【期末押题预测】期末题型培优 选择题-2024-2025学年人教版(2024)物理八年级下册
2025-06-11
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内容正文:
期末题型培优 选择题
一.选择题(共28小题)
1.2024年4月25日,神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,叶光富、李聪、李广苏3名航天员将在空间站驻留约6个月。航天员在空间站会进行科学的体育锻炼,下列增强体质的活动中最有效的是( )
A.举哑铃 B.用跑步机进行锻炼
C.做俯卧撑 D.用拉力器进行锻炼
2.如图所示茶杯静止在水平桌面上。下面能正确表示由于茶杯发生形变而产生的弹力的示意图是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,用扳手沿顺时针拧螺母,图乙方式用力效果更好。说明力的作用效果与力的( )
A.力的大小有关
B.力的方向有关
C.力的作用点有关
D.力的大小、方向、作用点都有关
4.如图所示,锯条的一端固定,用不同的力拉锯条使其发生形变。此实验说明力的作用效果与下列什么因素有关( )
A.大小 B.方向
C.作用点 D.大小、方向、作用点
5.如图是四位同学所画的物体所受重力大小与质量的关系图像,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图乙所示,从t=0开始,小强每隔2s记录的物块位置和时刻如图丙所示,下列说法正确的是( )
①0﹣4s内物块受到的摩擦力为4N
②8﹣10s内,物块受到的摩擦力为2N
③14﹣18s内,物块受到的摩擦力为8N
④t=10s时,物块的速度一定小于7m/s
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有①③④正确 D.①②③④都正确
7.一个物体受到40N的拉力,以1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动,若受到的拉力增大为50N,此时它受到的摩擦力(不计空气阻力)( )
A.等于50N B.小于40N C.等于40N D.无法判断
8.张明同学用50N的力将重30N的物体压在竖直墙面上,然后用20N的力竖直向上拉物体,物体静止不动,下列说法正确的是( )
A.物体受到竖直向下20N的摩擦力
B.物体竖直方向上只受到重力和拉力的作用
C.物体受到竖直向上30N的摩擦力
D.物体受到竖直向上10N的摩擦力
9.如图甲所示,用水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A在水平地面上运动,拉力的F﹣t图象和物体A运动的v﹣t图象分别如图乙、丙所示。当物体A匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为2N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,下列说法正确的是( )
A.滑轮匀速移动时的速度为 0.4m/s
B.3﹣6s时,弹簧测力计的示数为 7.5N
C.3﹣6s时,物体B受到物体 A的摩擦力为 3N,方向水平向左
D.6﹣9s时,物体A受到地面的摩擦力为 3N,方向水平向左
10.如图,两木块A和B被水平力F通过挡板C压在竖直墙上,处于静止状态,则( )
A.物体A对B没有静摩擦力
B.物体A对B的静摩擦力方向竖直向下
C.物体A对B的静摩擦力与B对A的静摩擦力是一对平衡力
D.条件不足,无法判断
11.一块均匀矩形冰砖放置在水平地面上,如图甲所示,现用冰刀将冰砖的右侧切去一部分,剩余部分如图乙所示,对地面的压强p1=1800Pa;将图乙的冰砖倒置后如图丙所示,冰砖对地面的压强p2=3600Pa。甲中冰砖对地面的压强为( )
A.2100Pa B.2400Pa C.2700Pa D.3000Pa
12.如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等。现分别从两容器中抽出液体,且剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是( )
A.p甲=p乙;F甲>F乙 B.p甲=p乙;F甲<F乙
C.p甲>p乙;F甲>F乙 D.p甲<p乙;F甲<F乙
13.下列对你相关的一些科学量的估计值最接近实际的是( )
A.你的密度大约为1.0×103kg/cm3
B.你坐在教室里听课时脉搏每分钟约130次
C.你在体育课上百米赛跑的速度大约是7m/s
D.你站在操场上参加升旗仪式时对地面的压强约为1.0×105Pa
14.如图所示,均匀实心长方体A和B放置在水平地面上,对地面的压强pA>pB,已知两个长方体A和B体积VA<VB,高度hA<hB,与地面的接触面积SA>SB,若将长方体A和B沿水平或竖直方向切去一部分,使A和B剩余部分对地面的压强相等,则下列方案可行的是( )
A.沿竖直方向切去相同宽度
B.沿水平方向切去相同体积
C.沿水平方向切去相同质量
D.沿水平方向切使剩余的高度相等
15.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,沿竖直方向在两个正方体上分别切去相同宽度,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,则下列关于甲、乙正方体切去部分质量m甲'和m乙'的大小关系正确的是( )
A.m甲'一定大于m乙' B.m甲'一定等于m乙'
C.m甲'可能小于m乙' D.m甲'可能不等于m乙'
16.如图所示,在图甲中,用细线将一实心铁球浸没在水中静止,图乙中将一实心铜球浸没在煤油中静止。铁球所受重力为G铁;体积为V铁;铜球所受重力为G铜,体积为V铜。铁球和铜球所受细线的拉力大小相等,所受浮力分别为F铁和F铜,已知水的密度为ρ水,煤油的密度为ρ油,且ρ油<ρ水<ρ铁<ρ铜,则下列判断正确的是( )
A.V铜=V铁 B.V铜>V铁 C.F铜=F铁 D.F铜<F铁
17.如图甲所示,一个柱形容器放在水平桌面上,容器中立放着一个底面积为100cm2,高为12cm,质量为900g的均匀实心长方体木块A,A的底部与容器底用一根细绳(细绳体积忽略不计)连在一起,已知细绳长度为L=8cm。现慢慢向容器中加水,当加入1.8kg的水时,木块A对容器底部的压力刚好为0,如图乙所示,若继续缓慢向容器中加水,直到细绳被拉断,然后停止加水,如图丙所示,细绳拉断前、后木块静止时,水对容器底部压强的变化量为50Pa,(整个过程中无水溢出),则下列说法正确的是( )
A.木块A的密度为7.5×103kg/m3
B.容器的底面积为200cm3
C.细绳拉断前物体所受到的浮力为10N
D.最后容器中水的总质量为4.5kg
18.在一足够高的容器底部固定一轻质弹簧,弹簧原长10cm,弹簧上方连有正方体木块A,木块的边长为10cm,容器的底面积为200cm2,如图,此时弹簧长度为6cm(已知弹簧的长度每改变1cm,所受力的变化量为1N),现向容器内注入某种液体,当木块A有的体积浸入液体中时,弹簧恰好处于自然伸长状态;在木块A正上方放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B,已知合金块的体积为100cm3,高为4cm。下列说法中不正确的是( )
A.木块A的重力为4N
B.液体的密度为0.8×103kg/m3
C.放置合金块B后液体对容器底部的压强为1440Pa
D.合金块B的重力为14.8N
19.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能悬浮,如图所示。如果轻轻触碰一下气球,则金属块和气球( )
A.仍能静止 B.向下运动 C.向上运动 D.都有可能
20.周末小晨和家长去天堂寨游玩,如图是小晨乘坐观光缆车匀速下山的情景,下列对该过程分析正确的是( )
A.小晨的动能增加,重力势能减小
B.小晨的重力势能转化为动能
C.小晨的重力势能减小,机械能减小
D.小晨的重力势能减小,机械能不变
21.下列说法中正确的是( )
A.物体受平衡力作用时,机械能一定保持不变
B.物体的运动方向是有可能与它受到的合力方向相反的
C.竖直上抛的小球运动到最高点时,它的速度为零,此时受力平衡
D.小明乘电梯匀速上升时,他对电梯的压力和电梯对他的支持力是一对平衡力
22.同学们的课外生活丰富多彩。关于如图的活动,下列说法正确的是( )
A.甲图:足球在上升过程中,机械能保持不变
B.乙图:同学从高处落下时,动能转化为重力势能
C.丙图:同学在跑步时,人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
D.丁图:同学挥拍击球时,通过肌肉收缩将化学能转化为机械能,使球获得动能并飞出
23.晓明乘坐电梯回家,他查阅资料知道,电梯先加速上升一小段,再匀速上升一段时间,然后再减速停到对应的楼层。在此过程中( )
A.晓明的动能一直在增加
B.晓明的动能保持不变
C.晓明的机械能保持不变
D.晓明的重力势能一直在增加
24.如图所示,当人用手抬起重物时,肱二头肌对前臂A处的拉力为动力F1,B处重物对手向下的作用力为阻力F2,假设动力臂长度不变,则( )
A.F1=F2
B.F1<F2
C.由图示位置缓慢抬起重物,拉力F1的大小不变
D.在图示位置缓慢抬起重物,拉力F1减小
25.如图所示,一根均匀的细木棒可绕O点无摩擦转动,OA=AB=BC=CD,对杠杆施加力F,将挂在A点重为180N的物体匀速提升0.4m。以下说法正确的是( )
A.若在D点施加力F,该杠杆一定为省力杠杆
B.若木棒的机械效率为90%,则木棒的重力为10N
C.若在C点施加竖直向上的力F,提升过程中的F变大
D.若物体从A点移至C点,仍提起0.4m则F做的功变大
26.在中药房里,医生还在用传统的中药材称量工具——戥子秤。如图所示,使用时,将待测药材挂在秤盘上,用手拎住秤钮A或B(相当于支点),秤砣在秤杆上移动,当杆秤水平平衡时就可以在秤杆上读出药材的质量。下列说法中正确的是( )
A.戥子秤依据的是杠杆原理,力臂大的一侧对应的力也较大
B.若使用了磨损的秤砣则测量值比药材真实值偏小
C.要称50g中药,称量时挂秤砣端翘起,应减少中药使秤杆恢复水平平衡
D.使用A秤纽的最大测量值比使用B秤纽的最大测量值小
27.下列各措施中能提高滑轮组机械效率的是( )
A.减小提升高度
B.增大提升速度
C.改用质量大的定滑轮
D.增大被提升物体的质量
28.杆秤是我国古代的衡器,并沿用至今。如图用秤钩挂住物体称重时,秤杆恰好在水平位置平衡。提纽O处是支点,AO为5cm,秤砣质量是500g,OB为20cm,若g取10N/kg,不计秤杆和秤钩的质量,物体的质量是( )
A.0.8kg B.2.5kg C.2kg D.5kg
二.多选题(共30小题)
(多选)29.航天飞机关闭发动机后正在太空中飞行。如果科学家要在其中进行实验,下列哪些操作能够正常进行( )
A.用温度计测温度 B.用弹簧秤测力
C.用天平测质量 D.用电子表测时间
(多选)30.力的作用是相互的。下列现象中,利用了这一原理的是( )
A.向前划船时,要用桨向后划水
B.球员射门时,要用力向球门方向踢球
C.人向前跑步时,要用力向后蹬地
D.推车时要用力向前才可以推动
(多选)31.下列现象中,能说明力可以改变物体运动状态的是( )
A.小明用力将足球踢了出去
B.汽车在平直的公路上匀速行驶
C.人坐在软沙发上,沙发凹了下去
D.篮球撞击篮板上被弹了回去
(多选)32.下列说法中正确的是( )
A.实验中认真仔细地进行测量可以消除误差
B.站在上升的观光电梯里的乘客认为电梯是静止的,他是以地面为参照物的
C.鸡蛋掉到地板上摔破了,地板对鸡蛋的作用力等于鸡蛋对地板的作用力
D.物体运动状态发生改变,一定受到力的作用
(多选)33.如图所示,小强用手机拍摄在倾斜桌面上研究浮力方向的实验情景。他想把手机下边缘端平,下列操作方法中正确的是( )
A.使手机下边缘与容器底面平行
B.使手机上边缘与画面中水面平行
C.使手机竖直边缘与画面中浮力作用线平行
D.使手机竖直边缘与手机挂件的重力作用线平行
(多选)34.如图所示,饮料罐在力的作用下处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.罐受到的重力与手对罐的摩擦力是一对平衡力
B.罐受到的重力与手对罐的压力是一对相互作用力
C.手对罐的握力增大时,罐受到的摩擦力大小不变
D.罐对手的作用力与手对罐的摩擦力是一对平衡力
(多选)35.某物体在一对平衡力的作用下做匀速直线运动,若这时平衡力中的某一个力突然减小,则这个物体( )
A.速度可能变小 B.速度可能变大
C.速度可能不变 D.可能做曲线运动
(多选)36.放在水平桌面上的杯子,处于静止状态,则( )
A.杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对平衡力
B.杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力是一对平衡力
C.杯子对桌面的压力和杯子受到的支持力是一对平衡力
D.杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力是一对相互作用力
(多选)37.如图所示,甲、乙叠放在一起,静止在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.甲受到的重力与甲对乙的压力是一对平衡力
B.乙受到的重力与地面对乙的支特力是一对相互作用力
C.甲对乙的压力与乙对甲的支持力是一对相互作用力
D.甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对平衡力
(多选)38.关于平衡力和相互作用力,下列说法正确的是( )
A.物体受平衡力作用时,运动状态可能会改变
B.静止在地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对相互作用力
C.跳水运动员蹬跳板时,他对跳板的力和跳板对他的力是一对相互作用力
D.拔河比赛中甲队获胜,但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力
(多选)39.如图所示,水平地面上有一质量不计的薄壁容器,其上部横截面积为下部横截面积的3倍,向容器内注入密度为ρ、重为G的某种液体时,上部柱形液体与下部柱形液体的高均为h。则下列说法中正确的是(不计大气压力)( )
A.容器对桌面的压力为G
B.B处受到液体的压强为A处受到液体的压强的4倍
C.液体对容器内壁B处的压强为2ρg
D.液体对容器下底部的压力为
(多选)40.为了探究压力的作用效果跟哪些因素有关,老师准备了如图所示的器材:①装有沙的容器;②砝码;③用钉子做腿的小桌;④海绵;⑤木板;⑥盛有适量水的矿泉水瓶等供同学们选择。以下四组器材中,能达到探究目的有( )
A.①②③ B.②③⑤ C.②③④ D.④⑥
(多选)41.如图所示的实例中,利用连通器原理工作的是( )
A. 活塞式抽水机 B. 锅炉水位计
C. 茶壶 D. 船闸
(多选)42.如图所示,右手手指和左手手掌分别沿水平方向压在气球的左右两侧,使气球保持静止。手指对气球的压力和压强分别为F右和p右;手掌对气球的压力和压强分别为F左和p左。下列判断正确的是( )
A.F右>F左 B.F右=F左 C.p右=p左 D.p右>p左
(多选)43.如图所示,水平桌面上放着底面积相同、质量相同的甲、乙两容器,分别装有质量相同的不同液体,两容器中的液体深度恰好相等。下列说法中正确的是( )
A.甲中液体对容器底的压力大于乙中液体对容器底的压力
B.甲中液体对容器底的压强小于乙中液体对容器底的压强
C.甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强
D.甲容器对桌面的压力等于乙容器对地面的压力
(多选)44.如图甲所示,是伽利略温度计。它外部为一根密封的玻璃管,内部装有密度随环境温度升高而减小的液体。液体中有体积相同、质量不同且标有温度值的小球。图乙所示,是伽利略温度计示意图。环境温度高于小球上标示的温度时,小球会下沉;环境温度等于小球上标示的温度时,小球会悬浮;环境温度低于小球上标示的温度时,小球会上浮。下列说法正确的是( )
A.环境温度升高时,浸没在液体中的小球受到的浮力变大
B.环境温度越高时,浮起的小球越少,下沉的小球越多
C.图乙所示,此时的环境温度高于22℃
D.图乙所示,小球B受到的浮力等于小球D受到的浮力
(多选)45.小明在家洗小柿子时发现,如图所示,装有小柿子的盆漂浮在水面上,将盆中小柿子取出放入水池中,小柿子沉在水底。小明进行的下列判断正确的是( )
A.小柿子的密度大于水的密度
B.盆底对小柿子的支持力等于池底对小柿子的支持力
C.小柿子取出前水对池底的压强大于小柿子沉底后水对池底的压强
D.小柿子取出前盆受到浮力等于沉底的小柿子和漂浮的空盆受到的浮力之和
(多选)46.用盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水,将两个质量相等的冬枣、樱桃(V冬枣>V樱桃),分别放入盐水中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲容器中盐水的密度小于乙容器中盐水的密度
B.冬枣受到的浮力大于樱桃受到的浮力
C.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
D.冬枣、樱桃放入前,甲容器底受到的盐水压强小于乙容器底受到的盐水压强
(多选)47.把质量为0.5kg的某物体放入盛水的容器中,若溢出的水重为3N,则该物体所受浮力为( )
A.一定是3N B.可能是5N
C.有可能是4N D.有可能是2N
(多选)48.在两个完全相同的薄气球中加入相同质量的温水,扎紧后,分别浸没于盛有热水与冷水的玻璃杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A.气球在热水中受热膨胀,重力增大
B.气球在冷水中,受到的浮力等于重力
C.气球在热水和冷水中受到的浮力相等
D.热水的密度略小于冷水的密度
(多选)49.如图所示,质量为50kg的运动员在练习10m跳台跳水,他某次向上跃起后在空中的最高点A距水面的高度为10.6m,他进入水中的最大深度为3m,ρ人=ρ水=1.0×103kg/m3,若不考虑运动员的身高,则以下说法正确的是( )
A.运动员从离开跳台到最高点A克服重力做功300J
B.运动员从离开跳台到进入水中最大深度的过程中,势能始终减少,动能始终增加
C.运动员从刚入水到进入水中最大深度的过程中,只受到重力、水的浮力作用,且二力大小相等,方向相反,运动员做匀速运动
D.运动员从离开跳台到进入水中的最大深度,重力做功6500 J
(多选)50.如图所示,物体先后由倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端得到底端,它滑到底端时速度分别V1V2V3所用的时间分别为t1t2t3,则下列各式中正确的是( )
A.V1=V2=V3 B.t1=t2=t3 C.t1<t2<t3 D.t1>t2>t3
(多选)51.如图甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图乙所示。从t=0开始,小科每隔2s记录的物块位置和时刻如图丙所示,下列说法正确的是( )
A.当木块没被拉动时,拉力F小于木块所受的摩擦力
B.6﹣12s内,物块受到的摩擦力和拉力F是一对平衡力
C.t=10s时,物块的速度一定小于5m/s
D.12﹣18s内,拉力做功144J
(多选)52.如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根弹性绳一端系一个小石块,另一端固定在 A 点。B 点是弹性绳不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C 点是小石块从 A点自由释放后所能达到的最低点,关于小石块从 A 点到 C 点运动过程的说法,正确的是( )
A.小石块减少的重力势能全部转化为动能
B.从 A 点下落到 B 点的过程中,小石块受到重力的作用
C.从 B 点下落到 C 点的过程中,小石块的速度先增大后减小
D.小石块在 C 点时,受到平衡力的作用
(多选)53.如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点,关于小石块从A点到C点的运动过程,下列说法中正确的是( )
A.小石块在B点时的动能最大
B.从A点下落到B点的过程中,小石块的动能逐渐增加
C.从B点下落到C点的过程中,小石块的速度先增大后减小
D.小石块在C点时,橡皮筋的弹性势能最大
(多选)54.如图装置为某同学在科技创新大赛时发明的可以直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程和原理如下:选择一根长1米的杠杆,调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡。在左侧离中点(支点o)10cm的A位置用细线固定一个质量为150g、容积为80mL的容器。右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码(细线的质量忽略不计)。测量时往容器中加满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。则下列说法正确的是( )
A.应将该“密度天平”的“零刻线”标在支点“O”右侧30cm处
B.该“密度天平”的量程为1.5g/cm3
C.若将A点适当远离支点“O”,该“密度天平”的量程将增大
D.若将钩码的质量适当增大,该“密度天平”的量程将增大
(多选)55.用竖直向上的外力F作用在浸在水中的直棒AB的A端,棒的截面积处处相等,密度分布均匀,静止在如图的位置。此时A端距离水面x,棒与水面的夹角为θ,棒浸在水中的长度为L,B端的深度为h。现由图位置缓慢向上增大x至B端刚好离开水面的过程中,下列关于F、L、θ、h大小变化的判断,正确的是( )
A.F先不变后增大 B.L先增大后减小
C.θ先增大后不变 D.h先增大后减小
(多选)56.重庆八中宏帆中学的小川用传感器设计了如图甲所示的力学装置,杠杆OAB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OB=3OA,竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上,下端连接杠杆的A点,竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定,水箱的质量为0.8kg,底面积为200cm2,不计杠杆,细杆及连接处的重力,力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小,图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图象,则( )
A.物体M的重力为2N
B.当传感器示数为0N时,加水质量为1.2kg
C.加水质量为2kg时,水对水箱底部的压力为30N
D.当加水质量为1.8kg时,容器对桌面的压强为1700Pa
(多选)57.如图所示,吊车向上起吊一箱重力为G的货物,利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动。起吊时,货物对吊臂向下拉力的力臂为L。下列说法正确的是( )
A.吊臂和伸缩撑杆组成一个省力杠杆
B.吊臂和伸缩撑杆组成一个费力杠杆
C.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,力臂L逐渐增大
D.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,力臂L逐渐减小
(多选)58.如图所示的是同学们所谜的几种情景下的示意图,其中不正确的是( )
A.图甲是空中飞行的铅球受力的示意图(不考虑空气阻力)
B.图乙是小球沿光滑斜面下滑时所受重力的示意图
C.图丙是作用在压水井把手上的力F1的力臂L1的示意图
D.图丁是探究杠杆平衡条件时F2的力臂L2的示意图
期末题型培优 选择题
参考答案与试题解析
一.选择题(共28小题)
1.2024年4月25日,神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,叶光富、李聪、李广苏3名航天员将在空间站驻留约6个月。航天员在空间站会进行科学的体育锻炼,下列增强体质的活动中最有效的是( )
A.举哑铃 B.用跑步机进行锻炼
C.做俯卧撑 D.用拉力器进行锻炼
【答案】D
【分析】在完全失重的环境中,需要克服重力进行训练的项目均不能进行。
【解答】解:在完全失重的环境中,重力为零,举哑铃需要克服哑铃的重力进行训练、用跑步机进行锻炼、做俯卧撑都需要克服自身的重力进行训练,这些都不能作为航天员在空间站进行锻炼的项目;
用拉力器进行锻炼时是克服弹簧的拉力,弹簧的拉力在空间站是存在的,可以作为航天员在空间站进行锻炼的项目,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查失重环境下仍可训练的项目,核心是分析哪些项目需要克服重力。
2.如图所示茶杯静止在水平桌面上。下面能正确表示由于茶杯发生形变而产生的弹力的示意图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】物体由于发生弹性形变而产生的力。(如压力,支持力,拉力)
能正确表示由于茶杯发生形变而产生的弹力的示意图是:从茶杯与桌面的接触点开始,画一条垂直于桌面且向下的带箭头线段。
【解答】解:当茶杯静止在水平桌面上时,由于桌面对茶杯施加了一个向上的支持力,使茶杯底部发生微小的弹性形变,从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力,这个弹力的方向垂直于接触面且指向桌面。能正确表示由于茶杯发生形变而产生的弹力的示意图是:从茶杯与桌面的接触点开始,画一条垂直于桌面且向下的带箭头线段。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查弹力的概念及画力的示意图的一般步骤为:一画简图,二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
3.如图所示,用扳手沿顺时针拧螺母,图乙方式用力效果更好。说明力的作用效果与力的( )
A.力的大小有关
B.力的方向有关
C.力的作用点有关
D.力的大小、方向、作用点都有关
【答案】C
【分析】力的三要素为力的大小、方向和作用点。
【解答】解:如图所示,用扳手沿顺时针拧螺母,图乙方式用力效果更好。说明力的作用效果与力的作用点有关,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查力的三要素,属于基础题。
4.如图所示,锯条的一端固定,用不同的力拉锯条使其发生形变。此实验说明力的作用效果与下列什么因素有关( )
A.大小 B.方向
C.作用点 D.大小、方向、作用点
【答案】A
【分析】力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。
【解答】解:力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果;图中控制力的方向、作用点相同,而力的大小不同;在两图中,控制力的大小和作用点相同,研究力的效果与力的大小的关系。
故选:A。
【点评】本题考查了影响力的作用效果的因素,对于控制变量法在物理上的应用也要有清晰的认识。
5.如图是四位同学所画的物体所受重力大小与质量的关系图像,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】物体受到的重力与它的质量成正比。
【解答】解:物体的重力与质量成正比,在G﹣m图像中是正比例函数的图像,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查的是重力与质量的关系图像,属于基础题目。
6.如图甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图乙所示,从t=0开始,小强每隔2s记录的物块位置和时刻如图丙所示,下列说法正确的是( )
①0﹣4s内物块受到的摩擦力为4N
②8﹣10s内,物块受到的摩擦力为2N
③14﹣18s内,物块受到的摩擦力为8N
④t=10s时,物块的速度一定小于7m/s
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有①③④正确 D.①②③④都正确
【答案】C
【分析】根据图丙匀速直线运动的时间段及图乙,利用二力平衡条件确定摩擦力的大小,比较拉力和摩擦力的大小,确定物体在不同时间段的运动状态
【解答】解:
③由图丙知,12s~18s物体在相同时间内通过的路程相等,则物块做匀速直线运动,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,物块受到平衡力的作用,由图乙知,此时的滑动摩擦力f=F=8N;所以,14~18s内,物块受到的摩擦力为8N,故③正确;
①、由图乙知,0~4s内,物体受到的拉力F=4N,小于滑动摩擦力,所以,此时物体应处于静止状态,物体所受静摩擦力等于拉力,等于4N,故①正确;
②、由图丙知,8~10s内物体处于运动状态,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,由于接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,则滑动摩擦力大小不变,摩擦力仍等于8N,故②错误;
④、由图丙知,从10s到12s时间内,物体的平均速度v6m/s,而在这段时间内物体的拉力大于摩擦力,所以物体做加速运动,因此10s时物块的速度一定小于6m/s,也一定小于7m/s,故④正确。
综上分析可知①③④正确。
故选:C。
【点评】本题是有关力和图象的综合分析题目,在分析过程中,关键能够根据图丙确定物体的运动状态变化,根据二力平衡条件确定摩擦力的大小。
7.一个物体受到40N的拉力,以1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动,若受到的拉力增大为50N,此时它受到的摩擦力(不计空气阻力)( )
A.等于50N B.小于40N C.等于40N D.无法判断
【答案】D
【分析】二力平衡的条件是作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡。但是在本题中,并没有说明物体受到的拉力方向是否沿水平方向,即便物体沿直线做匀速直线运动,也不能简单的认为拉力与摩擦力是一对平衡力。
【解答】解:
物体在拉力的作用下做匀速直线运动,但是却没有明确物体受到的拉力方向是否在水平方向,因此不能简单的认为拉力与摩擦力是一对平衡力,摩擦力的大小就没有办法判断,因此ABC错,D正确;
故选:D。
【点评】本题没有告诉物体受到的拉力方向,因此无法判断摩擦力的大小,属于易错题。在做这种类型题目的时候,需要看清题意,抓住关键,理解二力平衡的条件。
8.张明同学用50N的力将重30N的物体压在竖直墙面上,然后用20N的力竖直向上拉物体,物体静止不动,下列说法正确的是( )
A.物体受到竖直向下20N的摩擦力
B.物体竖直方向上只受到重力和拉力的作用
C.物体受到竖直向上30N的摩擦力
D.物体受到竖直向上10N的摩擦力
【答案】D
【分析】处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力,物体所受合力为零;对物体进行受力分析,根据力的平衡条件进行解答。
【解答】解:
物体静止,说明物体受到平衡力的作用;在水平方向上物体受到的压力和墙壁对物体的支持力平衡,均为50N;在竖直方向上,物体受到竖直向下的重力,G=30N,还受竖直向上的拉力,F=20N;由于重力大于拉力,且物体处于静止状态,物体有向下的运动趋势,因此它还受到向上的静摩擦力作用,如图所示;
根据力的平衡条件有:F+f=G,则摩擦力f=G﹣F=30N﹣20N=10N,方向竖直向上。
所以,ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】首先判断物体处于哪种状态,并对物体进行受力分析,静止和匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用,根据平衡力的特点进行判断。
9.如图甲所示,用水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A在水平地面上运动,拉力的F﹣t图象和物体A运动的v﹣t图象分别如图乙、丙所示。当物体A匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为2N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,下列说法正确的是( )
A.滑轮匀速移动时的速度为 0.4m/s
B.3﹣6s时,弹簧测力计的示数为 7.5N
C.3﹣6s时,物体B受到物体 A的摩擦力为 3N,方向水平向左
D.6﹣9s时,物体A受到地面的摩擦力为 3N,方向水平向左
【答案】D
【分析】(1)根据动滑轮可以省一半力,费一半距离解答;
(2)对物体受力分析:A在水平方向:向右受绳子的拉力,向左受地面的摩擦力和B的摩擦力;
B在水平方向:向右受A的摩擦力,向左受测力计的拉力。
(3)影响摩擦力的因素:压力和接触面的粗糙程度。
(4)由图丙知0﹣3s物体静止,3﹣6s物体做加速运动,拉力大于摩擦力;
6﹣9s物体做减速运动,拉力小于摩擦力;
9﹣12s物体做匀速直线运动,拉力等于摩擦力。
【解答】解:A、由图丙知9﹣12s物体做匀速直线运动,物体A匀速移动的速度为0.2m/s,所以动滑轮的移动速度为0.1m/s,故A错误;
BC、由图丙知9﹣12s物体A做匀速直线运动,物体B与地面保持相对静止,物体B在水平方向处于平衡状态,受向右的摩擦力和向左的测力计的拉力一对平衡力,平衡力大小相等,因为拉力为2N,所以B受到的摩擦力为2N,方向向右。
因为物体间力的作用是相互的,B对A的摩擦力水平向左,大小为2N,
9﹣12s物体A做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,由图乙知,此时拉滑轮的力为10N,因为拉力作用在动滑轮上,所以拉物体A的力为5N,此时物体A在水平方向:受向右的绳子的拉力,为5N,向左受地面的摩擦力和B对A的摩擦力,所以受到地面的摩擦力为5N﹣2N=3N,方向向左;
3﹣6s物体A做加速运动,但物体B仍静止,拉力仍等于摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,拉力不变,仍为2N,故BC错误;
D、6﹣9s时,物体A做减速运动,由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为3N,方向水平向左,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了动滑轮的省力特点、摩擦力的分析,解决此题的关键是对每个物体进行正确的受力分析,搞清楚各个力之间的关系。
10.如图,两木块A和B被水平力F通过挡板C压在竖直墙上,处于静止状态,则( )
A.物体A对B没有静摩擦力
B.物体A对B的静摩擦力方向竖直向下
C.物体A对B的静摩擦力与B对A的静摩擦力是一对平衡力
D.条件不足,无法判断
【答案】B
【分析】对上图中物体A和B进行受力分析,先整体分析,再单独分析,根据二力平衡即可得出结论。
【解答】解:因为当前状态是静止状态,所以所有力都是平衡的。
A、如果A和B之间没有摩擦力的话,由于受重力,A和挡板就会往下掉,就不会处于静止状态了,故A错误。
B、因为A是处于静止状态,A竖直方向的受力情况:
①挡板C对A的摩擦力,因为挡板C是静止的,挡板C受到的重力和摩擦力平衡,故A对挡板C的摩擦力竖直向上,根据力的作用是相互的可知,挡板C对A的摩擦力的方向为竖直向下;
②重力,方向为竖直向下;
③B对A的摩擦力。
共受这三个力,且这三个力是平衡的,由于①②受力方向都是竖直向下的,所以B对A的摩擦力方向是竖直向上的,根据力的作用的相互性可知,A对B的摩擦力是竖直向下的,故B正确,D错误。
C、物体A对B的静摩擦力与B对A的静摩擦力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故C错误。
故选:B。
【点评】本题考查二力平衡条件的应用,关键是对物体进行受力分析,这也是本题的难点。
11.一块均匀矩形冰砖放置在水平地面上,如图甲所示,现用冰刀将冰砖的右侧切去一部分,剩余部分如图乙所示,对地面的压强p1=1800Pa;将图乙的冰砖倒置后如图丙所示,冰砖对地面的压强p2=3600Pa。甲中冰砖对地面的压强为( )
A.2100Pa B.2400Pa C.2700Pa D.3000Pa
【答案】B
【分析】由F=pS算出乙、丙两图中压力,利用压力相等,求出面积比,再将乙丙组合成柱状固体,利用p算出组合体的压强,根据柱状固体压强pρgh判断出图甲中砖块对水平地面的压强。
【解答】解:设图乙中砖块重力为G1,底面积为S1,图丙中砖块底面积为S2,
由p可得F=pS,可知图乙中砖块对地面压力:F1=p1S1=1800Pa×S1,
图丙中砖块对地面压力:F2=p2S2=3600Pa×S2,
又因为图乙、丙中为同一砖块且均水平自然放置,砖块对地面压力:F1=F2=G1,
即:1800Pa×S1=3600Pa×S2
解得:S2S1,
将乙、丙两图组装为一组合长方体,则F总=2G1,S总=S1+S2S1,
组合长方体砖块对地面的压强:p1800Pa=2400Pa,
柱形均匀固体对水平地面的压强:pρgh,
由于图甲和组合长方体的密度和高度均相同,所以图甲中砖块对地面的压强p'=p=2400Pa。
故选:B。
【点评】本题考查固体压强的计算、推导式pρgh的特殊用法,需要对图形旋转组合,难度颇大。
12.如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等。现分别从两容器中抽出液体,且剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是( )
A.p甲=p乙;F甲>F乙 B.p甲=p乙;F甲<F乙
C.p甲>p乙;F甲>F乙 D.p甲<p乙;F甲<F乙
【答案】D
【分析】(1)由于是圆柱形容器,根据液体对各自容器底部的压力相等和底面积的大小关系,根据m=ρV可得甲、乙两种液体的密度关系;剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,根据p=ρgh比较出压强;
(2)由图可知,V甲>V乙,h甲>h乙,液体对各自容器底部的压力相等,G甲=G乙,当剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,h甲′=h乙′,G甲<G乙,
可得剩余液体的压力的大小关系。
【解答】解:
(1)已知底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等,则G甲=G乙,即m甲=m乙,由图可知,V甲>V乙,
由ρ可得ρ甲V甲=ρ乙V乙,
所以ρ甲<ρ乙,
剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,根据p=ρgh可得剩余液体对各自容器底部的压强关系:p甲<p乙;
(2)由图知,当剩余液体的液面到容器底部的距离均为h时,剩余甲液体的体积约为原来体积的一半,剩余乙液体的体积大于原来体积的一半,由F=G=mg=ρVg可知F甲G甲,F乙G乙,且原来两液体的重力G甲=G乙,
所以可知剩余液体对各自容器底部的压力:F甲<F乙。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对学生对压强公式、密度公式的掌握和运用,得出原来两液体的重力相等是解题的关键之一。
13.下列对你相关的一些科学量的估计值最接近实际的是( )
A.你的密度大约为1.0×103kg/cm3
B.你坐在教室里听课时脉搏每分钟约130次
C.你在体育课上百米赛跑的速度大约是7m/s
D.你站在操场上参加升旗仪式时对地面的压强约为1.0×105Pa
【答案】C
【分析】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项。
【解答】解:A、水的密度是1.0×103kg/m3,人体密度与水的密度差不多,故A错误;
B、正常情况下,人的脉搏跳动一次的时间接近1s,1min跳动的次数在70次左右,故B错误;
C、在体育课上百米赛跑的速度大约是:v6.66m/s,故C正确;
D、在操场上参加升旗仪式时对地面的压强约为p1.25×104Pa,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查学生对速度公式、压强公式的灵活运用以及生活中常见物体的数据的了解情况。
14.如图所示,均匀实心长方体A和B放置在水平地面上,对地面的压强pA>pB,已知两个长方体A和B体积VA<VB,高度hA<hB,与地面的接触面积SA>SB,若将长方体A和B沿水平或竖直方向切去一部分,使A和B剩余部分对地面的压强相等,则下列方案可行的是( )
A.沿竖直方向切去相同宽度
B.沿水平方向切去相同体积
C.沿水平方向切去相同质量
D.沿水平方向切使剩余的高度相等
【答案】B
【分析】(1)根据p表示出切去相同质量时两者压强的变化量,根据SA>SB可知两者压强变化量的大小关系,然后判断剩余部分压强的大小变化进行判断;
(2)根据p表示出切去相同体积时两者压强的变化量,根据p和pA>pB得出两者的关系,然后比较两者压强变化量的大小关系进行判断;
(3)根据pρgh判断两者密度之间的关系,然后判断剩余部分的高度相等时两者的压强关系;
(4)比较原来压强的关系判断A和B对地面压力的变化量相等时,两者剩余部分的压强是否可能相等。
【解答】解:
均匀实心长方体A和B放置在水平地面上,对地面的压强pA>pB,与地面的接触面积SA>SB,由p得长方体A和B对水平面的压力FA>FB,即GA>GB,则mA>mB,由及两个长方体A和B体积VA<VB,得ρA>ρB;
A.沿竖直方向切去相同宽度,因为ρA>ρB,高度hA<hB,由p=ρgh得剩余部分对地面的压强为pA剩>pB剩,故A不符合题意;
B.沿水平方向切去相同体积时,两者压强的变化量分别为:
ΔpA①
ΔpB②
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,物体对地面的压强:p,
因pA>pB,所以,
因VA<VB,则可知③
由①②③可得,ΔpA>ΔpB,且原来的压强关系为pA>pB,剩余部分对地面的压强p剩=p原来﹣Δp,
所以,A和B剩余部分对地面的压强可能相等,故B符合题意;
C.沿水平方向切去相同质量,因为GA>GB,所以GA剩>GB剩,两长方体的底面积不变,则由上面的分析过程反推得pA剩>pB剩,故C不符合题意;
D.沿水平方向切使剩余的高度相等,因为ρA>ρB,由p=ρgh得剩余部分对地面的压强不相等,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了压强公式的灵活应用,利用好题干中所给的体积是解题的前提和关键,是一道难题。
15.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,沿竖直方向在两个正方体上分别切去相同宽度,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,则下列关于甲、乙正方体切去部分质量m甲'和m乙'的大小关系正确的是( )
A.m甲'一定大于m乙' B.m甲'一定等于m乙'
C.m甲'可能小于m乙' D.m甲'可能不等于m乙'
【答案】A
【分析】(1)根据沿竖直方向切相同宽度后甲、乙剩余部分对地面的压强相等即 p甲=p乙;由水平放置的实心均匀正方体对地面的压强公式p,可推知甲、乙正方体切去部分对地面的压强也相等 即p甲'=p乙';根据固体压强公式p,结合p甲'=p乙',可得切去部分的压强等式;
(3)由切去部分的底面积表达式S甲'=L甲×Δh,S乙'=L乙×Δh,可比较出S甲和S乙的大小关系,结合等式,即可推出切去部分质量m甲'和m乙'的大小关系。
【解答】解:设甲、乙两正方体的边长分别为L甲、L乙,根据题意可知,沿竖直方向切相同宽度后,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,即 p甲=p乙;
由水平放置的实心均匀正方体对地面的压强公式p,可知ρ甲L甲g=L乙ρ乙g;
故可推知甲、乙正方体切去部分对地面的压强也相等 即p甲'=p乙';
根据固体压强公式p,则切去部分的压强还可表示为:;
切去前S甲>S乙,分别切去相同宽度Δh,则切去部分的底面积S甲'=L甲×Δh,S乙'=L乙×Δh;
又由图可知L甲>L乙,则S甲'>S乙',结合等式,故可得m甲'>m乙'。
故选:A。
【点评】本题的特殊之处在于仅使用一种固体压强计算方法无法直接得出结果,根据已知条件,灵活选用压强计算公式进行分析是解答此题的关键。
16.如图所示,在图甲中,用细线将一实心铁球浸没在水中静止,图乙中将一实心铜球浸没在煤油中静止。铁球所受重力为G铁;体积为V铁;铜球所受重力为G铜,体积为V铜。铁球和铜球所受细线的拉力大小相等,所受浮力分别为F铁和F铜,已知水的密度为ρ水,煤油的密度为ρ油,且ρ油<ρ水<ρ铁<ρ铜,则下列判断正确的是( )
A.V铜=V铁 B.V铜>V铁 C.F铜=F铁 D.F铜<F铁
【答案】D
【分析】对铁球和铜球进行受力分析,两者都受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力作用,根据平衡力列出等式,再根据两者受到绳子的拉力相等列出等式,通过ρ油<ρ水<ρ铁<ρ铜,比较两者体积大小,再根据阿基米德原理判断浮力大小。
【解答】解:AB、如图甲,铁球受到竖直向下的重力G铁、竖直向上的拉力F拉和竖直向上的浮力F铁,
根据平衡力得,G铁=F铁+F拉,
如图乙,铜球受到竖直向下的重力G铜、竖直向上的拉力F'拉和竖直向上的浮力F铜,
根据平衡力得,G铜=F铜+F'拉,
因为,铁球和铜球所受细线的拉力大小相等,即F拉=F'拉,
所以,G铁﹣F铁=G铜﹣F铜,
由于铁球和铜球分别浸没在水和煤油中,
所以,ρ铁gV铁﹣ρ水gV铁=ρ铜gV铜﹣ρ油gV铜,
整理得,(ρ铁﹣ρ水)V铁=(ρ铜﹣ρ油)V铜,
由于ρ油<ρ水<ρ铁<ρ铜,
所以,ρ铁﹣ρ水<ρ铜﹣ρ油,
所以,V铁>V铜,故A和B都错误。
CD、根据阿基米德原理得,
铁球受到的浮力为:F铁=ρ水gV铁,
铜球受到的浮力为:F铜=ρ油gV铜,
因为ρ油<ρ水,V铜<V铁,
所以铜球受到的浮力小于铁球受到的浮力,即F铜<F铁,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题利用G=mg=ρgV 和阿基米德原理,以及受到分析,根据平衡力,比较铁球和铜球体积的大小,最后再次利用阿基米德原理比较浮力大小,综合性很强,有一定的难度。
17.如图甲所示,一个柱形容器放在水平桌面上,容器中立放着一个底面积为100cm2,高为12cm,质量为900g的均匀实心长方体木块A,A的底部与容器底用一根细绳(细绳体积忽略不计)连在一起,已知细绳长度为L=8cm。现慢慢向容器中加水,当加入1.8kg的水时,木块A对容器底部的压力刚好为0,如图乙所示,若继续缓慢向容器中加水,直到细绳被拉断,然后停止加水,如图丙所示,细绳拉断前、后木块静止时,水对容器底部压强的变化量为50Pa,(整个过程中无水溢出),则下列说法正确的是( )
A.木块A的密度为7.5×103kg/m3
B.容器的底面积为200cm3
C.细绳拉断前物体所受到的浮力为10N
D.最后容器中水的总质量为4.5kg
【答案】D
【分析】(1)知道均匀实心长方体木块A的边长和体积,根据V=Sh求出其体积,利用ρ求出木块A的密度;
(2)当加入1.8kg的水时,木块A对容器底部的压力刚好为0,此时木块恰好漂浮,根据物体浮沉条件和阿基米德原理求出木块排开水的体积,根据V=Sh求出容器内水的深度,根据ρ求出容器内加入水的体积,利用V水=(S容﹣SA)h水求出容器的底面积;
(3)细绳拉断前、后木块静止时,根据p=ρgh求出容器内水深度的变化量,根据ΔV排=S容Δh求出木块排开水体积的减少量,然后求出剪断细绳前木块排开水的体积,根据阿基米德原理求出木块受到的浮力,根据V=Sh求出细绳拉断前木块浸入水中的深度,进一步求出容器内水的深度和容器内水的体积,根据m=ρV求出最后容器中水的总质量。
【解答】解:
(1)木块的体积:
VA=SAhA=100cm2×12cm=1200cm3,
木块的密度:
ρA0.75g/cm3=0.75×103kg/m3,故A错误;
(2)当加入1.8kg的水时,木块A对容器底部的压力刚好为0,此时木块恰好漂浮,
因木块受到的浮力和自身的重力相等,
所以,由阿基米德原理可得F浮=G木=ρ水gV排,即m木g=ρ水gV排,
则木块排开水的体积:
V排900cm3,
容器内水的深度:
h水9cm,
容器内加入水的体积:
V水1800cm3,
由V水=(S容﹣SA)h水可得,容器的底面积:
S容SA100cm2=300cm2,故B错误;
(3)细绳拉断前、后木块静止时,由p=ρgh可得,容器内水深度的变化量:
Δh5×10﹣3m=0.5cm,
木块排开水体积的减少量:
ΔV排=S容Δh=300cm2×0.5cm=150cm3,
则剪断细绳前木块排开水的体积:
V排′=V排+ΔV排=900cm3+150cm3=1050cm3,
木块受到的浮力:
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×1050×10﹣6m3=10.5N,故C错误;
细绳拉断前木块浸入水中的深度:
h水′10.5cm,
容器内水的深度:
h水″=h水′+h绳=10.5cm+8cm=18.5cm,
容器内水的体积:
V水总=S容h水″﹣V排′=300cm2×18.5cm﹣1050cm3=4500cm3,
则最后容器中水的总质量:
m水总=ρ水V水总=1.0g/cm3×4500cm3=4500g=4.5kg,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了密度公式和物体浮沉条件、阿基米德原理、液体压强公式的应用等,正确的从题干中获取有用的信息是关键和难点。
18.在一足够高的容器底部固定一轻质弹簧,弹簧原长10cm,弹簧上方连有正方体木块A,木块的边长为10cm,容器的底面积为200cm2,如图,此时弹簧长度为6cm(已知弹簧的长度每改变1cm,所受力的变化量为1N),现向容器内注入某种液体,当木块A有的体积浸入液体中时,弹簧恰好处于自然伸长状态;在木块A正上方放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B,已知合金块的体积为100cm3,高为4cm。下列说法中不正确的是( )
A.木块A的重力为4N
B.液体的密度为0.8×103kg/m3
C.放置合金块B后液体对容器底部的压强为1440Pa
D.合金块B的重力为14.8N
【答案】D
【分析】(1)根据题意可知弹簧上方连有正方体木块A时弹簧的压缩量,利用“弹簧的长度每改变1cm,所受力的变化量为1N”求出弹簧产生的弹力,物体A静止时受到的重力与弹簧产生的弹力是一对平衡力,据此求出物体A的重力;
(2)根据V=L3求出木块的体积,当木块A有的体积浸入液体中时,弹簧恰好处于自然伸长状态,则木块处于漂浮状态受到的浮力和自身的重力相等,根据F浮=ρgV排求出液体的密度;
(3)先求出木块A有的体积浸入液体中时液体的深度,根据体积公式求出此时容器内液体的体积,在木块A正上方放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B,利用V=Sh求出此时液体的深度,利用p=ρgh求出放置合金块B后液体对容器底部的压强;
(4)在木块A正上方放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B时,先求出弹簧的长度,然后求出弹簧的压缩量,进一步求出此时弹簧产生的向上弹力,根据F浮=ρgV排求出A、B受到的总浮力,以A、B整体为研究对象,整体受到竖直向下A和B的重力、竖直向上整体浮力和向上的弹力处于平衡状态,利用A、B整体受到的合力为零求出B的重力。
【解答】解:(1)由题意可知,弹簧上方连有正方体木块A时,其长度只有L1=6cm,则弹簧的压缩量Δx=L0﹣L1=10cm﹣6cm=4cm,
因弹簧的长度每改变1cm,所受力的变化量为1N,所以,弹簧产生的弹力F=4cm×1N/cm=4N,
因物体A静止时,受到的重力与弹簧产生的弹力是一对平衡力,所以,物体A的重力GA=F=4N,故A正确;
(2)木块的体积:VA(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
当木块A有的体积浸入液体中时,弹簧恰好处于自然伸长状态,则木块处于漂浮状态,木块受到的浮力F浮=G=4N,
由F浮=ρgV排可得,液体的密度:ρ液0.8×103kg/m3,故B正确;
(3)当木块A有的体积浸入液体中时,液体的深度:h=L0+h浸=10cm10cm=15cm,
此时容器内液体的体积:V液=S容hVA=200cm2×15cm1000cm3=2500cm3,
在木块A正上方放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B,
则此时液体的深度:h′18cm=0.18m,
则放置合金块B后液体对容器底部的压强:p=ρ液gh′=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1440Pa,故C正确;
(4)在木块A正上方放置一合金块B,静止时液面刚好浸没B时,弹簧的长度L2=h′﹣LA﹣hB=18cm﹣10cm﹣4cm=4cm,
则弹簧的压缩量Δx′=L0﹣L2=10cm﹣4cm=6cm,
此时弹簧产生的向上弹力:F′=6cm×1N/cm=6N,
A、B受到的总浮力:F浮总=ρ液g(VA+VB)=0.8×103kg/m3×10N/kg×(1×10﹣3m3+100×10﹣6m3)=8.8N,
以A、B整体为研究对象,整体受到竖直向下A和B的重力、竖直向上整体浮力和向上的弹力处于平衡状态,
由A、B整体受到的合力为零可得:F浮总+F弹=GA+GB,
则B的重力:GB=F浮总+F弹﹣GA=8.8N+6N﹣4N=10.8N,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了液体压强公式和物体浮沉条件、阿基米德原理的应用等,正确得出容器内水的体积和弹簧的压缩量是关键,有难度。
19.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能悬浮,如图所示。如果轻轻触碰一下气球,则金属块和气球( )
A.仍能静止 B.向下运动 C.向上运动 D.都有可能
【答案】D
【分析】(1)气球在水中的深度不同、受压强不同、体积不同、排开水的体积不同、受到的浮力就要发生变化;
(2)气球和金属块的总重不变,根据物体的浮沉条件分析判断。
【解答】解:
原来气球和金属块悬浮在水中,F浮=G,
如果向上碰的话,由于气球受到水的压强变小、气球的体积变大,气球受到的浮力增大,大于自重,气球和金属块将向上运动;
如果向下碰的话,由于气球受到水的压强变大、气球的体积变小,气球受到的浮力减小,小于自重,气球和金属块将向下运动;
当水平碰,由于气球受到水的压强不变、气球的体积不变,气球受到的浮力不变,还等于自重,仍处于悬浮,还处于静止状态;
由以上分析和知静止、向上运动、向下运动都有可能。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对液体压强特点、阿基米德原理的掌握和运用,知道气球在水中的深度不同体积不同是本题的关键。
20.周末小晨和家长去天堂寨游玩,如图是小晨乘坐观光缆车匀速下山的情景,下列对该过程分析正确的是( )
A.小晨的动能增加,重力势能减小
B.小晨的重力势能转化为动能
C.小晨的重力势能减小,机械能减小
D.小晨的重力势能减小,机械能不变
【答案】C
【分析】机械能包括动能与势能,其中动能的影响因素是质量与速度,重力势能的影响因素是质量与高度。
【解答】解:AB.小晨乘坐光缆车匀速下山时,质量不变,速度不变,动能不变,高度降低,重力势能减小,故AB错误;
CD.小晨随着光缆车下山,速度不变,质量不变,动能不变,高度降低,重力势能减小,机械能是动能和重力势能的总和,所以小晨的机械能在减小,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查机械能的影响因素,是一道基础题。
21.下列说法中正确的是( )
A.物体受平衡力作用时,机械能一定保持不变
B.物体的运动方向是有可能与它受到的合力方向相反的
C.竖直上抛的小球运动到最高点时,它的速度为零,此时受力平衡
D.小明乘电梯匀速上升时,他对电梯的压力和电梯对他的支持力是一对平衡力
【答案】B
【分析】(1)动能和势能的总和统称为机械能;
(2)竖直上抛一个物体,物体向上运动时,物体的运动方向和它受到的合力方向相反;
(3)竖直上抛的小球运动到最高点时,它的速度为零,但是受到重力;
(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、物体受平衡力作用时,动能不变,但是势能可能发生变化,所以机械能可能会改变,故A错误;
B、物体的运动方向是有可能与它受到的合力方向相反的,例如竖直上抛一个物体,物体向上运动时,故B正确;
C、竖直上抛的小球运动到最高点时,它的速度为零,但是受到重力,所以受力不平衡,故C错误;
D、小明乘电梯匀速上升时,他对电梯的压力和电梯对他的支持力是一对相互作用力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了力和运动的相关知识点,题目难度不大。
22.同学们的课外生活丰富多彩。关于如图的活动,下列说法正确的是( )
A.甲图:足球在上升过程中,机械能保持不变
B.乙图:同学从高处落下时,动能转化为重力势能
C.丙图:同学在跑步时,人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
D.丁图:同学挥拍击球时,通过肌肉收缩将化学能转化为机械能,使球获得动能并飞出
【答案】D
【分析】(1)当物体受到空气阻力时,机械能会变小;
(2)物体从高处下落时,重力势能转化为动能;
(3)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上;
(4)运动时,人体的化学能转化为机械能。
【解答】解:A、足球在上升过程中,由空气阻力作用,一部分机械能转化为内能,机械能减小,故A错误;
B、同学从高处落下时,重力势能转化为动能,故B错误;
C、人对地面的压力与地面对人的支持力,作用在两个物体上,不是平衡力,故C错误;
D、同学挥拍击球时,通过肌肉收缩将化学能转化为机械能,使球获得动能并飞出,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了二力平衡的条件、动能和重力势能等,属于力学综合题。
23.晓明乘坐电梯回家,他查阅资料知道,电梯先加速上升一小段,再匀速上升一段时间,然后再减速停到对应的楼层。在此过程中( )
A.晓明的动能一直在增加
B.晓明的动能保持不变
C.晓明的机械能保持不变
D.晓明的重力势能一直在增加
【答案】D
【分析】重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关,判断重力势能是否改变,看它的质量和高度是否变化就可以了;动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关,判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化就可以了,机械能为动能和势能的和。
【解答】解:晓明乘坐电梯先加速上升过程中,小明的质量不变,速度变大,动能变大,高度增大,重力势能变大,而机械能等于动能和势能之和,故机械能变大,再匀速上升一段时间,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,机械能变大,减速停到对应的楼层。速度减小,动能减小,高度增加,重力势能增加,机械能增加,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查了动能、重力势能、机械能的变化,属于基础题。
24.如图所示,当人用手抬起重物时,肱二头肌对前臂A处的拉力为动力F1,B处重物对手向下的作用力为阻力F2,假设动力臂长度不变,则( )
A.F1=F2
B.F1<F2
C.由图示位置缓慢抬起重物,拉力F1的大小不变
D.在图示位置缓慢抬起重物,拉力F1减小
【答案】D
【分析】(1)根据力臂大小关系,结合杠杆的平衡条件分析力的大小关系;
(2)由图示位置缓慢抬起重物,根据阻力臂减小,结合杠杆平衡条件分析动力变化。
【解答】解:AB、根据图中肌肉拉力的力臂远小于物体的阻力的力臂,是费力杠杆,故F1>F2,故AB错误;
CD、由图示位置缓慢抬起重物,阻力是否在竖直方向,则阻力臂在水平方向,故阻力臂减小,根据杠杆平衡条件知,动力臂和阻力不变,阻力臂减小,动力减小,故D正确,C错误。
故选:D。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用与动态平衡,属于中档题。
25.如图所示,一根均匀的细木棒可绕O点无摩擦转动,OA=AB=BC=CD,对杠杆施加力F,将挂在A点重为180N的物体匀速提升0.4m。以下说法正确的是( )
A.若在D点施加力F,该杠杆一定为省力杠杆
B.若木棒的机械效率为90%,则木棒的重力为10N
C.若在C点施加竖直向上的力F,提升过程中的F变大
D.若物体从A点移至C点,仍提起0.4m则F做的功变大
【答案】B
【分析】杠杆分为三类:省力杠杆(动力臂大于阻力臂,省力费距离);费力杠杆(动力臂小于阻力臂,费力省距离);等臂杠杆(动力臂等于阻力臂,不省力不费力,不省距离不费距离)。
根据η求机械效率。
杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化,而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态,分析杠杆的动态平衡时,一般是动中取静,根据杠杆平衡条件,分析比较,得出结论。
根据W=Fs判定功的大小。
【解答】解:A.若在D点施加力F,没有确定力F的方向,不能确定该杠杆一定是省力杠杆,故A错误,不符合题意;
B.由题意可知,有用功为72J,若木棒的机械效率为90%,则总功为80J,则额外功为80J﹣72J=8J。由题意知,物体重力方方向上升的高度是0.4m,则杠杆重心方向上升的高度便是0.8m,所以杠杆自重G10N,故B正确,符合题意;
C.若在C点施加竖直向上的力F,提升过程中,动力臂与阻力臂的比值不变,根据杠杆的平衡条件,力F不变,故C错误,不符合题意;
D.若物体从A点移至C点,仍提起0.4m,则有用功不变,而杠杆重心上升的高度变小,即额外功变小,所以总功变小,故D错误,不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了杠杆的分类,机械效率,以及动态分析。
26.在中药房里,医生还在用传统的中药材称量工具——戥子秤。如图所示,使用时,将待测药材挂在秤盘上,用手拎住秤钮A或B(相当于支点),秤砣在秤杆上移动,当杆秤水平平衡时就可以在秤杆上读出药材的质量。下列说法中正确的是( )
A.戥子秤依据的是杠杆原理,力臂大的一侧对应的力也较大
B.若使用了磨损的秤砣则测量值比药材真实值偏小
C.要称50g中药,称量时挂秤砣端翘起,应减少中药使秤杆恢复水平平衡
D.使用A秤纽的最大测量值比使用B秤纽的最大测量值小
【答案】C
【分析】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析,杆秤水平平衡时,秤砣所在的位置显示的示数即物体的质量。
【解答】解:
A、戥子秤依据的是杠杆原理,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2知,力臂大的一侧对应的力较小,故A错误;
B、根据G=mg和杠杆平衡条件可得m物g×OA=m砣g×OB,如果秤砣磨损了,OB变大,则测量结果将偏大,故B错误;
C、称中药(称取一定量的中药)时B端翘起,杆秤不能水平平衡,说明秤盘内中药的质量大于所需的质量,所以应减少中药的质量来使杆秤恢复水平平衡,故C正确;
D、使用A秤纽时,比使用提纽B时,物体的拉力的力臂较小,秤砣的力臂变大,秤砣拉力不变时,物体的重力变大,故最大测量值比使用B秤纽的最大测量值大,故D错误。故选:C。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用,属于中档题。
27.下列各措施中能提高滑轮组机械效率的是( )
A.减小提升高度
B.增大提升速度
C.改用质量大的定滑轮
D.增大被提升物体的质量
【答案】D
【分析】(1)滑轮组的机械效率是指有用功和总功的比值,比值越大,机械效率越高。
(2)要提高滑轮组的机械效率可以在有用功一定时,减少额外功;在额外功一定时,增大有用功。
【解答】解:AB.滑轮组的机械效率η,所以减少提升高度或增大提升速度,不能改变有用功和总功的比值,即滑轮组的机械效率不变,故AB不符合题意;
C.改用质量大的定滑轮,不能减小额外功,不能改变有用功和总功的比值,即滑轮组的机械效率不变,故C不符合题意;
D.增大被提升物体的质量,可以增加提升物体的重力,可以提高有用功,而额外功几乎不变,这样有用功在总功中所占的比值增大,即增加提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题主要考查了提高滑轮组的方法。首先要知道滑轮组机械效率是有用功与总功之比,比值越大,效率越高。所以有用功越大、额外功越少,机械效率越高。因此可以通过减少额外功,提高有用功来提高滑轮组的效率。
28.杆秤是我国古代的衡器,并沿用至今。如图用秤钩挂住物体称重时,秤杆恰好在水平位置平衡。提纽O处是支点,AO为5cm,秤砣质量是500g,OB为20cm,若g取10N/kg,不计秤杆和秤钩的质量,物体的质量是( )
A.0.8kg B.2.5kg C.2kg D.5kg
【答案】C
【分析】根据已知条件,杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算物体的质量。
【解答】解:根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,即
G物×OA=G砣×OB
结合G=mg代入数据有
m×10N/kg×5cm=0.5kg×10N/kg×20cm
解得:
m=2kg。
故选:C。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用,属于基础题。
二.多选题(共30小题)
(多选)29.航天飞机关闭发动机后正在太空中飞行。如果科学家要在其中进行实验,下列哪些操作能够正常进行( )
A.用温度计测温度 B.用弹簧秤测力
C.用天平测质量 D.用电子表测时间
【答案】ABD
【分析】(1)电子表测量时间不受重力影响,温度计测量温度不受重力影响,刻度尺测量长度不受重力影响,都可以完成;
(2)如果失重,原来受重力影响的实验,都将无法完成,天平测量质量,原理是托盘受到的压力相同,物体不受重力,所以对托盘没有压力,受重力影响,无法完成
【解答】解:
A、温度计测量物体的温度,温度计是根据物体热胀冷缩的原理工作的,与重力无关,温度计可以测量物体的温度。A符合题意。
B、弹簧测力计不能测量物体的重力,可以测拉力,B符合题意。
C、天平实质是等臂杠杆,如果没有重力,杠杆两端没有了作用力,无论天平两端挂质量多大的物体,都不能改变天平的平衡。C不符合题意。
D、电子表测时间,跟重力没有关系,实验能正常进行。D符合题意。
故选:ABD。
【点评】物理实验的环境改变时,实验是否能正常进行,要看实验环境是否影响到测量工具的正常使用。例如没有了重力,没有了电阻,没有了磁场,还能进行哪些实验。
(多选)30.力的作用是相互的。下列现象中,利用了这一原理的是( )
A.向前划船时,要用桨向后划水
B.球员射门时,要用力向球门方向踢球
C.人向前跑步时,要用力向后蹬地
D.推车时要用力向前才可以推动
【答案】AC
【分析】一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的。
【解答】解:A、向前划船时,要用桨向后拨水,水同时也会给浆一个向前的力,故船前进,利用了力的作用是相互的原理;
B、球员射门时,要用力向球门方向踢球,是力改变了物体的运动方向,不是利用了力的作用是相互的原理;
C、人向前跑步时,要向后下方蹬地,地同时也会给人向前的力,利用了力的作用是相互的原理;
D、推车时要用力向前才可以推动,是力改变了车的运动状态,不是利用了力的作用是相互的原理。
故选:AC。
【点评】此类题目考查两个物体间力的作用总是相互的,即一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的。
(多选)31.下列现象中,能说明力可以改变物体运动状态的是( )
A.小明用力将足球踢了出去
B.汽车在平直的公路上匀速行驶
C.人坐在软沙发上,沙发凹了下去
D.篮球撞击篮板上被弹了回去
【答案】AD
【分析】力的作用效果:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;根据力的作用效果分析判断。
【解答】解:A、小明用力将足球踢了出去,球从静止变为运动,运动状态发生了改变,符合题意,故A正确;
B、汽车在平直的公路上匀速行驶,运动状态没有发生变化,不符合题意,故B错;
C、人坐在软沙发上,沙发凹了下去,力改变了沙发的形状,不符合题意,故C错;
D、篮球撞击篮板上被弹了回去,改变了篮球的运动方向,改变了篮球的运动状态,符合题意,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查了学生对力的作用效果掌握和运用,分析运动状态变化时要看:①物体的速度是否变化,②运动方向是否变化。
(多选)32.下列说法中正确的是( )
A.实验中认真仔细地进行测量可以消除误差
B.站在上升的观光电梯里的乘客认为电梯是静止的,他是以地面为参照物的
C.鸡蛋掉到地板上摔破了,地板对鸡蛋的作用力等于鸡蛋对地板的作用力
D.物体运动状态发生改变,一定受到力的作用
【答案】CD
【分析】(1)误差是在测量过程中产生的测量值与真实值这间的差异,这种差异不同于错误,它是在测量方法正确的情况下产生的,只可以减小,却不能避免;
(2)判断物体是否运动就看物体与参照物之间的位置是否发生变化,位置发生变化则物体运动,位置不发生变化,则物体静止;
(3)物体间力的作用是相互的;
(4)力是改变物体运动状态的原因。
【解答】解:A、实验中认真仔细地进行测量可以减小误差,但不能消除误差,故A错误;
B、站在上升的观光电梯里的乘客认为电梯是静止的,是以乘客为参照物,故B错误;
C、鸡蛋掉到地板上摔破了,地板对鸡蛋的作用力与鸡蛋对地板的作用力是一对相互作用力,大小相等,故C正确;
D、力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态发生改变,一定受到力的作用,故D正确。
故选:CD。
【点评】此题主要考查学生对误差定义、运动和静止的相对性、相互作用力以及力与运动的关系等知识,掌握基础知识即可解答。
(多选)33.如图所示,小强用手机拍摄在倾斜桌面上研究浮力方向的实验情景。他想把手机下边缘端平,下列操作方法中正确的是( )
A.使手机下边缘与容器底面平行
B.使手机上边缘与画面中水面平行
C.使手机竖直边缘与画面中浮力作用线平行
D.使手机竖直边缘与手机挂件的重力作用线平行
【答案】BCD
【分析】重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上。
【解答】解:如图所示:
A、因为桌面倾斜,故容器底面也是倾斜的,若使手机下边缘与容器底面平行,则手机下边缘仍然是倾斜的(不能端平),故A错误;
B、因画面中水面与浮力方向垂直,故使手机上边缘与画面中水面平行,则手机下边缘能端平,拍出的照片浮力方向是竖直方向的,故B正确;
C、使手机竖直边缘与画面中浮力作用线平行,则手机下边缘能端平,拍出的照片浮力方向是竖直方向的,故C正确;
D、因重力作用线与浮力作用线平行,故手机竖直边缘与手机挂件的重力作用线平行,则手机下边缘能端平,拍出的照片浮力方向是竖直方向的,故D正确。
故选:BCD。
【点评】本题考查了重力与浮力的方向,难度适中。
(多选)34.如图所示,饮料罐在力的作用下处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.罐受到的重力与手对罐的摩擦力是一对平衡力
B.罐受到的重力与手对罐的压力是一对相互作用力
C.手对罐的握力增大时,罐受到的摩擦力大小不变
D.罐对手的作用力与手对罐的摩擦力是一对平衡力
【答案】AC
【分析】二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一物体上,缺一不可。
相互作用力是发生在两个相互作用的两个物体之间,两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在相互作用的两个物体上。
【解答】解:A、罐受到的重力与手对罐的摩擦力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力,故A正确;
B、罐受到的重力与手对罐的压力不是作用在一条直线上,方向互相垂直,不是一对相互作用力,故B错误;
C、手对罐的握力增大时,饮料罐处于静止状态,受到的重力和摩擦力是平衡力,摩擦力等于重力,重力不变,摩擦力不变,故C正确;
D、罐对手的作用力与手对罐的摩擦力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:AC。
【点评】此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
(多选)35.某物体在一对平衡力的作用下做匀速直线运动,若这时平衡力中的某一个力突然减小,则这个物体( )
A.速度可能变小 B.速度可能变大
C.速度可能不变 D.可能做曲线运动
【答案】ABD
【分析】物体在平衡力的作用下会保持静止状态或匀速直线运动状态,但这两个力中的一个突然减小,说明物体是受力不平衡的,因此,它的运动状态一定会改变。
【解答】解:由题知,原来物体在一对平衡力的作用下做匀速直线运动;当一对平衡力中的一个力减小时,合力不为零,速度一定发生变化;
如果是与速度方向相同的力减小,则合力的方向与速度方向相反,则物体做减速运动,速度减小;
如果是与速度方向相反的力减小,则合力的方向与速度方向相同,则物体做加速运动,速度变大;
如果在一对平衡力作用下做匀速直线运动,比如速度方向沿水平方向,竖直方向受到一对平衡力,当平衡力中的一个力减小时,则合力方向与速度方向不在同一直线上,物体可能做曲线运动,故ABD正确,C错误;
故选:ABD。
【点评】此题考查了物体在非平衡力作用下的运动状况,通过此题我们了解到,当物体在非平衡力的作用下,一定不会保持匀速直线运动状态或静止状态。
(多选)36.放在水平桌面上的杯子,处于静止状态,则( )
A.杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对平衡力
B.杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力是一对平衡力
C.杯子对桌面的压力和杯子受到的支持力是一对平衡力
D.杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力是一对相互作用力
【答案】BD
【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、杯子受到的重力和杯子对桌面的压力分别作用在杯子和桌面上,不是作用在同一个物体上,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、杯子受到的重力与桌面对杯子的支持力都是作用在杯子上,且大小相等,方向相反,作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C、杯子对桌面的压力和杯子受到的支持力分别作用在桌面和杯子上,所以不是一对平衡力,故C错误;
D、杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:BD。
故选:BD。
【点评】此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
(多选)37.如图所示,甲、乙叠放在一起,静止在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.甲受到的重力与甲对乙的压力是一对平衡力
B.乙受到的重力与地面对乙的支特力是一对相互作用力
C.甲对乙的压力与乙对甲的支持力是一对相互作用力
D.甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对平衡力
【答案】CD
【分析】(1)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上;
(2)一对相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上。
【解答】解:A、甲受到的重力与甲对乙的压力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、乙受到的重力与地面对乙的支特力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故B错误;
C、甲对乙的压力与乙对甲的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D、甲受到的重力与乙对甲的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题主要考查学生对相互作用力和二力平衡条件的理解和掌握,要注意明确相互作用力与平衡力区别。
(多选)38.关于平衡力和相互作用力,下列说法正确的是( )
A.物体受平衡力作用时,运动状态可能会改变
B.静止在地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对相互作用力
C.跳水运动员蹬跳板时,他对跳板的力和跳板对他的力是一对相互作用力
D.拔河比赛中甲队获胜,但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力
【答案】CD
【分析】(1)平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态,处于平衡状态的物体受平衡力作用或不受力,物体受平衡力作用时其运动状态不发生改变。
(2)二力平衡条件:两个力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上。
(3)相互作用力是作用在两个物体上,两个力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
【解答】解:
A、物体在平衡力作用下,处于静止状态或匀速直线运动状态,所以运动状态一定不变,故A错误;
B、静止在地面上的物体所受的重力和它对地面的压力方向相同,所以不是一对相互作用力,故B错误;
C、跳水运动员蹬跳板时,他对跳板的力和跳板对他的力是一对相互作用力,故C正确;
D、拔河比赛中甲队获胜,但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力,是相互作用力,大小相等,故D正确。
故选:CD。
【点评】掌握平衡力和相互作用力的四个条件,了解它们的概念,可对选项中的说法逐一做出判断,难度不大。
(多选)39.如图所示,水平地面上有一质量不计的薄壁容器,其上部横截面积为下部横截面积的3倍,向容器内注入密度为ρ、重为G的某种液体时,上部柱形液体与下部柱形液体的高均为h。则下列说法中正确的是(不计大气压力)( )
A.容器对桌面的压力为G
B.B处受到液体的压强为A处受到液体的压强的4倍
C.液体对容器内壁B处的压强为2ρg
D.液体对容器下底部的压力为
【答案】AD
【分析】(1)由于容器的重力不计,此时容器对桌面的压力就等于容器内液体的重力;
(2)根据液体内部压强的公式分析可以解答BC选项;
(2)根据图中容器的形状分析下底部受到的重力即可判断。
【解答】解:A、由于容器的重力不计,所以此时容器对桌面的压力就等于容器内液体的重力G,故A正确;
BC、由图可知,容器内壁A处的深度为h,则液体对容器内壁A处的压强p=ρgh,容器内壁B处的深度为2h,则液体对容器内壁B处的压强p=2ρgh,故B错误,C错误;
D、由下图可知,只有容器底部上面的柱形液体压在了容器底部,如图所示:
设下部横截面积为S,液体的总重力G=ρS×2hg+ρ(3S﹣S)hg=4ρShg,则容器底部所受的液体压力F=ρS×2hg,故D正确;
故选:AD。
【点评】此题考查了液体内部压强的特点以及液体内部压力的分析和判断,是一道综合题,有一定的难度。
(多选)40.为了探究压力的作用效果跟哪些因素有关,老师准备了如图所示的器材:①装有沙的容器;②砝码;③用钉子做腿的小桌;④海绵;⑤木板;⑥盛有适量水的矿泉水瓶等供同学们选择。以下四组器材中,能达到探究目的有( )
A.①②③ B.②③⑤ C.②③④ D.④⑥
【答案】ACD
【分析】影响压强在小的因素有压力的大小和接触面积的大小,根据这两个因素,运用转换法和控制变量的方法可以选用不同的器材设计出相应的实验来进行探究。对照选项中的器材看能否完成这一探究便可做出判断。
【解答】解:A.选择①装有沙的容器、②砝码、③用钉子做腿的小桌,小桌放在沙子上,观察小桌陷入沙子的深度;在小桌上再放砝码,再观察小桌陷入沙子的深度;把小桌的桌面朝下,小桌上放砝码,再观察桌面陷入沙子的深度,可以达到实验目的,故A符合题意;
B.选择②砝码、③用钉子做腿的小桌、⑤木板,没有明显发生形变的物体,无法显示压强大小,达不到探究的目的,故B不符合题意;
C.选择②砝码、③用钉子做腿的小桌、④海绵,小桌放在海绵上,观察小桌陷入海绵的深度;在小桌上再放砝码,再观察小桌陷入海绵的深度;把小桌的桌面朝下,小桌上放砝码,再观察桌面陷入海绵的深度,可以达到实验目的,故C符合题意;
D.选择④海绵、⑥盛有适量水的矿泉水瓶,可通过改变矿泉水瓶中水的多少来改变压力,还可通过改变矿泉水瓶的倒正来改变受力面积,压强的大小可通过海绵的形变反映出来,因此可以达到探究目的,故D符合题意。
故选:ACD。
【点评】本题考查了探究压力的作用效果与哪些因素有关实验的器材选择,在选择器材时,必须首先明确影响压力作用效果的因素,再运用相应的方法设计出实验的思路,然后才能有针对性地选择器材,对我们的能力提出了一定的要求。
(多选)41.如图所示的实例中,利用连通器原理工作的是( )
A. 活塞式抽水机
B. 锅炉水位计
C. 茶壶
D. 船闸
【答案】BCD
【分析】上端开口,下部连通的容器称为连通器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上,这就是连通器的原理。
【解答】解:A、活塞式抽水机是利用大气压工作的,不符合题意;
B、锅炉水位计外部的水管与炉身构成上端开口,下部连通的容器,属于连通器的应用,符合题意;
C、茶壶的壶嘴和壶身构成上端开口,下部连通的容器,属于连通器的应用,符合题意;
D、船闸是利用连通器的原理工作的,船舶只通行时,闸身和上游、下游分别构成连通器。符合题意。
故选:BCD。
【点评】记住连通器定义,生活中的锅炉水位计、自动喂水器、洗手盆的回水弯管、过桥涵洞、船闸等等都是连通器。
(多选)42.如图所示,右手手指和左手手掌分别沿水平方向压在气球的左右两侧,使气球保持静止。手指对气球的压力和压强分别为F右和p右;手掌对气球的压力和压强分别为F左和p左。下列判断正确的是( )
A.F右>F左 B.F右=F左 C.p右=p左 D.p右>p左
【答案】BD
【分析】从两手对气球的压力和压强进行区分比较即可。
【解答】解:AB、手指对气球的压力和手掌对气球的压力,是作用在气球上的一对平衡力,故应当相等,即F右=F左,故A错误,B正确;
CD、手指和手掌对气球的压力相等,但是手指对气球压力的受力面积比手掌对气球压力的受力面积小,因此手指对气球压强更大,p右>p左,故C错误,D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了气球受力和压强比较,结合压力压强的概念解答即可,难度中等。
(多选)43.如图所示,水平桌面上放着底面积相同、质量相同的甲、乙两容器,分别装有质量相同的不同液体,两容器中的液体深度恰好相等。下列说法中正确的是( )
A.甲中液体对容器底的压力大于乙中液体对容器底的压力
B.甲中液体对容器底的压强小于乙中液体对容器底的压强
C.甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强
D.甲容器对桌面的压力等于乙容器对地面的压力
【答案】BCD
【分析】(1)两容器中液体质量相同,液体体积不同,根据密度公式可知两种液体的密度关系,根据p=ρgh可知液体对容器底的压强大小关系,再根据F=pS得出液体对容器底的压力大小关系;
(2)液体和容器的质量相同,由G=mg可知两种液体的重力关系和两个容器的重力关系;容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,由此可知容器对桌面的压力大小关系;根据公式p可知容器对桌面的压强大小关系。
【解答】解:AB、两容器中液体质量相同,由图可知,液体体积:V甲>V乙,根据密度公式ρ可知,两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,又因为两容器中液体深度相同,根据p=ρgh可知,两容器中液体对容器底的压强关系:p甲<p乙,又因为两容器的底面积相同,根据F=pS可知,甲中液体对容器底的压力小于乙中液体对容器底的压力,故A错误,B正确;
CD、甲、乙两个容器中两种液体质量相等,由G=mg可知,两种液体的重力相等,
两个容器质量相等,则两个容器的重力相等,
容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,
所以,甲、乙两容器对桌面的压力相等,
两个容器底面积相同,
根据公式p可知,两个容器对桌面的压强相等,故CD正确。
故选:BCD。
【点评】本题主要考查液体压强、压力和固体压力、压强的比较,比较液体的压力通常先比较液体的压强、再比较压力,这是本题的难点,也是重点,还要知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力。
(多选)44.如图甲所示,是伽利略温度计。它外部为一根密封的玻璃管,内部装有密度随环境温度升高而减小的液体。液体中有体积相同、质量不同且标有温度值的小球。图乙所示,是伽利略温度计示意图。环境温度高于小球上标示的温度时,小球会下沉;环境温度等于小球上标示的温度时,小球会悬浮;环境温度低于小球上标示的温度时,小球会上浮。下列说法正确的是( )
A.环境温度升高时,浸没在液体中的小球受到的浮力变大
B.环境温度越高时,浮起的小球越少,下沉的小球越多
C.图乙所示,此时的环境温度高于22℃
D.图乙所示,小球B受到的浮力等于小球D受到的浮力
【答案】BD
【分析】(1)容器内的液体质量一定,体积变小,利用密度公式进行定性分析即可判断;
(2)浸没液体中的物体,如果物体的密度大于液体的密度,物体将下沉;如果物体的密度小于液体的密度,物体将上浮;如果物体的密度等于液体的密度,物体将悬浮。据此分析判断。
【解答】解:
(1)当外界气温降低时,容器内的液体质量不变,体积变小,由ρ可知密度变大;
当外界气温降低时,液体的密度变大,浮力会变大,浮起的小球越多,下沉的小球越少;环境温度越高时,液体的密度变小,浮力越小,浮起的小球越少,下沉的小球越多;故A错误、B正确;
(2)由题意:若环境温度超过这个玻璃球上标示的温度后,则该玻璃球会下沉知,若当前环境温度下四个小球的位置如图所示,即20℃的小球下沉,此时环境温度高于20摄氏度,故C错误;
(3)若当前环境温度下四个小球的位置如图所示,BD两个小球全部浸没,且排开液体的体积相同,根据F浮=ρ液gV知此时B小球受到的浮力等于D小球受到的浮力,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了密度公式、物体浮沉条件的应用,认真审题,灵活利用好物体浮沉与密度的关系是关键。
(多选)45.小明在家洗小柿子时发现,如图所示,装有小柿子的盆漂浮在水面上,将盆中小柿子取出放入水池中,小柿子沉在水底。小明进行的下列判断正确的是( )
A.小柿子的密度大于水的密度
B.盆底对小柿子的支持力等于池底对小柿子的支持力
C.小柿子取出前水对池底的压强大于小柿子沉底后水对池底的压强
D.小柿子取出前盆受到浮力等于沉底的小柿子和漂浮的空盆受到的浮力之和
【答案】AC
【分析】(1)根据小柿子沉入水中,判断柿子的密度与水的密度关系;
(2)池底的小柿子受到水的浮力作用;
(3)根据浮力的大小判断排开液体体积的大小,再根据p=ρgh判断压强大小;
(4)根据取出柿子放入池中前后排开水的多少得到浮力的大小。
【解答】解:A.将盆中柿子取出放入水池中,柿子沉在水底,由物体浮沉条件可知,柿子的密度大于水的密度,故A正确;
B.当小柿子在盆中时,小柿子受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,二力大小相等;当小柿子沉在水底时,小柿子受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和支持力,三力平衡;由于小柿子的重力大小不变,所以盆底对小柿子的支持力大于池底对小柿子的支持力,故B错误;
C.将盆中小柿子取出放入水池中,相对于最开始没放在水中时,水面下降,根据p=ρgh可知,小柿子取出前水对池底的压强大于小柿子沉底后水对池底的压强,故C正确;
D.小柿子取出前,盆和小柿子整体漂浮,总重力和总浮力大小相等;将小柿子取出放入水池中,柿子沉在水底,空盆漂浮,所以柿子受到的浮力小于柿子的重力,空盆受到的浮力大小等于空盆重力,所以柿子取出前盆受到浮力大于沉底的柿子和漂浮的空盆受到的浮力之和,故D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查压强公式以及浮沉条件的应用,难度不大。
(多选)46.用盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别盛有浓度不同的盐水,将两个质量相等的冬枣、樱桃(V冬枣>V樱桃),分别放入盐水中,静止时的状态如图所示,两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲容器中盐水的密度小于乙容器中盐水的密度
B.冬枣受到的浮力大于樱桃受到的浮力
C.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
D.冬枣、樱桃放入前,甲容器底受到的盐水压强小于乙容器底受到的盐水压强
【答案】AD
【分析】(1)根据浮沉条件,判断浮力大小关系;
(2)根据F浮=ρ液gV排分析液体密度大小关系;
(3)容器对桌面的压力等于容器、液体及物体的重力之和;
(4)首先判定冬枣、樱桃在液体中的浮沉情况,然后根据物体的浮沉条件分析压强的变化。
【解答】解:AB、冬枣、樱桃的质量相等,V冬枣>V樱桃,则冬枣的密度要小于樱桃的密度;由G=mg可知冬枣、樱桃的重力也相等,甲图,冬枣悬浮,浮力等于重力,即F甲=G;乙图,樱桃漂浮,浮力等于重力,即F乙=G,所以冬枣受到的浮力等于樱桃受到的浮力;冬枣悬浮,冬枣的密度等于甲液体的密度,樱桃漂浮,樱桃的密度小于乙液体的密度,所以甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度,故A正确,B错误;
C、放入冬枣、樱桃后,两容器液面相平,V冬枣>V樱桃,所以V冬枣排>V樱桃排,说明没放物体之前甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积,即V甲<V乙,且ρ甲<ρ乙,由m=ρV可知,两液体的质量m甲<m乙,则G甲<G乙;
两容器质量相同,则容器的重力相同,冬枣、樱桃质量相同,其重力也相等,但液体的重力G甲<G乙,
两容器对桌面的压力分别为F甲=G器+G冬枣+G甲,F乙=G器+G樱桃+G乙,
所以F甲<F乙,故C错误;
D、将两个质量相等的冬枣、樱桃分别放入两种液体中,两容器中的液面相平,又因为V冬枣排>V樱桃排,说明冬枣、樱桃放入前,甲中液面比乙中液面要低,又ρ甲<ρ乙,根据p=ρgh可知,冬枣、樱桃放入前,甲容器底受到的液体压强小于乙容器底受到的液体压强,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,根据提供情景灵活选用公式分析判断是本题的关键。
(多选)47.把质量为0.5kg的某物体放入盛水的容器中,若溢出的水重为3N,则该物体所受浮力为( )
A.一定是3N B.可能是5N
C.有可能是4N D.有可能是2N
【答案】BC
【分析】知道溢出水的重力(物体排开水的重力),利用阿基米德原理求物体受到的浮力。然后根据题目中给出的条件(容器是否装满水)予以判断。
【解答】解:容器装满水时,物体所受浮力F浮=G排=G溢=3N;
如果容器中的水不满,其排开的水重大于3N,当物体漂浮或悬浮时,排开的水重(浮力)的最大值等于其重力为5N;因此,物体所受的浮力一定在3N和5N之间。故AD不正确,BC正确。
故选:BC。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,需要注意的是本题中没有给出容器是否装满水这个条件,需要综合分析,切不可忽略。
(多选)48.在两个完全相同的薄气球中加入相同质量的温水,扎紧后,分别浸没于盛有热水与冷水的玻璃杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A.气球在热水中受热膨胀,重力增大
B.气球在冷水中,受到的浮力等于重力
C.气球在热水和冷水中受到的浮力相等
D.热水的密度略小于冷水的密度
【答案】BD
【分析】(1)气球在热水中受热膨胀,体积增大,质量不变,重力不变;
(2)漂浮或悬浮时,浮力等于重力;
(3)沉底时,浮力小于重力;
(4)密度与温度有关,温度越高,密度越小。
【解答】解:A、气球在热水中受热膨胀,体积增大,质量不变,由G=mg可知,重力不变水,故A错误;
B、气球在冷水中悬浮,受到的浮力等于重力,故B正确;
C、气球在热水中沉底,浮力小于重力,故C错误;
D、密度与温度有关,温度越高,密度越小;所以冷水的密度大于热水的密度,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查物体浮沉条件以及密度与温度的关系,难度不大。
(多选)49.如图所示,质量为50kg的运动员在练习10m跳台跳水,他某次向上跃起后在空中的最高点A距水面的高度为10.6m,他进入水中的最大深度为3m,ρ人=ρ水=1.0×103kg/m3,若不考虑运动员的身高,则以下说法正确的是( )
A.运动员从离开跳台到最高点A克服重力做功300J
B.运动员从离开跳台到进入水中最大深度的过程中,势能始终减少,动能始终增加
C.运动员从刚入水到进入水中最大深度的过程中,只受到重力、水的浮力作用,且二力大小相等,方向相反,运动员做匀速运动
D.运动员从离开跳台到进入水中的最大深度,重力做功6500 J
【答案】AD
【分析】(1)已知运动员的质量。可求重力,利用W=Gh计算克服重力做功;
(2)影响势能大小的因素:质量、高度;影响动能大小的因素:质量、速度;
(3)根据实际情况分析运动员的受力情况;(4)求出运动员下降的总高度,利用W=Gh求重力做功。
【解答】解:A、运动员从离开跳台到最高点A上升高度:h=10.6m﹣10m=0.6m,克服重力做功:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.6m=300J,故A正确;
B、运动员从离开跳台到进入水中最大深度的过程中,所处高度减小重力势能减小,但速度变大动能变大,到达最低点时动能为零,故B错误;
C、运动员从刚入水到进入水中最大深度的过程中,受到重力、水的浮力、水的阻力作用,故C错误;
D、运动员从离开跳台到进入水中的最大深度,下降的总高度:h总=10m+3m=13m,重力做功W=Gh总=mgh总=50kg×10N/kg×13m=6500J,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题通过一个具体实例考查了多方面的物理知识,综合性较强,对学生的知识和能力都有较高的要求。要注意合理地构建物理模型,灵活地选择物理规律和公式解答问题。
(多选)50.如图所示,物体先后由倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端得到底端,它滑到底端时速度分别V1V2V3所用的时间分别为t1t2t3,则下列各式中正确的是( )
A.V1=V2=V3 B.t1=t2=t3 C.t1<t2<t3 D.t1>t2>t3
【答案】AD
【分析】物体在下滑的过程中,是重力势能转化成动能的过程。斜面都是光滑的,说明物体在下滑的过程中,没有能量的损失,那么,在顶端,物体具有的重力势能一定,尽管路径不同,但是,在下滑过程中,没有能量损失,到最底端,重力势能完全转化成动能,机械能的总量保持不变。
【解答】解:在三个不同的光滑的表面上从相同高度滑下,是物体重力势能转化成动能的过程,没有能量损失,所以当滑到最底端时,速度相同,距离越大,时间越长,1的距离最长,所以1用的时间最大。
故选:AD。
【点评】考查能量的转化题目,一定要看清是不是光滑的表面,这点关系到有没有能量的损失。
(多选)51.如图甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,F随时间t的变化关系如图乙所示。从t=0开始,小科每隔2s记录的物块位置和时刻如图丙所示,下列说法正确的是( )
A.当木块没被拉动时,拉力F小于木块所受的摩擦力
B.6﹣12s内,物块受到的摩擦力和拉力F是一对平衡力
C.t=10s时,物块的速度一定小于5m/s
D.12﹣18s内,拉力做功144J
【答案】CD
【分析】(1)由图丙确定物体在不同时间段的运动状态,根据匀速直线运动的时间段及图乙,利用二力平衡条件确定摩擦力的大小。由此分析判断。
(2)根据v算出10到12s的平均速度,根据拉力和摩擦力的大小,判断出物体的运动状态,从而判断出t=10s的速度;
(3)根据W=Fs算出12﹣18s内拉力做的功。
【解答】解:
由图丙知,12﹣18s内物体在相同时间内通过的路程相等,说明12﹣18s内物体做匀速直线运动,由图乙知,此时物体受到的滑动摩擦力f=F=4N;
A、当木块没被拉动时,处于静止状态,受平衡力,即拉力F等于木块所受的摩擦力,故A错误;
B、由图乙知,6﹣12s内,拉力F=6N,大于滑动摩擦力,则物块受到的摩擦力和拉力F不是一对平衡力,故B错误;
C、由图丙知,从10~12s时间内,物体的平均速度v5m/s,而在这段时间内物体的拉力大于摩擦力,所以物体做加速运动,因此10~12s时间内的平均速度应大于10s时的速度,即t=10s时物块的速度一定小于5m/s,故C正确。
D、12﹣18s内,木块做匀速直线运动,通过的路程为12m+12m+12m=36m,
该过程中拉力做功:W=Fs=4N×36m=144J,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题是有关力和图像的综合分析题目,在分析过程中,关键能够根据图3确定物体的运动状态变化,根据二力平衡条件确定摩擦力的大小。
(多选)52.如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根弹性绳一端系一个小石块,另一端固定在 A 点。B 点是弹性绳不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C 点是小石块从 A点自由释放后所能达到的最低点,关于小石块从 A 点到 C 点运动过程的说法,正确的是( )
A.小石块减少的重力势能全部转化为动能
B.从 A 点下落到 B 点的过程中,小石块受到重力的作用
C.从 B 点下落到 C 点的过程中,小石块的速度先增大后减小
D.小石块在 C 点时,受到平衡力的作用
【答案】BC
【分析】结合以下知识对选项中的内容做出分析与判断:
(1)小石块在下落过程中,在AB段,小石块只受到重力作用,重力不断改变小石块的运动状态,小石块加速下落;
在BC段受到橡皮筋的拉力作用:当拉力小于重力时,小石块仍处于加速状态;当拉力大于重力时,小石块减速下落。
(2)影响动能的因素有:质量和速度;影响重力势能的因素有:质量和高度;
弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关,物体弹性形变的程度越大,弹性势能越大。
【解答】解:小石块在下落过程中,在AB段,小石块受到重力作用,重力不断改变小石块的运动状态,小石块加速下落;
在BC段受到橡皮筋的拉力作用,过B点后橡皮筋开始伸长(大于原长),弹力逐渐增大。当拉力小于重力时,小石块仍处于加速状态;当拉力大于重力时,小石块减速下落。
A、从A点到C点运动过程中小石块的有一部分重力势能转化为动能还转化为橡皮筋的弹性势能,故A错误;
B、从A点下落到B点的过程中,小石块受重力的作用,暂时还不受绳的弹力,故B正确;
C、由上述分析可知,小石块从B点下落到C点的过程中,小石块速度先加速后减速,故C正确;
D、BC过程中小石块先加速后减速,减速过程中是因为弹力大于重力,C点是下落的最低点,此时小石块虽然速度为0,到达C点后小石块会改变运动状态向上运动,故C点时受到并不是平衡力,故D错误。
故选:BC。
【点评】物体受到的合力方向和物体运动方向相同时,物体处于加速状态;物体受到的合力方向和物体运动方向相反时,物体处于减速状态。
(多选)53.如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点。B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点,关于小石块从A点到C点的运动过程,下列说法中正确的是( )
A.小石块在B点时的动能最大
B.从A点下落到B点的过程中,小石块的动能逐渐增加
C.从B点下落到C点的过程中,小石块的速度先增大后减小
D.小石块在C点时,橡皮筋的弹性势能最大
【答案】BCD
【分析】影响动能的因素有:质量和速度,小石块的质量在下落过程中不会改变,因此只需考虑速度的变化情况,这就要从小石块的受力分析入手解答。
弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关,物体弹性形变的程度越大,弹性势能越大。
【解答】解:
A、小石块从A点到B点是加速下降的,虽然到达B点后受到一个向上的弹力,但此时由于弹力小于自身的重力,故小石块仍加速下落,其动能最大时应该是在其速度最大时。小石块在B点时速度不最大,动能不最大。故A错误;
B、小石块从A点到B点是加速下降的,质量不变,速度不断变大,所以小石块的动能逐渐增加。故B正确;
C、小石块到达B点后受到一个向上的弹力,但此时由于弹力小于自身的重力,故小石块仍加速下落,其速度继续增加,当弹力大于小石块的重力时,小石块受到的合力向上,其会减速下落,据此能看出,从B点下落到C点的过程中,小石块的速度先增大后减小,故C正确;
D、到达C点橡皮筋的伸长量最大,弹性势能最大。故D正确。
故选:BCD。
【点评】此题难度较大,关键是对石块的受力分析,同时要结合力的合成以及力与运动的关系等知识,还要明白在蹦极的过程中,是重力势能与动能、弹性势能之间的相互转化。
(多选)54.如图装置为某同学在科技创新大赛时发明的可以直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程和原理如下:选择一根长1米的杠杆,调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡。在左侧离中点(支点o)10cm的A位置用细线固定一个质量为150g、容积为80mL的容器。右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码(细线的质量忽略不计)。测量时往容器中加满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。则下列说法正确的是( )
A.应将该“密度天平”的“零刻线”标在支点“O”右侧30cm处
B.该“密度天平”的量程为1.5g/cm3
C.若将A点适当远离支点“O”,该“密度天平”的量程将增大
D.若将钩码的质量适当增大,该“密度天平”的量程将增大
【答案】AD
【分析】(1)在容器中未倒入液体时,直接将相关数据带入杠杆的平衡条件公式F1L1=F2L2中,即可求出钩码所在的位置,这就是该“密度天平”的“零刻度”;
(2)钩码移至最右端时,该“密度天平”达到了大量程,同样根据杠杆的平衡条件,带入相关的数据,即可进行求解;
(3)钩码的质量适当增大,说明杠杆一侧的力增大,在力臂关系相同的情况下,另一侧的力也会增大,即该“密度天平”的量程将增大。
【解答】解:A、根据杠杆的平衡条件公式F1L1=F2L2得,150g×10cm=50g×L2,解得,L2=30cm,应将该“密度天平”的“零刻线”标在支点“O”右侧30cm处,故A正确。
B、根据题意钩码移动至最右端,该“密度天平”达到最大量程,设OA为L1′,O点距最右端的距离为L2′,容器的质量为m1,钩码的质量为m2,容器中加满液体的质量为m,由F1L1=F2L2得,(m1+m)gL1′=m2gL2,
已知:m1=150g,m2=50g,L1′=10cm,L2′=50cm,代入上式解得,m=100g,ρ1.25g/cm3,故B错误;
C、由杠杆平衡条件可知,若将A点适当远离支点“O”,砝码在最右端时容器内的质量越小,该“密度天平”的量程将变小,故C错误;
D、当钩码的质量适当增大时,说明杠杆一侧的力增大,在力臂关系相同的情况下,另一侧的力也会增大,即该“密度天平”的量程将增大,故D正确;
故选:AD。
【点评】通过杠杆的平衡条件,来间接地测量液体的密度,题目考查的角度比较新颖,能熟练运用杠杆的平衡条件进行分析,并能将相关数据对号入座,最终转换为密度的测量是本题的关键。
(多选)55.用竖直向上的外力F作用在浸在水中的直棒AB的A端,棒的截面积处处相等,密度分布均匀,静止在如图的位置。此时A端距离水面x,棒与水面的夹角为θ,棒浸在水中的长度为L,B端的深度为h。现由图位置缓慢向上增大x至B端刚好离开水面的过程中,下列关于F、L、θ、h大小变化的判断,正确的是( )
A.F先不变后增大 B.L先增大后减小
C.θ先增大后不变 D.h先增大后减小
【答案】ACD
【分析】(1)先根据杠杆平衡条件,分析浮力的变化情况;
(2)再根据直棒的运动情况,得出答案。
【解答】解:
将直棒A段看成支点,可知直棒受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,
设重心到A端的距离为m,浮力作用点到到A端的距离为n,
根据杠杆的平衡条件和力臂的概念,可以列式:Gmsinθ=F浮nsinθ,则:F浮;因为G、m、n是不变的,所以F浮也是不变的,即棒在转动的过程中,L要保持不变,因此,在提起棒的过程中,棒浸入水中的长度不变,θ逐渐增大,直至棒竖直,然后L再缩短,θ=90°,直至棒被提出水面,所以L先不变再减小,故B不正确,CD正确;
再以棒为研究对象,棒处于平衡状态,受到不共点的平衡力,可以证明在棒竖直的过程中F=G﹣F浮。再往上提时,浮力变小,则拉力变大,故A正确。
故选:ACD。
【点评】这道题主要考查对直棒运动情形的分析,利用好杠杆的平衡条件是关键,属于难题。
(多选)56.重庆八中宏帆中学的小川用传感器设计了如图甲所示的力学装置,杠杆OAB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OB=3OA,竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上,下端连接杠杆的A点,竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定,水箱的质量为0.8kg,底面积为200cm2,不计杠杆,细杆及连接处的重力,力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小,图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图象,则( )
A.物体M的重力为2N
B.当传感器示数为0N时,加水质量为1.2kg
C.加水质量为2kg时,水对水箱底部的压力为30N
D.当加水质量为1.8kg时,容器对桌面的压强为1700Pa
【答案】ABCD
【分析】(1)由图乙可知,水箱中没有水时力传感器的示数,即细杆a的上端受到的拉力,根据杠杆的平衡条件得出等式即可求出物体M的重力;
(2)设M的底面积为S,压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1,M的高度为h,压力传感器的压力为零时受到的浮力等于M的重力,根据阿基米德原理表示出此时M受到的浮力,由图乙可知M完全浸没时压力传感器的示数,根据杠杆的平衡条件求出B点竖直向下的作用力,对M受力分析可知,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力,据此求出此时M受到的浮力,根据阿基米德原理表示出M受到的浮力,从而得出每加0.1kg水物体M受到的浮力增加1N,据此求出当传感器示数为0N时加水的质量;
(3)加水质量为2kg时,M刚好完全浸没,由(2)可知此时M受到的浮力,根据阿基米德原理可知排开水的重力,水对水箱底部的压力等于水和排开水的重力之和;
(4)由(2)可知,每加0.1kg水,物体M受到的浮力增加1N,加水1kg时水面达到M的下表面,据此求出加水质量为1.8kg时受到的浮力,然后求出物体M受到细杆b向下的压力,水箱对水平面的压力等于水箱、水、M的重力之和加上物体M受到细杆b向下的压力,利用p求出容器对桌面的压强。
【解答】解:
A.由图乙可知,水箱中没有水时(m=0),力传感器的示数为F0=6N(即细杆a的上端受到的拉力为6N),
由杠杆的平衡条件可得F0×OA=GM×OB,则GMF06N=2N,故A正确;
B.设M的底面积为S,压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1,M的高度为h,
当压力传感器的压力为零时,M受到的浮力等于M的重力2N,由阿基米德原理可得ρ水gSh1=2N﹣﹣﹣①
由图乙可知,当M完全浸没时,压力传感器的示数为24N,
由杠杆的平衡条件可得FA×OA=FB×OB,则FBFA24N=8N,
对M受力分析可知,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力,
则此时M受到的浮力:F浮=GM+FB=2N+8N=10N,
由阿基米德原理可得:ρ水gSh=10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①和②得:h=5h1,
由图乙可知,加水1kg时水面达到M的下表面(此时浮力为0),加水2kg时M刚好浸没(此时浮力为10N),该过程中增加水的质量为1kg,浮力增大了10N,
所以,每加0.1kg水,物体M受到的浮力增加1N,当向水箱中加入质量为1.2kg的水时,受到的浮力为2N,此时传感器的示数为0N,故B正确;
C.加水质量为2kg时,M刚好完全浸没,由选项B可知此时M受到的浮力是10N,由阿基米德原理可知排开水的重力是10N,
水对水箱底部的压力:F压=G水+G排=m水g+G排=2kg×10N/kg+10N=30N,故C正确;
D.由选项B可知,每加0.1kg水,物体M受到的浮力增加1N,加水1kg时水面达到M的下表面,加水质量为1.8kg时,浮力为8N,
物体M受到细杆b向下的压力:FB′=F浮′﹣GM=8N﹣2N=6N,
水箱对水平面的压力:F=(m水箱+m水+mM)g+FB′=(0.8kg+1.8kg+0.2kg)×10N/kg+6N=34N,
容器对桌面的压强为:p1700Pa,故D正确。
故选:ABCD。
【点评】本题考查了重力公式和杠杆平衡条件、阿基米德原理、压强定义式的综合应用,正确得出“每加0.1kg水,物体M受到的浮力增加1N”是关键。
(多选)57.如图所示,吊车向上起吊一箱重力为G的货物,利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动。起吊时,货物对吊臂向下拉力的力臂为L。下列说法正确的是( )
A.吊臂和伸缩撑杆组成一个省力杠杆
B.吊臂和伸缩撑杆组成一个费力杠杆
C.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,力臂L逐渐增大
D.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,力臂L逐渐减小
【答案】BD
【分析】(1)根据动力臂和阻力臂的大小关系分析杠杆的种类;
(2)匀速吊起货物时,阻力不变,动力臂不变(支持力F始终与吊臂垂直),分析阻力臂变化,利用杠杆平衡条件判断支持力的大小变化、支持力F与力臂L的关系。
【解答】解:AB.将吊臂等效成如图所示的杠杆,图中O为支点,撑杆对吊臂的支持力F为动力,货物对吊臂向下的拉力为阻力,画出动力臂L1和阻力臂L,如图所示:
在吊起货物的过程中,吊臂绕O点逆时针转动,G的方向不变,L逐渐变小。因动力臂L1小于阻力臂L,吊臂和伸缩撑杆组成一个费力杠杆,故A错误,B正确;
CD.由于支持力F始终与吊臂垂直,则动力臂不变,随着吊臂的升高,阻力大小不变,利用杠杆的平衡条件可知阻力臂L减小,故C错误,D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了杠杆的动态平衡分析,解答本题的关键:1、正确确定动力、动力臂、阻力、阻力臂;2、分析得出变化量和不变量,根据杠杆平衡条件进行解答。
(多选)58.如图所示的是同学们所谜的几种情景下的示意图,其中不正确的是( )
A.图甲是空中飞行的铅球受力的示意图(不考虑空气阻力)
B.图乙是小球沿光滑斜面下滑时所受重力的示意图
C.图丙是作用在压水井把手上的力F1的力臂L1的示意图
D.图丁是探究杠杆平衡条件时F2的力臂L2的示意图
【答案】ABC
【分析】(1)不考虑空气阻力,空中飞行的铅球由于惯性向前运动,只受重力作用;
(2)重力的方向是竖直向下的;
(3)(4)力臂是指从支点到力作用线的距离。
【解答】解:A、不考虑空气阻力,空中飞行的铅球由于惯性向前运动,只受重力作用,没有推力作用,故A错误;
B、重力的方向是竖直向下的,故B错误;
C、由图丙可知,O为支点,作用在压水井把手上的力F1的力臂指从支点O到力F1作用线的距离,故C错误;
D、由图丁可知,O为支点,图中力F2的力臂是指从支点O到力F2作用线的距离,故D正确。
故选:ABC。
【点评】本题考查了力的示意图、力臂的画法,属于基础题目。
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