题目

小明和哥哥一起制作了一个牵引装置用来锻炼身体，如图所示。圆柱体的质量为3kg，底面积为1dm2，高15cm，小明测得哥哥用40N的力3s将圆柱体匀速举高0.3 m。（g取10 N/kg） （1）将圆柱体平放在地面上，圆柱体对地面的压强是多大？ （2）此装置的机械效率是多大？ （3）哥哥在提升圆柱体的过程中做额外功可能是因为                   造成的。现在给你一个弹簧测力计、一瓶机油，请你设计一个简单实验方案，来验证你的观点。 （4）将此装置的圆柱体放入水中提升（圆柱体未露出水面），应用多大的力？

题型：计算题难度：偏难来源：0117 模拟题

所属题型：计算题 试题难度系数：偏难

答案

解：（1）P===3×103Pa。        （2）η==75%。        （3）因定滑轮与绳子摩擦。用机油点滑轮润滑，再用弹簧秤测拉力F，再测几个进行比较。        （4）圆柱体浸没在水中所受浮力 F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10－3 m3=15N，G=mg=3kg×10N/kg=30N。所以不用装置直接用手提绳的力F拉=G-F浮=30N-15N=15N，  η=，所以F′=F拉/η=15N/75%=20N。

考点梳理

初中二年级物理试题“小明和哥哥一起制作了一个牵引装置用来锻炼身体，如图所示。圆柱”旨在考查同学们对 浮力及阿基米德原理、 压强的大小及其计算、 有用功和额外功、 机械效率的计算、 ……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
• 压强的大小及其计算
• 有用功和额外功
• 机械效率的计算

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：压强的大小及其计算

压强的定义

物体单位面积上受到的压力叫做压强，压强是反映压力作用效果的物理量，帕斯卡简称帕(符号是Pa)是国际制主单位，