9月物理备考卷
物理备考卷一（9月月考）
一．选择题（共5小题）
1．如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是（ ）
A．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变
B．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小
C．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大
D．吊臂是一个省力的杠杆
2．用如图实验装置测量杠杆的机械效率，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆A点下面的钩码缓缓上升，实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为0.5N．则下列说法正确的是（ ）
A．拉力对杠杆做的额外功为0.1J
B．匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大
C．若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m，则机械效率降低
D．若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m，则机械效率升高
3．甲物体静止在水平地面上时，对地面的压强为6×105Pa．现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，甲物体对地面的压强为2×105Pa，已知：乙物体的质量为2kg，AO：AB=1：4，g取10N/kg．要使甲恰好被细绳拉离地面，则下列判断中正确的是（ ）
A．甲物体的底面积应小于2×10﹣5m2
B．甲物体对地面的压力只需减少10N
C．杠杆B端所挂物体的质量至少增加2kg
D．可以移动支点O的位置，使OA：OB=2：9
4．如图是运动员利用器械进行训练的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA：OB=4：5，系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着物体M．运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为1.1×104Pa，当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时，他对横杆B端竖直向上的作用力F1为300N，此时他对水平地面的压强为1.6×104Pa．若在物体M下面再加物体N，小强需用更大的力举起横杆B端，当AB在水平位置再次平衡时，他对横杆B端竖直向上的作用力为F2，他对水平地面的压强为3.3×104Pa，此时细绳对横杆A端的拉力为F3，根据上述条件，下列结果不正确的（横杆AB与绳质量忽略不计）（ ）
A．物体M的质量为37.5kg B．F2的大小为750N
C．小强的质量为66kg D．F3的大小为1650N
5．如图所示，某人用扁担担起两筐质量为m1、m2的货物，当他的肩处于O点时，扁担水平平衡，已知L1＞L2，扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离△L，则（ ）
A．扁担仍能水平平衡
B．扁担右端向下倾斜
C．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2﹣m1）
D．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2﹣m1）
二．填空题（共1小题）
6．如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心，重力加速度为g。现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动 R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=
三．作图题（共4小题）
7．如图所示，小颜用滑轮组提升重物，试画出此滑轮组最省力时的绕线情况。
8．找出该动滑轮的支点、画出动力臂和阻力臂。
9．如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠杆，请你在图乙所示的示意图中画出施加在A点的最小动力F1和阻力F2的力臂。
10．画出滑轮组最省力的绳子的绕法
四．实验探究题（共1小题）
11．“探究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，杠杆停在如图甲所示的位置，
测量序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
① 1 20 2 10
② 2 15 1.5 20
③ 3 5 1 15
（1）为了使杠杆在水平位置平衡，可以调节右端的平衡螺母，使它向 （填“左”或“右”）移动。
（2）调节好的杠杆，如图乙，用弹簧测力向上拉动杠杆使其水平平衡，若每个钩码重为2N，则弹簧测力计的读数为 N
（3）如图丙，当弹簧测力计由M位置倾斜至N位置时，用力使杠杆在水平位置处于平衡，弹簧测力计的示数将会变 ，这是因为 。
（4）实验中测得的数据如表所示。有的同学按现有方案得出如下结论“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。”这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中 。
A．没有改变力的大小 B．没有改变力的方向
C．没有改变力的作用点 D．没有改变平衡螺母的位置从而让杠杆在水平位置重新平衡。
五．计算题（共7小题）
12．如图所示，用200N的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动，物体A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍，若不计滑轮重，绳重及滑轮装置摩擦，则物体B与底面间的摩擦力为多大？
13．如图所示，一轻质均匀杠杆AB，O为支点，OA=OB=4m，A端用一不可伸长的细线系于地面，C点位于OB的中点。边长为0.1m的实心正方体物块M用一不可伸长的细线系于C点。此时AB静止于水平位置，C点的细线拉力恰为零，M对地面压强为3×103Pa．（两端细线质量忽略，g取10N/kg）求：
（1）物块M的质量；
（2）将一个重为40N的铁块P放在C点正上方，并用力F水平向左推动，使P沿OA向左做匀速直线运动，连接物块M的细线能承受的最大拉力为25N。求：①铁块P向左运动过程中，物块M对地面的最小压强；
②若铁块P受到的摩擦力为其重力的0.1倍，在从C点开始向左匀速运动的过程中，推力F最多做的功。
14．如图是一个上肢力量健身器示意图。配重A受到的重力为1200N，其底面积为5×10﹣2m2．D是动滑轮；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE：0H=2：5．小成受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压力为F1，配重A受到的拉力为FA1，配重A对地面的P1为6×103pa．小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的压力为F2，配重A受到的拉力为FA2，配重A对地面的压强P2为4×103pa．已知F1：F2=20：19，杠杆EH和细绳的质量均忽略不计。求：（1）拉力FA2；
（2）拉力T2；
（3）动滑轮D受到的重力G。
15．有一运输车车轮被一障碍物挡住（如图所示）．为让运输物资及时送到指定地点，附近居民立即跑来帮助推车轮。设车对轮子的作用力及轮子重力G=1000N，方向如图，轮子半径为R=50cm，障碍物高度H=20cm，在图中作出人作用在车轮上最小的力的示意图，并计算出作用力最小应为多少才能将车轮推上台阶，作用力做功多少？
16．土培塘桥建于1985年，桥长55米，宽5米，位于杭州严家弄路和京杭大运河的交叉处，被认定为危桥予以拆除（见左图），传统的拆除方法，既要安排爆破，又要搭建钢架，费时费力，又会使残留物淤积河道，影响航运，现使用了一种新的拆除方法，只需要两到三天就可完成拆迁。拆桥的步骤是：把两艘载重500吨的船开到桥下，排去船上的水，使船体上升，托起重280吨的桥身，离开桥墩60厘米，然后使用牵引设备，横向拖拽桥身到岸上，在陆地上拆卸桥梁。假设桥的质量分布均匀，两船作用于桥身的位置各离桥两端15米处，右图是拆桥的示意图。问：（1）若要使桥同时脱离桥墩两船应怎样排水？每只船应排出多少吨水？
（2）若仅用左船排水，则桥面先脱离 桥墩（填“左”或“右”），此时左船至少排水多少吨？
（3）若整桥水平上升60cm，问两船克服重力做的功为多少？
17．如图，一个600N重的成年人和一个小孩都过一道5m宽的水渠。成人从左岸到右岸，而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各有一块4m长的坚实木板，请你想出一种方式过渠。并分析在忽略木板自身重量和木板叠交的距离情况下，要使成年人和小孩都能平安过渠，小孩的体重不能轻于多少牛？
18．小雨的体重为500N，他使用如图1所示的滑轮组提升重物，已知动滑轮重100N．当匀速提升一个体积为0.01m3的重物（重物始终未出水面）时，他施加300N的力去提升重物，已知两只脚与地面的总接触面积为0.02m2．不计绳重和摩擦。求：
（1）请在图2方框中画出此时小雨的受力示意图；
（2）此时小雨对地面的压强；
（3）该物体的密度。
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物理备考卷一（答案与解析）
物理备考卷一（9月月考）
参考答案与解析
一．选择题（共5小题）
1．【解答】解：如图画出动力臂和阻力臂，动力臂L1小于阻力臂L2，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，是费力杠杆。故D错误。
吊车吊起货物的过程中，阻力不变，阻力臂减小，动力臂不变，动力减小，所以伸缩撑杆的支持力逐渐变小。故B正确，AC错误。
故选：B。
2.【解答】解：（1）由图可知，OC为钩码G的力臂，OD为弹簧测力计拉力的力臂，
由△OCA∽△ODE可得：=，
由杠杆的平衡条件可得：G×OC=F×OD，
则==，
由和G不变可知，F不变，即匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数不变，故B错误；拉力做的总功：W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J，
拉力做的有用功：W有=Gh=1.0N×0.1m=0.1J，
拉力对杠杆做的额外功：W额=W总﹣W有=0.15J﹣0.1J=0.05J，故A错误；
（2）若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m时，有用功不变，此时杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离变小，则额外功变小，
由η=×100%可知，机械效率升高，故C错误、D正确。
故选：D。
3．【解答】解：乙物体的重力G乙=m乙g=2kg×10N/kg=20N；
根据杠杆平衡条件FAlOA=G乙lOB，
细绳对A端的拉力：FA==20N×=60N，
绳子拉力处处相等，细绳对甲的拉力也为60N，甲对地面的压力△F减少了60N，
△F=F1﹣F2=p1S﹣p2S，
数据代入：60N=6×105PaS﹣2×105PaS，
解得：S=1.5×10﹣4m2，
则甲的重力G甲=F1=p1S=6×105Pa×1.5×10﹣4m2=90N；
甲物体恰好被细绳拉离地面时，甲对地面的压力为0，A端受到的拉力等于甲的重力：A、增大或减小受力面积只能改变压强，不能改变物体甲对压力，故不符合题意；B、甲对地面的压力为F甲=G甲﹣△F=90N﹣60N=30N，甲物体恰好被细绳拉离地面，压力还要减小30N，故不符合题意；C、根据杠杆平衡条件：G甲lOA=lOB，==90N×=30N，杠杆B端所挂物体的质量至少增加△m===1kg，故不符合题意；D、根据杠杆平衡条件：G甲=G乙，则===，符合题意。
故选：D。
4.【解答】解：（1）如图，因为使用定滑轮改变了动力的方向，不能省力，所以细绳对横杆A端的拉力：F=G=Mg，又因为杠杆平衡，F1=300N，LOA：LOB=4：5，
所以MgLOA=F1LOB，所以物体的质量：M===37.5kg；故A正确；
（2）当他对横杆B端竖直向上的作用力为F2，对地的压力：
F2′=F2+G，因为p2===3.3×104Pa，即：=3.3×104Pa
所以F2=1320N；故B错误；
（3）小强站在水平地面上时：p1===1.1×104Pa﹣﹣﹣﹣﹣①
当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时：p2===1.6×104Pa，﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②联立解得：G=660N，s=6×10﹣2m2；
小强的质量：m===66kg；故C正确；
（4）F2=1320N，LOA：LOB=4：5，因为F3LOA=F2LOB，所以F3==1320N×=1650N，故D正确。
故选：B。
5.【解答】解：（1）原来平衡时，m1gl1=m2gl2，
由图知，l1＞l2，所以m1＜m2，
设移动相同的距离L，则左边：m1g（l1﹣△l）=m1gl1﹣m1g△l，
右边：m2g（l2﹣△l）=m2gl2﹣m2g△l，
因为m1＜m2，所以m1△lg＜m2△Lg，m1（l1﹣△l）g＞m2（l2﹣△l）g，则杠杆的左端向下倾斜。故AB错误；
（2）因为m1（l1﹣△l）g＞m2（l2﹣△l）g，
故往右边加入货物后杠杆平衡，即m1（l1﹣△l）g=（m2+mg）（l2﹣△l），且m1gl1=m2gl2，解得m=（m2﹣m1），故C正确，D错误。
故选：C。
二、填空题
6．【解答】解：（1）在薄板上挖去一个直径为R的圆后，设圆板的重心将从O点向左移动x；由于原来均匀圆形薄板半径为R，挖去的圆直径为R（其半径为R），所以，根据S=πr2可知，挖去的圆形薄板面积为原来面积的，由于圆形薄板是均匀的，则挖去的圆形薄板质量也为原来质量的，假设将割去的圆形薄板可补上，在重心处可以将物体支撑起来，以原重心处O为支点，如图所示：
根据杠杆平衡条件可得：（M﹣M）g?x=Mg?R，
解得：x=R；
（2）在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，以A为支点，此时的重心距A的距离为R﹣R，
根据杠杆平衡条件，则有：F?2R=（M﹣M）g?（R﹣R），解得：F=Mg。
故答案为：，Mg。
三．作图题（共4小题）
四．实验探究题（共1小题）
11.【解答】解：（1）杠杆停在如图甲所示的位置，左端上翘，要使杠杆在水平位置处于平衡状态，平衡螺母向上翘的左端移动；
（2）根据动力×动力臂=阻力×阻力臂，可得3×2N×2L=F×5L，解得：F=2.4N。
（3）弹簧测力计在M位置时，力臂是红色的线段；弹簧测力计在N位置时，力臂是绿色的线段。根据动力×动力臂=阻力×阻力臂，阻力和阻力臂都不变，动力臂变短，动力变大，故弹簧测力计示数变大。
（4）“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向。故选项A、C、D错误，选项B正确。
故答案为：（1）左；（2）2.4；（3）大；动力臂变小了；（4）B。
五．计算题（共2小题）
12． 【解答】解：由题意知，用200N拉物体在水平面上匀速向左运动，设F为拉力，F1为绳子拉物体的力，则F=f+F1，由题意可知F1=4f，则F=f+F1=f+4f=5f=200N，
解得f=40N，则F1=4f=4×40N=160N，因为是同一根绳，所以B受拉力==80N，
则B与地面间的摩擦力等于B受拉力为80N。答：物体B与底面间的摩擦力为80N。
13.【解答】解：（1）根据p=可得物块M的对地面的压力：
F=pS=3×103Pa×（0.1m）2=30N，根据题意可得物块M的重力G=F=30N，物块M的质量：m===3kg；
（2）①当细线最大拉力为25N时，物块M受到地面的支持力F支=G﹣F拉=30N﹣25N=5N，物块M对地面的压力F压与地面对它的支持力F支是一对相互作用力，大小相等，即F压=F支=5N，所以，此时的最小压强：p小===500Pa；
②根据杠杆平衡条件可得：F拉OC=G铁OP，则OP===1.25m，
所以，推动铁块P走的距离s=OC+OP=2m+1.25m=3.25m，
铁块P在从C点开始向左匀速运动的过程中，推力与摩擦力是一对平衡力，F=f=0.1G铁=0.1×40N=4N，推力做功：W=Fs=4N×3.25m=13J。
答：（1）物块M的质量为3kg；
（2）①铁块P向左运动过程中，物块M对地面的最小压强为500Pa；
②若铁块P受到的摩擦力为其重力的0.1倍，在从C点开始向左匀速运动的过程中，推力F最多做的功为13J。
六．解答题（共5小题）
14．【解答】解：（1）当小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时，静止的配重A的受力情况如图1：则：NA2=F″=P2S=4×103pa×5×10﹣2m2 =200N。
∵G=FA2+NA2∴FA2=G﹣NA2=1200N﹣200N=1000N。（2与3）当小成在H点施加竖直向下的拉力为T1时，静止的配重A的受力情况如图2：则：NA1=F′=P1S=6×103pa×5×10﹣2m2 =300N。∵G=FA1+NA1
∴FA1=G﹣NA1=1200N﹣300N=900N。
又∵动滑轮D的优点是省一半力。∴对杠杆EH的E的拉力为F拉1=。
小成本身的受力情况如图3：则：T1=G人﹣F1．对杠杆EH受力分析如图4中甲图：
∵在水平位置平衡。∴由杠杆平衡条件得：=。
即：=，代入数据得：=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①。
同理，当小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时，杠杆EH受力分析如图4中乙图：
可得：=，代入数据得：=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②。
根据题意可知：﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③。
解由①②③组成的方程组得：
G动=100N；F1=400N；F2=380N。
∴T2=G人﹣F2=600N﹣380N=220N。
答：（1）拉力FA2=1000N；
（2）拉力T2=220N；
（3）动滑轮D受到的重力G=100N。
15.【解答】解：（1）由杠杆的平衡条件可知，在阻力、阻力臂不变时，动力臂越长所用的动力越小；过支点A作垂直于直径AB向上的动力，即为最小的力，如图所示：
由题知，动力臂AB=2R=2×50cm=100cm，OC=OD﹣CD=R﹣H=50cm﹣20cm=30cm，
阻力臂AC===40cm，由杠杆平衡条件可得F×AB=G×AC，即F×100cm=1000N×40cm，解得F=400N；
（2）将车轮推上台阶，即将车轮提高H=20cm，作用力做的功等于克服车轮重力做的功，即：W=Fs=GH=1000N×0.2m=200J。
16.【解答】解：（1）两船同时等速排水，因桥的重力由两只船承担，而两船所处的位置是对称的，故两船对桥的作用力相同，所以每只船应排出140吨水。
答：两船同时等速排水，每只船应排出140吨水。
（2）左边受到向上的力桥面先脱离；以B点为支点，设左船对桥的支持力为F，根据杠杆的平衡条件F×CB=G×，可得：F===1886500N，m===192500kg=192.5t。
答：左船至少排水192.5吨。
（3）W=Gh=280×103kg×9.8N/kg×0.6m=1.6464×106J，
答：两船克服桥重力做功1.6464×106焦耳。
17.【解答】解：（1）小孩站在B′处让成年人先从木板上过水渠，当成年人到达水渠对岸后，站在B′处，然后再让小孩过水渠；
（2）把木板A′B′视为杠杆，O为支点，成年人对A′B′的压力视为阻力F1，当成年人在A′时，阻力（成年人对A′B′的压力）最大，为F1=G成年人=600N，小孩对木板的压力视为动力F2，由杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，得：F1×A′O=F2×OB′，由题意可知：OA′=1m，OB′=3m，F1=600N，则F===200N，则小孩体重不能轻于200N；
18.【解答】解：（1）小雨受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力、支持力的作用，如下图所示：
（2）此时小雨对地面的压力：F压=FN=G人﹣F=500N﹣300N=200N，对地面的压强：p===1×104Pa；
（2）因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，
所以，物体受到的浮力：F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N，
因匀速提升水中的重物时处于平衡状态，所以，动滑轮和物体受到竖直向下的重力等于物体受到竖直向上的浮力和两股绳子的拉力，即G动+G=F浮+2F，则物体的重力：G=2F+F浮﹣G动=2×300N+100N﹣100N=600N，
由G=mg可得，物体的质量：m===60kg，
该物体的密度：ρ===6×103kg/m3。
答：（1）此时小雨的受力示意图如上图所示；
（2）此时小雨对地面的压强为1×104Pa；
（3）该物体的密度为6×103kg/m3。
