内容正文:
书
1.水是生命之源,矿泉水则具有丰富的矿物质和微量元素.小华在体
育课后购买了一瓶矿泉水,已知矿泉水瓶的质量约18g,容量为550mL,g
取10N/kg.求:
(1)瓶中矿泉水的质量.
(2)这瓶矿泉水的总重力.
(3)当小明按如图1所示方式握住矿泉水时,水瓶静止,
求水瓶与手之间的摩擦力.
2.一辆质量为1500kg的汽车在平直的高速公路上匀速直线行驶,汽
车所受的阻力是汽车重力的
1
10,且轮胎与地面的粗糙程度不变,g取
10N/kg,不计空气阻力.求:
(1)汽车受到的重力G车.
(2)汽车受到的牵引力F.
(3)若行驶过程的某个时间段内,汽车受到的牵引力恒为5000N,求
这段时间内汽车受到的合力大小,并判断方向.
3.夏季经常见到洒水车在路面上洒水,给路面降温,某洒水车的部分
参数如下表所示,g取10N/kg,求:
项目 数值
空载质量 /t 4
满载装水量 /t 20
满载时车轮与地面总接触面积 /m2 0.6
正常洒水流量 /(t·h-1) 40
(1)装满水的洒水车对水平地面的压强.
(2)装满水的洒水车以12m/s的速度匀速直线行驶时,牵引力的功
率是240kW,此时洒水车受到的阻力.
(3)洒水车以5m/s的速度匀速直线行驶,并按正常洒水流量开始洒
水,最多可以连续洒水的路程.
4.底面积300cm2、深度20cm的薄壁圆柱形容器重6N,放置在水平
桌面上,其中盛有6cm深的水,如图2甲所示;然后将一质量为2.7kg的
实心正方体铝块放入水中,如图 2乙所示.ρ铝 =2.7×10
3kg/m3,g取
10N/kg,求:
(1)铝块的体积.
(2)图甲中容器对水平桌面的压强.
(3)放入铝块后,水对容器底部压强的增加量.
5.如图3所示,固定在墙上的三角支架ABC上放置着空调室外机,如
果A处螺丝钉松脱,则支架会绕C点倾翻.已知AB长40cm,AC长30cm.
室外机正好位于AB中点.求:
(1)当室外机的重力为300N时,A处螺丝钉的水平拉力为多少?(支
架重力不计)
(2)若A处螺丝钉的水平拉力最大为400N,则在室外机位置不变的
情况下,室外机的重力不能超过多少?
6.如图4所示,工人利用杠杆将一桶水平移到台上的过程中,杠杆始
终保持水平,挂在A端的的桶重100N,桶内部底面积为1×103cm2,桶内
装有1.1×103N的水,水深1m,重600N的工作人员用绳子竖直拉住B端
并保持静止.已知工作人员双脚与地面的接触面积为400cm2,OA∶OB=
1∶3.求(g取10N/kg):
(1)B端绳子受到的拉力.
(2)桶底受到水的压力.
(3)静止时人对地面的压强
.
! " # $
!"
!
!
! "
!
"
!
"
#
$
%
#
!
#
! $
!
$"
!
%
书
7.在泉城济南,游客乘坐画舫游船穿行其间,可以尽享“不出城郭而
获山水之怡,身居闹市而有林泉之致”的都市休闲意趣.若画舫游船质量
为3t,从黑虎泉站出发以3.5m/s的速度匀速行驶到泉城广场站,所用时
间约为5min,牵引力是6×103N,g取10N/kg,求:
(1)黑虎泉站到泉城广场站河段的长度.
(2)游船在河中受到的浮力.
(3)这次水上航行中,牵引力对游船做的功.
(4)这次水上航行中,牵引力对游船做功的功率.
8.如图5甲所示,某薄壁容器的底面积为200cm2,高为40cm,容器底
部连接一根质量和体积不计的细杆,细杆长为10cm,细杆上连接一个底
面积为100cm2的长方体物块,现向容器里面倒入水,直到容器加满水,物块
对细杆的作用力随水的深度的改变情况如图5乙所示.g取10N/kg,求:
(1)当水深为10cm时,水对容器底的压强.
(2)当水深为20cm时物块受到的浮力.
(3)物块的密度.
9.如图6甲所示,水平桌面上有一足够高的薄壁柱形容器,其底面积
S0 =200cm
2,将边长l=10cm的均匀实心正方体物块放置在容器底部;
缓慢向容器中加水,直到容器中的水深 h1 =10cm时,停止加水,此时物
块已经漂浮在水中,如图6乙所示;再缓慢向容器中加注适量煤油,当物块
静止时,物块上表面与煤油上表面刚好齐平.物块不吸水,也不吸收煤油,
上浮过程中上下表面始终水平,煤油与水不相溶,ρ煤油 =0.8×10
3kg/m3,
ρ物 =0.9×10
3kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)物块的重力以及加水前物块对容器底部的压强.
(2)向容器加水过程中,当水深 h2 =4cm时,物块对容器底部的
压力.
(3)加注完煤油,物块静止时,其下表面与容器底部的距离.
10.如图7所示为高架桥的部分路段示意图,水平路面AB=200m、斜
坡BC=120m、坡高CD=6m.搭载乘客后总重为G=1.5×105N的公
交车,轮胎与水平路面总接触面积为0.4m2.当它以恒定功率P1匀速通过
AB段时,用时t1=20s;以恒定功率P2匀速通过BC段时,用时t2=16s.
公交车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍.求:
(1)公交车静止在水平地面时对地面的压强,及通过BC段时的速度.
(2)公交车通过AB段时,牵引力的功率P1.
(3)公交车通过BC段时,牵引力F的大小.
11.如图8甲是竖立在井口的天车(井架),是盐井凿挖和汲取盐卤的
地面设施,其顶端悬挂天辊和地面固定地辊(滑轮),可用于提取井下的卤
水,井深1000m,其提取卤水过程可简化为如图8乙所示装置,已知吸卤
桶一次取卤后总质量为60kg,吸卤桶取卤后,牛作用在绳端的拉力大小
为700N,将吸卤桶匀速提到井口需要2000s,g取10N/kg,求:
(1)吸卤桶取卤后在提升过程中所受的总重力.
(2)拉力做功的功率.
(3)该装置的机械效率.(结果精确到0.1%)
12.如图9所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装
置图,已知井深10m,物重G=4×103N,汽车重G车 =3×10
4N,汽车匀
速拉绳子时的拉力F=2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍.求:
(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多
长时间?
(2)滑轮组的机械效率.(结果精确到0.1%)
(3)汽车的牵引力.
(4)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功
.
! " # $
!"
!"#$%&'()*
+,-./0
!"
12
!
#
!
"
#
$
!$% &
" &
$%% &
%
!
'
!
"
! "
#$%
& "
!
(
& "
&)*
')+&
,% -% .% /%
%
!
0
! " # $
!"
书
7.(1)动 定 省力 改变力的方向
(2)F=Gn s=nh
8.力 一段距离
9.作用在物体上的力 物体在这个力的方向上移
动了距离
10.W =Fs 焦耳 焦 J
11.功率 P=Wt J s
12.有用功 额外功 总功
13.有用功跟总功的比值
【跟踪训练】
1.B 2.B
3.720 22.5
4.D
《机械与功》综合质量检测题
1.A 2.A 3.B 4.B 5.A
6.C 7.D 8.D 9.C 10.C
11.600 没有
12.增大 增大
13.1600 1200
14.0.05 0.1
15.100 8 80%
16.0.5 80% >
17.如图所示
18.(1)重力 平衡 左
(2)不能 只做一次实验,存在偶然性
(3)0.4 变大
19.(1)时间t/s (2)mght
(3)变大 变小 变小
20.(1)2.3 87% (2)增大
(3)错误 滑轮组的机械效率不是一个定值,求平
均值无意义
(4)偏大
21.解:(1)平衡车对地面的压力等于人与车总重,即
F=G=700N
平衡车对地面的压强
p=FS =
700N
5×10-3m2
=1.4×105Pa
(2)平衡车受到的阻力
f=0.2G=0.2×700N=140N
平衡车行驶的路程
s=vt=5m/s×400s=2000m
平衡车克服阻力做的功
W =fs=140N×2000m=2.8×105J
(3)平衡车匀速行驶时牵引力等于阻力,即
F′=f=140N
由P=Wt=
Fs
t=Fv得,平衡车的功率
P=F′v=140N×5m/s=700W
22.解:(1)由图可知,n=3,绳子拉力端移动的速度
v′=nv=3×0.5m/s=1.5m/s
绳子拉力端移动的距离
s=v′t=1.5m/s×10s=15m
(2)拉力F的功率
P=Wt=
Fs
t=Fv′=1250N×1.5m/s=1875W
(3)在此过程中滑轮组的机械效率
η=
W有用
W总
×100% =GhFs×100% =
mgh
Fnh×100% =
mg
nF×100% =
300kg×10N/kg
3×1250N ×100% =80%
期末复习6 《机械能》
【主干知识】
1.运动
2.速度 质量 大 大
3.被举高 质量 高度 大 高
4.弹性形变 势
5.机械能 转化 不变 守恒
6.机械 动 重力势 动
《机械能》综合质量检测题
1.B 2.A 3.B 4.C 5.C
6.远 多 弹性形变程度
7.不变 变小 大于
8.先变大后变小 变小 1
9.(1)质量
(2)木块移动的距离 转换法
(3)速度 (4)相等 错误
实验题集锦
1.(1)同一高度 控制变量
(2)远 慢
(3)匀速直线运动 不需要 (4)C
2.(1)匀速 等于 不变
(2)甲、丙 (3)3 0
3.(1)木块重力太大 (2)质量
(3)恢复原位 直线 (4)能
4.(1)等效替代 (2)作用效果
(3)和 相同 (4)(a)(c) 较大
5.(1)凹陷程度 (2)A、B
(3)受力面积 压力大小
(4)控制变量法 (5)=
6.(1)大气压
(3)①温度 ②5 ③有关
(4)正比 (5)下降
7.(1)不漏气
(2)①1、2(或3、4) ②密度 ③1.5
(3)①大 下 浮力 ②不变
8.(1)丙
(2)错误 物体排开液体的体积
(3)能 大
(4)没有测量出此时瓶子(含有大米)的重力
9.(1)m
ρS
(2)
h1
h1-h2
h1
h1+h2
(3)上边 不均匀
(4)不变 (5)
h4
h3
p0
10.(1)钢球 (2)距离 转换法
(3)甲、乙 (4)甲、丙 相等
(5)大客车
11.(1)动能 重力势能
(2)粗糙
(3)小球下滑的高度h/cm
(4)变小 小球克服阻力做功
12.(1)C
(2)①省力 ②费距离
(3)变小 测力计有自重
13.(1)右 便于测量力臂
(2)2 (3)1 变大 2
14.(1)竖直向上
(2)甲 74.1% (3)1、4
(4)不合理 (5)C
计算题集锦
1.解:(1)瓶中矿泉水的质量
m水 =ρ水 V水 =1.0g/cm
3×550cm3 =550g
(2)这瓶矿泉水的总质量
m总 =m水 +m瓶 =550g+18g=568g=0.568kg
这瓶矿泉水的总重力
G=mg=0.568kg×10N/kg=5.68N
(3)水瓶静止,处于平衡状态,则水瓶和手之间的摩
擦力与这瓶矿泉水的重力为一对平衡力,摩擦力大小
Ff=G=5.68N
2.解:(1)汽车受到的重力
G车 =m车 g=1500kg×10N/kg=1.5×10
4N
(2)汽车受到的阻力
f= 110G车 =
1
10×1.5×10
4N=1500N
汽车在平直的高速公路上匀速直线行驶,汽车受到
的牵引力
F=f=1500N
(3)汽车受到的合力
F合 =F牵 -f=5000N-1500N=3500N
合力方向与牵引力的方向相同
3.解:(1)由表中数据可知,装满水的洒水车对水平
地面的压力
F=G=m总g=(4×10
3kg+20×103kg)×10N/kg
=2.4×105N
装满水的洒水车对水平地面的压强
p=FS =
2.4×105N
0.6m2
=4×105Pa
(2)洒水车匀速直线行驶时,牵引力与阻力是一对
平衡力,由P=Wt=
Fs
t=Fv可知,洒水车受到的阻力
f=F牵 =
P
v1
=240kW12m/s=
2.4×105W
12m/s =2×10
4N
(3)由表中数据可知,洒水车满载装水量为20t,正
常洒水流量为40t/h,则洒水时间
t= 20t40t/h=0.5h
洒水车以5m/s的速度匀速直线行驶,最多可以连
续洒水的路程
s=v2t=5m/s×0.5h=5m/s×1800s=9000m
4.解:(1)铝块的体积
V铝 =
m铝
ρ铝
= 2.7kg
2.7×103kg/m3
=1×10-3m3
(2)圆柱形容器中水的重力
G水 =m水 g=ρ水 V水 g=ρ水 S容 h水 g=1.0×
103kg/m3×300×10-4m2×6×10-2m×10N/kg=18N
容器对水平桌面的压力
F=G总 =G水 +G容 =18N+6N=24N
容器对水平桌面的压强
p= FS容
= 24N
300×10-4m2
=800Pa
(3)铝块的边长
l铝 =
3V槡 铝 =
3
1×10-3m槡
3 =0.1m
铝块的底面积
S铝 =l
2
铝 =(0.1m)
2 =0.01m2 =100cm2
由图乙可知,放入铝块后,水的深度
h′水 =
V水
S容 -S铝
= 6cm×300cm
2
300cm2-100cm2
=9cm
水对容器底部压强的增加量
!
"
#
$
%
&
! " # $
!"
书
Δp水 =ρ水 gΔh水 =1.0×10
3kg/m3 ×10N/kg×
(9×10-2m-6×10-2m)=300Pa
5.解:(1)根据杠杆平衡条件得 FA ×AC=G×
1
2AB,因此A处螺丝的水平拉力
FA =
G×12AB
AC =
300N×12×40cm
30cm =200N
(2)室外机的最大重力
G′=
F′A×AC
1
2AB
=400N×30cm1
2×40cm
=600N
6.解:(1)A端绳子受到的拉力
FA=G桶 +G水 =100N+1.1×10
3N=1.2×103N
根据杠杆平衡条件得B端绳子受到的拉力
FB =
FA×OA
OB =
1.2×103N
3 =400N
(2)桶底受到的水的压强
p=ρ水 gh=1.0×10
3kg/m3×10N/kg×1m=
1×104Pa
桶底受到水的压力
F水 =p桶S桶 =1×10
4Pa×1×103×10-4m2 =1×
103N
(3)静止时人对地面的压力
F人 =G-FB =600N-400N=200N
人对地面的压强
p人 =
F人
S人
= 200N
400×10-4m2
=5×103Pa
7.解:(1)黑虎泉站到泉城广场站河段的长度
s=vt=3.5m/s×300s=1050m
(2)游船在河中受到的浮力
F浮 =G=mg=3000kg×10N/kg=3×10
4N
(3)牵引力对游船做的功
W =Fs=6×103N×1050m=6.3×106J
(4)牵引力对游船做功的功率
P=Wt=
6.3×106J
5×60s =2.1×10
4W
8.解:(1)水深为10cm时,水对容器底的压强
p=ρ水gh1=1.0×10
3kg/m3×10N/kg×0.1m=
1×103Pa
(2)由图乙知,水深为20cm时,物块浸入水中的
深度
h浸 =h2-h杆 =20cm-10cm=10cm
物块排开水的体积
V排 =S物 h浸 =100cm
2×10cm=1000cm3 =1×
10-3m3
物块受到的浮力
F浮 =ρ水 V排 g=1.0×10
3kg/m3×1×10-3m3×
10N/kg=10N
(3)由图乙知,水深为20cm时,细杆对物块的作用
力F=0,物体受到的浮力和重力是一对平衡力,即 G物
=F浮 =10N,物块的质量
m物 =
G物
g =
10N
10N/kg=1kg
物块的高度
h物 =h3-h杆 =30cm-10cm=20cm
物块的体积
V物 =S物 h物 =100cm
2×20cm=2000cm3 =2×
10-3m3
物块的密度
ρ物 =
m物
V物
= 1kg
2×10-3m3
=0.5×103kg/m3
9.解:(1)物块的质量
m=ρ物 V=0.9×10
3kg/m3×(0.1m)3 =0.9kg
物块的重力
G=mg=0.9kg×10N/kg=9N
加水前物块对容器底部的压强
p=FS =
G
S =
9N
(0.1m)2
=900Pa
(2)当容器中的水深h2=4cm时,假设物块仍然没
有脱离容器底部,此时物块所受的浮力
F浮1 =ρ水 V排 g=ρ水 Sh2g=1.0×10
3kg/m3 ×
(0.1m)2×0.04m×10N/kg=4N
F浮1 <G,假设成立,物块A对容器底部的压力
F1 =G-F浮1 =9N-4N=5N
(3)设水深为10cm时,物块浸入水中的深度为h3,
此时浮力等于重力,ρ水Sh3g=G,解得h3=9cm.加注煤
油后,物块在水中的深度为h4,煤油中的深度为h5,此时
物块下表面到容器底部的距离为h,根据浮沉条件可知,
物块所受重力等于水和煤油对物块的浮力,则
(ρ水 h4+ρ煤油h5)Sg=G ①
h4+h5 =l ②
根据水的体积保持不变可得
(S0-S)h3+S0(h1-h3)=(S0-S)h4+S0h ③
联立①②③解得h=3cm,即加注完煤油,物块静
止时,其下表面与容器底部的距离为3cm
10.解:(1)公交车静止在水平地面时对地面的压力
F=G=1.5×105N
公交车静止在水平地面时对地面的压强
p=FS =
1.5×105N
0.4m2
=3.75×105Pa
通过BC段时的速度
vBC =
sBC
t2
=120m16s =7.5m/s
(2)通过AB段时的速度
vAB =
sAB
t1
=200m20s =10m/s
公交车在AB段行驶时受到的阻力
f=0.01G=0.01×1.5×105N=1.5×103N
因为匀速行驶,所以牵引力
F1 =f=1.5×10
3N
由P=Wt=
Fs
t=Fv可得,牵引力F1的功率
P1 =F1vAB =1.5×10
3N×10m/s=1.5×104W
(3)公交车在AB段和 BC段行驶时受到的阻力相
等,公交车通过BC段时,克服阻力做的额外功
W额外 =fsBC =1.5×10
3N×120m=1.8×105J
克服重力做的有用功
W有用 =GhCD =1.5×10
5N×6m=9×105J
公交车通过BC段时牵引力做的功
WBC =W有用 +W额外 =9×10
5J+1.8×105J=
1.08×106J
由W =Fs可得,牵引力的大小
F牵 =
WBC
sBC
=1.08×10
6J
120m =9×10
3N
11.解:(1)吸卤桶取卤后在提升过程中所受的总
重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
(2)由图可知,两个滑轮均为定滑轮,则将吸卤桶匀
速提到井口绳端移动距离为1000m,牛的拉力做的功
W总 =Fs=700N×1000m=7×10
5J
拉力做功的功率
P=
W总
t =
7×105J
2000s=350W
(3)该装置的有用功
W有用 =Gh=600N×1000m=6×10
5J
该装置的机械效率
η=
W有用
W总
×100% =6×10
5J
7×105J
×100% =85.7%
12.解:(1)由图可知,n=3,物体上升的速度
v物 =
1
3v车 =
1
3×1.2m/s=0.4m/s
物体由井底拉至井口需要的时间
t= hv物
= 10m0.4m/s=25s
(2)滑轮组的机械效率
η=
W有用
W总
×100% =GhFs×100% =
Gh
Fnh×100% =
G
nF×100% =
4×103N
3×2×103N
×100% =66.7%
(3)汽车受到的阻力
f=0.05G车 =0.05×3×10
4N=1.5×103N
汽车匀速直线运动,受到平衡力作用,在水平方向
上,汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作
用;由力的平衡条件可得,汽车的牵引力
F牵 =F+f=2×10
3N+1.5×103N=3.5×103N
(4)汽车运动的距离
s车 =nh=3×10m=30m
汽车的牵引力做的功
W牵 =F牵 s车 =3.5×10
3N×30m=1.05×105J
期末综合质量测评卷(一)
1.B 2.B 3.A 4.A 5.D
6.B 7.C 8.C 9.D 10.D
11.增大压力 惯性
12.动 变小
13.大气压 减小
14.3.6×106 5×103
15.1200 500
16.90% 0.33
17.如图所示
18.(1)二力平衡 匀速直线
(2)甲、乙 (3)粗糙
(4)错误 (5)不需要
19.(1)0.5 0.4 A
(2)减小 等于
20.(1)匀速 (2)74.1%
(3)使用同一滑轮组,物重越大,机械效率越高
(4)2、3 (5)偏小
21.解:(1)根据浮沉条件可知,潜艇漂浮在海面上
时受到海水的浮力
F浮 =G=8×10
7N
根据阿基米德原理可得,潜艇排开海水的体积
V排 =
F浮
ρ海水g
= 8×10
7N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=8×103m3
潜艇漂浮在海面上时露出海面的体积
V露 =V-V排 =9×10
3m3-8×103m3 =1×103m3
(2)潜艇浸没在海水中受到的浮力
F′浮 =ρ海水Vg=1.0×10
3kg/m3 ×9×103m3 ×
10N/kg=9×107N
F′浮 =G+G水,应至少向水舱加海水的重力
G水 =F′浮 -G=9×10
7N-8×107N=1×107N
加海水的质量
m水 =
G水
g =
1×107N
10N/kg=1×10
6kg
22.解:(1)起重车的重力
G车 =m车g=9.6×10
3kg×10N/kg=9.6×104N
货物的重力
!
"
#
$
!
$
"
%
!