体积,g取10N/kg,求

6—

oein

甲乙

第5题图

⑴上的值;

(2)正方体的密度;

(3)正方体上表面刚好与液面相平时,容器底部所受液体的压强。

6.如图,柱状容器下方装有一阀门,容器底面积为S=200ci4,另有一边长为必=iocm

的正方体木块,表面涂有很薄的一层蜡,防止木块吸水(蜡的质量可忽略),现将木块用细绳

固定在容器底部,再往容器内倒入一定量的水,使木块上表面刚好与水面相平,绳长乙2=

20cm,木块的密度为0木=0,6X1()3kg/np。求:

第6题图

(1)图中水对容器底的压强?

(2)若从阀门放出加i=300g的水后,木块受到的浮力多大?

(3)若从阀门继续放出加2=200g的水后,细绳的拉力多大?

类型5杠杆相关计算及模型建构

1.如图甲所示,铅笔和羊角锤用一根细绳连接恰好能在桌子边缘静止。每次摆动羊角锤,

最后都能静止如图甲,此时只有笔尖跟桌面接触,并且铅笔恰好水平,分析时可以把铅笔、

羊角锤和绳子组成的整体看成一个杠杆,示意图如图乙(忽略了粗细)。假设锤头重力集中在

D点,木柄重力集中在/。中点X处,尸点在木柄上且处于。点正下方。羊角锤锤头质量

77?I=0.6kg,木柄的质量m2=0.4kg,铅笔和细绳质量不计,测得03=15cm,40=30cm,

g取10N/kgo求:

H

HIt

第1题图

(1)。点处的笔尖受到的支持力;

⑵FD的长度。

2.大壮同学自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的。点将轻杆悬

挂起来,在杆的A端悬挂质量mi=10kg的重物,在2端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。

己知/。长1.5m,08长0.5m,大壮质量巾2=56kg,g取10N/kg,求此时:

第2题图

(1)大壮对杆的拉力大小;

(2)地面对大壮的支持力大小。

3.如图所示,一位同学的质量为60kg,将木棒支在。点,物体挂在/点,05=100cm,

。/=20cm。让该同学站在体重秤上用手将木棒抬到图示位置,此时体重秤的读数为76.2kg。

试求(g取10N/kg):

第3题图

(1)在测体重时,该同学双脚与体重秤的接触面积为0.04n?,他对体重秤的压强为多大?

⑵试求物体的质量,若此时该同学用双手竖直向上匀速抬起木棒,体重秤的读数将

(选填“增大”“不变”或“减小”),试通过推导说明。

4./BCD为一油桶的截面图,油桶的高NC为80cm,油桶的直径C£>为60cm,重力为800

N,使该油桶绕。点翻转。

第4题图

(1)请在甲图中依据最大力臂作出最小推力的示意图(画出力臂和力);

⑵求出这个推力的大小;

(3)这一过程中推力所做的功至少为多少焦?

5.杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具,如图是小明制作的杆秤的示意图。使用时,将

待称物体挂在秤钩上,用手提起2或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤蛇在秤杆上的位置D,

使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量,此秤最大称量是10kg,秤坨最远可移至E

点、秤杆和秤钩的质量忽略不计,AB.BC、的长度如图所示(g取10N/kg),求:

第5题图

⑴提起哪处的秤纽,此秤的称量最大?

(2)秤坨质量为多少?

⑶当提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝时,。与C之间的距离为多少?

6.如图所示,均匀木棒48的长£=10m,两根竖直钢绳的上端固定在天花板上,下端分

别悬在木棒上的两点,且钢绳上连接有测力计。和6,可显示钢绳受到的拉

力大小。如图甲所示,当演员站在木棒的中点O时,测力计a、b的示数均为尸=500N;

当演员悬于木棒的最右端时,如图乙所示,测力计。的示数恰为零。已知演员重力Gi=600

N,木棒始终保持水平,g取10N/kg。求:

⑴木棒的重力G2;

Q)BD的长度。

参考答案

类型1电路类相关计算

1.(1)4V(2)0.5A(3)3W(4)540J2.(1)0.5A(2)55Q(3)44Q3.(1)6V(2)1W

(3)2Q-8Q

4.(1)0.8W(2)0~4V5.(1)10Q(2)240J(3)0.4W-1.6W6.(1)6V(2)0W

(3)10-20Q

类型2家用电器类相关计算及电路模型建构

九⑴热效应(2)5.04X105j(3)5.445X105j(4)500W2.(1)断开(2)61.6Q(3)84%

(4)3000r/(kW-h)

3.解:(1)由电路图可知,当开关Si断开,S2接/时,电阻以、尺2串联,此时电路中的总

电阻最大,电源电压不变,由尸=干可知,总功率最小,所以此时电炖锅为低温挡。

R

⑵由电路图可知,当S2接力,Si闭合时,及被短路,只有电阻R接入电路,电阻较大,功

率较大,电炖锅处于中温挡.则4的阻值4=尘=」22022=121。

尸中400W

当S1闭合,S2接3时,Ri、&并联,总电阻最小,功率最大,电炖锅处于高温挡,则此时

尺2消耗的功率为:尸2=?高一尸中=1100W—400W=700W

(220V

则Ri的阻值R2=^=—^69.14Q

Pi700W

⑶由0=,可得,水的质量为:m=pV=\X103kg/m3X1X10-3m3=1kg

水吸收的热量:Q吸=以水加△Z=4.2X103J/(kg-C)X

IkgX(100℃-12℃)=3.696X105J

由〃=Q&X100%得,电炖锅消耗的电能W=^=3'696X1Q5J=4.62XIO5J

W〃80%

由P=比得,烧开一锅水需要的时间由比=4.62X105j=420$

t尸高1100W

4.解法一:(1)如答图甲所示

(2)由电路图可知,N2间电阻尺秒与R)串联,电压表测得AB间电阻两端电压为U,根据串

联分压原理可知,卫=口心,解得间电阻丝的阻值为^-Ro,则乙与。之间

RABROUQ-U

的关系式为“3号URo

2(Uo—U)r

第4题答图甲

解法二:(1)如答图乙所示

第4题答图乙

⑵由电路图可知,N3间电阻尺小与&串联,电压表测得心两端电压为U,根据串联分压

原理可知,一解得间电阻丝的阻值为地二须°,则上与。之间的关系

Uo-URABU

式为或=空4()

2r2Ur

5.(1)5

解:(2)浴霸正常工作时通过灯泡的电流为/L=^=22OV=1-25人

当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开,由欧

姆定律可得,控制电路中的总电阻为R点=幼=—9—=240Q

I50X10-3A

由串联电路电阻的特点可得热敏电阻的阻值为R2=R总一4=240Q-60Q=180Q

由图乙知,控制的温度为加=38°C

(3)如答图所示

第5题答图

类型3生活应用类相关计算

1.解:(1)电路中的电流/=2mA=2Xl()-3A

电路消耗的总功率P=UI=6VX2X10-3A=0.012W

⑵心两端的电压“=次o=2XlO-3AX1000Q=2V

3min内电阻&消耗的电能^=Wf=2VX2X10-3AX3X60s=0.72J

(3)此时湿敏电阻的阻值r=牛=设^\=2000。

由图乙可知此时空气的湿度是50%,因为人体感觉比较舒服的湿度范围是40%〜60%,所以

此时人体感觉舒适。

2.解:(1)当气体中酒精浓度为0时,由图乙知&=250。

又)所以电路中总电阻R

R=50Q,&=RP+RQ=25QQ+50Q=300Q

电源电压恒为3V,所以电路中的电流/=&=上匕=0.01A

R&300Q

通电10s电流产生的热量。=产氏/=(0.01A)2X300QX10s=0.3J

⑵当电压表的示数为2V时,

通过报警器的电流为/报=必=/工=0.04A

Ro50Q

由于传感器和报警器串联,所以/传=/报=0.04A

而传感器两端的电压为。传=U—Uo=3V—2V=1V

所以此时传感器的阻值为=以=八'=25。

/传0.04A

由图乙可知,此时100mL的气体中酒精浓度大于80mg,所以该司机属于醉驾

3.(1)发电机电磁感应

解:(2)重物的重力G=mg=25kgX10N/kg=250N

重力做的功少总=G〃=250NX2.4m=600J

600J

重力做功的功率P.6­—==2.5W

t4X60s

(3)小灯泡正常发光4min消耗的电能少电=尸/=1WX4X60s=240J

所以重物在一次下落过程中,甲图装置能量转化的效率”=X100%=触X100%=

少总600J

40%

(4)由题可知,电路中最大电流为0.3A,此时电路中接入的电阻最小,根据欧姆定律得/=

U3.6V

=0.3A

Ro~\~R\5Q+R

解得火i=7。,即Q最小阻值为7Q

电压表最大示数为3V,滑动变阻器接入的阻值最大,贝『-V-XT?/=3V

5Q+Ri'

解得Ri'=25Q,即Ri最大阻值为25。

所以,为了保证电路安全,4接入电路的阻值变化范围为7〜25。

类型4浮力相关计算

1.解:(I)由题可知,容器中的水深/zo=5Ocm=O.5m,水对容器底面产生的压强〃=夕水g%

=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.5m=5X103Pa

(2)乙物体的体积V^—Sh乙=40cm2X10cm=400cm3=4X104m3

乙物体完全浸入液体中时,乙物体受到的浮力尸浮乙=/>水g嗯匕=1.0X103kg/m3xi0N/kgX4

义10-4m3=4N

以乙物体为研究对象,在液体中静止时受向下重力,向上的浮力和绳子拉力作用,则细线对

乙物体的拉力尸拉=G乙一斤浮乙=6N—4N=2N

⑶以甲物体为研究对象,甲物体受到向下的重力,绳子对甲向下的拉力作用及向上的浮力

作用,则甲所受浮力/浮甲=G,+尸拉=4N+2N=6N

尸浮用6N

则甲排开液体体积=6X10-4m3

。水g1.0X103kg/m3X10N/kg

K…工=0」5m=15cm

则甲浸入液体的深度力浸

S40X10-4m2

甲浮出水面部分的高度h露=八用一h装=20cm—15cm=5cm

2.解:(1)金属块受到的浮力尸,¥=G金属块一尸示=8N—6N=2N

F浮2N

(2)金属块浸没时排开水的体积=2X1(T4m3

33

。水g1.0X10kg/mX10N/kg

烧杯中水面升高△〃=八=丝"<侬=0.02m

SIX10-2m2

水对容器底部的压强增加量&?=,水g△人=LOX103kg/m3X10N/kgX0.02m=200Pa

(3)烧杯的重力G林=机林g=0.2kgX10N/kg=2N

烧杯中水的重力G水=",Kg="水修水g=1.0X103kg/m3XlX10-2m2X0.1mX10N/kg=10N

金属块放入烧杯后,烧杯对桌面压力的变化量AF=ApS=20()PaXlX10、m2=2N

烧杯对水平桌面的压力b=G杯+G水+△产=2N+10N+2N=14N

图丙中烧杯对水平桌面的压强0=(="^^=1400Pa

3■解:⑴已知液体深度为〃=25cm=0.25m,根据液体压强公式夕=Qg/z可知,

液体的密度P=2=——2000Pa——=0.8X103kg/m3

gh10N/kgX0.25m

(2)木块的体积嗫=(0.1m>=0.001m3

ia

木块浸在液体中排开液体的体积嗅=(1-卷/木=2义0.001m3=0.00075m3=0.75X10-3m3,

44

根据阿基米德原理,木块受到的浮力产浮=G排=夕滤g嗅=0.8X103kg/m3x10N/kgX0.75X

lorm3=6N

(3)假设物体全部浸没到液体中,此时排开液体的体积为%排=%术=0.00114,根据阿基米德

原理可知,此时木块受到的浮力F浮'=〃浪g%木=0.8X1。3kg/m3X10N/kgX1X10-3m3=8N

所以需要施加的压力尸=尸浮'-G*=8N-6N=2N

4.解:(1)分析图像可知,第4min时,水面刚好接触物块下表面。注入水的质量为400g,

水的深度即为必。

注入水的体积匕="=^^=400cm3

,水[g/citf

物块下表面到容器底部的距离

2

S容100cm

(2)物块的重力等于开始时的拉力,即G物=2.4N,则根物=臭=94=0.24kg

g10N/kg

第7min时水面刚好与物块的上表面相平,根据称重法可知,物块受到的浮力/浮=G物一厂

=2.4N—0.4N=2N

F浮2N-433

物块的体积/物=/排—2X10m=200cm

33

夕水g1.0X10kg/mX10N/kg

从第4min到第7min注入水的质量为300g,注入水体积一—30°g—300cm3

P水1g/cn?

细绳拉力不为零,说明细绳一直处于拉直状态,细绳的拉力不再发生变化,说明物块完全浸

入水中,且第7min时物块上表面与水面相平,由此可得,

/物+%=S容〃物,代入数据解得〃物=5cm

物块的底面积S物=匕*=畋°直=40cm2=4X10-3m2

〃物5cm

当细绳拉力为0.9N时,//=G^-F'=2AN-0.9N=1.5N,即为水对物块下表面的压力

故水对物块下表面的压强p下=册=L5个2=375Pa

S物4X10"Jm2

(3)分析图像可知,第7min至第9min注入水的质量为200g,注入水的体积匕=200cn?

物块的上表面距容器口距离£3=及=迦耍=2cm

S容100cm2

容器的高度h容=£i+〃物+乙3=4cm+5cm+2cm=llcm

由于每分钟注水和注液的体积是相同的,所以第4min时液体刚好接触物块下表面

当0W&W4min时,2=止=鱼=。潦/.8二1501Pa,第4min时,『=600Pa

s容s容S容

。物=心=024mgi2X103kg/m3=1.2g/cm3,由于。濯物,所以继续注液到某一时

忆物2X104

亥U,物块刚好漂浮,止匕时嗫'=&L=J=---------产乌---------=i.6X10Fm3=

。液g。液g1.5X103kg3/m3X10N/kg

160cm3,物块下表面浸入深度〃谡=匕二=3吗=4cm,从第4min到这一时刻注入的

S物40cm2

液体的体积匕=(S容-S物皿濠=(100cm2-40cm2)X4cm=240cm3,则注入液体的时间为2.4

min,当4min〈&W6.4min时,p=600Pa+A夕=(250&-400)Pa。第6.4min时,p=1200Pa,

6.4min至9.4min,物块漂浮并随液面一起上升,这段时间注入液体的体积匕=300cm3,

假设无液体溢出,液面上升3cm,9.4min时,液体深度为4cm+4cm+3cm=11cm=〃容,

所以假设成立。

当6.4min〈&W9.4min时,p=l200Pa+Ap'=(150&+240)Pa

5.解:(1)当液体深度〃从6cm上升至26cm时,弹簧的长度工的变化量Ax=16cm—6cm

=10cm,此时,弹簧恰好处于原长,正方体对弹簧的压力为零,当液体深度为6cm时,由

弹簧的弹力厂与其形变量Ax间的关系及平衡条件得,F=G=k、x,即48N=《X10cm,所

以左=4.8N/cm

(2)由图乙可知,正方体有一半浸没在液体中时,A/z=10cm,所以正方体的边长£=20cm,

G物

则正方体的体积/物=(20cm>=8><IO?cm3=0.008nP,所以正方体的密度Q物=外=£=

吸入

48N

10N/kg=06X103kg/m3

0.008m3

0008

(3)当正方体处于漂浮状态,由浮沉条件可得,F=G#=PsX10N/kgX-

48N,所以0海=1.2X103kg/m3

由题意可知,正方体上表面刚好与液体相平时,正方体受到弹簧拉力,浮力和重力的作用,

且F浮=尸拉+G物。则/拉=尸浮一G物="液g忆排一G物=1.2义103kg/m3X10N/kgX0.008m3一

48N=96N-48N=48N

由产=左八%得:此时弹簧伸长量Ax'=丘=-N—=iocm,此时液体深度〃=16cm+

k4.8N/cm

Ax'+£=16cm+10cm+20cm=46cm,贝!Jp=p液gh=\2X103kg/m3X10N/kgX46X10-2

m=5.52X103Pa

6.解:(1)由题意可知,木块静止时,上表面刚好与水面相平,则此时容器中水的深度为〃

=£1+22=10cm+20cm=30cm=0.3m,由p=pgh可得,水对容器底的压强p=p水gh=

1.0X103kg/m3X10N/kgX0.3m=3.0XIO3Pa

(2)从阀门放出如=300g=0.3kg的水后,放出水的体积K1=­―()^警_产3X10-4

P水1.0X103kg/m3

m3,假设绳子有拉力,则容器中的水面下降的

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