1、1一、浮力专题1、在一个重为 4N，底面积为 200cm2的圆柱形薄壁容器底部，放一个边长为 10cm 的正方体，然后逐渐向容器中倒水（始终未溢出）通过测量容器中水的深度 h，计算出该物块所受到的浮力 F 浮 ，绘制了如图所示的图象请解答下列问题。（1）物块的重力是多少？ （2）物块的密度是多少？（3）若容器中注入水的重力为 20N，此时容器对水平桌面的压强是多少？2、在马航 MH370 失联后，由东海舰队导弹驱逐舰“长春”舰、导弹护卫舰“常州”舰和综合补给舰“巢湖”舰组成的中国第 17 批搜救编队参与了搜救工作如图所示，“长春”舰满载时排水量为 7.5106kg，吃水深度6m（海水的密度为
2、1.0103kg/m3，g 取 10N/kg）（1）搜救舰队通常采用“一”字 编队形式前行，而不是“并排”前行，为什么？（2）满载时，“长春”舰受到的浮力有多大？（3）“长春”舰底受到海水的压强是多少？（4）“长春”舰以 36km/h 的速度匀速航行 6h，海水平均阻力为 1.0106N，则这一过程中军舰所做的功至少为多少？3、1.如图甲所示，弹 簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容 器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸没入水中某一 深度处.如图乙是整个过程中弹簧测力计的示数 F 与圆柱体下降高度 h 变化关系的数据图像.已知 水 =1.0103 kg
3、/m3， g取 10 N/kg.求：（1）圆柱体的重力.（2）圆柱体浸没时受到的浮力.（3）圆柱体的密度.（4）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强.5、小强同学有一金属块，他想知道它的重力和密度.他手中只有一只量程较小的弹簧测力计，当他用弹簧测力计测量此金属块的重量时，发现已超过弹簧测力计的最大量程.于是他设计了如图 16 所示的装置去测量.图中 OA OB=13 ，用细线把金属块悬挂于 A 点，用弹簧测力计在 B 点施加一个竖直向上的力，当 OB 杠杆水平静止时，弹簧测力计的读数为 1.8N，当向容器中 加水，金属块浸没于水中后，弹簧测力计的读数为 1.2N求：（1）金属块的重力为多少？（
4、2）金属块浸没于水中后所受的浮力为多大？（3）金属块密度是多大？2二、机械效率专题7、（2015孝感）如图所示，已知斜面长 5 m，高 3 m，绳端拉力为 50 N.利用这个滑轮装置将重为 100 N 的物体在 5 s 内从斜面的底端匀速拉到顶端.在此过程中：（1）物体沿斜面向上运动的速度为多少？（2）绳端移动的距离是多少？（3）拉力的功和功率各是多少？（4）拉力的机械效率是多少？8、如图所示，工人用机械效率为 80%的滑轮组匀速提升 300N 的物体，在 2s 内，绳子的自由端移动了 6m，求：（1）物体上升的高度和速度；（2）人的拉力；（3）所做的额外功。9、一辆质量是 3.5103kg
5、的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力 F 是 1103N，汽车沿水平方向匀速移动了 2m，滑轮组的机械效率为 90%。求：（1）拉力 F 做的总功。（2）有用功为多大？（3） 汽车受到的阻力大小。10、如图 16 乙所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻到，在起重机右边配有一个重物 m0；已知OA=12m，OB=4m。用它把质量为 2103kg，底面积为 0.5m2的货物 G 匀速提起(g=10N/kg)。求：（1）起吊前，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若起重机自重不计，吊起货物为使起重机不翻倒，右边的
6、配重 m0至少为多少千克？（3）如果起重机吊臂前端是由如图 16 甲所示的滑轮组组成，动滑轮总重 100kg，绳重和摩擦不计。如果拉力的功率为 6kw，则把 2103kg 的货物匀速提高 10m，拉力 F的大小是多少？需要多少时间？滑轮组机械效率是多少？11、如图甲所示装置中，物体甲重 G 甲 150N，动滑轮重 G 轮 50N，人重 G 人 650N。轻杆 AB 可以绕 O 点转动，且OAOB59。不计轴摩擦和绳重，当轻杆 AB 在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1210N。求：物体乙受到的重力 G 乙 。若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所
7、示，当轻杆 AB 在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为 F2780N。求：此时地面对人的支持力 F3。12、如图所示，一个边长为 80cm 的正方体重 640N，放在水平地面上，一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来。求：（1） 人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是多大？（2）要想使人所用的拉力最小，3请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。（3）如果人对绳子的实际拉力是 320N，滑轮组的机械效率是多少？三、热机的效率13、太阳能具有清洁无污染、可再生等优点，是最有开发前景的新能源之一，小明家新安装了一台容量为 500kg 的太阳能热水器，加满水后 ，经过 4h 阳 光的照
8、射，水温由原来的 20升高到 40，则：（1）在这 4h 内水吸收了多少热量？（2）若这些热量由效率为 20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少焦炭？焦炭的热值 q=3.0107J/kg14、对于街上常见的小火炉有以下一些数据：利用小火炉将 2Kg、10的水加热到 90需燃烧焦炭 120g（水的比热容为 4.2103J/kg，焦炭的热值为 3107J/kg）问：（1）水吸收的热量是多少？（2）120g 焦炭完全燃烧放出的热量是多少？（3）小火炉的热效率是多少？（4）就小火炉的使用，谈谈你的看法： （写出一点即可）15、“五一”假期，小明一家驱车外出旅游。当汽车以 108km/h 的速度在高速
9、公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的 0.08 倍，效率为 40。已知汽车整车质量为 1375kg，油箱容积为 50L。（汽油热值 q=3.3107J/L，g=10N/kg)（1）这时汽 车牵引力做功的功率是多少？（2）该车加一满箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程？16、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一某品牌太阳能热水器每小时平均接受 4.2106J 的太阳能，在 5 小时的有效照射时间内，将热水器中质量为 100kg、初温为 20的水温升高到 40求：（1）热水器中的水吸收的热量 Q；【水的比热容 C=4.2103J/（kg）】（2）热水器 5 小时内接收
10、到的太阳能 E；（3）热水器的效率 ；（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值 q=4.2107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）四、电学计算专题17、半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大如图 21 甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像.根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图 21 乙），可以测定某一空间的温度，使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表（00.6A）、开关、定值电阻 R0（10）、导线若干。（1）定值电阻 R0的作用是什么？ 。（2）当环境温度为 20时，电流表的读数为 0.2A
11、，求电源的电压。（3）电流表的读数为 0.4A 时，求当时环境温度。（4）当环境温度为 100时，半导体电阻在 10s 内消耗的电能是多少？18、如图，电源电压为 12V，L 是“12V 6W”的灯泡，R1 为滑动变阻器，R2 为定值电阻（1）滑动变阻器的滑片在最左端，当三个开关都闭合时的电流表示数比断开 S2、闭合 S、S1 时变化了 1A，求 R2的电阻4（2）改变电流表量程，滑动变 阻器的滑片在最右端，闭合 S、S2，断开 S1，电流表示数为 0.2A， 求滑动变阻器的最大电阻（3）滑动变阻器的滑片在中点， 闭合 S、S1，求灯泡的实际电功率（设灯泡电阻不变）19、一种学生设计的电热座椅
12、主 要由座垫和脚踏组成，其电路示意图如图 19 所示。座垫内的电热丝 R1=260、 R2=150，脚踏内的电热丝 R3= 400。闭合开关 S1，调节开关 S2，可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“高温档”（忽略温度变化对电阻的影响），求：（1）该电热座椅消耗的最大功率；（2）当脚踏处于中温档时，电热座椅在通电 5min 所消耗的电能。20、如图甲所示，当开关 S 接 a 时，移动滑动变阻器的滑片 P，根据测 出的电流、电压值，画出了定值电阻 R0的UI 图像；当开关 S 接 b 时，同样根据测出的电流、电压值，画出了灯泡 L 的 UI 图像，如图乙所示。（1）求定值电阻 R0的阻值
13、；（2）将 R0与灯 L 串联接在 6V 的电源两端时，求灯丝的实际电阻值；（3）将 R0与灯 L 并联接入电路并调节电源电压，当 R0消耗的电功率为 49W 时，灯 L 恰好正常发光，求灯 L 的额定电功率。21、小华家买了一个家用电吹风，如图 17 甲所示。其简化电路如图 17 乙所示，主要技术参数如右表。请解答如下问题：（1）当电吹风吹冷风时，正常工作 5min 消耗的电能是多少？（2）当选择开关旋至 何处时，电吹风正常工作的功率最大？此时电路中的总电流是多大？（2） 当电路供电电压为 200V 时，电吹风电热丝的实际电功率为多大？（计算结果保留一位小数）22、如图 15 所示电路，电源
14、电压为 12V 且保持不变，R 1是定值电阻，R 2是标有“100 0.5A”字样的滑动变阻器。R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻。求：（1）R 3的阻值；（2）当闭合 S、S 1、S 2时，电流 表的示数为 0.3A，求 R1的阻值；（3）当闭合 S、S 1、S 2时，在保证电路各元件安全的情况下，电路的最大功率；（4）当闭合 S，断开 S1、S 2时，为保证电路各元件安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围。523、在右图 a 所示的电路中，电源电压为 12V 且保持不变，滑动变阻器 R2上标有“50 2A”字样。闭合电键 S 后，电流表的示数为 0.4A，电压表的示数为 6V。求：（
15、1）此时滑动变阻器 R2消耗的电功率 P2；（2）定值电阻 R1的阻值；（3）先设想选择合适的电压表量程，并移动滑动变阻器 R2的滑片 P，要求：使电压表的指针处于图 b 所示的位置。甲同学认为应向左移动滑片 P，乙同学认为应向右移动滑片 P。请通过计算说明两位同学的操作能否符合要求？24、如图甲所示为我们常用的某豆浆机，乙表为某豆浆机铭牌的部分参数，内部简化电路如图丙所示。当 S 闭合，S1断开时，豆浆机处于加热状态，当 S、S 1同时闭合时，豆浆机处于保温状态c 水 =4.2103J(kg)。求：(1)豆浆机保温状态下正常 工作时的电流是多少？(2)豆浆机加热电阻 R2的阻值多 大?(3)
16、若不计热损耗，该豆浆机将2L 的水从 30加热到 90，需 要多长时间?甲 乙 丙25、在如图甲所示的电路中，当滑片 P 由 b 移到 a 的过程中，电压表示数 U 及滑动变阻器接入电路的电阻 R2的变化情况如图乙所示。根据图像中的信息，请回答：（1）电源电压为多大？（2）R 1的阻值为多大？（3）当滑片 P 位于中点时，电路消耗的总功率为多大？26、热敏电 阻在温控技术中广泛应用.如甲图所示是小凡设计的检测学校锅炉温度的电路图，图中的电压表 量程为 03V；定值电阻 R0的阻值为 100 ， Rt是热敏电阻，其电阻随温度变化如图乙所示.将热敏电阻置于锅炉内，通过读取电压表的示数就可以间接知道
17、锅炉内水的温度.（1）当水 温达到 100时，要求电压表的示数达到最大值，则电源电压应是多大？（2）小凡想将电压表的表盘示数改为温度示数，则温度示数为 40应标在电压表的多少刻度处？(3)在上问条件下，热敏电阻 Rt的电功率是多大？627、如图 17 所示，电源电压和灯 L 的电阻保持不变，定值电阻 R1=20，灯 L 标有“6V 3W”字样。电流表量程为 00.6A，电压表量程为015V，求：（1）灯泡 L 的电阻为多少？（2）将滑动变阻器的滑片移到 b 端，闭合开关S1、S 2、S 3时，电压表的示数为 6V，电流表的示数为 0.4A，滑动变阻器 R2的最大阻值为多少？（3）在确保电路安全
18、的情况下，电路消耗的最小功率与最大电功率之比为多少？（不考虑电路中无电流通过的情况）。28、某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示。表盘上“1600 impkWh”表示每用电 1 kWh指示灯闪烁 1600 次。根据表盘上的信息，回答下列问题：(1)该同学家上个月共用电多少 kWh？(2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？(3)若只让一个标有“220V 484W”的电热器工作 3min，观察到电能表的指示灯闪烁了 32 次，则该同学家的实际电压 是多大？(没电热器的电阻不变)29、家庭电路的电压是 220 V，某空调器处于制冷状态时的功率 P1是 2.2 kW，送风状态
19、时的功率为 P2是 0.22 kW，它们是交替运行的。现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示。（1）空调器在前 5 min 内处于什么状态？此时通过它的电流是多少？（2）在 1 h 内，空调器将消耗的电能是多少？30、从 2011 年 5 月 11 日起，执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于图 23 所示。电源电压恒为 9 V，传感器电阻 R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为 0 时，R2的电阻为 80 。使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器 R1的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表的示数为 8 V。求：（1）电压表的示数为 8V
20、 时，电流表的示数为多少?（2）电压表的示数为 8V 时，滑动变阻器 R1的电阻值为多少?（3）调零后，R 1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气 10 s，若电流表的示数达到 0.3A，表明驾驶员醉驾，此时电压表的示数为多少?731、新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示。 R1和 R2均为电热丝， S1是自动控制开关煮饭时，把电饭锅接入 220V 电路中，在电饭锅工作的30min 内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。.求：（1）S 和 S1都闭合时电饭锅的电功率；（2）电热丝 R2的阻值；（3）这 30min
21、 内电饭锅产生的热量。参考答案一、计算题1、 8N, 0.8g/cm3, 1600pa2、解：3、（1）由图像可知，当 h=0 时，弹簧测力计示数为 12 N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知， G=F拉 =12 N；（2）图像中 CD 段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力 F=4 N，则圆柱体受到的浮力 F 浮 =G-F=12 N-4 N=8 N.（3）圆柱体完全浸入水中时根据 F 浮 = 水 gV 排 得：8V 物 =V 排 = = =810-4 m3，由公式 G=mg 可求出物体的质量 m= = =1.2 kg，新$课$标$第$一$网则圆柱体密度 物 = = =1
22、.5103 kg/m3.（4）由图像可知，不考虑水面上升，圆柱体在刚浸没时，物体又下降 4 cm，则下表面所处的深度 为 h=4 cm=0.04 m，因此刚浸没时下表面受到的液体 压强 p= 水 gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.04 m=400 Pa.4、（1） F=G=5 N， S=0.1 m0.1 m=0.01 m2 =500 Pa；（2）木块 B 现在在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、拉力，在这三个力的作用下处于静止状态，故 F 浮=G+F 拉 =5 N+1 N=6 N；（3）据（2）可知 F 浮 =6 N；故此时木块浸入水中的体积是：F 浮 =gV 排 ， V
23、排 =F 浮 /（ g ） =6 N/(1 000 kg/m310 N/kg)=0.000 6 m3；故此时木块浸入水中的深度是： h=V/S=0.000 6 m3/0.01 m2 =0.06 m=6 cm；故此时液面的总高度是： h=6 cm+5 cm=11 cm；故此时杯中水的体积是： V=0.02 m20.11 m-0.000 6 m3=0.001 6 m3将图乙中与 B 相连的细线剪断，当木块静止时，木块恰好处于漂浮状态，即此时 F 浮 =G 物 =5 N；V 排 =F 浮 /（ g ） =5 N/(1 000 kg/m 310 N/kg)=0.000 5 m3；故此时水和木块浸入水中
24、的总体积是： V=0.001 6 m3+0.000 5 m3=0.002 1 m3；所以此时的液体的深度是： h=0.002 1 m3/0.02 m2 =0.105 m；故此时容器底部所受的压强是： p=gh =1 000 kg/m310 N/kg0.105 m=1 050 Pa.5、解：（1）根据杠杆平衡条件： FOB GOA 得 G FOB OA 1.8N35.4N （2）当金属块完全浸没在水中时 A 点所受的 拉力为 G， 根据杠杆平衡条件：F OB G OA 得 G F OB OA1.2N3 3.6N 故金属块完全浸没在水中后所受的浮力： F 浮 G G 5.4N3.6N1.8N （3
25、）根据 F 浮 水 gV 排 可得 V 排 F 浮 水 g1.8N1.010 3kg/m310N/kg1.810 -4m3 因为金属块是浸没在水中，故金属块的体积 V 就等于 V 排 ； m V G gV5.4N10N/kg1.810 -4m3 3.010 3 kgm 36、（1）0.1N（2）110 -5 m3（3）2.610 3kg/m3【解析】试题分析：（1）小石块受到的浮力等于排开水的重量：（2）流入空杯的水重 0.1N，所以流入空杯的水的质量为 ，9流入空杯中水的体积 小石块浸没在水中，小石块的体积等于流入空杯的水的体积，所以小石块的体积为 10-5m3（3）小石块的重力等于现在溢水
26、杯中水和小石块的重加上流入空杯的水重减去原来溢水杯中的水重：所以小石块的质量是小石块的密度： 7、（1）物体沿斜面向上运动的速度： = =1 m/s；（2）绳端移动的距离： s =2s=25 m=10 m；（3）拉力的功 W 总 =Fs=50 N10 m=500 J，功率： P= = =100 W；（4）有用功： W 有用 =Gh=100 N3 m=300 J，拉力的机械效率 = = 100%=60%. 8、(1)物体上升的高度 hs/n=6m/3=2m 1 分故物体上升的速度 v=h/t=2m/2s=1m/s 2 分(2)W 有用 =Gh=300N2m=600JW 总 = W 有用 /=60
27、0J/80%=750J由 W=FS 可得：F=W/S=750J/6m=125N 3 分(3) W 额外 = W 总 - W 有用 =750J-600J=150J 1 分9、解：（1）当汽车沿水平方向匀速移动了 2m 时，绳子末端移动 6m，根据 W 总 =FS =1103N6m= 6103J。-（2 分）（2）根据 W 有用 =W 总 =90%6103J=5.4103J-（2 分）（3）W 有用 =F 拉 S 车 F 拉 = W 有用 /S 车 =2.7103 N - -（2 分）由于车匀速运动，车受阻力 f= F 拉 = 2.7103 N- - （1 分）10、解：（1）货物对地面的压力：F
28、 压 =G=mg=2103kg10N/kg=2104N（1 分）货物对地面的压强：p=F 压 /s =2104N/0.5m2 =4104Pa （1 分）（2）由杠杆平衡条件可得：OAmg=OBm 0g，所以 m0=OAm /OB =12m2103kg / 4m =6103kg； （1 分）（3）由图可知滑轮组绳子的有效股数为 3，绳端移动的距离：s=nh=310m=30m，拉力：F= （G 物 +G 动 ）= （210 3kg+100kg）10N/kg=7000N，10拉力做的功：W=Fs=7000N30m=2.110 5J， （1 分）做功时间：t=W/P =2.110 5J/6000W =
29、35s （1 分）机械效率：=W 有 /W 总 =Gh/Fs=2104N10m/7103N30m=95 （1 分）11、（1）1 分杠杆两端受力如图 1 所示。根据杠杆平衡条件：FA FB (G 轮 2 G 甲 ) (50N2150N)630N 1 分物体乙受力如图 2 所示。G 乙 FA F1630N210N840N 1 分（2）加入弹簧后，物体乙受力如图 3 所示。FA G 乙 F2840N780N1620N 1 分根据杠杆平衡条件：FB FA 1620N900N 1 分物体丙替代物体甲后，滑轮受力如图 4 所示。FB2 G 丙 G 轮G 丙 (FB G 轮 ) (900N50N)425N 1 分人受力分析如图 5 所示。G 丙 F3 G 人F3 G 人 G 丙 650N425N225N1 分解题结果正确，但过程中缺少必要的文字说明的减 1 分；缺少公式的减 1 分；缺少单位的减 1 分。12、（1）（2）如图(3) 13、解：（1）水吸收的热量：Q 吸 =cmt=4.210 3J/（kg）500kg（40-20）=4.210 7J； -2 分
