八年级下册计算题Word文件下载.docx
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4.在水平台面上放置一个底面积为100cm2的圆筒形容器,容器内水深20cm,将一个长方体用细线拴好悬挂在弹簧测力计下,从水面开始逐渐浸入直至浸没到水面下某处停止.此过程中,弹簧测力计的示数F与长方体下表面到水面的距离h的关系图象如图所示.(g=10N/kg,容器厚度、细线重均不计,容器内的水未溢出).求:
(1)长方体浸没在水中受到的浮力;
(2)长方体浸没时,水对容器底的压强.
5.图甲是修建造码头时用刚缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降的情景.图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象(取水的密度为ρ=1.0×
103kg/m3,g取10N/kg).求:
(1)长方体A的高度.
(2)长方体A浸没在水中后受到的浮力.
(3)长方体A的密度.
6.如图所示,重为4N、高为0.24m、底面积为0.02m2的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内装有4kg的水(不计容器壁的厚度,g取10N/kg,水的密度为1.0×
103kg/m3),求:
(1)水对容器底部产生的压强p水;
(2)现将一密度为2.0×
103kg/m3的实心小球轻轻地放入容器中,静止后有0.2kg的水溢出,此时圆柱形容器对桌面的压强.
参考答案与试题解析
1.(2016•黔南州)用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升的物体M质量为76kg,M的体积为3×
【分析】
(1)利用G=mg计算物体M的重力;
(2)物体M浸没在水中,则排开水的体积等于其自身体积,利用F浮=ρ水gV排求出物体M受到的浮力,然后利用力的合成计算动滑轮下端挂钩上的绳子拉力;
(3)根据公式W有=(G﹣F浮)h计算拉力F对所提升物体M做的有用功.由图乙可知此时拉力做的功,即总功,再据机械效率的计算公式计算即可.
【解答】解:
(1)物体M的重力:
G=mg=76kg×
10N/kg=760N;
(2)物体M浸没在水中,则V排=V=3×
10﹣3m3,
物体M受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×
103kg/m3×
10N/kg×
3×
10﹣3m3=30N,
则动滑轮下端挂钩上的绳子拉力:
F拉=G﹣F浮=760N﹣30N=730N;
(3)由于物体未露出水面,物体受浮力作用,则滑轮组提升重物所做的有用功:
W有=(G﹣F浮)h=730N×
10m=7300J;
货物以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度,
由v=
可知,运动的时间:
t=
=
=20s,
由图乙可知,此时拉力做的总功是8000J,
所以滑轮组提升重物的机械效率:
η=
×
100%=
100%=91.25%;
答:
(1)物体M的重力为760N;
(2)动滑轮下端挂钩上的绳子拉力为730N;
(3)滑轮组提升重物的机械效率为91.25%.
【点评】本题考查了重力、滑轮组绳子拉力、有用功、总功、机械效率的计算,关键是从图象中找到有用数据.
2.(2016•湘潭)如图1所示,用滑轮组提升矿井内重为7840N的物体M,汽车匀速前进了20m.此过程中,汽车拉力F所做的功W随汽车运动的距离s的变化关系如图2所示.不计绳重和摩擦,动滑轮有重力.
(1)由图可知,拉力F总共做的功W= 80000 J
(2)物体M上升的高度是 10 m.
(1)由图2知,汽车匀速前进20m,拉力F总共做的功;
(2)由图1知,n=2,绳端移动的距离s=nh,据此求物体M上升的高度;
(3)求出有用功,利用效率公式求滑轮组的机械效率.
(1)由图2知,汽车匀速前进20m时,拉力F总共做的功:
W总=80000J;
(2)由图1知,n=2,因为绳端移动的距离s=2h,
所以物体M上升的高度:
h=
s=
20m=10m;
(3)有用功:
W有=Gh=7840N×
10m=78400J;
滑轮组的机械效率:
100%=98%.
故答案为:
(1)80000;
(2)10;
(3)该滑轮组的机械效率为98%.
【点评】本题考查了使用滑轮组有用功、机械效率的计算,能从图中得出相关信息是关键.
3.(2014•盘锦)用如图所示的滑轮组去拉动物体A,已知物体A重为1000N,动滑轮重为80N.在拉力F的作用下,结果20s,物体A沿水平方向匀速前进了4m,拉力F做功为3200J.(不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)求:
(1)知道物体在水平地面上移动距离,根据滑轮组的结构,求出绳子末端(拉力F)移动的距离,又因拉力做功为已知,利用公式W=FS的变形式:
F=
求出拉力大小、摩擦力大小,进而计算克服摩擦力做功(有用功);
(2)已知有用功、总功,利用η=
计算机械效率;
(3)已知绳子自由端移动距离和时间,利用v=
计算速度.
(1)由图可知,动滑轮上绳子的段数n=2,
则绳子自由端移动的距离:
s=ns物=2×
4m=8m,
由W=Fs可得,拉力:
=400N,
由于下方为定滑轮,物体A沿水平方向匀速前进,处于平衡状态,可知:
2F=G动+f,
则摩擦力:
f=2F﹣G动=2×
400N﹣80N=720N,
物体克服摩擦力做功:
W有=fs物=720N×
4m=2880J;
(2)滑轮组的机械效率:
100%=90%;
(3)绳子自由端移动速度:
v=
=0.4m/s.
(1)物体A克服摩擦力做功2880J;
(2)此滑轮组的机械效率是90%;
(3)绳自由端移动的速度为0.4m/s.
【点评】本题考查功的计算、速度的计算、机械效率的计算,知识点多,注意计算题的格式和单位的统一,属于较难的题.
4.(2016•淄博)在水平台面上放置一个底面积为100cm2的圆筒形容器,容器内水深20cm,将一个长方体用细线拴好悬挂在弹簧测力计下,从水面开始逐渐浸入直至浸没到水面下某处停止.此过程中,弹簧测力计的示数F与长方体下表面到水面的距离h的关系图象如图所示.(g=10N/kg,容器厚度、细线重均不计,容器内的水未溢出).求:
(1)由图象知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力;
当h≥10cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,知道弹簧测力计的示数,利用F浮=G﹣F示求长方体浸没在水中受到的浮力;
(2)求出了长方体浸没在水中受到的浮力,利用F浮=ρ水gV排得排开水的体积;
利用V=Sh求容器内水的体积,可得长方体浸没时,水和物体的总体积,进而求出容器内水的深度,再利用液体压强公式求水对容器底的压强.
(1)由图象知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=9N;
当h≥10cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时F示=5N;
所以长方体浸没在水中受到的浮力:
F浮=G﹣F示=9N﹣5N=4N;
(2)由F浮=ρ水gV排得排开水的体积:
V排=
=4×
10﹣4m3,
容器内水的体积:
V水=100cm2×
20cm=2000cm3=2×
长方体浸没时,水和物体的总体积:
V=V水+V排=2×
10﹣3m3+4×
10﹣4m3=2.4×
容器内水的深度:
=0.24m,
水对容器底的压强:
p=ρgh=1×
0.24m=2400Pa.
(1)长方体浸没在水中受到的浮力为4N;
(2)长方体浸没时,水对容器底的压强为2400Pa.
【点评】本题考查了浮力和液体压强的计算,能从图象得出相关信息是关键,难点在于求出物体浸没水中后水的深度.
5.(2016•揭阳)图甲是修建造码头时用刚缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降的情景.图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象(取水的密度为ρ=1.0×
(1)从图象中得出长方体A由下底面接触水面到刚好浸没所用的时间,然后然后利用v=
计算长方体A的高度.
(2)分析钢绳拉力随时间t变化的图象,得出重力大小,当长方体A完全浸入后,浮力等于重力减去拉力,据此计算长方体A浸没在水中后受到的浮力;
(3)求出了长方体A受到的浮力,由阿基米德原理计算出A的体积,从而计算出A的密度.
(1)由图乙可知,长方体A从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间:
t=15s﹣10s=5s,
根据v=
可得,长方体A的高度:
s=vt=0.3m/s×
5s=1.5m;
(2)由图乙可知,前10s钢绳的拉力不变,等于物体A的重力,此时物体在水面以上,
所以拉力与重力是一对平衡力,则:
G=F=3×
104N,
10~15s,钢绳的拉力减小,是物体A从与水面接触到完全浸没,
由图可知,当A完全浸入水中时,拉力F′=1×
所以石料受到的浮力:
F浮=G﹣F′=3×
104N﹣1×
104N=2×
104N;
(3)根据F浮=ρ水gV排可得,A的体积:
V=V排=
=2m3,
所以A的密度:
ρ=
=1.5×
103kg∕m3;
(1)长方体A的高度为1.5m.
(2)长方体A浸没在水中后受到的浮力为2×
104N.
(3)长方体A的密度为1.5×
103kg∕m3.
【点评】本题考查了速度公式的应用,平衡力的应用、浮力、密度的计算,解题关键是通过图乙确定A的重力,并根据浮力等于重力减去拉力求出长方体A浸没在水中后受到的浮力.
6.(2016•来宾)如图所示,重为4N、高为0.24m、底面积为0.02