内容正文:
参考答案·江西物理
模
块
综
合
检
测
卷
中取出适量的食盐直至天平横梁水平平衡 (4)② 41
偏大
19.
【设计与进行实验】(1)①零刻度线 右 (2)0. 92 合
格 【交流与反思】(1)偏大 (2)①③④② (3)B
20.
(1)液面高度差 (2)大于 B (3)同种液体内部,深
度越深,压强越大 (4)不可靠 没有控制金属盒浸入
液体的深度相同 (5)C
21.
【分析论证】(1)无关 (2)A、C
(3)液体密度
【交流】(1)小于 (2)排开液体体积 (3)1. 2×103
(4)能同时观察各组弹簧测力计示数,便于比较
力学大单元 3 综合检测卷
1.
不做 惯性 2.
压强 动能 3.
费力 变大
4.
省力 3
000 5.
5 20 6.
0 18
7.
= < 【解析】由题知,两球的质量相同,则重力相等,当
两球到达悬点正下方 A 点时,两球下落的高度相同,根据
W=Gh 可知,该过程中小球重力所做功 W甲 =W乙;最初两
球处于同一高度由静止开始释放,则两球的重力势能相
等,下摆过程中,绳子不会伸长,而橡皮筋会伸长,不计空
气阻力,可知小球到达 A 点时,甲球的重力势能转化为动
能和橡皮筋的弹性势能,乙球的重力势能全部转化为动
能,则在最低点时,乙球的动能大,其速度较大,即 v甲
<v乙 .
8.
5
000 0. 2 9.
C 10.
B 11.
D 12.
C 13.
ABD
14.
ABC 【解析】闸杆升起时,施加在 A 端的力为动力,此
时的动力臂要小于阻力臂,为费力杠杆,故 A 正确;闸杆
升起时,沿 F1 方向的动力臂比沿 F2 方向的动力臂要
小,根据杠杆的平衡条件可知,此时会更费力,故 B 正
确;闸杆的重力 G=mg= 60
kg×10
N / kg = 600
N,闸杆被
匀速拉起时,闸杆处于平衡状态,闸杆受到的重力和拉
力是一对平衡力,大小相等,即 F = G = 600
N,由杠杆平
衡条件可知,在 A 端施加的拉力最小时,动力臂最大为
AO= 0. 3
m,由于 OG=
1
2
AB-AO =
1
2
×3
m-0. 3
m = 1. 2
m,则 FA·OA=G·OG,即 FA =
OG
OA
·G=
1. 2
m
0. 3
m
×600
N = 2
400
N,故 C 正确;闸杆的重心升高的高度 h = 1. 5
m,电
机对闸杆所做的有用功 W有用 = Gh = 600
N× 1. 5
m = 900
J,电机对闸杆所做的有用功功率 P =
W有用
t
= 900
J
6
s
= 150
W,故 D 错误;故选 ABC.
15.
解:(1)航行的距离:s= vt= 60
km / h×
6
60
h = 6
km;
(2)舰底受到海水的压强:
p= ρgh= 1. 03×103
kg / m3 ×10
N / kg×8
m = 8. 24×104
Pa,
舰底 0. 5
m2 的船板表面受到海水的压力:
F= pS= 8. 24×104
Pa×0. 5
m2 = 4. 12×104
N;
(3)“咸阳”号的速度:v= 36
km / h = 10
m / s,
由 P=
W
t
= Fs
t
=Fv 可知,“咸阳”号受到的牵引力:
F=
P
v
= 4
×107
W
10
m / s
= 4×106
N.
16.
解:(1)由题知,在 0~ 10
s 内汽车通过的路程为 120
m,
则在 0~ 10
s 内汽车的平均速度:
v=
s
t
= 120
m
10
s
= 12
m / s;
(2)由图像可知,10~ 20
s 汽车做匀速直线运动,
速度 v′= 20
m / s,
则在 10~ 20
s 汽车通过的路程:
s′= v′t′= 20
m / s×10
s = 200
m;
根据二力平衡条件可得,此时的牵引力:F = f = 4
000
N,
在 10~ 20
s 内汽车发动机产生的牵引力所做的功:
W=Fs= 4
000
N×200
m = 8×105
J;
(3)消耗了 64
g 汽油释放的热量:
Q=mq汽油 = 64×10
-3
kg×5×107
J / kg = 3. 2×106
J,
该发动机的效率:
η=
W
Q
×100% =
8×105
J
3. 2×106
J
×100% = 25%.
17.
解:(1)晾衣杆(含动滑轮)总重力:
G杆 =m杆 g= 2
kg×10
N / kg = 20
N,
洗好的衣服(含衣架)的重力:
G衣 =m衣 g= 8
kg×10
N / kg = 80
N,
由图知,n= 4,不计绳重及摩擦,摇柄处绳子拉力:
F=
1
n
(G杆 +G衣)=
1
4
×(20
N+80
N)= 25
N;
(2)晾衣杆上升的高度:h= vt= 0. 3
m / s×5
s = 1. 5
m;
(3)拉力端移动距离:s=nh= 4×1. 5
m = 6
m,
拉力做的功:W=Fs= 25
N×6
m = 150
J,
拉力做功的功率:P=
W
t
= 150
J
5
s
= 30
W.
18.
解:(1)这个过程拉力做的有用功:
W有 =Gh= 250
N×3
m = 750
J;
(2)图中滑轮为定滑轮,则绳端移动的距离 s′= s= 5
m,
拉力做的总功:W总 =Fs′= 200
N×5
m = 1
000
J,
拉力 F 的功率:P=
W总
t
= 1
000
J
25
s
= 40
W;
(3)额外功:W额 =W总 -W有 = 1
000
J-750
J = 250
J,
不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦,则额外功是克服物体
与斜面间摩擦力做的功,根据 W额 = fs 可得,木箱受到斜
面的摩擦力大小:f=
W额
s
= 250
J
5
m
= 50
N.
19.
【证据】(1)杠杆自重 右 【解释】 (1)动力×动力臂 =
阻力×阻力臂
(或 F1L1 =F2L2 ) (2)左 1
【交流】(1)能 (2)均匀
20.
(1)无关 0. 7
N (2)80% 偏大 (3)多 小 (4)
A
21.
(1)速度 (2) B (3)大于 在速度相同时,物体质量
越大,动能越大 超载 (4)转换法 (5)不能
力学综合检测卷
1.
2. 5 静止 2.
相互 变速 3.
不变 变小
4.
内侧 大气压 5.
变小 重力势 6.
等于 变小
7.
B 大于 8.
= 上浮 9.
B 10.
B 11.
B
12.
A 【解析】物块 A 在甲中漂浮,则 F浮 A =GA排 =mA排 g,物
块 B 在乙中悬浮,则 F浮B =GB排 =mB排 g,因为 A、B 的质量
相等,所以
A 受到的浮力等于 B 受到的浮力,所以 mA排
43
模块综合检测卷·江西物理
班级: 姓名:
9
力学大单元 3 综合检测卷
———针对功和机械能、简单机械
(总分:80 分 建议用时:85 分钟)
一、填空题(本大题共 8 小题,每空 1 分,共 16 分)
1.
我国春秋末年的著作《周礼·考工记·辀(zhōu)人》有“劝登马力,马
力既竭,辀犹能一取焉”的记载.意思是说,赶马车时,即使马对车不再
施力了,车还能继续前进一段路. “马力既竭”后,马对车
不做 (选
填“不做”或“做”)功;车还能继续前进是因为车具有
惯性 .
2.
古代科技 如图 1 所示,这是古人凿井的工具———铁锥. 铁锥的尖
端需做得非常锋利,这样可以增大凿井时铁锥对井底泥土和石头的
压强 ,铁锥做得沉重可以增大
动能 ,从而增大对泥土和石头
的撞击力.
图 1 图 2
3.
如图 2 甲为多人赛艇. 划桨时,桨可绕侧舷上的固定轴转动,从而使赛
艇运动. 图 2 乙为划桨时桨的简化平面图,其中 O 为固定轴,AB 为赛
艇的运动方向,F1 为人划桨的力,F2 为水对桨的作用力. 划桨时,船桨
相当于一个
费力 (选填“省力”或“费力”)杠杆. 若划桨时手抓握
的位置更靠近 O 点,则人划桨的力将
变大 (选填“变大”“变小”或
“不变”).
4.
工人师傅搭了一个如图 3 所示的斜面,用沿斜面向上大小为 600
N 的
拉力,把一个重为 1
200
N 的重物从斜面底端拉到 2
m 高的车上. 已知
斜面长为 5
m,此过程中,搭建斜面的目的是为了
省力 ,工人拉力
做的功为
3
000 J.
图 3 图 4
5.
(2024 南充)如图 4 所示,木板 B 置于水平地面上,物块 A 叠放于 B
上. 水平拉力 F1 = 70
N,水平拉力 F2 = 50
N. B 静止,A 沿木板 B 以
10
cm / s 的速度向右匀速滑动. 则拉力 F2 的功率为
5 W,地面对木
板 B 的摩擦力为
20 N.
6.
如图 5 甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力 F 的作用,其
F-t 和 v-t 的图像分别如图乙、丙所示. 由图像可知:在 0 ~ 3
s 内,推力
对物体做功
0 J; 在 9 ~ 12
s 内, 推力对物体做功的功率为
18 W.
图 5
7.
如图 6 所示,完全相同的甲、乙两个小球,甲球由橡皮筋系住,乙球由
细绳系住,都从水平位置由静止开始释放. 当两球到达悬点正下方 A
点时,橡皮筋长度恰好与细绳长度相等,不考虑橡皮筋重、绳重及空气
阻力大小,则该过程中小球重力所做功 W甲
= W乙,在 A 点时两球
的速度 v甲
< v乙 . (均选填“ >”“ <”或“ = ”)
图 6 图 7
8.
高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电
线的良好接触,如图 7 为输电线的牵引装置工作原理图,钢绳通过滑
轮组挂多个相同的坠砣,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,若要使输电线 A
端受到的拉力大小为 1×104
N,则坠砣受到的总重力为
5
000 N,若
某段时间内输电线 A 端向右移动了10
cm,则坠砣上升了
0. 2 m.
(不考虑钢绳的热胀冷缩)
二、选择题(本大题共 6 小题,共 14 分)第 9 ~ 12 小题,每小题只有一个选
项是最符合题目要求的,每题 2 分;第 13、14 小题为多项选择,每小题至
少有两个选项是符合题目要求的,每题 3 分,全部选择正确得 3 分,选择
正确但不全得 1 分,不选、多选或错选得 0 分.
9.
如图 8 所示是我国古代劳动人民运送巨木的情景. 他们通过横杆、支
架、悬绳、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移到其他地
方. 下列说法正确的是 ( C )
A.
图中的横杆、支架组成了一个杠杆,使用时可省距离
B.
支架下垫有面积较大的石块是为了增大对地面的压强
C.
缩短横杆上悬绳与支架间的距离,更便于将巨木抬起
D.
巨木下垫上圆木是通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦
图 8 图 9 图 10
10.
据悉,江西省全年共计监测到长江江豚 638 头次,其中鄱阳湖就有
552 头次. 如图 9 所示为某摄影师拍摄的江豚跃出水面的画面,下列
说法正确的是 ( B )
A.
江豚跃出水面减速上升过程中,动能不变
B.
江豚跃起到最高点时,重力势能最大
C.
江豚从高处落回水面过程中,重力势能不变
D.
江豚在水面下加速下潜过程,动能变小
11.
在一次活动中,小明和小华先后在同一地面水平拉着物体 A 做匀速
直线运动,如图 10 所示是物体 A 两次运动的路程随时间变化的图
像. 下列判断正确的是 ( D )
A.
物体 A 两次运动的速度:v1 <v2
B.
物体 A 两次所受的拉力:F1 >F2
C.
0 ~ t1 两人拉力对物体所做的功:W1 =W2
D.
0 ~ t1 两人拉力对物体做功的功率:P1 >P2
12.
(2024 乐山改编)如图 11 所示,冬奥会冰壶比赛上,冰壶从出发点 A
被运动员推着运动 6
m 后,在 B 点被推出,沿冰道运动 30
m 到 O 点
停下来. 若运动员对冰壶的推力是 10
N,冰壶滑行时受到的摩擦力为
1. 5
N,则下列说法不正确
∙∙∙
的是 (C )
图 11
A.
冰壶离开手后还能够继续向前运动,是因为冰壶具有惯性
B.
从 A 点到 O 点的运动过程中,运动员对冰壶做功 60
J
C.
从 B 点到 O 点的运动过程中,运动员对冰壶做功 240
J
D.
从 A 点到 O 点的运动过程中,冰壶克服摩擦力做功 54
J
13.
一小汽车沿水平地面做匀速直线运动,以下是小车运动过程中的速
度 v、对地面的压强 p、牵引力做的功 W 及牵引力做功的功率 P 随时
间 t 变化的图像,其中正确的是 ( D )
14.
如图 12 甲所示,停车场设置了智能道闸管理车辆的出入,已知闸杆净
重 60
kg. 我们可以把道闸横杆看作一个质量分布均匀的杠杆 AOB,如
图 12 乙所示,O 为支点,若 AB= 3
m,AO= 0. 3
m. 当车辆通行时,电机
匀速转动 6
s 能把闸杆的重心抬高 1. 5
m. 则下列有关说法正确的是
(g 取 10
N / kg) ( A )
甲 乙
图 12
A.
闸杆升起时,施加在 A 端的力 F1 为动力,此时闸杆是费力杠杆
B.
闸杆升起时,沿 F1 方向比沿 F2 方向更费力
C.
要使闸杆 AB 被匀速拉起,则在 A 端施加的最小拉力为 2
400
N
D.
电机对闸杆所做的有用功功率为 15
W
三、计算题(本大题共 4 小题,第 15 小题 6 分,第 16 小题 7 分,第 17、18 小
题各 8 分,共 29 分)
15.
如图 13,是我国 055 型万吨级驱逐舰“咸阳”号,该舰满载时排水量约
1. 23 万吨, 吃水深度 8
m, 最大航速 60
km / h. ( ρ海水 = 1. 03 ×
图 13
103
kg / m3,g 取 10
N / kg)
(1)“咸阳”号以最大航速匀速航行6
min,航
行的距离为多少 km?
(2)“咸阳”号满载静止时,舰底 0. 5
m2 的船
板表面受到海水的压力为多大?
(3)若“咸阳”号以 36
km / h 的速度匀速航行
时,动力推进系统的输出功率为 4×107
W,则“咸阳”号受到的牵引力
是多少?
解:(1)航行的距离:s=vt=60
km / h× 6
60
h=6
km;
(2)舰底受到海水的压强:
p=ρgh=1. 03×103
kg / m3×10
N / kg×8
m=8. 24×104
Pa,
舰底 0. 5
m2 的船板表面受到海水的压力:
F=pS=8. 24×104
Pa×0. 5
m2 =4. 12×104
N;
(3)驱逐舰的速度:v=36
km / h=10
m/ s,
由 P=W
t
=Fs
t
=Fv 可知,“咸阳”号受到的牵引力:
F= P
v
=4×10
7
W
10
m/ s
=4×106
N.
模块综合检测卷·江西物理
10
16.
一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其 v-t 图像如图
14 所示,在第 10
s 时速度达到 20
m / s,通过的路程为 120
m. 求:
图 14
(1)在 0 ~ 10
s 内汽车的平均速度.
(2)汽车在行驶过程中所受阻力为 4
000
N,10 ~
20
s 内汽车发动机产生的牵引力所做的功是
多少?
(3)10 ~ 20
s 内消耗了 64
g 汽油,该汽车发动机的
效率是多少? (已知汽油的热值为 5×107
J / kg)
解:(1)由题知,在 0~ 10
s 内汽车通过的路程为 120
m,
则在 10~ 20
s 汽车通过的路程为 s′=v′t′=20
m/ s×10
s= 200
m;
根据二力平衡条件可得,此时的牵引力:F= f=4
000
N,
在 10~ 20
s 内汽车发动机产生的牵引力所做的功:
W=Fs=4
000
N×200
m=8×105
J;
(3)消耗了 64 克汽油释放的热量:
Q=mq汽油 =64×10
-3
kg×5×107
J / kg=3. 2×106
J,
该发动机的效率:η=W
Q
×100% = 8
×105
J
3. 2×106
J
=25%
17.
(2023 资阳改编)周末,小明写完作业后帮妈妈洗衣服. 在晾衣服的时
候,他发现晾衣杆套组含有 4 个定滑轮和 2 个动滑轮,其简化示意图
如图 15 所示. 查询说明书得知晾衣杆(含动滑轮)总质量为 2
kg. 晾
衣前,小明用家中体重计测得洗好的衣服(含衣架)的质量为 8
kg. 挂
图 15
好衣服后,保持晾衣杆水平,摇动摇柄
使晾衣杆匀速上升. 若晾衣杆以 0. 3
m / s 的速度用时 5
s 上升到了顶端,不
计绳重及摩擦、g 取10
N / kg,求:
(1)摇柄处绳子拉力;
(2)晾衣杆上升的高度;
(3)拉力做的功及其做功的功率.
解:(1)晾衣杆(含动滑轮)总重力:
G杆 =m杆 g=2
kg×10
N / kg=20
N,
洗好的衣服(含衣架)的重力:G衣 =m衣 g=8
kg×10
N / kg=80
N,
由图知,n=4,不计绳重及摩擦,摇柄处绳子拉力:
F= 1
n
(G杆+G衣)=
1
4
×(20
N+100
N)= 25
N;
(2)晾衣杆上升的高度:h=vt=0. 3
m/ s×5
s= 1. 5
m;
18.
用如图 16 所示装置将一个 250
N 重的木箱 M 匀速拉到 3
m 高的平
台上,固定斜面长 5
m,用 F = 200
N 的力拉绳,木箱由底端上升到顶
端用时 25
s,不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦,拉木箱的绳子始终与
斜面平行,求:
图 16
(1)这个过程拉力做的有用功;
(2)拉力 F 的功率;
(3)木箱受到斜面的摩擦力大小.
解:(1)这个过程拉力做的有用功:
W有 =Gh=250
N×3
m=750
J;
(2)图中滑轮为定滑轮,则绳端移
动的距离:s′= s=5
m,
拉力做的总功:W总 =Fs′=200
N×5
m=1
000
J,
四、实验与探究题(本大题共 3 小题,每小题 7 分,共 21 分)
19.
【探究名称】探究杠杆的平衡条件.
【问题】某同学学习完杠杆的有关知识后,还想知道杠杆的平衡条件
是什么. 于是,该同学进行了如下探究.
【证据】该同学用如图 17 甲所示的装置进行实验.
图 17
(1)把质量分布均匀的杠杆中点 O 作为支点,其目的是消除
杠杆
自重 对实验的影响. 实验前没挂钩码,杠杆静止时的位置如图甲所
示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向
右 (选填“左”或
“右”)端调节.
(2)在将杠杆调整到水平位置平衡后,利用钩码和刻度尺测量出杠杆
平衡时各个力及其力臂,测得数据如表:
实验次序 动力 F1 / N 动力臂 L1 / cm 阻力 F2 / N 阻力臂 L2 / cm
1 1. 0 10 2. 0 5
2 1. 5 5 0. 5 15
3 2. 0 15 1. 5 20
【解释】
(1)由实验数据可得出,杠杆的平衡条件是 .
(2)如图 17 乙,由杠杆的平衡条件可知杠杆的
左 (选填“左”或
“右”)端会下沉;要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变两侧钩码
各自数量的前提下,仅需把左侧的钩码向右移动
1 格.
【交流】
(1)如图 17 丙所示的是一根左粗右细的直木棒. 若将其悬挂并使其
水平平衡,仍利用钩码和刻度尺,则
能 (选填“能”或“不能”)探
究杠杆的平衡条件.
(2)如图 17 丁所示的杆秤是我国古老的称量工具,如今仍然被广泛
使用. 根据杠杆的平衡条件可知,杆秤的刻度应该是
均匀 (选填
“均匀”或“非均匀”)的.
20.
小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图 18 甲所示的滑轮组进
行实验,实验数据如表.
实验
序号
物重
G / N
物体上升的
高度 h / cm
弹簧测力计
的示数 F / N
弹簧测力计移
动的距离 s / cm
机械效
率 η
1 2 5 0. 9 15 74. 1%
2 2 10 0. 9 30 74. 1%
3 4 10 1. 7 30 78. 4%
4 6 10 2. 5 30
(1)分析数据可知,滑轮组的机械效率与物体上升的高度
无关 ,
不考虑绳重和滑轮的摩擦力,根据第一次实验数据可知动滑轮重为
0. 7
N .
图 18
(2)请你帮小明计算出第 4 次实验的机械效率为
80% . 同桌小华在实验中为了方便读出弹簧测
力计的示数,她每次都是静止时读数,请你判断她测量
的机械效率
偏 (选填“偏大”“偏小”或“不变”).
(3)如果换用如图 18 乙所示装置进行实验,把同一
重物提升相同高度,需要做的额外功更
多 ,所
以机械效率更
小 .
(4)关于用同一滑轮组提升重物时的机械效率,以
下说法正确的是
A .
A.
提升越重的物体,机械效率越大
B.
有用功越大,机械效率一定越大
C.
额外功越大,机械效率一定越小
D.
同一个机械的机械效率是恒定不变的
21.
小明同学在做“探究物体的动能与什么因素有关”的实验中,设计了
如图 19 所示的实验,用一条没有弹性的细绳吊着一个实心铁球制成
单摆,将一滑块放到滑槽上并使之左端刚好在悬点 O 的正下方,小明
进行了以下三步实验操作:
图 19
步骤一:将铁球挪到 a 点位置静止释放,打到滑块上,记录滑块在滑
槽上移动的距离 s1;
步骤二:把滑块摆放到原处,将小球挪到 b 点位置静止释放,打到滑
块上,记录滑块在滑槽上移动的距离 s2;
步骤三:把铁球换成一个等体积的实心铝球,将铝球挪到 b 点位置静止
释放,打到摆放在原处的滑块上,记录滑块在滑槽上移动的距离 s3.
(1)小明同学进行“步骤一”和“步骤二”的实验,是想探究动能大小
与
速度 的关系.
(2)该实验中物体的动能是指
B (选填序号).
A.
小球在撞击滑块前的平均动能 B.
小球撞击滑块时的动能
C.
小球撞击滑块后的动能 D.
滑块的动能
(3)请你根据已学的知识判断,s2 和 s3 的大小关系是:s2
大于
(选填“大于”“小于”或“等于”) s3,由此可得出结论:
在速度相同
时,物体质量越大,动能越大 . 这个结论可用来解释汽车
超载
(选填“超速”或“超载”)带来的危害.
(4)物理学的研究方法有很多,如“控制变量法”、“模型法”、“类比
法”、“转换法”和“等效替代法”等,本实验设计时利用了
转换法
和控制变量法.
(5)实验装置中,如果滑槽光滑,则
不能 (选填“能”或“不能”)
完成本实验的探究内容.