中考物理题型之一有关压强和浮力的综合题.docx

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中考物理题型之一有关压强和浮力的综合题

2019-2020年中考物理：

题型之一有关压强和浮力的综合题

第1讲力学计算

力学计算题是通过物理定律、公式的运用与计算，对题目给的物理量进行数学运算，得到所需的答案.力学计算题主要包括压强与浮力的综合计算；含有简单机械的综合计算；有关机械效率的综合计算题.从命题形式上看，综合题它往往借助生产生活中的实物或事件为载体，从不同的角度挖掘其中所隐含的物理过程，最后求解出某些相关的问题.

题型之一有关压强和浮力的综合题

这类计算题往往将密度、固体压强、气体压强及浮力的计算综合交织在一起考查，解答这类题时首先要选出正确的计算公式；二是要正确理解公式中物理量的意义；最后整体分析与单独分析相结合.

（2014·重庆B）如图甲所示，水平旋转的平底柱形容器A的底面积为200cm2，不吸水的正方体木块B重为5N，边长为10cm，静止在容器底部，质量体积忽略的细线一端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中央，且细线的长度为L＝5cm，已知水的密度为1.0×103kg/m3.求：

（1）甲图中，木块对容器底部的压强多大？

（2）问容器A中缓慢加水，当细线受到拉力为1N时，停止加水，如图乙所示，此时木块B受到的浮力是多大？

（3）将图乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时，容器底部受到水的压强是多大？

点拨：

根据木块B的所受的重力和边长，结合固体压强的公式

计算出木块对容器底部的压强；对木块进行受力分析，列出平衡等式，求出木块在水中受到的浮力；绳子剪断后，木块在水中处于漂浮状态，求出此时木块排开水的体积，然后再求出排开水的高度，进而求出容器底部所受水的压强.

1.（2013·聊城）如图甲所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容　

　器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸没入水中某一　

　深度处.如图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图

　像.已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg.求：

（1）圆柱体的重力.

（2）圆柱体浸没时受到的浮力.

　（3）圆柱体的密度.

　（4）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强.

2.（2014·汕尾）如图所示为某种型号潜水艇，其体积为5×10３m３（海水密度近似取

　1.0×10３kg/m３，g取10N/kg）.求：

（1）它在潜入到水下执行任务时所受浮力；

（2）它潜入到水下200m时，它的一个面积为1.2m２的舱盖所受海水的压强和压力.

3.（2013·重庆）2013年5月12号是母亲节，小明陪父母一起去商场，想送给母亲节日

　礼物，在商场中妈妈看上了既美观又实用的茶几鱼缸，如图甲所示.现将该鱼缸放在水平

　地面上，已知鱼缸内的底面积是0.8m２，所装水的深度为0.5m.一条质量为100g的

　金鱼悬浮在鱼缸水中，如图乙所示，g取10N/kg.

（1）金鱼受到的浮力是多大？

（2）水对鱼缸底部的压力是多大？

4.（2014·玉林）如图所示，体积为500cm３的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中，

细线对木块的拉力为2N，此时水的深度为20cm.（g取10N/kg），求：

（1）水对容器底的压强；

（2）木块受到水的浮力；

　（3）木块的密度；

　（4）若剪断细线待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，要使剩余木块刚好浸没在　

　　　水中，在木块上应加多大的力？

5.（2014·广安）如图所示，一个圆柱形容器的底面积是10dm2，装入一定量的水.现将

一个方木块放入容器中，木块漂浮在水面上，水未溢出，木块浸入水中的体积是6dm3，

这时水的深度为8dm.（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求：

（1）木块受到的浮力是多大？

（2）放入木块后，容器底部受到水的压力是多大？

6.（2014·黔西南）汕昆高速公路“册亨-兴义”其中有一隧道长4km，小汽车以100km/h

的速度通过，所用的时间是多少小时？

如果小汽车油箱装满油的容积是10-2m3，质量

7.1kg，油的密度是多少？

如果油的深度是20cm，油对油箱底所产生的压强是多少？

7.（2014·黄冈）2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼-21”

（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻.其外形与潜艇相似（如图甲所示），相关

标准参数为：

体积1m3、质量750kg，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h

（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）.

（1）假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口，当它由海水中2000m处下潜至

最大潜水深度处，问该探测窗口承受海水的压力增加了多少？

（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时恰能静止漂浮在海面上，此时露出海面体积

为多大？

（3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面.起重装置拉力的

功率随时间变化的图像如图乙所示，图中P3=3P1.求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的

拉力（不考虑水的阻力）.

题型复习（四）综合计算题

第1讲力学计算

题型之一　有关压强和浮力的综合题

例1

（1）F=G=5N，

S=0.1m×0.1m=0.01m2

＝

=500Pa；

（2）木块B现在在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、拉力，在这三个力的作用下处于静止状态，故F浮=G+F拉=5N+1N=6N；

（3）据

（2）可知F浮=6N；故此时木块浸入水中的体积是：

F浮=ρgV排，V排=F浮/（ρg）=6N/（1000kg/m3×10N/kg）=0.0006m3；

故此时木块浸入水中的深度是：

h=V/S=0.0006m3/0.01m2=0.06m=6cm；

故此时液面的总高度是：

h=6cm+5cm=11cm；

故此时杯中水的体积是：

V=0.02m2×0.11m-0.0006m3=0.0016m3

将图乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时，木块恰好处于漂浮状态，即此时F浮=G物=5N；

V排=F浮/（ρg）=5N/（1000kg/m3×10N/kg）=0.0005m3；

故此时水和木块浸入水中的总体积是：

V=0.0016m3+0.0005m3=0.0021m3；

所以此时的液体的深度是：

h=0.0021m3/0.02m2=0.105m；

故此时容器底部所受的压强是：

p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.105m=1050Pa.

针对训练

1.

（1）由图像可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F拉=12N；

（2）图像中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力F=4N，

则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=12N-4N=8N.

（3）圆柱体完全浸入水中时根据F浮=ρ水gV排得：

V物=V排=

=

=8×10-4m3，

由公式G=mg可求出物体的质量

m=

=

=1.2kg，

则圆柱体密度

ρ物=

=

=1.5×103kg/m3.

（4）由图像可知，不考虑水面上升，圆柱体在刚浸没时，物体又下降4cm，则下表面所处的深度为h=4cm=0.04m，

因此刚浸没时下表面受到的液体压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa.

2.

（1）因为潜水艇排开海水的体积等于潜水艇的体积V=5×103m3，所以潜水艇受到的浮力：

F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×103m3=5×107N

（2）海水对潜水艇外壳的压强：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa

由

得，F=pS=2×106Pa×1.2m2=2.4×106N

3.

（1）因为金鱼悬浮，所以它受到的浮力等于总重力：

F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N；

（2）水对鱼缸底部的压强:

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa，

水对鱼缸底部的压力:

F=pS=5×103Pa×0.8m2=4×103N.

4.

（1）水对容器底的压强：

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2000Pa；

（2）根据阿基米德原理得：

F浮=ρ水gV排=ρ水gV木

=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0005m3=5N；

（3）此时木块受到三个力的作用，向上的是浮力，向下的重力和拉力，即F浮=G+F拉；

故G=F浮-F拉=5N-2N=3N；

故其质量是m=

=

=0.3kg；

由密度的计算公式ρ=

=

=600kg/m3；

（4）剪刀剪断后,F′浮=G木=3N

此时,V′排=F′浮/（ρ水g）=3/（1.0×103kg/m2×10N/kg）=3×10-4m3

切去后,G′木=ρ木V木g=ρ木V′排g=0.6×103kg/m3×3×10-4m3×10N/kg=1.8N

应加的力的大小为:

F′=F′浮-G′木=3N-1.8N=1.2N

5.

（1）因为V排=V=6dm3=6×10-3m3，

所以F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N；

（2）h=8dm=0.8m，则水对容器底的压强：

p=ρ水gh=1000kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa.

故F=pS=8×103Pa×10×10-2m2=800N.

6.

（1）由v=st得小汽车通过隧道的时间：

t=

=

=0.04h；

（2）油的密度：

ρ=

=

=0.71×103kg/m3；

（3）油对油箱底所产生的压强：

p=ρgh=0.71×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1391.6Pa.

7.

（1）海面下2000m处的压强：

p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×2000m=2×107Pa；

下潜至最大潜水深度处压强：

p2=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=4.5×107Pa；

增加的压强：

Δp=p2-p1=4.5×107Pa-2×107Pa=2.5×107Pa；

由F=pS得探测窗口承受海水的压力增加：

ΔF=ΔpS=2.5×107Pa×20×10-4m2=5×104N.

（2）由于“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F浮=G.

又由F浮=ρV排g，G=mg，得ρV排g=mg，

V排=

=

=0.75m3

露出海面体积：

V露=V-V排=1m3-0.75m3=0.25m3.

（3）由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直吊离海面，所以速度保持不变即v1=v3，由P=Fv，得P1=F1v1，P3=F3v3，又P3=3P1，所以有F3=3F1，F1=

F3，

在t3时刻“金枪鱼”离开水面，由图像分析知，此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力，即F3=mg

所以t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力：

F1=

mg=

750kg×10N/kg=2500N.

2019-2020年中考物理：

题型之一欧姆定律的综合题

电学是初中物理的主要内容之一.它有五个基本概念：

电流、电压、电阻、电功率、电功；两个基本定律：

欧姆定律和焦耳定律.欧姆定律、电功率、生活用电器的效率问题经常作为中考的压轴题，而近两年电学利用图像结合实际应用的问题成为命题趋势.解决电学综合题时，解决此类型问题时，要审清题意，分析电路，动态电路画出相应的等效电路图，熟练运用公式，注意单位换算.

题型之一欧姆定律的综合题

串并联电路中的电流、电压、电阻规律和欧姆定律是该类试题考查的知识点，开关、滑动变阻器的变化带来电路变化是该类试题的特点，物理量的对应性是该类试题的易错点，实际应用型计算是该类计算题的难点.

（2014·绵阳）亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映的环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示.其中，电源两端电压U=4V（恒定不变），

是电压表，量程为0~3V，R0是定值电阻，R0=300Ω，R2是热敏电阻，其电阻环境温度变化的关系如图乙所示.闭合开关S后，求：

（1）当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?

（2）当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?

（3）电压表两端的电压不能超过其最大测量值,则01此电路所允许的最高环境温度是多少?

点拨：

以“环境温度”为线索，可以在图像上找到此时热敏电阻的阻值Rt1，再利用公式I1=U/R总求出电路中的电流，进而利用公式UR0=I1R0求出电压表的示数.已知电压表的示数求环境温度，与上述过程相反.

1.（2013·遂宁）如图所示，R1=20Ω，U=6V.若只闭合开关S1、S3，电流表的示数为0.5

A，则R2的阻值为多大？

2.（2014·益阳）如何用一个电压表和一个已知电阻来测某未知电阻的阻值？

小林设计了

如图所示的电路.实验时，已知R1为9Ω，在闭合S的情况下，断开S1时电压表的示数

为1.8V时，闭合S1时，电压表的示数为2.7V.整个实验过程中电池的电压不变，求：

（1）电源电压；

（2）被测电阻R2的阻值.

3.（2014·汕尾）如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后

得到的U-I关系图线.根据图像求：

（1）定值电阻R的阻值.

（2）小灯泡L两端电压为2V时，小灯泡的阻值为多少？

4.（2014·自贡）如图所示，电源电压保持不变，电流表使用0～0.6A的量程，电压表使

用0～3V的量程，定值电阻R1=5Ω，灯泡电阻R2=8Ω，滑动变阻器的最大阻值R3=20

Ω.

（1）开关S1断开，S2闭合，电流表示数为0.25A，电压表示数为2.5V，求电源的电压

和滑动变阻器接入电路的电阻值；

（2）将开关S1闭合，S2断开，移动滑动变阻器的滑片，为了保证电流表和电压表不超过.

其量程，滑动变阻器接入电路的电阻值只能在什么范围内变化.

5.如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2为20Ω.闭合开关，滑动变阻器R3的滑

片在b端时，电压表的示数为3V，滑片移到中点时，电流表的示数为0.45A，滑片移到

a端时，电压表的示数为9V，求：

（1）电阻R1的阻值.

（2）滑动变阻器R3的最大电阻.

（3）电源电压U.

6.（2014·上海）小陆同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现只有电源（电压大于

3伏且保持不变）、待测电阻Rx、电压表（0~15伏量程档损坏）、阻值为10欧的定值电阻

R1、阻值为30欧的定值电阻R2、电键及导线若干.他经过思考，进行了三次实验，电路图

及闭合开关S后对应的电压表的示数分别如图a、b、c所示.求：

（1）小陆同学所用电源的电压U.

（2）待测电阻Rx的阻值.（计算电阻时，精确到0.1欧）

7.（2014·安徽）实际测量中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成的.图a中G是满

偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig=3mA的电流表，其电阻Rg=10Ω，要

把它改装为一个量程为3A的电流表（如图b），问：

（1）当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，它两端的电压为多少；

（2）需要给它并联一个多大的电阻R0；（计算结果小数点后保留两位数字）

（3）设改装后的电流表的电阻为R，比较R与R0的大小关系，并简单地说明理由.

第2讲电学计算

题型之一欧姆定律的综合题

例1

（1）由图像可知，当环境温度为40℃时，

热敏电阻Rt1=200Ω.

（2）当环境温度为40℃时，电路中的电流I1=U/R总=4V/（200Ω＋300Ω）=0.008A，电压表的示数为UR0=I1R0=0.008A×300Ω=2.4V.

（3）当电压表的示数为3V时，电路中的电流I2=U/R=3V/300Ω=0.01A，则Rt2=URt2/I2=（4V－3V）/0.01A=100Ω，由图像可知，此时环境温度为80℃，即此电路允许的最高温度为80℃.

针对训练

1.只闭合开关S1、S3时，R1和R2并联，则：

R1中电流I1=U/R1=6V/20Ω=0.3A

R2中电流I2=I－I1=0.5A－0.3A=0.2A

R2=U/I2=6V/0.2A=30Ω

2.

（1）当S、S1闭合时，电压表的示数即为电源电压，即U=2.7V

（2）当S闭合，S1断开时，R2两端的电压U2=1.8V

R1两端的电压U1=2.7V-1.8V=0.9V

由

=

得R2=

=

=18Ω

3.

（1）由图像可知，定值电阻

R=

=

=5Ω

（2）由图像可知，小灯泡L两端电压UL=2V时，通过小灯泡的电流IL=0.5A，则小灯泡的电阻RL=UL/IL=2V/0.5A=4Ω

4.

（1）变阻器连入电路的电阻

R′3=

=

=10Ω

电源电压U=IR总=0.25A×（10Ω+8Ω）=4.5V

（2）定值电阻与变阻器串联,为了保证电流表和电压表不损坏,

电路最大电流为0.6A时变阻器的电阻

Rmin=

=

=2.5Ω

电压表的最大示数为3V时变阻器的电阻

Rmax=

=

=10Ω

变阻器的电阻变化范围是2.5Ω~10Ω

5.P在b端时,有U=

①

P在a端时,有U=

②

P在中点时,有U=0.45A（R1+R2+

R3）③

联立①、②、③成方程组，

解得：

R1=10Ω,R3=60Ω,U=27V.

6.

（1）由a图知，UVa/R1=（U－UVa）/R2，即1.5V/10Ω=（U－1.5V）/30Ω，解得U=6V

（2）由b图知，UVb/Rx=（U－UVb）/R2，即1V/Rx=（6V－1V）/30Ω，解得Rx=6Ω

由c图知，UVc/Rx=（U－UVc）/R1，即2.2V/Rx=（U－2.2V）/10Ω，解Rx=5.8Ω

则Rx=（6Ω＋5.8Ω）/2=5.9Ω.

7.

（1）当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，它两端的电压为U=IgRg=0.003A×10Ω=0.03V

（2）两个电阻并联时，通过R0的电流为

I0=I最大-Ig=3A-0.003A=2.997A

并联电阻为R0=

=

≈0.01Ω

（3）电阻并联相当于增加了导体横截面积，总电阻比最小的电阻都小，所以R小于R0，根据并联电路特点，

由于R0远小于Rg，所以（Rg+R0）≈Rg

所以

≈R0.