陕西省2018年中考物理专题复习 力学综合题（含答案）.doc

力学综合题21个 一、浮力及相关力学综合某单位设计的一种供牲畜饮水的装置如图所示.圆柱形水箱内装有600 kg的水水位高度维持＝60 cm不变1 m2，水箱底部出水口的横截面积为20 cm底盖、细杆B和浮球C的总质量为1 kg浮球的体积为2 dm底盖平时顶住水箱底部出水口一旦饮水槽的水位下降底盖就会下落水立即通过出水口流入饮水槽.实现自动补水.(1)水箱中的水对底盖产生的压强是多少？(2)浮球受到的最大浮力是多少？(取) (3)试通过计算说明给出的数据能否达到设计要求？如果不能请通过计算提供改进的方法和符合设计要求的数据. 第1题图【答案】解：(1)水对底盖的压强＝ρ水＝1.0×10＝6×10(2)浮球浸没在水中时根据浮＝ρ水排得：浮球所受浮力最大最大浮力为浮＝ρ水排＝1.0×100－3＝20 N(3)以底盖、竖杆、浮球为整体它的受力情况是：竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力而底盖、细杆B和浮球C的总重＝mg＝1 kg×10 N/kg＝10 N水对底盖的压力＝pS＝6×10－4＝12 N则＞F浮－G所以装置不能达到设计要求.若要符合设计要求则水对底盖的压力为＝F浮－G＝20 N－10 N＝10 NF1′＝p′S＝ρgh′S所以水箱中的水位高度为＝＝＝0.5 m＝50 cm水箱内水位的高度应维持50 cm不变.将一重为1.5 N、底面积为20 cm的溢水杯放在水平桌面上向杯内装入重2.5 N的水水面恰好到达溢水口将一物块轻轻放入杯内静止40 cm3 的水.求：(取10 N/kg)(1)物块未放入之前溢水杯对桌面的压强是多大？ 第2题图(2)物块受到的浮力及物块的重力各是多少？(3)当用一细铁丝将物块完全压入水中时又排出10 cm的水物块的体积是多大？物块的密度是多少？【答案】解：(1)未放入物块前溢水杯对桌面的压力＝G杯＋G水＝1.5 N2.5 N＝4 N受力面积＝20 cm＝2×10－3溢水杯对桌面的压强 ＝＝＝2×10(2)物块受到的浮力浮＝G排＝m水＝ρ水排＝1.0×10－5＝0.4 N由于物块静止时处于漂浮状态所以物块的重力＝F浮＝0.4 N(3)物块的体积物＝V排＋Δ排＝40 cm＋10 cm＝50 cm＝5×10－5物块的质量物＝＝＝0.04 kg物块的密度物＝＝＝0.8×.该舰满载时排水量是4 053 t吃水深度最大航速50 km/h.如图乙所示是护卫舰从启动到正常行驶的－t图像该舰输出功率恒为25 600 kW.(取10 N/kg海水＝) (1)在0～0.2 h内护卫舰的动力　　　　阻力(选填“大于”“等于”或“小于”).(2)护卫舰满载时船底受到的压强和压力各是多少？(3)护卫舰匀速向前航行时水对护卫舰的阻力是多少？(计算 第3题图【答案】(1)大于【解析】由图像乙可知在0～0.2 h内护卫舰的速度不断增大是加速运动的所以它的动力大于阻力.解：(2)护卫舰满载时底部受到的压强是：＝ρ海水＝1.02×10＝5.1×4 Pa 护卫舰满载时受到的浮力是：浮＝G排＝m排＝4 053×10＝护卫舰满载时船底受到的压力是：压＝F浮＝4.053×10(3)由＝＝＝Fv可得护卫舰的动力是：＝＝如图所示是小婷为防止家中停水而设计的贮水箱.当水箱中水深达到1.2 m时浮子恰好堵住进水管使其停止向箱内放水此时浮子有体积露出水面(浮子只能沿图示位置的竖直方向移动).进水管口水的压强为1.2×10管口横截面积为2.5 cm贮水箱底面积为 浮子重10 N.(取10 N/kg)求： 第4题图(1)注水过程中随着水位上升水对水箱底部的压强　　　　Ｗ.(2)此时浮子受到的浮力为多大？(3)浮子的密度是多少？【答案】(1)增大【解析】(2)随着水位上升水对水箱底部的压强逐渐增大.解：浮子堵住进水口时根据公式＝可得进水管口水对浮子的压力 ＝p水进水口1.2×105 Pa×2.5×10－4＝30 N浮子处于静止状态所以浮子受到的浮力F浮＝F＋G＝30 N＋10 N＝40 N(3)根据阿基米德原理可知浮＝ρ水排则浮子排开水的体积排＝＝＝－3浮子有体积A的体积＝＝＝5×10－3浮子的质量＝＝＝1 kg浮子的密度＝＝＝0.2×10年4月11日上午雪龙号”极地考察船按计划完成中国第33次南极考察保障工作顺利停靠位于上海的极地考察国内基地码头为其第20次征战南极画上了圆满的句号.如图所示雪龙号”总长167.0 m满载吃水深度为9.0 m满载排水量21 000 t.求：(1)“雪龙号”满载时船底受到海水的压强是多少？(海水密度为1.03×10) 第5题图(2)满载的“雪龙号”受到的浮力是多少？3)已知“雪龙号”在1 m厚冰层海域破冰航速为 前行时所受的阻力为1.5×10则“雪龙号”在1 m厚冰层海域破冰前行10 min克服阻力所做的功是多少？【答案】解：(