【正文】 3) 總功率： P ＝ P 1 ＋ P 2 ( 不分串、并聯(lián) )．( 4) 總功： W ＝ W 1 ＋ W 2 ( 不分串、并聯(lián) ) ．押題訓練 1． [2022重慶中考 A]圖甲是 《 天工開物 》 中記載的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意圖如圖乙．輕質(zhì)杠桿的支點 O距左端 l1＝ ， 距右端 l2＝ 量為 2kg的物體 A， 右端掛邊長為 B， 杠桿在水平位置平衡時，正方體 B對地面的壓力為 ： (1)此時杠桿左端所受拉力大小為多少牛頓？ (2)正方體 B的密度為多少千克每立方米？ (3)若該處為松軟的泥地 ， 能承受最大壓強為 4 103Pa，為使 杠桿 仍在水平位置平衡 ， 物體 A的重力至少為多少牛頓？ 解： ( 1) 此時杠桿左端所受拉力 F左＝ G A ＝ m A g ＝ 2kg 10N / kg ＝ 20N( 2) 由 F 1 l 1 ＝ F 2 l 2 可得 ， 杠桿右端的拉力即繩子對 B 的拉力F B ＝ F右＝l 1l 2F左＝0. 5m0. 2m 20N ＝ 50N因正方體 B 對地面的壓力等于 B 的重力減去繩子對 B 的拉力 ，所以 ， B 的重力 G B ＝ F B ＋ F壓＝ 50N ＋ 20N ＝ 70N由 G ＝ mg 可得 ， B 的質(zhì)量 m B ＝G Bg＝70N10N / kg＝ 7kgB 的體積 V B ＝ L3＝ ( 0. 1m )3＝ 0. 001 m3B 的密度 ρ B ＝m BV B＝7kg0. 001 m3＝ 7 103kg/ m3( 3) B 的底面積 S B ＝ L2＝ ( 0. 1m )2＝ 0. 01m2由 p ＝FS可得 ， B 對地面的最大壓力 F壓′ ＝ pS B ＝ 4 103Pa 0. 01m2＝ 40N杠桿右端受到的拉力 F右′ ＝ G B － F壓′ ＝ 70N － 40N ＝ 30N物體 A 的最小重力 GA′ ＝ F左′ ＝l 2l 1F右′ ＝0. 2m0. 5m 30N ＝ 12N5． [2022泰州中考 ]工人師傅要將質(zhì)量 100kg的木箱搬到 ，他將一塊 5m長的長板擱在地面與車廂之間構成斜面，然后站在車上用 400N的拉力在 10s內(nèi)將物體從斜面底端勻速拉到車廂里，如圖所示， (g＝10N/kg)求： (1)工人所做的有用功； (2)工人做功的功率； (3)斜面的機械效率． 解： ( 1 ) 木箱的重力 G ＝ mg ＝ 100kg 1 0 N / k g ＝ 1000N工人師傅對木箱做的有用功 W 有用 ＝ Gh ＝ 1000N 1 . 5 m ＝ 1500J( 2 ) 拉力做的總功 W 總 ＝ Fs ＝ 400N 5m ＝ 2022J拉力做功的功率 P 總 ＝W 總t＝2022J10s＝ 200W( 3 ) 斜面的機械效率 η ＝W 有用W 總 100% ＝1500J2022J 100% ＝ 75%3． [2022泰安中考 ]如圖是工人利用滑輪組提升重為 810N物體的示意圖，某段過程中物體勻速上升的速度為 ， 工人拉力 F的功率為90W， 物體上升 10s拉力 F克服滑輪組的摩擦做的功是 60J， 不計繩重．求： (1)工人拉繩子的速度； (2)滑輪組的機械效率； (3)滑輪組中的動滑輪的重力． 解： ( 1) 由圖可知 ， n ＝ 3 ， 繩端移動的速度 v繩＝ n v物＝ 3 0. 1m / s ＝ 0. 3m / s( 2) 根據(jù) P ＝Wt＝Fst＝ F v 可得 ， 工人的拉力 F ＝Pv繩＝90W0. 3m / s＝ 300N滑輪組的機械效率 η ＝W有用W總 100% ＝GhFs 100% ＝GnF 100% ＝810N3 300N 100% ＝ 90%( 3) 重物上升的高度 h ＝ v物t ＝ 0. 1m / s 10s ＝ 1m拉力做的有用功 W有用＝ Gh ＝ 810N 1m ＝ 810J拉力做的總功 W總＝ Fs ＝ F nh ＝ 300N 3 1m ＝ 900J提升動滑輪做的額外功 W動額＝ W總－ W有用－ W f＝ 900J － 810J － 60J ＝ 30J由 W動額＝ G動h 可得 ， 動滑輪的重力 G動＝W動額h＝30J1m＝ 30N1 ．功 、 功率計算的一般步驟( 1) 確定做功的是哪個力．( 2) 明確做功的力使物體移動的距離．( 3) 運用公式 W ＝ Fs ， 計算所做的功．( 4) 明確做功的時間 ， 運用公式 P ＝Wt計算功率．2 ． 機械效率的計算步驟 ( 以滑輪組為例 )( 1) 計算有用功：克服物體的重力所做的功： W有＝ Gh .( 2) 計算總功：拉力所做的功： W總＝ Fs .( 3) 計算機械效率： η ＝W有W總＝GhFs.3 ． 涉及的主要公式速度 ： v ＝st； 密度 ： ρ ＝mV； 重力 ： G ＝ mg ； 壓強 ： p ＝FS、 p ＝ ρ gh ； 浮力 ： F浮＝ ρ液gV排、F?。?G － F 、 F浮＝ G物( 漂浮或懸浮 ) ； 杠桿平衡條件 ： F 1 l 1 ＝ F 2 l 2 ； 滑輪 (組 ) ： F ＝1n( G物＋ G動) 、s ＝ nh ；功： W ＝ Fs ；功率： P ＝Wt、 P ＝ F v ；機械效率： η ＝W有W總＝GhFs.押題訓練 1． [2022呼和浩特中考 ]如圖所示，一實心正方體鋁塊浸沒在密度為 103kg/m3的油中，其質(zhì)量為 ， 上表面與液面相平行，上、 下 表面的深度分別為 h1和 h2， 且 2h1＝ h2＝20cm， 求： (1)鋁塊上表面處的液體壓強； (2)若使鋁塊在圖示位置處于靜止狀態(tài) ， 還應使其在豎直方向受到一個多大的力； (3)若圖中正方體是由密度為 103kg/m3的合金制成 ， 且處于懸浮狀態(tài) ， 則該正方體空心部分體積是多少？ 解： ( 1) 鋁塊上表面所處的深度 h 1 ＝ 10c m ＝ 0. 1m鋁塊上表面處的液體壓強 p 1 ＝ ρ gh 1 ＝ 0. 9 103kg/ m3 10N / kg 0. 1m ＝ 900 P a( 2) 正方體鋁塊的邊長 L ＝ h 2 － h 1 ＝ 20c m － 10c m ＝ 10c m正方體鋁塊的體積 V ＝ L3＝ ( 0. 1m )3＝ 1 10－3m3正方體鋁塊浸沒時受到的浮力 F?。?ρ gV排＝ ρ gV ＝ 0. 9 103kg/ m3 10N / kg 1 10－3m3＝ 9N因鋁塊靜止時處于平衡狀態(tài) ， 受到的力為平衡力 ， 所以 ， 應使其在豎直方向受到的力 F ＝ G － F浮＝ mg － F?。?2. 7kg 10N / kg － 9N ＝ 18N( 3) 合金處于懸浮狀態(tài)時受到的浮力和自身的重力相等 ， 則合金的質(zhì)量m ′ ＝G ′g＝F浮g＝9N10N / kg＝ 0. 9kg正方體中合金的體積 V ′ ＝m ′ρ ′＝0. 9kg3. 6 103kg/ m3＝ 2. 5 10－4m3空心部分的體積 V空＝ V － V ′ ＝ 1 10－3m3－ 2. 5 10－4m3＝ 7. 5 10－4m34． [2022云南中考 ]“054A”型護衛(wèi)艦是中國人民解放軍最先進的護衛(wèi)艦之一，該艦滿載時吃水深度 5m， 排水量 4053t， 最大航速 27節(jié)． (1)求 “ 054A”型護衛(wèi)艦滿載時受到的浮力． (2)求滿載時艦底受到海水的壓強． (海水密度為 103kg/m3) (3)艦隊通常采用前后縱向編隊形式前行，而不是 “ 并排 ” 前行．請僅利用流體壓強與流速的關系進行解釋． 解： (1)護衛(wèi)艦滿載時受到的浮力 F浮 ＝ G排 ＝ m排 g＝ 4053 103kg 10N/kg＝ 107N (2)滿載時艦底受到海水的壓強 p＝ ρ gh＝ 103kg/m3 10N/kg 5m＝ 104Pa (3)根據(jù)在流體中，流速越大的位置壓強越小可知，并排前行時，兩艦艇間流速快壓強小，外側(cè)壓強大，兩艦艇可能發(fā)生碰撞事故，采用前后縱向編隊形式前行能有效防止這種情況發(fā)生． 2． [2022t2－ Lt2＝340 m / s 0. 2s － 64m0. 2s＝ 20m / s ＝ 72k m / h 80k m / h故該汽車不超速．考點 2 壓強與浮力的計算 【例 2】 [2022t2＝ L ＋ v 南京中考 ]據(jù)近期新聞報道 ， 南京街頭出現(xiàn)了一款智能下水管道機器人 (如圖甲所示 )，其上裝有攝像頭和探照燈 ， 能將水管內(nèi)拍攝到的影像無線傳輸?shù)铰访娴慕邮昭b置中 (如圖乙所示 )，以便對管道及時檢測修補． (1)攝像頭拍攝到的影像是通過 傳輸?shù)降孛娴模? (2)機器人最大行駛速度為 30cm/s， 則要通過一段 120m長的管道 ， 至少需要多長時間？ (3)若機器人的質(zhì)量為 15kg， 車輪和水平管道地面的總接觸面積是 40cm2， 則它對管道地面的壓強是多少帕？ (g取 10N/kg) 電磁波 4． [2022泉州中考 ]如圖所示，萬眾期待的泉州公共自行車 ——“小黃人 ” 于 5月 20日終于和市民見面啦！小健同學騎著 “ 小黃人 ” ，在一段平直的公路上勻速行駛了300m， 用時 1min， 若自行車的質(zhì)量為 20kg， 受到的阻力為 20N， 與地面的總接觸面積為 3 10－ 3m2， 小健的質(zhì)量為 ： (1)自行車行駛的速度； (2)騎行時地面受到的壓強； (3)小健騎行時的功率． 解： ( 1) 自行車行駛的速度 v ＝st＝300m60s＝ 5m / s( 2) 車對地面的壓力 F ＝ G 總 ＝ ( m 1 ＋ m 2 ) g ＝ ( 55 kg ＋ 20kg) 10 N / kg ＝ 750N騎行時地面受到的壓強 p ＝FS＝750N3 10－3 m 2＝ 2. 5 10 5 Pa( 3) 小健同學騎著 “ 小黃人 ” ， 在一段平直的公路上勻速行駛 ， 則牽引力 F 牽 ＝ f ＝ 20N小健騎行時牽引力所做的功 W ＝ F 牽 s ＝ 20N 300m ＝ 6000J小健騎行時的功率 P ＝Wt