2024年广东省广州市中考物理二模试题按知识点分层汇编-01力学
2024-08-13
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内容正文:
广东省广州市2024年中考物理二模试题按知识点分层汇编-01力学
一.选择题(共20小题)
1.(2024•越秀区二模)如图,平直轨道上有一辆平板车,车上放两个小球,忽略小球与车接触面的摩擦及空气的影响,下列判断正确的是( )
A.小球相对平板车静止,则平板车一定在匀速直线行驶
B.若平板车由静止向西启动,两小球相对平板车向东运动
C.若平板车由静止向东启动,两小球相对地面向西运动
D.若平板车向东匀速直线行驶突然刹车,m1会撞上m2
2.(2024•越秀区二模)如图所示,一小球从粗糙的固定轨道A处由静止开始运动,经过B处,再向上运动到轨道右端的最高点C处(图中并没画出,轨道足够长)。以下说法中,正确的是( )
A.C处离地高度一定等于A处离地高度
B.C处离地高度可能高于B处离地高度
C.小球在B处的机械能可能小于在C处的机械能
D.小球运动到轨道右端的最高点C处时,受力平衡
3.(2024•越秀区二模)如图所示,玩滑板车是青少年喜爱的体育运动,在玩滑板车的过程中,下列分析正确的是( )
A.人不蹬地时滑板车还能向前运动,是因为滑板车受到了惯性作用
B.若人不蹬地,滑板车就会逐渐停下来,说明运动需要力的维持
C.滑板车受到人的压力和滑板车对人的支持力是一对相互作用力
D.滑板车对地面的压力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力
4.(2024•越秀区二模)甲、乙两个完全相同的柱形容器,静止放在水平桌面上,容器中分别盛有体积相同的A、B两种液体,将一个小球先后放入两个容器中,静止时如图所示。下列判断正确的是( )
A.A、B两种液体的密度ρA<ρB
B.小球在A、B两种液体中所受浮力FA=FB
C.甲、乙两个容器对桌面的压强p甲<p乙
D.甲、乙两个容器对桌面的压力F甲>F乙
5.(2024•荔湾区二模)中学生的大拇指指甲面积约为( )
A.1mm2 B.1cm2 C.1dm2 D.1m2
6.(2024•荔湾区二模)跳远运动的几个阶段如图所示,则运动员( )
A.助跑阶段机械能不变
B.起跳时机械能为零
C.经过最高点时重力势能最大
D.经过最高点时动能最大
7.(2024•黄埔区二模)对如图中羊城通卡相关数据估计合理的是( )
A.长约85dm B.厚约1mm
C.底面积约100cm2 D.质量约50g
8.(2024•黄埔区二模)如图所示,桌面上一小球被弹出后,经过A点水平运动到B点,然后落到地面弹起,图中虚线为小球的运动轨迹,其中D、E是同一高度的两点。则小球( )
A.小球在A点的重力势能比B点的大
B.从B点到C点动能转化为重力势能
C.在B点的机械能等于D点的机械能
D.在D点速度大于在E点速度
9.(2024•黄埔区二模)工人用推力F将重为1000N的箱子沿ABC匀速推至水平车厢中,斜面高1.5m,F始终与箱子运动方向相同。该过程中的各项信息如表格所示。则( )
过程
推力F/N
距离s/m
推力做的功W/J
用时t/s
AB
600
3
1800
10
BC
200
5
10
A.AB过程额外功为1800J
B.BC过程推力所做的功为1000J
C.AB过程推力做功的功率为18000W
D.斜面的机械效率约为66.7%
10.(2024•天河区二模)小明在2024年广州市体育中考现场,则( )
A.现场气温约为5℃
B.篮球的质量约为4kg
C.足球的直径约为2.2dm
D.小明跑1000m用时130s
11.(2024•越秀区二模)平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车向西运动,以下判断正确的是( )
A.乙图中,车此时一定处于静止状态
B.丙图中,车此时的运动状态可能发生了改变
C.丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D.乙图中,拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
12.(2024•天河区二模)在如图温度计所示的恒温环境下进行实验,将此温度计(量程足够)放入装有60℃的物体M(凝固点为48℃)的烧杯后开始计时,当温度计示数低于45℃,启动加热装置使M变回液态。下列哪幅示意图可能反映了温度计内液体的体积随时间变化的情况( )
A. B.
C. D.
13.(2024•天河区二模)隔板从中间将容器隔开两边分别装有盐水、淡水(ρ盐水>ρ淡水),甲、乙实心球体积相同,若甲、乙所受的重力和排开液体所受的重力如表,则两球静止在液体中时的情形可能是( )
实心球
实心球所受的重力/N
排开液体所受的重力/N
甲
6
6
乙
8
6
A. B.
C. D.
14.(2024•越秀区二模)如图,人借助滑轮组或斜面可以把重均为G的物体A、B匀速提升相同高度h,绳子对A的拉力为F1,F3平行于斜面,物体B在斜面受到的摩擦力为f,则( )
A.物体B在斜面上受到摩擦力f=F3
B.F2一定小于F1
C.滑轮组的机械效率是
D.F3对物体做的有用功等于F1h
15.(2024•海珠区二模)绫君同学为家中的盆景设计了一个自动供水装置。如图所示,用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。这样盆景盘中的水位可以保持一定的高度。关于塑料瓶和瓶子中水上方的气体压强,以下说法正确的是( )
A.这是利用了连通器的原理
B.瓶内气压小于大气压强
C.瓶内水上方是真空
D.瓶内气压大于大气压强
16.(2024•荔湾区二模)体积相同的小球P、Q分别放在两种不同液体甲、乙中静止(已知ρ甲<ρ乙),小球所受的重力以及小球排开液体的重力如表格所示,则甲、乙最终静止时可能的情景是( )
小球
所受的重力/N
排开液体的重力/N
P
1
0.8
Q
1
1
A.
B.
C.
D.
17.(2024•荔湾区二模)如图所示,人借助滑轮组或斜面可以把重均为G的物体A、B匀速提升相同高度h,绳子对A的拉力为F1,F3平行于斜面,则( )
A.斜面的机械效率是
B.滑轮组的额外功2F2h﹣Gh
C.滑轮组的机械效率是
D.斜面的总功是Gh
18.(2024•荔湾区二模)如图所示,装有不同体积的同种液体的注射器放在电子天平上,则无法求出的物理量是( )
A.注射器的质量 B.液体的密度
C.注射器的密度 D.20mL液体质量
19.(2024•越秀区二模)在物理学习过程中,经常要进行估测。我们也可以在生活中对估测的能力进行有意地培养。在观摩一场篮球比赛时,小楠对相关数据进行了估测,其中最符合实际情况的是( )
A.运动员奔跑时的步幅约为10m
B.篮筐的高度约为6m
C.球场的面积约400m2
D.篮球的重力约600N
20.(2024•越秀区二模)如图所示,小球从竖直光滑轨道最高点A由静止下滑,经过某一点B,到达轨道最低点C,再沿轨道上升并飞出,到达空中最高点D(D点未画出)后落地。下列判断不正确的是( )
A.若考虑空气阻力,小球运动过程中机械能减小
B.若考虑空气阻力,D点可能比B点高
C.若不计空气阻力,D点一定比B点高
D.若不计空气阻力,D点一定比A点低
二.填空题(共10小题)
21.(2024•黄埔区二模)如图甲所示是某款握力器,其结构可以简化为如图乙所示的轻质杠杆AOB,其中O为支点,手对杠杆的力F1沿MN方向(图中未画出),杠杆在力F1与弹簧拉力F2的作用下保持平衡。
(1)请画出F2的力臂L2及F1的示意图;
(2判断F1 (选填“>”“<”或“=”)F2。你的判断依据是: 。
(3)通过调节旋钮,可以改变弹簧拉力作用点的位置。如图丙所示,将弹簧拉力作用点由C调至D时,弹簧拉力将 (选填“变大”“变小”或“不变”),若在B端施加力使杠杆匀速转动,沿 (选填“①”或“②”)方向所用力更小。
22.(2024•黄埔区二模)(1)两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,其中甲容器中装有水,乙容器中装有其它液体,密度为ρ乙,两容器液面高度如图1所示。A点距离水面的竖直高度为5cm,5cm水柱所产生的压强pA Pa。液体内A、B两点压强分别为pA、pB,若pA=pB,则ρ乙 ρ水(选填“>”“<”或“=”)。ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。
(2)甲和乙两个质量相同的正方体,棱长分别为a和b,且a<b,如图2所示,对地面的压力F甲 F乙,对地面的压强p甲 p乙(两空均选填“>”、“=”或“<”)。
23.(2024•天河区二模)(1)如图甲,把重力G=4N的测力计向上压在水平板上,测力计显示对板的压力F=20N;与板的接触面积S=8×10﹣3m2,用题给字母写出测力计对板的压强表达式为 ,该压强是 Pa。
(2)如图乙,在液体中插入玻璃管,在玻璃管上方向水平方向吹气,则管内液面会 (选填“上升”“下降”“不变”);如图丙,用抽气机将足够长玻璃管内液面上方不间断抽真空,液体密度为ρ,重力与质量的比值为g,此时A点受到向下的压强pA= 。
24.(2024•越秀区二模)如图所示,用滑轮组甲、斜面乙等装置分别匀速提升同一物块(G=15N),相关数据如表。
拉力
距离
F1=7N
h=0.1m
F2=10N
s=0.3m
则:①滑轮组甲的有用功 (“大于”、“等于”或“小于”)斜面乙的有用功;
②甲电动机输出的机械能 (“大于”、“等于”或“小于”)乙电动机输出的机械能;
③根据数据,可计算出斜面乙的机械效率为: 。
25.(2024•海珠区二模)某小球被水平抛出,其部分运动轨迹如图1所示。小球在运动过程中经过M、N两点,其动能和重力势能的参数如图2所示。
(1)通过数据分析可得,小球在M点时的机械能为 J;小球在M点时的重力势能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)小球在N点时的重力势能;在整个运动过程中,小球的机械能 (选填“守恒”或“不守恒”);
(2)在图1中,已知M、N可能是①、②、③中的某点,其中位置①和③离地高度相等。M点的位置最有可能在位置 (选填“①”、“②”或“③”),N点的位置最有可能在位置 (选填“①”、“②”或“③”)。
26.(2024•越秀区二模)如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上。t=0时刻,将重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后被弹簧弹起,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示。
如图乙所示,t1~t2时间内,小球的动能变化情况是 ,t2~t3时间内,小球增加的动能 (选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧减少的弹性势能,t3时刻小球处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
27.(2024•花都区二模)(1)如图1所示,正方体B放置在水平桌面上,另一重为5N的正方体A叠放在B中间位置。已知A对B的压强和B对桌面的压强相等。则A对B的压强为 Pa;B的重力为 N。(A和B的底面积分别为0.01m2和0.04m2)
(2)如图2所示,一个装有水的容器放置在水平地面上。a点所受到的液体压强 (选填“>”“=”或“<”)b点所受到的液体压强;如果继续往容器里加入水,但并未溢出,则b点所受到的液体压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
28.(2024•花都区二模)(1)如图1所示,物块A在大小为10N的水平拉力F1的作用下保持静止,A所受摩擦力f1;如图2所示,把A放在另一个更粗糙的水平面上,并在它上面放置一个重为10N的钩码,A在大小为5N的水平拉力F2的作用下仍保持静止,此时A所受摩擦力为f2。则f1 (选填“>”“=”或“<”)f2;
(2)如图3所示,物块A在大小为20N的水平拉力F1的作用下做直线运动,A所受摩擦力为f1;如图4所示,把A放在另一个更粗糙的水平面上,并在它上面放置一个重为10N的钩码,A在大小为15N的水平拉力F2的作用下做匀速直线运动,物块A所受摩擦力为f2。则f2= N;f1 (选填“>”“=”或“<”)f2;在图3中,物块A (选填“有可能”或“不可能”)做匀速直线运动。
29.(2024•越秀区二模)如图所示,体积相同的两个小球甲和乙分别从竖直高度不同的半圆光滑轨道最高点处A点和B点,以v1和v2的速度开始运动,一直沿着轨道运动到最低处A′点和B′点,此时它们的速度分别为v1′和v2′,均忽略空气阻力。已知甲球在A点时的动能等于乙球在B点时的动能,且v1=v2,则甲球在A′点时的机械能 (选填“>”“=”或“<”)乙球在B′点时的机械能;v1′ (选填“>”“=”或“<”)v2′。
30.(2024•番禺区二模)为探究液体压强的规律,某中学课外学习小组的同学设计制作了如图所示的装置。他们首先向一个大水槽里灌满水,水深为h=0.2m,此时水对水槽底部的压强是 Pa、然后松开铁夹,水流入a、b两管,稳定后,a管中水面的高度为h1,b管中水面的高度为h2,则h1 h2,如果再打开软木塞,在水流动的过程中,h1 h2。(均选填“>”“<”或“=”,g取10N/kg)
三.作图题(共3小题)
31.(2024•越秀区二模)如图是一种常见的活塞式抽水机示意图,请在图中画出手柄所受动力F1的力臂及阻力F2;
32.(2024•海珠区二模)如图甲所示,轻质弹簧一端固定在墙上,另一自由端不受外力时在B点。把这端固定在物体M上,压缩到A点静止释放时(如图乙所示),它沿粗糙水平地面向右运动。当经过C点时,速度为v≠0(如图丙所示)。在如图丁所示方框内以“•”代替M,画出M经过C点时的受力示意图。
33.(2024•越秀区二模)一物体沿斜面匀速直线下滑,请在图中画出物体对斜面的作用力。
四.实验探究题(共5小题)
34.(2024•黄埔区二模)如图所示,小明利用如图所示装置测量烧杯中液体的密度。表格是A、B、C三个小球的相关信息。
球
A
B
C
体积
VA=5×10﹣4m3
VB=1×10﹣4m3
VC=5×10﹣4m3
重力
约4N
约4N
约8N
在待测液体静止时的状态
漂浮
沉底
沉底
(1)根据题中信息,你会选择 (选填“A”、“B”或“C”)球用于实验,不选择其它两个小球的原因是: 。
(2)请写出测量该液体密度的实验步骤。
(3)该液体密度的表达式ρ液= (用测量的物理量和已知物理量表示)。
35.(2024•黄埔区二模)小明买了一个西瓜,西瓜的质量是4.9kg,体积是5.2×10﹣3m3(保持不变)。
(1)小明把西瓜放在桶中用井水冰镇,静止时如图甲所示。(g=10N/kg,水的密度取1.0×103kg/m3)
①在图丙方框中画出图1中西瓜的受力示意图(以“•”代替西瓜)。
②求西瓜受到的浮力。
③小明奶奶为了让冰镇效果更好,用绳子绑住西瓜系在一质量为3kg的砖头上再放入水中,静止时如图乙所示。和图甲中西瓜受到的浮力相比(水温保持不变),图乙中西瓜受到的浮力 (选填“变大”、“变小”、“不变”),你的判断依据是 。
(2)图丁是水的密度ρ和温度t的关系图像,若桶中的井水在16℃~26℃变化时,图甲中的西瓜始终漂浮,则西瓜受到的浮力F与温度t的关系图像是 。
36.(2024•黄埔区二模)如图甲,物体沿水平地面做直线运动,s2段较s1段更粗糙;此物体在s1段的s﹣t图像如图乙所示,受到的摩擦力为f1;此物体在s2段的v﹣t图像如图丙所示,受到的摩擦力为f2。请回答下列问题:
(1)物体在s1段运动时,速度大小为 m/s;
(2)摩擦力f1 f2(选填“>”“=”或“<”),依据是 ;
(3)拉力F1 F2(选填“>”“=”或“<”)。
37.(2024•越秀区二模)在“探究阻力对物体运动的影响”实验中:
(1)小明调试实验装置时,将小车从斜面上A处滑下,如图甲所示,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板,下列做法可行的是 。
A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板
B.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
C.斜面倾角不变,小车从斜面上A处以下位置滑下
D.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后,小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下,让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动(三者的粗糙程度均匀),最终小车静止时的位置如图乙所示。
①小车在毛巾表面滑行过程中所受的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
②小车在水平面上三次滑行过程中,在 (选填“毛巾”、“棉布”或“木板”)表面克服摩擦力做功的功率最大。
38.(2024•越秀区二模)无偿献血是一种崇高行为。在献血前,需检测血液的血红蛋白的浓度是否达标,达标血液的密度比未达标的大检测方法是将血液滴入特定浓度的硫酸铜检测溶液中,如果血液上浮则表示其未达标。
(1)检测溶液的密度应 恰好达标的血液密度;
(2)为测量该溶液的密度,将两个相同的柱状容器悬挂于轻质杠杆上A、B两点(如图所示),OA=OB,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,并设计了如下两方案:
方案a:在左侧容器中装入深度为h1的水,在右侧容器中加入溶液,并用胶头滴管调节直至杠杆再次在水平位置平衡,测出右侧容器中溶液的深度为h2;
方案b:在左右两侧的容器中分别装入等深的水和溶液,调节悬挂点A、B的位置,直至杠杆在水平位置平衡,并测出OA和OB的长度l1和l2;
其中可行的是方案 ,溶液密度的表达式ρ= ;(用ρ水和测量的物理量符号表示)
(3)若换用底面积较小的容器完成以上实验, (选填“能”或“不能”)减小该实验的误差。
五.计算题(共3小题)
39.(2024•越秀区二模)如图甲,水平放置的方形容器里有一个重量G为8N、边长L=10cm的立方体物块M,M与容器底部不密合。以Q=5mL/s的恒定流量向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示,请解答下列问题:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)通过计算说明当t=140s时,物块M在水中所处的状态?
(2)算出:当t=140s时,物块M受到的浮力大小,此时排开水的体积;
(3)算出:当t=140s时,水对容器底部的压力大小。
40.(2024•番禺区二模)我国首艘航母辽宁舰(如图)于2012年9月25日正式交付海军使用,表是关于辽宁舰的一些参考数据.(排水量是指轮船满载时排开水的质量,g取10N/kg,海水的密度取1×103kg/m3)求:
(1)在图方框中画出辽宁舰停泊在港口时的受力示意图(以“•”代替辽宁舰).
(2)满载的辽宁舰停泊在港口时,受到的浮力是多大?
(3)辽宁舰满载时,排开水的体积是多大?
参考数据
舰长
304.5米,吃水线长270米
舷宽
75米,吃水线宽:38米
吃水
10.5米
排水量
67500吨
41.(2024•越秀区二模)如图实心正方体,体积1.2×10﹣3m3,重10N。用细绳吊着浸入盛水的容器中,有的体积露出水面,此时容器中水面高度为30cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)物体受到的浮力;
(2)绳子的拉力;
(3)剪断绳子后,物体最终是沉在水底、悬浮在水中还是漂浮在水面?
六.综合能力题(共1小题)
42.(2024•荔湾区二模)如图1,小丽站在商场的手扶电梯上,随梯匀速下楼,运动轨迹如图2虚线所示。
(1)在图2中画出小丽的受力示意图。(图中“•”表示小丽)
(2)此过程中,小丽的动能 (选填“增大”“不变”或“减小”),机械能 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
七.解答题(共5小题)
43.(2024•越秀区二模)小铭将一物体放入小中,其在液体中的状态如图1所示。该物体由浮球、细绳、重物三部分组成,细绳的体积及质量可以忽略不计,浮球的质量为0.25kg,重物的体积为1×10﹣4m3,排开液体的质量为0.11kg。
①求该重物在液体中所受的浮力;
②该液体的密度为 kg/m3;
③在图中对浮球进行受力分析(已用“•”表示浮球);
④剪断绳子后,浮球和重物在该液体中的状态如图3所示。已知该液体的密度随温度变化的如图4所示,液体的温度从6℃升高至18℃的过程中,浮球和重物在液体中的状态不变且忽略温度对浮球、重物体积的影响,则浮球所受的浮力将 ,重物所受的浮力将 (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
44.(2024•荔湾区二模)如图所示,O为跷跷板的支点,小朋友对跷跷板的作用力F=120N,大人对跷跷板的作用力F′=250N(图中未画出),跷跷板水平静止。
(1)在图中画出F的力臂l。
(2)F'的作用点可能在 (选填“A”、“B”或“C”),依据是 ,作用力F′的方向是竖直 (选填“向上”或“向下”)。
45.(2024•荔湾区二模)将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中。若甲、乙所受的重力和静止在水中时排开水所受的重力如表所示。(已知水的密度ρ=1×103kg/m3,g=10N/kg)
实心球
实心球所受的重力/N
排开水所受的重力/N
甲
1
1
乙
2
1
(1)则两球静止在水中时的情形可能是 。
(2)求出乙球的体积V乙。
(3)求出甲球的密度ρ甲。
46.(2024•越秀区二模)如图甲所示,水平拉力F作用在粗糙程度均匀的木板A上,使其在粗糙水平地面上向右运动,其F﹣t和v﹣t的图像分别如图乙、丙所示。(假设木板A长度足够长)
①0~3s,木板A受到的拉力 (“>”、“<”或“=”)受到的摩擦力。
②t=10s时,木板A做匀速直线运动,物体B受到的摩擦力 (“>”、“<”或“=”)6N。
③t=5s时,物体B受到的滑动摩擦力 (“大于”、“小于”或“等于”)t=7s时物体B受到的滑动摩擦力。
④A向右运动的过程中,B所受到的滑动摩擦力方向为水平向 。(“左”或“右”)
47.(2024•越秀区二模)如图1,A在水平拉力F1(恒为1N)作用下,在某一水平面从M运动到N,其s﹣t图像如图3所示;如图2,在A上放置一个钩码,A在水平拉力F2(恒为0.6N)作用下,在另一水平面从P运动到Q,钩码始终与物体A相对静止,其s﹣t图像如图4所示。
(1)在MN、PQ段,A的平均速度分别为v1、v2,A所受水平面的摩擦力分别为f1、f2,则①v1 v2,②f1 f2,依据是 ;(①和②选填“>”、“=”、“<”)
(2)如图1所示,物体A运动到N时撤去拉力F1,A在摩擦力f1的作用下开始做减速运动,经过0.05s停下来,请在图5中画出撤去F1后,物体A受到的地面摩擦力f1随时间的变化图像。
广东省广州市2024年中考物理二模试题按知识点分层汇编-01力学
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.(2024•越秀区二模)如图,平直轨道上有一辆平板车,车上放两个小球,忽略小球与车接触面的摩擦及空气的影响,下列判断正确的是( )
A.小球相对平板车静止,则平板车一定在匀速直线行驶
B.若平板车由静止向西启动,两小球相对平板车向东运动
C.若平板车由静止向东启动,两小球相对地面向西运动
D.若平板车向东匀速直线行驶突然刹车,m1会撞上m2
【解答】解:A、小球相对小车静止,由于忽略小车对小球的摩擦及空气的影响,小球在水平方向上不会受到桌子的摩擦力作用,所以小球与桌子之间没有发生相对运动的趋势,则小车处于匀速直线行驶或处于静止状态,故A错误;
B、若平板车由静止向西启动,两小球由于惯性保持静止,则相对平板车向东,故B正确;
C、若平板车由静止向东启动,两小球由于惯性保持静止,两小球相对地面静止,故C错误;
D.若平板车向东匀速直线行驶突然刹车,两小球由于惯性保持原来的速度做匀速直线运动,两者速度相同,m1不会撞上m2,故D错误。
故选:B。
2.(2024•越秀区二模)如图所示,一小球从粗糙的固定轨道A处由静止开始运动,经过B处,再向上运动到轨道右端的最高点C处(图中并没画出,轨道足够长)。以下说法中,正确的是( )
A.C处离地高度一定等于A处离地高度
B.C处离地高度可能高于B处离地高度
C.小球在B处的机械能可能小于在C处的机械能
D.小球运动到轨道右端的最高点C处时,受力平衡
【解答】解:A、由于轨道粗糙,存在摩擦力做功,所以故球从A处到C处的过程中,机械能不断减少,故小球在A处的机械能大于在C处的机械能,C处和A处的动能都为0,故C离地面高度小于等于A处离地高度,故A错误;
BC、此过程机械能不守恒,小球在B处的机械能大于等于在C处的机械能,但是小球C处的重力势能有可能大于在B处的重力势能,C处离地高度可能高于B处离地高度,故B正确,C错误;
D、小球运动到轨道右端的最高点C处时,一定会折返向下运动,不是平衡状态,受力不平衡,故D错误。
故选:B。
3.(2024•越秀区二模)如图所示,玩滑板车是青少年喜爱的体育运动,在玩滑板车的过程中,下列分析正确的是( )
A.人不蹬地时滑板车还能向前运动,是因为滑板车受到了惯性作用
B.若人不蹬地,滑板车就会逐渐停下来,说明运动需要力的维持
C.滑板车受到人的压力和滑板车对人的支持力是一对相互作用力
D.滑板车对地面的压力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力
【解答】解:A.不再蹬地,滑板车由于具有惯性,还会保持原来的运动状态继续往前运动,惯性是物体本身的一种性质,不能说“惯性作用”故A错误;
B.若人不蹬地,滑板车就会逐渐停下来,是因为受到了阻力作用,故B错误;
C.滑板车受到人的压力和滑板车对人的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,施力物体和受力物体互为彼此,是一对相互作用力,故C正确;
D.滑板车对地面的压力和地面对滑板车的支持力受力物体不同,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
4.(2024•越秀区二模)甲、乙两个完全相同的柱形容器,静止放在水平桌面上,容器中分别盛有体积相同的A、B两种液体,将一个小球先后放入两个容器中,静止时如图所示。下列判断正确的是( )
A.A、B两种液体的密度ρA<ρB
B.小球在A、B两种液体中所受浮力FA=FB
C.甲、乙两个容器对桌面的压强p甲<p乙
D.甲、乙两个容器对桌面的压力F甲>F乙
【解答】解:AB.小球在A液体中漂浮,根据物体的浮沉条件可知,此时小球受到的浮力等于重力,且ρ球<ρA,小球在B液体中沉底,浮力小于重力,且ρ球>ρB,所以A、B两种液体的密度ρA>ρB,小球在A、B两种液体中所受浮力FA>FB,故AB错误;
CD.A、B两种液体体积相同,ρA>ρB,根据m=ρV可知,A液体的质量较大,小球相同,则甲容器的总质量较大,根据G=mg可知甲容器的总重力较大,水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,所以甲、乙两个容器对桌面的压力 F甲>F乙,容器底面积相同,根据可知甲、乙两个容器对桌面的压强p甲>p乙。故C错误,D正确。
故选:D。
5.(2024•荔湾区二模)中学生的大拇指指甲面积约为( )
A.1mm2 B.1cm2 C.1dm2 D.1m2
【解答】解:
中学生大拇指指甲的长和宽差不多,在1cm左右,所以指甲的面积在s=ab=1cm×1cm=1cm2左右。
故选:B。
6.(2024•荔湾区二模)跳远运动的几个阶段如图所示,则运动员( )
A.助跑阶段机械能不变
B.起跳时机械能为零
C.经过最高点时重力势能最大
D.经过最高点时动能最大
【解答】解:A、助跑阶段,运动员的质量不变,速度逐渐增大,因此动能增大;运动员的高度不变,因此重力势能不变。机械能等于动能和势能的和,动能增大,重力势能不变,因此机械能增大,故A错误;
B、起跳时,运动员的速度达到最大值,动能达到最大值,重力势能不变,机械能达到最大值,故B错误;
C、最高点时,高度达到最大值,因此重力势能也达到最大值,故C正确;
D、经过最高点时,竖直方向速度为零,物体的速度不是最大,所以动能不是最大,故D错误。
故选:C。
7.(2024•黄埔区二模)对如图中羊城通卡相关数据估计合理的是( )
A.长约85dm B.厚约1mm
C.底面积约100cm2 D.质量约50g
【解答】解:A、由图可知,卡片与手掌相比较,长度约为8.5cm,故A错误;
B、羊城通卡的厚约为1mm,故B正确;
C、羊城通卡长约为8.5cm=85mm;宽约为5cm,底面积约为:S=8.5cm×5cm=42.5cm2=0.42dm2;故C错误;
D、羊城通卡的质量约5g,故D错误。
故选:B。
8.(2024•黄埔区二模)如图所示,桌面上一小球被弹出后,经过A点水平运动到B点,然后落到地面弹起,图中虚线为小球的运动轨迹,其中D、E是同一高度的两点。则小球( )
A.小球在A点的重力势能比B点的大
B.从B点到C点动能转化为重力势能
C.在B点的机械能等于D点的机械能
D.在D点速度大于在E点速度
【解答】解:A、AB在同一高度,质量相同,故重力势能相等,故A错误;
B、从B点到C,高度降低,重力势能减小,是重力势能转化为动能,故B错误;
CD、小球向右运动过程中,弹起的高度逐渐减小,这是因为小球受到空气阻力的作用会损失一部分机械能,同时与地面碰撞时也会损失一部分机械能,即小球的机械能不守恒,B点的机械能大于D点,D点时具有的机械能大于E点具有的机械能;小球在D点和E点的高度相同,小球的质量不变,所以重力势能相同;机械能等于动能和重力势能的和,所以D点的动能大于E点的动能,小球在D点速度大于在E点的速度,故D正确,C错误。
故选:D。
9.(2024•黄埔区二模)工人用推力F将重为1000N的箱子沿ABC匀速推至水平车厢中,斜面高1.5m,F始终与箱子运动方向相同。该过程中的各项信息如表格所示。则( )
过程
推力F/N
距离s/m
推力做的功W/J
用时t/s
AB
600
3
1800
10
BC
200
5
10
A.AB过程额外功为1800J
B.BC过程推力所做的功为1000J
C.AB过程推力做功的功率为18000W
D.斜面的机械效率约为66.7%
【解答】解:AC、由表格可知,AB段推力做的功为:W总=1800J,有用功为:W有用=Gh=1000N×1.5m=1500J,额外功为:W额=W总﹣W有=1800J﹣1500J=300J,
AB过程推力做功的功率为:P180W,故AC错误;
B、BC段推力为200N,总功为:W总′=F′s′=200N×5m=1000J,故B正确;
D、斜面的机械效率83.3%,故D错误。
故选:B。
10.(2024•天河区二模)小明在2024年广州市体育中考现场,则( )
A.现场气温约为5℃
B.篮球的质量约为4kg
C.足球的直径约为2.2dm
D.小明跑1000m用时130s
【解答】解:A、中考体育现场气温约为25℃,故A错误;
B、一个篮球的质量约为0.5kg左右,故B错误;
C、足球的直径约为22cm=2.2dm,故C正确;
D、小明跑1000m用时约200s,故D错误。
故选:C。
11.(2024•越秀区二模)平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车向西运动,以下判断正确的是( )
A.乙图中,车此时一定处于静止状态
B.丙图中,车此时的运动状态可能发生了改变
C.丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D.乙图中,拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
【解答】解:A.乙图中,拉环处于静止状态,说明此时车有可能静止,有可能做匀速直线运动,故A不符合题意;
B.车头在西边,由图可知拉环向西偏,说明公交车可能在刹车礼让行人,故B符合题意;
C.由图可知此时拉环受竖直向下的重力、沿绳斜向左上方的拉力,这两个力不在同一直线上,因为一对平衡力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,所以拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.一切物体在任何情况下都具有惯性,丙、丁图中拉环有惯性,乙图中拉环也有惯性,故D不符合题意。
故选:B。
12.(2024•天河区二模)在如图温度计所示的恒温环境下进行实验,将此温度计(量程足够)放入装有60℃的物体M(凝固点为48℃)的烧杯后开始计时,当温度计示数低于45℃,启动加热装置使M变回液态。下列哪幅示意图可能反映了温度计内液体的体积随时间变化的情况( )
A. B.
C. D.
【解答】解:温度计内液体的温度应先升高到60℃,然后再下降到48℃,经过一段时间再下降到45℃,启动加热后,温度又继续升高到48℃,所以温度计内的液体的体积应先增大,后下降,有一段体积保持不变,然后再下降,启动加热后,体积又增大,温度为48℃时,液体体积保持不变;
故选:A。
13.(2024•天河区二模)隔板从中间将容器隔开两边分别装有盐水、淡水(ρ盐水>ρ淡水),甲、乙实心球体积相同,若甲、乙所受的重力和排开液体所受的重力如表,则两球静止在液体中时的情形可能是( )
实心球
实心球所受的重力/N
排开液体所受的重力/N
甲
6
6
乙
8
6
A. B.
C. D.
【解答】解:由表格数据可知,G甲=6N,G乙=8N,G排甲=6N,G排乙=6N,
由阿基米德原理可得,甲、乙实心球受到的浮力F浮甲=6N,F浮乙=6N,甲球排开盐水的体积小于乙球排开水的体积,乙球所受的浮力小于重力,所以乙球在淡水中沉底,综上所述C正确、ABD错误。
故选:C。
14.(2024•越秀区二模)如图,人借助滑轮组或斜面可以把重均为G的物体A、B匀速提升相同高度h,绳子对A的拉力为F1,F3平行于斜面,物体B在斜面受到的摩擦力为f,则( )
A.物体B在斜面上受到摩擦力f=F3
B.F2一定小于F1
C.滑轮组的机械效率是
D.F3对物体做的有用功等于F1h
【解答】解:A.物体B在斜面上受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力,平行于斜面的拉力和摩擦力的作用,处于平衡状态,由于重力和支持力不平衡,所以拉力和摩擦力也不平衡,即f≠F3,故A错误;
B.在滑轮组中,A匀速上升,则F1=G,由于效率未知,根据η可知,无法判断F2和F1的大小关系,故B错误;
C.由图知,n=3,根据η可知滑轮组的机械效率:η,故C错误;
D.拉物体B沿斜面向上运动时,所做有用功为W有=Gh=F1h,故D正确。
故选:D。
15.(2024•海珠区二模)绫君同学为家中的盆景设计了一个自动供水装置。如图所示,用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。这样盆景盘中的水位可以保持一定的高度。关于塑料瓶和瓶子中水上方的气体压强,以下说法正确的是( )
A.这是利用了连通器的原理
B.瓶内气压小于大气压强
C.瓶内水上方是真空
D.瓶内气压大于大气压强
【解答】解:A、盆景盘与塑料瓶底部相连,上端不都开口,不能看成连通器,故A错误;
BCD、当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压作用在盆景中的水面上,所以水不会从瓶中流出来,此时外界大气压等于瓶内气压加上瓶内水产生的压强,所以瓶内水上方的气压小于外界大气压;且上方是有空气产生的压强,不是真空,故B正确,CD错误。
故选:B。
16.(2024•荔湾区二模)体积相同的小球P、Q分别放在两种不同液体甲、乙中静止(已知ρ甲<ρ乙),小球所受的重力以及小球排开液体的重力如表格所示,则甲、乙最终静止时可能的情景是( )
小球
所受的重力/N
排开液体的重力/N
P
1
0.8
Q
1
1
A.
B.
C.
D.
【解答】解:根据表格中的数据可知,P受到的重力小于排开的液体的重力,即浮力小于重力,所以小球P在液体中下沉的;Q受到的重力等于排开的液体的重力,即浮力等于重力,所以小球Q在液体中悬浮或漂浮,根据四个选项可知,A正确。
故选:A。
17.(2024•荔湾区二模)如图所示,人借助滑轮组或斜面可以把重均为G的物体A、B匀速提升相同高度h,绳子对A的拉力为F1,F3平行于斜面,则( )
A.斜面的机械效率是
B.滑轮组的额外功2F2h﹣Gh
C.滑轮组的机械效率是
D.斜面的总功是Gh
【解答】解:AD、使用斜面时,拉力做的总功W总=F3L,有用功W有用=Gh=F1h,机械效率η,故A正确、D错误;
BC、使用滑轮组时,n=3,拉力端移动距离s=nh=3h,
拉力做的总功W总=F2s=F2×nh=3F2h,
拉力做的额外功W额=W总﹣W有用=3F2h﹣Gh;
滑轮组的机械效率η,故BC错误;
故选:A。
18.(2024•荔湾区二模)如图所示,装有不同体积的同种液体的注射器放在电子天平上,则无法求出的物理量是( )
A.注射器的质量 B.液体的密度
C.注射器的密度 D.20mL液体质量
【解答】解:B、设空针筒的质量为m,液体的密度为ρ,V1=20mL=20cm3,V2=30mL=30cm3,
根据ρ可得m=ρV,
则20mL液体的质量m1=ρV1=ρ×20cm3;30mL液体的质量m2=ρV2=ρ×30cm3。
所以有:m+ρ×20cm3=39.49g ①
m+ρ×30cm3=50.09g ②
②﹣①可得,ρ=1.06g/cm3.故B不符合题意;
D、20mL液体的质量m1=ρV1=1.06g/cm3×20cm3=21.2g,故D不符合题意;
A、30mL液体的质量m2=ρV2=1.06g/cm3×30cm3=31.8g,注射器的质量m+ρ×20cm3=39.49g,即m+1.06g/cm3×20cm3=39.49g,
解得m=18.29g,故A不符合题意;
C、空针筒的质量可求,但空针筒的体积未知,所以空针筒的密度无法计算,故C符合题意。
故选:C。
19.(2024•越秀区二模)在物理学习过程中,经常要进行估测。我们也可以在生活中对估测的能力进行有意地培养。在观摩一场篮球比赛时,小楠对相关数据进行了估测,其中最符合实际情况的是( )
A.运动员奔跑时的步幅约为10m
B.篮筐的高度约为6m
C.球场的面积约400m2
D.篮球的重力约600N
【解答】解:A、运动员奔跑时的步幅约为1m,故A错误;
B、篮筐的高度约为3.05m,故B错误;
C、球场的面积约400m2,故C正确;
D、一个篮球的质量约600g,即0.6kg,故重力为G=mg=0.6kg10N/kg=6N,故D错误。
故选:C。
20.(2024•越秀区二模)如图所示,小球从竖直光滑轨道最高点A由静止下滑,经过某一点B,到达轨道最低点C,再沿轨道上升并飞出,到达空中最高点D(D点未画出)后落地。下列判断不正确的是( )
A.若考虑空气阻力,小球运动过程中机械能减小
B.若考虑空气阻力,D点可能比B点高
C.若不计空气阻力,D点一定比B点高
D.若不计空气阻力,D点一定比A点低
【解答】解:由题知,小球从竖直光滑轨道最高点A由静止下滑(即小球的初动能为零),经过某一点B,到达轨道最低点C,再沿轨道上升并飞出,到达空中最高点D(D点未画出)后落地;
AB、若考虑空气阻力,小球下落过程中会克服空气阻力做功,部分机械能会转化为内能,因此小球从A到D的过程中,小球的机械能会减小,D点位置会比A点要低,但可能比B点高,故AB正确;
CD、若不计空气阻力,小球运动过程中机械能守恒,但小球离开图中轨道时做斜抛运动,到达右侧最高点D时有一定的速度(动能),且机械能等于动能与势能的总和,所以小球在D点的重力势能小于在A点的重力势能,则D点一定比A点低;虽然小球在B、D两点的机械能相等,但无法判断小球在B、D两点的重力势能的关系,所以D点不一定比B点高,故C错误,D正确。
故选:C。
二.填空题(共10小题)
21.(2024•黄埔区二模)如图甲所示是某款握力器,其结构可以简化为如图乙所示的轻质杠杆AOB,其中O为支点,手对杠杆的力F1沿MN方向(图中未画出),杠杆在力F1与弹簧拉力F2的作用下保持平衡。
(1)请画出F2的力臂L2及F1的示意图;
(2判断F1 < (选填“>”“<”或“=”)F2。你的判断依据是: 动力臂大于阻力臂,可以省力 。
(3)通过调节旋钮,可以改变弹簧拉力作用点的位置。如图丙所示,将弹簧拉力作用点由C调至D时,弹簧拉力将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”),若在B端施加力使杠杆匀速转动,沿 ① (选填“①”或“②”)方向所用力更小。
【解答】解:(1)从O点作F2的垂线,是阻力臂,阻力使得杠杆顺时针转动,则动力必须使得杠杆逆时针转动,故沿MN向右;如图所示:
(2)根据图中看出动力臂远大于阻力臂,是省力杠杆,因而F1<F2。
(3)通过调节旋钮,可以改变弹簧拉力作用点的位置。如图丙所示,将弹簧拉力作用点由C调至D时,弹簧的伸长量变大,弹簧拉力将变大,若在B端施加力使杠杆匀速转动,根据杠杆的平衡条件知,当阻力和阻力臂不变时,动力臂越长越省力,沿①方向所用力的力臂较大,故力更小。
故答案为:(1)见解答;
(2)<;动力臂大于阻力臂,可以省力;(3)变大;①。
22.(2024•黄埔区二模)(1)两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,其中甲容器中装有水,乙容器中装有其它液体,密度为ρ乙,两容器液面高度如图1所示。A点距离水面的竖直高度为5cm,5cm水柱所产生的压强pA =500 Pa。液体内A、B两点压强分别为pA、pB,若pA=pB,则ρ乙 < ρ水(选填“>”“<”或“=”)。ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。
(2)甲和乙两个质量相同的正方体,棱长分别为a和b,且a<b,如图2所示,对地面的压力F甲 = F乙,对地面的压强p甲 > p乙(两空均选填“>”、“=”或“<”)。
【解答】解:(1)5cm水柱所产生的压强pA=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;
若pA=pB,ρ水gh水=ρ液gh液,(由于h水<h液),ρ水>ρ液;
(2)由于甲和乙两个质量相同的正方体,则甲乙对地面的压力F=G=mg相等,F甲=F乙;甲乙对地面的压强p(F甲=F乙,S甲<S乙),所以p甲>p乙。
故答案为:(1)500;<;(2)=;>。
23.(2024•天河区二模)(1)如图甲,把重力G=4N的测力计向上压在水平板上,测力计显示对板的压力F=20N;与板的接触面积S=8×10﹣3m2,用题给字母写出测力计对板的压强表达式为 p ,该压强是 2.5×103 Pa。
(2)如图乙,在液体中插入玻璃管,在玻璃管上方向水平方向吹气,则管内液面会 上升 (选填“上升”“下降”“不变”);如图丙,用抽气机将足够长玻璃管内液面上方不间断抽真空,液体密度为ρ,重力与质量的比值为g,此时A点受到向下的压强pA= ρgh2 。
【解答】解:(1)测力计对板的压强表达式为:p,
该压强为:p2.5×103Pa;
(2)在玻璃管上方向水平方向吹气时,玻璃管口上方的空气流动速度增大,压强减小,容器内液面上方空气压强不变,管外气压大于管内气压,所以玻璃管内液面上升;
用抽气机将足够长玻璃管内液面上方不间断抽真空,液面会上升至玻璃管口处,此时液面上方液柱高度为h2﹣h1,则外界大气压p大气=ρg(h2﹣h1),
A处液体深度为h1,此时A点受到向下的压强等于大气压与此处液体压强的总和,
则pA=p大气+p液=ρg(h2﹣h1)+ρgh1=ρgh2。
故答案为:(1)p;2.5×103;(2)上升;ρgh2。
24.(2024•越秀区二模)如图所示,用滑轮组甲、斜面乙等装置分别匀速提升同一物块(G=15N),相关数据如表。
拉力
距离
F1=7N
h=0.1m
F2=10N
s=0.3m
则:①滑轮组甲的有用功 等于 (“大于”、“等于”或“小于”)斜面乙的有用功;
②甲电动机输出的机械能 小于 (“大于”、“等于”或“小于”)乙电动机输出的机械能;
③根据数据,可计算出斜面乙的机械效率为: 50% 。
【解答】解:①由题可知,甲和乙提起相同的重物到相同的高度h,所以甲和乙的有用功相同,为
W甲=W乙=Gh=15N×0.1m=1.5J;
②由题可知,动滑轮承担物重的绳子段数为3,F1做的功为:
W1=F1s=F1nh=7N×3×0.1m=2.1J,
F2做的功为:
W2=F2s=10N×0.3m=3J,
所以F2做的功大于F1做的功,
两电动机输出的机械能表现为做的总功上面,因为F2做的功大于F1做的功,所以甲电动机输出的机械能小于乙电动机输出的机械能;
③乙电动机的机械效率为:
η50%。
故答案为:①等于;②小于;③50%。
25.(2024•海珠区二模)某小球被水平抛出,其部分运动轨迹如图1所示。小球在运动过程中经过M、N两点,其动能和重力势能的参数如图2所示。
(1)通过数据分析可得,小球在M点时的机械能为 320 J;小球在M点时的重力势能 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)小球在N点时的重力势能;在整个运动过程中,小球的机械能 不守恒 (选填“守恒”或“不守恒”);
(2)在图1中,已知M、N可能是①、②、③中的某点,其中位置①和③离地高度相等。M点的位置最有可能在位置 ③ (选填“①”、“②”或“③”),N点的位置最有可能在位置 ② (选填“①”、“②”或“③”)。
【解答】解:(1)根据图2可知,小球在M点时的机械能为:E320J;小球在N点的机械能为:E'500J,此时的重力势能势能为:500J×60%=300J,所以小球在M点时的重力势能小于小球在N点时的重力势能;
M点的机械能小于N点的机械能,说明机械能不守恒;
由于M点时的重力势能小于小球在N点时的重力势能,M点的高度小于N点,M点是①或③;M点的机械能小于N点的机械能,则M点必然在后方,只能是③,N点是②。
故答案为:(1)320;小于;不守恒;(2)③;②。
26.(2024•越秀区二模)如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上。t=0时刻,将重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后被弹簧弹起,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示。
如图乙所示,t1~t2时间内,小球的动能变化情况是 先增大后减小 ,t2~t3时间内,小球增加的动能 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧减少的弹性势能,t3时刻小球处于 非平衡 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【解答】解:由图乙知,t1时刻弹力为0,此时小球刚接触弹簧,在重力作用下小球先加速下落,直到当弹簧的弹力与小球重力相等时,速度达到最大,而后弹力大于小球重力,小球下落速度减小,直到最低点,所以小球在t1~t2时间内,动能先增大后减小;
同理,t2~t3段时间内,小球先加速上升,此过程中小球增加的动能与重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能,所以小球增加的动能小于弹簧减小的弹性势能;
t3时刻小球不再受弹力,只受重力作用,处于非平衡状态。
故答案为:先增大后减小;小于;非平衡。
27.(2024•花都区二模)(1)如图1所示,正方体B放置在水平桌面上,另一重为5N的正方体A叠放在B中间位置。已知A对B的压强和B对桌面的压强相等。则A对B的压强为 500 Pa;B的重力为 15 N。(A和B的底面积分别为0.01m2和0.04m2)
(2)如图2所示,一个装有水的容器放置在水平地面上。a点所受到的液体压强 < (选填“>”“=”或“<”)b点所受到的液体压强;如果继续往容器里加入水,但并未溢出,则b点所受到的液体压强将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)A对B的压强为:p500Pa;
A对B的压强和B对桌面的压强相等,所以B对地面的压力为:F'=pSB=500Pa×0.04m2=20N;
水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,所以B的重力为:GB=F'﹣GA=20N﹣5N=15N;
(2)液体密度不变,a的深度小于b的深度,根据p=ρgh可知,a点所受到的液体压强<b点所受到的液体压强;如果继续往容器里加入水,但并未溢出,则b点的深度变大,根据p=ρgh可知,b点所受到的液体压强将变大。
故答案为:(1)500;15;(2)<;变大。
28.(2024•花都区二模)(1)如图1所示,物块A在大小为10N的水平拉力F1的作用下保持静止,A所受摩擦力f1;如图2所示,把A放在另一个更粗糙的水平面上,并在它上面放置一个重为10N的钩码,A在大小为5N的水平拉力F2的作用下仍保持静止,此时A所受摩擦力为f2。则f1 > (选填“>”“=”或“<”)f2;
(2)如图3所示,物块A在大小为20N的水平拉力F1的作用下做直线运动,A所受摩擦力为f1;如图4所示,把A放在另一个更粗糙的水平面上,并在它上面放置一个重为10N的钩码,A在大小为15N的水平拉力F2的作用下做匀速直线运动,物块A所受摩擦力为f2。则f2= 15 N;f1 < (选填“>”“=”或“<”)f2;在图3中,物块A 不可能 (选填“有可能”或“不可能”)做匀速直线运动。
【解答】解:(1)如图1所示,物块A在大小为10N的水平拉力F1的作用下保持静止,物块所受的摩擦力等于拉力,A所受摩擦力f1大小是10N;如图2所示,把A放在另一个更粗糙的水平面上,并在它上面放置一个重为10N的钩码,A在大小为5N的水平拉力F2的作用下仍保持静止,物块所受的摩擦力等于拉力,此时A所受摩擦力为f2等于5N,则f1>f2;
(2)如图3所示,物块A在大小为20N的水平拉力F1的作用下做直线运动,A所受摩擦力为f1;如图4所示,把A放在另一个更粗糙的水平面上,并在它上面放置一个重为10N的钩码,A在大小为15N的水平拉力F2的作用下做匀速直线运动,物块所受的摩擦力等于拉力,物块A所受摩擦力为f2,大小等于15N,则f2=15N;与图3比较压力增大,接触面的粗糙程度变大,则滑动摩擦力变大,f1<f2;在图3中,物块A滑动摩擦力小于20N,不可能做匀速直线运动。
故答案为:(1)>;(2)15;<;不可能。
29.(2024•越秀区二模)如图所示,体积相同的两个小球甲和乙分别从竖直高度不同的半圆光滑轨道最高点处A点和B点,以v1和v2的速度开始运动,一直沿着轨道运动到最低处A′点和B′点,此时它们的速度分别为v1′和v2′,均忽略空气阻力。已知甲球在A点时的动能等于乙球在B点时的动能,且v1=v2,则甲球在A′点时的机械能 < (选填“>”“=”或“<”)乙球在B′点时的机械能;v1′ < (选填“>”“=”或“<”)v2′。
【解答】解:
①机械能等于物体的势能和动能之和,动能的大小由质量和速度决定,重力势能的大小由质量和高度决定;
已知甲球在A点时的动能等于乙球在B点时的动能,且v1=v2,则可知甲球的质量等于乙球的质量(即m甲=m乙);
由图可知A点的高度小于B点的高度,且甲球的质量等于乙球的质量,则甲球在A点时的重力势能小于乙球在B点时的重力势能,根据机械能的概念可知甲球在A点时的机械能小于乙球在B点时的机械能;
在光滑轨道上,忽略空气阻力,则物体的机械能守恒,所以甲球在A'点时的机械能仍然小于乙球在B'点时的机械能;
②两个小球到达水平地面时,其重力势能全部转化为动能,即最低点时的动能等于该物体的机械能,则甲球在A'点时的动能小于乙球在B'点时的动能,且两球的质量相等,所以此时甲球的速度v1'必小于乙球的速度v2'。
故答案为:<;<。
30.(2024•番禺区二模)为探究液体压强的规律,某中学课外学习小组的同学设计制作了如图所示的装置。他们首先向一个大水槽里灌满水,水深为h=0.2m,此时水对水槽底部的压强是 2000 Pa、然后松开铁夹,水流入a、b两管,稳定后,a管中水面的高度为h1,b管中水面的高度为h2,则h1 = h2,如果再打开软木塞,在水流动的过程中,h1 > h2。(均选填“>”“<”或“=”,g取10N/kg)
【解答】解:(1)水深h=0.2m时水对容器底部的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)水流入a、b两管,稳定后,a、b两管构成了连通器,所以两管液面的高度相等,即h1=h2;
(3)拔出软木塞后,水向外流,由于b管底部细流速大,则压强小,由p=ρgh可知,a管中水面高度大于b管中水面的高度,即h1′>h2′。
故答案为:2000;=;>。
三.作图题(共3小题)
31.(2024•越秀区二模)如图是一种常见的活塞式抽水机示意图,请在图中画出手柄所受动力F1的力臂及阻力F2;
【解答】解:过B点作竖直向上的力(即阻力F2);过支点O作垂直于动力作用线的垂线段(即动力臂L1)。如图所示:
32.(2024•海珠区二模)如图甲所示,轻质弹簧一端固定在墙上,另一自由端不受外力时在B点。把这端固定在物体M上,压缩到A点静止释放时(如图乙所示),它沿粗糙水平地面向右运动。当经过C点时,速度为v≠0(如图丙所示)。在如图丁所示方框内以“•”代替M,画出M经过C点时的受力示意图。
【解答】解:物块在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力;水平方向上,物块在B点的位置时,速度为v,弹簧被拉伸,此时弹簧对物块的拉力向左,由于物块在向右运动,则水平面对物块的摩擦力水平向左。所以物块一共受到四个力的作用,如图所示:
33.(2024•越秀区二模)一物体沿斜面匀速直线下滑,请在图中画出物体对斜面的作用力。
【解答】解:在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F,如图所示:
四.实验探究题(共5小题)
34.(2024•黄埔区二模)如图所示,小明利用如图所示装置测量烧杯中液体的密度。表格是A、B、C三个小球的相关信息。
球
A
B
C
体积
VA=5×10﹣4m3
VB=1×10﹣4m3
VC=5×10﹣4m3
重力
约4N
约4N
约8N
在待测液体静止时的状态
漂浮
沉底
沉底
(1)根据题中信息,你会选择 B (选填“A”、“B”或“C”)球用于实验,不选择其它两个小球的原因是: 小球A在待测液体静止时处于漂浮状态,不易测量小球A受到的浮力,小球C的重力超过了弹簧测力计的测量范围 。
(2)请写出测量该液体密度的实验步骤。
(3)该液体密度的表达式ρ液= (用测量的物理量和已知物理量表示)。
【解答】解:(1)根据表格中A、B、C三个小球的相关信息知,小球A在待测液体静止时处于漂浮状态,不易测量小球A受到的浮力,小球C的重力超过了弹簧测力计的测量范围,所以选择B球用于实验;
(2)①将金属块挂在弹簧测力计下,静止时测力计示数记为F1;
②将挂着的金属块浸没在水中(未接触烧杯),静止时测力计示数记为F2;
③将挂着的金属块浸没在待测液体中(未接触烧杯),静止时测力计示数记为F3;
(3)将金属块挂在弹簧测力计下,静止时测力计示数记为F1,即金属块所受重力:G=F1;
金属块浸没在水中时,所受浮力:F浮=G﹣F拉=F1﹣F2;
由阿基米德原理可知,金属块体积:V=V排;
金属块浸没在待测液体中时,所受浮力:F浮液=F1﹣F3;
由阿基米德原理可知,待测液体密度:ρ液。
故答案为:(1)B;小球A在待测液体静止时处于漂浮状态,不易测量小球A受到的浮力,小球C的重力超过了弹簧测力计的测量范围;
(2))①将金属块挂在弹簧测力计下,静止时测力计示数记为F1;
②将挂着的金属块浸没在水中(未接触烧杯),静止时测力计示数记为F2;
③将挂着的金属块浸没在待测液体中(未接触烧杯),静止时测力计示数记为F3;
(3)。
35.(2024•黄埔区二模)小明买了一个西瓜,西瓜的质量是4.9kg,体积是5.2×10﹣3m3(保持不变)。
(1)小明把西瓜放在桶中用井水冰镇,静止时如图甲所示。(g=10N/kg,水的密度取1.0×103kg/m3)
①在图丙方框中画出图1中西瓜的受力示意图(以“•”代替西瓜)。
②求西瓜受到的浮力。
③小明奶奶为了让冰镇效果更好,用绳子绑住西瓜系在一质量为3kg的砖头上再放入水中,静止时如图乙所示。和图甲中西瓜受到的浮力相比(水温保持不变),图乙中西瓜受到的浮力 变大 (选填“变大”、“变小”、“不变”),你的判断依据是 西瓜排开水的体积变大 。
(2)图丁是水的密度ρ和温度t的关系图像,若桶中的井水在16℃~26℃变化时,图甲中的西瓜始终漂浮,则西瓜受到的浮力F与温度t的关系图像是 C 。
【解答】解:(1)①图甲中,西瓜在水中漂浮,受重力与浮力的作用,浮力等于西瓜的重力,西瓜重力G=mg=4.9kg×10N/kg=49N,如图所示:
②西瓜受到的浮力F浮=G=49N,
③由图乙可知,西瓜全部浸没,排开水的体积变大,由F浮=ρ水gV排可知,受到的浮力变大;
(2)若桶中的井水在16℃~26℃变化时,图甲中的西瓜始终漂浮,由F浮=G可知,西瓜受到的浮力不变,只有图像C符合。
故答案为:(1)①见解答图;②西瓜受到的浮力为49N;③变大;西瓜排开水的体积变大;(2)C。
36.(2024•黄埔区二模)如图甲,物体沿水平地面做直线运动,s2段较s1段更粗糙;此物体在s1段的s﹣t图像如图乙所示,受到的摩擦力为f1;此物体在s2段的v﹣t图像如图丙所示,受到的摩擦力为f2。请回答下列问题:
(1)物体在s1段运动时,速度大小为 2 m/s;
(2)摩擦力f1 < f2(选填“>”“=”或“<”),依据是 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 ;
(3)拉力F1 < F2(选填“>”“=”或“<”)。
【解答】解:(1)由图乙可知,物体的速度为2m/s;
(2)物体沿水平地面做直线运动,s2段较s1段更粗糙,压力大小不变,接触面越粗糙滑动摩擦力越大,故在s2段的摩擦力较大,即f1<f2;
(3)物体沿水平地面做直线运动,故受力平衡,即F1=f1,F2=f2,由于f1<f2,故F1<F2。
故答案为:(1)2;(2)<;压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(3)<。
37.(2024•越秀区二模)在“探究阻力对物体运动的影响”实验中:
(1)小明调试实验装置时,将小车从斜面上A处滑下,如图甲所示,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板,下列做法可行的是 ACD 。
A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板
B.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
C.斜面倾角不变,小车从斜面上A处以下位置滑下
D.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后,小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下,让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动(三者的粗糙程度均匀),最终小车静止时的位置如图乙所示。
①小车在毛巾表面滑行过程中所受的摩擦力 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
②小车在水平面上三次滑行过程中,在 毛巾 (选填“毛巾”、“棉布”或“木板”)表面克服摩擦力做功的功率最大。
【解答】解:(1)将小车从斜面上A处滑下,小车滑出水平木板右端而掉落,说明小车到达水平面的动能较大,速度较大,通过的路程比较大,所以为让小车不滑出木板,可以换一个更长的木板;或者将小车从高度较低处滑下,或者可以减小斜面的倾角,从而减小小车在水平面的速度,减小小车通过的路程;故不可行的方法是增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下,故选ACD;
(2)①小车在毛巾表面滑行过程中所受的摩擦力是滑动摩擦力,其大小只与粗糙度和压力有关,由于毛巾表面粗糙度均匀,因此滑行过程中粗糙度不变,小车与毛巾间的压力也不变,大小等于小车的重力,因此滑动摩擦力不变。
②小车到达水平面开始端的速度相同,最终的速度为0,动能变化量相同,故小车在水平面上克服阻力做功相同,在毛巾表面上运动的时间最短,根据P可知,小车在毛巾表面克服阻力做功的功率最大。
故答案为:(1)ACD;(2)变大;毛巾。
38.(2024•越秀区二模)无偿献血是一种崇高行为。在献血前,需检测血液的血红蛋白的浓度是否达标,达标血液的密度比未达标的大检测方法是将血液滴入特定浓度的硫酸铜检测溶液中,如果血液上浮则表示其未达标。
(1)检测溶液的密度应 等于 恰好达标的血液密度;
(2)为测量该溶液的密度,将两个相同的柱状容器悬挂于轻质杠杆上A、B两点(如图所示),OA=OB,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,并设计了如下两方案:
方案a:在左侧容器中装入深度为h1的水,在右侧容器中加入溶液,并用胶头滴管调节直至杠杆再次在水平位置平衡,测出右侧容器中溶液的深度为h2;
方案b:在左右两侧的容器中分别装入等深的水和溶液,调节悬挂点A、B的位置,直至杠杆在水平位置平衡,并测出OA和OB的长度l1和l2;
其中可行的是方案 a ,溶液密度的表达式ρ= •ρ水 ;(用ρ水和测量的物理量符号表示)
(3)若换用底面积较小的容器完成以上实验, 不能 (选填“能”或“不能”)减小该实验的误差。
【解答】解:(1)血液上浮则表示其未达标,说明其密度小于溶液的密度,根据物体的浮沉条件可知检测溶液的密度应等于恰好达标的血液密度;
(2)a、根据m=ρV、G=mg、杠杆平衡条件可得(m容器g+ρ水h1Sg)×OA=(m容器g+ρh2Sg)×OB,已知OA=OB,整理可得ρ•ρ水;
b、根据m=ρV、G=mg、杠杆平衡条件可得(m容器g+ρ水hSg)×l1=(m容器g+ρhsg)×l2,解方程可得ρ,m容器未知,故不可行;
(3)由a可知溶液的密度与容器底面积无关,所以换用底面积较小的容器完成以上实验,不能减小该实验的误差。
故答案为:(1)等于;(2)a;•ρ水;(3)不能。
五.计算题(共3小题)
39.(2024•越秀区二模)如图甲,水平放置的方形容器里有一个重量G为8N、边长L=10cm的立方体物块M,M与容器底部不密合。以Q=5mL/s的恒定流量向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示,请解答下列问题:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)通过计算说明当t=140s时,物块M在水中所处的状态?
(2)算出:当t=140s时,物块M受到的浮力大小,此时排开水的体积;
(3)算出:当t=140s时,水对容器底部的压力大小。
【解答】解:(1)物块M的体积为:V=(0.1m)3=0.001m3;
物块M的质量为:;
物块M的密度为:
ρM0.8×103kg/m3<ρ水=1.0×103kg/m3,
即物块的密度小于水的密度,由图像可知:当t=140s时,水的深度为h=12cm,大于立方体物块M的边长为10cm,则根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮;
(2)当t=40s时,正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态,F浮=GM=8N,
根据F浮=ρ液gV排可得排开水的体积为:
V排8×10﹣4m3=800cm3;
由图像可知当t=140s时,物块仍处于漂浮状态,浮力仍为8N,排开液体的体积仍是800cm3;
(3)当t=140s时,注入的水的体积V水=vt=5mL/s×140s=700mL=7×10﹣4m3,
注入水的重力为:
G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10﹣4m3=7N;
由图像可知该容器为规则容器,所以液体对底部的压力:
F=G水+GM=7N+8N=15N。
答:(1)当t=140s时,物块M在水中处于漂浮状态;
(2)当t=140s时,物块M受到的浮力大小为8N,此时排开水的体积为800cm3;
(3)当t=140s时,水对容器底部的压力大小为15N。
40.(2024•番禺区二模)我国首艘航母辽宁舰(如图)于2012年9月25日正式交付海军使用,表是关于辽宁舰的一些参考数据.(排水量是指轮船满载时排开水的质量,g取10N/kg,海水的密度取1×103kg/m3)求:
(1)在图方框中画出辽宁舰停泊在港口时的受力示意图(以“•”代替辽宁舰).
(2)满载的辽宁舰停泊在港口时,受到的浮力是多大?
(3)辽宁舰满载时,排开水的体积是多大?
参考数据
舰长
304.5米,吃水线长270米
舷宽
75米,吃水线宽:38米
吃水
10.5米
排水量
67500吨
【解答】解:(1)辽宁舰停泊在港口时,漂浮在水面上,处于平衡状态,受到的重力和浮力是一对平衡力,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,如图:
(2)由阿基米德原理可知,满载的辽宁舰停泊在港口时,受到的浮力
(3)由F浮=ρ水gV排可得,辽宁舰满载时,排开水的体积
答:(1)见解答图;
(2)受到的浮力6.75×108N;
(3)排开水的体积是6.75×104m3。
41.(2024•越秀区二模)如图实心正方体,体积1.2×10﹣3m3,重10N。用细绳吊着浸入盛水的容器中,有的体积露出水面,此时容器中水面高度为30cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)物体受到的浮力;
(2)绳子的拉力;
(3)剪断绳子后,物体最终是沉在水底、悬浮在水中还是漂浮在水面?
【解答】解:(1)正方体排开水的体积:
V排=(1)V1.2×10﹣3m3=0.8×10﹣3m3,
物体此时所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8×10﹣3m3=8N;
(2)绳子的拉力:
F拉=G﹣F浮=10N﹣8N=2N;
(3)当物体全部浸没水中时所受浮力:
F浮′=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣3m3=12N>10N,
所以物体会上浮,最终漂浮在水面上。
答:(1)物体此时所受的浮力为8N;
(2)绳子的拉力为2N;
(3)剪断绳子后,物体最终漂浮在水面上。
六.综合能力题(共1小题)
42.(2024•荔湾区二模)如图1,小丽站在商场的手扶电梯上,随梯匀速下楼,运动轨迹如图2虚线所示。
(1)在图2中画出小丽的受力示意图。(图中“•”表示小丽)
(2)此过程中,小丽的动能 不变 (选填“增大”“不变”或“减小”),机械能 减小 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【解答】解:(1)小丽随自动扶梯一同匀速下降,因此小丽相对于扶梯静止,因此小丽受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,并且二力是一对平衡力,过重心作竖直向下的力(即重力)和竖直向上的力(即支持力),如图所示:
(2)小丽站在商场的手扶电梯上,随梯匀速下楼,其质量不变、速度不变,动能不变;质量不变、高度变小,重力势能减小,机械能等于动能和重力势能之和,所以小丽的机械能减小。
故答案为:(1)见解析;(2)不变;减小。
七.解答题(共5小题)
43.(2024•越秀区二模)小铭将一物体放入小中,其在液体中的状态如图1所示。该物体由浮球、细绳、重物三部分组成,细绳的体积及质量可以忽略不计,浮球的质量为0.25kg,重物的体积为1×10﹣4m3,排开液体的质量为0.11kg。
①求该重物在液体中所受的浮力;
②该液体的密度为 1.1×103 kg/m3;
③在图中对浮球进行受力分析(已用“•”表示浮球);
④剪断绳子后,浮球和重物在该液体中的状态如图3所示。已知该液体的密度随温度变化的如图4所示,液体的温度从6℃升高至18℃的过程中,浮球和重物在液体中的状态不变且忽略温度对浮球、重物体积的影响,则浮球所受的浮力将 不变 ,重物所受的浮力将 变小 (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:①根据阿基米德原理可得重物所受的浮力:F浮=G排=m排g=0.11kg×10N/kg=1.1N;
②重物浸没在液体中,V排=V=1×10﹣4m3,
由F浮=ρgV排可得,液体的密度:
ρ液1.1×103kg/m3;
③图1中,浮球和重物一起处于漂浮状态,浮球受到竖直向下的重力、绳子的拉力和竖直向上的浮力,由于处于平衡状态,作用点在浮球重心,如图:
④剪断绳子后,由图3可知浮球漂浮,重物下沉在液体中,说明此时重物的密度大于此时液体的密度,浮球的平均密度小于此时液体的密度,
由图4可知:当液体的温度从6℃升高至18℃的过程中液体密度逐渐变小,由于浮球和重物在液体中的状态不变,
则浮球一直处于漂浮状态,则浮力都等于浮球的重力,所以浮力不变;
物块一直处于下沉状态,排开液体的体积不变,根据阿基米德原理可知重物受到的浮力变小。
答:①重物所受的浮力为1.1N;
②1.1×103;
③如图:
④不变;变小。
44.(2024•荔湾区二模)如图所示,O为跷跷板的支点,小朋友对跷跷板的作用力F=120N,大人对跷跷板的作用力F′=250N(图中未画出),跷跷板水平静止。
(1)在图中画出F的力臂l。
(2)F'的作用点可能在 B (选填“A”、“B”或“C”),依据是 大人作用力大,则力臂应当小,且与小朋友在支点的异侧 ,作用力F′的方向是竖直 向下 (选填“向上”或“向下”)。
【解答】解:(1)如下图。
、
(2)大人对杠杆的力比小孩对杠杆的力大,根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2得:大人对杠杆的力的力臂要小于小孩对杠杆的力的力臂,且大人对杠杆的力也朝下,根据“异侧同向”可知,大人应该在支点的左侧,因此作用点只能在B点。
故答案为:(1)如图;(2)B;大人作用力大,则力臂应当小,且与小朋友在支点的异侧;(3)向下。
45.(2024•荔湾区二模)将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中。若甲、乙所受的重力和静止在水中时排开水所受的重力如表所示。(已知水的密度ρ=1×103kg/m3,g=10N/kg)
实心球
实心球所受的重力/N
排开水所受的重力/N
甲
1
1
乙
2
1
(1)则两球静止在水中时的情形可能是 C 。
(2)求出乙球的体积V乙。
(3)求出甲球的密度ρ甲。
【解答】解:(1)A、根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开水的重力,而乙球的重力大于浮力,所以乙球应该沉底,故A错误;
D、甲实心球的重力等于排开水的重力,根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开水的重力,故甲球的重力等于浮力,故可能是漂浮,也可能是悬浮,故D错误;
BC、甲、乙两球排开水的重力相同,故浮力相同,由于都在水中,故排开水的体积相同,而甲、乙两球的体积相同,故说明甲、乙两球只能浸没在水中,故B错误,C正确。
故选C。
(2)乙球排开水的质量为m排0.1kg;
乙球排开水的体积为V排1×10﹣4m3;
因为乙球浸没,所以V乙=V排=1×10﹣4m3;
(3)甲球的质量为m甲0.1kg;
因为甲球和乙球均浸没在水中,因此V甲=V乙=1×10﹣4m3;
甲球的密度为ρ甲1×103kg/m3。
故答案为:(1)C;(2)乙球的体积V乙为1×10﹣4m3;(3)甲球的密度ρ甲为1×103kg/m3。
46.(2024•越秀区二模)如图甲所示,水平拉力F作用在粗糙程度均匀的木板A上,使其在粗糙水平地面上向右运动,其F﹣t和v﹣t的图像分别如图乙、丙所示。(假设木板A长度足够长)
①0~3s,木板A受到的拉力 = (“>”、“<”或“=”)受到的摩擦力。
②t=10s时,木板A做匀速直线运动,物体B受到的摩擦力 < (“>”、“<”或“=”)6N。
③t=5s时,物体B受到的滑动摩擦力 等于 (“大于”、“小于”或“等于”)t=7s时物体B受到的滑动摩擦力。
④A向右运动的过程中,B所受到的滑动摩擦力方向为水平向 右 。(“左”或“右”)
【解答】解:由丙图可知,前3s物体速度为零,处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力;由乙图可知,物体所受拉力为3N,则可知0﹣3s,箱子受到地面的摩擦力等于拉力;
由图丙知9s~12s内,木板做匀速直线运动,此时地面的摩擦力与B施加的摩擦力与拉力平衡,因而AB之间的摩擦力小于拉力,故A做匀速直线运动,物体B受到的摩擦力小于6N;
t=5s时和t=7s时,木块B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,且一直是相对运动的,因而滑动摩擦力不变;
A向右运动的过程中,B相对于A是向左运动的,则A所受到的滑动摩擦力方向为水平向右的。
故答案为:=;<;等于,右。
47.(2024•越秀区二模)如图1,A在水平拉力F1(恒为1N)作用下,在某一水平面从M运动到N,其s﹣t图像如图3所示;如图2,在A上放置一个钩码,A在水平拉力F2(恒为0.6N)作用下,在另一水平面从P运动到Q,钩码始终与物体A相对静止,其s﹣t图像如图4所示。
(1)在MN、PQ段,A的平均速度分别为v1、v2,A所受水平面的摩擦力分别为f1、f2,则①v1 < v2,②f1 > f2,依据是 因A在MN、PQ段均做匀速直线运动,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力 ;(①和②选填“>”、“=”、“<”)
(2)如图1所示,物体A运动到N时撤去拉力F1,A在摩擦力f1的作用下开始做减速运动,经过0.05s停下来,请在图5中画出撤去F1后,物体A受到的地面摩擦力f1随时间的变化图像。
【解答】解:(1)已知物体A的质量为m=0.5kg,所以A的重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N;
(2)由图3可知,路程s1=0.3m,t1=3s,其速度:v10.1m/s,
由图4可知,路程s2=0.8m,t2=4s,其速度:v20.2m/s,则v1<v2;
因A在MN、PQ段均做匀速直线运动,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,
所以,A所受摩擦力:f1=F1=1N,f2=F2=0.6N,则f1>f2;
(3)由于滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,在物体A运动过程中,压力和接触面的粗糙程度均不变,所以摩擦力保持不变,即f1=1N,作出的物体A受到的地面摩擦力f1随时间的变化图像如图所示:
。
故答案为:(1)<;>;因A在MN、PQ段均做匀速直线运动,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力;(2)。
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