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重難題型突破題型03大單元綜合復(fù)習(xí)——力學(xué)綜合分析與計(jì)算力學(xué)綜合分析計(jì)算題是中考物理中經(jīng)典的題目,力學(xué)綜合分析計(jì)算題一直都是作為一道較難題的形式出現(xiàn)在中考試卷中。力學(xué)計(jì)算公式:速度公式:v=s/t;
密度公式:ρ=m/v;重力公式:G=mg;
壓強(qiáng)公式:p=F/S;液體壓強(qiáng)公式:p=ρgh;
浮力測(cè)量公式:F浮=G―F;阿基米德原理公式:F浮=G排=ρ液gV排;杠桿的平衡條件公式:F1l1=F2l2);功的定義式:W=Fs;
功率定義式:P=W/t;滑輪組(豎直使用滑輪組)規(guī)律公式:F
=G總/n;滑輪組費(fèi)距離公式:s=nh;機(jī)械效率(滑輪)定義式:η=W有/W總;三種功的關(guān)系式:W總=W有+W額。?考向一力學(xué)綜合分析1.(2023·海南)4月26日我省舉行了首屆中學(xué)生自制水火箭比賽。參賽選手對(duì)水火箭打氣,拉開氣閥,水向下噴出,水火箭一飛沖天。在水火箭上升過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.水火箭能起飛是受到水對(duì)它向上的推力B.水火箭受到的重力不變C.水火箭的動(dòng)能一直增大D.水火箭的重力勢(shì)能一直增大2.(2023·淄博)“做中學(xué)”是一種重要的學(xué)習(xí)方式,小明用吸管進(jìn)行科學(xué)研究,正確的說(shuō)法是()
A.圖甲:吸管的一端做得很尖,是為了減小壓強(qiáng)B.圖乙:用吸管制成水氣壓計(jì),從山下移到山頂時(shí)管內(nèi)的水柱下降C.圖丙:用吸管自制溫度計(jì)顯示溫度高低,利用了液體熱脹冷縮的性質(zhì)D.圖丁,用吸管對(duì)著兩個(gè)乒乓球的中間吹氣,乒乓球會(huì)向兩邊分開3.(2023·陜西)如圖,是被譽(yù)為“十年長(zhǎng)安號(hào)絲路新駝隊(duì)”的中歐班列,它促進(jìn)了“一帶一路”沿線國(guó)家的經(jīng)濟(jì)、文化交流。關(guān)于該列車說(shuō)法正確的是()
A.鐵軌下方鋪設(shè)的軌枕,可以減小列車對(duì)地面的壓力B.列車在平直軌道上靜止時(shí),列車對(duì)鐵軌的壓力和鐵軌對(duì)列車的支持力是一對(duì)平衡力C.列車在平直軌道上勻速行駛時(shí),處于平衡狀態(tài)D.列車在減速進(jìn)站的過(guò)程中,因不受力而逐漸停下來(lái)4.(2023·雅安)關(guān)于如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn),描述錯(cuò)誤的是()
A.圖甲:一瓶橙汁先后放在相同的海綿上,海綿凹陷程度不同,說(shuō)明壓力大小不同B.圖乙:在水中,壓強(qiáng)計(jì)的探頭所處的深度減小,它受到水的壓強(qiáng)也隨之減小C.圖丙:連通器中裝入同種液體,液體靜止時(shí),連通器各部分的液面總保持相平D.圖丁:將自制氣壓計(jì)從山下移動(dòng)到山上,氣壓計(jì)細(xì)玻璃管中的液面會(huì)上升5.(2023·西藏)“風(fēng)雨兼程十余載,逐夢(mèng)藍(lán)天向未來(lái)”。承載著中國(guó)人“大飛機(jī)夢(mèng)”的C919于2023年5月28日?qǐng)A滿完成首個(gè)商業(yè)航班飛行,該機(jī)型的全部設(shè)計(jì)均由中國(guó)人自己的團(tuán)隊(duì)自主完成,標(biāo)志著中國(guó)航空工業(yè)的飛躍。下列描述正確的是()
A.飛機(jī)在空中飛行時(shí)相對(duì)于地面是靜止的B.乘客乘坐飛機(jī)時(shí)系好安全帶是為了減小慣性C.飛機(jī)停在機(jī)場(chǎng)時(shí),它受到的重力和地面對(duì)它的支持力是一對(duì)平衡力D.飛機(jī)產(chǎn)生升力的原因是機(jī)翼上表面受到的壓力大于下表面受到的壓力6.(2023·呼和浩特)關(guān)于下面四幅圖,下列說(shuō)法正確的是()
A.甲圖是行走在沙漠中的駱駝,它之所以不會(huì)陷入沙中,是因?yàn)樗鼘?duì)地面的壓力和壓強(qiáng)都大B.乙圖是工作中的船閘,其原理是連通器C.丙圖是自制水氣壓計(jì),把它從山腳移到山頂,細(xì)管內(nèi)水柱下降D.丁圖中,口含b管對(duì)a管上方吹氣,a管水面上升是因?yàn)榱魉僭酱蟮奈恢脡簭?qiáng)越大7.(2023·聊城)雜技是我市對(duì)外文化交流的重要名片,也是國(guó)家級(jí)首批非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。如圖是雜技表演中男演員舉著頭上頂碗的女演員,并在舞臺(tái)上保持靜止的情景。關(guān)于此情景下列說(shuō)法正確的是()
A.女演員相對(duì)于男演員是運(yùn)動(dòng)的B.女演員對(duì)頭上的碗沒(méi)有做功C.男演員所受的重力與舞臺(tái)對(duì)男演員的支持力是一對(duì)相互作用力D.女演員對(duì)男演員的壓力與男演員對(duì)女演員的支持力是一對(duì)平衡力8.(2023·甘孜)2022年北京成功舉辦了冬奧會(huì),圖為冬奧會(huì)的部分比賽項(xiàng)目。下列說(shuō)法正確的是()A.
運(yùn)動(dòng)員用力向后蹬地才能前進(jìn),說(shuō)明運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持B.
運(yùn)動(dòng)員在空中下落的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員受到的重力不做功C.
打出去的冰球仍能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),是因?yàn)楸蚓哂袘T性D.
運(yùn)動(dòng)員在冰面上沿曲線向前滑行時(shí),其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未改變9.(2023·菏澤)中國(guó)空間站里(重力的效果忽略不計(jì))宇航員通過(guò)扶手控制自身的姿態(tài),如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()
A.在空間站里宇航員的慣性消失B.宇航員要想從靜止運(yùn)動(dòng)起來(lái),可以通過(guò)對(duì)扶手施加力實(shí)現(xiàn)C.宇航員離開扶手獲得速度后,因不受力會(huì)慢慢停下來(lái)D.宇航員對(duì)扶手的拉力與扶手對(duì)宇航員的拉力是一對(duì)平衡力10.(2023·東營(yíng))下列體育運(yùn)動(dòng)中,用物理知識(shí)解釋合理的是()A.通常說(shuō)球門是靜止的,是以操場(chǎng)上滾動(dòng)的足球?yàn)閰⒄瘴顱.穿釘鞋參加百米賽跑,是通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦的C.引體向上時(shí),懸掛在單杠上靜止的同學(xué)受到的拉力和重力是相互作用力D.推出去的鉛球能繼續(xù)運(yùn)動(dòng),是因?yàn)槭艿酵屏Φ淖饔?1.(2023·錦州)關(guān)于壓力和壓強(qiáng)在生活中的應(yīng)用,下列說(shuō)法中正確的是()A.菜刀的刀刃磨得很薄,是為了增大壓力B.茶壺的壺嘴和壺身構(gòu)成一個(gè)連通器C.高壓鍋利用了氣壓越大,液體沸點(diǎn)越低的原理D.用吸管喝飲料時(shí),杯里的飲料是被嘴的“吸力”吸上來(lái)的12.(2023·德陽(yáng))下列體育項(xiàng)目中的一些現(xiàn)象,運(yùn)用物理知識(shí)解釋錯(cuò)誤的是()A.拔河運(yùn)動(dòng)中甲隊(duì)贏得乙隊(duì),但雙方的相互作用力是一樣大的B.運(yùn)動(dòng)員投出籃球后,手對(duì)籃球不產(chǎn)生力的作用C.足球比賽中,前鋒運(yùn)動(dòng)員將足球踢向球門,說(shuō)明力可以改變足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D.滑冰運(yùn)動(dòng)員在比賽中穿與冰面接觸面積小的冰鞋,減小了對(duì)冰面的壓強(qiáng)13.(2023·哈爾濱)物理與生活息息相關(guān),下列說(shuō)法中不正確的是()
A.甲圖:汽車安全帶做的比較寬——減小壓強(qiáng)B.乙圖:跳遠(yuǎn)時(shí)助跑,使自己跳得更遠(yuǎn)——利用慣性C.丙圖:彈簧發(fā)條式鐘表的鐘擺擺動(dòng)——利用彈性勢(shì)能D.丁圖:輪胎上有凹凸不平的花紋——減小摩擦14.(2023·泰州)同學(xué)們?cè)趬|排球時(shí),當(dāng)排球離開手腕后,下列分析正確的是()A.排球能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)是由于受到慣性的作用B.排球向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,受到重力和手腕對(duì)排球托力的作用C.排球離開手腕后,手對(duì)排球不做功D.假如正在上升的排球所受的力全部消失,它將保持靜止15.(2023·牡丹江)下列對(duì)生產(chǎn)生活現(xiàn)象的描述正確的是()A.
鐵軌鋪在枕木上,通過(guò)增大受力面積減小壓力B.
三峽五級(jí)船閘,利用連通器的原理工作C.
吸盤被壓在墻上,受到的壓力等于摩擦力D.
高鐵站的安全線,利用流體流速大的位置壓強(qiáng)大的原理設(shè)置16.(2023·牡丹江)如圖所示,平板支撐是我市首屆中小學(xué)生“核心體能大比武”項(xiàng)目之一。當(dāng)人支撐在地面上靜止時(shí),說(shuō)法正確的是()
A.以腳為支點(diǎn),人相當(dāng)于省力杠桿B.地面對(duì)前臂的支持力等于人的重力C.靜止支撐的過(guò)程中,支持力對(duì)人做了功D.人對(duì)地面的壓力與地面對(duì)人的支持力是一對(duì)平衡力17.(2023·青島)(多選)生活中許多現(xiàn)象都與我們學(xué)過(guò)的物理知識(shí)相關(guān)。下列對(duì)物理現(xiàn)象解釋合理的是()A.太空中沒(méi)有空氣,離得再近的航天員之間也只能通過(guò)無(wú)線電交談,是因?yàn)檎婵詹荒軅髀旴.飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計(jì)成上凸下平的形狀,是運(yùn)用了氣體流速越大的位置壓強(qiáng)越小的原理C.菜刀用過(guò)一段時(shí)間后要磨一磨,是因?yàn)闇p小受力面積能減小壓強(qiáng)D.拉開的弓能將箭射出,是因?yàn)閯?dòng)能可以轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能18.(2023·威海)(多選)國(guó)家倡導(dǎo)全民健身,威海建設(shè)了許多體育主題公園。下列運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目涉及到的物理知識(shí)描述正確的是(
)A.打羽毛球——羽毛球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),羽毛球受力不平衡B.打籃球——投籃時(shí)籃球劃過(guò)一條弧線,因?yàn)榛@球受到重力作用C.踢足球——踢出去的足球在草地上越滾越慢,因?yàn)樽闱虻膽T性越來(lái)越小D.引體向上——手握單杠身體向上運(yùn)動(dòng)時(shí),手對(duì)單杠的拉力大于單杠對(duì)手的拉力19.(2023·阜新)(多選)木棒的一端纏繞銅絲可以制成一個(gè)簡(jiǎn)易的密度計(jì)。甲乙兩個(gè)相同的容器中裝有質(zhì)量相等的不同液體。將該密度計(jì)分別放入甲乙容器中,靜止后密度計(jì)的位置如圖所示,下列判斷正確的是()
A.甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度B.密度計(jì)在甲、乙容器中排開液體的質(zhì)量相等C.甲容器中液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)等于乙容器中液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)D.未放入密度計(jì)前,甲容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)大于乙容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)20.(2023·錦州)(多選)裝有不同液體的甲、乙兩個(gè)相同容器放在水平桌面上,將裝有適量水的瓶子(瓶蓋密封)先后置于甲、乙兩容器中,瓶子靜止時(shí)如圖所示,此時(shí)兩容器中液面相平。下列說(shuō)法中正確的是()
A.甲、乙兩容器中,瓶子受到的浮力相等B.甲、乙兩容器中,液體對(duì)容器底部的壓力相等C.甲容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)小于乙容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)D.甲中瓶?jī)?nèi)水對(duì)瓶底的壓力大于乙中瓶?jī)?nèi)水對(duì)瓶蓋的壓力21.(2023·錦州)(多選)2023年5月15日,遼寧男籃獲得2022—2023賽季CBA總冠軍。關(guān)于籃球比賽時(shí)出現(xiàn)的場(chǎng)景,下列說(shuō)法中正確的是()A.籃球出手后還能繼續(xù)運(yùn)動(dòng),是因?yàn)槭艿綉T性的作用B.籃球表面做得凸凹不平是為了增大和手之間的摩擦C.投籃時(shí),籃球出手后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)D.籃球離開籃筐下落過(guò)程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能22.(2023·撫順)(多選)水平桌面上兩個(gè)質(zhì)量相同、底面積不同的容器中,裝有質(zhì)量相等的水。將兩個(gè)橡膠吸盤吸合在一起放在其中一個(gè)容器中漂浮,如圖甲所示;又將這兩個(gè)橡膠吸盤分開后放入另一個(gè)容器中,吸盤沉底,如圖乙所示。甲、乙兩圖容器中的水深度相同。下列說(shuō)法正確的是()
A.橡膠的密度大于水的密度B.甲圖容器底受到水的壓強(qiáng)大于乙圖容器底受到水的壓強(qiáng)C.甲圖容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)小于乙圖容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)D.兩吸盤在甲圖容器中所受浮力大于在乙圖容器中所受浮力?考向二力學(xué)綜合計(jì)算23.(2023·十堰)如圖甲是中國(guó)海軍十堰艦停泊在港灣時(shí)的情景,相關(guān)參數(shù)如下表;執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中,該艦以恒定最大推進(jìn)功率航行;(g?。┣螅号潘砍运疃茸畲蠛剿僮畲笸七M(jìn)功率(1)十堰艦滿載停泊在港灣時(shí)所受浮力大小;(2)若十堰艦從靜止出發(fā),加速航行時(shí)達(dá)到最大航速,圖乙是本次航行的圖像,求加速階段的平均速度;(3)十堰艦以最大航速水平勻速直線航行時(shí),十堰艦所受阻力大小。24.(2023·雅安)一棱長(zhǎng)為的正方體物塊放在盛有40L水的薄壁圓柱形容器中,容器重為10N,底面積為?,F(xiàn)用豎直向下大小為20N的力F作用在物體上,物體剛好浸沒(méi)于水中靜止,如圖所示(,g取10N/kg)。求:(1)物塊下表面受到水的壓強(qiáng);(2)物塊受到的浮力;(3)容器底部對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。
25.(2023·西藏)2021年6月25日,西藏自治區(qū)首條電氣化鐵路拉林鐵路開通運(yùn)營(yíng),歷史性地實(shí)現(xiàn)復(fù)興號(hào)動(dòng)車組對(duì)31個(gè)省區(qū)市的全覆蓋,翻開了西藏和高原鐵路建設(shè)發(fā)展新篇章。旦增乘坐某次列車從拉薩去林芝旅游,列車經(jīng)過(guò)平直的藏木特大橋時(shí),如圖(甲)所示,他用手表測(cè)量了自己通過(guò)大橋的時(shí)間,上橋和離橋時(shí)的手表示數(shù)如圖(乙)所示。通過(guò)查詢資料得知列車功率約為5×106W,若列車過(guò)橋時(shí)速度保持25m/s不變。求:(1)旦增過(guò)橋所用的時(shí)間;(2)大橋的長(zhǎng)度;(3)列車過(guò)橋時(shí)所受阻力的大小。
26.(2023·青島)“國(guó)之重器”中的起重船在我國(guó)很多偉大的工程中發(fā)揮著重要作用。起重船的工作就是將重物起吊移至指定位置。如圖甲所示,一艘起重船自身質(zhì)量m1=10000t,要吊裝的重物質(zhì)量m2=1000t。(取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)(1)起重船帶著重物一起漂浮在水面上時(shí),排開水的體積是多少?(2)起重機(jī)將該重物勻速提升了30m,它的電動(dòng)機(jī)所做的功是7.5×108J,則起重機(jī)的機(jī)械效率是多少?(3)為了防止起重船吊裝重物時(shí)發(fā)生傾斜,在起重船的船體兩側(cè)建造了由許多小艙室組成的水艙。起重船吊起重物后,就通過(guò)抽水機(jī)將一側(cè)水艙里的水抽向另一側(cè)水艙來(lái)保持起重船平衡,示意圖如圖乙所示。小海設(shè)計(jì)了一種用力傳感器感知抽水量的長(zhǎng)方體水艙模型,其底面積為2m2,示意圖如圖丙所示,其中A是固定的力傳感器,能夠顯示B對(duì)它的壓力或拉力的大?。籅是質(zhì)量和體積均可忽略的細(xì)直桿,B的上端固定在A上,下端固定在物體C上;物體C是質(zhì)量為20kg、高度為2m的圓柱體。水艙中裝有4.2m3的水,抽水機(jī)將水抽出的過(guò)程中,力傳感器示數(shù)F的大小隨抽出水的體積V變化的圖象如圖丁所示。當(dāng)力傳感器示數(shù)為0時(shí),剩余的水對(duì)艙底的壓強(qiáng)是多少?
27.(2023·攀枝花)如圖所示,甲、乙兩容器放置在同一水平桌面上,容器中裝有一定量的水,且容器甲中的液面低于容器乙中的液面;容器乙底部有一閥門S,打開后能夠?qū)⑷萜饕抑械乃糠懦?。體積相同的小球A、B用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)兩滑輪連接后,分別置于甲、乙容器中。小球A沉在容器甲的底部,小球B有一半浸在水中,此時(shí)輕繩剛好伸直,對(duì)小球的拉力為零?,F(xiàn)打開閥門S,使容器乙中的水緩慢減少,當(dāng)小球B露出水面部分的體積為其總體積的五分之四時(shí),小球A開始上浮。連接小球A、B的輕繩始終處于豎直狀態(tài),忽略細(xì)繩與滑輪之間的摩擦,容器乙中的水足夠深,求:(1)小球A、B的質(zhì)量之比;(2)小球A能露出水面部分的體積與其總體積之比的最大值。
28.(2023·重慶)桔槔是《天工開物》中記載的一種原始的汲水工具。如圖所示,硬桿用細(xì)繩懸掛在樹上,桿可繞點(diǎn)自由旋轉(zhuǎn)且與樹之間無(wú)作用力,用細(xì)繩將重力為20N、容積為的桶懸掛在端,在端重120N的拗石輔助下,人可輕松將一桶水從井中提起,;懸掛桶的繩子始終保持在豎直方向上,忽略桿和繩的重力。(1)桶裝滿水時(shí),求水的質(zhì)量;(2)空桶在井中漂浮時(shí),求桶排開水的體積;(3)一重力為480N的人用桔槔將裝滿水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),桔槔處于平衡狀態(tài)時(shí),人與地面的受力面積為500cm2,求人對(duì)地面的壓強(qiáng)。
29.(2023·廣元)如圖所示,某工人利用滑輪組將一個(gè)工件沿水平地面勻速拉動(dòng)到加工點(diǎn)。拉動(dòng)過(guò)程中,工人對(duì)繩的拉力始終沿豎直方向,工人雙腳始終與水平地面接觸且接觸面積為。工人對(duì)地面的壓強(qiáng)為;此工人的質(zhì)量為70kg,兩個(gè)動(dòng)滑輪的質(zhì)量共為10kg,繩重、繩與滑輪之間的摩擦均忽略不計(jì),g取10N/kg。求:(1)工人的手對(duì)繩的拉力大?。唬?)工件移動(dòng)過(guò)程中,地面對(duì)工件摩擦力的大??;(3)滑輪組在此次工作中的機(jī)械效率。
30.(2023·成都)如圖所示,薄壁長(zhǎng)方體容器A放在水平桌面上,底面積為,高為12cm,質(zhì)量為。容器A內(nèi)裝有144g水。均勻?qū)嵭牧⒎襟wB和C的邊長(zhǎng)都為4cm,質(zhì)量分別為,。已知,。忽略實(shí)心立方體吸水、容器壁厚度等次要因素。(1)求容器A對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)。(2)若將B緩慢放入容器中,請(qǐng)分析B平衡時(shí)的狀態(tài),并求出B放入前后水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量。(3)若將C放在B上,再將它們緩慢放入容器中,平衡時(shí)C與B的接觸面水平,求C對(duì)B的壓力。
31.(2023·安徽)“浮沉子”最早是由科學(xué)家笛卡爾設(shè)計(jì)的。小華用大塑料瓶(大瓶)和開口小玻璃瓶(小瓶)制作了圖1所示的“浮沉子”;裝有適量水的小瓶開口朝下漂浮在大瓶?jī)?nèi)的水面上,擰緊大瓶的瓶蓋使其密封,兩瓶?jī)?nèi)均有少量空氣。將小瓶視為圓柱形容器,底面積為S,忽略其壁厚(即忽略小瓶自身的體積)。當(dāng)小瓶漂浮時(shí),簡(jiǎn)化的模型如圖2所示,小瓶?jī)?nèi)空氣柱的高度為h。手握大瓶施加適當(dāng)?shù)膲毫?,使小瓶下沉并恰好懸浮在圖3所示的位置。將倒置的小瓶和小瓶?jī)?nèi)的空氣看成一個(gè)整體A,A的質(zhì)量為m,水的密度為,g為已知量,求:(1)圖2中A所受浮力的大??;(2)圖2中A排開水的體積;(3)圖2和圖3中小瓶?jī)?nèi)空氣的密度之比。
32.(2023·新疆)如圖所示,一柱狀魚缸(缸底有小石子)放在水平地面上,其內(nèi)圓底面積為。魚缸內(nèi)無(wú)水時(shí),魚缸對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為;在魚缸內(nèi)加入質(zhì)量為42kg的水后魚缸對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為;在魚缸內(nèi)再放入幾條魚后,魚缸對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為。求:(1)質(zhì)量為42kg的水的重力;(2)魚缸內(nèi)無(wú)水時(shí),魚缸(含缸底小石子)的質(zhì)量;(3)在魚缸內(nèi)放入幾條魚后,水對(duì)缸底的某一小石子增加的壓強(qiáng)。
33.(2023·江西)如圖所示,利用斜面將箱子推進(jìn)車廂,通常要比把箱子直接從地面搬進(jìn)車廂省力多了,某同學(xué)用的力沿斜面向上勻速推動(dòng)箱子,已知箱子質(zhì)量為,斜面長(zhǎng),斜面高,。求:(1)箱子受到的重力;(2)箱子受到的摩擦力;(3)斜面的機(jī)械效率;(4)使用斜面推箱子時(shí)有哪些更省力的方法。
34.(2023·武威)隨著人們生活水平的提高,房車旅游受到了大眾的青睞,某公司推出了如圖所示的小型房車,小林和父母參觀車展時(shí)試駕了該車,該車在平直公路上以54km/h的速度勻速行駛了3600m,已知車輪與水平地面總接觸面積為0.4m2,試駕時(shí)車和人總質(zhì)量為4×103kg,阻力是車重的0.1倍。(假定汽車靜止時(shí)對(duì)地面的壓力大小等于汽車總重力,汽車勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力,g取10N/kg。)求:(1)該房車勻速行駛了多長(zhǎng)時(shí)間?(2)該房車靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?(3)該房車勻速行駛時(shí)牽引力做功的功率是多大?
35.(2023·煙臺(tái))在宜居宜業(yè)和美鄉(xiāng)村建設(shè)中,某施工隊(duì)正在進(jìn)行農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施改建,建筑工人利用小型的升降機(jī)來(lái)搬運(yùn)水泥。如圖甲所示,某次搬運(yùn)過(guò)程中,工人在的時(shí)間內(nèi),將8袋水泥勻速提起,電動(dòng)機(jī)牽引繩子的拉力F為,每袋水泥質(zhì)量為。g取,求:(1)拉力F做功的功率;(2)滑輪組的機(jī)械效率(小數(shù)點(diǎn)后保留1位小數(shù));(3)為了一次能提升更多的水泥,物理實(shí)踐小組利用學(xué)過(guò)的知識(shí)對(duì)升降機(jī)的滑輪組進(jìn)行重新設(shè)計(jì),如圖乙所示。假設(shè)升降機(jī)足夠穩(wěn)定,電動(dòng)機(jī)輸出功率足夠大,電動(dòng)機(jī)牽引繩子的拉力仍為,吊籃及動(dòng)滑輪的總重力為,不計(jì)繩重和摩擦,則這種設(shè)計(jì)的裝置一次能提起多少袋水泥?
36.(2023·隨州)生活中有些低層建筑沒(méi)有電梯,房屋裝修時(shí)聰明的工人常用滑輪組提升沙石等物料。如下圖,物料及桶總質(zhì)量為60kg,工人質(zhì)量為80kg,工人的雙腳與水平地面接觸面積為400cm2,某段時(shí)間內(nèi)工人將物料及桶緩緩勻速提升了3m。不計(jì)滑輪組和繩的重量及繩與輪之間的摩擦。圖中拉力的方向近似認(rèn)為是豎直方向,g取10N/kg。求:(1)工人拉繩子的力是多大?(2)這段時(shí)間內(nèi)工人提升物料及桶做了多少功?(3)這段時(shí)間內(nèi)工人對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?
37.(2023·無(wú)錫)2023年5月13日,“恩平20—4鉆采平臺(tái)”的安裝,創(chuàng)造了我國(guó)海上油氣平臺(tái)浮托安裝重量的新紀(jì)錄,浮托安裝類似于運(yùn)動(dòng)員挺舉過(guò)程,巧妙地利用海上潮汐的自然力進(jìn)行安裝。如圖所示,漲潮時(shí),工程船托運(yùn)平臺(tái)組塊駛?cè)胍呀?jīng)固定在海中的導(dǎo)管架的槽口,落潮時(shí)把平臺(tái)組塊插尖順勢(shì)從高位下降安裝到導(dǎo)管架接口上。工程船滿載時(shí)的排水量為,所安裝的平臺(tái)組塊質(zhì)量為。(g?。?)工程船滿載航行在海面上時(shí),受到的浮力為多大?(2)平臺(tái)組塊所受重力大小為多少?(3)若漲潮前,插尖低于接口,漲潮時(shí),工程船和平臺(tái)組塊緩慢向上浮起,使得插尖比接口高。則在此過(guò)程中,工程船對(duì)平臺(tái)組塊豎直向上做功為多少?
38.(2023·福建)小華利用氦氣球與探空儀了解空氣狀況。如圖甲所示,質(zhì)量為0.4kg的探空儀靜止在水平桌面上,與桌面接觸面積為0.02m2。在室內(nèi)測(cè)試時(shí),將探空儀固定在充有氦氣的氣球上,釋放后氦氣球恰好能攜帶探空儀懸浮在空中,如圖乙所示。已知球殼質(zhì)量為0.23kg,球內(nèi)氦氣的密度為0.17kg/m3,室內(nèi)空氣的密度為1.22kg/m3。求:(1)探空儀所受的重力;(2)探空儀對(duì)水平桌面的壓強(qiáng);(3)懸浮時(shí)氦氣球的體積(計(jì)算浮力時(shí),不計(jì)探空儀的體積和球殼的厚度)。
39.(2023·益陽(yáng))早在3000年前我們的祖先就設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)很合理的轆轤,通常用于從井中提水。如圖所示是古代民間的提水設(shè)施轆轤,由轆轤頭、支架、井繩、水桶等部分構(gòu)成。某次取水時(shí)井繩拉著質(zhì)量為10kg的水緩慢上升了4m,水桶的質(zhì)量為1kg,在這一過(guò)程中,人做的總功為500J,g取10N/kg。求此次取水的過(guò)程中(1)人做的有用功為多少?(2)轆轤的機(jī)械效率多大?(3)人克服井繩重力與摩擦阻力做的功是多少?
40.(2023·深圳)如圖1是古時(shí)勞動(dòng)人民用工具抬起木料的情景,如圖二中已知其中,木料的體積為,木塊的密度為。(1)求木材所受重力?(2)如圖2,在B端有一木材對(duì)繩子的力F1為,當(dāng)F2為大時(shí),木料剛好被抬起?(3)隨著時(shí)代發(fā)展,亮亮同學(xué)發(fā)現(xiàn)吊車能更方便地提起重物。如圖3用一吊車勻速向上提起木材,已知提升的功率為,那這個(gè)吊車在10s內(nèi)可以將該木料提升的高度為多高?
重難題型突破題型03大單元綜合復(fù)習(xí)——力學(xué)綜合分析與計(jì)算力學(xué)綜合分析計(jì)算題是中考物理中經(jīng)典的題目,力學(xué)綜合分析計(jì)算題一直都是作為一道較難題的形式出現(xiàn)在中考試卷中。力學(xué)計(jì)算公式:速度公式:v=s/t;
密度公式:ρ=m/v;重力公式:G=mg;
壓強(qiáng)公式:p=F/S;液體壓強(qiáng)公式:p=ρgh;
浮力測(cè)量公式:F浮=G―F;阿基米德原理公式:F浮=G排=ρ液gV排;杠桿的平衡條件公式:F1l1=F2l2);功的定義式:W=Fs;
功率定義式:P=W/t;滑輪組(豎直使用滑輪組)規(guī)律公式:F
=G總/n;滑輪組費(fèi)距離公式:s=nh;機(jī)械效率(滑輪)定義式:η=W有/W總;三種功的關(guān)系式:W總=W有+W額。?考向一力學(xué)綜合分析1.(2023·海南)4月26日我省舉行了首屆中學(xué)生自制水火箭比賽。參賽選手對(duì)水火箭打氣,拉開氣閥,水向下噴出,水火箭一飛沖天。在水火箭上升過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.水火箭能起飛是受到水對(duì)它向上的推力B.水火箭受到的重力不變C.水火箭的動(dòng)能一直增大D.水火箭的重力勢(shì)能一直增大【答案】A【解析】A.拉開氣閥,水向下噴出時(shí),水會(huì)對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)反作用力,故水火箭能一飛沖天,故A正確;B.水不斷向下噴,水火箭的質(zhì)量發(fā)生改變,故水火箭受到的重力會(huì)改變,故B錯(cuò)誤;CD.水火箭向上升的時(shí)候,它的質(zhì)量及高度速度都會(huì)發(fā)生變化,故無(wú)法確定它的動(dòng)能、重力勢(shì)能的變化情況,故CD錯(cuò)誤。故選A。2.(2023·淄博)“做中學(xué)”是一種重要的學(xué)習(xí)方式,小明用吸管進(jìn)行科學(xué)研究,正確的說(shuō)法是()
A.圖甲:吸管的一端做得很尖,是為了減小壓強(qiáng)B.圖乙:用吸管制成水氣壓計(jì),從山下移到山頂時(shí)管內(nèi)的水柱下降C.圖丙:用吸管自制溫度計(jì)顯示溫度高低,利用了液體熱脹冷縮的性質(zhì)D.圖丁,用吸管對(duì)著兩個(gè)乒乓球的中間吹氣,乒乓球會(huì)向兩邊分開【答案】C【解析】A.吸管―端做得很尖,是在壓力一定時(shí),為了減小受力面積,增大壓強(qiáng),故A錯(cuò)誤;B.把水氣壓計(jì)從山下移到山頂,瓶?jī)?nèi)空氣的壓強(qiáng)不變,而外界大氣壓隨高度的增加而減小,此時(shí)在瓶?jī)?nèi)氣壓的作用下會(huì)有一部分水被壓入玻璃管,因此管內(nèi)水柱會(huì)升高,故B錯(cuò)誤;C.用吸管自制溫度計(jì)顯示溫度高低,利用了液體熱脹冷縮的性質(zhì),故C正確;D.根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:當(dāng)向兩個(gè)乒乓球中間吹氣時(shí),此位置的空氣流速加大,壓強(qiáng)小于兩邊的壓強(qiáng),在壓強(qiáng)差的作用下,兩乒乓球向中間靠攏,故D錯(cuò)誤。故選C。3.(2023·陜西)如圖,是被譽(yù)為“十年長(zhǎng)安號(hào)絲路新駝隊(duì)”的中歐班列,它促進(jìn)了“一帶一路”沿線國(guó)家的經(jīng)濟(jì)、文化交流。關(guān)于該列車說(shuō)法正確的是()
A.鐵軌下方鋪設(shè)的軌枕,可以減小列車對(duì)地面的壓力B.列車在平直軌道上靜止時(shí),列車對(duì)鐵軌的壓力和鐵軌對(duì)列車的支持力是一對(duì)平衡力C.列車在平直軌道上勻速行駛時(shí),處于平衡狀態(tài)D.列車在減速進(jìn)站的過(guò)程中,因不受力而逐漸停下來(lái)【答案】C【解析】A.根據(jù)壓強(qiáng)的知識(shí)可知,鐵軌下方鋪設(shè)的軌枕,是在壓力大小一定時(shí),通過(guò)增大受力面積的方式減小列車對(duì)地面的壓強(qiáng),故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知,列車在平直軌道上靜止時(shí),列車對(duì)鐵軌的壓力,受力物體是鐵軌,鐵軌對(duì)列車的支持力,受力物體是列車,不是同一個(gè)受力物體,不是一對(duì)平衡力,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知,列車在平直軌道上勻速行駛時(shí),處于平衡狀態(tài),故C正確;D.列車在減速進(jìn)站的過(guò)程中,受到摩擦力,因此逐漸停下來(lái),故D錯(cuò)誤。故選C。4.(2023·雅安)關(guān)于如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn),描述錯(cuò)誤的是()
A.圖甲:一瓶橙汁先后放在相同的海綿上,海綿凹陷程度不同,說(shuō)明壓力大小不同B.圖乙:在水中,壓強(qiáng)計(jì)的探頭所處的深度減小,它受到水的壓強(qiáng)也隨之減小C.圖丙:連通器中裝入同種液體,液體靜止時(shí),連通器各部分的液面總保持相平D.圖?。簩⒆灾茪鈮河?jì)從山下移動(dòng)到山上,氣壓計(jì)細(xì)玻璃管中的液面會(huì)上升【答案】A【解析】A.固體對(duì)水平面的壓力等于自身的重力,同一瓶橙汁重力相同,壓力相同,瓶蓋與瓶底的面積大小不同,海綿凹陷程度不同,說(shuō)明壓力相同時(shí),壓力的作用效果與受力面積有關(guān),故A錯(cuò)誤,符合題意;B.液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度有關(guān),由圖可知,在水中,壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒所處的深度減小,它受到的水的壓強(qiáng)也隨之減小,故B正確,不符合題意;C.連通器中裝入同種液體,根據(jù)可知,液體靜止時(shí),底部受到液體壓強(qiáng)是相同的,則深度相同,所以連通器各部分中的液面總保持相平,故C正確,不符合題意;D.大氣壓與海拔高度有關(guān),海拔越高,壓強(qiáng)越小,將自制氣壓計(jì)從山下移動(dòng)到山上,外部氣壓減小,氣壓計(jì)細(xì)玻璃管中的液面會(huì)上升,故D正確,不符合題意。故選A。5.(2023·西藏)“風(fēng)雨兼程十余載,逐夢(mèng)藍(lán)天向未來(lái)”。承載著中國(guó)人“大飛機(jī)夢(mèng)”的C919于2023年5月28日?qǐng)A滿完成首個(gè)商業(yè)航班飛行,該機(jī)型的全部設(shè)計(jì)均由中國(guó)人自己的團(tuán)隊(duì)自主完成,標(biāo)志著中國(guó)航空工業(yè)的飛躍。下列描述正確的是()
A.飛機(jī)在空中飛行時(shí)相對(duì)于地面是靜止的B.乘客乘坐飛機(jī)時(shí)系好安全帶是為了減小慣性C.飛機(jī)停在機(jī)場(chǎng)時(shí),它受到的重力和地面對(duì)它的支持力是一對(duì)平衡力D.飛機(jī)產(chǎn)生升力的原因是機(jī)翼上表面受到的壓力大于下表面受到的壓力【答案】C【解析】A.飛機(jī)在空中飛行時(shí)相對(duì)于地面位置在不斷變化,飛機(jī)是運(yùn)動(dòng)的,故A錯(cuò)誤;B.乘客乘坐飛機(jī)時(shí)系好安全帶,是為了防止飛機(jī)顛簸時(shí),人由于慣性可能摔離座位而帶來(lái)的危害,慣性與質(zhì)量有關(guān),乘客的質(zhì)量不變,慣性不變,故B錯(cuò)誤;C.飛機(jī)停在機(jī)場(chǎng)時(shí),飛機(jī)處于平衡狀態(tài),它受到的重力和地面對(duì)它的支持力是一對(duì)平衡力,故C正確;D.機(jī)翼形狀上凸下平,上下不對(duì)稱,上方空氣流速大,壓強(qiáng)小,下方空氣流速小壓強(qiáng)大,機(jī)翼上表面受到的壓力小于下表面受到的壓力,即產(chǎn)生了向上的升力,故D錯(cuò)誤。故選C。6.(2023·呼和浩特)關(guān)于下面四幅圖,下列說(shuō)法正確的是()
A.甲圖是行走在沙漠中的駱駝,它之所以不會(huì)陷入沙中,是因?yàn)樗鼘?duì)地面的壓力和壓強(qiáng)都大B.乙圖是工作中的船閘,其原理是連通器C.丙圖是自制水氣壓計(jì),把它從山腳移到山頂,細(xì)管內(nèi)水柱下降D.丁圖中,口含b管對(duì)a管上方吹氣,a管水面上升是因?yàn)榱魉僭酱蟮奈恢脡簭?qiáng)越大【答案】B【解析】A.甲圖是行走在沙漠中的駱駝,它之所以不會(huì)陷入沙中,是因?yàn)閴毫σ欢〞r(shí),通過(guò)增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng),故A錯(cuò)誤;B.船閘的原理先打開一端,船閘里的水位逐漸與外面相等,外面的船就可以開進(jìn)船閘;然后把這一端船閘關(guān)閉,打開另一端的船閘,船閘里的水位逐漸與外面相等,船就可以開到另一端去,應(yīng)用了兩次連通器,故B正確;C.把自制氣壓計(jì)從山下移到山頂,瓶?jī)?nèi)空氣的壓強(qiáng)不變,而外界大氣壓隨高度的增加而減小,此時(shí)在瓶?jī)?nèi)氣壓的作用下會(huì)有一部分水被壓入玻璃管,因此管內(nèi)水柱會(huì)升高,故C錯(cuò)誤;D.丁圖中,口含b管對(duì)a管上方吹氣,a管上方流速較大,壓強(qiáng)較小,a管中液體受到向上的壓強(qiáng)大于向下的氣體壓強(qiáng),所以a管內(nèi)的水面上升,故D錯(cuò)誤。故選B。7.(2023·聊城)雜技是我市對(duì)外文化交流的重要名片,也是國(guó)家級(jí)首批非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。如圖是雜技表演中男演員舉著頭上頂碗的女演員,并在舞臺(tái)上保持靜止的情景。關(guān)于此情景下列說(shuō)法正確的是()
A.女演員相對(duì)于男演員是運(yùn)動(dòng)的B.女演員對(duì)頭上的碗沒(méi)有做功C.男演員所受的重力與舞臺(tái)對(duì)男演員的支持力是一對(duì)相互作用力D.女演員對(duì)男演員的壓力與男演員對(duì)女演員的支持力是一對(duì)平衡力【答案】B【解析】A.男演員舉著女演員靜止不動(dòng),女演員與男演員之間沒(méi)有位置的變化,女演員相對(duì)于男演員是靜止的,故A錯(cuò)誤;B.男演員舉著頭上頂碗的女演員,在舞臺(tái)上保持靜止,女演員對(duì)頭上的碗有力的作用,但碗沒(méi)有在力的方向上通過(guò)一定距離,故女演員對(duì)頭上的碗沒(méi)有做功,故B正確;C.男演員所受的重力與舞臺(tái)對(duì)男演員的支持力,作用在同一物體上,不是一對(duì)相互作用力,故C錯(cuò)誤;D.女演員對(duì)男演員的壓力與男演員對(duì)女演員的支持力,作用在兩個(gè)物體上,不是一對(duì)平衡力,故D錯(cuò)誤。故選B。8.(2023·甘孜)2022年北京成功舉辦了冬奧會(huì),圖為冬奧會(huì)的部分比賽項(xiàng)目。下列說(shuō)法正確的是()A.
運(yùn)動(dòng)員用力向后蹬地才能前進(jìn),說(shuō)明運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持B.
運(yùn)動(dòng)員在空中下落的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員受到的重力不做功C.
打出去的冰球仍能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),是因?yàn)楸蚓哂袘T性D.
運(yùn)動(dòng)員在冰面上沿曲線向前滑行時(shí),其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未改變【答案】C【解析】A.運(yùn)動(dòng)員用力向后蹬地才能前進(jìn),說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,故A錯(cuò)誤;B.運(yùn)動(dòng)員在空中下落的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員受到的重力的作用,在重力的方向上移動(dòng)了距離,因此重力做功,故B錯(cuò)誤;C.打出去的冰球仍能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),是因?yàn)楸蚓哂袘T性,仍要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故C正確;D.運(yùn)動(dòng)員在冰面上沿曲線向前滑行時(shí),其運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,故D錯(cuò)誤。故選C。9.(2023·菏澤)中國(guó)空間站里(重力的效果忽略不計(jì))宇航員通過(guò)扶手控制自身的姿態(tài),如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()
A.在空間站里宇航員的慣性消失B.宇航員要想從靜止運(yùn)動(dòng)起來(lái),可以通過(guò)對(duì)扶手施加力實(shí)現(xiàn)C.宇航員離開扶手獲得速度后,因不受力會(huì)慢慢停下來(lái)D.宇航員對(duì)扶手的拉力與扶手對(duì)宇航員的拉力是一對(duì)平衡力【答案】B【解析】A.慣性是物體的一種屬性,任何物體任何時(shí)候都具有慣性,在空間站里宇航員的慣性不會(huì)消失,故A錯(cuò)誤;B.宇航員要想從靜止運(yùn)動(dòng)起來(lái),即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,可以通過(guò)對(duì)扶手施加力,由于物體間力的作用是相互的,扶手對(duì)宇航員也會(huì)力的作用,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,所以宇航員因到受力的作用會(huì)從靜止運(yùn)動(dòng)起來(lái),故B正確;C.宇航員離開扶手獲得速度后,因不受力會(huì)一直做勻速直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.宇航員對(duì)扶手的拉力,受力物體是扶手,扶手對(duì)宇航員的拉力,受力物體是宇航員,這兩個(gè)力沒(méi)有作用在同一物體上,因此不是一對(duì)平衡力,故D錯(cuò)誤。故選B。10.(2023·東營(yíng))下列體育運(yùn)動(dòng)中,用物理知識(shí)解釋合理的是()A.通常說(shuō)球門是靜止的,是以操場(chǎng)上滾動(dòng)的足球?yàn)閰⒄瘴顱.穿釘鞋參加百米賽跑,是通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦的C.引體向上時(shí),懸掛在單杠上靜止的同學(xué)受到的拉力和重力是相互作用力D.推出去的鉛球能繼續(xù)運(yùn)動(dòng),是因?yàn)槭艿酵屏Φ淖饔谩敬鸢浮緽【解析】A.以操場(chǎng)上滾動(dòng)的足球?yàn)閰⒄瘴?,球門相對(duì)于滾動(dòng)的足球的位置發(fā)生改變,球門是運(yùn)動(dòng)的,球門相對(duì)于操場(chǎng)是靜止的,故A不符合題意;B.百米賽跑運(yùn)動(dòng)員穿釘子鞋,是在壓力一定時(shí),通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦力,故B符合題意;C.引體向上時(shí),懸掛在單杠上靜止的同學(xué)受到的拉力和重力作用在同一物體上,不是一對(duì)相互作用力,故C不符合題意;D.推出去的鉛球能繼續(xù)運(yùn)動(dòng),是因?yàn)殂U球具有慣性,仍要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),沒(méi)有受到推力的作用,故D不符合題意。故選B。11.(2023·錦州)關(guān)于壓力和壓強(qiáng)在生活中的應(yīng)用,下列說(shuō)法中正確的是()A.菜刀的刀刃磨得很薄,是為了增大壓力B.茶壺的壺嘴和壺身構(gòu)成一個(gè)連通器C.高壓鍋利用了氣壓越大,液體沸點(diǎn)越低的原理D.用吸管喝飲料時(shí),杯里的飲料是被嘴的“吸力”吸上來(lái)的【答案】B【解析】A.菜刀的刀刃磨得很薄,是在壓力一定時(shí),通過(guò)減小受力面積增大壓強(qiáng),故A錯(cuò)誤;B.茶壺的壺嘴和壺身上端開口,下端連通,構(gòu)成一個(gè)連通器,故B正確;C.高壓鍋能很快煮熟食物,是由于鍋內(nèi)氣壓增大,水的沸點(diǎn)升高,故C錯(cuò)誤;D.用吸管喝飲料時(shí),管內(nèi)氣壓減小,外界大氣壓大于內(nèi)部氣壓,杯里的飲料是被大氣壓壓上來(lái)的,故D錯(cuò)誤。故選B。12.(2023·德陽(yáng))下列體育項(xiàng)目中的一些現(xiàn)象,運(yùn)用物理知識(shí)解釋錯(cuò)誤的是()A.拔河運(yùn)動(dòng)中甲隊(duì)贏得乙隊(duì),但雙方的相互作用力是一樣大的B.運(yùn)動(dòng)員投出籃球后,手對(duì)籃球不產(chǎn)生力的作用C.足球比賽中,前鋒運(yùn)動(dòng)員將足球踢向球門,說(shuō)明力可以改變足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D.滑冰運(yùn)動(dòng)員在比賽中穿與冰面接觸面積小的冰鞋,減小了對(duì)冰面的壓強(qiáng)【答案】D【解析】A.拔河運(yùn)動(dòng)中,力的作用是相互的,雙方的相互作用力大小相等、方向相反、在一條直線上,作用在兩個(gè)物體上,與地面之間摩擦力較大的一方不容易移動(dòng),會(huì)獲勝,故A正確,不符合題意;B.運(yùn)動(dòng)員投出籃球后,手與籃球不接觸,不產(chǎn)生力的作用,故B正確,不符合題意;C.足球比賽中,前鋒運(yùn)動(dòng)員將足球踢向球門,足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,說(shuō)明力可以改變足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故C正確,不符合題意;D.滑冰運(yùn)動(dòng)員在比賽中穿與冰面接觸面積小的冰鞋,在壓力一定時(shí),通過(guò)減小受力面積來(lái)增大壓強(qiáng),故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。13.(2023·哈爾濱)物理與生活息息相關(guān),下列說(shuō)法中不正確的是()
A.甲圖:汽車安全帶做的比較寬——減小壓強(qiáng)B.乙圖:跳遠(yuǎn)時(shí)助跑,使自己跳得更遠(yuǎn)——利用慣性C.丙圖:彈簧發(fā)條式鐘表的鐘擺擺動(dòng)——利用彈性勢(shì)能D.丁圖:輪胎上有凹凸不平的花紋——減小摩擦【答案】D【解析】A.汽車安全帶做的比較寬,是為了在壓力不變時(shí)增大受力面積從而減小壓強(qiáng),故A正確,不符合題意;B.跳遠(yuǎn)時(shí)助跑,人由于慣性會(huì)保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),會(huì)跳得更遠(yuǎn),是利用了慣性,故B正確,不符合題意;C.彈簧發(fā)條式鐘表的發(fā)條擰緊后,彈簧發(fā)生形變,鐘擺擺動(dòng)時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為鐘擺的機(jī)械能,是利用了彈簧的彈性勢(shì)能,故C正確,不符合題意;D.輪胎上有凹凸不平的花紋是為了在壓力不變時(shí),增大接觸面的粗糙程度,從而增大摩擦,故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。14.(2023·泰州)同學(xué)們?cè)趬|排球時(shí),當(dāng)排球離開手腕后,下列分析正確的是()A.排球能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)是由于受到慣性的作用B.排球向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,受到重力和手腕對(duì)排球托力的作用C.排球離開手腕后,手對(duì)排球不做功D.假如正在上升的排球所受的力全部消失,它將保持靜止【答案】C【解析】A.排球離開手后還能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)是由于排球具有慣性,而不能說(shuō)受到慣性的作用,故A錯(cuò)誤;B.排球離開手以后,不再受到手的作用力;排球向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,受重力和空氣阻力的作用,故B錯(cuò)誤;C.排球在上升過(guò)程中,手不再給排球施加力,手對(duì)排球不做功,故C正確;D.排球向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,若一切外力都消失,它將保持原來(lái)速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選C。15.(2023·牡丹江)下列對(duì)生產(chǎn)生活現(xiàn)象的描述正確的是()A.
鐵軌鋪在枕木上,通過(guò)增大受力面積減小壓力B.
三峽五級(jí)船閘,利用連通器的原理工作C.
吸盤被壓在墻上,受到的壓力等于摩擦力D.
高鐵站的安全線,利用流體流速大的位置壓強(qiáng)大的原理設(shè)置【答案】B【解析】A.鐵軌鋪在枕木上,通過(guò)增大受力面積減小壓強(qiáng),但火車對(duì)鐵軌的壓力與火車自身的質(zhì)量有關(guān),故A錯(cuò)誤;B.正常狀態(tài)下連通器液面始終相平,三峽船閘是利用連通器的這一原理,便于輪船通過(guò),故B正確;C.吸盤被壓在墻上,是利用了大氣壓的原理,擠出吸盤內(nèi)空氣,使其氣壓減小,小于外界氣壓,于是將吸盤壓在墻上,故C錯(cuò)誤;D.流速越大的位置壓強(qiáng)越小,所以高鐵站的安全線,利用流體流速大的位置壓強(qiáng)小的原理,故D錯(cuò)誤;故選B。16.(2023·牡丹江)如圖所示,平板支撐是我市首屆中小學(xué)生“核心體能大比武”項(xiàng)目之一。當(dāng)人支撐在地面上靜止時(shí),說(shuō)法正確的是()
A.以腳為支點(diǎn),人相當(dāng)于省力杠桿B.地面對(duì)前臂的支持力等于人的重力C.靜止支撐的過(guò)程中,支持力對(duì)人做了功D.人對(duì)地面的壓力與地面對(duì)人的支持力是一對(duì)平衡力【答案】A【解析】A.以腳為支點(diǎn),阻力為人的重力,動(dòng)力為人前臂用的力,因動(dòng)力臂大于阻力臂,人相當(dāng)于省力杠桿,故A正確;B.地面對(duì)前臂的支持力與地面對(duì)腳的支持力之和等于人的重力大小,故地面對(duì)前臂的支持力小于人的重力,故B錯(cuò)誤;C.靜止支撐的過(guò)程中,雖有支持力的作用,但沒(méi)有在力的方向上移動(dòng)距離,故對(duì)人沒(méi)有做功,故C錯(cuò)誤;D.人對(duì)地面的壓力作用在地面上,而地面對(duì)人的支持力作用在人上,即沒(méi)有作用在同一物體上,故不是一對(duì)平衡力,故D錯(cuò)誤。故選A。17.(2023·青島)(多選)生活中許多現(xiàn)象都與我們學(xué)過(guò)的物理知識(shí)相關(guān)。下列對(duì)物理現(xiàn)象解釋合理的是()A.太空中沒(méi)有空氣,離得再近的航天員之間也只能通過(guò)無(wú)線電交談,是因?yàn)檎婵詹荒軅髀旴.飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計(jì)成上凸下平的形狀,是運(yùn)用了氣體流速越大的位置壓強(qiáng)越小的原理C.菜刀用過(guò)一段時(shí)間后要磨一磨,是因?yàn)闇p小受力面積能減小壓強(qiáng)D.拉開的弓能將箭射出,是因?yàn)閯?dòng)能可以轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能【答案】AB【解析】A.聲音的傳播需要介質(zhì),太空中沒(méi)有空氣,真空不能傳聲,離得再近的航天員之間也只能通過(guò)無(wú)線電交談,故A符合題意;B.飛機(jī)機(jī)翼被設(shè)計(jì)成“上凸下平”的形狀,利用“流速越大壓強(qiáng)越小”的原理獲得升力而升空的,故B符合題意;C.菜刀用過(guò)一段時(shí)間后要磨一磨,是因?yàn)闇p小受力面積能增大壓強(qiáng),故C不符合題意;D.拉開的弓能將箭射出,是因?yàn)閺椥詣?shì)能可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故D不符合題意。故選AB。18.(2023·威海)(多選)國(guó)家倡導(dǎo)全民健身,威海建設(shè)了許多體育主題公園。下列運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目涉及到的物理知識(shí)描述正確的是(
)A.打羽毛球——羽毛球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),羽毛球受力不平衡B.打籃球——投籃時(shí)籃球劃過(guò)一條弧線,因?yàn)榛@球受到重力作用C.踢足球——踢出去的足球在草地上越滾越慢,因?yàn)樽闱虻膽T性越來(lái)越小D.引體向上——手握單杠身體向上運(yùn)動(dòng)時(shí),手對(duì)單杠的拉力大于單杠對(duì)手的拉力【答案】AB【解析】A.羽毛球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),羽毛球只受重力作用,羽毛球受力不平衡,故A正確;B.投籃時(shí),籃球脫離人的手后由于慣性向前運(yùn)動(dòng),又因?yàn)榛@球受到重力作用,因此籃球的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條弧線,故B正確;C.踢出去的足球在草地上越滾越慢,是因?yàn)槭艿阶枇Γ瑧T性大小只與質(zhì)量有關(guān),故慣性大小不變,故C錯(cuò)誤;D.手握單杠身體向上運(yùn)動(dòng)時(shí),手對(duì)單杠的拉力與單杠對(duì)手的拉力是一對(duì)相互作用力,大小相等,故D錯(cuò)誤。故選AB。19.(2023·阜新)(多選)木棒的一端纏繞銅絲可以制成一個(gè)簡(jiǎn)易的密度計(jì)。甲乙兩個(gè)相同的容器中裝有質(zhì)量相等的不同液體。將該密度計(jì)分別放入甲乙容器中,靜止后密度計(jì)的位置如圖所示,下列判斷正確的是()
A.甲容器中液體的密度小于乙容器中液體的密度B.密度計(jì)在甲、乙容器中排開液體的質(zhì)量相等C.甲容器中液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)等于乙容器中液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)D.未放入密度計(jì)前,甲容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)大于乙容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)【答案】ABC【解析】AB.簡(jiǎn)易密度計(jì)在兩種液體中均處于漂浮狀態(tài),浮力簡(jiǎn)易密度計(jì)在甲、乙容器中度計(jì)所受的浮力相同,簡(jiǎn)易密度計(jì)在甲、乙液體中排開液體的質(zhì)量相等,由圖可知,甲排開液體的體積較大,根據(jù)可知,甲液體的密度較小,故AB正確;C.兩種液體的質(zhì)量相等,說(shuō)明甲、乙容器中液體的重力相同,放入相同的密度計(jì)后液體與密度計(jì)的重力之和仍然想等,而題中兩容器的底面積相同,根據(jù)可知,兩容器底部受到的液體壓強(qiáng)相等,故C正確;D.未放入密度計(jì)前,甲、乙兩個(gè)相同的容器中裝有質(zhì)量相等的不同液體,所以液體對(duì)容器底的總壓力相同,由圖可知兩容器的底面積相同,根據(jù)知,甲容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)等于乙容器據(jù)對(duì)桌面的壓強(qiáng),故D錯(cuò)誤。故選ABC。20.(2023·錦州)(多選)裝有不同液體的甲、乙兩個(gè)相同容器放在水平桌面上,將裝有適量水的瓶子(瓶蓋密封)先后置于甲、乙兩容器中,瓶子靜止時(shí)如圖所示,此時(shí)兩容器中液面相平。下列說(shuō)法中正確的是()
A.甲、乙兩容器中,瓶子受到的浮力相等B.甲、乙兩容器中,液體對(duì)容器底部的壓力相等C.甲容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)小于乙容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)D.甲中瓶?jī)?nèi)水對(duì)瓶底的壓力大于乙中瓶?jī)?nèi)水對(duì)瓶蓋的壓力【答案】ACD【解析】A.瓶子在甲乙兩種液體中都處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力,故甲、乙兩容器中,瓶子受到的浮力相等,故A正確;B.由圖可知,甲排開液體的體積大于乙排開液體的體積,浮力相等,根據(jù)阿基米德原理可知,甲液體的密度小于乙液體的密度,根據(jù)液體壓強(qiáng)的公式可知,甲液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)小于乙液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng),容器底面積相等,由F=pS甲液體對(duì)容器底部的壓力小于乙液體對(duì)容器底部的壓力,故B錯(cuò)誤;C.兩容器的重力和瓶子的重力相同,甲乙兩容器中,液面相平且乙液體的體積大于甲液體的體積,乙液體的密度大于甲液體的密度,由公式可知,乙液體的質(zhì)量大于甲液體的質(zhì)量,則乙容器對(duì)桌面的壓力大于甲容器對(duì)桌面的壓力,受力面積相同,根據(jù)公式可知,甲容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)小于乙容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng),故C正確;D.由圖可知,甲中瓶?jī)?nèi)水對(duì)瓶底的壓力等于瓶?jī)?nèi)水的重力,乙中瓶?jī)?nèi)水對(duì)瓶蓋的壓力一部分分擔(dān)在瓶子側(cè)壁上,因此乙中瓶?jī)?nèi)水對(duì)瓶蓋的壓力小于瓶?jī)?nèi)水的重力,故甲中瓶?jī)?nèi)水對(duì)瓶底的壓力大于乙中瓶?jī)?nèi)水對(duì)瓶蓋的壓力,故D正確。故選ACD。21.(2023·錦州)(多選)2023年5月15日,遼寧男籃獲得2022—2023賽季CBA總冠軍。關(guān)于籃球比賽時(shí)出現(xiàn)的場(chǎng)景,下列說(shuō)法中正確的是()A.籃球出手后還能繼續(xù)運(yùn)動(dòng),是因?yàn)槭艿綉T性的作用B.籃球表面做得凸凹不平是為了增大和手之間的摩擦C.投籃時(shí),籃球出手后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)D.籃球離開籃筐下落過(guò)程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能【答案】BD【解析】A.慣性是物體的固有屬性,慣性不是力,不能說(shuō)慣性力或受慣性的作用,故A錯(cuò)誤;B.籃球表面做得凸凹不平,是為了增大接觸面的粗糙程度,增大籃球和手之間的摩擦;故B正確;C.投籃時(shí),籃球出手后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),受到重力和空氣阻力的作用,這兩個(gè)力大小不相等,且也不在同一條直線上,不是平衡力,故籃球處于非平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;D.籃球離開籃筐下落過(guò)程中,重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故D正確。故選BD。22.(2023·撫順)(多選)水平桌面上兩個(gè)質(zhì)量相同、底面積不同的容器中,裝有質(zhì)量相等的水。將兩個(gè)橡膠吸盤吸合在一起放在其中一個(gè)容器中漂浮,如圖甲所示;又將這兩個(gè)橡膠吸盤分開后放入另一個(gè)容器中,吸盤沉底,如圖乙所示。甲、乙兩圖容器中的水深度相同。下列說(shuō)法正確的是()
A.橡膠的密度大于水的密度B.甲圖容器底受到水的壓強(qiáng)大于乙圖容器底受到水的壓強(qiáng)C.甲圖容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)小于乙圖容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)D.兩吸盤在甲圖容器中所受浮力大于在乙圖容器中所受浮力【答案】ACD【解析】A.由圖乙可知,兩個(gè)橡膠吸盤分開后,每個(gè)吸盤是實(shí)心的,放入水中會(huì)下沉,說(shuō)明橡膠的密度大于水的密度,故A正確;B.甲、乙兩圖容器中的水深度相同,由p=ρgh可知甲圖容器底受到水的壓強(qiáng)等于乙圖容器底受到水的壓強(qiáng),故B錯(cuò)誤;C.容器的質(zhì)量相同,水的質(zhì)量相同,兩個(gè)橡膠吸盤質(zhì)量不變,容器對(duì)桌面的壓力等于容器、水和吸盤的總重力,所以容器對(duì)桌面的壓力不變,由圖可知,甲圖中容器的底面積大于乙圖中容器的底面積,由可知甲圖容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)小于乙圖容器對(duì)桌面的壓強(qiáng),故C正確;D.兩吸盤在甲圖容器中漂浮,浮力等于重力,在乙圖容器中沉底,浮力小于重力,重力不變,所以在甲圖容器中所受浮力大于在乙圖容器中所受浮力,故D正確。故選ACD。?考向二力學(xué)綜合計(jì)算23.(2023·十堰)如圖甲是中國(guó)海軍十堰艦停泊在港灣時(shí)的情景,相關(guān)參數(shù)如下表;執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中,該艦以恒定最大推進(jìn)功率航行;(g?。┣螅号潘砍运疃茸畲蠛剿僮畲笸七M(jìn)功率(1)十堰艦滿載停泊在港灣時(shí)所受浮力大??;(2)若十堰艦從靜止出發(fā),加速航行時(shí)達(dá)到最大航速,圖乙是本次航行的圖像,求加速階段的平均速度;(3)十堰艦以最大航速水平勻速直線航行時(shí),十堰艦所受阻力大小?!敬鸢浮浚?)1.22×107N;(2)8m/s;(3)1×106N【解析】(1)由阿基米德原理可得,護(hù)衛(wèi)艦滿載時(shí),受到海水的浮力F浮=G排=m排g=1220×103kg×10N/kg=1.22×107N(2)由乙圖可知,該艦加速航行達(dá)到最大航速12.5m/s,用時(shí)120s,航行0.96km,則加速階段的平均速度(3)護(hù)衛(wèi)艦的最大航速為12.5m/s,水平勻速直線航行時(shí),受到的阻力與牽引力是一對(duì)平衡力,根據(jù)可得,十堰艦所受阻力24.(2023·雅安)一棱長(zhǎng)為的正方體物塊放在盛有40L水的薄壁圓柱形容器中,容器重為10N,底面積為?,F(xiàn)用豎直向下大小為20N的力F作用在物體上,物體剛好浸沒(méi)于水中靜止,如圖所示(,g取10N/kg)。求:(1)物塊下表面受到水的壓強(qiáng);(2)物塊受到的浮力;(3)容器底部對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。
【答案】(1)2000Pa;(2)80N;(3)4.9×103Pa【解析】(1)根據(jù)題意可知,水對(duì)物塊下表面的壓強(qiáng)為(2)物塊排開水的體積物塊受到的浮力為(3)水的體積水的質(zhì)量水的重力為物塊處于平衡狀態(tài),豎直方向上三力平衡,即有所以容器底部對(duì)水平地面的壓力為容器底部對(duì)水平地面的壓強(qiáng)25.(2023·西藏)2021年6月25日,西藏自治區(qū)首條電氣化鐵路拉林鐵路開通運(yùn)營(yíng),歷史性地實(shí)現(xiàn)復(fù)興號(hào)動(dòng)車組對(duì)31個(gè)省區(qū)市的全覆蓋,翻開了西藏和高原鐵路建設(shè)發(fā)展新篇章。旦增乘坐某次列車從拉薩去林芝旅游,列車經(jīng)過(guò)平直的藏木特大橋時(shí),如圖(甲)所示,他用手表測(cè)量了自己通過(guò)大橋的時(shí)間,上橋和離橋時(shí)的手表示數(shù)如圖(乙)所示。通過(guò)查詢資料得知列車功率約為5×106W,若列車過(guò)橋時(shí)速度保持25m/s不變。求:(1)旦增過(guò)橋所用的時(shí)間;(2)大橋的長(zhǎng)度;(3)列車過(guò)橋時(shí)所受阻力的大小。
【答案】(1)21s;(2)525m;(3)2×105N【解析】(1)由乙圖可知,旦增過(guò)橋時(shí)所用的時(shí)間為t=9∶35∶41-9∶35∶20=21s(2)列車過(guò)橋時(shí)速度為25m/s,大橋的長(zhǎng)度為s=vt=25m/s×21s=525m(3)由可得,列車的牽引力為列車過(guò)橋時(shí)速度保持25m/s不變,說(shuō)明列車做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)阻力等于牽引力,即阻力為f=F=2×105N26.(2023·青島)“國(guó)之重器”中的起重船在我國(guó)很多偉大的工程中發(fā)揮著重要作用。起重船的工作就是將重物起吊移至指定位置。如圖甲所示,一艘起重船自身質(zhì)量m1=10000t,要吊裝的重物質(zhì)量m2=1000t。(取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)(1)起重船帶著重物一起漂浮在水面上時(shí),排開水的體積是多少?(2)起重機(jī)將該重物勻速提升了30m,它的電動(dòng)機(jī)所做的功是7.5×108J,則起重機(jī)的機(jī)械效率是多少?(3)為了防止起重船吊裝重物時(shí)發(fā)生傾斜,在起重船的船體兩側(cè)建造了由許多小艙室組成的水艙。起重船吊起重物后,就通過(guò)抽水機(jī)將一側(cè)水艙里的水抽向另一側(cè)水艙來(lái)保持起重船平衡,示意圖如圖乙所示。小海設(shè)計(jì)了一種用力傳感器感知抽水量的長(zhǎng)方體水艙模型,其底面積為2m2,示意圖如圖丙所示,其中A是固定的力傳感器,能夠顯示B對(duì)它的壓力或拉力的大??;B是質(zhì)量和體積均可忽略的細(xì)直桿,B的上端固定在A上,下端固定在物體C上;物體C是質(zhì)量為20kg、高度為2m的圓柱體。水艙中裝有4.2m3的水,抽水機(jī)將水抽出的過(guò)程中,力傳感器示數(shù)F的大小隨抽出水的體積V變化的圖象如圖丁所示。當(dāng)力傳感器示數(shù)為0時(shí),剩余的水對(duì)艙底的壓強(qiáng)是多少?
【答案】(1)1.1×104m3;(2)40%;(3)9000Pa?!窘馕觥浚?)起重船帶著重物一起漂浮在水面上時(shí),浮力為F浮=G總=m總g=(m1+m2)g=(10000×103kg+1000×103kg)×10N/kg=1.1×108N由阿基米德原理可知排開水的體積(2)有用功W有=G2h=m2gh=1000×103kg×10N/kg×30m=3×108J起重機(jī)的機(jī)械效率(3)由圖乙可知,抽出4m3水,C剛好全部露出水面,此時(shí)剩余水的體積V剩=V-V1=4.2m3-4m3=0.2m3水的深度C的重力GC=mCg=20kg×10N/kg=200N開始C完全浸沒(méi),C排開水的體積等于C的體積,此時(shí)壓力是300N,C所受的浮力為F浮C=GC+F壓=200N+300N=500NC的體積為C的橫截面積為當(dāng)F壓=0N時(shí),C剛好漂浮F浮′=GC=200NC浸入水中的體積為C浸入水中的深度為此時(shí)水的深度h=h1+h浸=0.1m+0.8m=0.9m水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m=9000Pa27.(2023·攀枝花)如圖所示,甲、乙兩容器放置在同一水平桌面上,容器中裝有一定量的水,且容器甲中的液面低于容器乙中的液面;容器乙底部有一閥門S,打開后能夠?qū)⑷萜饕抑械乃糠懦?。體積相同的小球A、B用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)兩滑輪連接后,分別置于甲、乙容器中。小球A沉在容器甲的底部,小球B有一半浸在水中,此時(shí)輕繩剛好伸直,對(duì)小球的拉力為零?,F(xiàn)打開閥門S,使容器乙中的水緩慢減少,當(dāng)小球B露出水面部分的體積為其總體積的五分之四時(shí),小球A開始上浮。連接小球A、B的輕繩始終處于豎直狀態(tài),忽略細(xì)繩與滑輪之間的摩擦,容器乙中的水足夠深,求:(1)小球A、B的質(zhì)量之比;(2)小球A能露出水面部分的體積與其總體積之比的最大值。
【答案】(1)13∶5;(2)1∶5【解析】(1)小球A沉在容器甲的底部,小球B有一半浸在水中,此時(shí)輕繩剛好伸直,對(duì)小球的拉力為零。小球B有一半浸在水中時(shí),設(shè)小球A、B的體積為V,即,處于漂浮狀態(tài),受重力和浮力的作用根據(jù)二力平衡、阿基米德原理有可得小球B有體積露出水面時(shí),受重力、浮力和拉力的作用,則此時(shí),小球受到重力、浮力和拉力的作用,則解得(2)小球B完全露出水面時(shí),繩子拉力最大,受重力和拉力的作用,則此時(shí),小球A受到重力、浮力和拉力的作用,則即解得露出水面部分的體積則露出水面部分的體積與其總體積之比為28.(2023·重慶)桔槔是《天工開物》中記載的一種原始的汲水工具。如圖所示,硬桿用細(xì)繩懸掛在樹上,桿可繞點(diǎn)自由旋轉(zhuǎn)且與樹之間無(wú)作用力,用細(xì)繩將重力為20N、容積為的桶懸掛在端,在端重120N的拗石輔助下,人可輕松將一桶水從井中提起,;懸掛桶的繩子始終保持在豎直方向上,忽略桿和繩的重力。(1)桶裝滿水時(shí),求水的質(zhì)量;(2)空桶在井中漂浮時(shí),求桶排開水的體積;(3)一重力為480N的人用桔槔將裝滿水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),桔槔處于平衡狀態(tài)時(shí),人與地面的受力面積為500cm2,求人對(duì)地面的壓強(qiáng)。
【答案】(1)28kg;(2)2000cm3;(3)【解析】(1)因?yàn)橥ǖ娜莘e為容積為2.8×10?2m3,則桶裝滿水的質(zhì)量為(2)漂浮在水面的桶受到的浮力等于重力為則排開水的體積為(3)桔槔平衡時(shí),根據(jù)杠桿平衡條件可求,B端施加的拉力為人對(duì)繩子的拉力為人對(duì)地面的壓強(qiáng)為29.(2023·廣元)如圖所示,某工人利用滑輪組將一個(gè)工件沿水平地面勻速拉動(dòng)到加工點(diǎn)。拉動(dòng)過(guò)程中,工人對(duì)繩的拉力始終沿豎直方向,工人雙腳始終與水平地面接觸且接觸面積為。工人對(duì)地面的壓強(qiáng)為;此工人的質(zhì)量為70kg,兩個(gè)動(dòng)滑輪的質(zhì)量共為10kg,繩重、繩與滑輪之間的摩擦均忽略不計(jì),g取10N/kg。求:(1)工人的手對(duì)繩的拉力大??;(2)工件移動(dòng)過(guò)程中,地面對(duì)工件摩擦力的大??;(3)滑輪組在此次工作中的機(jī)械效率。
【答案】(1)100N;(2)300N;(3)75%【解析】(1)工人的重力由得,工人對(duì)地面的壓力由力的作用是相互的可知,工人受到的支持力由力的平衡條件可知,工人的手對(duì)繩的拉力(2)兩個(gè)動(dòng)滑輪的重力由圖可知n=4,因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦?xí)r所以地面對(duì)工件摩擦力(3)滑輪組的機(jī)械效率30.(2023·成都)如圖所示,薄壁長(zhǎng)方體容器A放在水平桌面上,底面積為,高為12cm,質(zhì)量為。容器A內(nèi)裝有144g水。均勻?qū)嵭牧⒎襟wB和C的邊長(zhǎng)都為4cm,質(zhì)量分別為,。已知,。忽略實(shí)心立方體吸水、容器壁厚度等次要因素。(1)求容器A對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)。(2)若將B緩慢放入容器中,請(qǐng)分析B平衡時(shí)的狀態(tài),并求出B放入前后水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量。(3)若將C放在B上,再將它們緩慢放入容器中,平衡時(shí)C與B的接觸面水平,求C對(duì)B的壓力。
【答案】(1);(2)漂浮狀態(tài);;(3)0.208N【解析】(1)容器A對(duì)水平桌面的壓力容器A對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)(2)B的密度假設(shè)B漂浮,受到的浮力排開水的體積B的底面積SB=4cm×4cm=16cm2此時(shí)需要的最少水量容器A內(nèi)裝有水的體積因?yàn)樗?,B一定處于漂浮狀態(tài)。由體積關(guān)系得,水面上升的距離為由得水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化量為(3)研究B、C這個(gè)整體,假設(shè)沉底,C露出水面,則容器內(nèi)水的深度受到的浮力BC的總重力因?yàn)樗约僭O(shè)成立,B、C沉底。此時(shí),C物體浸入水中的深度C受到的浮力所以C對(duì)B的壓力31.(2023·安徽)“浮沉子”最早是由科學(xué)家笛卡爾設(shè)計(jì)的。小華用大塑料瓶(大瓶)和開口小玻璃瓶(小瓶)制作了圖1所示的“浮沉子”;裝有適量水的小瓶開口朝下漂浮在大瓶?jī)?nèi)的水面上,擰緊大瓶的瓶蓋使其密封,兩瓶?jī)?nèi)均有少量空氣。將小瓶視為圓柱形容器,底面積為S,忽略其壁厚(即忽略小瓶自身的體積)。當(dāng)小瓶漂浮時(shí),簡(jiǎn)化的模型如圖2所示,小瓶?jī)?nèi)空氣柱的高度為h。手握大瓶施加適當(dāng)?shù)膲毫?,使小瓶下沉并恰好懸浮在圖3所示的位置。將倒置的小瓶和小瓶?jī)?nèi)的空氣看成一個(gè)整體A,A的質(zhì)量為m,水的密度為,g為已知量,求:(1)圖2中A所受浮力的大??;(2)圖2中A排開水的體積;(3)圖2和圖3中小瓶?jī)?nèi)空氣的密度之比。
【答案】(1)mg;(2);(3)【解析】(1)圖2中A處于漂浮狀態(tài),受到的浮力等于自身重力F浮=G=mg(2)根據(jù)阿基米德原理可得,A排開水的體積(3)忽略小瓶壁厚,圖2中小瓶?jī)?nèi)空氣的體積V空氣2=Sh圖3中小瓶懸浮,忽略小瓶自身的體積,則瓶?jī)?nèi)空氣的體積等于A排開水的體積,由于A受到的浮力仍等于其重力,大小不變,因此圖3中A排開水的體積仍為,圖3中小瓶?jī)?nèi)空氣的體積小瓶?jī)?nèi)空氣的質(zhì)量不變,根據(jù)得到圖2和圖3中小瓶?jī)?nèi)空氣的密度之比32.(2023·新疆)如圖所示,一柱狀魚缸(缸底有小石子)放在水平地面上,其內(nèi)圓底面積為。魚缸內(nèi)無(wú)水時(shí),魚缸對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為;在魚缸內(nèi)加入質(zhì)量為42kg的水后魚缸對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為;在魚缸內(nèi)再放入幾條魚后,魚缸對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為。求:(1)質(zhì)量為42kg的水的重力;(2)魚缸內(nèi)無(wú)水時(shí),魚缸(含缸底小石子)的質(zhì)量;(3)在魚缸內(nèi)放入幾條魚后,水對(duì)缸底的某一小石子增加的壓強(qiáng)。
【答案】(1)420N;(2)7kg;(3)350Pa【解析】(1)質(zhì)量為42kg的水,重力為(2)設(shè)容器的底面積為S,則魚缸內(nèi)無(wú)水時(shí),魚缸的重力為在魚缸內(nèi)加入質(zhì)量為42kg的水后魚缸對(duì)水平面的壓力為此時(shí)魚缸對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為根據(jù)題意,帶入上式解得,則魚缸內(nèi)無(wú)水時(shí),魚缸的重力為魚缸的質(zhì)量為(3)魚缸內(nèi)放入幾條魚后,此時(shí)魚缸的總重力為則魚的總重力為因?yàn)轸~懸浮,且魚缸為柱形的規(guī)則形狀,受到的浮力等于其重力,那么液體對(duì)容器底部的壓力增加量等于魚的重力,則增加的壓力為則增加的壓強(qiáng)為33.(2023·江西)如圖所示,利用斜面將箱子推進(jìn)車廂,通常要比把箱子直接從地面搬進(jìn)車廂省力多了,某同學(xué)用的力沿斜面向上勻速推動(dòng)箱子,已知箱子質(zhì)量為,斜面長(zhǎng),斜面高,。求:(1)箱子受到的重力;(2)箱子受到的摩擦力;(3)斜面的機(jī)械效率;(4)使用斜面推箱子時(shí)有哪些更省力的方法。
【答案】(1);(2)20N;(3)80%;(4)見(jiàn)解析【解析】(1)箱子受到的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N(2)推力所做的功有用功額外功斜面對(duì)箱子的摩擦力(3)斜面的機(jī)械效率(4)拉動(dòng)物體沿斜面運(yùn)動(dòng)時(shí),斜面坡度越小越省力,可適當(dāng)減小斜面的坡度。34.(2023·武威)隨著人們生活水平的提高,房車旅游受到了大眾的青睞,某公司推出了如圖所示的小型房車,小林和父母參觀車展時(shí)試駕了該車,該車在平直公路上以54km/h的速度勻速行駛了3600m,已知車輪與水平地面總接觸面積為0.4m2,試駕時(shí)車和人總質(zhì)量為4×103kg,阻力是車重的0.1倍。(假定汽車靜止時(shí)對(duì)地面的壓力大小等于汽車總重力,汽車勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力,g取10N/kg。)求:(1)該房車勻速行駛了多長(zhǎng)時(shí)間?(2)該房車靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?(3)該房車勻速行駛時(shí)牽引力做功的功率是多大?
【答案】(1)240s;(2)1×105Pa;(3)6×104W【解析】(1)由題意可知,試駕的路程為s=3600m,試駕時(shí)的速度為v=54km/h=15m/s故由可得,試駕所用的時(shí)間為(2)房車的總質(zhì)量為
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