21 计算题--安徽省5年(2017-2021)中考1年模拟物理分类汇编专题(原卷版和解析版)
【内容简介】(2021·安徽)研究物理问题时,常需要突出研究对象的主要因素,忽略次要因素,将其简化为物理模型。(1)如图甲,一质量分布均匀的杠杆,忽略厚度和宽度,长度不可忽略,用细线将它从中点悬起,能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后(如图乙)释放,为研究其能否平衡,可将它看成等长的两部分,请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂,并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡;(2)如图丙,一质量分布均匀的长方形木板,忽略厚度,长度和宽度不可忽略,用细线将它AB边的中点悬起,能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后(如图丁)释放,木板在该位置能否平衡?写出你的判断依据。 【答案】(1) ;见解析;(2)不能平衡;答案见解析【解析】(1)设杠杆的中点为O,杠杆与水平方向的夹角为θ,由于杠杆质量分布均匀,且左右两部分等长,因此杠杆左右两部分重力G1=G2,重心分别在两部分的中点处,分别设为O1和O2,则易知OO1=OO2,左右两部分重力的力臂l1=OO1 cos ,l2=OO1 cos 因此L1=L2因此有G1 L1=G2 L2满足杠杆平衡条件,因此杠杆在该位置仍能平衡。 (2)不能平衡,转过一定角度释放的瞬间,木板只受重力和细线的拉力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向竖直向上;此时木板的重心不在悬点的正下方,重力和细线的拉力不在一条直线上,不是一对平衡力,木板受力不平衡,因此不能平衡。7.(2019安徽)将底面积S=3×10-3m2高h=0.1m的铝制圆柱体,轻轻地放人水槽中,使它静止于水槽底部,如图所示(圆柱体的底部与水槽的底部不密合),此时槽中水深 =0.05m(已知ρ铝=2.7×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3.g取l0N/kg).求 (1)水对圆柱体底部 压强P1(2)圆柱体受到的浮力F浮;(3)圆柱体对水槽底部的压强P2.【答案】(1)5×102Pa (2)1.5N (3)2.2×103Pa【解析】(1)水的深度h1=0.05m,则水对圆柱体底部的压强: =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;(2)由图可知,圆柱体浸在水中的体积: =3×10-3m2×0.05m=1.5×10-4m3,根据阿基米德原理可得,圆柱体所受的浮力: =1.0×103kg/m3×1.5×10-4m3×10N/kg=1.5N;(3)圆柱体的重力: =2.7×103kg/m3×3×10-3m2×0.1m×10N/kg=8.1N;圆柱体静止于水槽底部,由力的平衡条件可知圆柱体对水槽底部的压力:F压=G铝-F浮=8.1N-1.5N=6.6N,则圆柱体对水槽底部的压强: .10.(2020安徽)某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加人到圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放人盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度h1= 10cm时,容器处于直立漂浮状态,如图a所示。(已知容器的底面积S=25cm2 ,ρ水=1.0×103kg/m2,g取10N/kg) (1)求水对容器下表面的压强; (2)求容器受到的浮力;(3)从容器中取出100cm3的液体后,当容器下表面所处的深度h2=6.8cm时,容器又处于直立漂浮状态,如图b所示。求液体的密度。【答案】(1)1000Pa;(2)2.5N;(3)0.8×103kg/m³【解析】
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