新人教版第十第十一章复习资料Word文件下载.docx
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ρ物<
ρ液
悬浮
静止在液体内部
F浮=G物
ρ物=ρ液
上浮
向上
F浮>
ρ物>
漂浮
静止在液体表面
V排<
V物
⑵说明:
①密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为2/3ρ。
分析:
F浮
=G则:
ρ液V排g=ρ物Vgρ物=(V排/V)·
ρ液=2/3ρ液
③悬浮与漂浮的比较
相同:
=G不同:
悬浮ρ液=ρ物;
漂浮ρ液<
ρ物;
④判断物体浮沉(状态)有两种方法:
比较F浮
与G或比较ρ液与ρ物。
⑤物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示数为F则物体密度为:
ρ物=Gρ/(G-F)。
⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
漂浮问题“五规律”:
一:
物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
二:
同一物体在不同液体里,所受浮力相同;
三:
同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
四:
漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
五:
将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
10.3物体的浮沉条件的应用:
1.浮力的应用
1)轮船是采用空心的方法来增大浮力的。
轮船从河里驶入海里,由于水的密度变大,轮船浸入水的体积会变小,所以会上浮一些,但是受到的浮力不变(始终等于轮船所受的重力)。
排水量:
轮船满载时排开水的质量。
单位:
吨(t),由排水量m可计算出:
排开液体的体积V排=m/p;
排开液体的重力G排=mg;
轮船受到的浮力F浮
=mg,轮船和货物共重G=mg。
2)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。
3)气球和飞艇是靠充入密度小于的气体来改变浮力。
4)密度计是漂浮在液面上来工作的,它的刻度是“上小下大”。
2、浮力的计算:
1)压力差法:
F浮=F向上-F向下
2)称量法:
F浮=G物-F拉(当题目中出现弹簧测力计条件时,一般选用此方法)
3)漂浮悬浮法:
F浮=G物
4)阿基米德法:
F浮=G排=ρ液gV排(当题目中出现体积条件时,一般选用此方法)
课堂联系
1 下列说法中正确的是 ( )
A.物体浸没在水中越深,受的浮力越大
B.密度较大的物体在水中受的浮力大
C.重的物体受的浮力小
D.同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大
2 用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球,全部浸在水中时,弹簧测力计的示数为33.25N,此铜球的空心部分的体积是________m3.(已知铜的密度为8.9×
103kg/m3)
3将一个蜡块(
蜡=0.9×
103kg/m3)分别放入酒精、水和盐水中静止后,试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小.(
盐水>
水>
蜡>
酒精)
4把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后,溢出酒精8g(
酒精=0.8×
103kg/m3),若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后,从杯中溢出水的质量是 ( )
A.15g B.12.5g C.10g D.8g
5体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是________g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是________g.(
酒=0.8×
6 (南京市中考试题)如图1—5—3中,重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是 ( )
A.5N,竖直向下 B.3N,竖直向上
C.2N,竖直向上 D.8N,竖直向下
图1—5—3
7 (长沙市中考试题)已知质量相等的两个实心小球A和B,它们的密度之比A∶B=1∶2,现将A、B放入盛有足够多水的容器中,当A、B两球静止时,水对A、B两球的浮力之比FA∶FB=8∶5,则
A=________kg/m3,
B=________kg/m3.(
水=1×
8 (北京市中考试题)A、B两个实心球的质量相等,密度之比
A∶
B=1∶2.将它们分别放入足够的酒精和水中,它们受到浮力,其浮力的比值不可能的是(
103kg/m3) ( )
A.1∶1 B.8∶5 C.2
水 D.2
酒精∶
B
9 (北京市中考试题)如图1—5—6(a)所示,一个木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是20cm3,时,细绳对木块的拉力为0.6N.将细绳剪断,木块上浮,静止时有
的体积露出水面,如图(b)所示,求此时木块受到的浮力.(g取10N/kg)
(a) (b)
图1—5—6
10 如图1—5—7所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中,把乙块系在这个木块下面,木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为7.9×
103kg/m3.求:
甲、乙铁块的质量比.
图1—5—7
11 (北京市中考试题)如图1—5—8所示的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是2N.剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,再在剩余的木块上加1N向下的压力时,木块有20cm3的体积露出水面.求木块的密度.(g取10N/kg)
图1—5—8
12 如图1—5—10(a)所示的圆柱形容器,底面积为200cm2,里面装有高20cm的水,将一个体积为500cm3的实心铝球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出).
(a) (b)
图1—5—10
求:
(1)图(b)中水对容器底的压强容器底增加的压力.
(2)图(b)中容器对水平桌面的压强和压力.(不计容器重,
铝=2.7×
103kg/m3,g取10N/kg)
13 (北京市中考试题)如图1—5—15(a),在一个较大的容器中盛有水,水中放有一个木块,木块上面放有物体A,此时木块漂浮;
如果将A从木块上拿下,并放入水中,当木块和A都静止时(水未溢出),下面说法正确的是 ( )
图1—5—15
A.当A的密度小于水的密度时,容器中水面上升
B.当A的密度大于水的密度时,容器中水面下降
C.当A的密度等于水的密度时,容器中水面下降
D.当A的密度大于水的密度时,将A拿下后悬挂在木块下面,如图1—3—15(b),容器中水面不变
14 (北京市中考试题)某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面0.5m处的过程中,人对物体做功为54J.当将物体拉到有
体积露出水面时,让其静止,此时绳子对物体的拉力为40N.不计绳子的质量,忽略水的阻力,求物体的密度.(g取10N/kg
课后作业
1 体积相同的A、B、C三个物体,放入水中静止后,处于图1—5—1所示的状态,试比较三个物体受的重力GA、GB、GC和密度
A、
B、
C.
2 (广州市中考试题)将重为4.5N、体积为0.5dm3的铜球浸没在水后放手,铜球静止后所受的浮力是________N.
3 以下是浮力知识的应用,说法正确的是 ( )
A.一艘轮船在海里和河里航行时,所受浮力一样大
B.一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大
C.密度计漂浮在不同液体中,所受浮力不同
D.密度计在不同液体中漂浮,浸入液体体积越大,所测得的液体密度越大
4 (河北省中考试题)底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图1—5—11(a)所示.已知物体B的密度为6×
103kg/m3.质量为0.6kg.(取g=10N/kg)
图1—5—11
(1)木块A的密度.
(2)若将B放入水中,如图(b)所示,求水对容器底部压强的变化.
5 (北京市中考试题)在水平桌面上竖直放置一个底面积为S的圆柱形容器,内装密度为
1的液体.将挂在弹簧测力计下体积为V的金属浸没在该液体中(液体未溢出).物体静止时,弹簧测力计示数为F;
撤去弹簧测力计,球下沉并静止于容器底部,此时液体对容器底的压力为容器底对金属球的支持力的n倍.
求
(1)金属球的密度;
(2)圆柱形容器内液体的质
6 如图1—5—13(a),在天平左盘放一杯水,右盘放砝码,使天平平衡.
(a) (b)
图1—5—13
(1)将一质量为27g的铝块(
铝=2.7g/m3)放入左盘水中,水不溢出,天平还能平衡吗?
(2)将铝块如图1—5—13(b)方式放入左盘中,天平还能平衡吗?
7 如图1—5—14中,容器内分别装有水和盐水,在液面上浮着一块冰,问:
(1)冰在水中熔化后,水面如何变化?
(2)冰在盐水中熔化后,液面如何变化?
图1—5—14
第十一章 功和机械能
一、功
1、做功的含义:
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。
力学里所说的功包括两个必要因素:
一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上移动的距离。
不做功的三种情况:
有力无距离、有距离无力、力和距离(运动方向)垂直。
2、功的计算:
作用在物体上力越大,使物体移动的距离越大,这个力的成效越显著,说明力所做的功越多。
物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功:
功=力×
力的方向上移动的距离
用公式表示:
W=FS,符号的意义及单位:
W——功——焦耳(J)
F——力——牛顿(N)
S——距离——米(m)
功的单位:
焦耳(J),1J=1N·
m。
注意:
①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;
②公式中S一定是在力F的方向上通过的距离,必须与F对应。
③功的单位“焦”(牛·
米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·
米,不能写成“焦”)单位搞混。
在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时,计算公式可以写成W=Gh;
在克服摩擦做功时,计算公式可以写成W=F摩S。
二、功率
1、定义:
功与做功所用时间之比。
2、物理意义:
表示做功快慢的物理量。
3、定义公式:
P=
使用该公式解题时,功W的单位:
焦(J),时间t的单位:
秒(s),功率P的单位:
瓦(W)。
4、单位:
主单位:
W,常用单位kW,它们间的换算关系是:
1kW=103W
5、推导公式:
P=Fυ;
公式中P表示功率,F表示作用在物体上的力,υ表示物体在力F的方向上运动的速度。
使用该公式解题时,功率P的单位:
瓦(W),力F的单位:
牛(N),速度υ的单位:
米/秒(m/s)。
三、动能和势能
1、能量:
物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。
理解:
①能量表示物体做功本领大小的物理量;
能量可以用能够做功的多少来衡量。
(物体做的功越多,表示物体的能量就越大。
另一方面,能量越大,说明做功的本领也越大)
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”如:
山上静止的石头具有能量,但它没有做功。
也不一定要做功。
2、动能①定义:
物体由于运动而具有的能,叫做动能。
②决定动能大小的因素:
动能的大小与质量和速度有关。
质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;
运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
3、重力势能①物体由于高度所决定的能,叫做重力势能。
②决定重力势能大小的因素:
重力势能的大小与物体的质量和物体被举起的高度有关。
高度相同的物体,物体
的质量越大,
重力势能越大;
质量相同的物体,物体的高度越高,重力势能越大。
4、弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。
四、机械能及其转化
1、机械能:
动能和势能的统称。
(机械能=动能+势能)单位是:
J
动能和势能之间可以互相转化的。
方式有:
动能和重力势能之间可相互转化;
动能和弹性势能之间可相互转化。
2、机械能守恒:
只有动能和势能的相互转化,机械能的总和保持不变。
人造地球卫星绕地球转动,机械能守恒;
近地点动能最大,重力势能最小;
远地点重力势能最大,动能最小。
近地点向远地点运动,动能转化为重力势能。
3、动能与势能转化问题的分析:
⑴首先分析决定动能大小的因素,决定重力势能(或弹性势能)大小的因素──看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。
⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大──如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:
没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。
⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失──机械能守恒;
“斜面上匀速下滑”表示有能量损失──机械能不守恒。
课堂练习
1.甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上,乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上.甲、乙
两人质量相等,甲上行中动能 (选填“增加”、“不变”、“减少”).某时刻他们的位置如图13所示,该时刻甲的重力势能 乙的重力势能,甲的机械能 乙的机械能.(选填“大于”、“等于”、“小于”).若此时上行的扶梯突然停止运动,甲会向前倾,原因是
。
2.在物理学中,对不同的事物进行比较,需要引入不同的物理量。
例如,要比较物体运动的快慢,需要引入速度;
要比较做功的快慢,需要引入;
要比较压力的作用效果,需要引入。
3.一建筑工人用50N的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了15m,小车受到的阻力为N.撤去推力,小车仍然能继续向前运动0.5m,这是由于小车具有.在上述小车前进15.5m的过程中,建筑工人对小车做的功为J.
4.图5所示是工厂里用来吊运货物的行车滑轮组。
某次作业时,行车在钢丝绳的自由端用2000N的力,将重6000N的货物匀速竖直提升3m,接着又在水平方向移动6m。
则行车在水平移动货物的过程中,货物重力所做的功是J;
在竖直提升货物的过程中,货物重力所做的功是J,行车滑轮组提升货物的机械效率为。
5.20XX年潍坊市学业水平体育测试立定跳远项目中,体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中,重心下降的最大距离为0.3m,用时0.5s,轨迹如图.则此过程重力做的功为________J,重力的功率为_________W.
6.工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升,所用拉力为250N,5s内重物上升4m.此过程中,有用功为J,拉力做功的功率为W,写出一条拉力不等于物重的原因:
.
7.修拦河大坝是为了提高上游水位,增加水的 能,使水下落时可以获得更多的能,从而带动发电机发电。
水坝下部总要比上部建造得宽一些.这是因为 。
8“世界面临的每一个危险都能追究到科学,拯救世界的每一种手段都将来自科学。
”也许在不远的将来我们能变害为宝,比如可以建立发电站利用海啸具有的转化为为人类服务。
(以上两空选填“核能”、“机械能”或“电能”)
9.撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动,完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段:
持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。
到达最高点的过程中是动能和转化为;
下落过程中能逐渐增加。
10.如图所示,斜面长S=10m,高h=4m.用沿斜面方向的推力F,将一个重
为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力
做了100J的功.求:
(1)运动过程中克服物体的重力做的功;
(2)斜面的机械效率;
(3)推力F的大小.
11.如图所示,下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时,得到如下实验数据.
(1)此探究实验是采用了_____________的物理研究方法。
(2)请将上表中空格补充完整.
(3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论:
结论一:
__________________________________。
结论二:
课后练习
1.20XX年3月5日12时55分,在酒泉卫星发射中心,“长征四号丙”运载火箭成功地将“遥感卫星九号”送入太空预定轨道.图2是火箭发射升空时的情景,以下说法正确的是( )
A.火箭上升过程中动能不变,重力势能增大,机械能增大
B.火箭升空利用了力的作用是相互的
C.火箭升空时受到平衡力的作用
D.火箭升空时受到惯性力的作用
3.过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动.过山车时而从轨道的最低端上升到最高端,时而从最高端飞驰而下(图3).不计能量损失,下列说法正确的是( )
A.a点机械能小于b点机械能
B.d点动能最大,b点势能最大,c点机械能最大
C.由a到b的过程中,动能减少,势能增大,机械能不变
D.由b到c的过程中,动能增大,势能减少,机械能变大
4.如图3所示,小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中,下列说法中正确的是(忽略空气阻力)( )
A.他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用
B.他受重力、支持力和摩擦力的共同作用
C.他的重力势能转化成了动能和内能
D.他的重力势能减小,动能增大,机械能不变
5.图2所示,是上海世博会中国馆一“东方之冠”。
在一次参观中,李先生乘电梯上楼,在电梯匀速上升的过程中,李先生的( )
A.动能不断增大
B.重力势能不断增大
C.动能转化为重力势能
D.重力势能转化为动能
6.如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化.则( )
A.小球在A处的动能等于在D处的动能
B.小球在A处的动能大于在D处的动能
C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D.小球在B处的机械能等于在C处械能
7.某型号汽车发动机的额定功率为6×
104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。
在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:
(l)发动机所提供的牵引力大小;
(2)行驶速度的大小;
(3)行驶5min牵引力所做的功。