期末考前冲刺模拟培优练习卷
一、单选题
1.关于力和运动,下列说法正确的是( )
A.在平衡力的作用下物体一定静止
B.彼此不接触的物体不可能发生力的作用
C.没有力作用在物体上,物体会慢慢停下来
D.物体不受力的作用,运动状态就一定不会改变
2.如图所示,“后踢腿”是同学们上体育课时常见的一项热身运动,主要锻炼大腿后侧肌肉群,若将“后踢腿”动作简化为杠杆模型,下列分析正确的是( )
A.支点位于脚尖
B.属于省力杠杆
C.动力由大腿后侧肌肉的收缩提供
D.动力臂是支点到小腿重心的距离
3.下列说法正确的是 ( )
A.破镜不能重圆,主要是因为分子间有排斥力
B.质子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排列的
C.新冠病毒能随飞沫传播,说明分子在永不停息的做无规则运动
D.物理学家汤姆孙发现了电子,从而揭示了原子核是有结构的
4.有关科学家的科学贡献,下列说法正确的是( )
A.伽利略首先用望远镜观测太空 B.爱因斯坦建立了力学三大定律
C.哥白尼提出了“地心说” D.牛顿发现了相对论
5.下列实例中属于增大压强的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,把一只苹果丢入水中,发现苹果下沉一段距离后,又向上运动,最终漂浮在水面上,下列分析正确的是( )
A.苹果的密度小于水的密度
B.在下沉的过程中,苹果受到水的浮力减小
C.在水面漂浮时,苹果受到的浮力大于它受到的重力
D.在下沉的过程中,苹果受到水的压强不变
7.下列有关物理现象的描述,不属于机械运动的是( )
A.花园里花香扑鼻 B.蜗牛在地上爬行
C.雄鹰在空中翱翔 D.草原上奔驰的骏马
8.如图所示为等刻度的轻质杠杆,在A处挂一个重为4N的物体,若要使杠杆在水平位置平衡,则在B处施加的力( )
A.可能是5N B.可能是1.8N C.一定是2N D.一定是4N
9.悬挂重物G的轻质杠杆,在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点,最小的力为FA;若力施加在B点或C点,最小的力分别为FB、FC,且AB=BO=OC.下列判断正确的是( )
A.FC<G B.FB=G C.FA>G D.FB>FC
二、多选题
10.关于大气压,下列说法正确的是( )
A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B.标准大气压的数值为1.013×103kg/m3
C.大气压的大小与高度有关,离地面越高的地方,大气压越大
D.液体的沸点与气压的大小有关,气压增大时,液体的沸点会升高
11.下列有关自行车的相关说法中正确的是( )
A.轮胎表面有花纹,是为了增大轮胎与地面的摩擦
B.自行车用久了,在轴承处加润滑油来减小摩擦
C.自行车鞍座比较宽大,是为了增大压强
D.用力刹车,是通过增大闸皮与车圈间压力增大摩擦
12.如图是我国古人在劳动时利用木棒搬动巨大木料的情景,他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移到其它地方,下列说法正确的是( )
A.通过横杆、支架等,将巨木的一端抬起是使用了杠杆
B.人越靠近横杆的左端,抬起巨木的一端会更省力
C.将巨木的一端抬起,垫上圆木是通过用滚动代替滑动减小摩擦
D.支架下端垫有底面积较大的石块,是为了增大支架对地面的压强
13.将同一个物体A用绳子拴住,分别浸没在盐水和水中,静止时如图所示,此时完全相同的两个烧杯中液面相平,则下列相关说法正确的是( )
A.物体A在两种液体中受到的浮力相等
B.液体对容器底的压力F甲>F乙
C.两个容器对桌面的压力F甲>F乙
D.均剪断绳子且物体静止后,甲乙中物体受到的浮力都将变小
14.如图所示,其中属于省力杠杆的是( )
A.瓶口起子 B.镊子
C.羊角锤 D.动滑轮
15.如图所示,斜面倾角为30°,高度为2m,重为2N的木块沿斜面向上匀速运动,测力计的拉力为1.7N。下列说法正确的是( )
A.斜面的机械效率约为58.8%
B.木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力
C.若木块的重力增大,将其由斜面底端拉到顶端所做的额外功变大
D.将支撑块向左移动使斜面更陡,则匀速拉动木块到斜面顶端时所做的有用功变大,斜面效率增大
16.如图所示为小阳同学在体育测试中“原地掷实心球”的场景,图中虚线描绘的是实心球离开人手后运动的路径,下列说法中正确的是( )
A.球离开手后能在空中继续上升,是由于球具有惯性
B.球在离开手后的上升过程中,重力的方向与球运动方向相同
C.球运动到最高点时,合力为零
D.球最终落向地面,是因为球受到了重力的作用
17.用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上,重为100N的物体提升一定高度。当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是( )
A.1 s~2 s内,拉力F做的功是15 J
B.2 s~3 s内,拉力F的功率是24 W
C.0s~1 s时,物体对地面的压力是30 N
D.动滑轮重50 N
18.如图所示,是建筑工地使用的起重机的滑轮组。一次提升货物的质量为 1.2×103kg ,拉
力 F 为 7.5×103N 时,30s 内货物被匀速提升了 6m 。因为钢绳的承受力 有限,该滑轮组的最大机械效率为 90%。忽略绳重及摩擦,g 取 10N/kg。 下列结论中正确的是( )
A.动滑轮的重力为 3 × 103N
B.拉力 F 的功率为 3000W
C.滑轮组做的有用功为 4.2×104J
D.钢绳能承受的最大拉力为 3 × 104N
三、填空题
19.小球从粗糙轨道的第一段最高点A由静止下滑,经过点B,到达轨道的最低点C,再沿轨道上升到达第二段的最高点D(D点未画出),如图所示(轨道未画全,忽略空气阻力)。
(1)小球从A点下滑至C点的过程中,重力势能 (选填“增大”或“不变”或“减小”);
(2)D点 比B点高(选填“可能”或“不可能”);
(3)小球从A到D的过程中,小球的机械能大小会 (选填“增大”或“不变”或“减小”)。
20.小吃街有一个烤臭豆腐的小摊,人们远远就能闻到臭豆腐的味道,这属于 现象,臭豆腐经烧烤后,温度越高,分子热运动越 。
21.如图甲所示,气球向后喷气,小车前进,这是利用力的作用是 的;如图乙所示,左手平压气球,右手指顶住气球,气球静止,与手掌接触部分气球形变较小,而用手指顶着的那部分气球形变较明显,这说明压力的作用效果与 有关;如图丙所示,在玻璃杯中点一根火柴,用气球堵住杯口,发现气球逐渐进入玻璃杯中,这是由于 的作用;如图丁所示,向悬挂着的气球一侧吹气,发现气球偏向吹气的一侧,这是由于流速大的地方压强 。
22.阳春三月,永春北溪桃花盛开,花香四溢,这是 现象;小雨天,桃花更显娇艳,花瓣上相邻的两个小水滴靠近时,便会聚集在一起形成更大的水滴,是因为分子间存在 力。
23.如题图所示,是河水中的漩涡,漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较 (填“快”或“慢”),压强较 ,从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。从安全角度请你提出一个温馨提示: 。
24.甲、乙俩同学体重相同,都从一楼上到三楼。甲走得快,乙走得慢,比较做功大小: ,比较功率大小: 。(选填:“=”,“>”,“<”)
25.如图甲所示,小瑄用酒精灯加热烧瓶中的水至沸腾,观察到瓶口上方金属盘的底部出现水滴,这是在模拟自然界中雨的形成,为使实验现象更明显,她可在实验前对金属盘进行 (选填“加热”或“降温”);撤掉酒精灯,用瓶塞塞紧瓶口,如图乙所示,她向瓶底浇 (选填“热”或“冷”)水,瓶内的水再次沸腾,说明水的沸点和 有关.
26.A和B两球体积相等,A和C两球质量相等,现将三个球分别放入甲和乙液体中,静止时三球状态如图所示,C球沉在底部,甲、乙液面相平。若两种液体对容器底部的压强分别为p甲和p乙,则p甲 p乙,若B球在甲液体中受到的浮力为FB,C球在乙液体中受到的浮力为FC,则FB FC(以上选填“=”、“>”或“<”)。
27.小明在粗糙程度均匀的地面上用水平方向的推力把箱子从卸货点A处推到D处,如图甲。经过A处4秒后在B处遇到方方,方方迅速取下小箱子,1秒后在C处小明调整了推力,继续将大箱子推到D处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙,箱子速度与时间的关系如图丙。已知大箱子底面积为,质量为20kg,小箱子质量为5kg。(g取10N/kg)
(1)若AB段和CD段大箱子受到地面的摩擦力大小分别用f1和f2表示,则f1 f2(选填“>”“<”或“=”),请写出你的依据: ;BC段大箱子受到的摩擦力大小为 ;
(2)AB段大箱子对地面的压强为 ;
(3)CD段小明推着箱子通过的路程为 。
28.如图所示,一个重3N,底面积为足够高的柱形容器,装有深15cm的液体,现把质量为,高15cm,底面积为一圆柱体放入其中,处于漂浮状态,浸在液体中的深度为,则圆柱体受到的浮力为 N;用外力将圆柱体向下压2cm,则其下表面受到的压强为 Pa。
四、实验探究题
29.如图所示,某实验小组在做“探究杠杆的平衡条件”的实验。挂钩码前,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡,然后进行下列操作。
(1)如图甲所示,杠杆在水平位置平衡,若此时用一个定滑轮推动右侧钩码的悬线(如图乙所示),就会发现杠杆 (选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”);
(2)如图丙所示,当弹簧测力计处在A点位置时,此时杠杆属于 (选填“省力”或“费力”)杠杆。
30.在“探究阻力对物体运动影响”的实验中,使小车从相同斜面顶端由静止释放,沿斜面下滑到达底端并在毛巾、棉布和木板上向前运动一段距离,分别停在如图所示的位置。
(1)每次实验,应该使用同一小车从同一斜面的同一高度由静止下滑,是为了控制小车到达水平面时的 相同;
(2)对比甲、乙、丙三图可知,小车受到的阻力越小,运动的距离越 ;
(3)若表面为理想的光滑平面,小车将做 直线运动。
31.在“探究二力平衡条件”的实验中,小华设计了如图所示的实验装置进行探究。
(1)小华将系于小车两边的线分别跨过左、右的滑轮,如图甲,在线的两端托盘上放上砝码,使作用在小车上的两个拉力方向,并通过调整来改变拉力的大小;
(2)当小车静止时,小华将小车转过一个角度,松手后小车不能平衡。设计此实验步骤的目的是探究;
(3)小华在图甲所示的探究方案中,将两个50g的砝码分别放在左、右两个相同的托盘内,发现小车处于静止状态,接着,他在右边托盘内又加入一个2g的小铁片,发现小车仍然静止,由此他得出两个力的大小可以不相等的结论。你觉得他的结论正确吗?为什么?;
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,请你在如图乙所示实验的基础上,写出你的验证方法:。
32.如图甲所示,底面积为80cm2的圆柱形容器内装有适量的水,放在水平桌面上;底面积为60cm2、高为12cm的实心柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下.小敏要探究物体A逐渐浸入容器内的水中时(水没有溢出容器)弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系。(使用刻度尺测量h,不计细线重)
(1)小敏从物体A接触水面至接触容器底之前,分别记下多组F、h,并将测量的结果填写在实验表格中,依据实验表中数据,在图乙中的方格纸中画出了F与h关系的图象。
①由图象乙可知,物体A的重力为 N;
②观察图象乙,可以得出结论:在物体A没有浸没之前,当h增大时,弹簧测力计的示数F (填“增大”、“减小”或“不变”);在物体A浸没后,当增大h时,弹簧测力计的示数F (填“增大”、“减小”或“不变”),由此可知浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度 ;
③由图象乙可知:当h等于10cm时,物体A受到的浮力为 N;
(2)物体A在容器内浸没后与未放入物体A前比较,水对容器底产生的压强增加了 Pa。
33.吴老师在带领学生进行物理综合实践活动中,利用天平(砝码)、量筒、烧杯、细线、水、弹簧测力计等器材,对某种合金和液体的密度进行测量。(计算结果保留一位小数)
(1)首先对该合金材料制成的实心合金块密度进行测量。
①将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图1所示,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节,使指针指在分度盘 ;
②图2是正确测量合金块质量时使用砝码的情况和游码的位置,该金属块质量为 g;
③图3是他用量筒测量②中的合金块体积的情景,则该合金块的体积是 cm3;
④求出合金块的密度为 g/cm3。
(2)然后用弹簧测力计测质量为340克的④的材料制成的实心球,完全浸没在某种液体中示数为1.6N,此球受到的浮力 N,求出液体的密度为 kg/m3。
五、计算题
34.2017年朱日和军事演习中的各种新武器、新装备,展示了我国人民军队的高科技成果。其中的某型号的两栖步兵战车如图所示,战车质量为22t,履带着地总面积为4m2。(ρ水=1.0×103kg/m3)问:
(1)该战车在接受检阅时,对水平地面的压强为多少?(不计战车上人的质量)
(2)该战车具有水上打击目标和运送的功能,在一次水上演习中,战车排开水的体积为23m3,则战车受到水的浮力为多大?
35.如图所示,质量为500g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80cm2,内装1.5L的水。已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,求:
(1)容器对水平桌面的压力;
(2)容器对水平桌面的压强;
(3)水对容器底部的压力。
36.为了将放置在水平地面上重G=1000N的重物提升到高处,小明同学设计了如图所示的滑轮组装置。在重物匀速上升1m的过程中,拉力F做功的功率为200W,不计绳重和摩擦。g=10N/kg。求:
(1)有用功为多少?
(2)总功为多少?
(3)重物上升的速度为多少?
(4)若绳子所能承受的最大拉力是1000N,小明的质量是50kg,他站在地面上向下拉绳子,该滑轮组机械效率的最大值为多大?
37.某家用轿车,重为1.5×104N,当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h,消耗汽油 3kg,期间车受到的阻力为车重的0.08倍.已知汽油的热值为4.6×107J/kg,在此过程中,求:
(1)车通过的路程;
(2)牵引力做功的功率;
(3)汽车发动机的效率。
38.如图所示,密度为ρ、边长为l的实心均匀正方体放置在水平地面上。
(1)求正方体对地面的压强p;
(2)若沿竖直方向从右侧切去一部分,试证明剩余部分对地面的压强p'等于原压强p。
39. 南京长江大桥于年建成,是长江上第一座中国自行设计和建造的铁路、公路两用桥梁。近年来,航行船舶逐渐大型化,桥墩遭受船舶撞击的风险不断增大。为此,年春季,工程师为桥墩加装保护铠甲并展开观测,,取。
拖拽:如图甲所示,拖船拖拽两个“”形组件,在江面匀速直线行驶。抵达桥墩处、行驶过程中拖船的动力为,柴油发动机动力系统的效率为,。
合围:将两个“”形组件环绕在桥墩外围,合围成“”型铠甲。铠甲漂浮在水中,侧边竖直,上下表面积相同,如图乙所示。铠甲密度为,露出水面的高度为。
观测:上游暴雨、江水上涨过程中,由于流水冲击,铠甲与桥墩发生挤压,此时静止的铠甲在水面下的深度为,如图丙所示。铠甲上表面面积。
问:
(1)拖拽过程消耗柴油的质量?
(2)乙图中,漂浮的铠甲在水面下的深度?
(3)丙图中,铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小和方向?
六、作图题
40.阿基米德在发现了杠杆原理之后,发出了“给我一个支点,我能够撬动地球”的感慨,请在设想示意图中,画出作用在A点的最小动力 及其动力臂 (图中O为支点)。
41.如图甲所示,将一物块放置于粗糙斜面上的A点由静止释放,放手后物块沿斜面滑下,到达斜面底端O点后,在水平面上滑行一段距离停在C点处,不计空气阻力下,其动能随位置变化的大致图像如图乙所示。若将同一物块由更高位置B点由静止释放,请在图乙中画出物块从B点下滑后,经A点到停下来的过程中,动能随位置变化的大致图像。
42.如图所示,实心木块被绳子拉着浸没在水中,画出此时木块受力示意图。(O为重心)
43.在图甲中,用手端起一小盆水时,可将水盆看作杠杆,水盆简化为如图乙所示,请在图乙中确定水盆旋转的支点,并作出最小动力和阻力臂。
七、综合题
44.公务船是维护国家主权和海洋权利的行政执法船。如图所示,这是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在巡航的示意图。该船满载排水量为3400t,最大航行速度为54km/h。(长江水的密度为,海水密度为,g取10N/kg)
(1)公务船由东海驶入长江后,公务船排开液体的体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)若该船的声呐探头距海面深度为8m,则该声呐探头受到海水的压强是多少;
(3)该船满载时受到海水的浮力和重力各为多少;
(4)当该公务船满载时以最大航行速度匀速直线航行5min,受到的阻力为船总重的0.05倍,则该公务船航行5min动力做功的功率是多少?
答案解析
1.【答案】D
【知识点】力的作用效果;物体运动状态的变化
2.【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】由图可知小腿绕膝关节转动,故膝关节是支点,大腿后侧肌肉群向上的拉力是动力,小腿的重力是阻力,阻力臂是支点到小腿重力作用线的距离,由图可知动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,故ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
3.【答案】B
【知识点】分子间相互作用力;分子动理论基本观点;原子结构
4.【答案】A
【知识点】科学探索;牛顿第一定律;物理常识
5.【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
6.【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
7.【答案】A
【知识点】机械运动;分子热运动
8.【答案】A
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】设杠杆每一格长度是L,当B处的作用力与杠杆垂直时,力臂最大,此时作用力最小,
由杠杆平衡条件可得:,即,解得,
当作用在B处的力与杠杆不垂直时,力臂小于4L,作用力大于2N,因此要使杠杆平衡,作用在B处的力F≥2N,故BCD错误、A正确。故选:A。
【分析】杠杆平衡的条件和杠杆中最小力的问题进行分析,在B点施加的力的方向不同、力臂不同,用力的大小不同,支点与力的作用点的连线为最长力臂时用力最小。
9.【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
10.【答案】A,D
【知识点】大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系
11.【答案】A,B,D
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
12.【答案】A,C
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用;杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
13.【答案】B,C
【知识点】压强大小比较;物体的浮沉条件及其应用
14.【答案】A,C,D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解:A、瓶口起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,属省力杠杆.
故选ACD.
【分析】对于杠杆,可以根据生活经验结合动力臂与阻力臂的大小关系来判断.对于滑轮,可根据滑轮的使用特点及滑轮的实质来判断.
15.【答案】A,C,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;斜面的机械效率;有用功和额外功
16.【答案】A,D
【知识点】重力的方向;惯性及其现象
17.【答案】A,B,C
【知识点】滑轮组及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】由图甲可知,动滑轮上承担物重的绳子股数n=3;
A. 由图乙可知,在1 2s内,拉力F1=50N,由图丁可知重物上升高度h1=0.1m,则拉力端移动的距离s1=3h1=3×0.1m=0.3m,拉力做的功:W=F1s1=50N×0.3m=15J,A符合题意;
B. 由图丙可知,在2 3s内,重物做匀速运动,v物=0.2m/s,由图乙可知此时拉力F2=40N,绳子自由端移动速度v绳=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s,因为P= =Fv,所以拉力做功功率(总功率):P总=F2v绳=40N×0.6m/s=24W,B符合题意;
D. 由图丙可知在2 3s内,重物做匀速运动,由图乙可知此时拉力F2=40N,不计绳重和绳与轮之间的摩擦,则绳端拉力F= (G+G动),所以G动=3F2 G=3×40N 100N=20N,D不符合题意。
C. 由图乙可知0s 1s内,拉力F3=30N;由图丙可知,此时重物处于静止状态,则物体和动滑轮受到向上的总拉力F总=3F3=3×30N=90N,所以,0s 1s内,物体对地面的压力F压=G+G动 F总=100N+20N 90N=30N,C符合题意;
故答案为:ABC.
【分析】由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h。
(1)由图乙可知,在1~2s内的拉力,由图丁得出重物上升高度,利用s=nh求拉力端移动的距离,利用W=Fs求拉力做的功;
(2)由F-t图象得出在2~3s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度,求出拉力F的作用点下降的速度,利用P=Fv求拉力做功功率;
(3)由F-t图象得出在0s~1s时的拉力F,然后根据利用力的合成计算物体对地面的压力;
(4)由F-t图象得出在2~3s内的拉力F,根据F=(G+G动)计算动滑轮重力.
18.【答案】A,B
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.A的重力G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N,
根据图片可知,承担重力的绳子段数n=2,
根据拉力F=(G+G动)得到:7.5×103N=(1.2×104N+G动);
那么动滑轮的重力为:G动=3×103N,故A正确;
B.物体上升的速度,
那么钢绳自由端的移动速度v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s,
拉力F的功率为:P=Fv=7.5×103N×0.4m/s=3000W,故B正确;
C.滑轮组做的有用功为:W有用=Gh=1.2×104N×6m=7.2×104J,故C错误;
D.根据得到:;
则物体的最大重力为G′=2.7×104N,
钢绳能承受的最大拉力为:,
故D错误。
故选AB。
【分析】(1)首先根据G=mg计算出物体A的重力,再利用F=(G+G动)算出动滑轮的重力;
(2)首先根据计算物体上升的速度,再根据v=nv物计算自由端的速度,最后根据P=Fv计算拉力的功率。
(3)根据W有用=Gh算出滑轮组做的有用功;
(4)首先利用算出钢绳能提起物体的最大重力,根据F=(G+G动)算出最大拉力。
19.【答案】减小;可能;减小
【知识点】机械能及其转化
20.【答案】扩散;剧烈
【知识点】分子热运动
21.【答案】相互;受力面积;大气压;小
【知识点】力作用的相互性;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
22.【答案】扩散;引
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】花香四溢,闻到香味,是扩散现象,可知分子不停地做无规则运动。
花瓣上相邻的两个小水滴靠近时,小水滴在引力作用下便会聚集在一起,形成更大的水滴。
【分析】闻到气味,是分子在不停的无规则运动,分子间存在相互作用的引力。
23.【答案】小;大;严禁学生私自下河游泳
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较小,压强较大,而漩涡中心处水的流速较大,压强较小,形成一个向旋涡中心的压强差、压力差,从而导致周边物体易被“吸入”漩涡。
从安全角度请你提出一个温馨提示:严禁学生私自下河游泳。
故答案为:小;大;严禁学生私自下河游泳。
【分析】流体压强与流速的关系:流体流速大的地方、压强小,流体流速小的地方、压强大,据此分析回答。
24.【答案】=;>
【知识点】功率大小的比较;功
25.【答案】降温;冷;液体上方气压大小(或气压)
【知识点】液化及液化放热;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】 (1)从瓶口逸出的水蒸气遇冷液化变为小水滴,这是雨的形成;金属盘的温度越低,水蒸气越容易液化,形成的水滴越多,因此为使实验现象更明显,她可在实验前对金属盘进行降温;
(2)当她向瓶底浇冷水时,瓶内水上方的气压突然降低,则水的沸点也降低,使得水再次沸腾,说明水的沸点与气压有关。
【分析】 (1)气体变为液体的现象叫液化,液化放热;金属盘的温度越低,液化越快;
(2)气压越低,沸点越低,据此分析解答。
26.【答案】<;>
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
27.【答案】>;根据二力平衡知识,AB段箱子受到的拉力大于CD段箱子受到的拉力;80N;500Pa;7.5m
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)根据题意可知,箱子运动到B点时用时4s,从B点到C点用时1s,由图丙可知,箱子在AB段和CD段都做匀速直线运动,箱子处于平衡状态,受到的是平衡力作用,水平方向上受到向左的摩擦力等于向右的推力,f=F,由图乙可知,箱子在AB段受到的摩擦力等于AB段受到的拉力为:
f1=FAB=100N,
箱子在CD段受到的摩擦力等于CD段受到的拉力为:
f2=FCD=80N,
所以。
根据题意可知,箱子运动到B点时用时4s,从B点到C点用时1s,所以图丙中,4s~5s表示BC段的运动图像,即大箱子做加速运动。根据题意可知,图丙中5s~10s表示CD的运动图像,即大木箱从C点到D点做匀速直线运动,由图乙可知,此时的推力为80N;由于大箱子做匀速直线运动,所以推力与滑动摩擦力是一对平衡力,即
f=F=80N
小明在BC段和CD段都只推大木箱,地面受到的压力和接触面的粗糙程度均相同,故BC段大木箱受到的滑动摩擦力等于大木箱在CD段受到的滑动摩擦力,
fBC=fCD=80N;
(2)AB段大箱子对地面的压力为:
受力面积S=0.5m2,AB段大箱子对地面的压强为:
(3)根据图丙可知,箱子在CD段的速度:v=1.5m/s,时间为t=10s-5s=5s,CD段的路程为:
【分析】(1)根据二力平衡条件分析;根据题意可知,箱子运动到B点时用时4s,从B点到C点用时1s,据此确定图丙中BC、CD段的运动情况;
由图丙可知,大箱子从B点到C点做加速运动,从C点到D点做匀速直线运动,再由图乙读出大箱子做匀速直线运动时的推力,根据二力平衡条件求出滑动摩擦力,最后根据影响滑动摩擦力的因素得出大箱子在BC段受到的滑动摩擦力;
(2)AB段地面受到的压力等于大小两个箱子的总重力,根据F=G=mg可求压力的大小,再根据求出箱子对地面的压强;
(3)先根据图丙读出CD段运动的速度和时间,利用速度公式的应用求出CD段的距离。
28.【答案】4.8;1.28×103
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)圆柱体在液体中处于漂浮状态,则圆柱体受到的浮力为:F浮=G=mg=0.48kg×10N/kg=4.8N;
(2)圆柱体漂浮时排开液体的体积为:V排=S圆柱h=50cm2×12cm=600cm3,
由F浮=ρ液gV排可知,液体的密度为:
,
用外力将圆柱体向下压h1=2cm时,设液面上升高度为h2,
排开液体的体积为:ΔV排=S容h2=S圆柱(h1+h2),
则液面上升的高度为:,
圆柱体下表面深度为:h'=h+h1+h2=12cm+2cm+2cm=16cm=0.16m,
其下表面受到的压强为:p=ρgh'=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.28×103Pa。
【分析】(1)圆柱体在液体中处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,根据F浮=G=mg求出圆柱体受到的浮力;
(2)根据V=Sh求出圆柱体漂浮时排开液体的体积,利用F浮=ρ液gV排求出液体的密度,用外力将圆柱体向下压h1=2cm时,根据体积公式求出液面上升的高度,然后求出圆柱体下表面浸入液体中的深度,最后根据p=ρ液gh求出下表面受到的压强。
29.【答案】左端下沉;费力
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
30.【答案】速度;远;匀速
【知识点】物体运动状态的变化;阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】探究阻力对物体运动影响时,(1)实验中,小车从同一斜面的同一高度自由下滑,控制小车到达斜面的底端速度相同。
(2)图中,小车在毛巾、棉布、木板面上,受到的阻力越小,速度减小的越慢,运动的距离越远。
(3)分析实验现象,若表面为理想的光滑平面,小车不受阻力,运动状态不会改变,将一直做匀速直线运动。
【分析】(1)探究阻力对物体运动的影响,物体下滑的高度相同,到达水平面的速度相同;
(2)运动的物体受到的阻力越小,速度减小的慢,运行越远;
(3)运动的物体若不受力,做匀速直线运动。
31.【答案】砝码的质量,相反,二力平衡时是否要满足两个力必须在一条直线上,不正确,小车水平方向上还受到桌面的摩擦力,在小卡片平衡时,用剪刀将小卡片从中间剪开,观察小卡片是否静止
【知识点】探究二力平衡的条件
32.【答案】(1)9;减小;不变;无关;6
(2)900
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】
(1) ① 分析图象数据可知,物体A没有浸入水中时,弹簧测力计的示数为9N,即物体重力为9N;
② 当h增大时,弹簧测力计的示数F减小;在物体A浸没后,当增大h时,弹簧测力计的示数F不变,由此可知浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关;
③ 由图象乙可知,当h等于10cm时,弹簧测力计的拉力为F=3N, 物体A受到的浮力为 F浮=G-F=9N-3N=6N;
(4)物体完全浸没时排开水的体积为V排=V物=Sh=60cm2×12cm=720cm3
物体浸没后水上升的高度为
增加的压强为
【分析】 (1) ① 根据图象可知,物体在未浸入液体时,弹簧测力计的示数等于物体的重力;
② 在物体A没有浸没之前、物体A浸没后,由图象中判断弹簧测力计的示数变化;
③ 从图象中读出当h等于10cm时弹簧测力计的拉力,根据称重法可求出物体受到的浮力;
(2)已知物体的底面积和高度,可以得到其体积,物体完全浸没时排开水的体积等于它的体积,已知物体的体积和容器的底面积,可以求出物体浸没后水面上升的高度,利用△p=ρg△h可以得到水对容器底部增加的压强。
33.【答案】左;中央;34;6;5.7;1.8;3.0×103kg
【知识点】固体密度的测量;阿基米德原理
34.【答案】(1)5.5×104 Pa;(2)2.3×105N
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;阿基米德原理
35.【答案】(1)20N;(2)2.5×103Pa;(3)8N
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
36.【答案】(1)1000J;(2)1250J;(3)0.16m/s;(4)83.3%
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功
37.【答案】(1)解: 由速度公式可得s=vt=72km/h×0.5h=36km
答:车通过的路程是36km;
(2)解: 由于车受到的阻力为车重的0.08倍,可得阻力f=0.08G=0.08×1.5×104N=1.2×103N
又因为车匀速行驶,得牵引力大小等于阻力大小,即F=f=12×103N
做功功率
答:牵引力做功的功率是2.4×104W;
(3)解: 车牵引力做功W有=Pt=2.4×104W×0.5×3600s=4.32×107J
车消耗汽油能量W=Q=qm=4.6×107J/kg×3kg=1.38×108J
得汽车发动机的效率
答:汽车发动机的效率是31.3%
【知识点】功率的计算;热机的效率;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)已知速度和时间,利用s=vt计算车通过的路程;
(2)利用阻力和重力的关系求出阻力,然后根据二力平衡可得牵引力,已知牵引力和行驶距离,可以得到牵引力做的功;
(3)已知汽油热值和质量,可以得到完全燃烧放出的热量;已知汽车牵引力做的功和汽油放出的热量,代入 就是发动机的效率。
38.【答案】(1)解:由 可得,正方体的质量
正方体对水平地面的压力
正方体对水平地面的压强
答:正方体对地面的压强为ρgl;
(2)证明:若沿竖直方向从右侧切去一部分,剩余部分的高度和密度均不变,设剩余部分的宽度为l',则剩余部分的质量
剩余部分对水平地面的压力
剩余部分对水平地面的压强
所以
即剩余部分对地面的压强p'等于原压强p。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据物体的密度和体积的乘积计算质量,再结合质量计算重力,利用压力和受力面积的比值, 可以计算压强;
(2)当柱体的密度和高度一定时,对地面的压强不变。
39.【答案】(1)解:拖船拖拽两个“”形组件,在江面匀速直线行驶,行驶过程中拖船的动力为,则拖船的动力做的功为:;
根据可知,柴油放出的热量为:,
则拖拽过程消耗柴油的质量为:;
答:拖拽过程消耗柴油的质量为;
(2)解: 设铠甲上表面面积为,铠甲的高度为;因铠甲漂浮在水面上,根据浮沉条件可知,
,即,,
代入数据,,
解得:,故漂浮的铠甲在水面下的深度为;
答:乙图中,漂浮的铠甲在水面下的深度为;
(3)解: 铠甲上下表面积相同,上表面面积,则铠甲的体积为,
铠甲的重力为;
铠甲在水面下的深度为,则铠甲受到的浮力为:
,
因铠甲处于静止状态,故铠甲受到桥墩施加的摩擦力的方向竖直向下,其大小为。
答:丙图中,铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小为,方向竖直向下。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;重力及其大小的计算;浮力大小的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据W=Fs,计算做功多少;根据热机效率,结合,计算燃料放出的热量;利用,计算消耗燃料的质量;
(2)漂浮的物体受到的浮力等于自身重力;结合,计算深度;
(3)根据G=mg,计算物体的重力;根据F浮=ρ液gV排,计算浮力。
40.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件,动力臂越长越省力,力的作用点确定,从支点到动力作用点的距离便为最长的力臂;图中O为支点,要使杠杆平衡且动力最小,就应该让力F1作用在A点,OA是最长的力臂l1,则力F1应与OA垂直且向下;如图所示:
【分析】根据支点到力的作用点的连线是最大的力臂,最小的力臂和最大的力臂垂直。
41.【答案】
【知识点】机械能及其转化
42.【答案】
【知识点】重力示意图;浮力及其产生原因
43.【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】由题可知,手掌与水盆的接触处(即水盆的左上端)为支点O,从支点O向F2的作用线作垂线段,即为阻力臂;根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,由图可知,动力作用点在水盆的左下端的A点处,最长的动力臂是从O点到A点的距离,则过A点作垂直于OA向上的力,即为最小动力的示意图:
【分析】根据杠杆平衡条件找出最大力臂对应的动力即为最小动力,根据力臂的定义画出力臂。
44.【答案】变大;8.16×104;3.4×107;3.4×107;2.55×107
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用