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第3章自我综合评价
科学七年级
[时间:60分钟 分值:100分]
一、选择题(每小题3分,共45分)
1、鲁迅的《社戏》中有这样的描写:“淡黑的起伏的连山,仿佛是踊跃的铁的兽脊似的,都远远地向船尾跑去了......”其中“山......向船尾跑去了”所选的参照物是( )
A、河岸 B、山 C、船 D、岸边的树木
2、下列运动项目涉及的科学知识描述正确的是( )
A、三级跳远——快速助跑是为了增大惯性
B、划船比赛——船桨和水之间力的作用是相互的
C、引体向上——人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力
D、百米赛跑——裁判员通过相同时间内比较路程的方法判断运动快慢
3、如图3-Z-1甲所示是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,小王沿杆竖直向上运动的速度υ与时间t的关系图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
甲 乙
图3-Z-1
A、0∽6s内,小王沿杆匀速向上运动
B、6∽15s内,小王沿杆上爬的距离是5.4m
C、0∽18s内,小王受到的摩擦力方向向下
D、15∽18s内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
4、(2021杭州)小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段,最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是( )
A、小金加速跑时的惯性比减速跑时大
B、小金冲过终点线,停下来时没有惯性
C、小金在整个跑步过程惯性大小不变
D、小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
5、下列估测中最接近实际的是( )
A、一个普通鸡蛋所受重力约为10N
B、小红和同学在操场上散步,她们的速度大约为10m/s
C、一名中学生站立在水平地面上,对地面的压力大约为500N
D、考试时的试卷对桌面的压强大约为1000pa
6、如图3-Z-2所示,对物体的受力分析正确的是(不计空气阻力)( )
图3-Z-2
A、手推出的球 B、静止在墙角的球 C、随A匀速下滑的B D、不倒翁
7、如图3-2-3所示,将木块放在上表面光滑的小车上,同小车一起向右做匀速直线运动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
图3-2-3
A、以小车为参照物,木块是运动的
B、小车速度越大,惯性越大
C、向右运动过程中突然刹车,木块会继续向右运动
D、木块的重力与小车对木块的支持力是一对相互作用力
8、在学习“物体运动状态改变的原因”时,老师做了如图3-Z-4所示的实验:具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动;如果在它的运动路径旁放一磁体,钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验的理解,正确的是( )
图3-Z-4
A、用玻璃球代替钢珠也能达到实验目的
B、钢珠沿直线AB运动时不受任何外力作用
C、钢珠沿曲线AC运动时运动状态保持不变
D、实验说明力是改变物体运动状态的原因
9、如图3-Z-5所示,用水平外力F将黑板擦压在竖直的黑板上保持静止,当逐渐增大外力F时,黑板对黑板擦的摩擦力将( )
图3-Z-5
A、保持不变 B、逐渐增大 C、逐渐减小 D、无法确定
10、小车连杆顶端用细线悬挂一个小球M,与小车一起沿着斜面向上和向下做匀速直线运动,忽略空气阻力,如图3-Z-6所示各图分别与上述两种情景对应的是( )
① ② ③ ④
图13-2-6
①和② B、②和④ C、③和④ D、②和②
11、(2021杭州模拟)2020年6月1日起,公安部交管局在全国开展“一盔一带”安全守护行动,要求骑电动车等必须戴头盔(外部材料坚硬,内部材料松软),开车必须系安全带。戴头盔、系安全带能保护人的生命安全。下列分析正确的是( )
A、发生碰撞时,头盔可增大头部的受力面积、从而增大压强
B、发生碰撞时,头盔可减小头部的惯性,从而减小撞击力
C、系安全带可减小人体的惯性,避免出现安全事故
D、系安全带可防止汽车紧急刹车时由于惯性导致的伤害
12、如图3-Z-7所示,用手握住一个空玻璃瓶,保持瓶子在竖直方向静止。下列说法错误的是( )
图3-Z-7
A、手对瓶子有握力,瓶子会发生形变
B、手对瓶子有竖直向上的静摩擦力,大小等于瓶子的重力
C、手对瓶子的握力增大时,瓶子所受的摩擦力也增大
D、向瓶子里倒人一定量的水,瓶子所受的摩擦力增大
13、如图3-Z-8所示为俄罗斯世界杯葡萄牙队对阵西班牙队比赛中C罗的那脚精彩绝伦的任意球。关于这个“任意球”,下列说法错误的是( )
图3-Z-8
A、球能在空中飞行是受到惯性的作用
B、以球门为参照物,射向球门的球是运动的
C、运动员对足球施加力的同时也受到了足球对他的反作用力
D、足球在运动员力的作用下由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态
14、如图3-Z-9所示,一个木块在光滑水平面上以速度υ做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点。以下关于木块在斜面上受到摩擦力的说法正确的是( )
图3-Z-9
A、木块在斜面上受到的摩擦力始终不变
B、木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力
C、木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜面向下
D、木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变
15、如图3-Z-10所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
甲 乙
图3-Z-10
①液体的密度:ρ甲=ρ乙 ②液体对容器底部的压强:p甲>p乙
③液体对容器底部的压力:F甲=F乙 ④容器对桌面的压强:p甲 =p乙
A、只有①和② B、只有①和④ C、只有②和③ D、只有②和④
二、填空题(共28分)
16、(3分)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图3-Z-11甲、乙所示的两种方法:用两只手的食指分别压在铅笔两端。
甲 乙
图3-Z-11
(1)图 的方法不合理,该方法未控制 相等。
(2)图甲中,铅笔笔尖的面积是0.5mm2,两手指均用2N的力对压铅笔两端,则笔尖在手指处产生的压强为 Pa。
17、(3分)2022年6月18日,第19届游泳世锦赛在匈牙利举行。运动员入水时,即使没有任何身体动作,也会由于 ,继续向前运动。游泳时向后划水,人向前运动,推动人向前运动的力的施力物体是 ,此现象说明 。
18、(6分)如图3-Z-12甲所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和速度υ与时间t的关系如图乙所示。第2s末时,物体处于 状态;在3∽6s过程中物体处于 状态。第4s末时,物体受到的摩擦力为 N。
甲 乙
图3-Z-12
19、(2分)(2021金华)用如图3-Z-13所示装置测物体B所受的摩擦力,拉力F水平向左,不计弹簧测力计重,所用弹簧测力计已校零。回答下列问题。
图3-Z-13
(1)当F=5N时,物体A保持静止,弹簧测力计示数为零,此时物体B受到的摩擦力为 N。
(2)当F=20N时,物体A水平向左运动,弹簧测力计示数为3N且保持不变,此时物体B受到的摩擦力方向为 。
20、(6分)某同学利用小桌、砝码、海绵在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图3-Z-14所示,请仔细观察并回答下列问题。
甲 乙 丙 丁
图3-Z-14
(1)该实验是通过 来显示压力的作用效果的。
(2)对比甲、丙两图,海绵的凹陷程度相同,该同学认为压力的作用效果与压力大小无关,他的观点是错误的,因为 。
(3)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙 (填“大于”“小于”或“等于”)p丁。
21、(8分)在“用弹簧测力计测量力的大小”的实验中:
(1)根据力的作用效果可以对力的大小进行测量。弹簧测力计能够测量力的大小,利用的是 (填字母)。
A、力可以改变弹簧的形状
B、力可以改变弹簧的运动方向
C、力可以改变弹簧的运动快慢
(2)在进行如图3-Z-15所示的实验前,应将弹簧测力计沿 方向放置,然后校零。
图3-Z-15
(3)利用如图所示的实验,可以测量出木块与桌面之间的滑动摩擦力大小,条件是:用弹簧测力计拉着木块做 运动。
(4)小武同学猜想:用两个不同的弹簧测力计,分别测量相同的力,示数可能不同。以下设计中,能验证该猜想的是 (填字母)。
A、测量一根头发能承受的拉力 B、测量同一个木块受到的重力
C、测量让小武感受相同的拉力 D、测量拉动同一个木块的拉力
三、作图题(共6分)
22、对研究对象进行受力分析。
(1)如图3-Z-16所示是一辆在水平地面上向左做匀速直线运动的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,作出小球所受力的示意图。
图3-Z-16 图3-Z-17 图3-Z-18
(2)如图3-Z-17所示,货物随传送带一起水平向右做匀速直线运动,画出该货物的受力示意图。
(3)如图3-Z-18所示是在空气中飞行的足球,质量为0.4 kg,请画出足球所受重力的示意图。(g取10 N/kg)
四、实验探究题(共12分)
23、(6分)(2020台州)为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状态,进行如下实验。
(1)如图3-Z-19甲所示实验中,选用轻薄塑料片作为研究对象的原因是 。
甲 乙
图3-Z-19
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是 ,物体才能处于静止状态。
(3)如图乙所示,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时,观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是探究 。
24、(6分)(2021宁波)水对容器侧壁有压强,水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关
[提出猜想]
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
[查阅资料和思考]
如图3-Z-20甲所示,h表示小孔在水中的深度,υ表示水流从小孔水平射出的速度,H表示小孔到桌面的高度,s表示水流射程(小孔到落点的水平距离)。查阅资料可知,当H一定时,s随υ的增大而增大。
要研究υ和h的关系,由于υ无法直接测量,转为研究s、H、h的关系。
甲 乙
图3-Z-20
[实验步骤]
①将容器置于木块上,如图乙所示。
②堵住三个小孔,往容器中加人适量的水并记录h和H。
③打开小孔,同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的木块,重复步骤①∽③。
[实验数据及分析]
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小孔 a b c a b c a b c
h/cm 10 20 30 10 20 30 10 20 30
H/cm 30 20 10 40 30 20 50 40 30
s/cm 35 41 35 40 49 50 45 58 59
(1)分析表中数据可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而 ______(填“增大”或“减小”)。
(2)采用控制变量的方法,通过比较实验序号为 的三组数据,可以得出结论:水从小孔水平射出的速度υ与小孔在水中的深度h有关。
(3)小宁再分别用盐水和酒精替换水进行实验,目的是探究液体从小孔水平射出的速度υ是否
与 有关。
五、解答题(共9分)
25、(2021金华)金义东(金华一义乌一东阳)线是金华轻轨的首条线路,全长约108 km,该线路的建成有助于打造金义东都市区“一小时通勤圈”。金义东线所用列车空载时的质量约为200t,停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8m2,最大设计速度为120 km/h。回答下列问题。(g取10 N/kg)
(1)若列车全程以最大设计速度行驶,途中不停靠,则从金华到东阳共需要多少小时
(2)停靠时,空载列车对铁轨的压强为多少
(3)若空载列车以最大设计速度匀速直线行驶时,所受阻力为车重的0.04,此时该列车的牵引力为多少牛
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第3章自我综合评价
科学七年级
[时间:60分钟 分值:100分]
一、选择题(每小题3分,共45分)
1、鲁迅的《社戏》中有这样的描写:“淡黑的起伏的连山,仿佛是踊跃的铁的兽脊似的,都远远地向船尾跑去了......”其中“山......向船尾跑去了”所选的参照物是(▲)
A、河岸 B、山 C、船 D、岸边的树木
【答案】C
【解析】判断一个物体的运动情况时,必须先确定一个作为标准的参照物,分析研究对象和参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
【分析】此题主要考查学生对参照物的选择、运动和静止的相对性的理解和掌握,研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,但都是正确的结论。
【详解】A、以河岸为参照物,山与河岸之间的位置没有发生变化,山是不动的,故A不符合题意;B、若以山本身为参照物,那它只能是静止的,而且一般是不能选研究对象为参照物,故B不符合题意;C、以船为参照物,船与山之间的距离发生了变化,而且船向前行,以船为参照物,山在“后退”,故C符合题意;D、以岸边的树为参照物,山与岸边的树的位置没有发生变化,山是不动的,故D不符合题意。故选:C。
2、下列运动项目涉及的科学知识描述正确的是(▲)
A、三级跳远——快速助跑是为了增大惯性
B、划船比赛——船桨和水之间力的作用是相互的
C、引体向上——人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力
D、百米赛跑——裁判员通过相同时间内比较路程的方法判断运动快慢
【答案】B
【解析】(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性的大小只与物体的质量有关;(2)物体间力的作用是相互的;(3)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上;(4)比较物体运动快慢的方法:①通过相同的路程,比较时间的多少,用时越多,运动越慢。②利用相同的时间,比较路程的长短,经过路程越长,运动越快。
【分析】本题以体育运动为背景,考查了不同运动项目中所涉及的多个物理知识点,有一定综合性,体现了物理知识的无处不在。
【详解】A、跳远运动员在起跳前要助跑是为了利用惯性,但惯性的大小只与物体的质量有关,所以快速助跑不能增大惯性,故A错误;B、运动员用桨向后划水,对水施加力的作用,由于物体间力的作用是相互的,水就会对船桨产生向前的反作用力使龙舟前进,故B正确;C、引体向上——人对单杠的拉力与单杠对人的拉力作用在不同的物体上,是相互作用力,不是一对平衡力,故C错误;D、百米赛跑——裁判员是在路程相同的情况下,比较时间判断运动快慢,谁用时间少,谁跑得快,故D错误。故选:B。
3、如图3-Z-1甲所示是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,小王沿杆竖直向上运动的速度υ与时间t的关系图像如图乙所示,下列判断正确的是(▲)
甲 乙
图3-Z-1
A、0∽6s内,小王沿杆匀速向上运动
B、6∽15s内,小王沿杆上爬的距离是5.4m
C、0∽18s内,小王受到的摩擦力方向向下
D、15∽18s内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
【答案】B
【解析】【分析】不同考查速度和摩擦力的知识,需要注意摩擦力的方向与物体相对运动(或相对运动趋势)方向相反。
【详解】A、由图象可知0-6s时间内,小王沿杆加速向上运动,故A错误;B、由图象可知,6s至15s时间内,小王沿杆向上做匀速直线运动,速度为0.6m/s,故6s至15s时间内上爬的距离s=υt=0.6m/s×9s=5.4m,故B正确;C、0至18s时间内,小王沿杆竖直向上运动,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,故C错误;D、由图象可知,15s至18s时间内,小王做减速运动,受到的摩擦力小于重力,故D错误。故选:B。
4、(2021杭州)小金在进行百米赛跑时经历了加速、减速等阶段,最终冲过终点线。以下关于惯性的说法正确的是(▲)
A、小金加速跑时的惯性比减速跑时大
B、小金冲过终点线,停下来时没有惯性
C、小金在整个跑步过程惯性大小不变
D、小金在加速、减速等运动状态改变时才有惯性
【答案】C
【解析】惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都有惯性。物体惯性的大小只与质量
有关,质量越大,惯性越大。
【分析】本题考查惯性的概念及其大小,难度不大。
【详解】A、物体惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大;与物体运动快慢无关,故A错误;BD、惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体在任何情况下都具有惯性,故B、D错误;C、物体惯性的大小只与质量有关,质量越大,惯性越大。小金在整个跑步过程中,质量不变,其惯性大小不变,故C正确;故选:C。
5、下列估测中最接近实际的是(▲)
A、一个普通鸡蛋所受重力约为10N
B、小红和同学在操场上散步,她们的速度大约为10m/s
C、一名中学生站立在水平地面上,对地面的压力大约为500N
D、考试时的试卷对桌面的压强大约为1000pa
【答案】C
【解析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【分析】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
【详解】A、一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,受到的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,故A不符合实际;B、中学生正常步行的速度在4km/h=4×m/s≈1.1m/s左右。故B不符合实际;C、中学生的质量在50kg左右,对水平地面的压力约为F=G=mg=50kg×10N/kg=500N左右。故C符合实际;D、pa是一个较小的压强单位,试卷对水平桌面的压强不超过10pa。故D不符合实际。故选:C。
6、如图3-Z-2所示,对物体的受力分析正确的是(不计空气阻力)(▲)
A、手推出的球 B、静止在墙角的球 C、随A匀速下滑的B D、不倒翁
图3-Z-2
【答案】C
【解析】利用下列知识分析判断:①重力的方向是竖直向下的,与物体的形状、状态和位置无关;②物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力;③物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受到的力为平衡力。
【分析】此题考查的是力的示意图的正误判断,需要注意三点:重力的方向始终是竖直向下,只有发生弹性形变的物体之间才有弹力,物体静止时合力为零。
【详解】A、推出的球,不计空气阻力,只受重力的作用,没有图中F的作用力,故A错误;B、如果图中球受到墙壁的弹力作用,则球受力不平衡,不可能处于静止状态,所以小球与竖直墙壁之间没有弹力的作用,小球只受到支持力和重力的作用,而图中多画了弹力,故B错误;C、随A匀速下滑的B,受重力和支持力的作用,B与A之间没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,则B不受摩擦力,重力的作用点在物体重心,方向竖直向下,支持力的方向竖直向下,故C正确;D、不倒翁受到的重力方向是竖直向下的,图中不倒翁受到的重力方向错误,故D错误。故选:C。
7、如图3-2-3所示,将木块放在上表面光滑的小车上,同小车一起向右做匀速直线运动(不计空气阻力),下列说法正确的是(▲)
图3-2-3
A、以小车为参照物,木块是运动的
B、小车速度越大,惯性越大
C、向右运动过程中突然刹车,木块会继续向右运动
D、木块的重力与小车对木块的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】(1)物体具有保持原来运动状态不变的性质,即惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与运动速度和受力情况无关;(2)作用在同一物体上的力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,这两个力是一对平衡力;(3)力的作用是相互的,一个物体受到力,会给施力物体一个反作用力。
【分析】本题考查参照物、力作用的相互性、惯性及力与运动的关系,知识点较多,属于中等题。
【详解】A、木块和车一起向右匀速直线运动,以小车为参照物,木块静止,故A错误;B、惯性只与质量有关,与速度无关,故B错误;C、小车突然刹车,由于惯性,木块保持原来的运动状态,所以向右运动,故C正确;D、相互作用力是作用在两个物体上,木块的重力和支持力是一对平衡力,故D错误。故选:C。
8、在学习“物体运动状态改变的原因”时,老师做了如图3-Z-4所示的实验:具有一定速度的钢珠在水平面上能沿直线AB运动;如果在它的运动路径旁放一磁体,钢珠的运动路径将变成曲线AC。对该实验的理解,正确的是(▲)
图3-Z-4
A、用玻璃球代替钢珠也能达到实验目的
B、钢珠沿直线AB运动时不受任何外力作用
C、钢珠沿曲线AC运动时运动状态保持不变
D、实验说明力是改变物体运动状态的原因
【答案】D
【解析】惯性是物体的固有属性,一切物体都有保持原来运动状态的性质,据此分析钢珠的运动轨迹。
【分析】本题考查了力和运动的关系,正确理解力是改变物体运动状态的原因是解题的关键。
【详解】钢珠做曲线运动是因为钢珠收到了磁铁的吸引力,力改变了钢珠球的运动状态而导致的,因此,A、磁体不能吸引玻璃球,因此用玻璃球代替钢球不能达到实验目的,因此A选项错误;B、钢珠沿直线运动时受到重力和支持力的作用,因此B选项错误;C、当钢珠做曲线运动时,运动的方向发生了改变,运动状态也就发生了改变,因此C选项错误;D、本实验说明力是改变物体运动状态的原因,因此D选项正确;故选D。
9、如图3-Z-5所示,用水平外力F将黑板擦压在竖直的黑板上保持静止,当逐渐增大外力F时,黑板对黑板擦的摩擦力将(▲)
图3-Z-5
A、保持不变 B、逐渐增大 C、逐渐减小 D、无法确定
【答案】A
【解析】通过对黑板擦所处的状态的分析,然后利用二力平衡的条件再分析其受到的摩擦力是否会发生变化,从而可以得到答案。
【分析】此题易受摩擦力大小的决定因素的迷惑:压力越大摩擦力就越大,而错选为B。要从其所处的状态入手分析其受力情况。
【详解】黑板擦处于静止状态,即平衡状态,所受的力一定是平衡力。在水平方向上受到推力F和墙壁对它的向右的推力,这两个力是一对平衡力;黑板擦在竖直方向上受到重力的作用没有掉下来,是由于墙壁给它施加了一个向上的摩擦力。由于其静止,所以摩擦力与重力是一对平衡力,由于重力不变,所以摩擦力也不变,始终等于其重力。综上分析,故选:A。
10、小车连杆顶端用细线悬挂一个小球M,与小车一起沿着斜面向上和向下做匀速直线运动,忽略空气阻力,如图3-Z-6所示各图分别与上述两种情景对应的是(▲)
① ② ③ ④
图13-2-6
A、①和② B、②和④ C、③和④ D、②和②
【答案】D
【解析】处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用;二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;根据二力平衡的条件,结合小球受到的力进行分析。
【分析】本题考查二力平衡条件的应用,重点是对物体进行正确受力分析,本题只需从二力是否在一条直线就可以确定小球是否受平衡力。
【详解】①③④图中小球受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,显然二力不在一条直线上,因此小球不是处于平衡状态;②图中小球受到竖直向下的重力和竖直向上绳子的拉力,二力符合二力平衡的条件,故小球处于平衡状态;故选:D。
11、(2021杭州模拟)2020年6月1日起,公安部交管局在全国开展“一盔一带”安全守护行动,要求骑电动车等必须戴头盔(外部材料坚硬,内部材料松软),开车必须系安全带。戴头盔、系安全带能保护人的生命安全。下列分析正确的是(▲)
A、发生碰撞时,头盔可增大头部的受力面积、从而增大压强
B、发生碰撞时,头盔可减小头部的惯性,从而减小撞击力
C、系安全带可减小人体的惯性,避免出现安全事故
D、系安全带可防止汽车紧急刹车时由于惯性导致的伤害
【答案】D
【解析】(1)影响压强大小的因素是压力和受力面积,在压力一定时,增大受力面积,可以减小压强。(2)惯性是物体的固有属性,它指的是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
【分析】本题考查了减小压强的方法、惯性等知识在生活中的应用;要知道任何物体都有惯性,并且会用惯性知识解释身边现象。
【详解】A、头盔的作用是在人的头部受到撞击时,通过增大受力面积减小对头部的压强,对驾驶员起一个保护作用,故A错误;BC、惯性大小只与质量有关,质量不变,惯性不变,所以头盔和安全带只能减少人受到的伤害,不能减小惯性,故BC错误;D、汽车在紧急刹车时,人由于惯性会继续保持原来的运动状态向前运动,容易撞上挡风玻璃而飞出车外,系安全带可以避免人由于惯性飞出车外,故D正确。故选:D。
12、如图3-Z-7所示,用手握住一个空玻璃瓶,保持瓶子在竖直方向静止。下列说法错误的是(▲)
图3-Z-7
A、手对瓶子有握力,瓶子会发生形变
B、手对瓶子有竖直向上的静摩擦力,大小等于瓶子的重力
C、手对瓶子的握力增大时,瓶子所受的摩擦力也增大
D、向瓶子里倒人一定量的水,瓶子所受的摩擦力增大
【答案】C
【解析】相互作用力的大小是相等的。二力平衡条件:作用在同一个物体上的两个力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上。力的作用效果:改变物体的形状和改变物体的运动状态。
【分析】此题主要考查了平衡力、相互作用力和力的作用效果等知识,要注意只要瓶子竖直静止,摩擦力与重力平衡。
【详解】A、当手对瓶子施加握力时,瓶子受到挤压,肯定会发生形变,故A正确;B、当瓶子在空中保持静止状态时,它受到平衡力,即摩擦力与重力相互平衡,二者大小相等,方向相反,因此摩擦力的方向竖直向上,故B正确;C、瓶子受到的静摩擦力始终等于瓶子的重力,与手的握力大小无关,故C错误;D、向瓶子里倒入一定量的水后,瓶子的重力增大,而摩擦力等于瓶子和水的总重力,因此摩擦力也增大,故D正确。故选:C。
13、如图3-Z-8所示为俄罗斯世界杯葡萄牙队对阵西班牙队比赛中C罗的那脚精彩绝伦的任意球。关于这个“任意球”,下列说法错误的是(▲)
图3-Z-8
A、球能在空中飞行是受到惯性的作用
B、以球门为参照物,射向球门的球是运动的
C、运动员对足球施加力的同时也受到了足球对他的反作用力
D、足球在运动员力的作用下由静止变为运动,说明力能改变物体的运动状态
【答案】A
【解析】【分析】【详解】略
14、如图3-Z-9所示,一个木块在光滑水平面上以速度υ做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点。以下关于木块在斜面上受到摩擦力的说法正确的是(▲)
图3-Z-9
A、木块在斜面上受到的摩擦力始终不变
B、木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力
C、木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜面向下
D、木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变
【答案】D
【解析】两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有一个相对运动的趋势时,在粗糙的接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这就是摩擦力。摩擦力的方向总是与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。木块处于静止状态时,受力平衡,据此分析作答。
【分析】此题考查了摩擦力的判断与计算的相关知识,静摩擦力的问题,关键是明确时滑动摩擦力还是静摩擦力,掌握摩擦力方向的判断方法即可正确解题。
【详解】A、木块在斜面上运动时,受到滑动摩擦力作用,当木块在斜面上静止时,所受的摩擦力为静摩擦力,故摩擦力发生变化,故A错误;B、静止在水平面上的木块对水平面的压力等于其重力,而木块在A点时受到的摩擦力大小不等于木块的重力,f=mgsinθ,其中θ为斜面倾角,故B错误;C、摩擦力的方向与物体运动方向或运动趋势的方向相反,木块静止在斜面上有沿斜面下滑的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上,故C错误;D、木块冲上粗糙斜面的过程中,受到滑动摩擦力作用,方向沿斜面向下,当静止在斜面上有沿斜面下滑的趋势,受到静摩擦力作用,方向沿斜面向上,木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变,故D正确。故选:D。
15、如图3-Z-10所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是(▲)
甲 乙
图3-Z-10
①液体的密度:ρ甲=ρ乙 ②液体对容器底部的压强:p甲>p乙
③液体对容器底部的压力:F甲=F乙 ④容器对桌面的压强:p甲 =p乙
A、只有①和② B、只有①和④ C、只有②和③ D、只有②和④
【答案】D
【解析】(1)液体质量相同,根据图判断出两液体的体积,根据密度公式判断出两液体的密度;(2)根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系,再根据F=pS判断液体对容器底的压力;(3)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和。
【分析】本题主要考查压强、密度公式的应用,知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力是解题的关键。
【详解】①根据题图可知,甲、乙液体的质量相等,乙液体的体积大,根据ρ=可知,甲的密度大于乙的密度,即ρ甲>ρ乙,故①错误;②深度相同,但甲液体密度大,根据p=ρgh可知,p甲>p乙,故②正确;③容器底面积相同,但甲对底部压强更大,根据p=可得F=pS,可知F甲>F乙,故③错误;④容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,两容器质量相同,则重力相等,甲、乙两种液体质量相等,重力相等,所以容器对桌面的压力相等,即F 甲=F 乙,又知两容器底面积相同,所以根据p=可知,两容器对桌面的压强相等,即p 甲=p 乙,④正确。故选:D。
二、填空题(共28分)
16、(3分)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图3-Z-11甲、乙所示的两种方法:用两只手的食指分别压在铅笔两端。
甲 乙
图3-Z-11
(1)图 ▲ 的方法不合理,该方法未控制 ▲ 相等。
(2)图甲中,铅笔笔尖的面积是0.5mm2,两手指均用2N的力对压铅笔两端,则笔尖在手指处产生的压强为 ▲ Pa。
【答案】(1)乙 压力大小 (2)4×106
【解析】(1)压强的大小与压力和受力面积的大小有关,当研究压力的作用效果与受力面积的关系时,应控制压力的大小相同;(2)利用压强的计算公式p=可计算压强的大小。
【分析】解决此类实验题目,要结合控制变量法进行分析解答,控制变量法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。在计算压强大小时,要注意单位的换算。
【详解】(1)甲图中铅笔水平放置且处于静止状态,则两手指对铅笔的压力是一对平衡力;乙图中铅笔竖直放置时,由于铅笔受重力的作用会导致下面手指受到的压力大,即乙图中两手指对铅笔的压力大小不相等,没有控制压力大小相等,所以不能探究压力的作用效果与受力面积的关系,则乙的方法不合理。(2)图甲中笔尖对手指的压强为:p===4×106pa。
故答案为:乙 压力大小 (2)4×106
17、(3分)2022年6月18日,第19届游泳世锦赛在匈牙利举行。运动员入水时,即使没有任何身体动作,也会由于 ▲ ,继续向前运动。游泳时向后划水,人向前运动,推动人向前运动的力的施力物体是 ▲ ,此现象说明 ▲ 。
【答案】惯性 水 力的作用是相互的
【解析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性;(2)当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的。
【分析】此题考查惯性和力的作用的相互性,解决此类题目要结合作用力和反作用力考虑,即一个物体在施力的同时必然也受力,另一个物体在受力的同时必然也是施力物体。
【详解】游泳运动员跃入水中后由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以还能前进一段距离;游泳时手和脚向后划水,手和脚给水一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水给手和脚一个向前的力,所以人会向前运动。此时水是施力物体。
故答案为:惯性 水 力的作用是相互的
18、(6分)如图3-Z-12甲所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和速度υ与时间t的关系如图乙所示。第2s末时,物体处于 ▲ 状态;在3∽6s过程中物体处于 ▲ 状态。第4s末时,物体受到的摩擦力为 ▲ N。
甲 乙
图3-Z-12
【答案】 静止 加速直线运动 4
【解析】从υ-t图像中分析第2s末时物体的速度大小即可得出第2s末时物体所处的状态;从υ-t图像中分析3∽6s和6∽9s时物体的速度判断出物体所处的状态,根据图乙F-t图像可知,6∽9s时推力的大小,根据二力平衡条件求出摩擦力的大小;根据影响摩擦力的因素判断出第4s末时物体受到的摩擦力。
【分析】本题侧重考查知识点的能力。学生在日常学习中应从以下2个方向(【物理观念】【科学思维】)培养对知识点的能力。
【详解】因为第2s末物体的速度为0,所以物体静止;根据图乙可以看出6∽9s内作用在物体上的力是4N,并且在这段时间内物体做匀速直线运动,所以物体在水平地面上滑动时受到的滑动摩擦力为4N;在3∽6s内,物体运动的速度越来越大,所以做的是加速直线运动。
故答案为: 静止 加速直线运动 4
19、(2分)(2021金华)用如图3-Z-13所示装置测物体B所受的摩擦力,拉力F水平向左,不计弹簧测力计重,所用弹簧测力计已校零。回答下列问题。
图3-Z-13
(1)当F=5N时,物体A保持静止,弹簧测力计示数为零,此时物体B受到的摩擦力为 ▲ N。
(2)当F=20N时,物体A水平向左运动,弹簧测力计示数为3N且保持不变,此时物体B受到的摩擦力方向为 ▲ 。
【答案】(1)0 (2)水平向左
【解析】(1)当两物体间没有相对运动也没有相对运动的趋势时,两物体间没有摩擦力。(2)当两物体发生相对运动时,受到的摩擦力为滑动摩擦力;一般情况下,滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;根据二力平衡条件分析摩擦力的大小。
【分析】此题考查了摩擦力产生的条件和滑动摩擦力方向的判断,解题的关键是正确判断物体间的相对运动。
【详解】(1)由于物体A保持静止,则叠放在A上的物体B也保持静止,又弹簧测力计的示数为零,即弹簧测力计对物体B没有产生拉力,因此物体B相对于A没有相对运动也没有相对运动的趋势,所以物体B不受摩擦力,即摩擦力为零。(2)由于物体A水平向左运动,物体B处于静止状态,B受力平衡,水平方向上的摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等,摩擦力为3N;弹簧测力计的拉力的方向水平向右,滑动摩擦力的方向水平向左。
故答案为:(1)0 (2)水平向左
20、(6分)某同学利用小桌、砝码、海绵在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图3-Z-14所示,请仔细观察并回答下列问题。
甲 乙 丙 丁
图3-Z-14
(1)该实验是通过 ▲ 来显示压力的作用效果的。
(2)对比甲、丙两图,海绵的凹陷程度相同,该同学认为压力的作用效果与压力大小无关,他的观点是错误的,因为 ▲ 。
(3)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙 ▲ (填“大于”“小于”或“等于”)p丁。
【答案】(1)海绵的凹陷程度 (2)实验中存在压力和受力面积两个变量 (3) 等于
【解析】(1)压力的作用效果是采用转换法,通过泡沫的形变来体现的。(2)根据控制变量法的要求判断;(3)因受压材料不同,不能根据凹陷程度来反映压力的作用效果,根据p=分析。
【分析】(1)掌握压力作用效果的影响因素,利用控制变量法和转换法探究压力作用效果的影响因素。(2)(3)本题考查了物理探究实验中各种研究方法在实验中的应用,考查的比较全面,是很好的一道题。
【详解】(1)实验中,泡沫的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,用泡沫的凹陷程度来反映压力作用效果。(2)根据控制变量法的要求,探究压力的作用效果与压力的关系时,必须控制受力面积相等,而甲和丙中受力面积大小不同,因此:小金的观点是错误的,理由是:实验中存在压力和受力面积两个变量;(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,因压力大小和受力面积都相同,则根据p=可知,图乙中泡沫塑料受到的压强等于图丁中受到的压强,即p乙=p丁。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度 (2)实验中存在压力和受力面积两个变量 (3) 等于
21、(8分)在“用弹簧测力计测量力的大小”的实验中:
(1)根据力的作用效果可以对力的大小进行测量。弹簧测力计能够测量力的大小,利用的是 ▲ (填字母)。
A、力可以改变弹簧的形状
B、力可以改变弹簧的运动方向
C、力可以改变弹簧的运动快慢
(2)在进行如图3-Z-15所示的实验前,应将弹簧测力计沿 ▲ 方向放置,然后校零。
图3-Z-15
(3)利用如图所示的实验,可以测量出木块与桌面之间的滑动摩擦力大小,条件是:用弹簧测力计拉着木块做 ▲ 运动。
(4)小武同学猜想:用两个不同的弹簧测力计,分别测量相同的力,示数可能不同。以下设计中,能验证该猜想的是 ▲ (填字母)。
A、测量一根头发能承受的拉力 B、测量同一个木块受到的重力
C、测量让小武感受相同的拉力 D、测量拉动同一个木块的拉力
【答案】(1)A (2)水平 (3)匀速直线 (4)B
【解析】(1)弹簧测力计工作原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长跟所受的拉力成正比。(2)弹簧测力计使用时,测力计拉力的方向要与弹簧的伸长在一条直线上,弹簧测力计竖直使用时要在竖直方向调零,水平使用时在水平方向上调零。(3)测量滑动摩擦力大小的原理是二力平衡,弹簧测力计拉动木块在水平方向上匀速直线运动时,木块受到的拉力和滑动摩擦力才是平衡力,大小相等,通过间接测量得到滑动摩擦力大小。(4)力的大小相同,用不同的弹簧测力计测量,结果是相同的,如果出现不同结果是因为误差造成的。
【分析】本题考查了弹簧测力计的正确使用,并且考查了如何来验证猜想,是一个比较新颖的习题。
【详解】(1)弹簧测力计是根据在弹性限度内,弹簧的伸长跟所受的拉力成正比来工作的,弹簧的长度变化即形状变化,故A正确、BC错误。(2)由图可知弹簧测力计水平方向测量力的大小,一定要水平方向上进行调零。(3)木块放在水平面上,弹簧测力计水平拉动木块时,弹簧测力计直接测量拉力大小,要使滑动摩擦力大小等于拉力大小,用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动。(4)A、一根头发能承受的力是不稳定的,即便使用同一只弹簧测力计前后两次测量结果有时也是不同的,故不能验证猜想是否正确。B、同一木块的重力是相同的,利用不同的弹簧测力计测量结果是相同的,故可以验证猜想是否正确。C、小武感受力的大小是不确定的,即便使用同一只弹簧测力计前后两次测量结果有时也是不同的,故不能验证猜想是否正确。D、拉动同一个木块进行不同的运动,拉力大小可能也不同,故不能验证猜想是否正确。
故答案为:(1)A (2)水平 (3)匀速直线 (4)B
三、作图题(共6分)
22、对研究对象进行受力分析。
(1)如图3-Z-16所示是一辆在水平地面上向左做匀速直线运动的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,作出小球所受力的示意图。
图3-Z-16 图3-Z-17 图3-Z-18
(2)如图3-Z-17所示,货物随传送带一起水平向右做匀速直线运动,画出该货物的受力示意图。
(3)如图3-Z-18所示是在空气中飞行的足球,质量为0.4 kg,请画出足球所受重力的示意图。(g取10 N/kg)
【答案】(1)如图所示 (2)如图所示 (3)如图所示
【解析】(1)小车和小球一起向左做匀速直线运动,所以小球处于平衡状态,小球受到平衡力的作用。在竖直方向上,小球受到竖直向下的重力G,根据二力平衡的条件作图即可。(2)首先分析物体受到的作用力,物体做匀速直线运动说明物体受到了平衡力-重力和支持力的作用;水平方向上没有牵引力,也就没有摩擦力,若有摩擦力,物体就不会做匀速直线运动,所以水平方向上是不受力的;然后根据力的图示的方法来作图。(3)由G=mg计算足球的重力,重力的方向总是竖直向下的,按力的示意图的要求画出足球受到重力的示意图即可。
【分析】 (1)二力平衡的作图,首先要分析出物体所受力中哪两个力处于二力平衡。(2)做力的示意图,就是用一条带箭头的线段把力的三要素表示出来,长短表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,作图的关键是力的方向和作用点。(3)本题考查力的示意图的作图。注意地球附近的物体受到重力的方向是竖直向下的,与运动状态无关。
【详解】(1)小车和小球一起向左做匀速直线运动,所以小球处于平衡状态,小球受到平衡力的作用。在竖直方向上,小球受到竖直向下的重力G,根据二力平衡的条件可知,必然有一个力来平衡这个重力,所以可以确定杆给小球一个竖直向上的力F,且F=G=mg,由于小球的周围没有其他的物体,而力不能离开物体而存在,所以可以确定小球不再受其他的力。如图所示:
(2)货物随传送带一起水平向右做匀速直线运动,货物与传送带间没有相对运动,也没有相对运动趋势,所以货物不受摩擦力,只受两个力作用:重力和支持力,并且这两个力是一对平衡力;重力方向竖直向下,作用点在重心,支持力方向竖直向上,作用点也画在重心上,其受力示意图如下:
(3)足球的重力G=mg=0.4kg×10N/kg=4N,重力的方向是竖直向下的,从足球的重心(足球的球心)竖直向下画有向线段表示出其重力示意图如图所示:
。
四、实验探究题(共12分)
23、(6分)(2020台州)为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状态,进行如下实验。
(1)如图3-Z-19甲所示实验中,选用轻薄塑料片作为研究对象的原因是 ▲ 。
甲 乙
图3-Z-19
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是 ▲ ,物体才能处于静止状态。
(3)如图乙所示,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时,观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是探究 ▲ 。
【答案】(1)减小研究对象自重对实验的影响 (2)作用在同一直线上
(3)作用在物体上的两个力大小满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态
【解析】(1)在探究二力平衡条件实验中,用到了小卡片,是因为小卡片的质量很小,其重力远小于卡片受到的拉力,重力可以忽略;(2)二力平衡的条件:大小相等,方向相反,同一直线,同一物体;(3)物体在平衡力的作用下,会保持静止状态或匀速直线运动状态。
【分析】此题考查了二力平衡的条件的探究过程。在该实验中,为了探究两个力是否平衡,要用到控制变量法的思路。探究其中的一个条件时,要控制其他条件相同。这也是根据实验步骤确定实验目的主要依据。
【详解】(1)由于小卡片的质量很小,重力远小于卡片受到的拉力,所以其重力可以不考虑;(2)图甲中静止的研究对象转到虚线位置,此时两个力不在同一条直线上,松手后发现研究对象发生转动,这表明二力平衡时,这两个力需要满足的条件是在同一条直线上,物体才处于静止状态;(3)当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时,可以观察到物体做匀速直线运动,当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,可以观察到物体做变速运动,所以研究的目的是:作用在物体上的两个力满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态。
故答案为:(1)减小研究对象自重对实验的影响 (2)作用在同一直线上
(3)作用在物体上的两个力大小满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态
24、(6分)(2021宁波)水对容器侧壁有压强,水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关
[提出猜想]
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
[查阅资料和思考]
如图3-Z-20甲所示,h表示小孔在水中的深度,υ表示水流从小孔水平射出的速度,H表示小孔到桌面的高度,s表示水流射程(小孔到落点的水平距离)。查阅资料可知,当H一定时,s随υ的增大而增大。
要研究υ和h的关系,由于υ无法直接测量,转为研究s、H、h的关系。
甲 乙
图3-Z-20
[实验步骤]
①将容器置于木块上,如图乙所示。
②堵住三个小孔,往容器中加人适量的水并记录h和H。
③打开小孔,同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的木块,重复步骤①∽③。
[实验数据及分析]
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小孔 a b c a b c a b c
h/cm 10 20 30 10 20 30 10 20 30
H/cm 30 20 10 40 30 20 50 40 30
s/cm 35 41 35 40 49 50 45 58 59
(1)分析表中数据可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而 ▲ (填“增大”或“减小”)。
(2)采用控制变量的方法,通过比较实验序号为 ▲ 的三组数据,可以得出结论:水从小孔水平射出的速度υ与小孔在水中的深度h有关。
(3)小宁再分别用盐水和酒精替换水进行实验,目的是探究液体从小孔水平射出的速度υ是否
与 ▲ 有关。
【答案】(1)增大 (2)1、5、9 (3)液体种类(或液体密度)
【解析】(1)分析1、4、7或2、5、8或3、6、9三次实验,控制水的深度相同,得到射程与小孔距桌面的高度的关系;(2)分析1、5、9三实验,控制小孔距桌面的高度相同,观察射程与水的深度的关系,从而得到水的射出速度与水的深度的关系;(3)换不用的液体进行多次实验,可以探究液体的射出速度与液体种类是否有关。
【分析】本题主要考查控制变量法在实验探究中的应用,难度不大。
【详解】(1)分析1、4、7或2、5、8或3、6、9三次实验,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而增大;(2)分析1、5、9三实验,当小孔距桌面的高度H相同时,水流射程s随小孔在水中的深度h的增大而增大,说明水从小孔水平射出的速度υ与小孔在水中的深度h有关;(3)再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,可以探究液体从小孔水平射出的速度υ与液体种类(或液体密度)是否有关。
故答案为:(1)增大 (2)1、5、9 (3)液体种类(或液体密度)
五、解答题(共9分)
25、(2021金华)金义东(金华一义乌一东阳)线是金华轻轨的首条线路,全长约108 km,该线路的建成有助于打造金义东都市区“一小时通勤圈”。金义东线所用列车空载时的质量约为200t,停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8m2,最大设计速度为120 km/h。回答下列问题。(g取10 N/kg)
(1)若列车全程以最大设计速度行驶,途中不停靠,则从金华到东阳共需要多少小时
(2)停靠时,空载列车对铁轨的压强为多少
(3)若空载列车以最大设计速度匀速直线行驶时,所受阻力为车重的0.04,此时该列车的牵引力为多少牛
【答案】(1)若列车全程以最大设计速度行驶,途中不停靠,则从金华到东阳共需要0.9小时;
(2)停靠时,空载列车对铁轨的压强为2.5×106pa;
(3)若空载列车以最大设计速度匀速直线行驶时,所受阻力为车重的0.04,此时该列车的牵引力是8×104N
【解析】(1)根据速度公式求出时间;(2)根据p=求出压强的大小;(3)根据题意求出列车运行时受到的阻力,根据二力平衡条件求出牵引力的大小。
【分析】本题考查了速度公式、二力平衡条件、压强公式和功率公式的应用,从题干中获取有用的信息是关键,计算过程要注意单位的换算。
【详解】(1)根据υ=可知,从金华到东阳需要的t==0.9h;(2)停靠时,空载列车对铁轨的压力等于自身的重力,空载列车对铁轨的压强为:p===2.5×106pa;(3)列车运行时受到的阻力:f=0.04G=0.04mg=0.04×200×103kg×10N/kg=8×104N;因列车匀速行驶时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,列车的牵引力:F=f=8×104N。
故答案为:(1)若列车全程以最大设计速度行驶,途中不停靠,则从金华到东阳共需要0.9小时;(2)停靠时,空载列车对铁轨的压强为2.5×106pa;
(3)若空载列车以最大设计速度匀速直线行驶时,所受阻力为车重的0.04,此时该列车的牵引力是8×104N。
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