贺丹的初中物理组卷.docx

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贺丹的初中物理组卷

贺丹的初中物理组卷

一．计算题（共30小题）

1．如图所示，薄壁圆柱形容器内盛有质量为3千克的水，置于水平面上．

①求容器内水的体积V水．

②求水面下0.2米处水产生的压强p水．

③现将一个边长为a的实心均匀正方体放入容器内的水中后（水未溢出），容器对水平面的压强增加量恰好等于水对容器底部的压强增加量，求正方体密度ρ的范围．

2．一个平底水杯放在水平桌面上，水杯重3N，水杯的底面积是2.5×10﹣3m2，往水杯内倒入200cm3的水后．求：

（1）水杯内水的质量；

（2）水杯对桌面的压强（g取10N/kg）．

3．如图甲所示，用弹簧秤悬挂一物体，保持静止；当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示．（g=10N/kg）求：

（1）物体的质量m；

（2）物体浸没在水中受到的浮力F浮；

（3）物体浸没时排开水的体积V和物体的密度ρ．

（4）若用细线悬挂一个体积不变的木球（ρ木=0.5g/cm3）使二者悬浮，如图丙所示．则木球的体积至少多大？

4．在体育运动竞赛中，帆板是帆船运动中一个级别的比赛，是一项新兴的体育运动，可实际上是一个独立的体育项目．如图所示，某种帆板由板体、帆杆、面积为6m2的三角帆和带有万向节的桅杆组成，没有舵和坐舱，全部质量仅为20kg，依靠风力在湖面上行驶．g取10N/kg，求：

（1）体重为50kg的运动员登上帆板时，帆板排开水的体积是多少？

（2）查相关资料可知，当湖面风速为8m/s时，风压为40Pa，此时风对三角帆的最大推力是多大？

（3）如表给出了在不同风速下，风能强度值（即每秒时间内，每平方米的面积上获得的能量）．经测算，当风速为10m/s时，帆板受到风的推力是280N，并且以6m/s的速度在湖面上匀速行驶，求帆板的风能利用率．

平均风速（m/s）

5

10

15

20

25

30

风能强度[×102J/（m2•s）]

4

8

12

16

20

24

5．在水平桌面上放有一薄壁柱形容器，底面积为100cm2，将一个重力为2.5N，底面积为40cm2，高为10cm柱形玻璃杯A漂浮于水面，底部连接有一个实心金属块B，细线未拉直，最后A、B两物体在水中处于静止状态（B未与底部紧密接触，细线不可伸长且质量体积忽略不计），如图甲所示．求：

（1）玻璃杯A所受浮力的大小；

（2）水对玻璃杯A底部的压强大小；

（3）向容器中注水，细线拉力随时间变化图象如图乙所示（容器无限高），求t1时刻到t2时刻加水的体积．

6．如图所示，将长方体物块A完全浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为10N，若物块上、下表面所受水的压力分别为18N和23N，则物块A的质量是多少kg？

（g=10N/kg）

7．如图是用滑轮组打捞水中物体的示意图，已知物体A的质量为80kg，体积为2×10﹣2m3．当卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N时，物体A在水中以0.1m/s的速度匀速竖直上升（物体A始终未露出水面．不计绳重和摩擦，g取10N/kg）．求：

（1）物体A在水中（未露出水面）时受到的浮力F浮；

（2）物体A在水中匀速竖直上升时，拉力F的功率P；

（3）动滑轮所受的重力G动．

8．如图是某公共厕所的自动冲水装置．浮筒A是边长为20cm的正方体，质量为4kg．盖片B的表面积为80cm2，质量、厚度不计．连接AB的是长为30cm，体积和质量都不计的硬杆．当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所（g取10N/kg）．

（1）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，浮筒A受到水的浮力是多少？

（2）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，B盖片受到水的压力是多少？

（3）当水箱中的水有多深时，盖片B又自动关上？

9．自钓鱼岛事件发生后，中国派出先进的海监船在钓鱼岛附近海域巡航，“中国海监50”是中国海监船建设项目二期工程中吨位最大、科技含量最高的一艘船，型长98米，型宽15.2米，型深7.8米，排水量4000吨．该船在其姐妹船“中国海监83”的基础上对一些重要设备进行了升级改造，对舱室布置作了优化调整，采用了当今世界先进的ABB电力全回转推进系统，最大航速18节，续航力大于8000海里，自持力60天．（海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）满载时，“中国海监50”船受到的浮力有多大？

（2）若船底某处距海面的深度为6m，则该处受到海水的压强是多少？

（3）从某一时刻开始，“中国海监50”受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示，“中国海监50”的运动速度v与时间t的关系如图乙所示．第50s钟到100s钟内牵引力的功率为多少？

10．有一艘参加海上阅兵的某型号核动力在水面上巡逻时的排水量为7000t，在水下巡航时的排水量为8000t，该潜艇最大下潜深度为400m．求：

（1）潜艇在水下巡逻受到的浮力有多大？

（2）在水面上巡航时，露出水面的体积有多大？

（3）当潜水艇下潜到最大深度时，潜艇表面一2m2的面积上受到海压力为多大？

g取10N/kg，海水密度近似取1.0×103kg/m3，忽略海水密度变化）

11．悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3×106kg（g=10N/kg，海水的密度取1×103kg/m3）．求：

（1）潜艇排开的海水所受重力？

（2）潜艇所受浮力多大？

（3）潜水艇排开海水的体积？

（4）处于水下150m深度处有一个面积为2.4m2的舱盖，求它所受海水的压强和压力各是多大．

12．质量为120g、体积为20cm3的某实心物体挂在弹簧测力计上，再把该物体浸没在某种液体中，弹簧测力计的示数是1N．则：

（g=10N/Kg）

（1）求此时这实心物体受到的浮力．

（2）求该液体的密度．

（3）若把该物体从弹簧测力计上取下，再置于该液体中，最终它将处于漂浮状态，还是悬浮状态，还是沉底？

通过计算说明．

13．如图所示，有一体积为1×10﹣3m3，重为6N的木块，用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部．当容器中倒入足够多的水使木块被淹没时，求：

（g=10N/㎏）

（1）木块受到浮力是多少？

（2）绳子对木块的拉力是多少？

（3）如果绳子断了，木块最终静止时受到的浮力是多少？

（4）木块静止后，容器底部所受的水的压强将减小了多少？

14．如图所示，体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.7N的作用下静止在水中（g=10N/kg，ρ水=1.0×103k/gm3）绳子重力不计，求：

（1）木块此时受到的浮力；

（2）木块的重力；

（3）剪断绳子，木块静止时排开水的体积．

15．如图所示，已知重为10N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的

（g取10N/kg）．求：

（1）木块所受到的浮力大小；

（2）木块浸入在水中的体积和木块总体积；

（3）若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力．

16．在研究产生浮力的原因时，张老师设计了如图所示的实验，薄壁容器A和B右侧面重合，底面间有一高度可以忽略不计的缝隙，容器B底面的中间部分有一个面积S=80cm2方形孔，将密度为0.6g/cm3、边长为10cm的正方体木块放在B容器中，将方孔密合覆盖，然后向容器B中缓慢注入15cm深的水，发现木块静止在容器B底部．

（1）求木块的重力；

（2）求木块受到的水的压力；

（3）若在容器A中缓慢注入足够多的水，木块会上浮；求木块刚好上浮时容器A中所加水的深度．

17．水平桌面上放置一底面积为S，重为G0的柱形容器，容器内装有深h的某液体．将一体积为V0的物体A悬挂在弹簧测力计上，弹簧测力计示数为G，让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中（如图），弹簧测力计示数变为F．（柱形容器的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出，物体未接触容器底），求：

（1）物体浸没在液体中时受到的浮力；

（2）筒内液体密度；

（3）物体浸没时，容器对桌面的压强．

18．重3.92N的物体A用弹簧测力计悬挂在底面积为120cm2的圆柱形盛水容器中，如图所示，弹簧测力计的读数为0.98N．求：

（1）物体受到的浮力为多大？

（2）若将露出水面的部分切去，把原浸在水中的部分放回容器中，物体漂浮在水面上，水面比图示位置下降了1cm，此时物体受到的浮力为多大？

19．如图，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积10﹣2m2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块，现将物块浸没水中，容器内水面高15cm，测力计的示数变为6N．g=10N/kg，求：

（1）物块受到的浮力；

（2）物块没入水中后，容器底受到的压力；

（3）物块的密度．

20．直筒形容器内装有适量的水，有用密度不同的材料制成的a、b两实心小球，如图所示，已知a球的体积为80cm3，b球的体积为20cm3，两球用细线相连悬浮在水中，现剪断细线，a球上浮，b球下沉，a球漂浮在水面时露出水面的体积为30cm3，求：

（1）a球漂浮在水面时受到的浮力大小；

（2）两球用细线相连悬浮在水中时，a球受到细线的拉力；

（3）b球的密度大小．

21．如图所示，将一个体积为2.0×10﹣3m3、重16N的木块用细线系在底面积为200cm2的圆柱形容器的底部．当容器中倒入足够的水使木块被浸没时，（g取10N/kg）求：

（1）如图所示时木块所受的浮力是多少牛；

（2）如图所示时细线所受的拉力是多少牛；

（3）剪断细线，木块处于静止时，木块浸入水中的体积是多少立方米；

（4）木块从浸没到露出水面处于静止后，容器底部所受水的压强减小了多少帕．

22．如图所示，为某校校园艺术节时气球悬挂一幅竖标的情景．已知气球的体积为8m3，气球（含内部所充气体）、标语及细绳的总质量为9kg，空气的密度为1.29kg/m3．g取10N/kg，则气球所受浮力为多少？

23．把重为20牛的物体匀速提升到5米高处，用时40秒．求：

①拉力所做的功W．

②拉力所做功的功率P．

24．某物体在30牛的水平拉力作用下沿水平地面作匀速直线运动，10秒内通过的距离为20米．求：

（1）拉力所做的功．

（2）拉力的功率．

25．奇瑞公司新推出的一款电动轿车，当该车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了100km时，输出功率为20kW．若充电到使用的总效率是80%，那么，行驶100km，求：

（1）该车发动机做的有用功是多少？

需要电费多少？

（2）如果用原来同样型号的燃油轿车，汽油机的效率为30%，用同样的方式行驶100km，需要燃油费多少？

（已知：

汽油的密度取0.7×103kg/m3，汽油的热值为4.5×l07J/kg，电费是0.50元/kW•h，汽油6.00元/L，计算结果保留两位小数）

26．如图所示，重物A是体积为10dm3，受重力为8OON的金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面．若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，g=10N/kg，求：

（1）画出物体A浸没在水中静止时受浮力示意图．

（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？

（3）若物体浸没在水下一定深度，缓慢匀速提升出水面一定高度的过程中，请在图乙中大致作出拉力F与上升高度h的变化关系图象．（不需要标注相关数据）

27．据有关资料显示：

天然气汽车和汽油车相比较尾气中的有害气体排放明显减少90%CO、24%CO2、90%SO4、39%NO、无粉尘排放，因此天然气被称为绿色能源，其他性能指标的比较：

热机效率

热值

价格

天然气发动机

η2=45%

q2=2.3×107J/m3

4.5元/m3

汽油发动机

η1=30%

q1=4.6×107J/m3

9.0元/m3

根据上表提供的信息，通过计算说明：

（1）天然气汽车燃烧1m3天然气所做的有用功是多少？

做同样多的有用功，汽油车需要燃烧多少千克汽油；

（2）若某公交汽车每天消耗100m3的天然气，与用汽油相比，它每天节约的运行成本是多少？

28．2016年3月，徐州市将一座民国古建筑整体平移．先用几十个千斤顶将该建筑顶起，如图所示．然后安放在大型平板车上，将该古建筑平移到目的地．这座古建筑自身质量为1100t，加上防护设施，总质量达到1300t．（g=10N/kg）

（1）平移过程中，大型平板车施加的拉力为4×106N，平移距离为240m，则拉力做的功是多少？

（2）若地面能承受的最大压强不能超过5×105pa，则在顶起该建筑的过程中，所有千斤顶底部与地面的接触面积至少要多大？

29．如图所示，用细绳连接AB两物块，绕过定滑轮使A处于桌面，B竖直悬挂，当B的质量为0.5kg时，AB恰能做匀速运动，当A在10秒内从桌面的最左端运动到最右端时，B的重力做功5J．不计绳重及滑轮的摩擦（g=10N/kg）．

（1）A运动的速度为多少？

（2）B的重力做功的功率为多少？

（3）A到达最右端后再用一水平外力F将A匀速拉回最左端，外力F做的功为多少？

30．如图甲所示，质地均匀的圆柱形金属块在细绳竖直向上拉力的作用下，从容器底部开始以恒定的速度V=0.1m/s上升到离开水面一定的高度处，图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象，g取10N/㎏，结合图象信息求：

（1）金属块完全脱离水面后，钢丝绳的拉力3s对物体所做的功是多少？

（2）金属块未露出水面前，液体对容器底的压强多大？

（3）求金属块浸没在水中所受的浮力及金属块的密度？

2016年06月02日贺丹的初中物理组卷

参考答案与试题解析

一．计算题（共30小题）

1．如图所示，薄壁圆柱形容器内盛有质量为3千克的水，置于水平面上．

①求容器内水的体积V水．

②求水面下0.2米处水产生的压强p水．

③现将一个边长为a的实心均匀正方体放入容器内的水中后（水未溢出），容器对水平面的压强增加量恰好等于水对容器底部的压强增加量，求正方体密度ρ的范围．

【解答】解：

①由ρ=

得，

容器中水的体积V水=

=

=3×10﹣3m3；

②压强p水=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa．

③设物体的质量为m，

则容器对地面压强的增加量：

△p1=

=

，

水对容器底部压强的增加量：

△p2=ρ水△hg=ρ水

g，由题知，△p1=△p2，即：

=ρ水

g，

m=ρ水V排，ρ物V=ρ水V排，因为V排≤V，所以ρ≤ρ水．

2．一个平底水杯放在水平桌面上，水杯重3N，水杯的底面积是2.5×10﹣3m2，往水杯内倒入200cm3的水后．求：

（1）水杯内水的质量；

（2）水杯对桌面的压强（g取10N/kg）．

【解答】解：

（1）由ρ=

可得，水杯内水的质量：

m水=ρV=1.0g/cm3×200cm3=200g=0.2kg；

（2）水杯对桌面的压力：

F=G=m水g+G杯=0.2kg×10N/kg+3N=5N，

水杯对桌面的压强：

p=

=

=2×103Pa．

3．如图甲所示，用弹簧秤悬挂一物体，保持静止；当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示．（g=10N/kg）求：

（1）物体的质量m；

（2）物体浸没在水中受到的浮力F浮；

（3）物体浸没时排开水的体积V和物体的密度ρ．

（4）若用细线悬挂一个体积不变的木球（ρ木=0.5g/cm3）使二者悬浮，如图丙所示．则木球的体积至少多大？

【解答】解：

（1）由甲图可知，物体的质量G=6N，

由G=mg可得，物体的质量：

m=

=0.6kg；

（2）水龙头受到的浮力：

F浮=G﹣F′=6N﹣4N=2N；

（3）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，

所以，由F浮=ρ水gV排可得，物体的体积：

V=V排=

=

=2×10﹣4m3，

则物体的密度：

ρ=

=

=3×103kg/m3；

（4）把木球和物体看做整体受到竖直向上的两者的浮力和竖直向下两者的重力，

由力的平衡条件可得：

F浮+F浮′=G+G木，

把F浮=ρgV排和G=mg=ρVg代入可得：

F浮+ρ水gV=G+ρ木Vg，

则木球的体积：

V=

=

=8×10﹣4m3．

4．在体育运动竞赛中，帆板是帆船运动中一个级别的比赛，是一项新兴的体育运动，可实际上是一个独立的体育项目．如图所示，某种帆板由板体、帆杆、面积为6m2的三角帆和带有万向节的桅杆组成，没有舵和坐舱，全部质量仅为20kg，依靠风力在湖面上行驶．g取10N/kg，求：

（1）体重为50kg的运动员登上帆板时，帆板排开水的体积是多少？

（2）查相关资料可知，当湖面风速为8m/s时，风压为40Pa，此时风对三角帆的最大推力是多大？

（3）如表给出了在不同风速下，风能强度值（即每秒时间内，每平方米的面积上获得的能量）．经测算，当风速为10m/s时，帆板受到风的推力是280N，并且以6m/s的速度在湖面上匀速行驶，求帆板的风能利用率．

平均风速（m/s）

5

10

15

20

25

30

风能强度[×102J/（m2•s）]

4

8

12

16

20

24

【解答】解：

（1）由于帆船处于漂浮，则小方他登上帆船时，帆板受到的浮力：

F浮=G帆板+G运动员

=m帆板g+m运动员g

=20kg×10N/kg+50kg×10N/kg

=700N；

由F浮=ρ水V排g可得帆板排开水的体积：

V排=

=

=0.07m3；

（2）由p=

得风对三角帆的最大推力F=pS=40Pa×6m2=240N；

（3）帆板的风能利用率：

=

=

=35%．

5．在水平桌面上放有一薄壁柱形容器，底面积为100cm2，将一个重力为2.5N，底面积为40cm2，高为10cm柱形玻璃杯A漂浮于水面，底部连接有一个实心金属块B，细线未拉直，最后A、B两物体在水中处于静止状态（B未与底部紧密接触，细线不可伸长且质量体积忽略不计），如图甲所示．求：

（1）玻璃杯A所受浮力的大小；

（2）水对玻璃杯A底部的压强大小；

（3）向容器中注水，细线拉力随时间变化图象如图乙所示（容器无限高），求t1时刻到t2时刻加水的体积．

【解答】解：

（1）由于玻璃杯A处于漂浮，则受到的浮力F浮=GA=2.5N；

（2）玻璃杯A处于漂浮，根据浮力产生的原因可知：

水对玻璃杯A底部的压力F=F浮=2.5N；

则玻璃杯A底部受到的压强p=

=

=625Pa；

（3）由图乙可知t1时刻到t2时刻浮力的变化为：

△F浮=1N﹣0.5N，

由F浮=ρ水gV排得玻璃杯A增加的浸没水中体积：

△V浸=△V排=

=

=5×10﹣5m3=50cm3，

水面升高的高度△h=

=

=1.25cm，

则加水的体积△V水=（S﹣SA）△h=（100cm2﹣40cm2）×1.25cm=75cm3．

6．如图所示，将长方体物块A完全浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为10N，若物块上、下表面所受水的压力分别为18N和23N，则物块A的质量是多少kg？

（g=10N/kg）

【解答】解：

物块A所受的浮力F浮=F下表面﹣F上表面=23N﹣18N=5N；

物块A的重力是G=F浮+G视=5N+10N=15N．

据G=mg得：

m=

=

=1.5kg．

7．如图是用滑轮组打捞水中物体的示意图，已知物体A的质量为80kg，体积为2×10﹣2m3．当卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N时，物体A在水中以0.1m/s的速度匀速竖直上升（物体A始终未露出水面．不计绳重和摩擦，g取10N/kg）．求：

（1）物体A在水中（未露出水面）时受到的浮力F浮；

（2）物体A在水中匀速竖直上升时，拉力F的功率P；

（3）动滑轮所受的重力G动．

【解答】解：

（1）物体A在水中受到的浮力

F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣2m3=200N；

（2）拉力端移动的速度v=2vA=2×0.1m/s=0.2m/s，

拉力F的功率：

P=Fv=400N×0.2m/s=80W；

（3）不计绳重和摩擦，拉力F=

（G﹣F浮+G轮），

动滑轮重力：

G轮=2F+F浮﹣G=2×400N+200N﹣80kg×10N/kg=200N．

8．如图是某公共厕所的自动冲水装置．浮筒A是边长为20cm的正方体，质量为4kg．盖片B的表面积为80cm2，质量、厚度不计．连接AB的是长为30cm，体积和质量都不计的硬杆．当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所（g取10N/kg）．

（1）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，浮筒A受到水的浮力是多少？

（2）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，B盖片受到水的压力是多少？

（3）当水箱中的水有多深时，盖片B又自动关上？

【解答】解：

（1）FA浮=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.2m）3=80N，

（2）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水的深度h=20cm+30cm=50cm=0.5m，

B盖片受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa，

由p=

可得，B盖片受到水的压力F压=pS=5×103Pa×80×10﹣4m2=40N，

（3）设浮筒A浸入水中的深度为h时，盖片自动盖住管口，

则此时A受到的浮力为：

FA浮1=ρ水gVA排=0.04m2•ρ水gh，

因盖片B质量、厚度不计，根据题意有：

FA浮1=mAg，

即：

0.04m2•ρ水gh=mAg，

h=

=

=0.1m=10cm．

水深为：

30cm+10cm=40cm．

9．自钓鱼岛事件发生后，中国派出先进的海监船在钓鱼岛附近海域巡航，“中国海监50”是中国海监船建设项目二期工程中吨位最大、科技含量最高的一艘船，型长98米，型宽15.2米，型深7.8米，排水量4000吨．该船在其姐妹船“中国海监83”的基础上对一些重要设备进行了升级改造，对舱室布置作了优化调整，采用了当今世界先进的ABB电力全回转推进系统，最大航速18节，续航力大于8000海里，自持力60天．（海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）满载时，“中国海监50”船受到的浮力有多大？

（2）若船底某处距海面的深度为6m，则该处受到海水的压强是多少？

（3）从某一时刻开始，“中国海监50”受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示，“中国海监50”的运动速度v与时间t的关系如图乙所示．第50s钟到100s钟内牵引力的功率为多少？

【解答】解：

（1）船的排水量为：

m排=4000t=4×106kg，

“中国海监50”所受到的浮力为：

F浮=G排=m排g=4×106kg×10N/kg=4×107N．

（2）船底某处的压强为：

p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa．

（3）由甲图知，“中国海监50”在第50s钟到100s钟内匀速行驶，所以F=8×108N，

由乙图知，船的速度是v=0.5m/s，

船的推进力的功率：

P=

=

=Fv=8×108N×0.5m/s=4×108W．

10．有一艘参加海上阅兵的某型号核动力在水面上巡逻时的排水量为7000t，在水下巡航时的排水量为8000t，该潜艇最大下潜深度为400m．求：

（1）潜艇在水下巡逻受到的浮力有多大？

（2）在水面上巡航时，露出水面的体积有多大？

（3）当潜水艇下潜到最大深度时，潜艇表面一2m2的面积上受到海压力为多大？

g取10N/kg，海水密度近似取1.0×103kg/m3，忽略海水密度变化