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初二物理综合训练

发布时间:2013-09-21 13:46:15  

⒑如上图所示,重20牛顿的物体在拉力F=5牛顿的水平力作用下以0.5米/秒的速度在水平地面上匀速移动,不计滑轮及绳的质量,且滑轮光滑、绳在水平方向上,则物体与地面间的摩擦力为_________。2秒内拉力F做的功为____________。

11、如右图所示,物体A的重力为5牛顿,将物体A全部浸没在水中,静止时弹簧秤的示数为3牛顿(如右图甲);若将物体A缓慢地放入另一种液体B中,当物体A有3/5的体积进入液体B时,弹簧秤的示数为零(如右图乙)。求物体A的密度和液体B的密度。(g取10牛/千克)

12.一台功率为40kw的抽水机,机械效率为60%,如果要把河水抽到5m高的地方,则每小时抽水机做的总功是 J,其中有用功是 J,所抽水的质量是 kg。

9.在水平桌面上放一个重300牛顿的物体,物体与桌面的摩擦力为60牛顿, 如图13—5所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,匀速移动物体时,水平

拉力F=_____牛顿。

10.图13—6为杠杆与滑轮的组合应用,滑轮下所挂重物的重力G=500牛顿, 绳是光滑的轻质细绳,滑轮重20牛顿,要使杠杆平衡,在杠杆的中点处所加 之力F=_____牛顿。

34.(6分)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如下图:

(1)通过表中数据可分析出实验1是用 (填“甲”或“乙”)图做的实验,实验2是用 (填“甲”或“乙”)图做的实验。(2分)

(2)请将表中空白处填上恰当的数据。(百分号前保留整数)(2分)

(3)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率___________。(1分)

(4)比较实验1和实验3可得正确结论:使用同一滑轮组,________________________,可以提高滑轮组的机械效率。(1分)

9、超高压水切割又称“水刀”,它是将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速”水箭”,对切割表面产生108~109Pa的压强。工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体。下表是某高压水切割机技术参数:

甲 乙

表中“排量2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水2.7升。1MPa=106Pa, 1L=1×10-3m3.求:

(1)“水刀”有纯水切割和加磨料切割(磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂)两种。高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的 ,加入磨料后切割能力大大提高了是因为 ,

(2)若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为多大?

(3)高压水切割机的切割效率? 答案:

动能,速度一定时流体的质量增加从而 动能增大

(2)喷出水流横截面积S=5×10-8m2

由p= 得:F=pS=300×106×5×10-8N=15N

VSL (3) 解法一: 排量Q=??S?

Q

SFS水喷射速度 υ=?2.7?10?3m3

5?10?8m2?60s?9.0?102m/s

水刀有效功率P/ =Fυ=15×9×102W=1.35×104W=13.5 KW

??切割效率

/P?水刀有效功率 /P??

t225kw?60% 解法二: tt ??① t ??② 而排量 Q??

又 F=pS ?③

由①②③得: P?pQ?

切割效率 /8?360W?1.35?104W ?60%

?

?/P?4225?103W

图15

32.某工地用如图15滑轮组匀速提升5000N的重物,在重物上升0.8m的过程中,拉力的功率为2500W,此时滑轮组的机械效率为80%。则: ⑴滑轮组做的有用功为_______J; ⑵重物上升的速度为_______m/s;

⑶若增加重物的重力,该滑轮组的机械效率将_________(填“增加”、“减小”或“不变”)。

19、一木块放在水中静止时,有13.5厘米3的体积露出水面,如图11(甲)所示,现将一体积为5厘米3的金属块放在木块上面,木块刚好全部浸在水中,如图11(乙)所示,求金属的密度?

20、边长为1 分米的正立方体木块,漂在酒精面上时,有一半的体积露出液面,如图12(甲)所示。将木块从底部去掉一部分,粘上体积同样的玻璃后,投入某种液体中,它们漂浮,如图12(乙)所示,此时液体对它竖直向上的压强为980帕,酒精的密度为

0.8

×103千克/米3,玻璃的密度为2.4×103千克/米3,胶的质量和体积可忽略,求:(1)木块的密度?(2)玻璃的质量?

21、一圆柱形容器的内截面积为150厘米2,内装一定量的水,一物体重7.84牛,用细绳挂着部分浸入水中,绳的拉力为0.49牛。现把物体露出水面的部分切除,则水对容器底的压强减小98帕,求物体原来的体积是多少?

(压轴题1)一个实心小球先后放入盛有足够的水和足够多的酒精的两个容器中,小球受到的力分别是0.9牛和0.8牛,酒精的密谋为0.8×103 kg/m3。

1.分析小球在水中和在酒精中的浮沉状态

2.求小球的密度 解:假设小球在水中和在酒精中均不漂浮,或悬浮或一漂一悬,则应有:

因与题目已知条件矛盾,故不可能;

假设小球在水中和在酒精中均为沉底,则应有: F浮水F浮酒?G?1 G

V排水?V排酒?V球

F浮水?F浮酒?水gv球?水10?? 酒gv球酒8

因与题目已知条件矛盾,故也不可能。

由以上分析可知:小球在水中和在酒精中时,只能是一漂一沉。

又因为?水??酒,所以小球在水中一定是漂浮,在酒精中一定是沉底的。

(2)因小球在水中漂浮,F浮水?G

∴?水gv排水??球gv球 ?球??水V排水V球①

由已知条件:

F浮水?水gv排水?水gv排水0.9牛???F浮酒?酒gv排酒?酒gv球0.8牛

V排水0.9?酒9??V球0.8水10 得V排水9② ??V球10

将②式代入①式得:

933?球??水?0.9?10千克/米 10

[压轴题2]某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械,图1是这个机械组成部分的示意图。OA是钢管,每米长受重力为30N;O是转动轴,重物的质量m为150

㎏,挂在B处,OB?1m;拉力F加在A点,竖直向上,取g=10N/

㎏。为维持平衡,钢管OA为多长时所用的拉力最小?这个最小拉

力是多少?

竞赛委员会提供的参考答案为:

解:设OA?x,OB?b,每米长钢管重为W?30N/m,根据杠杆平衡条件可列出方程:

xbmg? ? Wx?Fx,整理得Wx2?2Fx?2bmg?0 (1) 2

这个方程有解的条件是??0,其中??(?2F)2?8Wbmg;由此解出

F?2Wbmg,把数值代入得F?300?,这表示拉力的最小值为300N。

从(1)式可以解出钢管长为:x?2F?

管为x?F300?m?10m。 W30?2W由于拉力最小时??0,所以拉力最小时的钢参考答案中巧妙地运用数学中一元二次方程的解存在的条件??0作为解题的突破口使问题得到解决,如果充分利用数学知识还可得到以下几种解法:

方法1:配方法。利用方程(1)可得:F?1Wx?bmg,整理、配方得:

2x

F?1W(x2?22

1W(x?2 ?

当 x?

即当x?

Fmin?x2bmg, Fmin?W2bmg2bmgx?)?xWWx2bmg2)W?2bmg?2bmgW 2bmg(x?0).2?1m?150kg?10?/kg?10m时30?/m2?1m?150kg?10?/kg?30?/m

?300?

方法2:利用“两正数积为常数,则两数相等时,其和最小。” 1bmg1bmgbmgWbmgWW均为已知最,b、,易发现:Wx??,其中,故m、2x2x22

Wxbmg为常数,即当=时,F最小,所以 2x由前面F?Wx?

当x?2bmg2?1m?150kg?10?/kg??10m时, W30?/kg

Fmin?Wx?30?/m?10m?300?。

方法3:极值法。 由前面Fx?W(x?

设x?2bmg

xW122bmg)。 Wx?T,欲使F最小,则T最小即可,将所设两边乘以x得:x2?Tx?2bmg?0,整W

TT22bmgT22bmgT2

?理配方:(x?)?, ??0,当x?时, T 最小值,即24W2W4

T8bmg,故x?T?2W=2bmg?10mW。Fmin?WT?Wx?30?/m?10m?300N 21

上面所介绍的几种方法,都要用到数学上的定理、定律,虽各不相同,但不能看出在计算或推证物理问题的过程中,不仅用到数学运算法则,还涉及到一定条件下的数学命题,所以,要把物理学好,不仅要熟练掌握有关的物理概念和公式,还要有灵活的数学运算技巧。同时,在物理竞赛中,往往设计出一些需要用数学思想、方法及技巧处理物理问题的考题,用来考查学生的智力和能力,因此,增强学生在解决物理问题中综合运用数学知识的能力,也是辅导学生参加物理竞赛的一项重要任务。

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