【全景】2024年省中考复习专题测试卷 物理专题检测卷一 力和简单机械
一、选择题(每小题2分,共30分)
1.(2022·鹿城模拟)如图所示筷子盒.在A处施加向下的力时,筷子会从出口滚出。忽略筷子的压力,以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】根据图片,分析筷子盒的工作过程,从而判断示意图是否正确。
【解答】根据图片可知,O处为支点,当用力向下按A点时,A点的压力F1向下,而弹簧施加的阻力F2方向向上,因此松手后,装置向上运动,从而阻挡筷子继续滚出,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.如图为实验室的一种弹簧秤。把物体挂在弹簧秤上处于静止时,从左边刻度(单位为牛顿)可以测出物体重力的大小,从右边刻度(单位为克)可以测出物体在地球上的质量近似值,如果把该弹簧秤拿到月球上使用(已知同一物体在月球上的重力是地球上的六分之一),下列刻度的重新标法正确的是( )
左边 刻度线 左边刻度线 对应的数值为 右边 刻度线 右边刻度线 对应的数值为
A 不变 原值不变 不变 原值的六分之一
B 不变 原值的六倍 不变 原值不变
C 不变 原值不变 不变 原值的六倍
D 不变 原值的六分之一 不变 原值不变
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】力的测量;重力的大小
【解析】【分析】(1)根据弹簧的伸长与受到的拉力成正比分析;
(2)根据m=分析计算。
【解答】(1)物体放到月球上,质量不变,重力会变为地球上重力的六分之一;但弹簧的材料不变,则将弹簧拉长到同样长度,需要的重力不变,因此左边刻度线(代表重力)不变时,对应的原值不变;
(2)同一物体在月球上的重力是地球上的六分之一,即g月=,那么相同重力时月球上物体的质量应该为:,因此右边刻度线(代表质量)不变时,对应的数值应为原值的6倍.
故选C。
3.今年春节期间,社交平台纷纷发起了“立扫帚”的挑战赛。如图所示是一把扫帚静止立在地面上的受力示意图,下列说法正确的是( )
A.扫帚所受重力的大小为10N
B.扫帚所受重力的作用点为O点
C.扫帚所受重力的方向为竖直向上
D.扫帚没有受到地面对它的支持力作用
【答案】B
【知识点】重力及其方向;重力的大小
【解析】【分析】根据图片提取信息,结合重力的三要素的知识分析判断。
【解答】A.扫帚所受重力的大小为5N,故A错误;
B.扫帚所受重力的作用点为O点,故B正确;
C.扫帚所受重力的方向为竖直向下,故C错误;
D.扫帚处于平衡状态,即它的重力与地面的支持力相互平衡,故D错误。
故选B。
4.2020年12月17 日凌晨,嫦娥五号返回器携带约2kg月壤样品成功在内蒙古中部着陆。关于嫦娥五号,下列说法正确的是( )
A.使用火箭发动机反推减速方式降落月球,说明物体间力的作用是相互的
B.在月球上降落留下的压痕,是嫦娥五号的重力所产生的作用效果
C.返回舱进入大气层后始终保持匀速运动
D.采集回来的月壤样品,返回地球后质量变大
【答案】A
【知识点】质量及其特性;力的作用是相互的;力与运动的关系
【解析】【分析】A.根据力的作用的相互性判断;
B.对嫦娥五号进行受力分析即可;
C.根据力与运动的关系判断;
D.质量是物质的一种性质,不随物体形状、状态、位置和温度的变化而变化。
【解答】A.使用火箭发动机反推减速方式降落月球,说明物体间力的作用是相互的,故A正确;
B.在月球上降落留下的压痕,是嫦娥五号对地面的压力所产生的作用效果,故B错误;
C.返回舱进入大气层后,由于重力大于阻力,因此返回舱做加速运动。当打开降落伞后,阻力大于重力,此时做减速运动,最终二者相等,做匀速运动,故C错误;
D.采集回来的月壤样品,返回地球后质量不变,故D错误。
故选A。
5.某兴趣小组利用生活中常见的物品做了一个非常有趣的实验,将吹风机对准竖管上端向下吹风,在3个相同的水平玻璃管右端口处同时放置相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是( )
A.此实验原理与高压锅工作原理相同
B.三个玻璃管的左端口处,c处压强最小
C.增大吹风机的风速,乒乓球向左移动更明显
D.增大水平玻璃管的直径,乒乓球向左移动更明显
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】根据流体压强和流速的关系分析。
【解答】A.高压锅利用液体沸点随上方气压升高的原理,与流体压强和流速的关系无关,故A错误;
B.由上述解析可知,三个玻璃管的左端口处,c处空气流速最小,则压强最大;a处空气流速最大,压强最小,故B错误;
C.增大吹风机的风速,三个玻璃管中的压强差均增大,所以乒乓球向左移动更明显,故C正确;
D.增大水平玻璃管的直径,管越粗,相当于降低管口处空气流动的速度,三个玻璃管中的压强差会有所减小,乒乓球向左移动会变得不明显,故D错误。
故选C。
6.甲、乙、丙三辆车一起以各自的速度向东匀速直线行驶,t 时刻甲、乙、丙的位置如图所示,甲与乙、乙与丙之间的距离均为1千米。行驶一段时间后,t 时刻乙在甲后方800米的位置,丙在乙后方1200米的位置,则在t 和t 这段时间内( )
A.以甲车为参照物,丙车向东运动
B.以甲车为参照物,丙车向西运动
C.以乙车为参照物,甲车向西运动
D.以乙车为参照物,甲车向东运动
【答案】C
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】根据参照物的知识分析判断。
【解答】 AB.根据题意可知,t1时刻甲丙之间相距2km,t2时刻时甲丙之间还是相距2km,所以以甲车为参照物,丙车是静止的,故A、B错误;
CD.t1时刻甲乙之间相距1km,t2时刻时甲乙之间相距800m,所以以乙车为参照物,甲车向西运动,故C正确,D错误。
故选C。
7.(2021·海曙模拟)小科利用小风扇、矿泉水瓶等材料自制了一个简易吸尘器,连上电源后能吸走桌上的纸屑、灰尘。下列事例与简易吸尘器原理相同的是( )
A.磁铁“吸”铁钉
B.用吸管“吸”饮料
C.与头发摩擦过的橡胶棒“吸”轻小物体
D.两个表面削干净、削平的铅柱压紧后“吸”在一起
【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】风扇旋转,使吸尘器内气压减小,在外界大气压强的作用下,灰尘被压入吸尘器。
A.磁铁“吸”铁钉,利用磁体的磁性,故A不合题意;
B.用吸管“吸”饮料,外界大气压强大于吸管内压强,饮料被压入口中,故B符合题意;
C.与头发摩擦过的橡胶棒“吸”轻小物体,是因为带电体吸引轻小物体,故C不合题意;
D.两个表面削干净、削平的铅柱压紧后“吸”在一起,是因为分子之间有引力,故D不合题意。
故选B。
8.(2021·嵊州模拟)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在B点,在A点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆,使其绕O点缓慢转动,带动钩码上升一定的高度h(不计摩擦)。下列说法正确的是( )
A.杠杆转动过程中,弹簧测力计的示数会变小
B.仅增加钩码的个数,拉力所做的额外功增大
C.仅将钩码的悬挂点从B点移到C点,拉力做的总功变大
D.仅将拉力的作用点从A点移到C点,杠杆的机械效率不变
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)弹簧测力计拉力方向总竖直向上,动力臂减小,阻力臂减小,阻力不变,动力不变,再根据杠杆的平衡条件和相似三角形的性质分析判断;
(2)克服杠杆重力做的功为额外功;
(3)从图中可以看出,将2只钩码悬挂在C点时,重力的力臂大于在B点重力的力臂,而动力臂不变,根据杠杆平衡的条件可知弹簧测力计的示数的变化情况,再分析有用功和额外功的变化,根据总功等于有用功和额外功之和得出拉力做的总功的变化情况;
(4)仅将拉力的作用点从A点移到C点,分析出有用功、额外功的变化,从而分析出杠杆的机械效率的变化。
【解答】A.若弹簧测力计拉力方向一直竖直向上拉动,阻力不变,动力臂减小,阻力臂变小,如下图所示:
因为△OBB′∽△OAA′,
所以 ,
所以动力臂与阻力臂的比值不变,
因为阻力不变,根据杠杆的平衡条件知,弹簧测力计的示数应该不变,故A错误;
B.克服杠杆重力做的功为额外功,仅增加钩码的个数,杠杆重力和杠杆上升的高度不变,拉力所做的额外功不变,故B错误;
C.钩码的悬挂点在B点时,由杠杆的平衡条件得F1 OA=G OB;悬挂点移至C点时,由杠杆的平衡条件得F2 OA=G OC;从图中可以看出,由OB到OC力臂变大,所以弹簧测力计的示数变大,有用功不变,但杠杆提升的高度减小,额外功减小,又因为总功等于额外功与有用功之和,因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功,即仅将钩码的悬挂点从B点移到C点,拉力做的总功变小,故C错误;
D.仅将拉力的作用点从A点移到C点,由于将相同的钩码提升相同的高度,有用功不变,额外功也不变,杠杆的机械效率不变,故D正确。
故选D。
9.(2021·余杭模拟)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
【知识点】惯性;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】(1)根据增大或减小压强的方法判断;
(2)(3)惯性的影响因素为质量;
(4)根据有关惯性的知识分析判断。
【解答】发生碰撞时,头盔不能减小撞击力,但是可增大头部的受力面积,从而减小压强,减小对头部的伤害,故A、B错误;
人的质量不变,惯性保持不变。系安全带不能减小人体的惯性,但是可以减小人体撞击时的速度,防止汽车紧急刹车时由于惯性导致的伤害,故D正确,而C错误。
故选D。
10.如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为和,水对容器底的压强分别为和,则( )
A.<, B.
C., D.,
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】根据浮沉条件比较浮力大小,根据阿基米德原理比较排开水的体积大小,进而比较水面的高度大小,最后根据p=ρ液gh比较水对容器底部的压强大小。
【解答】将物体A和玻璃杯看作整体,它们始终在水面上漂浮,因此它们受到的浮力等于重力,即浮力F甲=F乙。根据阿基米德原理可知,它们排开水的体积相等,因此水面高度相同。根据p=ρ液gh可知,水对容器底部的压强相等,即p甲=p乙。
故选B。
11.2021年12月9日天宫课堂开讲,王亚平老师在中国空间站开展了神奇的“浮力消失实验”。对杯中乒乓球的描述,不正确的是( )
A.不能漂浮在水面上 B.受到的重力接近于零
C.可以在水中任意位置悬浮 D.上下表面几乎没有受到压力
【答案】A
【知识点】重力及其方向
【解析】【分析】根据太空中物体处于失重状态分析判断。
【解答】ABC.在天宫中,乒乓球处于失重状态,不受重力也不受浮力,因此乒乓球会停留在水面,水中或水底,故A错误符合题意、B、C正确不合题意;
D.液体对物体产生的压强由液体的重力产生,因此乒乓球上下表面几乎没有受到压力,故D正确不合题意。
故选A。
12.(2020八上·苍南期末)将四个形状不同、高度均为L的实心金属块,用细线拉着。匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中,直至容器底部,此时水未溢出。四个实验中与下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】根据公式F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,浮力与V排成正比,即浮力的变化趋势与V排的变化趋势相同。
【解答】根据图像可知,金属块受到的浮力随深度的增大不断增大,但是开始时增大的快,后来增大的慢。
A.金属块为球形,在它进入整个体积的一半前,它的V排随深度的增大而增大的快,进入整个体积的一半以后,它的V排随深度的增大而增大的慢了,故A符合题意;
B.金属块为长方体球形,它的V排随深度的增大而增大的速度是匀速的,故B不合题意;
C.金属块为圆台状,由于它上小下大,所以它的V排随深度的增大而增大的速度不断减小,故C不合题意;
D.金属块为沙漏状,因此它的V排开始时增大的速度越来越小,后来增大的速度越来越大,故D不合题意。
故选A。
13.如图所示,用质量相同的滑轮构成甲、乙、丙三个装置,在相等的时间里分别把同一个重物匀速提升相同高度。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.丙装置所用力最大 B.甲装置所做的额外功最小
C.乙装置的机械效率最小 D.丙装置拉绳的速度最大
【答案】D
【知识点】速度公式及其应用;功的计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算;机械效率的计算
【解析】【分析】A.根据比较拉力大小;
B.根据W额=G动h比较额外功大小;
C.根据比较机械效率大小;
D.根据v=nv物比较拉绳子的速度大小。
【解答】A.根据图片可知,承担重力的绳子段数n依次为2、2和3,根据可知,丙装置所用力最小,故A错误;
B.滑轮组对动滑轮做额外功,根据W额=G动h可知,三者做的额外功相等,故B错误;
C.根据可知,三个装置的机械效率相等,故C错误;
D.物体在相同时间内提升相同高度,则物体的速度相同。根据v=nv物可知,丙装置的拉绳速度最大,故D正确。
故选D。
14.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C.甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F
D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】在分析时,分别以整体、A、B为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。此题考查了摩擦力大小的判定,将甲乙两图相互对比,关键是能够对整体和部分进行受力分析,根据平衡力的知识进行判断,对学生来说应属于难题。
【解答】乙图,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,A不受摩擦力的作用,AD错误;
以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,两种情况下B受到的摩擦力相等,B正确;
甲图以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用,且f=F,C错误。
故答案为:B
15.如图所示,甲、乙、丙三个小和尚抬着一根长木头向寺庙走去,甲和尚抬着较粗的一端,乙和尚抬着木头的中间部位,丙和尚抬着较细的一端。则下列判断正确的是 ( )
A.当丙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后,甲的负担顿时变轻,乙的负担顿时加重
B.当乙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后,甲的负担顿时变重,丙的负担顿时变轻
C.当乙的作用力减小时,甲、丙两人的作用力均增加,但
D.当甲的作用力增加时,乙、丙两人的作用力均减小,但
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据图片,结合描述的情况,选择合适的杠杆模型,根据杠杆的平衡条件分析判断即可。
【解答】A.当丙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后,如下图,
若以A为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,F丙去掉,要增大F乙,乙的负担顿时加重;
若以B为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,F丙去掉,减小F甲,甲的负担顿时变轻,故A正确;
B.当乙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后,如下图,
若以A为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,F乙去掉,要增大F丙,丙的负担顿时加重;
若以C为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,F乙去掉,甲的负担顿时变重,故B错误;
C.当乙的作用力减小时,如下图,
若以A为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,减小的力和力臂乘积相等,F丙的力臂等于F乙的力臂的2倍,所以ΔF丙=ΔF乙;
若以C为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,减小的力和力臂乘积相等,F甲的力臂等于F乙的力臂的2倍,所以ΔF甲=ΔF乙;
所以ΔF甲=ΔF丙,故C错误;
D.当甲作用力增加时,如下图,
若以B为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,F甲增大,F丙也增大,ΔF甲=ΔF丙;
若以C为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,F甲增大,F乙减小,F甲的力臂等于F乙的力臂的2倍,所以ΔF甲=ΔF乙,因此|ΔF乙|>|ΔF丙|,故D错误。
故选A。
二、填空题(每空2分,共18分)
16.(2022·玉环模拟)冰壶比赛是北京冬奥会赛程最长的项目之一。如图甲为冰壶运动比赛场景.运动员将投掷壶从出发点A推动至投掷线B,接着投掷壶在冰道上沿着弧线BCD路径到达营垒。
(1)投掷壶在投掷线B处被推出后,由于 继续运动。
(2)为了使冰壶滑行得更远,运动员擦冰是为了 。
(3)运动员脱手之前对冰壶进行了旋转,使冰壶前进过程中产生了如图乙方向的自转,导致冰壶两侧受到的气压不同,图中冰壶两侧的气压p1 (填“大于”等于”或“小于”)p2。
【答案】(1)惯性
(2)减少摩擦力
(3)小于
【知识点】惯性;增大或减小摩擦的方法;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)减小摩擦力的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动。
(3)流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系解答。
【解答】(1)投掷壶在投掷线B处被推出后,由于惯性继续运动。
(2)为了使冰壶滑行得更远,运动员擦冰,通过摩擦做功的形式将机械能转化为内能,从而使冰面温度升高而熔化,冰壶和冰面之间的这层水膜可以减小摩擦力。
(3)根据乙图可知,以冰壶为参照物,气流方向是向左的。在冰壶上边,它的自转方向与气流方向一致,那么气流速度为二者速度之和;在冰壶下边,它的自转方向与气流方向相反,那么气流速度等于二者速度之差。比较可知,冰壶上边空气流速大而压强小,即p1
17.两个实心物体的质量与体积的关系如图甲所示。
(1)物体A的密度是 。
(2)分别由A、B两种物质组成的体积相同的甲、乙两个物体的重力比为 。
(3)将体积相同的A、B两物体分别挂在滑轮和杠杆下面,如图乙所示,O为杠杆OQ的支点,P为杠OQ的中点,若要使他们处于静止,则虚线框内悬挂物体B的个数是 。(不计摩擦以及杠杆和滑轮的自重)
【答案】(1)2×10 kg/m
(2)4:1
(3)4
【知识点】密度公式的应用;重力的大小;杠杆的平衡条件;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据图片确定当m=20g时,A、B的体积,利用密度公式计算AB的密度;
(2)利用G=mg=ρVg计算甲、乙的重力之比;
(3)图中动滑轮下面挂1个A物体(重力为GA),要使它们处于静止状态,由滑轮组的特点可知Q处绳子的拉力;根据杠杆的平衡条件求出虚线框内悬挂物体的重力,由(2)可知A、B的重力之比,据此可知虚线框内悬挂物体B的个数
【解答】(1)根据甲图可知,当二者质量m=20g时,VA=10cm3,VB=40cm3,
则A的密度,
B的密度;
(2)A和B的密度之比:ρA:ρB=2g/cm3:0.5g/cm3=4:1;
甲、乙两实心物体的体积相同,
由G=mg=ρVg可得,甲、乙的重力之比:G甲:G乙=ρAVg:ρBVg=ρA:ρB=4:1;
(3)根据图乙可知,滑轮组中承担重力的绳子段数n=2,
则Q处绳子的拉力为GA,
以杠杆为研究对象,O为杠杆的支点,P为杠杆OQ的中点,则动力臂为阻力臂的2倍,
根据杠杆平衡条件可得:FQl1=GPl2,
GA×2=nGB×1;
×4GB×2=nGB×1;
解得:n=4。
所以虚线框内悬挂物体B的个数为4个。
18.如图甲是一种落地式海报架,图乙是海报架的侧视结构示意图。
(1)若视海报架为杠杆,水平向右的风将其吹倒的瞬间,支点是 (选填“B”或“C”),请在图乙中画出此时重力G 的力臂l 。
(2)若要使海报架抵抗更大的风力,可采用的措施有 。
【答案】(1)C;
(2)增大∠BAC的角度或在支架上增加物重(合理即可)
【知识点】杠杆的平衡条件;力臂的画法
【解析】【分析】(1)①杠杆转动时保持不动的点为支点;
②力臂是从杠杆支点到力的作用线的垂线;
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答。
【解答】(1)①根据乙图可知,当海报架向右翻倒时,C点固定不动,即支点为C;
②通过支点C作重力作用线的垂线,从垂足到支点之间的线段为力臂,如下图所示:
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,要使海报架抵抗更大的风,可以减小动力臂增大阻力臂,即增大∠BAC的角度;也可以增大阻力,即在支架上增加物体重力。
三、实验题(每空2分,共24分)
19.探究滑动摩擦力大小与压力大小关系的实验时,小明在长0.5米的木板上,用弹簧测力计水平匀速拉着质量不同、材料相同的木块做直线运动,得到以下数据。
次数 1 2 3 4 5
压力/N 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
弹簧测力计示数/N 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
(1)实验中,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,其目的是使滑动摩擦力的大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)由实验数据可知,在接触面不变的条件下,滑动摩擦力的大小与压力大小的式为=
(3)完成实验后,小明将木板一端支起0.3米高,然后用弹簧测力计沿斜面方向向上拉着重为2牛的木块在木板上做匀速直线运动。此时弹簧测力计的示数 (选填“大于”“等于”或“小于”)0.8牛。
【答案】(1)等于
(2)0.4
(3)大于
【知识点】影响摩擦力大小的因素;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据平衡力的知识分析解答;
(2)将表格中测力计示数和压力做比,根据比值大小确定二者的关系式;
(3)根据W总=W有+W额外,即Fs=Gh+fs算出拉力,并与0.8N比较即可。
【解答】(1)实验中,沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动,则木块受到的摩擦力和拉力相互平衡。根据平衡力的知识可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)根据表格数据可知,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小成正比,则Ff=kFN。根据第一次实验数据可知:0.4N=k×1N,则k=0.4,所以关系式为:Ff=0.4FN;
(3)根据题意可知,在斜面上有W总=W有+W额外,即Fs=Gh+fs,
那么拉力为:。
20. 在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验中,探究液体压强的工具是 。
(2)由丙、丁丙图进行实验对比,得出液体压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”或“无关”)。
(3)甲、乙两图是探究液体压强与 的关系,结论是: 。
(4)要探究液体压强与密度的关系,应选用 两图进行对比。
(5)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小 。
【答案】(1)U形压强计
(2)无关
(3)深度;液体内部压强随着深度的增加而增大
(4)乙、丙
(5)相等
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据图片确定探究液体压强工具的名称;
(2)当其它条件相同,只改变容器形状时,如果液体压强改变,那么二者有关;否则,说明二者无关。
(3)根据图片确定甲和乙中哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(4)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(5)从液体内部向各个方向的压强的大小关系解答。
【解答】(1)根据图片可知,实验中,探究液体压强的工具是U形压强计。
(2)丙和丁中金属盒在盐水中的深度相同,只有容器形状不同,此时U型管两侧的高度差相等,即受到压强相等,那么得到: 液体压强与盛液体的容器形状无关。
(3)根据图片可知,甲和乙中金属盒所在的深度不同,因此探究液体压强和深度的关系。乙图中深度大,U型管两侧液面高度差也大,那么得到结论: 液体内部压强随着深度的增加而增大 。
(4)探究液体压强与密度的关系时,需要控制深度相同,只改变液体密度,故选实验乙和丙;
(5) 在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。
21.某制作小组所设计的电饭锅,其结构如图所示,控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起,当温度低于103℃时,感温磁体具有磁性。煮饭时用手向下按动开关,通过轻质传动杆AOB使永久磁体和感温磁体吸合,触点闭合,电路接通,发热板开始发热。 当温度达到103℃时,感温磁体失去磁性,永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下,通过传动杆使触点分开,发热板停止发热。
(1)若用4牛的力按下开关,B端受到的阻力为1牛,则AO和OB的长度之比为 ,已知手指与开关的接触面积为0.5厘米 ,则开关受到的压强是 帕。
(2)用电饭锅烧水(在标准气压下),水沸腾时 (选填“能”或“不能”)自动断电。
【答案】(1)1:4;8×10
(2)不能
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;压强的大小及其计算;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算AO和OB的长度之比;
②根据公式计算开关受到的压强。
(2)将水的沸点与断电温度进行比较即可。
【解答】(1)①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:FA×L1=FB×L2,解得:。根据相似三角形的性质得到:;
②开关受到的压强:;
(2)标准气压下水的沸点低于103℃,因此水沸腾时不会断电。
四、解答题(共28分)
22.(2020·三门模拟)“区间测速”目前在全国大部分高速公路实行。所谓的“区间测速”,就是在两监测点安装监控和测速探头,测出同一辆车通过两个监测点的时间,再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速,如果这个平均车速超过了该路段的最高限速,即被判为超速。如图所示,监测点A、B相距30km,一辆轿车通过监测点A的速度为100km/h,通过监测点B的速度为110km/h,通过两个监测点的时间如图所示,该路段最高限速120km/h。
(1)某驾驶员坐在这辆行驶的轿车中,他看到远处的监控装置正在向他靠近,这是以 为参照物得出的结果。
(2)通过计算说明,若采用“区间测速”,这辆轿车从监测点A运动到监测点B的平均速度是多少?并判断轿车是否超速?
【答案】(1)车或车内物体
(2)由图可知:轿车的行驶时间:t=12min=0.2h,则轿车的平均速度为v=s/t=150km/h>120km/h超速
【知识点】参照物及其选择;平均速度的计算及测量
【解析】【分析】(1)如果物体是运动的,那么它相对参照物的位置发生改变;如果物体是静止的,那么它相对参照物的位置保持不变。
(2)首先根据计算出轿车在这段距离内的平均速度,然后与最高限速进行比较。
【解答】(1)某驾驶员坐在这辆行驶的轿车中,他看到远处的监控装置正在向他靠近,即监控装置相对于他坐的车或车内的物体位置在不断改变,所以他是车或车内物体为参照物得出的结果。
(2)这段路程内轿车的行驶时间为:t=10:43-10:31=12min=0.2h;
轿车的平均速度为;
因此该轿车超速。
23.创新科技小组用轻质杆设计制作了测量液体密度的工具——密度秤。其中经防腐处理的合金块重8N,体积100cm ,秤砣重2N,秤纽处O到A端长10cm。测量时手提着秤纽将密度秤的合金块浸没在待测液体中(不接触容器),调节秤砣位置使秤杆水平平衡,秤砣悬挂处的刻度值为被测液体密度。请解答下列问题(g=10N/kg):
(1)在底面积为100cm 的烧杯内装入20cm深的待测液体,测量情况如图,测得OC长34cm。求秤杆A端受到绳子的拉力大小;
(2)C点刻度表示的待测液体密度多大
(3)以上过程中合金块放入前后,待测液体对烧杯底部压强变化多少
【答案】(1)由杠杆平衡条件
可得
解得
(2)合金块受到的浮力
因合金块浸没,则物体排开液体的体积
由 可得待测液体密度
(3)因容器成柱状,合金块放入液体后对容器底增大的压力
增大的压强
答:(1)A端受到绳子的拉力大小是6.8N;(2)C点刻度表示的待测液体密度是 1.2×10 kg/m ;(3)以上过程中合金块放入前后,待测液体对烧杯底部压强变化是 120 Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;浮力大小的计算;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)根据图片确定动力臂和阻力臂,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可;
(2)首先根据平衡力的知识 计算合金块受到的浮力,然后根据 计算合金块排开液体的体积,最后根据 计算待测液体的密度。
(3)当容器为上下粗细一致的柱体时,合金块放入后液体增大的压力等于它受到的浮力,据此根据 计算增大的压强即可。
24.在一底面积为4m 的圆柱形深井底部,有一体积为2m 、密度为的贵重物体,现用如图所示的装置将其打捞上来。若牵引车以0.6m/s的速度匀速向右行驶,通过滑轮组将物体由井底开始往上拉,30s后井底受到水的压强恰好变化了(假定井水总量不变,水的阻力、动滑轮和绳子的拉力及滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计)。求:
(1)物体浸没在水中时受到的浮力。
(2)牵引车行驶了30s后,物体被提升的高度。
(3)物体未露出水面前,物体受到绳子拉力的功率。
(4)牵引车行驶了30s时,牵引车对绳子的拉力。
【答案】(1)物体浸没在水中时,受到的浮力:
(2)由图知,n=2,
物体上升速度 0.3m /s,
物体被提升的高度:
h=t=0.3m/s×30s=9m;
(3)物体重力:
物体露出水面前,物体受到绳子拉力:
10 N,
由 可知,功率为:
(4)30 s后井底受到的水的压强恰好变化了2.5×10 Pa,
即
水面下降了△h=0.25m,
排开水的体积减小值:
所以
此时物体受到的浮力:
忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦,牵引车对绳子的拉力:
答:(1)物体浸没在水中时受到的浮力为 2×10 N;(2)牵引车行驶了 30s后,物体被提升的高度为9m;(3)物体露出水面前,物体受到绳子拉力的功率为5.4×10 W;(4)牵引车行驶了 30s时,牵引车对绳子的拉力9.5×10 N。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;滑轮组绳子拉力的计算;电功率计算公式的应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)物体浸没时排开水的体积等于自身体积,根据阿基米德原理 计算受到的浮力即可。
(2)根据图片确定承担重力的绳子段数n,根据 计算物体上升的速度,根据h=t 计算物体被提升的高度。
(3)首先根据 计算物体的重力,再根据平衡力的知识 计算物体受到绳子的拉力,最后根据 计算拉力的功率。
(4)首先根据 计算水面下降的高度,再根据 计算排开水的体积的减小量,然后根据V排的变化关系计算物体受到的浮力,最后根据滑轮组的特点 计算牵引车对绳子的拉力。
1 / 1【全景】2024年省中考复习专题测试卷 物理专题检测卷一 力和简单机械
一、选择题(每小题2分,共30分)
1.(2022·鹿城模拟)如图所示筷子盒.在A处施加向下的力时,筷子会从出口滚出。忽略筷子的压力,以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是( )
A. B.
C. D.
2.如图为实验室的一种弹簧秤。把物体挂在弹簧秤上处于静止时,从左边刻度(单位为牛顿)可以测出物体重力的大小,从右边刻度(单位为克)可以测出物体在地球上的质量近似值,如果把该弹簧秤拿到月球上使用(已知同一物体在月球上的重力是地球上的六分之一),下列刻度的重新标法正确的是( )
左边 刻度线 左边刻度线 对应的数值为 右边 刻度线 右边刻度线 对应的数值为
A 不变 原值不变 不变 原值的六分之一
B 不变 原值的六倍 不变 原值不变
C 不变 原值不变 不变 原值的六倍
D 不变 原值的六分之一 不变 原值不变
A.A B.B C.C D.D
3.今年春节期间,社交平台纷纷发起了“立扫帚”的挑战赛。如图所示是一把扫帚静止立在地面上的受力示意图,下列说法正确的是( )
A.扫帚所受重力的大小为10N
B.扫帚所受重力的作用点为O点
C.扫帚所受重力的方向为竖直向上
D.扫帚没有受到地面对它的支持力作用
4.2020年12月17 日凌晨,嫦娥五号返回器携带约2kg月壤样品成功在内蒙古中部着陆。关于嫦娥五号,下列说法正确的是( )
A.使用火箭发动机反推减速方式降落月球,说明物体间力的作用是相互的
B.在月球上降落留下的压痕,是嫦娥五号的重力所产生的作用效果
C.返回舱进入大气层后始终保持匀速运动
D.采集回来的月壤样品,返回地球后质量变大
5.某兴趣小组利用生活中常见的物品做了一个非常有趣的实验,将吹风机对准竖管上端向下吹风,在3个相同的水平玻璃管右端口处同时放置相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是( )
A.此实验原理与高压锅工作原理相同
B.三个玻璃管的左端口处,c处压强最小
C.增大吹风机的风速,乒乓球向左移动更明显
D.增大水平玻璃管的直径,乒乓球向左移动更明显
6.甲、乙、丙三辆车一起以各自的速度向东匀速直线行驶,t 时刻甲、乙、丙的位置如图所示,甲与乙、乙与丙之间的距离均为1千米。行驶一段时间后,t 时刻乙在甲后方800米的位置,丙在乙后方1200米的位置,则在t 和t 这段时间内( )
A.以甲车为参照物,丙车向东运动
B.以甲车为参照物,丙车向西运动
C.以乙车为参照物,甲车向西运动
D.以乙车为参照物,甲车向东运动
7.(2021·海曙模拟)小科利用小风扇、矿泉水瓶等材料自制了一个简易吸尘器,连上电源后能吸走桌上的纸屑、灰尘。下列事例与简易吸尘器原理相同的是( )
A.磁铁“吸”铁钉
B.用吸管“吸”饮料
C.与头发摩擦过的橡胶棒“吸”轻小物体
D.两个表面削干净、削平的铅柱压紧后“吸”在一起
8.(2021·嵊州模拟)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在B点,在A点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆,使其绕O点缓慢转动,带动钩码上升一定的高度h(不计摩擦)。下列说法正确的是( )
A.杠杆转动过程中,弹簧测力计的示数会变小
B.仅增加钩码的个数,拉力所做的额外功增大
C.仅将钩码的悬挂点从B点移到C点,拉力做的总功变大
D.仅将拉力的作用点从A点移到C点,杠杆的机械效率不变
9.(2021·余杭模拟)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
10.如图所示,容器中装有一定质量的水,先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上(图中细线重力及体积均不计)。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为和,水对容器底的压强分别为和,则( )
A.<, B.
C., D.,
11.2021年12月9日天宫课堂开讲,王亚平老师在中国空间站开展了神奇的“浮力消失实验”。对杯中乒乓球的描述,不正确的是( )
A.不能漂浮在水面上 B.受到的重力接近于零
C.可以在水中任意位置悬浮 D.上下表面几乎没有受到压力
12.(2020八上·苍南期末)将四个形状不同、高度均为L的实心金属块,用细线拉着。匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中,直至容器底部,此时水未溢出。四个实验中与下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是( )
A. B.
C. D.
13.如图所示,用质量相同的滑轮构成甲、乙、丙三个装置,在相等的时间里分别把同一个重物匀速提升相同高度。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.丙装置所用力最大 B.甲装置所做的额外功最小
C.乙装置的机械效率最小 D.丙装置拉绳的速度最大
14.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A.甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F
B.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C.甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为F
D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F
15.如图所示,甲、乙、丙三个小和尚抬着一根长木头向寺庙走去,甲和尚抬着较粗的一端,乙和尚抬着木头的中间部位,丙和尚抬着较细的一端。则下列判断正确的是 ( )
A.当丙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后,甲的负担顿时变轻,乙的负担顿时加重
B.当乙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后,甲的负担顿时变重,丙的负担顿时变轻
C.当乙的作用力减小时,甲、丙两人的作用力均增加,但
D.当甲的作用力增加时,乙、丙两人的作用力均减小,但
二、填空题(每空2分,共18分)
16.(2022·玉环模拟)冰壶比赛是北京冬奥会赛程最长的项目之一。如图甲为冰壶运动比赛场景.运动员将投掷壶从出发点A推动至投掷线B,接着投掷壶在冰道上沿着弧线BCD路径到达营垒。
(1)投掷壶在投掷线B处被推出后,由于 继续运动。
(2)为了使冰壶滑行得更远,运动员擦冰是为了 。
(3)运动员脱手之前对冰壶进行了旋转,使冰壶前进过程中产生了如图乙方向的自转,导致冰壶两侧受到的气压不同,图中冰壶两侧的气压p1 (填“大于”等于”或“小于”)p2。
17.两个实心物体的质量与体积的关系如图甲所示。
(1)物体A的密度是 。
(2)分别由A、B两种物质组成的体积相同的甲、乙两个物体的重力比为 。
(3)将体积相同的A、B两物体分别挂在滑轮和杠杆下面,如图乙所示,O为杠杆OQ的支点,P为杠OQ的中点,若要使他们处于静止,则虚线框内悬挂物体B的个数是 。(不计摩擦以及杠杆和滑轮的自重)
18.如图甲是一种落地式海报架,图乙是海报架的侧视结构示意图。
(1)若视海报架为杠杆,水平向右的风将其吹倒的瞬间,支点是 (选填“B”或“C”),请在图乙中画出此时重力G 的力臂l 。
(2)若要使海报架抵抗更大的风力,可采用的措施有 。
三、实验题(每空2分,共24分)
19.探究滑动摩擦力大小与压力大小关系的实验时,小明在长0.5米的木板上,用弹簧测力计水平匀速拉着质量不同、材料相同的木块做直线运动,得到以下数据。
次数 1 2 3 4 5
压力/N 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
弹簧测力计示数/N 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
(1)实验中,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,其目的是使滑动摩擦力的大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)由实验数据可知,在接触面不变的条件下,滑动摩擦力的大小与压力大小的式为=
(3)完成实验后,小明将木板一端支起0.3米高,然后用弹簧测力计沿斜面方向向上拉着重为2牛的木块在木板上做匀速直线运动。此时弹簧测力计的示数 (选填“大于”“等于”或“小于”)0.8牛。
20. 在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验中,探究液体压强的工具是 。
(2)由丙、丁丙图进行实验对比,得出液体压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”或“无关”)。
(3)甲、乙两图是探究液体压强与 的关系,结论是: 。
(4)要探究液体压强与密度的关系,应选用 两图进行对比。
(5)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小 。
21.某制作小组所设计的电饭锅,其结构如图所示,控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起,当温度低于103℃时,感温磁体具有磁性。煮饭时用手向下按动开关,通过轻质传动杆AOB使永久磁体和感温磁体吸合,触点闭合,电路接通,发热板开始发热。 当温度达到103℃时,感温磁体失去磁性,永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下,通过传动杆使触点分开,发热板停止发热。
(1)若用4牛的力按下开关,B端受到的阻力为1牛,则AO和OB的长度之比为 ,已知手指与开关的接触面积为0.5厘米 ,则开关受到的压强是 帕。
(2)用电饭锅烧水(在标准气压下),水沸腾时 (选填“能”或“不能”)自动断电。
四、解答题(共28分)
22.(2020·三门模拟)“区间测速”目前在全国大部分高速公路实行。所谓的“区间测速”,就是在两监测点安装监控和测速探头,测出同一辆车通过两个监测点的时间,再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速,如果这个平均车速超过了该路段的最高限速,即被判为超速。如图所示,监测点A、B相距30km,一辆轿车通过监测点A的速度为100km/h,通过监测点B的速度为110km/h,通过两个监测点的时间如图所示,该路段最高限速120km/h。
(1)某驾驶员坐在这辆行驶的轿车中,他看到远处的监控装置正在向他靠近,这是以 为参照物得出的结果。
(2)通过计算说明,若采用“区间测速”,这辆轿车从监测点A运动到监测点B的平均速度是多少?并判断轿车是否超速?
23.创新科技小组用轻质杆设计制作了测量液体密度的工具——密度秤。其中经防腐处理的合金块重8N,体积100cm ,秤砣重2N,秤纽处O到A端长10cm。测量时手提着秤纽将密度秤的合金块浸没在待测液体中(不接触容器),调节秤砣位置使秤杆水平平衡,秤砣悬挂处的刻度值为被测液体密度。请解答下列问题(g=10N/kg):
(1)在底面积为100cm 的烧杯内装入20cm深的待测液体,测量情况如图,测得OC长34cm。求秤杆A端受到绳子的拉力大小;
(2)C点刻度表示的待测液体密度多大
(3)以上过程中合金块放入前后,待测液体对烧杯底部压强变化多少
24.在一底面积为4m 的圆柱形深井底部,有一体积为2m 、密度为的贵重物体,现用如图所示的装置将其打捞上来。若牵引车以0.6m/s的速度匀速向右行驶,通过滑轮组将物体由井底开始往上拉,30s后井底受到水的压强恰好变化了(假定井水总量不变,水的阻力、动滑轮和绳子的拉力及滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计)。求:
(1)物体浸没在水中时受到的浮力。
(2)牵引车行驶了30s后,物体被提升的高度。
(3)物体未露出水面前,物体受到绳子拉力的功率。
(4)牵引车行驶了30s时,牵引车对绳子的拉力。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】杠杆及其五要素
【解析】【分析】根据图片,分析筷子盒的工作过程,从而判断示意图是否正确。
【解答】根据图片可知,O处为支点,当用力向下按A点时,A点的压力F1向下,而弹簧施加的阻力F2方向向上,因此松手后,装置向上运动,从而阻挡筷子继续滚出,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.【答案】C
【知识点】力的测量;重力的大小
【解析】【分析】(1)根据弹簧的伸长与受到的拉力成正比分析;
(2)根据m=分析计算。
【解答】(1)物体放到月球上,质量不变,重力会变为地球上重力的六分之一;但弹簧的材料不变,则将弹簧拉长到同样长度,需要的重力不变,因此左边刻度线(代表重力)不变时,对应的原值不变;
(2)同一物体在月球上的重力是地球上的六分之一,即g月=,那么相同重力时月球上物体的质量应该为:,因此右边刻度线(代表质量)不变时,对应的数值应为原值的6倍.
故选C。
3.【答案】B
【知识点】重力及其方向;重力的大小
【解析】【分析】根据图片提取信息,结合重力的三要素的知识分析判断。
【解答】A.扫帚所受重力的大小为5N,故A错误;
B.扫帚所受重力的作用点为O点,故B正确;
C.扫帚所受重力的方向为竖直向下,故C错误;
D.扫帚处于平衡状态,即它的重力与地面的支持力相互平衡,故D错误。
故选B。
4.【答案】A
【知识点】质量及其特性;力的作用是相互的;力与运动的关系
【解析】【分析】A.根据力的作用的相互性判断;
B.对嫦娥五号进行受力分析即可;
C.根据力与运动的关系判断;
D.质量是物质的一种性质,不随物体形状、状态、位置和温度的变化而变化。
【解答】A.使用火箭发动机反推减速方式降落月球,说明物体间力的作用是相互的,故A正确;
B.在月球上降落留下的压痕,是嫦娥五号对地面的压力所产生的作用效果,故B错误;
C.返回舱进入大气层后,由于重力大于阻力,因此返回舱做加速运动。当打开降落伞后,阻力大于重力,此时做减速运动,最终二者相等,做匀速运动,故C错误;
D.采集回来的月壤样品,返回地球后质量不变,故D错误。
故选A。
5.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】根据流体压强和流速的关系分析。
【解答】A.高压锅利用液体沸点随上方气压升高的原理,与流体压强和流速的关系无关,故A错误;
B.由上述解析可知,三个玻璃管的左端口处,c处空气流速最小,则压强最大;a处空气流速最大,压强最小,故B错误;
C.增大吹风机的风速,三个玻璃管中的压强差均增大,所以乒乓球向左移动更明显,故C正确;
D.增大水平玻璃管的直径,管越粗,相当于降低管口处空气流动的速度,三个玻璃管中的压强差会有所减小,乒乓球向左移动会变得不明显,故D错误。
故选C。
6.【答案】C
【知识点】参照物及其选择
【解析】【分析】根据参照物的知识分析判断。
【解答】 AB.根据题意可知,t1时刻甲丙之间相距2km,t2时刻时甲丙之间还是相距2km,所以以甲车为参照物,丙车是静止的,故A、B错误;
CD.t1时刻甲乙之间相距1km,t2时刻时甲乙之间相距800m,所以以乙车为参照物,甲车向西运动,故C正确,D错误。
故选C。
7.【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】风扇旋转,使吸尘器内气压减小,在外界大气压强的作用下,灰尘被压入吸尘器。
A.磁铁“吸”铁钉,利用磁体的磁性,故A不合题意;
B.用吸管“吸”饮料,外界大气压强大于吸管内压强,饮料被压入口中,故B符合题意;
C.与头发摩擦过的橡胶棒“吸”轻小物体,是因为带电体吸引轻小物体,故C不合题意;
D.两个表面削干净、削平的铅柱压紧后“吸”在一起,是因为分子之间有引力,故D不合题意。
故选B。
8.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)弹簧测力计拉力方向总竖直向上,动力臂减小,阻力臂减小,阻力不变,动力不变,再根据杠杆的平衡条件和相似三角形的性质分析判断;
(2)克服杠杆重力做的功为额外功;
(3)从图中可以看出,将2只钩码悬挂在C点时,重力的力臂大于在B点重力的力臂,而动力臂不变,根据杠杆平衡的条件可知弹簧测力计的示数的变化情况,再分析有用功和额外功的变化,根据总功等于有用功和额外功之和得出拉力做的总功的变化情况;
(4)仅将拉力的作用点从A点移到C点,分析出有用功、额外功的变化,从而分析出杠杆的机械效率的变化。
【解答】A.若弹簧测力计拉力方向一直竖直向上拉动,阻力不变,动力臂减小,阻力臂变小,如下图所示:
因为△OBB′∽△OAA′,
所以 ,
所以动力臂与阻力臂的比值不变,
因为阻力不变,根据杠杆的平衡条件知,弹簧测力计的示数应该不变,故A错误;
B.克服杠杆重力做的功为额外功,仅增加钩码的个数,杠杆重力和杠杆上升的高度不变,拉力所做的额外功不变,故B错误;
C.钩码的悬挂点在B点时,由杠杆的平衡条件得F1 OA=G OB;悬挂点移至C点时,由杠杆的平衡条件得F2 OA=G OC;从图中可以看出,由OB到OC力臂变大,所以弹簧测力计的示数变大,有用功不变,但杠杆提升的高度减小,额外功减小,又因为总功等于额外功与有用功之和,因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功,即仅将钩码的悬挂点从B点移到C点,拉力做的总功变小,故C错误;
D.仅将拉力的作用点从A点移到C点,由于将相同的钩码提升相同的高度,有用功不变,额外功也不变,杠杆的机械效率不变,故D正确。
故选D。
9.【答案】D
【知识点】惯性;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】(1)根据增大或减小压强的方法判断;
(2)(3)惯性的影响因素为质量;
(4)根据有关惯性的知识分析判断。
【解答】发生碰撞时,头盔不能减小撞击力,但是可增大头部的受力面积,从而减小压强,减小对头部的伤害,故A、B错误;
人的质量不变,惯性保持不变。系安全带不能减小人体的惯性,但是可以减小人体撞击时的速度,防止汽车紧急刹车时由于惯性导致的伤害,故D正确,而C错误。
故选D。
10.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】根据浮沉条件比较浮力大小,根据阿基米德原理比较排开水的体积大小,进而比较水面的高度大小,最后根据p=ρ液gh比较水对容器底部的压强大小。
【解答】将物体A和玻璃杯看作整体,它们始终在水面上漂浮,因此它们受到的浮力等于重力,即浮力F甲=F乙。根据阿基米德原理可知,它们排开水的体积相等,因此水面高度相同。根据p=ρ液gh可知,水对容器底部的压强相等,即p甲=p乙。
故选B。
11.【答案】A
【知识点】重力及其方向
【解析】【分析】根据太空中物体处于失重状态分析判断。
【解答】ABC.在天宫中,乒乓球处于失重状态,不受重力也不受浮力,因此乒乓球会停留在水面,水中或水底,故A错误符合题意、B、C正确不合题意;
D.液体对物体产生的压强由液体的重力产生,因此乒乓球上下表面几乎没有受到压力,故D正确不合题意。
故选A。
12.【答案】A
【知识点】浮力的变化
【解析】【分析】根据公式F浮=ρ液gV排可知,当液体密度相同时,浮力与V排成正比,即浮力的变化趋势与V排的变化趋势相同。
【解答】根据图像可知,金属块受到的浮力随深度的增大不断增大,但是开始时增大的快,后来增大的慢。
A.金属块为球形,在它进入整个体积的一半前,它的V排随深度的增大而增大的快,进入整个体积的一半以后,它的V排随深度的增大而增大的慢了,故A符合题意;
B.金属块为长方体球形,它的V排随深度的增大而增大的速度是匀速的,故B不合题意;
C.金属块为圆台状,由于它上小下大,所以它的V排随深度的增大而增大的速度不断减小,故C不合题意;
D.金属块为沙漏状,因此它的V排开始时增大的速度越来越小,后来增大的速度越来越大,故D不合题意。
故选A。
13.【答案】D
【知识点】速度公式及其应用;功的计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算;机械效率的计算
【解析】【分析】A.根据比较拉力大小;
B.根据W额=G动h比较额外功大小;
C.根据比较机械效率大小;
D.根据v=nv物比较拉绳子的速度大小。
【解答】A.根据图片可知,承担重力的绳子段数n依次为2、2和3,根据可知,丙装置所用力最小,故A错误;
B.滑轮组对动滑轮做额外功,根据W额=G动h可知,三者做的额外功相等,故B错误;
C.根据可知,三个装置的机械效率相等,故C错误;
D.物体在相同时间内提升相同高度,则物体的速度相同。根据v=nv物可知,丙装置的拉绳速度最大,故D正确。
故选D。
14.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】在分析时,分别以整体、A、B为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。此题考查了摩擦力大小的判定,将甲乙两图相互对比,关键是能够对整体和部分进行受力分析,根据平衡力的知识进行判断,对学生来说应属于难题。
【解答】乙图,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,A不受摩擦力的作用,AD错误;
以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,两种情况下B受到的摩擦力相等,B正确;
甲图以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用,且f=F,C错误。
故答案为:B
15.【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据图片,结合描述的情况,选择合适的杠杆模型,根据杠杆的平衡条件分析判断即可。
【解答】A.当丙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后,如下图,
若以A为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,F丙去掉,要增大F乙,乙的负担顿时加重;
若以B为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,F丙去掉,减小F甲,甲的负担顿时变轻,故A正确;
B.当乙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后,如下图,
若以A为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,F乙去掉,要增大F丙,丙的负担顿时加重;
若以C为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,F乙去掉,甲的负担顿时变重,故B错误;
C.当乙的作用力减小时,如下图,
若以A为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,减小的力和力臂乘积相等,F丙的力臂等于F乙的力臂的2倍,所以ΔF丙=ΔF乙;
若以C为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,减小的力和力臂乘积相等,F甲的力臂等于F乙的力臂的2倍,所以ΔF甲=ΔF乙;
所以ΔF甲=ΔF丙,故C错误;
D.当甲作用力增加时,如下图,
若以B为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,F甲增大,F丙也增大,ΔF甲=ΔF丙;
若以C为支点,阻力和阻力臂不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,F甲增大,F乙减小,F甲的力臂等于F乙的力臂的2倍,所以ΔF甲=ΔF乙,因此|ΔF乙|>|ΔF丙|,故D错误。
故选A。
16.【答案】(1)惯性
(2)减少摩擦力
(3)小于
【知识点】惯性;增大或减小摩擦的方法;流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)减小摩擦力的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动。
(3)流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系解答。
【解答】(1)投掷壶在投掷线B处被推出后,由于惯性继续运动。
(2)为了使冰壶滑行得更远,运动员擦冰,通过摩擦做功的形式将机械能转化为内能,从而使冰面温度升高而熔化,冰壶和冰面之间的这层水膜可以减小摩擦力。
(3)根据乙图可知,以冰壶为参照物,气流方向是向左的。在冰壶上边,它的自转方向与气流方向一致,那么气流速度为二者速度之和;在冰壶下边,它的自转方向与气流方向相反,那么气流速度等于二者速度之差。比较可知,冰壶上边空气流速大而压强小,即p117.【答案】(1)2×10 kg/m
(2)4:1
(3)4
【知识点】密度公式的应用;重力的大小;杠杆的平衡条件;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据图片确定当m=20g时,A、B的体积,利用密度公式计算AB的密度;
(2)利用G=mg=ρVg计算甲、乙的重力之比;
(3)图中动滑轮下面挂1个A物体(重力为GA),要使它们处于静止状态,由滑轮组的特点可知Q处绳子的拉力;根据杠杆的平衡条件求出虚线框内悬挂物体的重力,由(2)可知A、B的重力之比,据此可知虚线框内悬挂物体B的个数
【解答】(1)根据甲图可知,当二者质量m=20g时,VA=10cm3,VB=40cm3,
则A的密度,
B的密度;
(2)A和B的密度之比:ρA:ρB=2g/cm3:0.5g/cm3=4:1;
甲、乙两实心物体的体积相同,
由G=mg=ρVg可得,甲、乙的重力之比:G甲:G乙=ρAVg:ρBVg=ρA:ρB=4:1;
(3)根据图乙可知,滑轮组中承担重力的绳子段数n=2,
则Q处绳子的拉力为GA,
以杠杆为研究对象,O为杠杆的支点,P为杠杆OQ的中点,则动力臂为阻力臂的2倍,
根据杠杆平衡条件可得:FQl1=GPl2,
GA×2=nGB×1;
×4GB×2=nGB×1;
解得:n=4。
所以虚线框内悬挂物体B的个数为4个。
18.【答案】(1)C;
(2)增大∠BAC的角度或在支架上增加物重(合理即可)
【知识点】杠杆的平衡条件;力臂的画法
【解析】【分析】(1)①杠杆转动时保持不动的点为支点;
②力臂是从杠杆支点到力的作用线的垂线;
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答。
【解答】(1)①根据乙图可知,当海报架向右翻倒时,C点固定不动,即支点为C;
②通过支点C作重力作用线的垂线,从垂足到支点之间的线段为力臂,如下图所示:
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,要使海报架抵抗更大的风,可以减小动力臂增大阻力臂,即增大∠BAC的角度;也可以增大阻力,即在支架上增加物体重力。
19.【答案】(1)等于
(2)0.4
(3)大于
【知识点】影响摩擦力大小的因素;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据平衡力的知识分析解答;
(2)将表格中测力计示数和压力做比,根据比值大小确定二者的关系式;
(3)根据W总=W有+W额外,即Fs=Gh+fs算出拉力,并与0.8N比较即可。
【解答】(1)实验中,沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动,则木块受到的摩擦力和拉力相互平衡。根据平衡力的知识可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)根据表格数据可知,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小成正比,则Ff=kFN。根据第一次实验数据可知:0.4N=k×1N,则k=0.4,所以关系式为:Ff=0.4FN;
(3)根据题意可知,在斜面上有W总=W有+W额外,即Fs=Gh+fs,
那么拉力为:。
20.【答案】(1)U形压强计
(2)无关
(3)深度;液体内部压强随着深度的增加而增大
(4)乙、丙
(5)相等
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据图片确定探究液体压强工具的名称;
(2)当其它条件相同,只改变容器形状时,如果液体压强改变,那么二者有关;否则,说明二者无关。
(3)根据图片确定甲和乙中哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(4)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(5)从液体内部向各个方向的压强的大小关系解答。
【解答】(1)根据图片可知,实验中,探究液体压强的工具是U形压强计。
(2)丙和丁中金属盒在盐水中的深度相同,只有容器形状不同,此时U型管两侧的高度差相等,即受到压强相等,那么得到: 液体压强与盛液体的容器形状无关。
(3)根据图片可知,甲和乙中金属盒所在的深度不同,因此探究液体压强和深度的关系。乙图中深度大,U型管两侧液面高度差也大,那么得到结论: 液体内部压强随着深度的增加而增大 。
(4)探究液体压强与密度的关系时,需要控制深度相同,只改变液体密度,故选实验乙和丙;
(5) 在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。
21.【答案】(1)1:4;8×10
(2)不能
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;压强的大小及其计算;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算AO和OB的长度之比;
②根据公式计算开关受到的压强。
(2)将水的沸点与断电温度进行比较即可。
【解答】(1)①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:FA×L1=FB×L2,解得:。根据相似三角形的性质得到:;
②开关受到的压强:;
(2)标准气压下水的沸点低于103℃,因此水沸腾时不会断电。
22.【答案】(1)车或车内物体
(2)由图可知:轿车的行驶时间:t=12min=0.2h,则轿车的平均速度为v=s/t=150km/h>120km/h超速
【知识点】参照物及其选择;平均速度的计算及测量
【解析】【分析】(1)如果物体是运动的,那么它相对参照物的位置发生改变;如果物体是静止的,那么它相对参照物的位置保持不变。
(2)首先根据计算出轿车在这段距离内的平均速度,然后与最高限速进行比较。
【解答】(1)某驾驶员坐在这辆行驶的轿车中,他看到远处的监控装置正在向他靠近,即监控装置相对于他坐的车或车内的物体位置在不断改变,所以他是车或车内物体为参照物得出的结果。
(2)这段路程内轿车的行驶时间为:t=10:43-10:31=12min=0.2h;
轿车的平均速度为;
因此该轿车超速。
23.【答案】(1)由杠杆平衡条件
可得
解得
(2)合金块受到的浮力
因合金块浸没,则物体排开液体的体积
由 可得待测液体密度
(3)因容器成柱状,合金块放入液体后对容器底增大的压力
增大的压强
答:(1)A端受到绳子的拉力大小是6.8N;(2)C点刻度表示的待测液体密度是 1.2×10 kg/m ;(3)以上过程中合金块放入前后,待测液体对烧杯底部压强变化是 120 Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;浮力大小的计算;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)根据图片确定动力臂和阻力臂,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可;
(2)首先根据平衡力的知识 计算合金块受到的浮力,然后根据 计算合金块排开液体的体积,最后根据 计算待测液体的密度。
(3)当容器为上下粗细一致的柱体时,合金块放入后液体增大的压力等于它受到的浮力,据此根据 计算增大的压强即可。
24.【答案】(1)物体浸没在水中时,受到的浮力:
(2)由图知,n=2,
物体上升速度 0.3m /s,
物体被提升的高度:
h=t=0.3m/s×30s=9m;
(3)物体重力:
物体露出水面前,物体受到绳子拉力:
10 N,
由 可知,功率为:
(4)30 s后井底受到的水的压强恰好变化了2.5×10 Pa,
即
水面下降了△h=0.25m,
排开水的体积减小值:
所以
此时物体受到的浮力:
忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦,牵引车对绳子的拉力:
答:(1)物体浸没在水中时受到的浮力为 2×10 N;(2)牵引车行驶了 30s后,物体被提升的高度为9m;(3)物体露出水面前,物体受到绳子拉力的功率为5.4×10 W;(4)牵引车行驶了 30s时,牵引车对绳子的拉力9.5×10 N。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;阿基米德原理;滑轮组绳子拉力的计算;电功率计算公式的应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)物体浸没时排开水的体积等于自身体积,根据阿基米德原理 计算受到的浮力即可。
(2)根据图片确定承担重力的绳子段数n,根据 计算物体上升的速度,根据h=t 计算物体被提升的高度。
(3)首先根据 计算物体的重力,再根据平衡力的知识 计算物体受到绳子的拉力,最后根据 计算拉力的功率。
(4)首先根据 计算水面下降的高度,再根据 计算排开水的体积的减小量,然后根据V排的变化关系计算物体受到的浮力,最后根据滑轮组的特点 计算牵引车对绳子的拉力。
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