中考物理中考第7讲力学专题之浮力学案.docx
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中考物理中考第7讲力学专题之浮力学案
【中考物理】中考第7讲、力学专题之浮力(学案)
一、知识要点
二、例题精讲
【板块一】浮力
1.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示。
图中画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是()
A.F1B.F2C.F3D.F4
2.把一个木制象棋子底部磨平后紧压在盛水容器底部,使它底部无水,如图所示。
你观察到象棋子_______(选填“有”或“没有”)浮起的现象。
并请你说明发生此现象的原因:
_________________________
3.如图所示,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时示数是15N,浸没在水中称时示数是5N,则此时物块受到水的浮力为________N,物块的密度为________kg/m3。
(水的密度为1.0×103kg/m3)
4.如图所示,烧杯内盛有某种液体,把体积为1×10-4m3的铝块用细线系在弹簧测力计下浸没在液体中,静止时弹簧测力计的示数为1.5N,已知铝的密度为2.7×103kg/m3。
则铝块在液体中受到的浮力等于___N,液体的密度为______kg/m3。
(g=10N/kg)
5.跳水运动员入水的过程中,他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示,其中正确的是()
6.如图所示,把铁块放在空容器中,沿容器壁缓慢向容器中加水至如图所示深度处。
加水过程中,铁块受到浮力。
则在加水的全过程中,容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图象是()
7.小敏同学在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验,请你根据小敏的实验探究回答下列问题。
(1)比较图_______和图_______________,说明浸在液体中的物体会受到液体对物体的浮力作用。
(2)比较图b与图c可得到的结论是____________________________________________________________。
(3)为探究浮力大小跟物体浸没在液体中的深度的关系,应选用图__________来研究。
(4)在图d与图e中,保持了_________________不变,研究_________与_________的关系,得到的结论是___________________________________________。
8.目前在长江上有很多艘游览长江三峡的豪华游轮(如图所示),已知某游轮满载时的排水量是4860t,吃水深度(指水面到船底的深度)是2.7m。
(g=10N/kg)
(1)满载时游轮的总重是多少N?
(2)满载时游轮浸入水中的体积是多大?
(3)当该游轮从长江开到海里时,吃水深度是变大还是变小?
请说明理由。
【板块二】物体的浮沉条件
9.如图所示,体积相等的三个小球静止在水中,关于它们受到的浮力大小正确是( )
A.FA>FB>FCB.FA<FB<FC
C.FA>FB=FCD.FA<FB=FC
10.小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。
在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是下图中的()
ABCD
11.如图所示,甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙。
将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中,鸡蛋在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙。
则下列关系正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙B.ρ甲<ρ乙
C.F甲>F乙D.F甲<F乙
12.在水平桌面上,有两个相同圆柱形容器,内盛相等质量的盐水。
将同一鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示。
鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2,盐水对容器底部压强分别为p1和p2,则( )
A.F1>F2p1>p2
B.F1=F2p1>p2
C.F1<F2p1=p2
D.F1=F2p1=p2
13.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平。
然后把它们分别放在台秤上,则台秤的示数( )
A.甲放上时大
B.乙放上时大
C.甲和乙放上一样大
D.无法判断
14.如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则()
A.F1=F2,T1=T2B.F1>F2,T1<T2
C.F1=F2,T1>T2D.F1<F2,T1>T2
15.如图所示,小鱼在水中吐出气泡,在气泡升至水面的过程中,体积会逐渐变大。
下列关于气泡受到的浮力和气泡内气体的压强变化情况的描述中。
正确的是( )
A.浮力不变,压强不变
B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变大
D.浮力变大,压强变小
16.2012年6月,我国首台载人潜水器“蛟龙号”在太平洋马里亚纳海沟,进行7km级海试,如图所示。
“蛟龙号”采用向空气舱中注入海水实现下沉,用抛弃压载铁的办法实现上浮。
“蛟龙号”下沉、上浮的原理是( )
A.下沉时靠减小浮力,上浮时靠增大浮力
B.下沉时靠增加自重,上浮时靠减小自重
C.下沉时靠减小浮力,上浮时靠减小自重
D.下沉时靠增加自重,上浮时靠增大浮力
17.在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图所示。
其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。
当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系,有( )
A.浮力增大,ρ1=ρ2
B.浮力减小,ρ1=ρ2
C.浮力不变,ρ1>ρ2
D.浮力不变,ρ1<ρ2
力学专题之浮力(作业)
9.如图所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面上;把它放入另一种液体中,它却沉入底部。
则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较()
A.在水中受到的浮力较大
B.在另一种液体中受到的浮力较大
C.受到的浮力一样大
D.无法比较浮力大小
10.如图所示,将一个小球先后放人装满甲、乙两种液体的相同烧杯中,小球在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮。
两种液体中小球所受浮力分别为F甲、F乙,两种液体对烧杯底的压强分别为p甲、p乙。
则关于它们的关系下列说法正确的有( )
A.F甲<F乙
B.F甲=F乙
C.p甲
D.p甲=p乙
11.质量相同的两个铁球,一个是实心的,一个是空心的。
把它们放到足够多的水中静止后,下列判断正确的是()
A.实心铁球受到的浮力一定等于空心铁球受到的浮力
B.实心铁球受到的浮力可能小于空心铁球受到的浮力
C.实心铁球排开水的体积一定小于空心铁球排开水的体积
D.实心铁球排开水的体积可能等于空心铁球排开水的体积
12.如图是我国海军首艘航母“辽宁号”的海事训练时的场景,一架舰载机飞离航母后,则( )
A.航母将上浮,所受浮力减小
B.航母将上浮,所受浮力增大
C.航母将下沉,所受浮力增大
D.航母将下沉,所受浮力减小
13.随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接。
根据航母的主要参数值列式计算:
(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)
主要参数值
航母总质量(包括舰载飞机)
6×107kg
每架舰载飞机的质量
5150kg
每架舰载飞机与甲板的总接触面积
5000cm2
航母正常航行速度
54km/h
航母以正常航行速度行驶时所受阻力
3.6×108N
求:
(1)求每架舰载飞机对甲板的压强。
(2)求航母所受的总重力和浮力的大小。
(3)若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地,行驶了540km。
求此过程中航母牵引力的功率。
(4)若其中一架舰载飞机起飞后,求航母排开海水的体积减少了多少?
第7讲、力学专题之浮力(学案)【参考答案】
1.C
2.没有
棋子上面有压力,而下面隔离了水,没有水的压力
3.101.5×103
4.1.21.2×103
5.A
6.C
7.
(1)a;b(c、d、e);
(2)液体密度一定时,浮力的大小和物体排开液体的体积有关,物体排开液体的体积越大,浮力就越大;
(3)c、d;
(4)物体排开液体的体积;浮力的大小;液体密度;物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力就越大;
8.
(1)4.860×107N
(2)4860m3
(3)变小海水的密度比长江水的密度大
9.D
10.D
11.B
12.D
13.C
14.C
15.D
16.B
17.C
【参考答案】
14.A
15.B
16.C
17.A
18.
(1)1.03×105Pa
(2)6×108N6×108N
(3)5.4×109W
(4)5m3
二、电磁学综合题
2.所以变阻器的总电阻:
。
(2019·山东中考模拟)家庭电路示意图及原理图如图所示,用电压表测得进入某用户的电压为U2=220V,如果该用户在某日18:
00~19:
00这个时间段有三个用电器同时工作,其中白炽灯标有“220V100W”、电烙铁标有“220V800W”,家中的电能表记录了这1h的用电情况(见图)。
请解答以下问题:
(1)该用户在这1h内消耗的电能有多少?
该电能表能否正常工作?
(友情提示:
要读出小数部分)
(2)空调器消耗的电功率有多大?
(3)通过用户保险丝的电流有多大?
(4)如果输电线路的总电阻(配电室到进户处)约为1.5Ω,假设配电室仅向该用户供电,要保证用户家里这三个用电器同时正常工作,配电室向线路输出的电压U1约为多少伏?
(5)若要求减少输电线损失的功率,用学过的知识分析说明可以采取的方法。
【答案】
(1)4.4kW•h
(2)能(3)3.5kW(4)20A(5)250V(6)见解析
【解析】
【详解】
(1)由如图18:
00时,电能表示数为132.1kW•h,19:
00电能表示数为136.5kW•h,
所以该用户在这1h内消耗的电能:
W=136.5kW•h﹣132.1kW•h=4.4kW•h;
三个用电器的总功率为:
;
该电能表允许接的用电器的总功率是P=UI=220V×20A=4400W
因为4400W=4400W,所以电能表能正常工作;
(2)由题电源电压220V,家庭电路各用电器并联,所以三种用电器都正常工作,
所以空调的电功率:
P空调=4.4kW-0.1kW-0.8kW=3.5kW;
(3)此时用电器的总功率:
P=4400W,
由P=UI可得通过保险丝的电流:
;
(4)输电导线与用电器是串联的,要保证用户家里这三个用电器同时正常工作,则用电器两端电压为220V;
根据
得,导线电压:
U线=IR线=20A×1.5Ω=30V,
根据串联电路的电压特点,所以配电室向线路输出的电压:
U1=U额+U线=220V+30V=250V;
3.(3)6天内风力发电机产生的电量相当于燃烧
煤。
(2019·江苏泰兴市实验初级中学中考模拟)如图甲所示,是一款家用电火锅,容量4L,额定电压220V,它能实现发热电阻丝R1在160W—1210W之间无极调温,图乙是它的电路简化图.
(1)为了保护发热电阻丝,开关刚刚闭合时,电火锅处于保温状态,滑片应位于电阻丝R2的_____端.(选填“A”或“B”)
(2)当滑片从R2的最右端移到最左端时能够实现R1电功率从160W—1210W的无极调温,则R1的阻值为多大,R2的最大阻值为多大?
_____
(3)电火锅以最大功率加热时,求电路中的电流._____
【答案】B40Ω;70Ω5.5A
【解析】
【详解】
(1)由图可知定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,为了保护发热电阻丝,开关刚刚闭合时,电火锅处于保温状态,即电阻最大,此时滑片应位于R2的B端;
(2)当滑片位于R2最左端时,只有R1接入电路,R1消耗的功率最大是1210W,根据P=
得R1=
=
=40Ω,当滑片位于R2最右端时,R2接入阻值最大,此时总电阻最大,R1功率最小是160W,根据P=I2R得此时电路电流I=
=
=2A,电路总电阻R总=
=
=110Ω,R2=R总-R1=110Ω-40Ω=70Ω;
4.(4)电饭锅工作时,消耗电能,产生内能,将电能转化为内能;标准气压下水的沸点为100℃,由图可知,按钮开关跳起时的温度为103℃,故用此电饭锅烧水,水沸腾后按钮开关不会自动跳起。
(2019·山东乐安中学中考模拟)我国将于2035年全面禁售燃油汽车,用电动汽车替代传统燃油汽车成为趋势。
图表中是某公司最新型水陆两用电动汽车的部分参数,假设车上只有司机一人,质量为60kg,汽车在水上与陆地上匀速行驶时所受阻力均为总重力的0.04倍,(g=10N/kg)请回答下列问题:
空车质量
940kg
轮胎与地面总接触面积
400cm2
电池容量
40kW•h
最高时速
130km/h
最大功率
100kW
最大续航里程
?
km
(1)电动汽车中电动机的工作原理是___________。
(2)电动汽车对水平地面的压强是多大_______?
(3)若汽车在水面上匀速行驶,其排开水的体积多大______?
(4)若电动汽车的电能转化为机械能的效率为50%,请问充满一次电,电动汽车能匀速行驶多远______?
(5)请写出两条电动车的优点!
__________
【答案】通电线圈在磁场中受力转动2.5×105Pa1m31.8×105m清洁、噪音小
【解析】
【详解】
(1)电动汽车上使用的电动机的原理是通电导体在磁场中受力转动。
(2)电动汽车和人的总重力:
G总=m总g=(940kg
60kg)×10N/kg=10000N,
对水平路面的压力:
F=G总=10000N,
受力面积S=400cm2=0.04m2,
电动汽车对水平地面的压强”
p=
=
=2.5×105Pa;
(3)汽车在水面上匀速行驶,汽车处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮=G总=10000N,由F浮=
水gV排得,汽车排开水的体积:
V=
=
=1m3;
(4)电池容量40kW•h,即W=40kW•h;
电动汽车的电能转化为机械能的效率为50%,则W机械=W
50%=20kW•h=7.2
107J;
电动汽车匀速行驶时,牵引力等于阻力,即F=f=0.04G总=0.04
10000N=400N;
由W=Fs可得充满一次电电动汽车最多匀速路程:
s=
=
=1.8
105m;
5.
=
=
=
=
。
(2019·广东执信中学中考模拟)如图甲所示是华为mate20手机.如图乙所示为电磁波谱的示意图。
(1)用手机通话时,它与最近的基站之间相距500米,那通话中的信息大约需要_______s能传递到该基站,由图中的信息可知,红外线的波长比手机wifi信号的波长要_________。
请在图乙波形图中标出任意一个波长的距离
(____________).
(2)mate20手机电池电压为4V,待机时电流约10mA,则它待机时的电功率为______W.它用原装10V4A的充电器充电,1h即可充满,则该电池板充满电时耗电_______度.
(3声音在空气中的传播速度是_______m/s。
【答案】0.00000016s短
0.040.04340
【解析】
【详解】
(1)电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s;根据v=
可知,通话中的信息大约需要时间:
t=
=
0.00000016s,
由图中的信息可知,红外线的波长比手机wifi信号的波长要短,如图两个波峰(或波谷)之间的距离表示一个波长:
(2)手机电池电压为4V,待机时电流约10mA,则它待机时的电功率为:
P=UI=4V
10
10-3A=0.04W;
该电池板充满电时耗电:
W=UIt=10V
4A
3600s=14400J=0.04度;
6.
(2)当一个电加热器消耗的功率是800W,另一个电加热器消耗的功率是1200W时,将已知量代入
得整个电路消耗的功率:
。
(2019·辽宁中考模拟)如图甲所示,2018年12月8日,我国在西吕卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器(它由着陆器与巡视器组成,巡视器命名为“玉兔二号”),于2019年1月3日成功着陆在月球背面,开展月球背面探测及巡视探测。
月球重力是地球的六分之一,月球表面土壤非常松软,凹凸不平,有石块、有陨石坑,还有陡峭的高坡。
在这种环境中,月球车既不能打滑,更不能翻车。
为了克服这些困难,“玉兔二号”上有全景相机和导航相机,底部有6个带齿纹的轮子着地。
(1)长运三号火箭携带着嫦娥四号竖直发射加速升空时,下列说法正确的是_____。
A.以长运三号火箭为参照物,此时嫦娥四号是运动的
B.长运三号火箭刚离开地面向上飞行过程中只受空气阻力和推力作用
C.长运三号火箭加速升空时,重力势能增大,动能增大
D.长运三号火箭在大气层时候与大气剧烈摩擦,此时内能转化为机械能
(2)玉兔二号巡视器(图乙)在月球表面行走时,当前方一定范围内有高于20cm的障碍物时,玉免二号上的测器会发出预警,从而及时修正路线,此探测器是利用_____(选项“超声波”或“电波”)的反射来工作的。
(3)图甲和图乙是嫦四号玉免二号互拍照片,为了使对方五红旗标志看的更清晰更大一些,此时应让玉免二号_____(选填“靠近”成“远离”)嫦娥四号。
(4)玉免二号设计质量140kg,底部有6个带齿纹的轮子着地,带齿轮的目的是_____;若每个轮子触地面积100cm2,则玉免二号对月球地面的压强为_____Pa.
(5)当玉兔二号需要采集月球表面岩石样本时,会从物部伸出如图丙所示机械臂,机械臂简化图如图了所示。
请在图中画出:
①加在A点的最小动力F1②画山阻力F2的力臂。
(__________)
【答案】C电磁波靠近增大接触面的粗糙程度,增大摩擦3883
【解析】
【详解】
(1)A、火箭在加速升空过程中,以火箭为参照物,嫦娥四号探测器相对于火箭的位置没有发生变化,所以是静止的,故错误;
B、长运三号火箭刚离开地面向上飞行过程中受重力、空气阻力和推力作用,故错误;
C、火箭加速升空的过程中,火箭的质量不变,速度增大,动能增大;高度增加,重力势能增大,故正确;
D、长运三号火箭在大气层时候与大气剧烈摩擦,此时机械能转化为内能,故错误。
(2)月球上没有空气,声音不能在真空中传播,因此不能用超声波来探测障碍物,障碍物探测器是利用电磁波的反射来工作;
(3)用照相机来拍照,为了使对方五红旗标志看的更清晰更大一些,由凸透镜成实像规律,物距越小,成的像越大,像距也越大,可知此时应让玉免二号靠近嫦娥四号;
(4)玉兔号底部有6个带齿纹的轮子的目的是通过增加接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦力;玉兔号月球车在地球上所受重力为:
,因为月球引力只是地球引力的六分之一,故
,月球车对月球地面的压强为:
;
(5)过O点作阻力F2的垂线,即为阻力F2对支点O的力臂L2,在阻力、阻力臂一定的情况下,要使动力最小,动力臂需要最长,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向上,过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1,如下图所示:
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