1
力学分析
一、选择题
1.短跑运动员在某次百米赛跑中测得5秒末的速度为9.0m/s,10秒末到达终点的速度为10.2m/s,则下列说法正确的是(
)
A.在前5秒内运动员的平均速度为4.5m/s
B.在后5秒内运动员的平均速度为9.6m/s
C.在本次百米赛跑中运动员的平均速度为10.0m/s
D.在本次百米赛跑中运动员的平均速度为9.1m/s
2.如图所示,一个男孩和一个女孩站在地面上“拔河”,两人中间位置处有一分界线,约定先使对方的脚越过分界线者为赢,结果女孩赢了.若绳子水平,且质量不计,则下列说法正确的是(
)
A.男孩对绳的拉力与绳对男孩的拉力是一对平衡力
B.男孩对绳的拉力肯定小于女孩对绳的拉力
C.地面对女孩的摩擦力大于地面对男孩的摩擦力
D.男孩的脚在移动的过程中受到地面的摩擦力向前
3.质量为m的物体受到拉力F的作用,在水平地面上向左做匀速直线运动.如图所示为其受到拉力F的示意图,其中可能的是(
)
A.只有甲
B.只有乙、丙
C.只有甲、丙
D.甲乙丙均有可能
4.有一位同学要试一试将注射器出药水的小孔封住时,拉出注射器活塞的力要多大。注射器容积为10毫升,0到10毫升刻度线的距离为5厘米。他先把活塞推到底,再把注射器出药水的小孔封住后,要拉出活塞,所用的力大小约为(
)
A.2000牛
B.200牛
C.20牛
D.2牛
5.如图所示,两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有不同的液体A和B,现从两容器内抽出相同体积的液体后,两容器内剩余液体对容器底部的压强相等,则原来未抽出液体前两容器内液体对容器底部的压力FA.FB和压强pA.pB的关系是(
)
A.FA>FB,pA>pB
B.FA=FB,pA>pB
C.FA<FB,pA<pB
D.FA<FB,pA=pB
6.在汽车中悬线上挂一个小球,当汽车运动时,悬线将与竖直方向成某一固定角度,如图所示,若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体M,则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况正确的是(
)
A.汽车一定向右做加速运动
B.汽车一定向左做加速运动
C.M除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用
D.M除受到重力、底板的支持力作用外,还可能受到向左的摩擦力作用
7.潜水艇在海底航行时排水量为m1千克,在海面上航行时排水量为m2千克,海水的密度为ρ千克/米3,下列说法正确的是(
)
A.潜水艇在海底航行时所受浮力为(m1﹣m2)g牛
B.潜水艇在海面航行时所受浮力为(m1﹣m2)g牛
C.当潜水艇在海面上航行时,水中部分的体积为米3
D.要使潜水艇潜入海水中要充入(m1﹣m2)千克的海水
8.公园里小朋友在玩游戏,起初她紧紧环抱杆子悬空静止着,随着慢慢松手开始沿杆下滑。小金将其简化为模型来研究,如图甲。若F随时间变化的规律如图乙所示,有关小朋友在0~t1时间段所受摩擦力说法正确的是(
)
A.一直减小,到t1时为零
B.一直减小,到t1时不为零
C.先不变后减小,到t1时为零
D.先不变后减小,到t1时不为零
9.同学们同时用两种不同的液体(密度为ρ1和ρ2)在同一地点做托里拆利实验,如图所示,两根完全相同的玻璃管内上方都是真空,两管内液柱高度h1、h2之比为4:5,则下列说法正确的是(
)
A.液体密度ρ1、ρ2之比为5:6
B.玻璃管内液体的质量之比为3:2
C.玻璃管内液体的重力之比为1:1
D.所测大气压的值之比为4:5
10.如图所示,甲、乙两个正方体物块放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长。甲对地面的压强为p1,乙对地面的压强为p2(
)
A.如甲、乙密度相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p1
B.如甲、乙密度相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p2
C.如甲、乙质量相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p1
D.如甲、乙质量相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p2
11.如图所示,当吊在弹簧测力计下的物体浸在水中的体积为物体体积的1/3时,弹簧测力计的示数为5.0N;当物体浸在水中的体积为物体体积的1/2时,弹簧测力计的示数为3.5N。从弹簧测力计上取下物体将其缓慢地放入水中(容器足够大,水足够多),则物体静止时受到的浮力为(
)
A.9.0N
B.8.5N
C.8.0N
D.7.5N
12.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示,将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙所示,下列说法不正确的是(
)
A.木块的密度为0.6×103kg/m3
B.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:3
C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是5:2
D.甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力
13.如图甲所示是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v(速度)-t(时间)图像如图乙所示,下列判断正确的是(
)
A.0至6s时间内,小王沿杆匀速向上运动
B.6s至15s时间内,小王沿杆上爬的距离是5.4m
C.0至18s时间内,小王受到的摩擦力方向向下
D.15s至18s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
14.如图所示,A.B两物体的重力分别为30牛、40牛,A用细绳悬挂在顶板上,B放在水平地面上,A.B之间有弹簧固定连接,绳和弹簧重均不计。若已知弹簧由于形变而产生的弹力为20牛。那么绳对物体A的拉力(
)
A.一定是50牛
B.可能是20牛
C.可能是10牛
D.可能是60牛
15.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地面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是(
)
A.地面受到B施加的水平向左的摩擦力,大小为F
B.若增大F,则A.B不可能一起做匀速直线运动
C.A受到B施加的水平向左的滑动摩擦力,大小为F
D.B所受重力与地面对B的支持力是一对平衡力
16.在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个长10cm、横截面积50cm2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上,当塑料块底面刚好接触水面时(塑料块没有离开水面),弹簧秤示数为4N,如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1N的拉力时伸长1cm,g取10N/kg。若往容器内缓慢加水,当弹簧秤的示数为2N时,水面升高6cm。此过程中水面升高的高度△H与所加水的体积V的关系如图乙所示。根据以上信息,能得出的正确结论是(
)
A.所加水的体积至1400cm3时,弹簧秤示数恰为零
B.塑料块的密度为0.6×103kg/m3
C.容器的横截面积为125cm2
D.加水1000cm3时,塑料块受到的浮力为1N
二、填空题
17.天气炎热时多喝水有益于身体健康,语馨用手握住瓶子使瓶身竖直在空中静止不动,如果增大手的压力,瓶子所受到的摩擦力将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
18.如图,甲、乙两圆柱形容器的高度之比为1∶1,容器内部底面积之比为1∶3,都装满水,现将两质量之比为1∶4的木块a、b分别缓缓放入甲、乙两容器中,则此时水对两容器底部的压强之比为________,水对两容器底部的压力之比为________。
19.小华和妈妈去超市购物,她们将17kg物品放在小推车中推行,小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图象如图所示。已知小推车重130N,所受阻力是总重的0.15倍。(g取10N/kg)
(1)在0~10s内,水平推力________(选填“大于”“小于”或“等于”)阻力。
(2)小推车受到的阻力大小为________N。
(3)10~20s内水平推力的功率为________。
19(2).如图所示是一个自制密度秤,其外形和杆秤差不多.装秤钩的地方吊着一个铁块,提纽位于B处,秤砣放在A处时,秤杆恰好水平平衡.把铁块浸没在待测密度的液体中时,移动秤砣便可直接在杆上读出液体的密度.当测量水的密度时,秤砣在C位置密度秤水平平衡,若测量酒精的密度时,铁块没有完全浸没,则测量值________真实值(填“大于”、“等于”、“小于”)
20.如图甲所示,桌面上一个质量为15kg的薄壁圆柱形容器中注入适量的水,一边长为10cm的正方体物块被缓缓沉入水中。在沉入过程中,其下表面到水面的距离为h,随着h的增大,细绳拉力F、物体所受浮力F浮的变化如图乙所示(物块未接触容器底部,水未溢出)。g取10N/kg,求:
(1)图乙中反映细绳拉力F随h变化的图像是________(填序号)。
(2)根据图中信息,算出该物块的密度________。
(3)若物块浸没时,容器中液面比原来上升了4cm,容器中水的质量为20kg,此时容器对桌面的压强大小为________。
21.如图所示,体积为1×10﹣3m3,材料相同的两个金属球,分别连接在弹簧的一端,弹簧的另一端固定在容器的底部。甲图装置内是水,弹簧对球向上的弹力为79N,则该球的重力为
牛。乙图装置内是某种液体,弹簧对球向上弹力为81N,则该种液体的密度为
kg/m3(g取10N/kg)。设想从某一天起,地球的引力减为一半,则甲图中的弹簧对物体的弹力
(弹簧处于压缩状态)(填“不变”、“减小一半”或“增加两倍”)。
三、实验探究题
22.同学们在兴趣活动时制作了如图甲所示的“彩球温度计”,在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,将一些体积相同、质量不同的小球,依次放入液体中,球上标有设定好的温度用来读数,小球会随外界气温的变化而沉浮。
(1)当外界气温下降时,容器内的小球受到的浮力变大,使沉在容器底部的一些小球依次浮起,浮起后位于________(选填“最高”、“最低”或“中间”)处的小球上标记的温度就表示此时外界的气温。
(2)柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,“对温度敏感”是指该液体________。
(3)同学们通过查阅资料后又制作了如图乙所示的温度计。图中A为小烧瓶,B为玻璃管,管的下端竖直插在一个大水槽中,使玻璃管内外的水面有一高度差h。在不同温度下,他们分别测出了对应的h值,记录的实验数据如下表所示:
温度/℃
18
20
22
24
26
28
h/cm
27.5
22.3
17.2
12
6.9
1.8
若某时的h值为53cm,则所对应的温度约为________℃。
23.为何漂浮在水面上的竹筷一般都是横躺着而不是竖直的?这一现象引起了小科的思考。
【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用,因为他们是一对________力,所以竹筷应该能够竖直的静止在水面上,但事实并不如此。
【实验】小科以内含金属块的中空细塑料管模拟竹筷进行实验探究。如图所示,把一个质量适当的金属块,固定在一根底端密闭的中空细塑料管内不同位置后,分别轻轻地竖直放到水和食盐水中,观察它是否能始终保持竖直。观察到的实验现象如表:
金属块位置
液体
a
b
c
d
水
不能
不能
能
能
浓盐水
不能
不能
不能
能
【分析】①把金属块和塑料管视为一个物体,金属块位置的改变,会改变物体的________位置。相同条件下,这一位置越低,细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。
②分析金属块固定在c点时,细管放入水和浓食盐水中时的实验现象可知,相同条件下,浮力作用点的位置相对细管底端越________(填“高”或“低”),细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。
四、解答题
24.如图甲所示,某桥梁工程部门在一次工程作业中,利用汽车通过滑轮牵引水下一个圆柱形的物体。在整个打捞过程中,汽车以2m/s的速度匀速向右移动。图乙是此过程中汽车输出功率P随时间t的变化关系,设t=0时汽车开始拉物体。不计滑轮的摩擦和绳重,不考虑水的阻力。试回答:
(1)乙图中
(填“AB”、“BC”或“CD”)段表示物体被打捞完全离开水面;圆柱形物体的质量是
。
(2)圆柱形物体上升过程中所受浮力的最大值。
25.为了贯彻落实“节能环保”理念,国家鼓励购买新能源汽车。根据新能源汽车的电池续航能力不同,实施阶梯式补贴政策。购买续航里程大于等于400km的新能源汽车,补贴2.50万元/辆,购买续航里程小于400km,大于等于250km的新能源汽车,补贴1.8万元/辆。新能源汽车的续航里程是由电池组的容量决定。下表是某品牌电动车的相关信息。
整车质量
电池容量
匀速行驶能耗
轮胎的总面积
1500kg
60kW?h
120W?h/km
0.12m2
(1)该车行驶54千米,用时30分钟,求平均速度多少米/秒?
(2)当车辆正常停放,轮胎对地面的压强是多少帕?
(3)请计算购买该辆电动车能获得补贴多少元?
(4)若该车内乘客总质量为300kg,匀速行驶时,阻力是汽车重力的0.02倍,求汽车牵引力多少牛?1
力学分析
一、选择题
1.短跑运动员在某次百米赛跑中测得5秒末的速度为9.0m/s,10秒末到达终点的速度为10.2m/s,则下列说法正确的是(
)
A.在前5秒内运动员的平均速度为4.5m/s
B.在后5秒内运动员的平均速度为9.6m/s
C.在本次百米赛跑中运动员的平均速度为10.0m/s
D.在本次百米赛跑中运动员的平均速度为9.1m/s
【答案】C
2.如图所示,一个男孩和一个女孩站在地面上“拔河”,两人中间位置处有一分界线,约定先使对方的脚越过分界线者为赢,结果女孩赢了.若绳子水平,且质量不计,则下列说法正确的是(
)
A.男孩对绳的拉力与绳对男孩的拉力是一对平衡力
B.男孩对绳的拉力肯定小于女孩对绳的拉力
C.地面对女孩的摩擦力大于地面对男孩的摩擦力
D.男孩的脚在移动的过程中受到地面的摩擦力向前
【答案】C
3.质量为m的物体受到拉力F的作用,在水平地面上向左做匀速直线运动.如图所示为其受到拉力F的示意图,其中可能的是(
)
A.只有甲
B.只有乙、丙
C.只有甲、丙
D.甲乙丙均有可能
【答案】C
4.有一位同学要试一试将注射器出药水的小孔封住时,拉出注射器活塞的力要多大。注射器容积为10毫升,0到10毫升刻度线的距离为5厘米。他先把活塞推到底,再把注射器出药水的小孔封住后,要拉出活塞,所用的力大小约为(
)
A.2000牛
B.200牛
C.20牛
D.2牛
【答案】C
5.如图所示,两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有不同的液体A和B,现从两容器内抽出相同体积的液体后,两容器内剩余液体对容器底部的压强相等,则原来未抽出液体前两容器内液体对容器底部的压力FA.FB和压强pA.pB的关系是(
)
A.FA>FB,pA>pBB.FA=FB,pA>pB
C.FA<FB,pA<pB
D.FA<FB,pA=pB
【答案】C
6.在汽车中悬线上挂一个小球,当汽车运动时,悬线将与竖直方向成某一固定角度,如图所示,若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体M,则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况正确的是(
)
A.汽车一定向右做加速运动
B.汽车一定向左做加速运动
C.M除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用
D.M除受到重力、底板的支持力作用外,还可能受到向左的摩擦力作用
【答案】C
7.潜水艇在海底航行时排水量为m1千克,在海面上航行时排水量为m2千克,海水的密度为ρ千克/米3,下列说法正确的是(
)
A.潜水艇在海底航行时所受浮力为(m1﹣m2)g牛
B.潜水艇在海面航行时所受浮力为(m1﹣m2)g牛
C.当潜水艇在海面上航行时,水中部分的体积为米3
D.要使潜水艇潜入海水中要充入(m1﹣m2)千克的海水
【答案】D
8.公园里小朋友在玩游戏,起初她紧紧环抱杆子悬空静止着,随着慢慢松手开始沿杆下滑。小金将其简化为模型来研究,如图甲。若F随时间变化的规律如图乙所示,有关小朋友在0~t1时间段所受摩擦力说法正确的是(
)
A.一直减小,到t1时为零
B.一直减小,到t1时不为零
C.先不变后减小,到t1时为零
D.先不变后减小,到t1时不为零
【答案】C
9.同学们同时用两种不同的液体(密度为ρ1和ρ2)在同一地点做托里拆利实验,如图所示,两根完全相同的玻璃管内上方都是真空,两管内液柱高度h1、h2之比为4:5,则下列说法正确的是(
)
A.液体密度ρ1、ρ2之比为5:6
B.玻璃管内液体的质量之比为3:2
C.玻璃管内液体的重力之比为1:1
D.所测大气压的值之比为4:5
【答案】C
10.如图所示,甲、乙两个正方体物块放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长。甲对地面的压强为p1,乙对地面的压强为p2(
)
A.如甲、乙密度相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p1
B.如甲、乙密度相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p2
C.如甲、乙质量相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p1
D.如甲、乙质量相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p2
【答案】C
11.如图所示,当吊在弹簧测力计下的物体浸在水中的体积为物体体积的1/3时,弹簧测力计的示数为5.0N;当物体浸在水中的体积为物体体积的1/2时,弹簧测力计的示数为3.5N。从弹簧测力计上取下物体将其缓慢地放入水中(容器足够大,水足够多),则物体静止时受到的浮力为(
)
A.9.0N
B.8.5N
C.8.0N
D.7.5N
【答案】C
12.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示,将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙所示,下列说法不正确的是(
)
A.木块的密度为0.6×103kg/m3
B.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:3
C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是5:2
D.甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力
【答案】C
13.如图甲所示是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v(速度)-t(时间)图像如图乙所示,下列判断正确的是(
)
A.0至6s时间内,小王沿杆匀速向上运动
B.6s至15s时间内,小王沿杆上爬的距离是5.4m
C.0至18s时间内,小王受到的摩擦力方向向下
D.15s至18s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
【答案】B
14.如图所示,A.B两物体的重力分别为30牛、40牛,A用细绳悬挂在顶板上,B放在水平地面上,A.B之间有弹簧固定连接,绳和弹簧重均不计。若已知弹簧由于形变而产生的弹力为20牛。那么绳对物体A的拉力(
)
A.一定是50牛B.可能是20牛
C.可能是10牛
D.可能是60牛
【答案】C。
15.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地面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是(
)
A.地面受到B施加的水平向左的摩擦力,大小为F
B.若增大F,则A.B不可能一起做匀速直线运动
C.A受到B施加的水平向左的滑动摩擦力,大小为F
D.B所受重力与地面对B的支持力是一对平衡力
【答案】B。
16.在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个长10cm、横截面积50cm2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上,当塑料块底面刚好接触水面时(塑料块没有离开水面),弹簧秤示数为4N,如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1N的拉力时伸长1cm,g取10N/kg。若往容器内缓慢加水,当弹簧秤的示数为2N时,水面升高6cm。此过程中水面升高的高度△H与所加水的体积V的关系如图乙所示。根据以上信息,能得出的正确结论是(
)
A.所加水的体积至1400cm3时,弹簧秤示数恰为零
B.塑料块的密度为0.6×103kg/m3
C.容器的横截面积为125cm2
D.加水1000cm3时,塑料块受到的浮力为1N
【答案】A
二、填空题
17.天气炎热时多喝水有益于身体健康,语馨用手握住瓶子使瓶身竖直在空中静止不动,如果增大手的压力,瓶子所受到的摩擦力将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】不变
18.如图,甲、乙两圆柱形容器的高度之比为1∶1,容器内部底面积之比为1∶3,都装满水,现将两质量之比为1∶4的木块a、b分别缓缓放入甲、乙两容器中,则此时水对两容器底部的压强之比为________,水对两容器底部的压力之比为________。
【答案】1:1;1:3
19.小华和妈妈去超市购物,她们将17kg物品放在小推车中推行,小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图象如图所示。已知小推车重130N,所受阻力是总重的0.15倍。(g取10N/kg)
(1)在0~10s内,水平推力________(选填“大于”“小于”或“等于”)阻力。
(2)小推车受到的阻力大小为________N。
(3)10~20s内水平推力的功率为________。
【答案】(1)大于(2)45(3)36W
如图所示是一个自制密度秤,其外形和杆秤差不多.装秤钩的地方吊着一个铁块,提纽位于B处,秤砣放在A处时,秤杆恰好水平平衡.把铁块浸没在待测密度的液体中时,移动秤砣便可直接在杆上读出液体的密度.当测量水的密度时,秤砣在C位置密度秤水平平衡,若测量酒精的密度时,铁块没有完全浸没,则测量值________真实值(填“大于”、“等于”、“小于”)
【答案】小于
20.如图甲所示,桌面上一个质量为15kg的薄壁圆柱形容器中注入适量的水,一边长为10cm的正方体物块被缓缓沉入水中。在沉入过程中,其下表面到水面的距离为h,随着h的增大,细绳拉力F、物体所受浮力F浮的变化如图乙所示(物块未接触容器底部,水未溢出)。g取10N/kg,求:
(1)图乙中反映细绳拉力F随h变化的图像是________(填序号)。
(2)根据图中信息,算出该物块的密度________。
(3)若物块浸没时,容器中液面比原来上升了4cm,容器中水的质量为20kg,此时容器对桌面的压强大小为________。
【答案】(1)①(2)2.5×103kg/m3(3)1.44×104Pa
21.如图所示,体积为1×10﹣3m3,材料相同的两个金属球,分别连接在弹簧的一端,弹簧的另一端固定在容器的底部。甲图装置内是水,弹簧对球向上的弹力为79N,则该球的重力为
牛。乙图装置内是某种液体,弹簧对球向上弹力为81N,则该种液体的密度为
kg/m3(g取10N/kg)。设想从某一天起,地球的引力减为一半,则甲图中的弹簧对物体的弹力
(弹簧处于压缩状态)(填“不变”、“减小一半”或“增加两倍”)。
【答案】89;0.8×103;减小一半
三、实验探究题
22.同学们在兴趣活动时制作了如图甲所示的“彩球温度计”,在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,将一些体积相同、质量不同的小球,依次放入液体中,球上标有设定好的温度用来读数,小球会随外界气温的变化而沉浮。
(1)当外界气温下降时,容器内的小球受到的浮力变大,使沉在容器底部的一些小球依次浮起,浮起后位于________(选填“最高”、“最低”或“中间”)处的小球上标记的温度就表示此时外界的气温。
(2)柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,“对温度敏感”是指该液体________。
(3)同学们通过查阅资料后又制作了如图乙所示的温度计。图中A为小烧瓶,B为玻璃管,管的下端竖直插在一个大水槽中,使玻璃管内外的水面有一高度差h。在不同温度下,他们分别测出了对应的h值,记录的实验数据如下表所示:
温度/℃
18
20
22
24
26
28
h/cm
27.5
22.3
17.2
12
6.9
1.8
若某时的h值为53cm,则所对应的温度约为________℃。
【答案】(1)最低(2)密度受温度影响变化较明显(3)8
23.为何漂浮在水面上的竹筷一般都是横躺着而不是竖直的?这一现象引起了小科的思考。
【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用,因为他们是一对________力,所以竹筷应该能够竖直的静止在水面上,但事实并不如此。
【实验】小科以内含金属块的中空细塑料管模拟竹筷进行实验探究。如图所示,把一个质量适当的金属块,固定在一根底端密闭的中空细塑料管内不同位置后,分别轻轻地竖直放到水和食盐水中,观察它是否能始终保持竖直。观察到的实验现象如表:
金属块位置
液体
a
b
c
d
水
不能
不能
能
能
浓盐水
不能
不能
不能
能
【分析】①把金属块和塑料管视为一个物体,金属块位置的改变,会改变物体的________位置。相同条件下,这一位置越低,细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。
②分析金属块固定在c点时,细管放入水和浓食盐水中时的实验现象可知,相同条件下,浮力作用点的位置相对细管底端越________(填“高”或“低”),细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。
【答案】平衡;重心;高
四、解答题
24.如图甲所示,某桥梁工程部门在一次工程作业中,利用汽车通过滑轮牵引水下一个圆柱形的物体。在整个打捞过程中,汽车以2m/s的速度匀速向右移动。图乙是此过程中汽车输出功率P随时间t的变化关系,设t=0时汽车开始拉物体。不计滑轮的摩擦和绳重,不考虑水的阻力。试回答:
(1)乙图中
(填“AB”、“BC”或“CD”)段表示物体被打捞完全离开水面;圆柱形物体的质量是
。
(2)圆柱形物体上升过程中所受浮力的最大值。
【解答】解:(1)由图象可知,AB段表示物体在水中,BC段表示物体从开始露出水面的过程,CD段表示物体被打捞完全离开水面;
由PFv可知汽车在CD阶段对重物的拉力F1600N,
所以物体受到的重力为G=F1=600N,
物体的质量为m60kg,
(2)当汽车的功率为800W时,拉力F最小,此时对重物的拉力F2400N,
此时物体上升过程中所受浮力最大,则浮力的最大值根据F浮=G﹣F2=600N﹣400N=200N,
故答案为:(1)CD;60kg;(2)所受浮力的最大值为200N。
25.为了贯彻落实“节能环保”理念,国家鼓励购买新能源汽车。根据新能源汽车的电池续航能力不同,实施阶梯式补贴政策。购买续航里程大于等于400km的新能源汽车,补贴2.50万元/辆,购买续航里程小于400km,大于等于250km的新能源汽车,补贴1.8万元/辆。新能源汽车的续航里程是由电池组的容量决定。下表是某品牌电动车的相关信息。
整车质量
电池容量
匀速行驶能耗
轮胎的总面积
1500kg
60kW?h
120W?h/km
0.12m2
(1)该车行驶54千米,用时30分钟,求平均速度多少米/秒?
(2)当车辆正常停放,轮胎对地面的压强是多少帕?
(3)请计算购买该辆电动车能获得补贴多少元?
(4)若该车内乘客总质量为300kg,匀速行驶时,阻力是汽车重力的0.02倍,求汽车牵引力多少牛?
【解答】解:(1)用时30分钟=0.5h,
该新能源汽车的平均速度:
v108km/h=30m/s;
(2)当车辆正常停放,轮胎对地面的压力:
F=G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N,
轮胎对地面的压强:
p1.25×105Pa;
(3)由表格数据可知,电池容量为60kW?h,匀速行驶能耗为120W?h/km,
则该辆电动车能的续航里程:
s500km,
因500km>400km,所以该辆电动车能获得补贴是2.50万元;
(4)该车内乘客的总重力:
G人=m人g=300kg×10N/kg=3×103N,
汽车的总重力:
G总=G+G人=1.5×104N+3×103N=1.8×104N,
因汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以,汽车的牵引力:F′=f=0.02G总=0.02×1.8×104N=360N。
答:(1)该车行驶的平均速度为30m/s;
(2)当车辆正常停放,轮胎对地面的压强是1.25×105Pa;
(3)购买该辆电动车能获得补贴2.50万元;
(4)该车内汽车牵引力为360N。