課標通用安徽省20xx年中考物理總復習第二編能力素養提升專題3計算與推導課件(已修改)

　

【正文】 專題三 　 計算與推導計 算 題 是中考 試 卷中的 壓軸題 ,側 重于考 查 學生 綜 合思 維 能力和 綜 合 應 用能力。計 算 題 的特點是含有多個物理 過 程 ,包含有多個研究 對 象 ,解 題需要運用多個物理概念 ,公式、 規 律和方法 ,難 度大 ,區分度高。從考 查 內容上看 ,計 算 題 主要是力學 計 算 題 、 電 學 計 算 題 、 熱 學 計算 題 ,以及力、 熱 、 電 大 綜 合 計 算 題 ,電 學 計 算 題 通常是考 查電源、 電壓 表、 電 流表的內阻 問題 ,結 合歐姆定律 進 行相關 計 算 ,以及 電 功、 電 功率的相關 計 算 ,這 種 題 目一般放在最后一 題 。從命 題 形式上看 ,計 算 題 具有以下特征 :借助生 產 生活中的 實 物或事件 為載 體 ,從不同的角度挖掘其中 隱 含的物理 過 程 ,以 銘 牌、表格、 圖 象、 圖 片等提供已知信息 ,求解某些相關的 問題 。推 導題 是安徽中考的一 類 特殊 題 型 ,近幾年一直在考 ,主要考 查力學的一些公式推 導 或 證 明 ,這 兩年又出 現 了光學、 電 學推 導 。題型一、力學計算題 型突破這類 型的 題 目在安徽中考中一般出 現 在填空 題 ,計 算 題 近幾年沒有出 現 ,但是 考 試說 明要求掌握 壓 強 和浮力公式的運用 ,因此不能放松警惕。密度、 壓 力與 壓 強 、浮力等物理知 識 相互 間 有一定關 聯 ,該題 型一般把密度、 壓 力與 壓 強 、浮力等 計 算 綜 合在一起 ,考 查 學生融會 貫 通的知 識應 用能力。例 1(2022廣東深圳中考 )在物理 實驗 操作考核中 ,水平桌面上放置底面 積為 100cm2的 圓 柱形容器 (不 計 容器壁厚度 ),內有高 為 12cm的水 (如 圖 甲 ),某考生用 彈 簧 測 力 計懸 掛一金屬 圓 柱體 ,從液面開始 緩 慢浸入水中 ,拉力 F與 圓 柱體下表面到水面距離 h的 變 化關系如 圖 乙所示 ,當 圓 柱體下表面距液面 為 10cm時 ,系 圓 柱體的 細線恰好松開 ,圓 柱體沉入容器底部 (水未溢出 )。如 圖 丙所示 (g取 10N/kg)求 :(1)圓 柱體浸沒在水中 時 所受到的浮力 。(2)圓 柱體的體 積 。(3)圓 柱體沉入底部 時 ,水 對 容器底部的 壓 強 。解析 :(1)由圖乙可知 ,圓柱體未浸入水中時彈簧測力計讀數 F1=3N,圓柱體浸沒在水中后彈簧測力計讀數 F2=2N,由稱重法可得 ,圓柱體浸沒在水中時所受到的浮力 :F浮 =F1F2=3N2N=1N。(2)由 F浮 =ρ水 gV排 得 ,圓柱體浸沒時排開水的體積 :因圓柱體浸沒在水中 ,則圓柱體體積 :V=V排 =100cm3。(3)圓柱體未浸入水中時水的體積 :V水 =S容 h=100cm212cm=1200cm3,圓柱體沉入水底后 ,圓柱體與水的總體積 :V總 =V水 +V柱 =1200cm3+100cm3=1300cm3。此時水對容器底部的壓強 :p=ρ水 gh39。=1103kg/m310N/kgm=103Pa。答案 :(1)1N　 (2)100cm3　 (3)103Pa方法 歸納 此題考查浮力、液體壓強的計算 ,阿基米德原理 ,能夠通過圖象確定物體的重力和浸沒時的浮力是解決此題的關鍵。對應訓練1.(2022江蘇徐州中考 )制作豆腐 過 程中 ,要用重物把豆腐 壓實 ,如果重物 對 豆腐的 壓 力 為 200N,受力面 積為 1m2。 壓實 后 ,30kg豆腐的體 積為 m3。求 :(1)重物 對 豆腐的 壓 強 。(2)豆腐的密度。答案 : (1)200Pa　 (2)103kg/m32.(2022湖北襄陽中考 )一個 圓 柱形杯身的杯子 ,裝 12cm高的水密封后 (杯子厚度忽略不 計 )放在水平桌面上 ,如 圖 甲所示。再將杯子分 別 倒置在盛有水和某種液體的容器中 ,靜止后杯子內外液面高度差如 圖 乙和 圖 丙所示。 (ρ水 =103kg/m3,g取 10N/kg)求 :(1)圖 甲中杯底受到水的 壓 強 。(2)圖 丙中某種液體的密度 。(3)如果杯子自身 質 量 為 80g,則 杯內水的 質 量。答案 : (1)1200Pa　 (2)103kg/m3(3)kg解析 : (1)圖甲中杯底受到水的壓強 :p=ρ水 gh=103kg/m310N/kgm=1200Pa。(2)設杯子的底面積為 S,杯子在水中和在液體中受的浮力相等 ,F浮水=F浮液 ,ρ水 gV排 =ρ液 gV排 39。,ρ水 gS(h1+h2)=ρ液 gS(h1+h3),圖中 h1=m,h2=m,h3=m,解得 :ρ液 =103kg/m3。(3)圖乙中杯子處于漂浮狀態 ,浮力等于其總重力。G杯 =m杯 g=kg10N/kg=N,F浮水 =G杯 +G水 ,ρ水 gS(h1+h2)=G杯 +ρ水 gSh1,ρ水 gSh2=G杯 ,3.(2022山東濟寧中考 )將 U形管 壓 強 計 的金屬盒放在盛有某種液體的玻璃杯中。相關信息如 圖 所示。 (g取 10N/kg)求 :(1)液體的密度 。(2)體 積為 60cm3的小球浸沒在液體中受到的浮力。答案 : (1)103kg/m3　 (2)N解析 : (1)金屬盒受到液體壓強與 U形管中兩邊水的壓強差相等 ,即:p金屬盒 =p壓強計 。(2)小球浸沒在液體中 V排 =V球 =60cm3,由阿基米德原理可得小球受到的浮力 :F浮 =ρ液 gV排 =103kg/m310N/kg60106m3=N。4.(2022云南昆明中考 )如 圖 所示 ,置于水平桌面上的容器 ,底面 積為 200cm2,未裝水 時 的 質 量 為 kg。容器盛水后水面的高度 為15cm,容器 對 桌面的 壓 強 為 103Pa,求水 對 容器向上的 壓 力。 (已知 ρ水 =103kg/m3,g取 10N/kg,忽略容器壁的厚度 )答案 : 10N解析 : 由題知 ,S=200cm2=2102m2,h=15cm=m。水對容器底部的壓強 :p=ρgh=103kg/m310N/kgm=1500Pa。根據 可得水對容器底部的壓力 :F1=pS=1500Pa2102m2=30N。由力的作用是相互的知 ,容器底部對水向上的支持力為F139。=30N。容器對桌面的壓力 F2=p桌 S=103Pa200104m2=22N。所以 G水 +G容 =22N,G容 =mg=kg10N/kg=2N,則 G水 =22N2N=20N。水受力平衡 ,有 F139。=G水 +F3。得 F3=F139。G水 =10N。故水對容器向上的壓力 :F上 =F3=10N。5.(2022四川樂山中考 )在 彈 簧 測 力 計 下 懸 掛一個金屬零件 ,示數是N。當把零件浸沒在水中 時 ,彈 簧 測 力 計 的示數是 N。 現 把該 零件浸沒在另一種液體中 時 ,彈 簧 測 力 計 的示數是 N,求 :(1)該 零件浸沒在水中 時 受到的浮力 F浮 。(2)該 金屬零件的密度 ρ金 。(3)另一種液體的密度 ρ液 。答案 : (1)1N　 (2)103kg/m3(3)103kg/m3解析 : (1)金屬零件重等于在空氣中稱時彈簧測力計的示數 :G=F示1=N,物體受到水的浮力 :F浮 =GF示 2=N=1N。6.(2022山東泰安中考 )用 彈 簧 測 力 計懸 掛一 實 心物 塊 ,物 塊 下表面與水面 剛 好接觸 ,如 圖 甲所示。從此 處 勻速下放物 塊 ,直至浸沒于水中并 繼續 勻速下放 (物 塊 未與水底接觸 )。物 塊 下放 過 程中 ,彈 簧 測 力 計 示數 F與物 塊 下表面浸入水的深度 h的關系如 圖 乙。 g取 10N/kg,水的密度是 103kg/m3。求 :(1)物 塊 受到的重力 。(2)物 塊 完全浸沒在水中受到的浮力 。(3)物 塊 的密度。答案 : (1)18N　 (2)8N　 (3)103kg/m3解析 : (1)由圖可知 ,物體未浸入水中時測力計示數為 18N,故物體的重力為 G=18N。(2)物體全部浸入水中時 ,測力計的示數為 F=10N,則在水中受到的浮力為 F浮 =GF=18N10N=8N。7.(2022內蒙古呼和浩特中考 )密度 為 103kg/m3,質 量 為 1kg的正方體木 塊 ,靜止漂浮在密度 為 103kg/m3的水面上 ,求 :(1)木 塊 浸在水中的體 積 。(2)把密度 為 103kg/m3,質 量未知的正方體 銅塊輕輕 放在正方體木 塊 的中央 ,過 一會兒 ,其整體靜止 懸 浮在水中 時 ,銅塊對 木 塊的 壓 強 。答案 : (1)1103m3　 (2)4103Pa解析 : (1)木塊的重力 :G木 =m木 g=1kg10N/kg=10N。木塊漂浮 ,故所受浮力 :F浮木 =G木 =10N,因為 F浮 =ρgV排 ,所以 ,木塊浸在水中的體積 :設正方體銅塊的邊長為 L,則正方體銅塊的重力 :G銅 =m銅 g=ρ銅 V銅g=ρ銅 L3g,因為其整體靜止懸浮在水中 ,所以有 :G銅 +G木 =F浮銅 +F浮木 。因為物體浸沒在水中時 ,排開液體的體積等于其自身體積 ,所以有 ρ銅 L3g+G木 =ρ水 gL3+ρ水 gV木 ,代入數值得 :103kg/m3L310N/kg+10N=1103kg/m310N/kgL3+1103kg/m310N/kg2103m3。解得 ,L=m,則銅塊的體積 :V銅 =L3=(m)3=103m3,因為 V木 V銅 ,所以 ,受力面積S=L2=(m)2=103m2,銅塊對木塊的壓力 :F壓 =G銅 F浮銅 =103kg/m3103m310N/kg1103kg/m310N/kg103m3=10N,所以 ,銅塊對木塊的壓強 :8.(2022河北中考 )實 心 圓 柱體甲和 長 方體乙分 別 放置在水平地面上 ,甲的密度 為 103kg/m3,質 量 為 12kg、底面 積為 4102m2,乙的 質 量 為 kg,邊長 分 別為 m、 m、 m,(g取 10N/kg)(1)求乙的密度 。(2)求甲直立 時對 水平地面的 壓 強 。(3)若在甲的上方水平截去一段并疊放在乙的正上方后 ,甲剩余 圓柱體 對 水平地面的 壓 強 恰好等于此 時 乙 對 水平地面 壓 強 的最小值 ,求甲截去的高度。答案 : (1)103kg/m3　 (2)3103Pa(3)m解析 : (1)長方體乙的體積 :V乙 =abc=mmm=6103m3,乙的密度 :(2)甲直立時對水平地面的壓力 :F甲 =G甲 =m甲 g=12kg10N/kg=120N,對水平地面的壓強 :題型突破、功率和機械效率的計算例 2(2022內蒙古呼和浩特中考 )如 圖 所示 ,用甲、乙兩種滑 輪組 ,分 別 勻速 豎 直向上提升同一重物 ,從相同位置開始提升至同一高度 處 ,求 :(1)若不 計繩 重、滑 輪 重及摩擦 ,兩次拉力 F1和 F2之比 。(2)若不 計繩 重及摩擦 ,重物 質 量 為 400g,動 滑 輪質 量 為 100g,勻速拉 動過 程中甲、乙兩裝置的機械效率。答案 :(1)3∶2　 (2)80%對應訓練1.(2022貴州畢節中考 )如 圖 所示重力不 計 的 輕 桿 AOB可 繞 支點 O無摩擦 轉動 ,當把甲乙兩物體如 圖 分 別 掛在兩個端點 A、 B上 時 ,輕桿恰好在水平位置平衡 ,此 時 乙物體 剛 好完全浸沒在裝有水的容器里且水未溢出 ,物體乙未與容器底接觸 ,已知 輕 桿 長 m,支點 O距端點 B的距離 為 m,物體甲的 質 量 為 kg,物體乙的體 積為m3。 (g