初中物理自主招生题及解答力学.doc

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1、28初中自主招生复习专题物理力学压轴题（一）参考答案与试题解析　一．解答题（共22小题）1．小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的规律，他设计了如图29所示的实验．他将弹簧测力计一端固定，另一端挂一正方体合金块A，放入底面积为300cm2装有水的圆筒形容器中，开始他将合金块A恰好浸没在水中，容器侧面的底部有一由阀门B控制的出水口，实验时，打开阀门B缓慢放水，放到弹簧测力计的读数不再变化时，立即关闭阀门B，在此过程中金属块始终不与容器底部接触，读出弹簧测力计示数的最小值和最大值分别为22N和32N，已知弹簧测力计每一牛顿刻度间的

2、距离为1cm，（g取10N/kg）．求：（1）合金块A受到的重力；（2）合金块A受到的最大浮力；（3）合金块A的密度；（4）从容器中排出水的质量．考点：阿基米德原理；密度的计算。809397专题：应用题。分析：（1）弹簧测力计的读数最大时，弹簧测力计的读数为合金块A的重力．（2）合金块A受浮力最大时即弹簧测力计的读数最小时，因为弹簧测力计的读数等于合金块A的重力减去合金块A的浮力．（3）根据浮力公式计算合金块A的体积，根据重力公式计算合金块A质量，根据密度公式计算合金块A的密度．（4）本题的关键是要知道排出水的体积包括两部分，

3、一是图中金属块底部以上的水；二是弹簧测力计由22N变为32N时，金属块要下降，下降过程中水必须排出；然后求出排出水的总体积，再根据m=ρv即可求出排出水的质量．解答：解：（1）合金块A的重力就是弹簧测力计的最大示数为32N；（2）合金块A受到的最大浮力是合金块完全浸没时F浮=G重﹣F拉=32N﹣22N=10N；（3）根据公式F浮=ρ液gV排可得V排===1×10﹣3m3合金块的边长L=10cm28合金块的密度是ρ===3.2×103kg/m3（4）从容器中排出水的质量有两部分V1=h金（S容﹣S金）=10cm×（300cm2﹣

4、10cm×10cm）=2000cm3V2=hS容=10cm×300cm2=3000cm3排出的水的质量是m=ρ水V总=1g/cm3×（2000cm3+3000cm3）=5000g答：（1）合金块A受到的重力为32N；（2）合金块A受到的最大浮力为10N；（3）合金块A的密度3.2×103kg/m3；（4）从容器中排出水的质量为5000g．点评：本题考查学生对重力、浮力、浮力计算公式以及密度计算公式的理解和应用，难点是对排出水的体积分析，弄清楚排出水的体积有两部分组成．　2．如图所示，用滑轮组将重为G=1800N的金属块打捞出水

5、面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力，作用在绳自由端拉力的功率始终保持1680W，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为v1=0.8m/s，金属块的密度为8×103kg/m3，g取10N/kg．求：（1）金属块未露出水面以前的机械效率η（2）金属块被提出水面后匀速提起的速度v2（计算结果保留到小数点后两位）考点：滑轮（组）的机械效率；二力平衡条件的应用；阿基米德原理。809397专题：计算题。分析：（1）从图可知，有三段绳子吊着金属块，知道金属块浸没在水中的速度，则可以计算出绳子自由端拉力移动的距离，知道绳子自由端拉力的功率，则可

6、利用公式F=计算绳子自由端拉力的大小，金属块浸没在水中，此时金属块排开水的体积等与金属块的体积，结合物体的重力和阿基米德原理计算出金属块所受的浮力，当工件浸没在水中时，金属块受到重力、浮力和拉力的作用，金属块对绳子的拉力等于金属块的重力减去金属块所受的浮力，再利用公式η====．（2）在（1）已经求出了绳子自由端拉力的大小，则可利用公式F=（G﹣F浮+G动）计算出动滑轮的重力，当金属块被拉出水面后，金属块受到重力和拉力的作用，设绳子自由端移动的速度为v′，作用于绳子自由端的拉力为F′，则可利用公式F'=（G+G动）计算此时绳子

7、自由端的拉力，而绳自由端拉力的功率始终保持1680W，则可利用公式v'=计算绳子自由端移动的速度，从而可以计算出金属块被提出水面后匀速提起的速度．解答：解：（1）从图可知，有三段绳子吊着金属块，v1=0.8m/s，28则绳子自由端移动的速度为：v=nv1=3×0.8m/s=2.4m/s，而P=1680W，∴绳子自由端的拉力为：F===700N，又∵金属块排开水的体积等与金属块的体积，金属块的重力为G=1800N则F浮=ρ液gV排=ρ液gV金=ρ水g=G，而金属块对绳子的拉力等于金属块的重力减去金属块所受的浮力，∴η====75

8、%．（2）∵不计绳重和摩擦∴F=（G﹣F浮+G动），则G动=nF﹣（G﹣F浮）=3×700N﹣1800N（1﹣）=525N，当金属块被拉出水面后，设绳子自由端移动的速度为v′，作用于绳子自由端的拉力为F′，则F'=（G+G动）=（1800N+525N）=775N，∵作用在绳自