中考物理中考新课标中考第二轮专题复习教学案四 压强浮力综合计算.docx

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中考物理中考新课标中考第二轮专题复习教学案四压强浮力综合计算

【中考物理】中考新课标中考第二轮专题复习教学案（四）　压强、浮力综合计算

1．（2017·泸州）如图所示，用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0N，将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4N，将这一鹅卵石没入溢水杯后测力计的示数为0.9N，若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上，静止时弹簧测力计的示数为F（ρ水＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）．则下列说法正确的是（）

A．丙图中溢水杯溢到小桶中的水的质量为90g

B．丙图中，浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.5N

C．丁图中，弹簧测力计的示数F应为7.4N

D．鹅卵石的密度为1.56g/cm3

2．（2017·眉山）如图所示，将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中，木块静止时，有

的体积露出液面，此时液面比放入木块前升高2cm，容器底部受到的压强变化了160Pa（g取10N/kg），则下列判断错误的是（）

A．液体的密度是0.8×103kg/m3

B．木块的密度为0.6g/cm3

C．木块受到的浮力是6N

D．使木块完全浸没需要4N向下的压力

3．（2017·泰安）有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体．将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是40g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，小球漂浮且有的体积露出液面，溢出液体的质量是50g，已知ρ酒精＝0.8×103kg/m3，下列计算正确的是（）

①小球的质量是40g　②小球的体积是50cm3

③液体的密度是1.1×103kg/m3　④小球的密度是0.9×103kg/m3

A．只有①②正确B．只有②③正确

C．只有②④正确D．只有①③正确

4．（2017·徐州）如图所示，小华制作了一个简易的密度计：

她选择一根长16cm的饮料吸管，将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口，使吸管在液体中漂浮时能保持在________方向，密度计在液体中漂浮时，受到的浮力________（填“大于”“小于”或“等于”）重力．把密度计放入水中，露出的长度是7.9cm；再将密度计放入某液体中，露出液面的长度是7cm，则此液体的密度为________kg/m3（ρ水＝1.0×103kg/m3）．

5．（2017·兰州）如图所示，将物体A放入水中时悬浮，将物体B放入水中时有一半的体积露出水面，将物体A置于物体B上再放入水中时，物体B有三分之一的体积露出水面，则两物体的体积VA∶VB＝________，物体B的密度是________kg/m3.

6．（2017·鄂州）重为8N的物体挂在弹簧测力计下面，浸没到如图所示圆柱形容器内的水中，此时弹簧测力计的示数为6N，已知容器底面积为100cm2.求：

（1）物体受到的浮力；

（2）物体的密度（g取10N/kg）；

（3）物体浸没水中后，容器对水平桌面增大的压强．

7．（2017·江西）如图所示，将边长为5cm的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.1kg（g取10N/kg）．求：

（1）木块受到的浮力；

（2）木块的密度；

（3）木块下底面受到水的压强．

8．（2017·安顺）如图所示，水平桌面上放置底面积为80cm2，质量为400g的圆筒，筒内装有16cm深的某液体，弹簧测力计悬挂底面积为40cm2、高为8cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示．（圆筒的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出）求：

（1）圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少？

（2）筒内液体的密度是多少？

（3）圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时，圆筒对桌面的压强是多少？

9．（2017·威海）某实验小组在研究某种物质的属性时，需将物体浸没在煤油中保存，将体积为1×10－3m3、重6N的该物体用细线系在底面积为250cm2的圆柱形容器的底部，物体浸没在煤油中，如图所示．（g取10N/kg，ρ煤油＝0.8×103kg/m3）

（1）细线受到的拉力是多大？

（2）若细线与物体脱落，待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少？

10．（易错）（2017·呼和浩特）我国正在研制的新一代“蛟龙号”深海探测器，目标探测深度11000m，该深海探测器的全重为28t.

（1）如果该深海探测器在未来的某一天来到大洋最深处马里亚纳海沟探测，下潜至某一深度处时，处于正上方海面处的科考船用声呐装置向“蛟龙号”发射声波，若从发出至接收到所用时间为12s，则“蛟龙号”的实际下潜深度为多少米？

（已知声音在海水中的传播速度为1500m/s）

（2）若海面处的大气压为1.0×105Pa，海水密度为1.03×103kg/m3，则“蛟龙号”下潜至11000m时，所在位置处的压强为多少？

（3）若第

（1）问中“蛟龙号”处于悬浮状态，“蛟龙号”除空气舱部分的平均密度为7.0×103kg/m3，试计算“蛟龙号”空气舱的体积（空气舱中的空气质量不计）．

11．（2017·黄石）有一个用超薄超硬度材料制成的圆柱形容器，下端封闭上端开口，底面积S＝250cm2，高度h＝10cm，如图甲所示；另有一个实心匀质圆柱体物块，密度ρ＝0.8×103kg/m3，底面积S1＝150cm2，高度与容器高度相同．如图乙所示．（已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）现将圆柱体物块竖直放置在容器内，则物块对容器底部的压强是多大？

（2）再向容器内缓缓注入质量为600g的水，圆柱体物块不会倾斜，最后均处于静止状态，那么，圆柱体物块受到的浮力是多大？

（3）在第

（2）问叙述的情景中，水对容器底部的压强是多大？

2018年新课标物理中考第二轮专题复习教学案（四）　压强、浮力综合计算

基础得分训练

1．B　2.D　3.B　4.竖直　等于　0.9×103　5.1∶6　0.5×103　

6.

（1）物体受到的浮力　F浮＝G－F＝8N－6N＝2N　

（2）由F浮＝ρ水gV排得物体的体积V物＝V排＝

＝

＝2×10－4m3　

物体的密度　ρ物＝

＝

＝

＝4×103kg/m3　

（3）物体浸没水中后，容器对水平桌面增大的压强　p＝

＝

＝200Pa　7.

（1）木块受到的浮力：

F浮＝G排＝m排g＝0.1kg×10N/kg＝1N　

（2）正方体木块的体积：

V木＝（0.05m）3＝1.25×10－4m3　

因为木块漂浮，所以G木＝F浮＝1N

因为G木＝m木g＝ρ木V木g，所以木块的密度：

ρ木＝

＝

＝0.8×103kg/m3　

（3）由于木块漂浮，根据浮力产生的原因可知，木块下表面受到的水的压力：

F＝F浮＝1N　

木块的底面积S＝（0.05m）2＝0.0025m2　

木块下表面受到的水的压强：

p＝

＝

＝400Pa　

8.

（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＝10N；

当h≥8cm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＝2N；所以圆柱体所受浮力：

F浮＝G－F＝10N－2N＝8N　

（2）物体排开液体的体积V排＝V物＝40×8×10－6m3＝3.2×10－4m3　

由F浮＝ρ液gV排得液体的密度：

ρ液＝

＝

＝2.5×103kg/m3　

（3）液体的质量m液＝ρ液V液＝2.5×103kg/m3×80×16×10－6m3＝3.2kg，将圆柱体、圆筒、液体看作一个整体，则其对地面的压力

F′＝（m液＋m筒）g＋G物－F拉＝（3.2kg＋400×10－3kg）×10N/kg＋10N－2N＝44N　

圆筒对桌面的压强：

p＝

＝

＝5.5×103Pa　

9.

（1）由题知，物体浸没在煤油中，V＝V排＝1.0×10－3m3　

受到的浮力：

F浮＝ρ煤油gV排＝0.8×103kg/m3×10N/kg×1.0×10－3m3＝8N　

因为G＋F拉＝F浮　细线受到的拉力：

F拉＝F浮－G＝8N－6N＝2N　

（2）漂浮时，F浮′＝G＝6N　由F浮′＝ρ煤油gV排′得：

V排′＝

＝

＝7.5×10－4m3　

ΔV排＝1×10－3m3－7.5×10－4m3＝2.5×10－4m3　

水深变化：

Δh＝

＝

＝0.01m　

Δp＝ρ水gΔh＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m＝80Pa　

10.

（1）声波发出至遇到探测器的时间t＝

×12s＝6s　

由v＝

可得，“蛟龙号”的实际下潜深度：

h＝s＝vt＝1500m/s×6s＝9000m　

（2）海水产生的压强：

p水＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×11000m＝1.133×108Pa　

蛟龙号所在位置处的压强：

p＝p水＋p0＝1.133×108Pa＋1.0×105Pa＝1.134×108Pa　（3）由ρ＝

可得“蛟龙号”除空气舱部分的体积（即实心部分的体积）：

V实＝

＝

＝4m3　

因为蛟龙号悬浮，所以蛟龙号受到的浮力：

F浮＝G＝mg＝28000kg×10N/kg＝280000N　

由F浮＝ρ液V排g得，整个蛟龙号的体积：

V＝V排＝

＝

≈27m3　

蛟龙号空气舱的体积：

V空＝V－V实＝27m3－4m3＝23m3　

11.

（1）物块的体积：

V1＝S1h＝150cm2×10cm＝1500cm3＝1.5×10－3m3　

根据ρ＝

可得，物块的质量：

m＝ρV1＝0.8×103kg/m3×1.5×10－3m3＝1.2kg　

物块对容器底部的压力：

F＝G＝mg＝1.2kg×10N/kg＝12N　

物块对容器底部的压强：

p＝

＝

＝800Pa　

（2）水的体积：

V水＝

＝

＝600cm3　

则向容器内注入质量为600g的水后水的深度：

h水＝

＝

＝6cm＝0.06m　

物块排开水的体积：

V排＝S1h水＝150cm2×6cm＝900cm3＝9×10－4m3　

圆柱体物块受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×9×10－4m3＝9N　

（3）水对容器底部的压强：

p′＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝600Pa

二、电磁学综合题

2．电动机的机械功W机＝W−Q＝3.3×105J−1.5×104J＝3.15×105J，（2019·天津中考模拟）如图甲所示，设闭合电路中的电流为I，外部电路的等效电阻为R，电源内部电阻为r（r为定值），电源电动势为E，根据串联电路电压特点有E=IR+Ir。

现有如图乙所示的电路，当变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数与电流表读数的变化情况，如图丙中AC、BC两直线所示。

（1）电压表V1、V2的示数与电流表A的示数的变化图线分别为（丙）图中的哪一条?

并加以说明。

（2）请你计算出变阻器的总电阻R1的大小。

小贴士

电源两极间存在电压。

实验表明：

不接用电器时，电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的，物理学中用“电动势”表征电源这一特性，即电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，用符号“E”

表示，实际上由于电源内部有电阻，所以当电路中有电流通过时，电源的内阻也分得一定的电压。

【答案】

（1）详见解析

（2）

【解析】

【分析】

根据题中“小贴士”和电路图可知，本题考查闭合电路的欧姆定律。

当滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻R0的电压增大，路端电压减小，结合图丙进行分析判断，确定两电表对应的图线；结合图像，利用欧姆定律求出R1的值；

【详解】

解：

电压表V1测电路中电阻R0及R1两端总电压（或电源输出电压）。

（1）BC直线为电压表V1的示数随电流表示数变化的图线，AC直线为电压表V2的示数随电流表示数变化的图线。

当滑动变阻器滑片从一端滑到另一端时，电流表示数从I1增大到I4，乙图中电压表V2的示数U0=IR0，可知当电流表A的示数增大时，电压表V2的示数也随着增大：

因为E=I（R0+R1）+Ir，已知电源内阻r和电源电压不变，可知当电流I增大时，Ir增大，则I（R0+R1）减小，即电源输出电压减小，所以BC直线为电压表V1的示数随电流表示数变化的图线。

（2）当滑动变阻器取最大值时，电路中电流最小为I1，电压表V1的示数为U5,则

外部电路的等效电阻为

，

当滑动变阻取最小值时，电路中电流最大，电压表V2的示数为U4，电流表示数为I4，则

，

3．由P＝

=

＝Fv，可得，机器人运动的速度：

v＝

=

＝0.6m/s.（2019·陕西中考模拟）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。

图乙是某品牌养生壶简化电路图。

（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg）

项目

参数

电源电压（V）

220

低温档功率（W）

275

中温档功率（W）

550

高温档功率（W）

1100

容积（L）

1

（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；

（2）求R1的阻值；

（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；

（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。

【答案】

（1）当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大；

（2）88Ω；（3）1.25A；（4）420s

【解析】

【详解】

（1）由图知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝

可知，总功率最大，所以此状态为高温档；

答：

当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大。

（2）由图知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝

可知，总功率最小，此时为低温档；当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温档。

由P＝UI得，正常工作时通过R1的电流为：

I1＝

＝

＝2.5A，由I＝

得，R1的阻值：

R1＝

＝

＝88Ω；

答：

电阻R1的阻值是88Ω

（3）由P＝UI得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：

I低＝

＝

＝1.25A；

答：

养生壶处于低温档工作时电流为1.25A

（4）由ρ＝

可得，水的质量：

m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，水吸收的热量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）=3.696×105J，由η＝

和W＝Pt得，烧开一壶水需要的时间为：

t＝

＝

＝

＝420s。

4．（3）电火锅以最大功率加热时，只有R1接入电路，此时电流：

I大=

=

=5.5A。

（2019·江苏泰兴市实验初级中学中考模拟）蒸蛋器是采用通电发热盘加热水后，利用盘内产生水蒸气把鸡蛋蒸熟的，如图所示．

（1）鸡蛋煮熟过程中温度升高，内能增加，是通过_____方式实现的．

（2）在标准大气压下，向蒸蛋器内加入质量未50g初温为20℃的水，通电后将水加热至沸腾，在上述过程中，水的内能增加了_____J〔c水=4.2×103J/（kg·℃）〕．

（3）在没有其他用电器接入电路的情况下，把6只鸡蛋蒸熟时间为6min，家中电能表（如图）指示灯闪烁了96次，则此蒸蛋器的功率为_____W．

（4）与传统的煮蛋相比，用蒸蛋器蛋要熟得快些，主要原因是_____．

【答案】热传递1.68×104300水蒸气遇冷液化放热

【解析】

【详解】

（1）蒸蛋器在工作时将电能转化为水的内能，使水的温度升高汽化为水蒸气，水蒸气上升遇到鸡蛋，通过热传递方式使蛋的温度升高，内能增加；

（2）水吸收的热量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×0.05kg×（100℃-20℃）=1.68×104J，水增加的内能等于水吸收的热量等于1.68×104J。

（3）由电能表铭牌可知，电能表闪烁96次消耗的电能：

W=

kW•h×96=0.03kW•h，蒸蛋器的功率：

P=

=

=0.3kW=300W。

5．

（2019·江苏中考模拟）阅读短文，回答问题

观光电梯

电梯是一种用于多层建筑乘人或载物的运输工具．电梯的简易结构如图甲所示，电梯轿厢和配重分别挂在主电动机的两侧，在电梯半载时，轿厢总重和配重的重力基本相等．满载上升时，主电动机提供动力，驱动轿厢．

如图乙所示，为某商业大厦安装的观光电梯，其相关参数如下表．为了安全，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图丙所示，控制电路的电源电压U为12V，压力传感器的电阻R与所受压力F的关系图像如图丁所示，电磁继电器阻值可忽略．当电流大于0.2A时，会启动警报系统，同时无论如何按压电梯控制器，门电动机均不工作．此外，电梯需经常保养，“运行频次比ω”是电梯养护的重要指标，ω一般用电梯每天平均待机时间与运行时间之比来表示．

（1）为便于观光，电梯的外壁采用玻璃材料，主要是因为玻璃有较好的____性，该观光电梯配重的重力约为____N．

（2）下列有关该电梯的说法中，正确的是____.

A．主电机与钢丝绳之间的摩擦为有害摩擦

B．超载自动报警系统中电磁铁的右端为S极

C．电梯满载上行时，电动机需顺时针转动

D．报警电铃的工作原理是电磁感应

（3）乙图中，当站在上升的B电梯里的乘客看到A电梯在上升，则可推知A电梯在______且速度__（大于/小于/等于）B电梯的速度．

（4）控制电路中R0=____Ω．若使用一段时间，电梯未满载就报警，则说明R0的阻值变____（大/小）．

（5）该商业大厦每天营业时间为12h，设电梯均在额定功率下运行．经测算，该观光电梯平均每天耗电72kW•h，则该观光电梯的“运行频次比”ω=____（结果写成小数形式）.

【答案】透光性7000C上升大于20小3.8

【解析】

【详解】

（1）乘客在随电梯竖直上升的过程中，可透过玻璃欣赏到楼外美丽的城市景色，

所以为便于观光，电梯的外壁采用玻璃材料，主要是因为玻璃有较好的透光性。

轿厢的重力：

G轿厢=mg=500kg×10N/kg=5000N，

电梯半载时：

G半载=

G最大=

×4000N=2000N，

由题意知，配重的重力：

G配=G轿厢+G半载=5000N+2000N=7000N，

（2）A、主电机与钢丝绳之间的摩擦使钢丝绳上升，该摩擦属于有益摩擦，故A错误；

B.超载自动报警系统报警时，电流从电磁铁的右端导线流入，利用安培定则判断出电磁铁的右端为N极，左端为S极，故B错误；

C.电梯满载上行时，钢丝绳对轿厢由向上的拉力，所以电动机需顺时针转动对其产生向上的摩擦力，故C正确；

D.报警电铃的工作原理是电的磁效应，故D错误。

（3）当站在上升的B电梯里的乘客看到A电梯在上升，此时B电梯里的乘客以自己的电梯为参照物，

可推知A电梯在上升，且速度大于B电梯的速度。

（4）当电梯刚好满载时,即压力传感器所受压力F=G最大=4000N.

由图象可知，压力传感器的电阻R=40Ω，

由欧姆定律得，电路总电阻：

R总=

=

=60Ω，

根据串联电路电阻特点可知,R0的阻值：

R0=R总−R=60Ω−40Ω=20Ω，

当电梯未满载时，压力传感器所受压力变小，由图象可知，压力传感器的电阻变大，

由于电梯报警时的电流和电源电压不变,根据R总=

可知,电路总电阻不变,则说明R0的阻值变小。

（5）由P=

得，电梯运行消耗的电能：

W运行=P额t运行=25kW×t运行，

电梯待机消耗的电能：

W待机=P待机t待机=1kW×t待机，

则电梯平均每天消耗的电能：

W=W运行+W待机,即：

25kW×t运行+1kW×t待机=72kW⋅h−−−①

t运行+t待机=12h−−−②

联立①②可解得：

t运行=2.5h,t待机=9.5h；

则该观光电梯的“运行频次比”：

6．指示灯交替工作10min整个电路消耗的电能：

W=（W1+W2）×

=（1.2J+3J）×400=1680J.（2019·江苏中考模拟）有一种测量体重的电子秤，原理如图所示，其中有踏板、压力杠杆ABO、压力传感器R（电阻值与所受压力的关系如下表所示）、显示体重大小的仪表A（实质是小量程电流表）。

若AO：

BO＝4：

1，压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa。

压力F/N

0

50

100

150

200

250

300

…

电阻R/Ω

300

270

240

210

180

150

120

…

设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V。

（1）踏板空载时，电流表示数是_____A；

（2）若压杆与压力传感器之间的接触面积是2×10﹣4m2，该秤的最大称量值是_____N。

（3）人的体重G＝720N时，电流表的示数为_____A。

【答案】0.01616000.025

【解析】

【详解】

（1）由图知道，该电路为压力传感器R的简单电路，已知压力传感器两端的电压恒为4.8V，

踏板空载时，压力传感器的电阻为300欧，则此时电流表的读数：

I＝

＝0.016A；

（2）由p＝

知道，压力传感器R表面能承受的最大压力是：

F＝pS＝2×106Pa×2×10﹣4m2＝400N，

由杠杆平衡条件知道，F×AO＝G×BO，

所以，该秤的最大称量值是：

G最大＝F×

＝400N×

＝1600N；

（3）由于人的体重是：

G＝720N时，

由杠杆平衡条件知道，此时压力传感器受到的压力是：

F′＝

＝720N×

＝180N，

由表格数据知道，压力每增加50N，电阻减小30Ω，即

N/Ω，

所以，传感器受到的压力为180N时，其电阻是：

R′＝300Ω﹣

＝192Ω，