初三物理浮力机械效率专项练习.docx

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初三物理浮力机械效率专项练习

《浮力专题》

一、选择题:

1、将一实心物体先后投入足量的水和酒精中,物体静止时,所受浮力分别为6N和5N,则物体在水和酒精中的浮沉状态可能是(ρ酒精=0.8×103kg/m3)()

A.在水中漂浮,在酒精中漂浮B.在水中漂浮,在酒精中沉底

C.在水中悬浮,在酒精中漂浮D.在水中沉底,在酒精中沉底

2、如图1所示,水平桌面上有一装满水的溢水杯和一个小球,此时水对杯底的压强为P1,杯对桌面的压强为P2,若将小球缓慢的放入溢水杯中,则小球放入后()

A.P1减小,P2可能增大B.P1不变,P2可能增大

C.P1减小,P2一定不变D.P1不变,P2一定不变

3、两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置如图2所示,甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为P甲、P乙,则它们的关系是()

A.P甲P乙C.P甲=P乙D.无法确定

4、如图3所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细绳悬挂质量相同的实心铅球和铝球全部没入水中,此时容器中水面的高度恰好相同,设绳的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则下列关系式中正确的是()(ρ铅>ρ铝)

A.F1=F2,T1=T2B.F1>F2,T1

C.F1=F2,T1>T2D.F1T2

5、体积相同的铜、铁、铝、木四个小球,放入水中静止后如图4所示,已知这几种物质的密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝>ρ木,则下列判断正确的是()

A.铝、木两球一定是实心的,铜、铁两球一定是空心的

B.四个小球所受浮力关系是F铜>F木>F铁=F铝

C.四个小球的重力关系是G铝>G铁>G木>G铜

D.四个小球的质量关系是m铝>m铁>m铜>m木

6、装有金属球的小容器A漂浮在盛有水的圆柱形大容器B的水面上,所受的浮力为F1,如图5所示,若把金属球从A中拿出投入水中沉到B的底部时,小容器A所受的浮力大小为F2,B容器底部对金属球的支持力大小为N,那么()

A.金属球所受重力的大小为F1-F2B.小容器所受重力的大小为F2

C.小容器所受浮力减小了ND.大容器底部受水的压力减小了N

7、如图6所示,放在水平地面上的玻璃水槽中盛有一定量的水,槽中漂浮一只盛水的烧杯,现将槽中的一部分水注入烧杯中,注入后烧杯仍能漂浮在水面上,则玻璃水槽中水面高度的变化情况是()

A.水面高度将升高一些B.水面高度保持不变

C.水面高度将下降一些D.无法判断

8、如图7所示,在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A,A下方用轻质细线悬挂一个体积与A相同的金属块B,二者共同处于漂浮状态,且液面正好与容器口齐平;某瞬间细线突然断开,稳定后液面下降了h1;然后取出金属块B,液面又下降了h2;最后取出木块A,液面又下降了h3;由此可判断出A与B的密度之比为()

A.h3∶(h1+h2)B.h1∶(h2+h3)

C.(h2-h1)∶h3D.(h2-h3)∶h1

图8

9.如图8甲所示,A、B两个实心正方体所受重力分别为GA、GB,它们的密度分别为ρA、ρB,它们的边长分别为hA、hB。

若将它们放在水平地面上,对地面产生的压强分别为pA、pB。

若将它们放入柱状容器的水中(水未溢出),物体静止后,如图9乙所示,A物体有1/3的体积露出水面,B物体静止在水中,容器底部受到水的压力比未放入两物体时增加F1;若将B物体取出轻压在A物体上(水未溢出),待物体静止后,容器底部受到水的压力比未放入两物体时增加F2。

若已知pA=2pB,F1=1.52N,g取10N/kg。

则下列说法正确的是:

A.hA׃hB=3׃1B.hB=0.04m

C.pA-pB=200Pa;D.GA+GB=1.52N;F2=F1

二、填空题:

1、一个合金块在密度为ρ1的液体中称时,弹簧秤的示数为F1,在密度为ρ2的液体中称时,弹簧秤的示数为F2,则此合金块的密度为。

2、一空心铜球,质量为89g,将其浸没在水中时,恰好悬浮,则铜球空心部分体积为

cm3。

(ρ铜=8.9×103kg/m3)

3、导致“泰坦尼克”号沉没的罪魁祸首是冰山。

冰山之所以对过往的船只有巨大的威胁,是因为冰山的水下部分比露出水面的可见部分要大的多。

已知ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ海水=1.03×103kg/m3。

据此可计算藏在水面以下的体积占冰山总体积的。

(用百分数表示)

4、体积是1000cm3的正方体木块漂浮在水面上,它没入水中部分的体积是600cm3,如图9甲所示,则该木块的密度是kg/m3;若在木块上放一金属块,木块恰好没入水中,如图9乙所示,则金属块的重力是N。

(取g=10N/kg)

5、有一只密度计质量是14g,放入水中,水面在它刻度A处;放在煤油中,煤油密度为0.8×103kg/m3,油面在刻度B处。

密度计刻度部分管子粗细均匀,且管子的横截面积为1.76cm2,如图10所示,则A、B之间的距离为。

(g=10N/kg)

6、质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比ρ甲:

ρ乙=3:

2,将它们都放入水中,静止时两球所受的浮力之比F甲:

F乙=4:

5,则乙球的密度为。

7、如图11甲所示,一圆柱形容器竖直放置在水平桌面上,其侧壁有一溢水口C,容器内的液面恰好与溢水口C齐平。

先将一个由均匀材料制成的船形物A开口向上放入容器中,当船形物A漂浮在液面上时,如图11乙所示,从溢水口溢出液体的体积为V;然后使船形物A反转90o,当它浸没在液体中后容器内的液面下降了h(在船形物由漂浮到浸没的过程中,容器内的液体未溢出),已知圆柱形容器的底面积为S,液体的密度为ρ,则

(1)船形物A的质量mA=;

(2)组成船形物A材料的密度ρA=。

图12

8、物体甲的体积为25cm3,物体乙的体积为10cm3,现用细绳将它们连接起来放在水中,正好悬浮在水中,绳子的拉力为0.049N,则甲乙两物体的密度之比为。

9.如图12所示,有一个重为0.8N的密度计,它在甲、乙两种液体中液面的位置分别为刻度A和刻度B。

若刻度A和刻度B分别表示液体的密度为0.8×103㎏/m3和1.0×103㎏/m3,则该密度计A、B之间这部分体积的大

小为cm3。

10.如图13所示,在长为L的试管中装入适量的沙子,当把试管放在水中静止时,

水x液体

图13

露出水面的长度为

;当把试管放在x液体中静止时,露出液面的长度为

;则x液体的密度是kg/m3。

三、计算题:

1.有一圆柱形水槽底面积是300cm2,现将一质量为790g的铁块放在质量为1220g的木块上,使木块刚好全部浸没水中,如图14所示,若将铁块拿下放入水中,则水槽底部受到水的压强变化了多少Pa?

(ρ铁=7.9×103kg/m3,g取10N/kg)

 

图15

2.如图15所示,底面积为S1的圆柱形容器中装有未知密度的液体。

将一密度为ρ的正方体金属块放入底面积为S2的长方体塑料盒中(塑料盒的厚度可忽略不计),塑料盒漂浮在液面上(液体不会溢出容器),其浸入液体的深度为h1。

若把金属块从塑料盒中取出,用细线系在塑料盒的下方,放入液体中,金属块不接触容器,塑料盒浸入液体的深度为h2。

剪断细线,金属块会沉到容器的底部,塑料盒漂浮在液面上,其浸入液体的深度为h3。

若塑料盒始终处于如图所示的直立状态而未发生倾斜,则细线剪断前、后液体对圆柱形容器底部的压强减小了。

 

图16

h1

A

h2

A

3.如图16甲所示,底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的液体,放在水平桌面上;底面积为60cm2的圆柱形物体A悬挂在细绳的下端静止时,细绳对物体A的拉力为F1。

将物体A浸没在圆筒形容器内的液体中,静止时,容器内的液面升高了7.5cm,如图10乙所示,此时细绳对物体A的拉力为F2,物体A上表面到液面的距离为h1。

然后,将物体A竖直向上移动h2,物体A静止时,细绳对物体A的拉力为F3。

已知F1与F2之差为7.2N,F2与F3之比为5:

8,h1为3cm,h2为5cm。

不计绳重,g取10N/kg。

则物体A的密度是kg/m3。

《简单机械、功和能、机械效率专题》

1.如图7所示,用手将滚摆的摆线缠在轴上,使滚摆升到最高点,放开手可以看到滚摆下降并越转越快,到达底端后,滚摆又向上运动。

有关滚摆的能量转化,下列说法正确的是()

A.在滚摆下降的过程中,它的动能减小,重力势能增加

B.在滚摆上升的过程中,它的重力势能减小,动能增加

C.在滚摆下降的过程中,它的动能增加,重力势能减小

图1

D.在滚摆上升的过程中,它的重力势能增加,动能增加

2.如图1所示为跳水运动员跳板跳水时的情景,运动员腾空跳起脱离跳板向上运动,然后再向下运动落入水中,若不计空气阻力,则()

A.运动员向上运动过程中,动能保持不变

B.运动员向上运动过程中,重力势能转化为动能

C.运动员向上运动过程中,动能转化为重力势能

D.运动员向下运动至放水前的过程中,动能转化为重力势能

5

3

图2

2

1

4

M

N

3.掉在水平地面上的弹性小球会被弹起,而且弹跳的高度会越来越低。

图2所示是小球弹跳的频闪照片,MN为等高线,小球在3、5位置的高度一样。

下面说法正确的是()

A.小球在位置4时的势能最大

B.小球3和5比较,它们的机械能相同

C.小球从位置1到位置2的过程中,势能主要转化为动能

D.小球3和5比较,在位置5时动能较小,机械能也较小

 

4.重为G1的金属块静止在水平地面上时,对地面的压强为5.4×105Pa;现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的A端,B端悬挂重力G2的物体,如图3所示,当杠杆在水平位置平衡时,金属块对地面的压强为1.8×105Pa,已知B端所挂物体的质量为4kg,OA:

OB=3:

5。

要使金属块离开地面,则(g取10N/kg)

图3

G1

O

A

B

G2

A.轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为5kg

B.金属块对地面的压强只需减少3.6×105Pa

C.只需移动支点的位置,使支点左右两侧的力臂之比为5:

1

D.只需移动支点的位置,使支点左右两侧的力臂之比为2:

5

5.如图4所示,花岗岩石块甲、乙体积之比为13׃2,将它们分别挂在轻质硬棒AB的两端,当把铁块甲浸没在水中时,硬棒恰能水平位置平衡。

然后将甲石块从水中取出,拭干后浸没在液体丙中,调节石块乙的位置到C处时,硬棒在水平位置再次平衡,且OC=2OA。

(已知花岗岩的密度ρ=2.6×103kg/m3)则下列说法正确的是:

图4

A.AO׃OB=1׃5

B.AO׃OB=1׃4

C.液体丙的密度ρ液=1.6×103kg/m3

D.液体丙的密度ρ液=1.8×103kg/m3

6.有A、B两个由不同材料制成的实心正方体,它们的重力分别为GA、GB,密度分别为ρA、

ρB,且B物体边长是A物体边长的两倍。

将A叠放于B正上方置于水平桌面上,A对B

图5

F2

B

F1

A

的压强与B对桌面的压强相等。

用甲、乙两滑轮组分别匀速提

升A、B两物体,如图5所示,在相同时间内两物体被提升高

度分别为hA和hB,2hA=5hB。

已知两滑轮组动滑轮重分别为

G甲和G乙,且G甲׃G乙=1׃3。

两滑轮组的机械效率分别为η1

和η2,功率分别为P1和P2。

若不计绳重和摩擦,则下列判断正

确的是:

A.η1:

η2=1:

1B.ρA:

ρB=3:

8

C.P1:

P2=5:

3D.GA:

GB=1:

8

二、填空题:

7.轻质硬杆AB长75cm。

用长短不同的线把边长为10cm的立方体甲和体积是1dm3的球乙分别拴在杆的AB两端。

在距A点30cm处的O点支起AB时,甲静止在桌面上,乙悬空,

图6

杆AB处于水平平衡。

将乙浸没在水中后,杆AB仍平衡,

如图6所示。

此时甲对水平桌面的压强改变了___________Pa。

(取g=10N/kg)

 

图7

B

O

A

8.如图7所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动,木条的A端用竖直细绳连接在地板上,OB=0.4m。

在木条的B端通过细线悬挂一个高为20cm的长方体木块,木块的密度为0.8×103kg/m3。

B端正下方放一盛水的溢水杯,水面恰到溢水口处。

现将木块缓慢浸入溢水杯中,当木块底面浸到水下10cm深处时,从溢水口处溢出0.5N的水,杠杆处于水平平衡状态。

然后让一质量为100g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s的时间,系在A端细绳的拉力恰好等于0,则小球的运动速度为_________m/s。

(g=10N/kg)

图8

9.如图8所示,重40N的物体A在水平拉力F的作用下,在水平桌面上做匀速直线运动,物体A所受的滑动摩擦阻力是物重的0.2倍,物体A在2s内前进了0.2m。

若不计滑轮重、绳重及轴摩擦,拉力F的功率等于W。

 

图9

10.图9中的物体A的质量是400g,物体B的体积是8cm3。

用细绳

将两物体通过定滑轮连接,放手后,A恰能沿着水平桌面向右做匀速

直线运动。

若将B始终浸没在水中,并使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动时,需要施加1.12N水平向左的拉力。

则物体B的密度为

g/cm3。

(g取10N/kg)

图10

B

11.如图10所示装置,物体B所受重力为GB,物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动。

小明用一个水平向左的力拉物体A,使物体B以速度v匀速上升,此时滑轮组的机械效率为80%;若将物体B换成物体C后,小明用另一个水平向左的力拉物体A,使物体C以4v的速度匀速上升,此时滑轮组的机械效率为60%。

不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦,则第二次水平向左拉物体A时,拉力的功率是。

三、计算题:

图11

12.磅秤上有一个重1500N的木箱,小明站在地上,想用如图11(甲)所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上,可是他竭尽全力也没有提起,此时磅秤的示数为40kg。

于是他改变滑轮组的绕绳方法如图11(乙)所示,再去提这个木箱。

当木箱匀速上升时,小明对地板的压力为100N,不计轴摩擦和绳重,取g=10N/kg。

求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。

13.在图12所示装置中,甲物重G甲=10N,乙物重G乙是动滑轮重G轮的8倍。

物体乙跟地面的接触面积为1.5×10-2m2。

轻杆AB可以绕O点转动,且OA∶OB=2∶1。

不计轴摩擦,装置如图所示处于平衡状态时,乙对水平地面的压强P=2×103Pa。

求:

此时动滑轮对物体乙的拉力F拉;若在物体甲下面再加挂物体丙,恰使物体乙对地面的压强为零。

图12

求:

丙的物重G丙。

 

《浮力专题》参考答案

一、选择题:

1、B2、B3、B4、C5、C

6、ABD7、B8、A9.A、C、D

二、填空题:

1、

;2、79;3、87.38%;4、0.6×103kg/m3;4N;

5、1.99cm;6、0.83×103kg/m3;7、ρV;

;8、8:

15。

9、20;10、0.75×103

三、计算题:

1、230Pa;2、

;3、2.8×103

《简单机械、功和能、机械效率专题》

一、选择题:

1、C;2、C;3、CD;4、D;5、B、D;6、A

二、填空题:

7、1500;8、0.13;9、0.8;10、7.5;11、7.5GBv

三、计算题:

12、解:

F拉=G人

木箱和动滑轮受力

G箱+G轮=2F拉+F支=2G人+F支=2G人+mg…………………………………1分

改变绕绳方式后,

F拉'+F支'=G人,

木箱和动滑轮受力G箱+G轮=3F拉'=3(G人-F支')……………………………1分

所以2G人+mg=3(G人-F支')F支'=F压=100N

G人=3F支'+mg=3×100N+40kg×10N/kg=700N……………………………1分

F拉'=G人-F支'=700N-100N=600N…………………………………………1分

机械效率η=

=83.3%……………………1分

13、解:

杠杆平衡:

G甲×OA=FB×OB

FB=

×G甲=

×10N=20N…………1分

对动滑轮进行受力分析如图甲

3FB=F拉+G轮………………………………1分

G轮=3FB-F拉

对物体乙进行受力分析如图乙

G乙=F拉+F支………………………………1分

24FB-8F拉=F拉+F支

F拉=

(24FB-F支)=

(24FB-pS)

×(24×20N-2×103Pa×1.5×10-2m2)=50N……………………1分

G轮=3FB-F拉=3×20N-50N=10N

G乙=8G轮=8×10N=80N

物体乙对地面的压强为零时,即地面对物体乙的支持力F支'为零

此时物体乙受力F拉'=G乙=80N…………………………………………1分

动滑轮受力3FB'=F拉'+G轮

FB'=

(F拉'+G轮)=

×(80N+10N)=30N

杠杆平衡:

FA'×OA=FB'×OB

对杠杆A端进行受力分析如图丙

FA'=G甲+G丙

G丙=

×FB'-G甲=

×30N-10N=5N……………………………1分

画出受力分析图……………………………………………………………1分

图(3)

14、解:

(1)以人为研究对象,进行受力分析如图(3)甲、乙所示:

∵G人=F′1+N1∴N1=G人-F′1

G人=F′2+N2N2=G人-F′2

----------------------(受力分析图或方程正确得1分)

工人受到地面的支持力与工人对地面的压力大小相等;

绳对人的拉力与人对绳的拉力大小相等。

∴N′1/N′2=N1/N2=(G人-F′1)/(G人-F′2)=15/2----------------①

又∵η1=W有/W总=(G物-F浮)h/F1S=(G物-F浮)/2F1=60%---------②

F1=(G物+G动-F浮)/2-------------------------------------------------③

F2=(G物+G动)/2----------------------------------------------------④

将③、④式代入①、②式,并且将G人=m人g=70kg×10N/kg=700N,

G物=m物g=100kg×10N/kg=1000N代入

解得:

G动=320N---------------------------------------------------------------------(1分)

由②③式得:

60%=(G物-F浮)/(G物+G动-F浮)

=(1000N-F浮)/(1000N+320N-F浮)

∴解得F浮=520N----------------------------------------------------------------------(1分)

则:

F1=400N;F2=660N。

(2)∵η2=W′有/W总

=G物/2F2

=G物/(G物+G动)

=1000N/(1000N+320N)=76%-----------------------------------------------(1分)

(3)∵P2=F2·v2=F2×2v物=1320N×0.2m/s=264W-------------------------------(1分)

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