人教八年级下学期物理期末复习实验计算题试卷及答案全

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人教版物理八年级下册期末实验计算题压轴试卷检测题(WORD版含答案)(16)
一、实验题计算题压轴题等
1.某学校暑期进行扩建教学楼工程,建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示,在匀速起吊重3.2×103N的物体时,物体5s内上升了6m。

若滑轮组所做的额外功为1.08×104J,求:
(1)滑轮组所做的有用功;
(2)拉力F做功的功率;
(3)滑轮组工作时的机械效率。

2.为测量某工业液体的密度,设计了如图所示的一套装置:图甲中,直筒型容器的底面积
为100cm2,高为 50cm,重为 5N,放置在水平台秤上;图乙中,A 球的体积为 1000cm3,
是 B 球体积的 2 倍,两球用轻质细杆相连,放入甲容器中,恰能悬浮在清水中,现剪断
轻质杆,只有一球上浮,稳定后水对容器底的压强减小了 300Pa;图丙中 C 是弹簧测力计,弹簧测力计和 A、B 球之中上浮的那个小球,用一轻质无伸缩的细线通过定滑轮相连接。

(不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力,g取10N/kg)求:
(1)轻质杆被剪断前后水面的高度差;
(2)被剪断前后轻质杆的拉力差;
(3)按图丙中所示,使上浮的小球浸没在清水中时,容器中水的深度为 30cm,若将容器中
的水换为同体积的工业液体,在弹簧测力计拉力作用下使小球浸没在工业液体中,容器对
台秤的压强相对于清水中增加了600Pa,求工业液体的密度。

3.放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N,底面积100cm2,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,容器内水面由16cm上升到20cm(g=10N/kg)。

求:
(1)物块未放入水中时,容器底受到的水的压强; (2)物块的密度; (3)物块受到的浮力;
(4)物块浸没水中后,容器对桌面的压强.
4.圆柱形容器置于水平地面(容器重忽略不计),容器的底面积为20.2m ,内盛30cm 深的水。

现将一个底面积2400cm 、高度为10cm 均匀实心圆柱体放入其中。

如图甲所示,物体漂浮在水面,其浸入水中的深度为5cm ;当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力
F 以后,物体最终恰好浸没于水中静止,如图乙所示。

33
1.010kg/m ρ=⨯水,则:
(1)物体受到的重力是多少?
(2)物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少?
(3)物体漂浮在水面到刚好浸没在水中的过程中,液面升高的高度。

5.中国在海军装备现代化的进程中,已拥有世界上最先进的核潜艇。

某型号的导弹核潜艇,该艇水上排水量为16600t ,水下排水量为18700t ,艇长170.7m 、艇宽12.8m ,下潜深度可达300m 。

求:(海水密度近似取1.0×103kg/m 3,g 取10N/kg ) (1)它在水下航行时所受浮力是多少? (2)它在水面航行时露出水面的体积是多少? (3)下潜到最大深度时,潜艇受到的压强是多少?
6.如图甲,水平面上有一底面积为5.0×103m 2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为0.5kg 的水。

现将一个质量分布均匀、体积为5×10-5m 3的物块A (不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块A 浸入水中的体积为4.0×10-5m 3(g 取10N/kg ,水的密度ρ水=
1.0×103kg/m3)。

(1)求物块A的密度;
(2)如图乙,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端与物块A相连,此时物块A有3
5
的体积
露出水面,求出此时弹簧对物块的作用力;
(3)如图丙,用力缓慢向下压物块A,使其恰好浸没在水中(水未溢出),求此时水对容器底的压强。

7.如图所示,正方形物块边长为10cm,漂浮于足够高的底面积为S0的盛有足量水的圆柱形容器中,有1/5体积露出水面。

g取10N/kg。

求:
(1)该物块受到浮力;
(2)该物块的密度;
(3)若未投入物块时,水对容器底部的压力为F0.试求出物块漂浮时,水对容器底部的压力F1并求出物块浸没时水对容器底部的压强;
(4)若物块漂浮时与未投入物块时比较,水对容器底部的压强变化了200Pa,物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30:29,则未投入物块时容器中水的深度是多少?
8.如图所示,将质量为140 g,底面积为100 cm2,高为20 cm的薄壁柱形容器置于水平地面上,逐渐倒入3 cm深的水。

现用手将一系有细绳的圆柱体A缓慢向下浸入水中,圆柱体A的质量为360 g,底面积为40 cm2,高为10 cm,最终当圆柱体A静止后松开手。

整个过程中圆柱体不吸水,细绳质量不计。

求:
(1)圆柱体A的密度;
(2)圆柱体A最终静止时容器对地面的压强;
(3)圆柱体A最终静止时水对容器底的压力。

9.某货场对一个木箱进行称重,如图甲所示,磅秤显示为105kg。

小明站在地上想用图乙所示的滑轮组把木箱提升到高处去,他竭尽全力也没有提起来,磅秤最小示数是5kg。

他脑筋一转,换了种组装方式,如图丙所示,顺利地将木箱匀速提升。

已知小明重为600N,不计轴摩擦和绳重,g取10N/kg。

求:
(1)动滑轮的重力;
(2)丙图中,小明匀速提升木箱时,求滑轮组的机械效率。

10.如图所示,是某救援队利用滑轮组打捞水中物体的示意图。

在湖底有一个体积为
0.02m3的物体,其所受重力为1000N。

用滑轮组将其缓慢匀速打捞,该物体露出水面前,在50s的时间内匀速竖直上升了 5m,在这个过程中,拉力F做的功为5500J。

物体完全露出水面后,继续匀速提升。

(不计绳重,摩擦及阻力,水的密度为1.0×103kg/m3,g取
10N/kg)求:
(1)物体露出水面前,拉力F为多大?
(2)物体露出水面前拉力F的功率为多大?
(3)动滑轮的重力为多大?
(4)物体完全露出水面后,继续匀速上升的过程,滑轮组的机械效率为多大?
11.如图所示,某施工队利用滑轮组从水中提取质量为2000kg、体积为1m3的物体,上升过程中物体始终不接触水底和露出水面,g=10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3。

(1)物体完全浸没在水中时,求物体所受浮力的大小;
(2)已知动滑轮重2000N,若不计绳重和摩擦,当浸没在水中的物体披匀提升时,求电动机对绳子的拉力;
(3)求此滑轮组做功的机械效率(结果保留1位小数)。

12.小群利用如图甲所示的滑轮组将水底的物体匀速提升到空气中.他所用的拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示.物体在空气中匀速上升过程中,滑轮组的机械效率为85%.每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力,g取10 N/kg.求:
(1)物体的重力及单个动滑轮的重力;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)水底的深度及水对水底的压强;
(4)物体的密度.
13.如图所示,工人将重为240N的物体匀速提起,在2s内绳的自由端移动了6m,若此时滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦。

求这一过程中:
(1)拉力所做的有用功是多少?
(2)拉力所做的总功是多少?
(3)如果将540N的物体匀速提高1m,此时滑轮组的机械效率是多少?
14.小明和小华利用如图所示的实验器材,探究物体的浮沉条件,他们探究活动的过程如下:
(一)探究蜡块的上浮条件
()测量蜡块的重力
小明设计的方案:用弹簧测力计测出蜡块的重力.
小华设计的方案:用天平测出蜡块的质量,求出重力.
你支持__________(小明/小华)的方案,理由是
________________________________________.
()测量蜡块受到的浮力.
小明在量筒中放入适量的水,把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力.你认为上述操作用存在的问题是____________________
()通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件.
(二)探究蜡块下沉的条件
()测量石块的重力;
用弹簧测力计测出石块的重力.
()测量石块受到的浮力;
小明利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力.
小华依据另一种原理,采用不同的方法也测出了石块受到的浮力,其方法是:
____________________.
()通过比较石块重力和受到的浮力,可知物体下沉的条件____________________.15.用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如图甲所示;在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段.A、B哪段重些呢?甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想:甲认为:A较重;乙认为:B较重;丙认为: A、B一样重.(1)物理老师设计了如图乙所示的实验,由此你可以判断同学的猜想是正确的(填“甲”、“乙”或“丙”)
(2)根据如图乙的实验,小明同学还得出结论:只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡.
a .这个结论 (选填“是”或“否”)正确.
b .用如图丙所示的装置,怎样通过实验来说明该结论是否正确? 答:
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一、实验题计算题压轴题等
1.(1)4J 1.9210⨯;(2)3610W ⨯;(3)64% 【详解】
(1)滑轮组所做的有用功
W 有用=Gh =3.2×103N×6m=1.92×104J
(2)拉力所做的功
W 拉力=W 有用+W 额外=1.92×104J+1.08×104J=3×104J
拉力做功的功率由W p t
=
得 43310J 610W 5s
W p t =⨯==⨯拉力
(3)滑轮组的机械效率
44
1.9210J
10010064310J
=W W η⨯⨯=⨯=⨯有用拉力%%% 答:(1)滑轮组所做的有用功是4J 1.9210⨯; (2)拉力F 做功的功率是3610W ⨯; (3)滑轮组工作时的机械效率是64%。

2.(1)3cm ;(2)3N ;(3)1.3×103kg/m 3 或 1.6×103kg/m 3 【详解】
(1)由题意可知,轻质杆被剪断前后水对容器底的压强减小了 300Pa ;由p gh ρ=可得:
233
300Pa 310m 3cm 1.010kg/m 10N/kg
p h g ρ-∆∆=
==⨯=⨯⨯水 (2)水面下降的体积为:
233cm 100cm 0m 3c 0V hS ∆=∆=⨯=
假设轻质杆被剪断前后,A 球上浮,则A 球露出水面的体积是:
A 30c 0m 3V V =∆=露
A 球排开的体积是:
3A A 33A =1000cm cm 300c =7m 00V V V -=-排露
当A 球上浮,最终漂浮时,A 球受到的重力等于浮力:
33-63A A A 110k /m 10N /k 7007N g 10m V G g F g ρ=⨯⨯⨯⨯===水浮排
A 球完全浸没在水中时,受到的浮力是:
33A 33A 110kg/m 10N/kg 110m 10N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=水水
A 球完全浸没在水中时,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、轻质杆的拉力,所以轻质杆被剪断前后,轻质杆的拉力差是:
A A A ==10N 7N 3N F F G ∆--=水
假设轻质杆被剪断前后,B 球上浮,则B 球露出水面的体积是:
B 30c 0m 3V V =∆=露
B 球排开的体积是:
3B 33B B =500cm cm 300c =2m 00V V V -=-排露
当B 球上浮,最终漂浮时,B 球受到的重力等于浮力:
33-63B B B 110k /m 10N /kg 2010m 02N gV G F g ρ=⨯⨯⨯==⨯=水排浮
B 球完全浸没在水中时,受到的浮力是:
33B 36B 110kg/m 10N/kg 20010m 2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=水水
B 球完全浸没在水中时,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、轻质杆的拉力,所以轻质杆被剪断前后,轻质杆的拉力差是:
B B B ==5N 2N 3N F F G ∆--=水
综合以上分析,可知轻质杆被剪断前后,轻质杆的拉力差是3N ; (3)假设上浮的小球是A 球而且浸没在清水中时,此时水的体积是:
-42-6-333A =0.3m 100010010m 10=m 2m 10V Sh V ⨯⨯⨯=-⨯-水
不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力,图中装清水时,弹簧测力计的示数:
1A A G F F =-水
容器对桌面的压力:
A 1A A A 1A A 2gV F gV F G G G F G G G F G G ρρ=++-=+-+--+=+水水压容水容水容水()①
将容器中的水换为同体积的工业液体时,容器对桌面的压力:
A 2A A A A A 2gV F gV F G G G F G G G G G F ρρ=++-=+-+=-+-+液压容容液液2容液液()②
由于换成同体积的工业液体后,容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa ,可知F 压2大于1F 压,则压力变化量是:
1F F F ∆=-压压2压
把①②代入,化简得:
A 1F F F g V V ρρ⨯=-∆--=液水压压2压()()
由F
p S
=
得,压力的变化量是:
42=600Pa 10010m 6N F pS -∆∆=⨯⨯=压
可得:
A 6N V V g ρρ-⨯-=液水()()
解得:
331.610kg/m ρ=⨯液
假设上浮的小球是B 球而且浸没在清水中时,此时水的体积是:
-42-3363B -'=0.310010m 10m 10m m 500=2.5V Sh V =-⨯⨯⨯⨯-水
不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力,图中装清水时,弹簧测力计的示数:
'1B B F F G =-水
容器对桌面的压力:
''B 1B B 1'B 'B B 2F G G G F G G G gV F gV G F G ρρ=++-=+-=-+-++压水水水容水容容水()③
将容器中的水换为同体积的工业液体时,容器对桌面的压力:
'''''B 2B B ''''B B B 2F G G G F G G G G gV F gV F G ρρ=++-=+--=+-++压2容液液液液液液液()④
由于换成同体积的工业液体后,容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa ,可知'
F 压2大于'
1F 压,则压力变化量是:
'''1F F F ∆=-压压2压
把③④代入,化简得:
'1'''B 'V V F F F g ρρ∆=-⨯=--液压压2压水()()
由F
p S
=
得,压力的变化量是: ''42=600Pa 10010m 6N F p S -∆∆=⨯⨯=压
可得:
''B 6N V V g ρρ⨯--=液水()()
解得:
'331.310kg/m ρ=⨯液
答:(1)轻质杆被剪断前后水面的高度差是3cm ; (2)被剪断前后轻质杆的拉力差3N ;
(3)工业液体的密度是331.310kg/m ⨯或331.610kg/m ⨯; 3.(1)31.610Pa ⨯;(2)332.510kg /m ⨯;(3)4N ;(4)32.410Pa ⨯ 【详解】
(1)物块未放入水中时,容器底受到的水的压强
3331.010kg /m 10N /kg 0.16m 1.610Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=⨯
(2)物体的体积等于排开水的体积
423310010m 0.04m 0.410m V Sh --==⨯⨯=⨯
物体密度为
33
-331kg =2.510kg /m 0.410m
m V ρ=
=⨯⨯ (3)排开水的体积为V =0.4×10-3m 3,则物体的浮力为
F =ρgV =1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.4×10-3m 3=4N
(4)水的体积为
V =Sh =100×10-4m 2×0.16m=1.6×10-3m 3
水的质量
m =ρV =1.0×103kg/m 3×1.6×10-3m 3=1.6kg
则水对底部的压力为
F =
G =mg =1.6kg×10N/kg=16N
则容器对底部的压力为容器的重力、水的重力与物体对水的压力之和,物体对水的压力等于水对物体的浮力即
F =4N+4N+16N=24N ,S =100×10-4m 2
物块浸没水中后,容器对桌面的压强
34224N 2.410Pa 10010m
F p S -=
==⨯⨯ 答:(1)物块未放入水中时,容器底受到的水的压强是31.610Pa ⨯; (2)物块的密度是332.510kg /m ⨯; (3)物块受到的浮力是4N ;
(4)物块浸没水中后,容器对桌面的压强是32.410Pa ⨯。

4.(1)20N ;(2)3200Pa ;(3)1cm 【详解】
(1)[1]物体排开水的体积
2333400cm 5cm 2000cm 210m V S h -==⨯==⨯浸排物
则物体所受的浮力
33331.010kg/m 10N/kg 210m 20N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水排
由题可知,物体漂浮在水面上,则物体重力
20N G F ==浮
(2)[2]容器内水的体积
230.2m 0.3m 0.06m V S h ==⨯=水容水
水的重力
3331.010kg/m 0.06m 10N/kg=600N G V g ρ==⨯⨯⨯水水水
物体浸没在水中时排开水的体积
2333400cm 10cm 4000cm 410m V S h -'='=⨯==⨯浸排物
根据阿基米德原理,物体浸没在水中时受到的浮力
33331.010kg/m 10N/kg 410m 40N F gV ρ-='=⨯⨯⨯⨯=浮全水排
当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力F 以后,物体最终恰好浸没于水中静止,根据力的平衡条件可得,施加的向下压力
40N 20N 20N F F G =-=-=浮全
容器重忽略不计,则容器对支持面的压力为
600N 20N 20N 640N F G G F =++=++=总水
容器对地面的压强
2
640N =3200Pa 0.2m F p S =
=总容 (3)物体漂浮在水面到刚好浸没在水中,排开水的体积变化量
333333410m 210m 210m V V V ---∆='-=⨯-⨯=⨯排排排
由h V S ∆∆=排容可得液面升高的高度
33
2
210m 0.01m=1cm 0.2m V h S -∆⨯∆===排容
答:(1)物体受到的重力是20N ;
(2)物体浸没水中静止时容器对地面的压强是3200Pa ; (3)物体漂浮水面到浸没水中的过程中水平上升了1cm 。

5.(1)1.87×108N ;(2)2.1×103m 3;(3)6×106Pa 【详解】
解:(1)根据阿基米德原理知它在水下航行时所受浮力是
381870010kg 10N/kg=1.8710N F G m g ===⨯⨯⨯浮排排
(2)根据阿基米德原理知它在水上航行时所受浮力是
381660010kg 10N/kg=1.6610N F G m g '===⨯⨯⨯浮排排
由公式F ρV g =浮液排得,潜艇完全浸没时排开的液体的体积
843
33
1.8710N =1.8710m 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ⨯==⨯⨯浮水 潜艇漂浮时排开的液体的体积
843
33
1.6610N =1.6610m 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ'⨯==⨯⨯⨯浮排水 潜艇在水面航行时露出水面的体积是
4343331.8710m 1.6610m 2.110m V V V =-=⨯-⨯=⨯露排
(3)下潜到最大深度时,潜艇受到的压强是
3361.010kg/m 10N/kg 300m=310Pa p gh ρ==⨯⨯⨯⨯
答:(1)它在水下航行时所受浮力是81.8710N ⨯;
(2)它在水面航行时露出水面的体积是332.110m ⨯; (3)下潜到最大深度时,潜艇受到的压强是6310Pa ⨯。

6.(1)0.8×103kg/m 3;(2)0.2N ;(3)1.1×103Pa 【详解】
(1)已知V 排1=4.0×10-5m 3,则
F 浮1=ρ水gV 排1=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×4×10-5m 3=0.4N
由于物块漂浮在水面上,则物块的重力为
G =F 浮1=0.4N
物块的质量为
0.4N 0.04kg 10N/kg
G m g =
== 故物块的密度为
33530.04kg 0.810kg /m 5.010m
m V ρ-=
==⨯⨯ (2)此时物块受到的浮力
335322 1.010kg/m 103
N/kg (1510m 0.)5
2N F gV ρ-==⨯⨯⨯-⨯⨯=浮水排
弹簧对物块的作用力为
20.4N 0.2N 0.2N F G F =-=-=浮
(3)由m
V
ρ=
得水的体积为 43
33
0.5kg 510m 1.010kg/m m V ρ-=
=
=⨯⨯水水水
物块恰好完全浸没在水中,水和物块的总体积
V =V 水+V 物=5×10-4m 3+5×10-5m 3=5.5×10-4m 3
则水的深度为
4332
5.510m 0.11m 5.010m
V h S --⨯===⨯ 所以水对容器底的压强
p =ρgh =1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.11m=1.1×103Pa
答:(1)物块A 的密度为0.8×103kg/m 3; (2)弹簧对物块的作用力为0.2N ; (3)水对容 器底的压强为1.1×103Pa 。

7.(1)8N ;(2)0.8×103
kg/m 3
;(3)F 0+8N ;00
10F N
S +;(4)12.5cm 。

【解析】 【详解】
(1).正方体的体积:V =L 3=(0.1m )3=0.001m 3;
1
5
体积露出水面时木块受到的浮力: F 浮=ρ水gV 排=1×103kg/m 3×10N/kg×(1﹣1
5
)×0.001m 3=8N ; (2).因为木块漂浮, 所以G =F 浮=8N , 木块的密度: ρ=
38N 10N/kg 0.001m
m G V gV ==⨯=0.8×103kg/m 3; (3).由于容器为圆柱形容器,木块漂浮时,木块受到的浮力等于木块重力,水对容器底部的压力: F 1=F 0+G =F 0+8N ;
木块浸没时,水对容器底部的压力:
F 2=F 0+ρ水gV =F 0+1×103kg/m 3×0.001m 3×10N/kg =F 0+10N ; 物块浸没时水对容器底部的压强:
p =0200
10N F F S S +=; (4).物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比:
0010N 30
=8N 29
F F ++,
解得F 0=50N ,
物块漂浮时,水对容器底部的压强 p 1=
0100
8N F F S S +=, 未投入物块时,水对容器底部的压强p 2=0
F S , 根据题意可知, p 1-p 2=
008N F S +-00F S =050N+8N S -0
50N
S =200Pa ,
解得S 0=0.04m 2,
未投入物块时水对容器底部的压强:
p 2=00F S =2
50N
0.04m =1250Pa ,
由p =ρgh 得:未投入物块时容器中水的深度: h =
2331250Pa 110kg/m 10N/kg
p g ρ=⨯⨯=0.125m =12.5cm 。

答:(1).木块受到的浮力为8N ; (2).木块的密度为0.8×103kg/m 3;
(3).物块漂浮时,水对容器底部的压力F 1为F 0+8N ;物块浸没时水对容器底部的压强为
00
10N
F S +; (4)未投入物块时容器中水的深度是12.5cm 。

8.⑴ 0.9g/cm 3 ⑵ 800Pa ⑶ 5N 【解析】 【详解】
(1).圆柱体A 的密度 ρA =
A 2
A 360g =40cm 10cm
m V ⨯=0.9g/cm 3; (2).容器的重力
G 容=m 容g =0.14kg×10N/kg=1.4N , 水的重力
G 水=m 水g =ρA V A g =1×103kg/m 3×100×3×10-6m 3=3N , A 的重力
G A =m A g =0.36kg×10N/kg=3.6N , 容器对地面的压强
p =A -421.4N+3N+3.6N =10010m G G G F S S ++=⨯容水压=800Pa ; (3).设A 漂浮,F A 浮=G A =3.6N ,
h A 排=A 33A -42
A
A
3.6N
110kg/m 10N/kg =
=
4010m F g V S S ρ⨯⨯⨯浮水排
=0.09m=9cm , 实际A 移动h A 移=3cm , 水的变化量
Δh 水=2
A A 2
3cm 40cm (10040)cm
h S S ⨯=∆-移=2cm , 则实际h A 排′=Δh 水+h 水=2cm+3cm=5cm <9cm ,
故A 沉底,水对容器底的压力F 底=ρ水g h A 排′S =1×103kg/m 3×10N/kg×5×100×10-4m 2=5N 。

答:(1).圆柱体A 的密度是0.9g/cm 3;;
(2).圆柱体A 最终静止时容器对地面的压强是800Pa ; (3).圆柱体A 最终静止时水对容器底的压力是5N 。

9.(1)200N ;(2)84% 【详解】
(1)由甲图可知木箱的重力为
105kg 10N/kg 1050N G m g ==⨯=木木
由乙图可知木箱对磅秤的压力,即磅秤对木箱的支持力
5kg 10N/kg 50N F F m g '===⨯=支
小明站在地上想用图乙所示的滑轮组把木箱提升到高处去,他竭尽全力也没有提起来,可知绳子末端受到拉力等于小明的重力,即
600N F G ==
乙图中木箱受到本身重力、滑轮组施加的拉力、磅秤给的支持力三个力的作用,滑轮组中承担重物的绳子段数为2,由()1
F G G n
=
+物动可得动滑轮的重力 =2600N 50N 1050N 200N G nF F G =+-⨯+-=动支木
(2)由图丙可知,滑轮组中承担重物的绳子段数为3,木箱对磅秤压力为0,刚好被提起,不计轴摩擦和绳重时,滑轮组机械效率有
()100%100%100%100%
1W G h G h G W Fs G G G G nh n
η=⨯=⨯=⨯=⨯++⨯有物物物总物动物动 代入数据有
1050N
100%100%84%1050N 200N
G G G η=
⨯=⨯=++物物动
答:(1)动滑轮的重力是200N ;
(2)丙图中小明匀速提升木箱时,滑轮组的机械效率是84%。

10.(1)550N ;(2)110W ;(3)300N ;(4)76.9% 【解析】 【详解】
滑轮组的动滑轮绕2段绳; (1).绳子自由端通过的距离 s =2h =2×5m=10m , 物体露出水面前,拉力 F =
5500J
10m W s ==550N ; (2).物体露出水面前拉力F 的功率 P =
5500J 50s
W t ==110W ; (3).物体受到的浮力
F 浮=ρ水g V 排=1.0×103kg/m 3× 10N/kg×0.02m 3=200N , 因为不计绳重、摩擦,所以,2F =(
G 物-F 浮)+G 动, 动滑轮的重力
G 动=2F -(G 物-F 浮)=2×550N-(1000N-200N )=300N ; (4).因为不计绳重、摩擦,所以,滑轮组的机械效率
η=1000N ==1000N+300N
W W Gh G W W W Gh G h G G ==+++有有总有额动动≈76.9%。

答:(1).物体露出水面前,拉力F 为550N ;
(2).物体露出水面前拉力F 的功率为110W ; (3).动滑轮的重力为300N ;
(4).物体完全露出水面后,继续匀速上升的过程,滑轮组的机械效率为76.9%。

11.(1).1×104N (2).4000N (3).83.3% 【解析】 【详解】
(1).物体受到的浮力:
F 浮=
G 排=ρ水V 排g =ρ水V 物g =1.0×103kg/m 3×1m 3×10N/kg=1×104N ; (2).物体所受的重力:G =mg =2000kg ×10N/kg=2×104N ; 当物体浸没在水中,滑轮组对物体的拉力: F 拉=G -F 浮=2×104N-1×104N=1×104N ,
动滑轮重2000N ,由图知,n=3,电动机对绳子的拉力:
()()411
110N 2000N 4000N 33
F F
G '=
=⨯⨯+=+动拉。

(3).不计绳重和摩擦,滑轮组做功的机械效率: 4110N
100%100%100%100%83.3%334000N
W F F W F s h F η⨯=
⨯=⨯=⨯=⨯=''⨯有用拉拉总。

答:(1).物体完全沒没在水中时,物体所受浮力为1×104N ; (2).浸没在水中的物体披匀提升时,电动机对绳子的拉力为4000N ; (3).此滑轮组做功的机械效率为83.3%。

12.(1)680N ;60N ;(2)400 N ;(3)1.5m ;1.5×104 Pa ;(4)1.7×103 kg/m 3 【详解】
(1)物体在空气中时,滑轮组的机械效率W Gh G G
W Fs F nh nF
有总
η=
=
==⨯,滑轮组有4段绳子承担总重,即n=4,由图乙可知,物体在空气中时绳端的拉力:F 2=200N ,物体的重力:G =4F 2η=4×200N×85%=680N ;
由力的平衡关系可知4F 2=G +2G 动,单个动滑轮重力为
()241
42006806022
F G G N N N -=
=⨯⨯-=动; (2)由图乙可知,物体浸没在水中匀速上升时绳端的拉力F 1=100 N , 由力的平衡关系可知4F 1+F 浮=G +2G 动,
则物体浸没在水中受到的浮力:F 浮=G +2G 动-4F 1=680 N+2×60 N-4×100 N =400 N ; (3)由图乙可知,物体刚离开水面时,绳子自由端移动的距离s =6 m , 由s =nh 可得,水底的深度:6 1.54
s m
h m n =
==, 水对水底的压强:p =ρ水gh =1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×1.5 m =1.5×104 Pa . (4)由F 浮=ρ液gV 排可得,物体的体积:
3
33400=
0.04110/10/F N V V m g kg m N kg
ρ===⨯⨯浮物排水, 由G =mg =ρVg 可得,物体的密度:
33
3680=
1.710/0.0410/G N kg m V g m N kg
物物ρ==⨯⨯. 答:(1)物体的重力是680 N ,单个动滑轮的重力是60 N ; (2)物体浸没在水中时受到的浮力是400 N ;
(3)水底的深度为1.5 m ,水对水底的压强为1.5×104 Pa ; (4)物体的密度是1.7×103 kg/m 3. 13.(1)480J ;(2)600J ;(3)90% 【解析】 【分析】
由图可知,承担物重的绳子股数n =3,则s =3h.
(1)求出提升物体的高度,知道物重大小,利用W Gh 有用=求出使用滑轮组做的有用功; (2)知道s =3h 、滑轮组的机械效率,利用W W η=
有用总
求出总功;
(3)求出了总功,知道绳的自由端移动的距离,利用 总W =Fs 求出拉力大小,而物动1
(G +G )3F = ,可求动滑轮重;再利用1G +G 3
F ''=动() 求提升540N 物体的拉力,根据33W Gh Gh G
W Fs F h F
η=
=
==有用总
求此时滑轮组的机械效率。

【详解】
(1)由图知,n =3,s =3h ,s =6m ,得物体上升高度:h =2m ,因此使用滑轮组做的有用功:240N 2m=480J W Gh ==⨯有用 ; (2)由W W η=
有用总
,得使用滑轮组做的总功:480J
=600J 80%
W W η
=
=
有用
总; (3)由=总W Fs 得拉力:600J
100N 6m
W F s =
==总,不计绳重和摩擦,拉力为:物动1
(G +G )
3
F =,即: 1100N 240N+
G 3
=轮() ,得3100N-240N=60N G =⨯轮 , 当提升540N 物体时,拉力:F
=G +G =540N+60N =200N ''物轮()() , 此时滑轮组的机械效率:540N
90%33200N 3
W Gh Gh G W F s F h F η=
=
=='''==⨯有用总
. 14.小华 蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值,无法直接精确测量 蜡块没有浸没在水中 将石块浸没在水中时读出弹簧测力计的示数,利用
计算石块受到的浮
力大小 见解析所示
【解析】
(一)探究蜡块的上浮条件
()如图测力计的分度值为0.2N,而蜡块的重力为:
即:蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值,无法直接精确测量,所以,支持小华的方案;(2)该方法测出的是蜡块漂浮时的浮力,而实验最后要利用浸没时的浮力与重力比较得出物体上的条件,所以问题是蜡块没有浸没在水中;
(二)探究蜡块下沉的条件
(1)还可以利用称重法测量石块受到的浮力:将石块浸没在水中时读出弹簧测力计的示数F示,利用计算石块受到的浮力大小;
(2)通过比较石块重力和受到的浮力,可得物体下沉的条件为:物体浸没时受到的浮力小于自身重力.
点睛:重点是浮沉条件、阿基米德原理的应用,难点是测量蜡块的浮力时存在的问题,从从实验目的考虑,题文中的方法虽然计算出了浮力,但此浮力不是实验研究要用的浮力,实验要用的是浸没时的浮力.
15.(1)甲(2)否(3)用弹簧测力计斜向下拉,比较“阻力×阻力作用点到支点的距离和动力×动力作用点到支点的距离”的大小
【解析】
试题分析:由图甲可知,由于胡萝卜两边的力臂长短不一样,由图乙可知,当力臂不一样时两边的钩码的重力不一样,结论甲正确.只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡.这个结论是不正确的,因为杠杆在水平位置平衡阻力作用点到支点的距离和支点到力作用线距离相等,由图丙当弹簧测力计斜向下拉就可以证明.
考点:杠杆。

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