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1、学习必备 欢迎下载 初 中 自 主 招 生 复 习 专 题 物 理 力 学 压 轴 题（一）一解答题（共22 小题）1小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的规律，他设计了如图 29 所示的实验他将弹簧测力计一端固定，另一端挂一正方体合金块 A，放入底面积为 300cm2装有水的圆筒形容器中，开始他将合金块 A 恰好浸没在水中，容器侧面的底部有一由阀门 B 控制的出水口，实验时，打开阀门 B 缓慢放水，放到弹簧测力计的读数不再变化时，立即关闭阀门 B，在此过程中金属块始终不与容器底部接触，读出弹簧测力计示数的最小值和最大值分别为 22N 和32N，已知弹簧测力计每一牛顿刻度间的距离为 1cm，（
2、g 取 10N/kg）求：（1）合金块 A 受到的重力；（2）合金块 A 受到的最大浮力；（3）合金块 A 的密度；（4）从容器中排出水的质量 2如图所示，用滑轮组将重为 G=1800N 的金属块打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力的功率始终保持 1680W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为 v1=0.8m/s，金属块的密度为 8 103kg/m3，g 取 10N/kg 求：（1）金属块未露出水面以前的机械效率 （2）金属块被提出水面后匀速提起的速度 v2（计算结果保留到小数点后两位）3图是用汽车打捞水下物体的示意图汽车在通过滑轮牵引水下一个圆柱形的重物在整个打捞
3、过程中汽车以v=0.4m/s 的速度匀速向右移动图是此过程中汽车移动重物时的功率 P 随时间 t 变化的图象（设 t=0 时汽车开始提升重物忽略水的阻力和滑轮的摩擦g 取 10N/kg）求：（1）圆柱形重物的质量（2）圆柱形重物的密度（3）打捞前圆柱形重物上表面所受的水的压力？学习必备 欢迎下载 4如图所示，圆柱形容器中盛有某种液体，在它的侧壁上固定了一块水平挡板，下方有一个体积为 103 cm3、质量为 500g 的实心小球被挡住，液体深为 50cm，对容器底的压强为 4.0 103Pa（取 g=10N/kg）求：（1）容器中液体的密度（2）挡板对小球的压力（3）撤去挡板后，小球最终露出液体
4、表面的体积 5某同学利用如图所示的装置从 2m 深的水池池底打捞起一块实心的正方体大理石，要把大理石从水中提起，该同学至少需要 544 牛的竖直向上的拉力 F，则要把大理石提离水面，计算该同学至少要做多少功？（已知大理石的密度为 2.7 103kg/m3，g=10N/kg，不计滑轮重和摩擦）6如图所示，一正方体合金块 M 的边长为 20cm，把它挂在以 O 为支点的轻质杠杆的 A 点处，一个重为 640N 的人在杠杆的 B 点通过定滑轮用力 F1使杠杆在水平位置平衡，此时 M 对水平地面的压强为 1.1 104Pa，人对水平地面的压强为 1.45 104Pa；若把 M 浸没于水中（M 与容器底
5、不接触），人用力 F2仍使杠杆在水平位置平衡，此时人对地面的压强为 1.15 104 Pa；已知人单独站在水平地面上，对地面的压强为 1.6 104 Pa（g 取 10N/kg）求：（1）力 F1的大小；（2）合金块 M 的密度；（3）当 M 浸没于水中时，若剪断细绳，合金块 M 沉于容器底，则 M 对容器底的压强为多大 7如图所示，金属块的质量为 60kg，某人用滑轮组将金属块从水中匀速提起，金属块在水面下 10s 内上升了 5m，此时某人作用在绳自由端的拉力 F 是 120N，金属的密度为 3 103kg/m3不计绳重和滑轮组机械内部的摩擦及金属块在水中受到的阻力（g 取 10N/kg）求
6、：形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载（1）金属块没有露出液面之前，拉力 F 的功率；（2）金属块出水前后滑轮组的机械效率之比 8重 480N 的物体浸没在底面积为 4000cm2的柱形盛水容器中，用滑轮组将它提升，如图所示物体上升 10cm 所用的时间为 2s，拉力的功率为 20W，此时物体仍在水面以下当物体离开水面时，水对容器底的压强减少了 500Pa（不计绳重及轮与轴之间的摩擦，取 g=10N/kg），求：物体出水前后，滑
7、轮组的机械效率之比 9一种供牲畜饮水的装置如图所示其工作原理是：底盖 A 平时顶住水箱底部出水口，一旦饮水槽的水位下降，底盖 A 就落下，水立即从出水口流入饮水槽，实现自动补水已知水箱底部出水口的横截面积为 20cm2，底盖 A、细杆 B 和浮球 C 的总质量为 0.8kg，浮球 C 的体积为 2dm3，饮水槽水位最高时浮球 C 恰好浸没g 取 10N/kg，求：（1）浮球 C 受到的最大浮力是多少？（2）为保障饮水槽中的最高水位不变，往水箱中蓄水时，水箱中的水位最高为多少？10如图所示的装置，O 为杠杆 AC 的支点，OA：OC=1：2，在杠杆的 A 点挂一边长为 0.2m 的立方体 D，在
8、杠杆上 B 点作用竖直向下的拉力 F，当杠杆在水平位置平衡时，物体 D 对地面的压强 p1为 7000Pa，A 点受到向下的拉力为 F1；在杠杆上 C 点作用竖直向下的拉力 F，当杠杆在水平位置平衡时，物体 D 对地面的压强 p2为 6000Pa，A点受到向下的拉力为 F2，OB：BC=1：2，杠杆和绳的质量忽略不计 求（1）F1 和 F2 的比值；（2）F 的大小；（3）如果要使物体 D 对地面的压强为零，杠杆在水平位置平衡时，需要在 C 点作用至少多大的力 F 形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉
9、力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载 11某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件已知工件的质量为 100kg 工人的质量为70kg工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为 15：2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为 60%若不计摩擦、绳重及水的阻力，g 取 10N/kg求：（1）工件浸没在水中时所受的浮力 F浮；（2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率 2；（结果保留两位有效数字）（3）工件完全打捞出水面后，以 0.2m/s 的速度被匀速提升，工人拉绳的功率 P2 12如图是一种牲畜饮水用自动装置的示意图水箱底部
10、有一出水孔，底盖 A 可以顶住水箱的出水孔只要牲畜饮水，饮水槽中的水位就会下降，浮球 C 受到的浮力减小，底盖 A 打开，水就会通过出水孔从水箱流入饮水槽自动补水设计水箱的最高水位为 h1，水箱出水孔横截面积是 30cm2，底盖 A 及竖杆 B 的总质量是 400g，浮球 C 的体积是 2dm3；若将浮球 C 换成同体积的浮球 D，设计水箱的最高水位将变为 h2，已知将浮球 C 换成同体积的浮球 D后，再次达到设计水箱的最高水位时，水箱底部受到水的压强减小了 2000Pa，浮球 C 与浮球 D 的密度 C：D=2：5（g 取 10N/g）求：（1）浮球 D 的密度 D；（2）设计水箱的最高水位
11、 h1 13如图是卫生间一种抽水马桶水箱的示意图其工作原理如下：当出水管阀门打开，水从出水管流出，水箱中的水减少，空心铜球就在重力作用下，随着水位下降而向下运动，通过金属杆 AB 绕 O 点转动，向上拉动进水管阀门，使水能通过进水管进入水箱；当出水管阀门关闭，随着不断进水，水箱中的水位不断上升，空心铜球随着向上运动，当金属杆处于水平位置时，把进水管阀门堵严，不再进水 如果进水管的阀门的受力面积是 24mm2，设计能承担的压强是 5 105Pa（超过该压强，阀门就可以关严，不再进水）金属杆 AB 能绕 O 点转动，其质量及形变可忽略不计，AB 长 216mm，AO 长 24mm，空心铜球质量为
12、70g，重力和浮力可以认为作用在其几何中心请计算出铜球的体积至少是多少（g 取 10N/kg）形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载 14 底面积为 100cm2的烧杯中装有适量水 当金属块浸没在水中静止时，如图（甲）所示，弹簧测力计的示数 F1=3.4N，水对杯底的压强为 p1；当金属块总体积的 1/4 露出水面静止时，如图（乙）所示，弹簧测力计的示数为 F2，水对杯底的压强为 p2；若 p1、p2之差为 50Pa，g 取 10
13、N/kg求：（1）金属块的体积 V金；（2）弹簧测力计的示数 F2 15用滑轮组以不同速度匀速提升重物 A，作用在滑轮组绳子自由端的拉力均为 F，如图所示，不计绳重和摩擦当拉力 F 的功率为 P1时，重物 A 以速度 v1匀速上升 h 所用的时间为 t1；当拉力 F 的功率为 P2时，重物 A 以速度 v2匀速上升 h 所用的时间为 t2；当拉力 F 的功率为 P1+P2时，求重物 A 以速度 v3匀速上升 h 所用的时间（计算结果用 t1、t2表示）16如图所示，是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度 v=0.2m/s 向右
14、运动图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力 F 随时间 t 变化的图象设 t=0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦，g 取 10N/kg 求：（1）重物露出水面前，汽车拉重物的功率；（2）圆柱形重物的密度；（3）水对湖底的压强（整个过程中，湖水深度不变）形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载 17小华家的三层小楼，每层楼高 3m今年春天对楼顶进行修理，于是请来一个施工队，施工队的师傅在楼顶安装了如图所示的滑轮组工人师傅第
15、一次匀速提升一袋质量为 50kg 的水泥，所用的拉力为 F，此时滑轮组的机械效率为 ；第二次匀速提升一卷“SBS”防水材料，所用拉力为 F，此时滑轮组的机械效率为 ，已知 F：F=1：2，：=4：5（绳重及摩擦均不计，g 取 10N/kg）求：（1）第二次所提升的防水材料的质量（2）若防水材料以 0.2m/s 的速度匀速上升，则工人做功的功率是多大 18如图是简易电动门式起重机的结构示意图MN 为质量可以不计、长 4m 的横梁，行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物，滑轮组的结构如图当提起的重物质量是 0.5t，钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计时，滑轮组的机械效
16、率是 80%当以 0.2m/s 的速度匀速竖直向上提起 1.125t 重物时，滑轮组的机械效率是多少？电动机拉动钢丝绳的功率是多少？若行走装置和提升电动机的总重是 2.75 103N，提起重物质量为 2t，行走装置使提起的重物沿横梁从中点 A 移到 B 点，以 M 点为轴，N 点向上的支持力增加了 6 103N，MB 的距离是多少？（g 取 10N/kg）19如图所示，是工人用来粉刷楼房外墙壁的简易升降装置示意图，其上端固定在楼顶，工人用力拉绳子，装置可使工人与粉刷涂料及工具乘工作台升至所需高度，工人将绳子固定后进行粉刷墙壁工作已知工作台的底面积为1.2m2，涂料和工具质量为 10kg，工人的
17、质量为 60kg，当工人用 200N 的力竖直向下拉绳子时，工作台对地面的压强为 250Pa；当工人用 300N 的力竖直向下拉绳子时，工作台可匀速上升（g 取 10N/kg，不计绳重及摩擦）求：（1）动滑轮和工作台的总重 G；（2）工作台匀速上升 2m，此装置的机械效率；（结果保留两位有效数字）（3）若工人在 10s 内，使工作台从距地面 1m 匀速升到距地面 6m 高处，工人拉绳子所做的功 W 及拉力的功率 P 形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为
18、金属块学习必备 欢迎下载 20如图所示，用滑轮组将重为 G=1200N 的金属块打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力的功率始终保持 1500W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为 v1=1m/s，金属块的密度为=6 103kg/m3，取 g=10N/kg 求：（1）金属块未露出水面以前的机械效率 多大（2）金属块被全部拉出水面后匀速提起金属块的速度 v2（计算结果保留到小数点后两位）21建筑工人用如图所示的滑轮组向楼顶上运送建筑材料已知两个动滑轮的总质量为 20kg当匀速提升重物时，拉力的功率为 2200W，重物在 12s 的时间内，上升了 12m；（g=10N/k
19、g）（忽略绳重及所有的摩擦）求：（1）拉力所作的总功（2）滑轮组的机械效率 形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载 22磅秤上有一个重 1500N 的木箱，小明站在地上，想用如图（甲）所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上，可是他竭尽全力也没有提起，此时磅秤的示数为 40kg 于是他改变滑轮组的绕绳方法如图（乙）所示，再去提这个木箱 当木箱匀速上升时，小明对地板的压力为 100N，不计轴摩擦和绳重，取 g=10N/kg 求小明的体重和提
20、升木箱时滑轮组的机械效率 形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载 初 中 自 主 招 生 复 习 专 题 物 理 力 学 压 轴 题（一）参考答案与试题解析 一解答题（共 22 小题）1小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的规律，他设计了如图 29 所示的实验他将弹簧测力计一端固定，另一端挂一正方体合金块 A，放入底面积为 300cm2装有水的圆筒形容器中，开始他将合金块 A 恰好浸没在水中，容器侧面的底部有一由阀门 B 控制的出
21、水口，实验时，打开阀门 B 缓慢放水，放到弹簧测力计的读数不再变化时，立即关闭阀门 B，在此过程中金属块始终不与容器底部接触，读出弹簧测力计示数的最小值和最大值分别为 22N 和32N，已知弹簧测力计每一牛顿刻度间的距离为 1cm，（g 取 10N/kg）求：（1）合金块 A 受到的重力；（2）合金块 A 受到的最大浮力；（3）合金块 A 的密度；（4）从容器中排出水的质量 考点：阿基米德原理；密度的计算。专题：应用题。分析：（1）弹簧测力计的读数最大时，弹簧测力计的读数为合金块 A 的重力（2）合金块 A 受浮力最大时即弹簧测力计的读数最小时，因为弹簧测力计的读数等于合金块 A 的重力减去合
22、金块 A 的浮力（3）根据浮力公式计算合金块 A 的体积，根据重力公式计算合金块 A 质量，根据密度公式计算合金块 A的密度（4）本题的关键是要知道排出水的体积包括两部分，一是图中金属块底部以上的水；二是弹簧测力计由 22N变为 32N 时，金属块要下降，下降过程中水必须排出；然后求出排出水的总体积，再根据 m=v 即可求出排出水的质量 解答：解：（1）合金块 A 的重力就是弹簧测力计的最大示数为 32N；（2）合金块 A 受到的最大浮力是合金块完全浸没时 F浮=G重F拉=32N22N=10N；（3）根据公式 F浮=液gV排 可得 V排=1 103m3 合金块的边长 L=10cm 合金块的密度
23、是 =3.2 103kg/m3 形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载（4）从容器中排出水的质量有两部分 V1=h金（S容S金）=10cm（300cm210cm 10cm）=2000cm3 V2=hS容=10cm 300cm2=3000cm3 排出的水的质量是 m=水V总=1g/cm3（2000 cm3+3000 cm3）=5000g 答：（1）合金块 A 受到的重力为 32N；（2）合金块 A 受到的最大浮力为 10N；（3）合
24、金块 A 的密度 3.2 103kg/m3；（4）从容器中排出水的质量为 5000g 点评：本题考查学生对重力、浮力、浮力计算公式以及密度计算公式的理解和应用，难点是对排出水的体积分析，弄清楚排出水的体积有两部分组成 2如图所示，用滑轮组将重为 G=1800N 的金属块打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力的功率始终保持 1680W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为 v1=0.8m/s，金属块的密度为 8 103kg/m3，g 取 10N/kg 求：（1）金属块未露出水面以前的机械效率 （2）金属块被提出水面后匀速提起的速度 v2（计算结果保留到小数点后两位）考点：
25、滑轮（组）的机械效率；二力平衡条件的应用；阿基米德原理。专题：计算题。分析：（1）从图可知，有三段绳子吊着金属块，知道金属块浸没在水中的速度，则可以计算出绳子自由端拉力移动的距离，知道绳子自由端拉力的功率，则可利用公式 F=计算绳子自由端拉力的大小，金属块浸没在水中，此时金属块排开水的体积等与金属块的体积，结合物体的重力和阿基米德原理计算出金属块所受的浮力，当工件浸没在水中时，金属块受到重力、浮力和拉力的作用，金属块对绳子的拉力等于金属块的重力减去金属块所受的浮力，再利用公式 =（2）在（1）已经求出了绳子自由端拉力的大小，则可利用公式 F=（GF浮+G动）计算出动滑轮的重力，当金属块被拉出水
26、面后，金属块受到重力和拉力的作用，设绳子自由端移动的速度为 v，作用于绳子自由端的拉力为 F，则可利用公式 F=（G+G动）计算此时绳子自由端的拉力，而绳自由端拉力的功率始终保持 1680W，则可利用公式 v=计算绳子自由端移动的速度，从而可以计算出金属块被提出水面后匀速提起的速度 解答：解：（1）从图可知，有三段绳子吊着金属块，v1=0.8m/s，则绳子自由端移动的速度为：v=nv1=3 0.8m/s=2.4m/s，而 P=1680W，绳子自由端的拉力为：F=700N，形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到
27、由端拉力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载 又金属块排开水的体积等与金属块的体积，金属块的重力为 G=1800N 则 F浮=液gV排=液gV金=水g=G，而金属块对绳子的拉力等于金属块的重力减去金属块所受的浮力，=75%（2）不计绳重和摩擦 F=（GF浮+G动），则 G动=nF（GF浮）=3 700N1800N（1）=525N，当金属块被拉出水面后，设绳子自由端移动的速度为 v，作用于绳子自由端的拉力为 F，则 F=（G+G动）=（1800N+525N）=775N，作用在绳自由端拉力的功率始终保持 1680W，此时绳子自由端移动的速度为：v=2.17m/s
28、，v2=v=2.17m/s 0.72m/s 点评：本题的综合性很强，难度很大，所涉及的知识面比较广：拉力，浮力，体积，平衡力及其应用，相互作用力，滑轮组及其机械效率，功率的计算解答本题的关键是要理清题意，要学会对物体进行受力分析像解答这类题时，一定要沉着应对，切不可急于求成 3图是用汽车打捞水下物体的示意图汽车在通过滑轮牵引水下一个圆柱形的重物在整个打捞过程中汽车以v=0.4m/s 的速度匀速向右移动图是此过程中汽车移动重物时的功率 P 随时间 t 变化的图象（设 t=0 时汽车开始提升重物忽略水的阻力和滑轮的摩擦g 取 10N/kg）求：（1）圆柱形重物的质量（2）圆柱形重物的密度（3）打捞
29、前圆柱形重物上表面所受的水的压力？考点：功率的计算；匀速直线运动；二力平衡条件的应用；力与运动的关系；阿基米德原理。专题：计算题。分析：（1）由图象可知，物体出水后的汽车功率是 800W，根据 P=FV 变形可求出拉力 F，因为是匀速提升，所以 G=F 再根据 G=mg 变形求出质量（2）根据 =，要算密度需要知道质量和体积质量已求出，算出体积即可 根据（1）中方法可求出物体出水前物体受到的拉力出 F1，再由物体的重力，根据 F浮=GF1，可求出浮力，然后根据阿基米德定律，可求出物体的体积（3）先根据打捞开始到物体出水所用的时间和速度求出打捞前物体上表面的深度，由 P=gh 求出压强 再由重物
30、出水所用的时间和速度求出圆柱体的高度，由 V=Sh 变形求出圆柱体的底面积，再由 F=PS 求出压力 形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载 解答：解：（1）由图可知：汽车在 AB 段的功率为 P1=700W速度为 0.4m/s，根据 P=FV 可求出汽车在 AB 段对物体的拉力为 F1=1750N 同理，汽车在 CD 段对物体的拉力为F2=2000N 取物体为研究对象，在 AB 段物体受重力 G、浮力 F浮、拉力 F1三个力的作
31、用，因物体匀速上升，所以 GF浮=F1=1500N 物体在 CD 段受两个力的作用，故 G=F2=2000N 所以，重物的质量为：m=200kg（2）由 和 式可解出 F浮=GF1=2000N1750N=250N 因为 F浮=水gV排=水gV物，V物=0.025m3，所以圆柱形物体的密度为 物=8 103kg/m3，（3）根据图可知，重物上升20s后开始出水，所以打捞前圆柱体上表面距水面的深度为h=Vt=0.4m/s 20s=8m，重物出水所用的时间为 5s，所以圆柱体的高度 h=vt=0.4m/s 5s=2m 打捞前物体上表面所受水的压强为 P=水gh=1 103kg/m3 10N/kg 8
32、m=8 104Pa 因圆柱体的底面积为，S=0.0125m2 所以圆柱体上表面在打捞前受到水的压力为：F=PS=8 104Pa 0.0125m2=1000N 答：（1）圆柱形重物的质量是 200kg（2）圆柱形重物的密度是 8 103kg/m3（3）打捞前圆柱形重物上表面所受的水的压力是 1000N 点评：本题综合性比较强，考查内容比较多，包括功率公式、阿基米德原理、压强计算等此题的关键是要看懂图象，从中找出对解题有用的东西 4如图所示，圆柱形容器中盛有某种液体，在它的侧壁上固定了一块水平挡板，下方有一个体积为 103 cm3、质量为 500g 的实心小球被挡住，液体深为 50cm，对容器底的
33、压强为 4.0 103Pa（取 g=10N/kg）求：（1）容器中液体的密度（2）挡板对小球的压力（3）撤去挡板后，小球最终露出液体表面的体积 考点：液体的压强的计算；力的合成与应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用。专题：计算题。形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载 分析：（1）已知液体的深度 h=50cm，根据液体压强公式 P=gh 变形即可求出容器中液体的密度（2）分别求出小球所受重力和浮力，根据物体的浮沉条件可知小球
34、上浮，然后由力的合成可知 F浮=G+F压，问题可解（3）当撤去挡板后，小球要上浮，最后漂浮在液面上，再根据 F浮=G，即可求出 V排，再用总体积减去 V排即为露出液体表面的体积 解答：解：（1）已知 h=50cm=0.5m，V=103 cm3=1 103m3，m=500g=0.5kg，则由 p=液gh 得，液=0.8 103kg/m3 答：容器中液体的密度为 0.8 103kg/m3（2）因为此时小球全部浸没在液体中，所以 V排=V物，F浮=液gV排=0.8 103kg/m3 10N/kg 1 103m3=8N，G=mg=0.5kg 10N/kg=5N，F浮G，小球要上浮，F浮=G+F压，F压
35、=F浮G=8N5N=3N 答：挡板对小球的压力为 3N（3）当撤去挡板后，小球要上浮，最后漂浮在液面上，所以 F浮=G，即 液gV排=mg，即 0.8 103kg/m3 V排=0.5kg，解得 V排=0.625 103m3，则小球最终露出液体表面的体积 V露=VV排=1 103m30.625 103m3=0.375 103m3 答：小球最终露出液体表面的体积为 0.375 103m3 点评：此题涉及到液体压强的计算，阿基米德原理，物体的浮沉条件，力的合成与应用等知识点，综合性较强，而且有一定的拔高难度，在计算时还要注意统一使用国际单位制的单位 5某同学利用如图所示的装置从 2m 深的水池池底打
36、捞起一块实心的正方体大理石，要把大理石从水中提起，该同学至少需要 544 牛的竖直向上的拉力 F，则要把大理石提离水面，计算该同学至少要做多少功？（已知大理石的密度为 2.7 103kg/m3，g=10N/kg，不计滑轮重和摩擦）考点：功的计算；重力的计算；阿基米德原理。专题：计算题。分析：大理石浸没在水中受到的重力等于滑轮组的拉力加上水的浮力，则有 2F+F浮=G石，而 F浮=水gV排=水gV，G石=石gV，据此求出石块的体积，利用体积公式求出大理石的高，进而求出要把大理石提升的高度，而s=2h，利用功的公式求要把大理石提离水面拉力做的功（包括两部分：大理石未露出：W1=F 2h；露出水面到
37、离开：W2=F2 0.4m）解答：解：设在水中提升大理石用的拉力为 F，则 2F+F浮=G石，F浮=水gV排=水gV，G石=石gV，2F+水gV=石gV，形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载 V=6.4 102m3，大理石的高 L石=0.4m，把大理石提升做的功包括两部分：大理石未露出：W1=F 2h=544N 2 1.6m=1740.8J；露出水面到离开：W2=F2 0.4m=2 0.4m=2 0.4m=908.8J，要把大理
38、石提离水面，拉力做的功：W=W1+W2=1740.8J+908.8J=2649.6N 答：要把大理石提离水面，该同学至少要做 2649.6 的功 点评：本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理、功的计算公式的掌握和运用，确认在水中提升大理石时大理石的受力情况 2F+F浮=G石是本题的关键 6如图所示，一正方体合金块 M 的边长为 20cm，把它挂在以 O 为支点的轻质杠杆的 A 点处，一个重为 640N 的人在杠杆的 B 点通过定滑轮用力 F1使杠杆在水平位置平衡，此时 M 对水平地面的压强为 1.1 104Pa，人对水平地面的压强为 1.45 104Pa；若把 M 浸没于水中（M 与容器底不接
39、触），人用力 F2仍使杠杆在水平位置平衡，此时人对地面的压强为 1.15 104 Pa；已知人单独站在水平地面上，对地面的压强为 1.6 104 Pa（g 取 10N/kg）求：（1）力 F1的大小；（2）合金块 M 的密度；（3）当 M 浸没于水中时，若剪断细绳，合金块 M 沉于容器底，则 M 对容器底的压强为多大 考点：压强的大小及其计算；杠杆的平衡条件。专题：计算题。分析：（1）根据压强的变形公式计算出人与地面的接触面积，然后再根据 P=计算出拉力 F 的大小；（2）先跟据杠杆平衡的条件计算出 FA，然后再根据 P=求出金属块的重力，再利用密度公式计算出密度的大小；（3）根据杠杆平衡的条
40、件计算出 FA，然后再根据二力平衡的条件计算出压力，根据 G=mg 求出 B 的质量，最后利用 P=求出压强的大小 解答：已知：OM：ON=1：3，P2=1.4 103Pa，SB=0.01m2，vA=（0.2m）3，F2=80N 形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载 求：F1，A，P 解：（1）因人单独站在水平地面上时，P人=1.6 104Pa，G人=640N，则由 P人=得：S=0.04m2，P1=F1=G人P1s=640N1
41、.45 104Pa 0.04m2=60N，F2=G人P2s=640N1.15 104Pa 0.04m2=180N（2）FM=F压PMsM=1.1 104Pa（0.2m）2=440N，F浮=水gVM=1 103kg/m3 10N/kg（0.2m）3=80N；杠杆在水平位置平衡时可以得出：OA（GMFM）=OBF1 OA（GMF浮）=OBF2 由 可得：=即：GM=620N mM=62kg M=7.75 103kg/m3（3）当 M 浸没于水中时，若剪断细绳，合金块 M 沉于容器底，则 M 对容器底的压强为 P=1.35 104Pa 答：（1）力 F1的大小为 60N；（2）合金块 M 的密度为：
42、7.75 103kg/m3；（3）M 对容器底的压强为 1.35 104Pa 点评：本题要求会根据杠杆平衡的条件计算力的大小，会熟练应用密度、浮力计算公式，会灵活应用压强的计算公式 7如图所示，金属块的质量为 60kg，某人用滑轮组将金属块从水中匀速提起，金属块在水面下 10s 内上升了 5m，此时某人作用在绳自由端的拉力 F 是 120N，金属的密度为 3 103kg/m3不计绳重和滑轮组机械内部的摩擦及金属块在水中受到的阻力（g 取 10N/kg）求：（1）金属块没有露出液面之前，拉力 F 的功率；（2）金属块出水前后滑轮组的机械效率之比 形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部
43、有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载 考点：功率的计算；滑轮（组）的机械效率。专题：计算题。分析：（1）计算拉力的功率，在已知拉力 F 大小的情况下，还需要知道手拉绳子的速度，利用公式 P=Fv 求解；（2）要求金属块出水前后滑轮组的机械效率之比，需要分别计算出水前后的机械效率 解答：解：（1）金属块在水中的上升速度为 v物=0.5m/s 由图知，承担物重的绳子有 4 段 拉力的功率为 P=FnV物=120N 4 0.5m/s=240W（2）金属块受到的重力为 G=mg=60k
44、g 10N/kg=600N 金属块的体积为 V=0.02m3金属块浸没时受到的浮力为 F浮=水gV排=1.0 103kg/m3 10N/kg 0.02m3=200N 作用在绳子末端的拉力为 F=动滑轮的重力为 G动=nFG+F浮=4 120N600N+200N=80N 金属块浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 1=金属块离开水后，滑轮组的机械效率为 2=两种情况下机械效率之比为=答：（1）金属块没有露出液面之前，拉力 F 的功率 240W；形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉力的功率始终保持金属块浸没在
45、水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载（2）金属块出水前后滑轮组的机械效率之比为 点评：金属块浸没在水中时，手对绳子的拉力不是克服物重，而是物重与金属块所受浮力之差 8重 480N 的物体浸没在底面积为 4000cm2的柱形盛水容器中，用滑轮组将它提升，如图所示物体上升 10cm 所用的时间为 2s，拉力的功率为 20W，此时物体仍在水面以下当物体离开水面时，水对容器底的压强减少了 500Pa（不计绳重及轮与轴之间的摩擦，取 g=10N/kg），求：物体出水前后，滑轮组的机械效率之比 考点：滑轮（组）的机械效率；力的合成与应用；压强的大小及其计算；机械效率的计算。专题：计算题。分析：由
46、图知，滑轮组承担物重的绳子股数 n=3，则 s=3h 物体在水中时，知道物体上升的高度和时间，利用速度公式可求物体上升速度，则拉力端移动的速度为物体上升速度的 3 倍，知道拉力做功功率，利用 P=Fv 求拉力大小；知道当物体离开水面时，水对容器底的压强减少值，利用压强公式求减小的压力值（浮力大小），滑轮组对物体的拉力等于物体重减去浮力，根据效率公式 =求物体在水中滑轮组的机械效率；不计绳重及轮与轴之间的摩擦，利用 F=（F拉+G动）求动滑轮重，再利用 =求物体出水后的滑轮组的机械效率，进而求出物体出水前后，滑轮组的机械效率之比 解答：解：物体在水中时：P=F，即：20W=F 3，F=N，F浮=
47、PS=500Pa 0.4m2=200N，F拉=GF浮=480N200N=280N，前=70%；不计绳重及轮与轴之间的摩擦，F=（F拉+G动），N=（280N+G动）G动=120N，物体被拉出水后：，形容器中开始他将合金块恰好浸没在水中容器侧面的底部有一由阀门控最大值分别为和已知弹簧测力计每一顿刻度间的距离为取求合金块受到由端拉力的功率始终保持金属块浸没在水中时匀速提起的速度为金属块学习必备 欢迎下载 答：物体出水前后，滑轮组的机械效率之比 7：8 点评：本题为力学综合题，考查了压强公式的应用、浮力的计算、同一直线上力的合成、使用滑轮组拉力和机械效率的计算，本题关键是明确物体出水前后机械效率的计
48、算方法，属于难题 9一种供牲畜饮水的装置如图所示其工作原理是：底盖 A 平时顶住水箱底部出水口，一旦饮水槽的水位下降，底盖 A 就落下，水立即从出水口流入饮水槽，实现自动补水已知水箱底部出水口的横截面积为 20cm2，底盖 A、细杆 B 和浮球 C 的总质量为 0.8kg，浮球 C 的体积为 2dm3，饮水槽水位最高时浮球 C 恰好浸没g 取 10N/kg，求：（1）浮球 C 受到的最大浮力是多少？（2）为保障饮水槽中的最高水位不变，往水箱中蓄水时，水箱中的水位最高为多少？考点：浮力大小的计算；物理量的单位及单位换算；液体压强计算公式的应用；物体的浮沉条件及其应用。专题：计算题；应用题。分析：
49、（1）已知浮球完全浸没后的体积，根据公式 F浮=gV排可求浮球 C 受到的最大浮力；（2）先求底盖、细杆和浮球 C 的总重；再求水箱中的水位最高时，水对底盖的压力；根据以上关系列出等式，从而求出水的深度 解答：解：（1）浮球 C 浸没在水中时，所受的浮力最大为 F浮=水gVC=1.0 103kg/m3 10N/kg 2 103m3=20N；答：浮球 C 受到的最大浮力是 20N；（2）以底盖、细杆和浮球 C 整体为研究对象，其总重为 G=mg=0.8kg 10N/kg=8N；设水箱中的水位最高时，水对底盖的压力为 F，则对研究对象 有：F+G=F浮，F=F浮G=20N8N=12N；设水箱中的最
50、高水位为 h，据 F=pS=水ghS 则 h=0.6m 答：水箱中的水位最高为 0.6m 点评：本题考查浮力、压力和深度的计算，关键是公式及其变形的灵活运用；难点是对物体的受力分析；解题过程中要注意单位的换算 10如图所示的装置，O 为杠杆 AC 的支点，OA：OC=1：2，在杠杆的 A 点挂一边长为 0.2m 的立方体 D，在杠杆上 B 点作用竖直向下的拉力 F，当杠杆在水平位置平衡时，物体 D 对地面的压强 p1为 7000Pa，A 点受到向下的拉力为 F1；在杠杆上 C 点作用竖直向下的拉力 F，当杠杆在水平位置平衡时，物体 D 对地面的压强 p2为 6000Pa，A点受到向下的拉力为