题目
江汉平原的首座大型水利枢纽——国家“南水北调”重点工程兴隆水利枢纽将于明年正式完工,工程的建成将给汉江流域的开发带来重大的发展机遇。正在建设之中的大坝位于潜江市高石碑和天门市多宝之间的汉江河道上,主要由船闸、电站等组成。 (1)一艘排水量为1000t的轮船停泊在汉江中,求该船满载时所受水的浮力? (2)该船通过船闸从上游驶往下游,当前水面情况如图所示。为使船通过,船闸的各闸门、阀门需按程序启闭。则船在通过船闸的过程中,船闸最先打开的是 ,最后打开的是 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)。 (3)若水从30m高处流下冲击水轮机,每 日流经水轮机的水的体积为V=1.8×107m3,水的势能转化为电能的效率为65%,该电站每日的发电量为多少kW·h? |
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题型:计算题难度:中档来源:湖北省中考真题
所属题型:计算题
试题难度系数:中档
答案
解: (1)船所受的最大浮力为: F浮= G船=mg=103×103kg×10N/kg=107N (2)A;D; (3)每日水做的功为: W总=GH =ρ水VgH =1×103kg/m3×1.8×107m3×10N/kg×30m =5.4×1012J 电站的日发电量为: W发= W总×65%==9.75×105kW·h 。 |
考点梳理
初中三年级物理试题“江汉平原的首座大型水利枢纽——国家“南水北调”重点工程兴隆水利枢”旨在考查同学们对
浮力及阿基米德原理、
物体的浮沉条件及其应用、
电功或电能的计算、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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- 浮力及阿基米德原理
- 物体的浮沉条件及其应用
- 电功或电能的计算
考点名称:浮力及阿基米德原理
浮力:物理学名词,一般指物体浸泡(包含)在液体或气体中产生的托力,是物体在流体(包括液体和气体)中,上下表面所受的压力差。船能在水面上漂浮,就是因为浮力的作用。
浮力产生的原因:
浮力是由于周围液体对物体上、下表面的作用存在压力差而产生的。如图所示,浸没在液体中的立方体,左右两侧面,前后两侧面所受水的压力大小相等,方向相反,彼此平衡。而上、下两表面处的液体中不同深度,所受到的液体的压强不同,因受力面积相等,所以压力不相等。下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力,因而产生了浮力,所以浮力的方向总是竖直向上的,即F浮=F向上一F向下。
(1)当物体上表面露出液面时,F向下=0,则F浮=F向上。如:物体漂浮时,受到的浮力等于液体对它向上的压力。
(2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如:桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合,水对它向上的压力F向上=0,故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是:F浮=F向上—F向下>0,即F向上>F向下。当F向上=0或F向上≤F向下时,物体不受浮力作用。
(3)同一物体浸没在液体的不同深度,所受的压力差不变,浮力不变。
(4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此,在分析物体的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑。
影响浮力大小的因素:
有关浸在液体中的物体受到浮力的大小,跟物体浸入液体中的体积有关,跟液体的密度有关,跟物体浸入液体中的深度无关,跟物体本身密度大小无关。
阿基米德原理:
浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力,这就是著名的阿基米德原理,也是是物理学中力学的一条基本原理。
阿基米德原理公式表示如下:F浮=G排=ρ液*gV排,浮力大小只与ρ液、V排有关浮力的大小只与液体的密度、排开液体的体积有关,而与物体浸入液体的深度没有关系。
阿基米德原理不仅适用于所有液体,而且也广泛地适用在一切气体中..对于浸入液体的物体,只要知道ρ液、V排,我们就能求出浮力,阿基米德原理是计算浮力最普遍适用的规律.
阿基米德原理的五点透析:
(1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态:一是物体的全部体积都浸入液体里,即物体浸没在液体里;二是物体的一部分体积浸入液体里,另一部分露在液面以上。
(2)G排指被物体排开的液体所受的重力,F浮= G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
(3)V排是表示被物体排开的液体的体积,当物体全部浸没在液体里时,V排=V物。
(4)由可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少等因素无关。
(5)阿基米德原理也适用于气体,但公式中ρ液应该为ρ气。
考点名称:物体的浮沉条件及其应用
物体的浮沉条件
1、重力G和浮力F的关系
当G=F时,物体处于悬浮状态
当G>F时,物体处于下沉状态
当G<F时,物体处于上浮状态
当G=F时,物体处于漂浮状态
2、物体密度 ρ物 和液体密度 ρ液 的关系
当 ρ物=ρ液 时,物体处于悬浮状态
当 ρ物>ρ液 时,物体处于下沉状态
当 ρ物<ρ液 时,物体处于上浮状态
当 ρ物<ρ液 时,V排<V物,物体处于漂浮状态
【注】上浮的最终结果就是漂浮,所以说上浮是过程而漂浮就是结果,两者间要注意区分。
物体浮沉条件的判断方法
1、第一种判断方法:
如果浮力大于重力,上浮,如果浮力小于重力,下沉,如果在浸没的情况下,浮力等于重力,悬浮。
2、第二种判断方法:
在浸没的情况下,如果物体密度大于液体密度,下沉;如果物体密度小于液体密度,上浮;如果物体密度等于液体密度,悬浮。
漂浮和悬浮的异同
物体的浮沉的应用(饺子的浮沉)
生饺子被放入锅中时便沉到锅底,煮熟的饺子就浮起来了,如果把饺子放凉,再放入锅中,又会沉到锅底这是为什么呢?因为生饺子放人锅中,由于浮力小于重力而下沉;煮熟的饺子因为饺子内气体受热膨胀,浮力增大,当浮力大于重力时,饺子上浮;凉的熟饺子因遇冷体积缩小使浮力减小,浮力小于重力而下沉。
考点名称:电功或电能的计算
电能是表示电流做多少功的物理量,电能指电以各种形式做功的能力(所以有时也叫电功 ),分为直流电能、交流电能,这两种电能均可相互转换。
电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路):W=UIt,W=I2Rt,W=U2t/R,W=Pt,W=Uq。
电能单位是“度”,它的学名叫做千瓦时,符号是kW·h。在物理学中,更常用的能量单位(也就是主单位,有时也叫国际单位)是焦耳,简称焦,符号是J。它们的关系是:1kW·h=3.6×106J,电能公式:W=UIt=Pt 根据欧姆定律(I=U/R)可以进一步推出:W=I2Rt=U2t/R
电功计算:
1. W=UQ电
电能也是一种能量,而这种能量的实施者就是电荷,电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者,每个电荷从A点到B点做的功就是电压,两者相乘就是AB的电功,就是消耗的电能
2. W=UIt
我们来看一下电功的含义,电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器,也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功,电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量,时间也有了,那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt
3. W=Pt
W电功、P电功率、t时间
像功的计算方法一样就是功率乘以时间,在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间,同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间。
W=I2Rt (纯电阻电路)