中考科学中的受力分析问题
1、如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总重为2牛,将一个重力为1.2牛、体积为2×10-4米3的长方体实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中,则物体A受到的浮力为牛,细线对物体A的拉力为 ? 牛。当把细线剪断后,物体A受到的浮力为? ?牛,台秤的示数为? ?牛。
2、在同一水平面上,两个完全相同的木块P、Q分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下,以不同的放置方式和运动速度一起向右做匀速直线运动,如图甲、乙、丙、丁所示,则下列关系式正确的是( )
A.F1=F2=F3=F4 B.2F1=2F2=F3=F4
C.2F1=F2=2F3=F4 D.4F1=2F2=2F3=F4
3. 如图所示,天平的左盘有一标准水银气压计,右盘放砝码,玻璃管竖直地固定在支架上,此时天平平衡.下列说法正确的
A、当大气压增大时,天平仍然平衡
B、当大气压增大时,右盘下降
C、当大气压增大时,左盘下降
D、盘中砝码的质量等于槽和全部水银质量之和
4、水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器,容器内分别盛有等体积的液体。其中甲、乙、丁容器中的液体密度相同。图甲将小球A放在甲容器的液体中,小球A静止时漂浮;图乙将小球A用一段不计质量的细线与乙容器底部相连,并使其浸没在该容器的液体中;图丙将小球A放在丙容器的液体中,小球A静止时悬浮;图丁将小球A放在丁容器的液体中,用一根不计质量的细杆压住小球A,使其浸没,且不与容器底接触。则四个图中容器对桌面压强最大的是 ;液体对容器底部压强最小的是 ;物体A在液体中受到的浮力大小关系是 。
5、小明设计了如图装置帮助自己移动质量为5kg的物体A,小明在绳子自由以5N的拉力拉了10s,共运动了30m,滑轮组机械效率为80%。下列选项中正确的是 ( )
A.该装置中用的滑轮一定是轻质滑轮
B.克服摩擦力做功的功率为36W
C.物体移动速度是2m/s
D.这个装置所作有用功为150J
6、如图,台秤的托盘上一个装有水的烧杯,一个不吸水的木块下面用细线悬挂一个实心铁球,木块仍浮在水面上。下列各种说法中正确的是( )
A.木块的重力等于木块所受的浮力
B.铁球的重力一定大于木块的重力
C.剪断细线前后,台秤示数不变
D.剪断细线前后,容器底部所受水的压强不变
7、如图甲示,重80N的物体在大小为30N的水平向左的拉力F1的作用下,在水平面上以0.4m/s的速度水平向左做匀速直线运动,物体与水平面之间的摩擦力的大小为__ ___N。再改用图乙所示的滑轮组拉物体,该物体在水平向右的拉力F2作用下,在相同的水平面上以相同的速度水平方向右匀速直线运动了0.5m,拉力F2的功率为_ ____w(滑轮与绳子质量及滑轮与绳子的摩擦均不计)
8、如图所示,质量不计的木板AB长1.6m,可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住,木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N,木板水平平衡.(1)在图上作出绳拉木板的力臂;(2)求重物G的大小为多少?(3)然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动,问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零?(取g=10N/kg,绳的重力不计)
9、如图装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平方向作匀速直线运动,则如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为10W,使物体B匀速上升3m所用的时间为(不计轮与轴之间的摩擦,不计轮重、绳重) ( )
A.6s?? B.5s??? C.4s???D.3s
10、如图所示,一块既长又厚的均匀木块A,左上角有一固定转动轴O与墙连接,其下方搁有一小木块B,B与A之间存在摩擦,其余摩擦不计。B从A的左端匀速拉到右端的过程中,水平拉力的大小 ▲ (选填“变大”、“变小”或“不变”);若上述过程中,拉力做功为W1,再将B从A的右端匀速拉到左端的过程中,水平拉力做功为W2,则W1 ▲ W2(填“大于”、“小于”或“等于”)
11、 小强在一饮料瓶中装入400cm3的水,并将一颗金属球投入且完全没入水中,如图所示。若小强再加入不溶于水、密度为0.8g/cm3的菜油,使瓶内液面上升至虚线处,比较加油前后金属球的状况,下列叙述正确的是
A.金属球所受的浮力大小不变,其表面所受的液体平均压力变小
B.金属球所受的浮力大小不变,其表面所受的液体平均压力变大
C.金属球所受的浮力大小变大,其表面所受的液体平均压力变大
D.金属球所受的浮力大小变大,其表面所受的液体平均压力不变
12、 如图所示,底面积相同的甲、乙、丙三只容器内装有相同液面高度的水,水面上均装有50克浓度为1.46%的稀HCl的容器,若分别往稀HCl中加入65克锌粒,充分反应后,那么容器底部受到的压强增大最多的是哪一个? (整个过程中水没有溢出)( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.无法确定
13、小明同学的体重为600N,当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时(重物始终未出水面),他对地面的压强为8.756×103Pa.已知每只鞋底与地面的接触面积为200cm2。当他用此滑轮组匀速提升空气中另一个重物B时,滑轮组的机械效率是90%。已知重物A重物B所受重力之比GA:GB=5:9,若不计绳重和摩擦,g=10N/kg。则提升重物A时物体A的重力为 N,当重物A完全出水面后,以0.2m/s的速度匀速上升,小明拉绳的功率为 瓦。
14.人推桌子,没有推动,则下面各种力中属于平衡力的是( )
A.地面对人的支持力和人的重力
B.人对桌子的推力和人对地面的压力
C.人对桌子的推力和桌子受到的摩擦力
D.人的重力和桌子受到的摩擦力
15 甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体,放置于水平桌面上,如示。甲、乙两容器的底面积分别为S1和S2.甲容器中液体的密度为ρ1,液体对容器底产生的压强为P1,液体对容器底产生的压力为F1。乙容器中液体的密度为ρ2,液体对容器底产生的压强为P2,液体对容器底产生的压力为F2。现有A、B两个实心球,其体积分别为VA、VB,质量分别为mA、mB,密度分别为ρA、ρB.将A、B两个实心球分别放入甲、乙容器中(两容器中液体均未溢出),当A、B两个球静止时,它们受到的浮力分别为FA、FB,A在甲容器中1/4的体积露出液面,B在乙容器中悬浮,甲、乙两容器内液面上升的高度分别为△h1、△h2,液体对甲、乙两容器底的压力分别增加了△F1、△F2,压强分别增加了△p1、△p2,已知 15VA=32VB,2S1=3S2,△p1:△p2=4:3则下列分析正确的是( )
A.△F1:△F2 = 2:1, △h1:△h2 = 15:16 B.mA:mB = 4:5,ρA:ρ2 = 15:16
C.p1:p2 = 5:4,F1:F2 = 2:1 D.FA:FB = 2:1,ρ1:ρ2 = 5:4
16、某单位设计的一种供牲畜饮水的装置如图所示。设计圆柱形水箱内装有600kg的,水位高度维持h不变,水箱底面积为1m2,水箱底部出水口的横截面积为20cm2。底盖A、细杆B和浮球C的总质量为0.5kg,浮球C的体积为1.5dm3。设计要求:底盖A平时顶住水箱底部出水口,一旦饮水槽的水位下降,底盖A就下落,水立即通过出水口流入饮水槽。实现自动补水。问:
⑴通过计算求出水箱底受水的压强是多大?(2分)
⑵通过计算说明:①给出的数据能否达到设计要求?(2分)
②如果能,分析说明浮球C的体积对装置的影响;如果不能,请提供改进的方法和符合设计要求的数据。(g=10N/kg)(2分)
17、如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中不正确的是
A.滑轮移动的速度为0.1m/sB.绳子拉物体A的功率为1W
C.B受到的摩擦力为3N,方向水平向左
D.在运动中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数仍为3N
18、如图甲所示,将一根质量分布均匀的金属硬棒的一端通过铰链固定在O点,并能使金属棒绕O点在竖直面内自由转动。现通过一个“拉力—距离传感器”可对硬棒施加一个竖直向上的力,使硬棒在水平位置始终保持平衡。已知硬棒的长度是1.2m,“拉力—距离传感器”可自动记录拉力F的大小和拉力作用点到O点的距离x,并将记录的结果输送到计算机绘制出F与x的关系图线。若计算机上显示出的拉力F与距离x倒数的变化关系如图乙所示,则可知金属棒所受的重力为( )
A 50N B 100N C 60N D 20N
19、在学校科技月活动中,科技小组的同学设计了一个小型锅炉,其部分结构如图所示。????下面是对锅炉结构的介绍:调控水箱高1.5m,其中带有浮球C的横杆ODC(C为浮球的中心)能绕O点转动,DC=28cm,OD=2cm;T=30N时,ODC杆处于水平时阀门B堵住进水口;圆柱体A是锅炉的安全阀,其底面积为10cm2,加热过程中安全阀堵住出气孔,调控水箱与锅炉炉体始终连通,当锅炉内气压超过1.2*105Pa时,圆柱体A被顶起,排出部分蒸汽。????已知外界大气压为1.0*105Pa。(不考虑阀门B、横杆ODC及浮球受到的重力,g取10N/kg)根据以上介绍和已知条件,下列说法正确的是?( )
为保证锅炉安全,圆柱体A的质量不能超过多少2.5kg
当T=30N时,ODC杆处于水平平衡,此时浮球C浸入水中的体积是2*10-5m3
由于加热过程中调控水箱与锅炉炉体始终连通,随着锅炉内的温度升高,锅炉内水面上方的气压增加,当锅炉内气压达到1.2*105Pa时,由于锅炉内的气压增加,将会导致锅炉内的水被压入调控水箱。
在杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几倍
20、如图是现代大型商场的三种扶梯的简易模型,甲图是扶梯式电梯,乙图是斜面电梯,丙图为箱式电梯,甲、乙、丙三位同学分别乘坐三种电梯上楼,若电梯均匀速上升,且三位同学相对于电梯均保持静止,则下列说法中正确的是( )
A.甲同学有沿电梯向上的运动趋势,其受到的摩擦力沿电梯向下
B.乙同学有沿电梯向下的运动趋势,其受到的摩擦力沿电梯向上
C.丙同学随电梯向上匀速运动,其受到向上的支持力大于自身的重力
D.由于电梯匀速运动,甲、乙、丙三位同学均不受摩擦力的作用
21、如图为某学习兴趣小组同学自制几个简易密度计,小夏同学是利用了塑料吸管和柱形橡皮泥只做了密度计,发现小夏同学制作的密度计放到液体中,就呈倒伏状态。后来经过同学们的讨论,对小夏同学的密度计进行了一定的改进,并用此密度计测量了2种不同液体的密度。
(1)你认为同学们对小夏同学的密度计做了如何改进,才能使其正常使用? ▲
(2)用小王制作的密度计来测量液体密度时,将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个中,密度计浸入液体中的高度如图甲、乙所示,已经H1>H2可以判断:ρ1 ▲ ρ2;若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1 ▲ m2。(选“<”、“=”或“>”)
(3)若用该密度计测量某盐水的密度,放入密度计
后,液体对容器底部的压力 ▲ ,若增大盐水的质量分数,并保持溶液质量不变,液体
对容器底部的压力 ▲ ,容器对桌面的压力 ▲ 。(填“增大”、“不变”或“减小”)
22、如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为500g,杯的底面积为100cm2,将一个质量为1000g、体积为800cm3的正方体实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯的厚度忽略不计,杯内水没有溢出,g=10N/kg)。则:
(1)当物体A一半浸入水中时,绳子所受拉力为多大?
(2)此时台秤的示数为多少?
(3)在物体完全浸没前,台秤的示数随着物体浸入深度的增加而
增大,那么浸入深度h与台秤示数F之间是否存在着一定的
数量关系呢?若存在,请推导。(用字母表示,其中正方体底面积用字母S表示)
参考答案
1、 10.2 1.2 3.2
2、A
3、B
4、丁 丙 F丁=F乙>F甲=F丙
5、C
6、C
7、(1)60 24
8、
(1)根据杠杆平衡条件得:F绳×AO=G×BO即:8N××(1.6m-0.4m)=G×0.4m∴G=12N(2)球的重力G球=m球g=0.5kg×10N/kg=5N当绳子拉力为0时,设球离O点距离为L球,则根据杠杆平衡条件得:G球×L球=G×BO即:5N×L球=12N×0.4m,∴L球=0.96m=96cm运动时间t===4.8s.答:小球运动4.8s时绳子拉力为零
9、A
10、 变小 小于
11、B
12、B
13、 ___50 5
14、C
15、D
16⑴6000Pa ⑵15N 装置不能达到设计要求
②以下说明中能说出一条就给2分:
①只改底盖、细杆和浮球总质量为;
②只改浮球体积为;
③只改出水口横截面积为;都可以使装置达到设计要求。
④只需改水箱中的水的质量,使水的质量为500kg。
17 C
18 D
19 C
20B
21、(1) 在密度计的底部增加配重
〈 =
(3) 增大 不变 不变
22. (1)F浮=p木gv=1×103kg/m3×10N/kg×400×10-6kg/m3=4N (1分)
F=G- F浮=6N (1分)
(2)F示=G自+ F浮 (1分)
=500×10-3kg×10N/kg+4N=9N (1分)
(3)存在;F浮=p木gv=p木gS物×h
F示=G自+ F浮= G自+ p木gS物×h (2分)