随心风浪的初中物理组卷

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1、2013年12月随心风浪的初中物理组卷16/162013年12月随心风浪的初中物理组卷　一．解答题（共5小题）1．如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一长方体木块A，容器侧面的底部有一由阀门B控制的出水口．最初当容器中水深为20cm时，木块A有的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然伸长状态，没有发生形变．（不计弹簧受到的浮力，g=10N/kg）（1）现向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没水中，此时弹簧对木块A的作用力为F1，然后打开阀门B缓慢放水，直至木块A刚好完全离开水面，此时弹簧对木块A的作

2、用力为F2，求=？（2）如果在最初状态的情况下打开阀门B，试求最先冲出出水口的水流速度v=？　2．（2011•许昌二模）小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题，他利用一个圆柱形金属桶、一个拉力传感器、一个圆柱体物体和细线制作了一个太阳能淋浴器．初步设计如图所示．其中圆柱体物体通过细线与拉力传感器相连．当圆柱体下端刚好离开水面时，拉力传感器读数（即细绳拉力）为F1=10N，拉力传感器中的开关闭合，通过水泵从进水口向桶内注水．当圆柱体上端刚好没入水中时，拉力传感器读数（即细绳拉力）为F2=6.3N，拉力传感器中的开

3、关断开停止注水．已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg．则（1）所用圆柱体的质量为多少？（2）当圆柱体上端刚好没入水中时，圆柱体所受的浮力为多少？（3）所用圆柱体的密度为多少？　3．（2004•钦州）某中学的环保课题小组，协助某化工厂进行排污处理试验．如图所示是化工厂的一个污水池，Q是一个面积S1=2×10﹣2m2的圆形阀门，阀门顶部焊接一根过圆心的轻杆ab，阀门和轻杆可绕转轴a上下转动，轻杆长度等于阀门直径的2倍，杆的右端用S2=1×10﹣2m2，重为55N，高度足够，污水密度为1.1

4、×103Kg/m3．（阀门厚度、杆的大小及它们的重力忽略不计，g=10N/Kg．）求：①污水至少多深时，浮筒所受的浮力与它的重力平衡？②污水多深时阀门刚好打开排污（阀门未打开时轻杆是水平的）？16/16　4．（2011•黔东南州）如图所示是很多公共厕所的自动冲水装置．浮筒A是边长为0.2m的正方体，盖片B的面积为0.8×10﹣2m2（盖片B质量、厚度不计），连接AB的是长为0.3m，体积和质量都不计的硬杆．当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所．（1）浮筒A的体积为多少m

5、3？（2）浮筒A完全浸没时所受到的浮力是多少N？（3）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压强是多少Pa？（4）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，浮筒A的质量是多少？　5．科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型（如图），总重为4N，A底部与浮子B用细绳相连．水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯静止时A浸人水中的深度始终为5cm，排开水的质量为500g，浮子B重0.5N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，g=10N/kg）求：（1）泡沫塑料A底部受到水的压强是多少？（2

6、）航标灯静止时，长方体泡沫塑料A受到的浮力是多少？（3）航标灯静止时，细绳对长方体泡沫塑料A的拉力是多少？（4）航标灯静止时，浮子B的体积是多少？　16/162013年12月随心风浪的初中物理组卷参考答案与试题解析　一．解答题（共5小题）1．如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一长方体木块A，容器侧面的底部有一由阀门B控制的出水口．最初当容器中水深为20cm时，木块A有的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然伸长状态，没有发生形变．（不计弹簧受到的浮力，g=10N/kg）（1）现向容器内缓慢加水，直至

7、木块A刚好完全浸没水中，此时弹簧对木块A的作用力为F1，然后打开阀门B缓慢放水，直至木块A刚好完全离开水面，此时弹簧对木块A的作用力为F2，求=？（2）如果在最初状态的情况下打开阀门B，试求最先冲出出水口的水流速度v=？考点：阿基米德原理；力的合成与应用；物体的浮沉条件及其应用；动能和势能的转化与守恒．385245专题：计算题．分析：（1）最初当容器中水深为20cm时，木块A有的体积浸在水中，弹簧恰好处于自然伸长状态，没有发生形变，木块处于漂浮状态，根据F浮=ρ水v排g=G=ρ木vg求木块的密度；16/16向

8、容器内缓慢加水，当木块A刚好完全浸没水中时，弹簧对木块A的作用力F1=F浮﹣G；打开阀门B缓慢放水，直至木块A刚好完全离开水面，此时浮力为0，弹簧对木块A的作用力F2和木块的重力是一对平衡力，两者相等，F2=G，据此求F1和F2的比值；（2）根据机械能守恒，处于h高的水到容器底，重力势能转化动能，mgh=mv2求最先冲出出水口的水流速度v．解答：解：（1）由题知，起初木块漂浮在水面上，F浮=ρ水v排