内容正文:
2024-2025学年人教版物理八年下学期期末复习力学体系大综合各类型题专练
类型01 力学体系大综合计算类选择题
1. 一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块,此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中,如图所示。已知:,,,则下列判断正确的是( )
A. A端下降 B. B端下降
C. 仍然平衡 D. 无法判断
【答案】B
【解析】在轻质不等臂杠杆AOB两端吊上实心铝块和铜块时,杠杆在水平位置平衡,由图知OB<OA,据杠杆平衡条件得
G铝⋅OA=G铜⋅OB
即
ρ铝V铝g⋅OA=ρ铜V铜g⋅OB
而ρ铝<ρ铜,所以
V铝g>V铜g
将铝块和铜块同时浸没在水中后,杠杆左、右两边有
(G铝-F浮)⋅OA,(G铜-F浮')⋅OB
即
(ρ铝V铝g-ρ水V铝g)⋅OA,(ρ铜V铜g-ρ铜V铜g)⋅OB
那么
ρ铝V铝g⋅OA -ρ水V铝g⋅OA<ρ铜V铜g⋅OB -ρ铜V铜g⋅OB
所以B端下沉。故ACD错误,B正确。
故选B。
2. 在上周的自主复习中物理课代表建议大家“回归课本”,如图是课本上的原图,针对图中情境增加条件拓展科学思维:小强用100N的力斜向上拉着总重为500N的小车使小车在水平路面上匀速前进了10m用了10s。下列说法中正确的是( )
A. 这一过程中地面对小车的摩擦力一定是100N
B. 这一过程中100N的拉力对小车做的功一定是1000J
C. 这一过程中小车的速度为1m/s
D. 这一过程中小车对地面的压力一定等于500N
【答案】C
【解析】AD.小车在拉力的作用下,匀速直线运动,小车受到的斜向上的拉力、竖直向下的重力、竖直向上的支持力及沿水平方向的摩擦力的作用,这几个力是平衡力。因为拉力是斜向上的,所以摩擦力的大小不等于拉力,不等于100N,支持力与重力也不等,不等于500N,故AD错误;
B.拉力的方向斜向上,在拉力的方向移动10m的距离时,拉力所做的功为
但移动的距离10m不是在力的方向上,所以拉力所做的功不等于1000J,故B错误;
C.小车的速度
故C正确。故选C。
3. 我国第三艘航空母舰“福建舰”满载时的排水量为8万吨。若满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍;如果一架舰载机飞离后,“福建舰”排开的海水体积减少。则下列描述中正确的是( )(海水的密度取,g取10N/kg)
A. “福建舰”静止在海面时,水面下15m处海水的压强为
B. “福建舰”满载时,受到的浮力大小为8万吨
C. 飞离“福建舰”的这架舰载机的质量是
D. 满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的牵引力大小是
【答案】C
【解析】A.“福建舰”静止在海面时,水面下15m处海水的压强为
故A错误;
B.辽宁舰满载并静止在水面上时,受到的浮力大小等于排开水的重力,即
故B错误;
C.当舰载机飞离航母后总重力减小,故排开水的体积减小,减小排开液体的重力等于舰载机的重力,即
由得,舰载机的质量是
故C正确;
D.“福建舰”漂浮时,重力等于浮力
满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的牵引力大小是
故D错误。故选C。
4. 某科技小组设计了一种测量浑水密度的装置,如图所示,A是体积为10-3m3的均匀正方体浮子,B是圆形容器,C是固定在容器底部的定滑轮,通过细绳将A与滑轮组连接。当容器中盛有适量密度为1.0×103kg/m3的清水,连接浮子的绳子恰好不受拉力时,浮子的体积浸在清水中;当绳子末端拉力为F1时,浮子在清水中浸没后能缓慢匀速向下运动:把清水换成待测浑水后,绳子末端拉力为F2=3.1N时,浮子浸没后也能缓慢匀速向下运动。已知动滑轮质量为30g,g=10N/kg,不计绳子质量,伸缩,摩擦及水的阻力则( )
A. 浮子的密度为0.6×103kg/m3
B. 绳子拉力F1为2.1N
C. 清水中浮子浸没后匀速运动时滑轮组的机械效率约为95%
D. 浑水密度为1.2×103kg/m3
【答案】BC
【解析】A.接浮子的绳子恰好不受拉力时,浮子的体积浸在清水中,可知此时浮力等于重力,浮子的密度为
故A不符合题意;
B.浮子浸没在水中时受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N
浮子的重力为
G=mg=ρAgV=0.4×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=4N
绳子对A的拉力为
F=F浮-G=10N-4N=6N
绳子拉力F1为
故B符合题意;
C.清水中浮子浸没后匀速运动时滑轮组的机械效率约为
故C符合题意;
D.在浑水中绳子对A的拉力为
浮子浸没在浑水中时受到的浮力为
F4=G+F3=4N+9N=13N
浑水密度为
故D不符合题意。故选BC。
5. 码头上的工作人员,利用如图所示的杠杆将一桶淡水从地面转移到船上(杠杆始终保持水平)。挂在A端的的桶重100N,内部底面积为,桶内装有800N的水,水深1m。重600N的工作人员用绳子竖直拉住B端,工作人员的脚与地面的接触面积,。下列计算结果错误的是( )(,g取)
A. 水对桶底的压强为 B. 水对桶底的压力为600N
C. 人对地面的压力为375N D. 人对地面的压强为
【答案】C
【解析】A.水对桶底的压强为
故A正确,不符合题意;
B.水对桶底的压力为
故B正确,不符合题意;
C.根据杠杆平衡原理,可得人对绳子的拉力为
所以人对地面的压力为
故C错误,符合题意;
D.人对地面的压强为
故D正确,不符合题意。故选C。
6. 如图是小强利用器械进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA∶OB=3∶2,在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重,他在B端施加竖直方向的力F1,杆AB在水平位置平衡,此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌肉力量,他将固定点移动到A端,杆AB可绕端点A在竖直平面内转动,配重悬挂在O点,在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡,此时,他对水平地面的压力为F3,压强为p。已知小强重为650N,两只脚与地面接触的总面积为400cm²,不计杆重与绳重,下列判断正确的是( )
A. F1为200N B. F2为1100N
C. F3为830N D. p为11750Pa
【答案】C
【解析】A.已知OA∶OB=3∶2,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得
F1 ×OB =G×OA
即
故A错误;
B.他对水平地面的压力为
F2=G人- F1=650N -450N =200N
故B错误;
C.将固定点移动到A端,杆AB可绕端点A在竖直平面内转动,配重悬挂在O点,在B端施加竖直方向的力,使杆AB在水平位置再次平衡,小强对B端施加力的方向应竖直向上,该力大小
根据力的作用是相互的,则此时B端对小强施加力的方向竖直向下,该力大小
F4ʹ= F4=180N
他对水平地面的压力
F3=G人+ F4 ʹ =650N+180N =830N
故C正确;
D.此时他对水平地面的压强
故D错误。故选C。
7.如图所示,为了测量某金属块B的密度,小形设计了如图所示的装置,金属块B未放入量筒时,水面位置如图甲所示,将金属块B完全浸没在水中时,水面升高至如图乙所示的位置。当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为220g时,A、B在图示位置达到平衡。已知每个滑轮的质量为20g,,绳重与摩擦均不计。下列说法中不正确的是( )
A. 金属块B的密度为8g/cm3
B. 金属块B的体积为10cm3
C. 金属块B所受的浮力为0.1N
D. 细绳对金属块B的拉力为0.8N
【答案】A
【解析】BC.由图甲可知量筒中水的体积是30mL,图乙中水和金属块的总体积是40mL,金属块的体积
V=40mL-30mL=10mL=10cm3
金属块受到的浮力
故BC正确,不符合题意;
AD.A的重力
GA=mAg=0.22kg×10N/kg=2.2N
每个滑轮的重力
G轮=m轮g=0.02kg×10N/kg=0.2N
滑轮组的动滑轮绕3段绳,绳重与摩擦均不计,绳子的拉力
金属块B的重力
金属块B的密度
故A错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选A。
8. 用如图所示的装置匀速提升浸没在容器底部的正方体物块A,物块A的质量为5kg,棱长为10cm,水的深度为60cm。物块A露出水面前滑轮组的机械效率为80%,在水中上升的时间为5s。物块A与容器底部未紧密接触,水对物块A的阻力、绳子的重力、绳子与滑轮间摩擦都忽略不计,,。下列分析正确的是( )
A. 物块A的重力为50N
B. 物块A上升的速度为0.12m/s
C. 物块A露出水面前,拉力所做的有用功为20J
D. 物块A完全露出水面后,滑轮组的机械效率约为83.3%
【答案】ACD
【解析】A.已知物块质量为5kg,由得,物块A的重力为
故A正确;
B.已知物块棱长为10cm,水深为60cm,可知在水中上升的距离为
由得,物块A上升的速度为
故B错误;
C.物块A露出水面前,完全浸没在水中,可知其体积等于排开水的体积为
根据得
由题意知,物块出水面前,拉力所做的有用功即是,物块上升时,克服其重力和浮力得合力做的功为
故C正确;
D.物块A露出水面前滑轮组的机械效率为80%,根据得,该过程的总功为
由图可知,滑轮组动滑轮绕绳子的段数是2段,绳子自由端移动的距离
由得,绳子自由端拉力大小为
根据可知,动滑轮得重力为
物块A露出水面后,不在受浮力,根据可知,此时自由端的拉力为
根据题意可知,物块A露出水面后,滑轮组的机械效率约为
故D正确。故选ACD。
9. 如图甲所示,工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中,斜面长3m、高1.5m,F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示,推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是( )
A. 0~10s内,箱子做加速运动 B. 0~10s内,箱子所受摩擦力为100N
C. 10~20s内,推力F的功率为160W D. 10~20s内,箱子所受摩擦力为200N
【答案】BD
【解析】A.根据图乙可知,0~10s内,箱子做匀速直线运动,故A错误;
B.根据图乙可知,0~10s内,箱子做匀速直线运动,推力F做的功为
克服重力做的功大小为
则摩擦力做的功大小为
故摩擦力的大小为
故B正确。
C.根据图乙可知,10~20s内,箱子运动速度为
10~20s内,根据图丙可知,推力F的大小为
推力F的功率为
故C错误;
D.根据图乙可知,10~20s内,箱子做匀速直线运动,推力的大小和摩擦力的大小相等,则可知
故D正确。故选BD。
10. 多多设计了一个储水控制装置,如图甲所示为该装置的简易模型。OAB是一个轻质杠杆,杠杆绕O点转动,OA∶OB=2∶1。B点处用轻质弹簧连接了一个底面积为100cm2的长方体浮桶,浮筒位于水箱底部,此时恰好对水箱底部无压力。A点与固定在天花板上的压敏电阻C通过一根轻质细杆相连,压敏电阻通过电路控制加水管(电路未画出)。现打开加水管向水箱内加水,当桶底升至阀门所处高度时,加水管停止加水,此过程中压敏电阻C所受的力与加水的体积的关系如图乙所示(已知弹簧的弹力每改变5N,弹簧形变量改变1cm,整个过程发生在弹簧弹性限度内),以下说法正确的是( )
A. 浮筒的重力为2N
B. 水箱的底面积180cm2
C. 停止加水时浮筒移动的距离为4cm
D. 整个过程中浮筒下表面所受的最大压强为2.4×103Pa
【答案】D
【解析】A.由乙图可知在未加水时。压敏电阻所受拉力为2N。此时根据杠杆平衡条件可知
计算可得此时浮筒的重力为
故A错误;
B.由乙图可知当加入体积为320cm3,压敏电阻C所受的力为0,故此时弹簧与桶之间没有弹力,弹簧为原长,已知弹簧的弹力每改变5N,弹簧形变量改变1cm,可知当物体在弹簧在初始状态时,形变量为
解得
此时物体漂浮在水面上,距离底部0.75cm,根据阿基米德原理可知物体排开水的体积为
则物体浸没在水中部分高度为
此时水面的高度为
这部分高度所占的总体积为
则底面积为
故B错误;
C.如乙图,当加水量最大时,压力传感器的压力为10N,根据杠杆平衡条件可知,此时弹簧对杠杆向上的弹力为
解得此时弹簧弹力F1为20N,此时弹簧的压缩量为
解得
由于起始状态,弹簧处于拉伸状态,被拉伸量为0.75cm(B选项求出),故此时浮筒移动的距离为
故C选项错误;
D.停止加水时桶处于静止状态,则桶所受浮力为
根据阿基米德原理可得,此时排开水的体积为
则物体浸入水中部分的高度为
物体此时浸没的部分最深,底部受到压强最大为
故D正确。故选D。
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2024-2025学年人教版物理八年下学期期末复习力学体系大综合各类型题专练
类型01 力学体系大综合计算类选择题
1. 一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块,此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中,如图所示。已知:,,,则下列判断正确的是( )
A. A端下降 B. B端下降
C. 仍然平衡 D. 无法判断
2. 在上周的自主复习中物理课代表建议大家“回归课本”,如图是课本上的原图,针对图中情境增加条件拓展科学思维:小强用100N的力斜向上拉着总重为500N的小车使小车在水平路面上匀速前进了10m用了10s。下列说法中正确的是( )
A. 这一过程中地面对小车的摩擦力一定是100N
B. 这一过程中100N的拉力对小车做的功一定是1000J
C. 这一过程中小车的速度为1m/s
D. 这一过程中小车对地面的压力一定等于500N
3. 我国第三艘航空母舰“福建舰”满载时的排水量为8万吨。若满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍;如果一架舰载机飞离后,“福建舰”排开的海水体积减少。则下列描述中正确的是( )(海水的密度取,g取10N/kg)
A. “福建舰”静止在海面时,水面下15m处海水的压强为
B. “福建舰”满载时,受到的浮力大小为8万吨
C. 飞离“福建舰”的这架舰载机的质量是
D. 满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的牵引力大小是
4. 某科技小组设计了一种测量浑水密度的装置,如图所示,A是体积为10-3m3的均匀正方体浮子,B是圆形容器,C是固定在容器底部的定滑轮,通过细绳将A与滑轮组连接。当容器中盛有适量密度为1.0×103kg/m3的清水,连接浮子的绳子恰好不受拉力时,浮子的体积浸在清水中;当绳子末端拉力为F1时,浮子在清水中浸没后能缓慢匀速向下运动:把清水换成待测浑水后,绳子末端拉力为F2=3.1N时,浮子浸没后也能缓慢匀速向下运动。已知动滑轮质量为30g,g=10N/kg,不计绳子质量,伸缩,摩擦及水的阻力则( )
A. 浮子的密度为0.6×103kg/m3
B. 绳子拉力F1为2.1N
C. 清水中浮子浸没后匀速运动时滑轮组的机械效率约为95%
D. 浑水密度为1.2×103kg/m3
5. 码头上的工作人员,利用如图所示的杠杆将一桶淡水从地面转移到船上(杠杆始终保持水平)。挂在A端的的桶重100N,内部底面积为,桶内装有800N的水,水深1m。重600N的工作人员用绳子竖直拉住B端,工作人员的脚与地面的接触面积,。下列计算结果错误的是( )(,g取)
A. 水对桶底的压强为 B. 水对桶底的压力为600N
C. 人对地面的压力为375N D. 人对地面的压强为
6. 如图是小强利用器械进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA∶OB=3∶2,在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重,他在B端施加竖直方向的力F1,杆AB在水平位置平衡,此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌肉力量,他将固定点移动到A端,杆AB可绕端点A在竖直平面内转动,配重悬挂在O点,在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡,此时,他对水平地面的压力为F3,压强为p。已知小强重为650N,两只脚与地面接触的总面积为400cm²,不计杆重与绳重,下列判断正确的是( )
A. F1为200N B. F2为1100N
C. F3为830N D. p为11750Pa
7.如图所示,为了测量某金属块B的密度,小形设计了如图所示的装置,金属块B未放入量筒时,水面位置如图甲所示,将金属块B完全浸没在水中时,水面升高至如图乙所示的位置。当动滑轮下方所挂钩码A的总质量为220g时,A、B在图示位置达到平衡。已知每个滑轮的质量为20g,,绳重与摩擦均不计。下列说法中不正确的是( )
A. 金属块B的密度为8g/cm3
B. 金属块B的体积为10cm3
C. 金属块B所受的浮力为0.1N
D. 细绳对金属块B的拉力为0.8N
8. 用如图所示的装置匀速提升浸没在容器底部的正方体物块A,物块A的质量为5kg,棱长为10cm,水的深度为60cm。物块A露出水面前滑轮组的机械效率为80%,在水中上升的时间为5s。物块A与容器底部未紧密接触,水对物块A的阻力、绳子的重力、绳子与滑轮间摩擦都忽略不计,,。下列分析正确的是( )
A. 物块A的重力为50N
B. 物块A上升的速度为0.12m/s
C. 物块A露出水面前,拉力所做的有用功为20J
D. 物块A完全露出水面后,滑轮组的机械效率约为83.3%
9. 如图甲所示,工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中,斜面长3m、高1.5m,F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示,推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是( )
A. 0~10s内,箱子做加速运动 B. 0~10s内,箱子所受摩擦力为100N
C. 10~20s内,推力F的功率为160W D. 10~20s内,箱子所受摩擦力为200N
10. 多多设计了一个储水控制装置,如图甲所示为该装置的简易模型。OAB是一个轻质杠杆,杠杆绕O点转动,OA∶OB=2∶1。B点处用轻质弹簧连接了一个底面积为100cm2的长方体浮桶,浮筒位于水箱底部,此时恰好对水箱底部无压力。A点与固定在天花板上的压敏电阻C通过一根轻质细杆相连,压敏电阻通过电路控制加水管(电路未画出)。现打开加水管向水箱内加水,当桶底升至阀门所处高度时,加水管停止加水,此过程中压敏电阻C所受的力与加水的体积的关系如图乙所示(已知弹簧的弹力每改变5N,弹簧形变量改变1cm,整个过程发生在弹簧弹性限度内),以下说法正确的是( )
A. 浮筒的重力为2N
B. 水箱的底面积180cm2
C. 停止加水时浮筒移动的距离为4cm
D. 整个过程中浮筒下表面所受的最大压强为2.4×103Pa
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