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1、模型一水槽模型類（涉及壓強浮力計算）
1.（廣西、昆明推薦）（2017四川雅安28題7分）如圖所示，體積為 1X103cmi的木塊，用繩子系 在底面積為200 cmf的柱形容器中，當(dāng)完全浸沒在水中時，繩子的拉力F=4 N;若不計繩重，取g=10
N/kg , k=1.0 X103kg/m3。求：
(1)
(2)
(3)
木塊受到的重力；
木塊的密度；
剪斷細(xì)線，待木塊靜止時，容器底部的壓強的減少量A
解：（1）木塊的體積 7= 1 x 103 cm3= 1 x 10 3 n3 根據(jù)阿基米德原理可知，木塊受到的浮力
F浮= GF,所以 G= F浮一 F=
%=水
2、 gV排=1 103 kg/m3 10 N/kg 1 10-3 m3= 10 N
木塊受到豎直向下的重力、豎直向下的拉力以及豎直向上的浮力，則
10 N-4 N = 6 N
G
（2）木塊的質(zhì)量為m 一
g
m
木塊的密度由 IT可得,
6 N
10 N/kg
=0.6 kg
0.6 kg
1 10 3 m3
=0.6 103kg/m3
（3）剪斷細(xì)線，木塊受到的浮力大于重力，它會上浮，并最終漂浮在水面上
根據(jù)二力平衡，此時木塊受到的浮力為F浮=G= 6N,
根據(jù)阿基米德原理 F浮=p水gV排得，
F浮,
g 1.0 103 kg/m3 10 N/kg
3、
0.6 103 m3
所以木塊排開水的體積變化量為
V=1 10-3m3-0.6M0-3m3= 0.4X10-3m3
容器內(nèi)水面深度白^變化量為 h
容器底面受到水的壓強減小量
V_
S 一
3 3
0.4 10 m
2 ~
2 10 m
=0.02m
p= g h= 1.0 103 kg/m3 10N/kg 0.02m = 200Pa
模型二簡單機械與壓強浮力的綜合計算
2.（廣西推薦）（2017四川南充26題8分）如圖所示，杠桿 MObfc水平位置保持靜止，A、B是實
心柱形物體，他們受到的重力分別是G=13.8N, G=10N, B的底面積
4、SB=40cm2,柱形容器中裝有水，
此時水的深度hi=12cm,容器的底面積
S容=200cm2, B物體底面離容器底的距離h0=5cm,已知 MO ON2： 3, p 水=1.0 x 103kg/m3, g=10N/kg。
求：(1)水對容器底的壓強和水對 B物體的浮力。
(2) A物體對水平地面的壓力。
(3)若打開開關(guān)K緩慢放水，當(dāng)A物體對水平地面壓力剛好為零時，容器中所放出水的質(zhì)量 有多大？
解：(1)水對容器底的壓強為：
p水 gh1 1.0 103kg/m3 10N/kg 0.12m 1.2 103Pa.
B物體浸沒在水中的深度為:
hBh1 h0 12cm
5、-5cm=7cm=0.07m
B物體浸沒在水中的體積為：
VBSBhB 40 10 4m2 0.07m=2.8 10-4m3
B物體受到的浮力為：
Fb 浮水 gVB 1.0 103kg/m3 10N/kg 2.8 104m3 2.8N
(2)作用在 N端的拉力為 Fn=GB - Fb浮=10N-2.8N=7.2N
Fm OM Fn on
匚 Fn ON ON
F m F n
OM OM
A物體對水平地面的壓力為： Fa
設(shè)作用在M端繩子的拉力為Fm,由杠桿平衡條件可得：
3
7.2N — 10.8N ,
2
Ga Fm 13.8N-10.8N=3N
(3)若打
6、開開關(guān)K緩慢放水，當(dāng)
A物體對水平地面壓力剛好為零時，由杠桿平衡條件可得:
Fm' OM Fn' ON ,
Fm' OM
ON
OM
ON
Ga
OM
ON
13.8 N - 9.2N,
3
此時受到的浮力為 Fb浮'Gb Fn
10 N 9.2 N 0.8 N,
放出水的重量為：GFB浮FB浮'2.8N 0.8N 2N
‘ 一一 一 G 2N
放出水的質(zhì)量為：m=0.2kg .
g 10N/kg
模型三 實際應(yīng)用型電路類
3 .（河南、廣西推薦）（2017四川資陽15題9分）如圖所示，甲是小聰設(shè)計的一種測定風(fēng)力的裝 置示意圖。一根由絕緣材料制成的輕質(zhì)
7、彈簧穿在光滑的金屬桿上，金屬桿左端 M通過導(dǎo)線連入電路,
彈簧右端與迎風(fēng)板連接，導(dǎo)線接在迎風(fēng)板上 N點并可隨迎風(fēng)板在金屬桿上滑動且與金屬桿接觸良好。
均勻金屬桿的阻值隨長度均勻變化，測量時讓迎風(fēng)板正對風(fēng)吹來的方向，電壓表示數(shù)會隨風(fēng)力大小 而變化。小聰聽物理老師講過電源內(nèi)部其實是有電阻的，于是他把電源的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖析成如圖乙所
示，若已知電源電壓 E=4.5V,定值電阻 R=0.5 ◎，電源內(nèi)阻 r=0.5 ◎，金屬桿接入電路中的電阻 R與迎風(fēng)板所承受風(fēng)力 F的關(guān)系如圖丙所示。求：
丙
（1）無風(fēng)時電源內(nèi)部的發(fā)熱功率 Pr；
（2）若要把電壓表改為風(fēng)力表，電壓為 U=1.5V刻度處所標(biāo)
8、風(fēng)力 Fi的值。
解：（1 ）無風(fēng)時，F(xiàn)=0 ,由圖像可知 R=3.5 此時 R、R與r串聯(lián)在電路中
I = —U— R R+ r
電源內(nèi)部的發(fā)熱功率
（2）當(dāng) U=1.5V 時，
4.5V
3.5Q+0.5Q+0.5Q
=1A
P=I2r=(1A) 2x 0.5 a=0.5W;
R與r兩端的電壓為：
U=UU=4.5V-1.5V=3V ,電流 I
U2
R+ r
3V
0.5Q+0.5Q
=3A
迎風(fēng)板接入電路中的電阻
Rx'=
U1 _1.5V
I ' 3A
0.5
由圖像知，此時 F=600N.
模型四家用電器類
4 .（廣西、云南、遼寧
9、推薦）（2017山東臨沂34題9分）現(xiàn)代居家生活中，水族箱已成為室內(nèi)裝
飾的一個亮點，某品牌水族箱（如圖）的玻璃容器內(nèi)盛有50L水，內(nèi)置一根“ 220V 100W”的自動
溫控棒。冬天養(yǎng)熱帶魚時，水族箱內(nèi)水的溫度要求控制在26C~28c之間（溫控棒在水溫低于 26 C
時開始工作，水溫達(dá)到 28c時自動斷開）。
(1)求水族箱中水的質(zhì)量。
(2)在某次溫控中，溫控棒正常工作了87.5min ,求該次溫控棒的溫控效率【水的比熱容為 4.2 X
103J/ (kg ? C)】。
(3)如用電高峰時，家庭電路的實際電壓僅為217.8V,求此時溫控棒的工作電流(溫控棒阻值不
變)。
10、
解：(1)水族箱內(nèi)水的體積 V=50L=0.05m3,由
m
二v得,水族箱內(nèi)水的質(zhì)量
m= p V=1.0 x 103kg/m3
x 0.05m3=50kg
(2) 一次溫控中水吸收的熱量
Q?=cn( 12-11)=4.2 X 103J/(kg - C)X 50kg X (28 C -26 C )=4.2 X 105J
該次溫控中通電時間t=87.5min=5 250s ,
該次溫控中消耗的電能W=Pt=100W< 5 250s=5.25 X 105J
該次溫控棒的溫控效率
100% =
5
4.2 105 J
5.25 105J
100% =80%
(3)由 P
U2
"R"得，
U2 _ (220V)2
P - 100W
二484
此時溫控棒的實際電流
217.8V
一 484
=0.45A
中考真題押真題物理三
