模型一水槽模型類（涉及壓強(qiáng)浮力計(jì)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(méi)在水中時(shí)，繩子的拉力F=4 N;若不計(jì)繩重，取g=10N/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(shí)，容器底部的壓強(qiáng)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 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 NG（2）木塊的質(zhì)量為m 一gm木塊的密度由IT可得,6 N10 N/kg=0.6 kg0.6 kg1 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(huì)上浮，并最終漂浮在水面上根據(jù)二力平衡，此時(shí)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(xiàn)浮,g 1.0 103 kg/m3 10 N/kg0.6 103 m3所以木塊排開(kāi)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(qiáng)減小量V_S 一330.4 10 m22 10 m=0.02mp= g h= 1.0 103 kg/m3 10N/kg 0.02m = 200Pa模型二簡(jiǎn)單機(jī)械與壓強(qiáng)浮力的綜合計(jì)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(shí)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SB=40cm2,柱形容器中裝有水，此時(shí)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(duì)容器底的壓強(qiáng)和水對(duì) B物體的浮力。(2) A物體對(duì)水平地面的壓力。(3)若打開(kāi)開(kāi)關(guān)K緩慢放水，當(dāng)A物體對(duì)水平地面壓力剛好為零時(shí)，容器中所放出水的質(zhì)量 有多大？解：(1)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為：p水 gh1 1.0 103kg/m3 10N/kg 0.12m 1.2 103Pa.B物體浸沒(méi)在水中的深度為:hBh1 h0 12cm-5cm=7cm=0.07mB物體浸沒(méi)在水中的體積為：VBSBhB 40 10 4m2 0.07m=2.8 10-4m3B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=7.2NFm OM Fn on匚 Fn ONONF mF nOMOMA物體對(duì)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：37.2N 10.8N ,2Ga Fm 13.8N-10.8N=3N(3)若打開(kāi)開(kāi)關(guān)K緩慢放水，當(dāng)A物體對(duì)水平地面壓力剛好為零時(shí)，由杠桿平衡條件可得:Fm' OM Fn' ON ,Fm' OMONOMONGaOMON13.8 N - 9.2N,3此時(shí)受到的浮力為 Fb浮'Gb Fn10 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(shí)際應(yīng)用型電路類3 .（河南、廣西推薦）（2017四川資陽(yáng)15題9分）如圖所示，甲是小聰設(shè)計(jì)的一種測(cè)定風(fēng)力的裝 置示意圖。一根由絕緣材料制成的輕質(zhì)彈簧穿在光滑的金屬桿上，金屬桿左端 M通過(guò)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(diǎn)并可隨迎風(fēng)板在金屬桿上滑動(dòng)且與金屬桿接觸良好。均勻金屬桿的阻值隨長(zhǎng)度均勻變化，測(cè)量時(shí)讓迎風(fēng)板正對(duì)風(fēng)吹來(lái)的方向，電壓表示數(shù)會(huì)隨風(fēng)力大小 而變化。小聰聽(tīng)物理老師講過(guò)電源內(nèi)部其實(shí)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(wú)風(fēng)時(shí)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)風(fēng)力 Fi的值。解：（1 ）無(wú)風(fēng)時(shí)，F(xiàn)=0 ,由圖像可知 R=3.5 此時(shí) R、R與r串聯(lián)在電路中I = U RR+ r電源內(nèi)部的發(fā)熱功率（2）當(dāng) U=1.5V 時(shí)，4.5V3.5Q+0.5Q+0.5Q=1AP=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 IU2R+ r3V0.5Q+0.5Q=3A迎風(fēng)板接入電路中的電阻Rx'=U1 _1.5VI ' 3A0.5由圖像知，此時(shí) F=600N.模型四家用電器類4 .（廣西、云南、遼寧推薦）（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(gè)亮點(diǎn)，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(dòng)溫控棒。冬天養(yǎng)熱帶魚時(shí)，水族箱內(nèi)水的溫度要求控制在26C28c之間（溫控棒在水溫低于 26 C時(shí)開(kāi)始工作，水溫達(dá)到 28c時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)）。(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 X103J/ (kg C)】。(3)如用電高峰時(shí)，家庭電路的實(shí)際電壓僅為217.8V,求此時(shí)溫控棒的工作電流(溫控棒阻值不變)。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/m3x 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(shí)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% =54.2 105 J5.25 105J100% =80%(3)由 PU2"R"得，U2 _ (220V)2P - 100W二484此時(shí)溫控棒的實(shí)際電流217.8V一 484=0.45A