内容正文:
中考冲刺(计算题50道)
1.2011年3月22日,中国三一重工公司向日本免费支援一台62米泵车,参与福岛核电站反应堆冷却作业,如图所示。泵车涉及到的物理知识分析正确的是( )
A.轮胎做得多且宽是为了减小压强
B.轮胎上凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
C.开车时要求系安全带是为了减小司机的惯性
D.泵车受到的重力和泵车对地面的压力是一对平衡力
2.物理学的发展历程离不开做出过大量贡献的科学巨匠,以下选项中表述正确的是( )
A.亚里士多德认为运动无需力维持
B.伽利略是实验物理学的先驱,他发现了万有引力定律
C.哥白尼用日心说否定了影响人类达千年之久的地心说
D.牛顿提出了狭义相对论理论,推动了物理学科新的发展
3.如图所示,已知F=20N,若不计动滑轮重力和摩擦,提起的重物G为( )
A.10N B.20N C.40N D.60N
4.如图所示,三个容器底面积的大小关系是,在容器甲中装的是水银,容器乙中装的是水,容器丙中装的是酒精。若液体的高度相同,则容器底部所受的压强( )
A.容器丙最小 B.容器乙最小 C.容器甲最小 D.三个容器相同
5.如图所示,将小车从斜面上某一位置由静止释放,小车滑下斜面后,会在水平面上运动一段距离后停下。下列分析正确的是( )
A.小车能在水平面上运动是由于小车具有冲力
B.小车最终停下说明运动需要力的维持
C.小车最终停下是因为水平面对小车的力改变小车的运动状态
D.若小车到达水平面时所受的力全部消失,则它将立即停下来
6.如图所示,用手拉弹簧,弹簧变长了,下列说法正确的是( )
A.弹簧对手没有产生力的作用
B.两只手的拉力大小不相等
C.手对弹簧的拉力不属于弹力
D.此现象说明力可以使物体发生形变
7.如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
8.如图密封的圆台容器里装满水,若把该容器倒置后,水对容器底的( )
A.压强增大,压力不变 B.压强不变,压力增大
C.压强不变,压力减小 D.压强减小,压力减小
9.在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与浸没在液体中的深度无关的是图中的( )
A.甲和丙 B.甲和乙 C.乙和丁 D.丙和丁
10.思维导图可以帮助我们梳理知识脉络,理解知识间联系。如图所示,构建了关于滑动摩擦力的思维导图,适合放在图中①位置的实例是( )
A.移动巨石时,在下面放上滚木 B.路面结冰时,选择鞋底花纹深的鞋子
C.用橡皮擦除字迹要用力 D.刹车时,用力捏手刹
11.如图所示,用和水平方向成角的力F拉着物体m,下列说法中正确的是( )
A.当物体匀速移动时,拉力F和摩擦力是平衡力关系
B.当物体匀速移动时,拉力F和摩擦力是相互作用力关系
C.撤去力F,当物体静止时重力和支持力是平衡力关系
D.撤去力F,当物体静止时重力和对地面压力是相互作用力关系
12.风大雨急,一个小男孩用力拉着被大风吹翻了的伞,如图所示,下列说法错误的是( )
A.伞被吹翻变样,说明力可以改变物体的形状
B.小男孩拉着伞静止不动,他对伞的作用力大小与伞拉着他的作用力大小相等
C.小男孩拉着伞静止不动,他对伞的作用力与伞拉着他的作用力是一对平衡力
D.伞受力被吹翻之后容易恢复原状,因为该伞的玻璃纤维伞骨弹性好
13.如图所示,水平弹簧左端连接一物块,右端受到大小为F的水平外力作用,物块在水平桌面上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.弹簧对物块的拉力小于F
B.桌面对物块的滑动摩擦力等于F
C.物块对弹簧的拉力与外力F是一对相互作用力
D.桌面对物块的滑动摩擦力与外力F是一对平衡力
14.如图是巴黎奥运会女子撑杆跳高决赛过程,下列有关说法不正确的是( )
A.撑杆时手握杆的上部,是利用力的作用效果与力的作用点有关
B.加速助跑阶段,运动员机械能增大
C.在撑杆恢复原状的过程中,撑杆的弹性势能不断变小
D.运动员运动到最高点时,受到平衡力作用,此瞬间她的动能为零
15.用力沿水平方向拉水平桌面上的木块,拉力大小随时间变化的图像如图甲所示,物块速度随时间变化的图像如图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A.内拉力做功为 B.内拉力做功为
C.内拉力的功率逐渐变大 D.内拉力的功率逐渐变大
二、填空题
16.图是一种名为“吸血鬼杯”的饮料杯,左边的细玻璃管与右边的杯身上端均开口,下部相连通,构成一个 ;当我们从细玻璃管口吸喝饮料时,不必倾倒杯子,饮料能够进入口中是因 的作用。
17.静止在地面上的足球受到重力的施力物体是 ,小明将足球踢出去,说明力可以 ,同时小明感觉到脚疼,说明 。
18.如图所示,在椭圆形厚玻璃瓶中装满水,把细玻璃管通过带孔的橡胶塞插入瓶中。用力捏厚玻璃瓶,观察到细玻璃管中水柱高度发生变化,该现象说明力可以改变物体的 ;当用大小相同的力捏玻璃瓶的不同部位时,发现细玻璃管中水柱高度变化不同,说明力的作用效果与力的 有关。
19.高速航行的轮船如果靠得太近,两船内侧的流速 外侧的流速,所以内侧的压强 外侧的压强,两船会发生碰撞事故。(填“大于”或“小于”)
20.如图所示,建筑工人利用悬挂铅锤的细线来确定墙壁是否竖直,这是因为重力的方向是 的。当物体静止时,弹簧测力计的示数如图所示。则该物体受到的重力是 N。
21.小帆在练习使用弹簧测力计(以下简称测力计)测物体重力时,她先将测力计竖直放置,反复几次轻拉挂钩后,测力计的指针位置如图甲所示。
(1)若此时她将一个3N重的物体悬挂于挂钩上,静止后,测力计的示数应 3N(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)在老师的指导下,小帆调整好了测力计,将某物体悬挂好,物体静止后,指针指在如图乙所示的位置,则此物体的重力 N。
22.如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,形变情况是向 侧凸起;这是因为液体的深度越深,压强越 。
23.2020年12月我国自主研制的嫦娥5号成功在月球采集土壤样本,并带回地球,相比取样前,取样后的嫦娥5号对月球表面的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”),嫦娥五号用来钻探取样的钻头需要具备较大的 (填物理属性),当嫦娥5号飞行器,从月球上发射升空时,它的喷气发动机是将内能转化为了 能。
三、作图题
24.请在图中画出鸡蛋在盐水中悬浮时受到的浮力F(O为鸡蛋重心)。
25.按照题目要求作图:在图中画出悬挂在竖直墙壁上篮球所受重力G的示意图。
26.为了方便购物车上下楼,很多商场都安装了没有阶梯的自动扶梯。如图所示,位顾客推着购物车(将顾客和购物车看作一个整体并用点O表示)乘自动扶梯匀速向上运动,请画出这个整体受到重力、支持力和摩擦力的示意图。
27.如图所示,小明推着木箱在水平地面上做匀速直线运动,木箱受到的水平推力F已画出,请你画出此时木箱受到的其它力的示意图(O为木箱的重心)。
四、实验题
28.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同数量的钩码,分别做了甲、乙、丙三组实验,实验数据记录如下:
次数
钩码
重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计上
升的距离/cm
机械
效率
1
2
5
1
15
66.7%
2
4
5
1.7
15
3
6
5
15
83.3%
(1)在实验操作中,应该使钩码 (选填“快速”或“缓慢”)上升。
(2)进行第2次测量时, 滑轮组做的有用功是 J滑轮组的机械效率约为 。(保留三位有效数字)
(3)进行第3次测量时,弹簧测力计的示数为 N,滑轮组做的有用功是 J。
(4)分析实验数据,实验小组得出实验结论:滑轮组的机械效率与 有关。
29.在复习课上,小桥同学设计了如图所示的实验来探究“液体内部压强大小的影响因素”。
(1)小桥同学使用微小压强计来探究液体内部压强的特点,她通过观察比较 来比较探头上的橡皮膜受到的液体压强的大小。她 (选填“能”或“不能”)用微小压强计定量地测量液体压强的大小;
(2)对比实验A、B、C,可以初步得到结论: ;
(3)对比实验B、D、E,可以初步得到结论: ;
(4)通过对比图 可知:液体的压强与液体的密度 (选填“有关”或“无关”)。
五、简答题
30.图中的两个容器中盛有同种相同质量的液体,哪个容器底受到的压强大?
六、计算题
31.如图,用滑轮组提升重物时,重400N的重物在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N,不计绳重和摩擦,则提升重物的过程中;
(1)绳子自由端下降速度为多少m/s;
(2)滑轮组的机械效率为多少;
(3)拉力F的功率是多少W,如果重物为900N,则滑轮组的机械效率又为多少。
32.如图所示是我国88式主战坦克,总重力为400000N,高(顶部舱门距地面)为2m,履带与地面的总接触面积为4m2,该坦克具有潜渡功能。(g取10N/kg,)求:
(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强为多大?
(2)坦克在深为5m的河流中潜渡时,对水平河床有压力,则在坦克顶部舱门受到水的压强为多大。
33.如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电阻R2=50Ω,电源电压为6V且恒定不变。闭合开关S,求:
(1)电路中的电流I;
(2)通电50s,电路消耗的总电能W。
34.一块冰的重力为9.8N,它熔化成水的质量是多少千克?
35.如图所示,R1=12Ω,R2=4Ω,将它们串联后接到8V的电源上,求:
(1)串联电路的总电阻;
(2)电路中的电流。
36.图1是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的装置——桔棒。图2是它水平静止时的示意图,若杠杆的支点O距左端,距右端。杠杆左端悬挂配重物体A的重力为40N,右端挂一水桶B,若不计杆重,求:水桶B的重力。
37.以纯电动汽车为代表的新能源汽车具有节能、环保的特点,是国家大力推广的新型交通工具。如图所示,停放在水平地面的纯电动汽车,质量为2200kg,每个轮胎和地面的接触面积为2×10-2m2,g取10N/kg。
(1)车对地面的压力:
(2)车对地面的压强。
38.如图所示的电路中,R1的阻值为15 Ω。开关S1、S2闭合,电流表A1的示数为0.2 A,电流表A2的示数为0.3 A.求:
(1)电源电压。
(2)电阻R2的阻值。
(3)电路的总电流。
39.如图甲所示,弹簧测力计下悬挂一实心物块,将其缓慢浸入水中,在此过程中弹簧测力计示数随物块浸入水中深度变化的关系图像如图乙所示,根据图像数据完成下列计算,已知水的密度为:
(1)物块浸没时浮力大小;
(2)物块刚好浸没时水对物块下表面的压强;
(3)物块的密度。
40.3D打印常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型。小明选用ABS塑料来打印自己设计的作品,如图所示。打印出来作品质量是,体积是。取,求:
(1)ABS塑料的密度;
(2)作品的重力。
41.导体中的电流强度为0.3安培,那么2分钟内通过导体横截面的电荷量是多少?
42.工人用330N的拉力,使用定滑轮将质量为30kg的物体6s内匀速吊起3m,g取。试求:
(1)工人做功的功率;
(2)定滑轮的机械效率。
43.太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走进了千家万.如图所示,某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2,1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J,若阳光照射该热水器5h,可以使量为80kg的水温度升高30℃,[q干木柴=1.2×107J/kg],求
(1)水吸收的热量
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点
44.在火车站,通常可见到列车运行时刻表,其中T114次列车时刻表如下:
由表中可知:
(1)从上海到蚌埠的路程是多少千米?
(2)列车从上海出发经多长时间到达蚌埠?
(3)在此过程中的平均速度约为多少km/h?
(4)从上海到北京共经历多少小时?
45.一个定值电阻的阻值是10Ω,使用时流过的电流是200mA,加在这个定值电阻两端的电压是多大?
46.如图1所示,小明同学用弹簧测力计吊着重3.6N的实心圆柱体,将它逐渐浸入水中,记下圆柱体下表面浸入水中的深度h和对应的浮力F浮,并画出F浮﹣h的图象(如图2所示),ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体浸入水中的深度10cm处静止时,弹簧测力计的示数;
(3)圆柱体的密度。
47.一位工人利用如图所示的滑轮组提升建材他某次以v=0.7m/s的速度匀速提升箱重G=960N的建材,所用拉力的大小F=600N,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg,求:
(1)拉力的功率P;
(2)动滑轮的重力G′;
(3)滑轮组的机械效率。
48.小牛的体重为500N,沿着楼梯登上三楼教室,若每层楼梯有15级台阶,每级台阶高20cm,问小牛从地面登上三楼需做多少J的功?
49.下图是一款扫地机器人,它的工作原理是通过电动机转动使内部压强减小,从而使杂物进入吸尘器。若该扫地机器人工作时所受阻力恒为60N,它在5s内沿直线匀速清扫地面的距离为2m(忽略灰尘质量和气流的影响),求:
(1)此过程中,该扫地机器人动力所做的功。
(2)此过程中,该扫地机器人动力的功率。
50.试推证:串联电路中,R总=R1+R2.
51.在学校举办的运动会中,其中有一项是百米赛跑,如果终点的计时员在听到枪声后才开始计时.
(1)那么他所测量的时间和运动员的真实成绩相差多少?
(2)这种计时方法会使运动员的成绩是偏好还是偏坏?(声音在空气中的传播速度取340m/s,结果保留两位小数)
52.某天文爱好兴趣小组为了测量地球和月球的距离,他们做了如下实验:用一个激光发射器向月球发射一激光信号,经过后接收到返回的激光信号。请你帮助他们完成以下问题:
(1)光年是 单位;
(2)地球和月球相距多少?( )
(3)若有一架航天飞机以的速度从地球匀速飞向月球,需要多长时间?( )
(4)太阳发出的光要经过大约8分钟的时间到达地球,估算出太阳到地球的距离是多少?( )
53.一辆行驶速度为75km/h的汽车与一列行驶速度为28m/s的列车,谁快?
54.如图所示,容器放在水平桌面上,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度,容器顶部到底部的高度,容器中的液体密度为,g取10,则:
(1)液体对容器顶部的压强为 ;
(2)液体对容器底部的压强为 。
55.在弹簧测力计下悬挂一金属零件,弹簧测力计的示数是7.5N。当把零件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是6.6N(g=10N/kg)。求:
(1)金属零件受到的浮力;
(2)金属零件的体积。
56.小明参加学校百米赛跑,在每隔20m处安排了一个计时员,各计时员在发令员鸣枪时起动秒表,跑经指定位置时按停秒表,他们的读数分别是2.9s、5.5s、7.9s、10.7s、12.5s.求:
(1)小明跑完全程的平均速度?
(2)小明在前40m内的平均速度?
57.有一只玻璃瓶,其质量为0.2千克,当瓶内装满水时,瓶和水的总质量为0.7千克,用该瓶装某种液体,最多能装0.4千克。求:
(1)玻璃瓶的容积V容;
(2)液体的密度ρ液。
58.中国在海军装备现代化的进程中,已拥有世界最先进的核潜艇.如图为某种型号的导弹型核潜艇,该艇水上排水量为16600t,水下排水量为18700t,艇长170.7m,艇宽12.8m,下潜深度可达300m。
(1)它在水下航行时所受浮力是多少?
(2)它在水面航行时露出水面的体积是多少?
(海水密度近似取作ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
59.某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系,电路如图甲所示.滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中,R1的U-I图象如图乙所示.
求:
(1)R1的阻值.
(2)电路消耗的最大功率.
(3)当R2消耗的电功率为0.5 W时,R2的阻值.
60.伪气功师常用所谓“空手吸盆”的“特异”功能行骗,其做法是先偷偷把塑料挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底部如图所示,在大气压的作用下,塑料挂衣钩的吸盘和脸盆被紧紧地压在一起,伪气功师只要用手抓住隐藏着的挂衣钩,就能把盛有一定质量水的脸盆提起来。王伟同学用受力面积为12cm2的吸盘,成功地做了“空手吸盆”的表演。若当时的大气压为105Pa,请根据以上数据求:
(1)大气压对塑料吸盘产生的压力是多大?
(2)若脸盆的质量为1kg,则王伟同学的“空手吸盆”实验最多可提起质量是多少千克的水?(塑料吸盘的重及盆中水对吸盘压力都不计,g=10N/kg)
61.水雷重4400N,体积是500dm3,把它浸没在水中,通过计算判断水雷的浮沉情况。
62.如图所示,某同学设计的电路图,电源电压为6V,当只闭合开关S后,电流表示数为0.2A,再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.4A,则当S、S1都闭合时,求:
(1)电阻R1和R2两端的电压是多少?
(2)流过R2的电流是多少?
(3)干路的总电流是多少?
63.如图,电动机M的线圈电阻为0.5欧,当S断开时,电流表读数1安当S闭合时,电流表读数3安.问:
()电阻R为多大?
(2)电动机的机械功率为多大?
(3)电动机工作2分钟,电动机线圈产生了多少热量?
64.如图电路中,电源电压保持不变,电阻 R1的阻值为20Ω.当开关S1闭合时,电流表示数为0.3A,再闭合开关S2 时,电流表示数变为 0.5A.求R2 的阻值.
65.小丽周末晚上用自己家种的红薯、米熬制了一锅粥如图所示。已知熬制粥用的锅的最大容积为5L,用红薯288g,大米60cm3,加入0.8L的水。(红薯=1.2×103kg/m3,大米=1.7×103kg/m3,水=1.0×103kg/m3)。
(1)熬粥所用红薯的体积为多少cm3?
(2)熬粥所用大米的质量为多少g?
(3)小丽熬一锅粥所用材料的总质量为多少kg?
66.将“220V 60W”的灯泡分别接入220V和200V的电路中,求灯泡的电阻以及对应电压下的实际功率.
67.如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍,物体被匀速拉动的距离为1m,当物体质量为2kg时,滑轮组的机械效率为50%,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。(g取10N/kg)求:
(1)物体在水平面上受到的滑动摩擦力
(2)动滑轮的重力
(3)若人以0.3m/s的速度匀速向下拉绳时,拉力F的功率。
68.俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图23甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,她的身体与地面平行,可抽象成如图23乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,对手的力作用在B点,小京的重心在A点。已知小京的体重为750N,OA长为1m,OB长为1.5m。
(1)图23乙中,地面对手的力F1与身体垂直,求F1的大小;
(2)图24所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时她的身体姿态与图23甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F2与他的身体垂直,且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
69.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为490 g,浸没在水中称时,测力计示数为4.5 N,求:
(1)王冠受到的重力是多少?
(2)王冠浸没在水中受到的浮力是多少?
70.蛟龙号在探测海洋时,从水面开始沿竖直方向匀速下潜,第20s时潜至300m的深度并悬停在此处。这时蛟龙号向海底发射一束超声波,经过3.8s后收到信息。(超声波在海水中的速度是1500m/s)求:
(1)蛟龙号下潜的速度;
(2)悬停处距离海底的深度;
(3)若蛟龙号在300m深度处水平前进一段距离后,又以原来下潜速度匀速下潜并同时发射超声波,经过3.6s接到回声信号,那么请计算该海域的深度是多少?
71.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当只闭合开关S1时,电压表示数为4.5V;当只闭合开关S2时,电压表的示数为2V,求:
(1)电源电压为多少?
(2)灯泡L1和L2两端的电压分别为多少?
(3)若同时闭合S1和S2,则电压表的示数为多少?
72.物体在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,10秒内前进了2米。求此过程中拉力所做的功和功率。
73.猎人站在平行陡峭的山谷里放了一枪,放枪的位置距右侧山崖,后他听到第一次回声。已知声音在空气中的速度是,求:
(1)多长时间猎人能听到从右侧山崖反射回来的回声?
(2)两次回声的时间间隔是多长?
(3)山谷的宽度是多少米?
74.5 m3的冰熔化成水后,体积是多少?体积变化后与原体积之比是多少?( ρ冰=0.9×103kg/m3)
75.如图所示,质量0.1千克水壶内装有1千克水,放在水平桌面上,水壶底面积为0.003m,水深0.1米,求:(1)水对壶底的压强和压力;(2)水壶对桌面压力和压强.
76.有一支刻度均匀但读数不准确的温度计,把它放在1标准大气压下的沸水中,读数是91℃,把它放在冰水混合物中,读数是3℃。若用这支温度计去测量某物体的温度,它的读数是38 ℃,则该物体的实际温度是多少?
77.据世卫组织的研究报告统计,我国有超过5亿人近视,需要佩戴眼镜矫正,组成眼镜的主要材料指标如表:
材料
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
密度
性能
较耐磨损
耐磨损
较耐腐蚀
耐腐蚀
(1)王老师选择的是每块体积为的树脂镜片,试求出该副眼镜的镜片质量。
(2)若所用的是一副铜合金镜架,其质量为32g;若以钛合金代替铜合金,这副镜架的重力将变为多少?(g取)
(3)近视给广大青少年带来诸多不便,对于“如何预防近视眼”请提出一条合理的建议。
78.小明经常看见爷爷拿着两个健身球把玩,他查阅包装说明后知道该健身球是由体积相等的铁、铜两种金属混合制成的。小明测出了其中一个健身球的质量为320g,体积为40cm3。(已知ρ铁=7.9g/cm3,ρ水=1.0g/cm3,ρ铜=8.9g/cm3)
(1)请根据小明的测量结果计算该健身球的密度是多少?
(2)若按照包装说明中的健身球由体积相等的铁、铜混合制成,则一个健身球的质量是多少g?并判断包装的说明是否真实?
79.如图所示,一盛水的薄壁圆柱形容器静置于水平桌面,容器的横截面积为,现将底面积为、高为6cm、质量为1kg的长方体用细绳悬挂在弹簧测力计上,从距离水面上方5cm处匀速缓慢下移,直至长方体恰好完全浸没在水中且底部不接触容器。以上过程中没有水溢出。(g取10N/kg)
(1)求长方体完全浸没时受到的浮力;
(2)试画出整个下移过程中,弹簧测力计示数F随长方体下移距离的变化图像。
80.体育锻炼用的实心铅球的质量为4000g,体积为570cm3。已知铅的密度为11.3g/cm3,铝的密度为2.7g/cm3。
(1) 通过计算判断此铅球是否为纯铅制造的?
(2) 若此球是由铅和铝制成的合金球,则所用铝材料的体积是多大?
(3) 在(2) 的条件下,该铅球中铅材料的质量是多大?
81.一辆汽车在平直的公路上直线行驶,前路程中平均速度为,后路程的平均速度为,则该汽车全程的平均速度为多少?(结果用、表示)
82.在如图(a)所示的电路中,电源电压为12伏,电阻的阻值为10欧。闭合开关S,电压表的示数为伏。
(1)求通过电阻的电流。
(2)求电阻的阻值。
(3)现用电阻替换电阻、中的一个,替换后闭合开关,电压表经过调整量程后,指针正好指在满刻度处,如图(b)所示。求电阻的阻值及电流表的示数。
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中考冲刺(计算题50道)
1.2011年3月22日,中国三一重工公司向日本免费支援一台62米泵车,参与福岛核电站反应堆冷却作业,如图所示。泵车涉及到的物理知识分析正确的是( )
A.轮胎做得多且宽是为了减小压强
B.轮胎上凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
C.开车时要求系安全带是为了减小司机的惯性
D.泵车受到的重力和泵车对地面的压力是一对平衡力
【答案】A
【详解】A.轮胎做得多且宽是为了增大受力面积来减小压强,不至于陷入地下;故A正确;
B.轮胎上凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦;故B错误;
C.开车时要求系安全带是为了减小惯性带来的危害,惯性的大小不会变化,因为惯性大小只与质量有关,质量不变,惯性不变;故C错误;
D.泵车受到的重力和地面对泵车的支持力是一对平衡力;故D错误;
故选A。
2.物理学的发展历程离不开做出过大量贡献的科学巨匠,以下选项中表述正确的是( )
A.亚里士多德认为运动无需力维持
B.伽利略是实验物理学的先驱,他发现了万有引力定律
C.哥白尼用日心说否定了影响人类达千年之久的地心说
D.牛顿提出了狭义相对论理论,推动了物理学科新的发展
【答案】C
【详解】A.亚里士多德认为力是维持运动的原因,即运动需要力维持,故A错误。
B.伽利略是实验物理学的先驱,他率先用望远镜观察天空,由此得到的关于天体运行的结果有力地支持了哥白尼的日心说;万有引力定律是牛顿建立的,故B错误;
C.哥白尼是著名的天文学家,自然科学的先驱,他用日心说否定了影响人类达千年之久的托勒密地心说,有力的推动了人类文明的进程,故C正确;
D.1905年爱因斯坦提出了狭义相对论理论,牛顿在前人研究的基础上,构建了具有划时代意义的经典力学体系,故D错误。
故选C。
3.如图所示,已知F=20N,若不计动滑轮重力和摩擦,提起的重物G为( )
A.10N B.20N C.40N D.60N
【答案】C
【详解】由图可知,承担重物的绳子股数n=2,不计动滑轮重力和摩擦,绳端的拉力,则提起的重物的重力为
G=nF=2×20N=40N
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.如图所示,三个容器底面积的大小关系是,在容器甲中装的是水银,容器乙中装的是水,容器丙中装的是酒精。若液体的高度相同,则容器底部所受的压强( )
A.容器丙最小 B.容器乙最小 C.容器甲最小 D.三个容器相同
【答案】A
【详解】容器甲中装的是水银,容器乙中装的是水,容器丙中装的是酒精,三种液体的深度相同,且ρ水银>ρ水>ρ酒精,由公式p=ρ液gh可知,盛有水银的甲容器底部所受压强最大,盛有水的乙容器所受压强次之,盛有酒精的丙容器所受压强最小,即p甲>p乙>p丙,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.如图所示,将小车从斜面上某一位置由静止释放,小车滑下斜面后,会在水平面上运动一段距离后停下。下列分析正确的是( )
A.小车能在水平面上运动是由于小车具有冲力
B.小车最终停下说明运动需要力的维持
C.小车最终停下是因为水平面对小车的力改变小车的运动状态
D.若小车到达水平面时所受的力全部消失,则它将立即停下来
【答案】C
【详解】A.小车能在水平面上运动是由于小车具有惯性,具有保持原有运动状态的能力,故A错误;
BC.小车最终停下说明力可以改变物体的运动状态,故B错误,C正确;
D.若小车到达水平面时所受的力全部消失,那么它将保持原来的运动状态,匀速直线运动下去,故D错误。
故选C。
6.如图所示,用手拉弹簧,弹簧变长了,下列说法正确的是( )
A.弹簧对手没有产生力的作用
B.两只手的拉力大小不相等
C.手对弹簧的拉力不属于弹力
D.此现象说明力可以使物体发生形变
【答案】D
【详解】AD.由于物体间力的作用是相互的,手拉弹簧,手对弹簧施加作用力,弹簧对手也有作用力,该力的作用效果是使手的形状发生变化,故A错误,D正确;
B.弹簧在两只手拉力的作用下保持静止,两只手的拉力是平衡力,所以两只手的拉力大小相等,故B错误;
C.手对弹簧的拉力是由于手的弹性形变产生的,是弹力,故C错误。
故选D。
7.如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
【答案】B
【详解】A.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力大小不等,所以不是一对平衡力,故A错误;
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体、作用在同一直线上,是一对平衡力,故B正确;
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力大小不相等,不是一对相互作用力,故C错误;
D.人所受的重力和人对吊椅的压力大小相等,但不是同一个力,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,压力的施力物体是人,故D错误。
故选B。
8.如图密封的圆台容器里装满水,若把该容器倒置后,水对容器底的( )
A.压强增大,压力不变 B.压强不变,压力增大
C.压强不变,压力减小 D.压强减小,压力减小
【答案】C
【详解】因为容器中装满了水,所以若把该容器倒置后,容器中水的深度不变,由可知,水对容器底的压强不变,容器倒置后,容器的底面积变小,由可知,水对容器底的压力减小。
故选C。
9.在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与浸没在液体中的深度无关的是图中的( )
A.甲和丙 B.甲和乙 C.乙和丁 D.丙和丁
【答案】C
【详解】探究物体所受浮力大小与浸没在液体中的深度关系时,需要控制液体的密度、排开液体的体积不变,改变浸没在液体的深度,满足条件的是乙、丁两图(都是盐水、排开盐水的体积相同、浸没的深度不同)。
故选C。
10.思维导图可以帮助我们梳理知识脉络,理解知识间联系。如图所示,构建了关于滑动摩擦力的思维导图,适合放在图中①位置的实例是( )
A.移动巨石时,在下面放上滚木 B.路面结冰时,选择鞋底花纹深的鞋子
C.用橡皮擦除字迹要用力 D.刹车时,用力捏手刹
【答案】B
【详解】由题意可知,①处举例说明在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
A.移动巨石时,在下面放上滚木,变滑动为滚动,减小摩擦,故A不符合题意;
B.路面结冰时,选择鞋底花纹深的鞋子,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B符合题意;
C.用橡皮擦除字迹要用力,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故C不符合题意;
D.刹车时,用力捏手刹,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故D不符合题意。
故选B。
11.如图所示,用和水平方向成角的力F拉着物体m,下列说法中正确的是( )
A.当物体匀速移动时,拉力F和摩擦力是平衡力关系
B.当物体匀速移动时,拉力F和摩擦力是相互作用力关系
C.撤去力F,当物体静止时重力和支持力是平衡力关系
D.撤去力F,当物体静止时重力和对地面压力是相互作用力关系
【答案】C
【详解】AB.由于摩擦力的方向与物体的运动方向相反,由题图可知,物体受到的摩擦力方向水平向左,拉力F和摩擦力二力没有作用在同一直线上,所以,二力不是平衡力关系;且二力作用在同一物体上,所以二力也不是相互作用力关系,故AB错误;
C.撤去力F,当物体静止时,重力和支持力二力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上,所以,二力是平衡力关系,故C正确;
D.撤去力F,当物体静止时,重力和对地面压力二力方向相同,因此二力不是相互作用力关系,故D错误。
故选C。
12.风大雨急,一个小男孩用力拉着被大风吹翻了的伞,如图所示,下列说法错误的是( )
A.伞被吹翻变样,说明力可以改变物体的形状
B.小男孩拉着伞静止不动,他对伞的作用力大小与伞拉着他的作用力大小相等
C.小男孩拉着伞静止不动,他对伞的作用力与伞拉着他的作用力是一对平衡力
D.伞受力被吹翻之后容易恢复原状,因为该伞的玻璃纤维伞骨弹性好
【答案】C
【详解】A.伞被吹翻,形状发生了变化,说明力可以改变伞的形状,故A正确,不符合题意;
B.小男孩拉着伞静止不动,处于平衡状态,他对伞的作用力大小与伞拉着他的作用力是一对相互作用力,大小相等,故 B正确,不符合题意;
C.小男孩拉着伞静止不动,他对伞的作用力与伞拉着他的作用力作用在两个相互作用的物体上,不是平衡力,是一对相互作力,故C错误,符合题意;
D.伞受力被吹翻之后容易恢复原状,因为该伞的玻璃纤维伞骨弹性好,该伞发生了弹性形变,故D正确,不符合题意。
故选C。
13.如图所示,水平弹簧左端连接一物块,右端受到大小为F的水平外力作用,物块在水平桌面上做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.弹簧对物块的拉力小于F
B.桌面对物块的滑动摩擦力等于F
C.物块对弹簧的拉力与外力F是一对相互作用力
D.桌面对物块的滑动摩擦力与外力F是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.由于力的作用是相互的,则弹簧对物块的拉力等于F,故A错误;
B.弹簧对物块的拉力与桌面对物块的滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,故B正确;
C.物块对弹簧的拉力与外力F都作用在弹簧这一个物体上,所以不是一对相互作用力,故C错误;
D.桌面对物块的滑动摩擦力作用在物块上,外力F作用在弹簧上,两个力不是作用在同一个物体上,因此不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
14.如图是巴黎奥运会女子撑杆跳高决赛过程,下列有关说法不正确的是( )
A.撑杆时手握杆的上部,是利用力的作用效果与力的作用点有关
B.加速助跑阶段,运动员机械能增大
C.在撑杆恢复原状的过程中,撑杆的弹性势能不断变小
D.运动员运动到最高点时,受到平衡力作用,此瞬间她的动能为零
【答案】D
【详解】A.力的作用效果跟力的大小、方向和作用点有关,撑杆时手握杆的上部,是利用力的作用效果与力的作用点有关,故A正确,不符合题意;
B.在加速助跑阶段,运动员的质量不变,速度变大,动能增加,机械能增大,故B正确,不符合题意;
C.在撑杆恢复原状的过程中,形变量减小,则撑杆的弹性势能不断变小,故C正确,不符合题意;
D.李玲运动到最高点时,只受重力的作用,受力不平衡。运动员由于惯性,仍具有水平方向的速度,此瞬间她的动能不为0,故D错误,符合题意。
故选D。
15.用力沿水平方向拉水平桌面上的木块,拉力大小随时间变化的图像如图甲所示,物块速度随时间变化的图像如图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A.内拉力做功为 B.内拉力做功为
C.内拉力的功率逐渐变大 D.内拉力的功率逐渐变大
【答案】C
【详解】AB.结合图甲、乙两图知,0~10s,水平拉力由0增大到4N,木块处于静止状态;10~30s,水平拉力由4N增大到12N,木块做加速运动,据P=Fv知,拉力的功率逐渐变大,据W=Pt知,无法确定做功的多少,故AB错误;
D.30~40s,水平拉力保持为4N不变,木块做匀速直线运动,则拉力的功率保持不变,故D错误;
C.50s内,木块经历静止、加速、匀速、减速,不能确定运动距离和功率大小,不能确定做功多少,故B错误。
故选C。
二、填空题
16.图是一种名为“吸血鬼杯”的饮料杯,左边的细玻璃管与右边的杯身上端均开口,下部相连通,构成一个 ;当我们从细玻璃管口吸喝饮料时,不必倾倒杯子,饮料能够进入口中是因 的作用。
【答案】 连通器 大气压
【详解】[1][2]“吸血鬼杯”的饮料杯,上端开口,下端连通,故是一个连通器;当我们从细玻璃管口吸喝饮料时,口中的气压减小,饮料被大气压压入口中,故不必倾倒杯子,饮料能够进入口中。
17.静止在地面上的足球受到重力的施力物体是 ,小明将足球踢出去,说明力可以 ,同时小明感觉到脚疼,说明 。
【答案】 地球 改变物体的运动状态 物体间力的作用是相互的
【详解】[1]地面附近由于地球的吸引而受到的力叫重力,所以,静止在地面上的足球受到重力的施力物体是地球。
[2]小明将足球踢出去,小明对足球施加力的作用,足球由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
[3]小明感觉到脚疼,是因为足球对小明的脚施加了力的作用,小明对足球施加力的作用的同时,足球对小明的脚施加了力的作用,说明物体间力的作用是相互的。
18.如图所示,在椭圆形厚玻璃瓶中装满水,把细玻璃管通过带孔的橡胶塞插入瓶中。用力捏厚玻璃瓶,观察到细玻璃管中水柱高度发生变化,该现象说明力可以改变物体的 ;当用大小相同的力捏玻璃瓶的不同部位时,发现细玻璃管中水柱高度变化不同,说明力的作用效果与力的 有关。
【答案】 形状 作用点
【详解】[1]用力捏厚玻璃瓶,瓶子会发生微小的弹性形变,容积变小,由于瓶中装满水,水的体积不变,所以一部分水被挤压进细玻璃管内,水柱上升,说明力可以改变物体的形状。
[2]力的作用效果与力的大小,力的方向和力的作用点有关,当用大小相同的力捏玻璃瓶的不同部位时,力的作用点不同,细玻璃管中水柱高度变化不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
19.高速航行的轮船如果靠得太近,两船内侧的流速 外侧的流速,所以内侧的压强 外侧的压强,两船会发生碰撞事故。(填“大于”或“小于”)
【答案】 大于 小于
【详解】[1][2]如果两艘船近距离并肩行驶,两船内侧水的流速大于两船外侧水的流速,因流体流速大的地方压强小,所以两船内侧水的压强小于外侧水的压强,则两船会受到向内的压强差,产生向内的压力差,会发生碰撞事故。
20.如图所示,建筑工人利用悬挂铅锤的细线来确定墙壁是否竖直,这是因为重力的方向是 的。当物体静止时,弹簧测力计的示数如图所示。则该物体受到的重力是 N。
【答案】 竖直向下 1.8
【详解】[1]建筑工人利用悬挂重物的细线来确定墙壁是否竖直,这是因为重力方向是竖直向下的,只要墙壁与悬挂重物的细线重合或平行,就标志着墙壁是竖直的。
[2]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,图中弹簧测力计的指针在超过1N的4个小格处,故弹簧测力计的示数为1.8N。物体静止,为平衡状态,受平衡力的作用,故物体的重力大小和弹簧测力计对物体的拉力大小相等,为1.8N。
21.小帆在练习使用弹簧测力计(以下简称测力计)测物体重力时,她先将测力计竖直放置,反复几次轻拉挂钩后,测力计的指针位置如图甲所示。
(1)若此时她将一个3N重的物体悬挂于挂钩上,静止后,测力计的示数应 3N(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)在老师的指导下,小帆调整好了测力计,将某物体悬挂好,物体静止后,指针指在如图乙所示的位置,则此物体的重力 N。
【答案】(1)大于
(2)2.6
【详解】(1)由图甲可知:此测力计的量程是0~5N,弹簧测力计指针没有指在零刻度处,指针没有调零,若此时她将一个3N重的物体悬挂于挂钩上,静止后,测力计的示数应大于3N。
(2)由图乙可知测力计的分度值为0.2N,图中所示的位置示数为2.6N,即此时物体的重力G=2.6N。
22.如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,形变情况是向 侧凸起;这是因为液体的深度越深,压强越 。
【答案】 左 大
【详解】[1][2]因为在两侧液体密度相同时,液体压强随深度的增加而增大,所以会看到橡皮膜凸向深度小的左侧凸起。
23.2020年12月我国自主研制的嫦娥5号成功在月球采集土壤样本,并带回地球,相比取样前,取样后的嫦娥5号对月球表面的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”),嫦娥五号用来钻探取样的钻头需要具备较大的 (填物理属性),当嫦娥5号飞行器,从月球上发射升空时,它的喷气发动机是将内能转化为了 能。
【答案】 变大 硬度 机械
【详解】[1][2][3]相比取样前,嫦娥5号对月球表面的压力增大,受力面积不变,所以取样后的嫦娥5号对月球表面的压强变大;嫦娥五号用来钻探取样的钻头需要具备较大的硬度;喷气发动机工作时,是将内能转化为了机械能。
三、作图题
24.请在图中画出鸡蛋在盐水中悬浮时受到的浮力F(O为鸡蛋重心)。
【答案】
【详解】鸡蛋所受浮力的方向是竖直向上的,作用点即重心为O点,从重心O开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出F,如图所示:
25.按照题目要求作图:在图中画出悬挂在竖直墙壁上篮球所受重力G的示意图。
【答案】
【详解】重力的方向竖直向下,作用点在篮球的重心O处,如图所示:
26.为了方便购物车上下楼,很多商场都安装了没有阶梯的自动扶梯。如图所示,位顾客推着购物车(将顾客和购物车看作一个整体并用点O表示)乘自动扶梯匀速向上运动,请画出这个整体受到重力、支持力和摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】分析可知,这个整体受到重力竖直向下,支持力垂直于扶梯向上,因为顾客和购物车相对于扶梯有向下运动的趋势,所以受到的摩擦力沿扶梯向上,从重心O点开始,分别沿各力的方向画一条有向线段,并分别用G、F和f表示,如图所示
27.如图所示,小明推着木箱在水平地面上做匀速直线运动,木箱受到的水平推力F已画出,请你画出此时木箱受到的其它力的示意图(O为木箱的重心)。
【答案】
【详解】在水平地面.上做匀速直线运动的木箱,处于平衡状态,受平衡力作用,在水平方向上受推力F水平向右,摩擦力f水平向左,在竖直方向上受竖直向下的重力G和垂直水平面向上的支持力N,从小车的重心沿力的作用线作出各力的示意图,如图所示:
四、实验题
28.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同数量的钩码,分别做了甲、乙、丙三组实验,实验数据记录如下:
次数
钩码
重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计上
升的距离/cm
机械
效率
1
2
5
1
15
66.7%
2
4
5
1.7
15
3
6
5
15
83.3%
(1)在实验操作中,应该使钩码 (选填“快速”或“缓慢”)上升。
(2)进行第2次测量时, 滑轮组做的有用功是 J滑轮组的机械效率约为 。(保留三位有效数字)
(3)进行第3次测量时,弹簧测力计的示数为 N,滑轮组做的有用功是 J。
(4)分析实验数据,实验小组得出实验结论:滑轮组的机械效率与 有关。
【答案】 缓慢 0.2 78.4% 2.4 0.3 物重(或钩码重)
【详解】(1)[1]在实验过程中,应缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
(2)[2]第2次测量时,滑轮组做的有用功是
[3]第2次测量时滑轮组的机械效率
(3)[4]由图示测力计可知,其分度值为0.2N,示数为2.4N。
[5]进行第3次测量时,滑轮组做的有用功
(4)[6]实验数据看,钩码上升的高度相同,所以机械效率不断增大不是由于被提升高度的变化而引起的。钩码重力不断增大,机械效率不断提高,得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与物体的重力(或钩码重)有关。
29.在复习课上,小桥同学设计了如图所示的实验来探究“液体内部压强大小的影响因素”。
(1)小桥同学使用微小压强计来探究液体内部压强的特点,她通过观察比较 来比较探头上的橡皮膜受到的液体压强的大小。她 (选填“能”或“不能”)用微小压强计定量地测量液体压强的大小;
(2)对比实验A、B、C,可以初步得到结论: ;
(3)对比实验B、D、E,可以初步得到结论: ;
(4)通过对比图 可知:液体的压强与液体的密度 (选填“有关”或“无关”)。
【答案】(1) U形管两端液面高度差 不能
(2)见解析
(3)同种液体,液体内部压强随深度增加而增大
(4) EF 有关
【详解】(1)[1]实验时通过观察U形管两端液面高度差来比较探头上的橡皮膜受到的液体压强的大小,采用了转换法,U形管两端液面高度差越大,说明探头上的橡皮膜受到的液体压强越大。
[2]微小压强计上没有刻度,所以不能用微小压强计定量地测量液体压强的大小。
(2)由图A、B、C可知,液体密度相同,橡皮膜深度相同,但朝向不同,U形管两端液面高度差相同,说明橡皮膜受到的液体压强相同,故可得:液体内部向各个方向都有压强,同种液体同一深度处液体内部向各个方向压强大小相等。
(3)由图B、D、E,可知,三次实验中液体密度相同,橡皮膜深度不同,图E中橡皮膜深度最深,U形管两端液面高度差最大,说明橡皮膜受到的液体压强最大,故可得:在同种液体中,深度越大,液体压强越大。
(4)[1][2]由图E、F可知,橡皮膜深度相同而液体密度不同,U形管两端液面高度差不同,说明橡皮膜受到的液体压强不同,故可得:液体压强与液体密度有关。
五、简答题
30.图中的两个容器中盛有同种相同质量的液体,哪个容器底受到的压强大?
【答案】右边
【详解】根据 p=ρgh,由于两个容器中所盛的液体密度相同,右边的容器中液体的深度大,所以右边容器底受到的压强大。
六、计算题
31.如图,用滑轮组提升重物时,重400N的重物在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N,不计绳重和摩擦,则提升重物的过程中;
(1)绳子自由端下降速度为多少m/s;
(2)滑轮组的机械效率为多少;
(3)拉力F的功率是多少W,如果重物为900N,则滑轮组的机械效率又为多少。
【答案】(1)0.2m/s;(2)80%;(3)50W,90%
【详解】解:(1)由图知
绳子自由端被拉下的距离
绳子自由端下降的速度
(2)拉力做的有用功
拉力做的总功
滑轮组的机械效率
(3)拉力F的功率是
不计绳重和摩擦,根据公式可知,动滑轮的重力
如果重物为900N,根据公式可知,滑轮组的机械效率是
答:(1)绳子自由端下降速度为0.2m/s;
(2)滑轮组的机械效率为80%;
(3)拉力F的功率是50W,如果重物为900N,则滑轮组的机械效率为90%。
32.如图所示是我国88式主战坦克,总重力为400000N,高(顶部舱门距地面)为2m,履带与地面的总接触面积为4m2,该坦克具有潜渡功能。(g取10N/kg,)求:
(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强为多大?
(2)坦克在深为5m的河流中潜渡时,对水平河床有压力,则在坦克顶部舱门受到水的压强为多大。
【答案】(1)1×105Pa;(2)3×104Pa
【详解】解:(1)坦克对地面的压力
F=G=400000N
对地面的压强
(2)由题知,坦克在深为5m的河流中潜渡,顶部舱门高为2m,则在坦克顶部舱门受到水的压强
p'=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×(5m-2m)=3×104Pa
答:(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强为1×105Pa;
(2)坦克在深为5m的河流中潜渡时,对水平河床有压力,则在坦克顶部舱门受到水的压强为3×104Pa。
33.如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电阻R2=50Ω,电源电压为6V且恒定不变。闭合开关S,求:
(1)电路中的电流I;
(2)通电50s,电路消耗的总电能W。
【答案】(1)0.1A;(2)30J
【详解】解:(1)由图可知,R1和R2串联,则电路中的电流为
(2)通电50s,电路消耗的总电能为
答:(1)电路中的电流为0.1A;
(2)通电50s,电路消耗的总电能为30J。
34.一块冰的重力为9.8N,它熔化成水的质量是多少千克?
【答案】1kg
【详解】由知道,冰的质量是:,
质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关;当冰熔化成水时,是状态变化,所以质量不变,故水的质量仍是1kg.
35.如图所示,R1=12Ω,R2=4Ω,将它们串联后接到8V的电源上,求:
(1)串联电路的总电阻;
(2)电路中的电流。
【答案】(1)16Ω;(2)0.5A
【详解】(1)电阻R1和R2串联,R1=12Ω,R2=4Ω,此时电路中的总电阻为:
R=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω
(2)又知电源电压为U=8V,此时电路中的电流为:
I===0.5A
答:(1)串联电路的总电阻为16Ω;
(2)电路中的电流为0.5A。
36.图1是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的装置——桔棒。图2是它水平静止时的示意图,若杠杆的支点O距左端,距右端。杠杆左端悬挂配重物体A的重力为40N,右端挂一水桶B,若不计杆重,求:水桶B的重力。
【答案】100N
【详解】解:根据可知
水桶B的重力
答:水桶B的重力是100N。
37.以纯电动汽车为代表的新能源汽车具有节能、环保的特点,是国家大力推广的新型交通工具。如图所示,停放在水平地面的纯电动汽车,质量为2200kg,每个轮胎和地面的接触面积为2×10-2m2,g取10N/kg。
(1)车对地面的压力:
(2)车对地面的压强。
【答案】(1)2.2×104N;(2)2.75×105Pa
【详解】解:(1)车停放在水平地面上,车对地面的压力为
(2)车与地面的总接触面积为
车对地面的压强为
答:(1)车对地面的压力为2.2×104N;
(2)车对地面的压强为2.75×105Pa。
38.如图所示的电路中,R1的阻值为15 Ω。开关S1、S2闭合,电流表A1的示数为0.2 A,电流表A2的示数为0.3 A.求:
(1)电源电压。
(2)电阻R2的阻值。
(3)电路的总电流。
【答案】(1)3V;(2)10Ω;(3)0.5A
【详解】解:(1)R1、R2并联,电源电压
U=U1=I1R1=0.2A×15Ω=3V
(2)电阻R2的电阻
(3)电路的总电流
I=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A
答:(1)电源电压3V;
(2)电阻R2的阻值10Ω;
(3)电路的总电流0.5A。
39.如图甲所示,弹簧测力计下悬挂一实心物块,将其缓慢浸入水中,在此过程中弹簧测力计示数随物块浸入水中深度变化的关系图像如图乙所示,根据图像数据完成下列计算,已知水的密度为:
(1)物块浸没时浮力大小;
(2)物块刚好浸没时水对物块下表面的压强;
(3)物块的密度。
【答案】(1)4N;(2)1000Pa;(3)
【详解】(1)由图乙可知,弹簧测力计的最大示数F最大=9N,此时物块未浸入水中,则物块的重力
物块浸没水中时,弹簧测力计的示数F示=5N,则物块浸没时浮力大小
(2)由图乙可知,物块刚好浸没时,物块下表面浸入水中的深度
水对物块下表面的压强
(3)由可得,物块的体积
物块的质量
物块的密度
答:(1)物块浸没时浮力大小为4N;
(2)物块刚好浸没时水对物块下表面的压强为1000Pa;
(3)物块的密度为。
40.3D打印常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型。小明选用ABS塑料来打印自己设计的作品,如图所示。打印出来作品质量是,体积是。取,求:
(1)ABS塑料的密度;
(2)作品的重力。
【答案】(1);(2)0.21N
【详解】解:(1)由题意得,根据,ABS塑料的密度为
(2)作品的重力
答:(1)ABS塑料的密度为1.05g/cm3;
(2)作品的重力为0.21N。
41.导体中的电流强度为0.3安培,那么2分钟内通过导体横截面的电荷量是多少?
【答案】36C
【详解】由得:
答:2分钟内通过导体横截面的电荷量是36C.
42.工人用330N的拉力,使用定滑轮将质量为30kg的物体6s内匀速吊起3m,g取。试求:
(1)工人做功的功率;
(2)定滑轮的机械效率。
【答案】(1)165W
(2)90.9%
【详解】(1)工人做功的功率
(2)物体重力
G=mg=30kg×10N/kg=300N克服物体重力做的有用功
W有=Gh=300N×3m=900J 定滑轮的机械效率
43.太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走进了千家万.如图所示,某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2,1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J,若阳光照射该热水器5h,可以使量为80kg的水温度升高30℃,[q干木柴=1.2×107J/kg],求
(1)水吸收的热量
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点
【答案】(1)1.008×107;(2)0.84kg;(3)40%;节能、环保
【详解】(1).水吸收的热量为Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×80kg×30℃=1.008×107J;
(2).已知Q放=Q吸=1.008×107J,
因为Q=mq;
所以需要完全燃烧的干木柴的质量:
(3).每天获得的太阳能为E=5×2×2.52×106J=2.52×107J
太阳能热水器的效率:
太阳能的优点是取之不尽用之不竭,属于可再生能源;清洁无污染等.
答:(1).水吸收的热量为:1.008×107J;(2).需要完全燃烧0.84kg干木柴;(3).该太阳能热水器的效率为40%,开发利用太阳能的优点是节能、环保;
44.在火车站,通常可见到列车运行时刻表,其中T114次列车时刻表如下:
由表中可知:
(1)从上海到蚌埠的路程是多少千米?
(2)列车从上海出发经多长时间到达蚌埠?
(3)在此过程中的平均速度约为多少km/h?
(4)从上海到北京共经历多少小时?
【答案】(1)484 km (2)4 h (3)121 km/h (4)14 h
【详解】(1)从上海到蚌埠的路程,s=484km−0km=484km;
(2)列车从上海出发到达蚌埠所用的时间,t=22:00−18:00=4h;
(3)在此过程中的平均速度v==121km/h;
(4)从上海到北京共经历多少小时t2=24:00-18:00+8:00=14h
45.一个定值电阻的阻值是10Ω,使用时流过的电流是200mA,加在这个定值电阻两端的电压是多大?
【答案】2V
【详解】解:流过电阻的电流
I=200mA=0.2A
定值电阻两端的电压
U=IR=0.2A×10Ω=2V
答:加在这个定值电阻两端的电压是2V。
46.如图1所示,小明同学用弹簧测力计吊着重3.6N的实心圆柱体,将它逐渐浸入水中,记下圆柱体下表面浸入水中的深度h和对应的浮力F浮,并画出F浮﹣h的图象(如图2所示),ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体浸入水中的深度10cm处静止时,弹簧测力计的示数;
(3)圆柱体的密度。
【答案】(1)0.36kg;(2)3N;(3)3×103kg/m3
【详解】解:(1)圆柱体的质量
(2)弹簧测力计的示数
F拉=G-F浮=3.6N-0.6N=3N
(3)圆柱体的体积
圆柱体的密度
答:(1)圆柱体的质量是0.36kg;
(2)圆柱体浸入水中的深度10cm处静止时,弹簧测力计的示数是3N;
(3)圆柱体的密度是3×103kg/m3。
47.一位工人利用如图所示的滑轮组提升建材他某次以v=0.7m/s的速度匀速提升箱重G=960N的建材,所用拉力的大小F=600N,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg,求:
(1)拉力的功率P;
(2)动滑轮的重力G′;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)840W;(2)240N;(3)80%
【详解】解:(1)如图有二段绳子,物体速度0.7m/s,绳子速度
拉力的功率
(2)动滑轮的受力情况
可求得动滑轮的重力
(3)滑轮组的机械效率
答:(1)拉力的功率为;
(2)动滑轮的重力为;
(3)滑轮组的机械效率为80%。
48.小牛的体重为500N,沿着楼梯登上三楼教室,若每层楼梯有15级台阶,每级台阶高20cm,问小牛从地面登上三楼需做多少J的功?
【答案】3000J
【详解】15*0.2m*2=6m计算出一楼到三楼的高度是6m,根据公式W=FS=500N*6m=3000J,计算出小牛从地面登上三楼需做3000J的功.
思路分析:小牛从地面登上三楼是克服他的体重做功,根据每层楼梯有台阶数,每级台阶高20cm,计算出一楼到三楼的高度是6m,所以小牛从地面登上三楼需做的功是3000J.
试题点评:解决本试题的关键是确定楼的高度,即一楼到三楼的距离是两层楼的高度.
49.下图是一款扫地机器人,它的工作原理是通过电动机转动使内部压强减小,从而使杂物进入吸尘器。若该扫地机器人工作时所受阻力恒为60N,它在5s内沿直线匀速清扫地面的距离为2m(忽略灰尘质量和气流的影响),求:
(1)此过程中,该扫地机器人动力所做的功。
(2)此过程中,该扫地机器人动力的功率。
【答案】(1)120J
(2)24W
【详解】(1)该扫地机器人沿直线匀速清扫地面,动力,此过程中,扫地机器人动力所做的功
(2)此过程中该扫地机器人动力的功率
50.试推证:串联电路中,R总=R1+R2.
【答案】见解析所示
【详解】试题分析:证明:∵I=U/R,串联电路电流处处相等为I,
∴总电压U=IR,R1两端电压U1 =IR1,R2两端电压U2 =IR2,
∵U=U1 +U2 即:IR=IR1 +IR2,
∴R=R1 +R2
考点:电阻的串联
51.在学校举办的运动会中,其中有一项是百米赛跑,如果终点的计时员在听到枪声后才开始计时.
(1)那么他所测量的时间和运动员的真实成绩相差多少?
(2)这种计时方法会使运动员的成绩是偏好还是偏坏?(声音在空气中的传播速度取340m/s,结果保留两位小数)
【答案】(1)0.29s;(2)偏好.
【详解】解答:(1)由于光速远大于声速,百米赛跑如果终点的计时员在听到枪声后才开始计时.
测量的时间和运动员的真实成绩相差:t= =0.29s
(2)由于光速远大于声速,百米赛跑如果终点的计时员在听到枪声后才开始计时,说明枪声已经传播100米到达终点时才开始计时,测得时间肯定少了,运动员的成绩提高了,故偏好.
点睛:由于光速远大于声速,光传播时间不计,在听到枪声后才开始计时,少的刚好是声音传播100m所用的时间;由于声音和光在空气中的传播速度不同,如果计时员听到枪声才开始计时,这时运动员已经跑了一段时间才开始计时,所以测得的时间偏小.
52.某天文爱好兴趣小组为了测量地球和月球的距离,他们做了如下实验:用一个激光发射器向月球发射一激光信号,经过后接收到返回的激光信号。请你帮助他们完成以下问题:
(1)光年是 单位;
(2)地球和月球相距多少?( )
(3)若有一架航天飞机以的速度从地球匀速飞向月球,需要多长时间?( )
(4)太阳发出的光要经过大约8分钟的时间到达地球,估算出太阳到地球的距离是多少?( )
【答案】 长度 3.9×108m 780h 1.44×1011m
【详解】解:(1)光年指的是光在一年内经过的距离,所以是长度单位。
(2)地球到月球的距离
(3)需要的时间
(4)光从太阳到达地球的时间,太阳到地球的距离
答:(1)光年是长度单位;
(2)地球和月球相距3.9×108m;
(3)若有一架航天飞机以的速度从地球匀速飞向月球,需要780h;
(4)太阳发出的光要经过大约8分钟的时间到达地球,估算出太阳到地球的距离是1.44×1011m。
53.一辆行驶速度为75km/h的汽车与一列行驶速度为28m/s的列车,谁快?
【答案】列车跑得快
【详解】列车的速度
28m/s=28×3.6km/h=100.8km/h>75km/h
列车的速度大。
答:列车跑得快。
54.如图所示,容器放在水平桌面上,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度,容器顶部到底部的高度,容器中的液体密度为,g取10,则:
(1)液体对容器顶部的压强为 ;
(2)液体对容器底部的压强为 。
【答案】
【详解】解:(1)液体对容器顶部的压强
(2)液体对容器底部的压强
答:1)液体对容器顶部的压强为;
(2)液体对容器底部的压强为。
55.在弹簧测力计下悬挂一金属零件,弹簧测力计的示数是7.5N。当把零件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是6.6N(g=10N/kg)。求:
(1)金属零件受到的浮力;
(2)金属零件的体积。
【答案】(1)0.9N;(2)9×10-5m3
【详解】(1)根据称重法,可知金属零件浸没在水中时受到的浮力为
(2)根据阿基米德原理,可知金属零件浸没在水中时受到的浮力为
则金属零件的体积为
答:(1)金属零件受到的浮力为0.9N;
(2)金属零件的体积为9×10-5m3。
56.小明参加学校百米赛跑,在每隔20m处安排了一个计时员,各计时员在发令员鸣枪时起动秒表,跑经指定位置时按停秒表,他们的读数分别是2.9s、5.5s、7.9s、10.7s、12.5s.求:
(1)小明跑完全程的平均速度?
(2)小明在前40m内的平均速度?
【答案】(1) 8 m/s (2) 7.3 m/s
【详解】全程路程s=100m,所用时间t=12.5s,所以
根据题意可知,小明前40m以内用时5.5s,所以7.3m/s
57.有一只玻璃瓶,其质量为0.2千克,当瓶内装满水时,瓶和水的总质量为0.7千克,用该瓶装某种液体,最多能装0.4千克。求:
(1)玻璃瓶的容积V容;
(2)液体的密度ρ液。
【答案】(1)0.5×10-3m3;(2)0.8×103kg/m3
【详解】解:(1)玻璃瓶的容积为
(2)液体的密度
答:(1)玻璃瓶的容积为0.5×10-3m3;
(2)液体的密度为0.8×103kg/m3。
58.中国在海军装备现代化的进程中,已拥有世界最先进的核潜艇.如图为某种型号的导弹型核潜艇,该艇水上排水量为16600t,水下排水量为18700t,艇长170.7m,艇宽12.8m,下潜深度可达300m。
(1)它在水下航行时所受浮力是多少?
(2)它在水面航行时露出水面的体积是多少?
(海水密度近似取作ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】(1)1.87×108N (2)2.1×103m3
【详解】(1)根据阿基米德原理得到它在水下航行时所受浮力
F浮=G排=1.87×107kg×10N/kg=1.87×108N
(2)潜艇在水面上时,浮力等于重力
F浮=G
ρgV排=mg
V排==1.66×104m3
同理,核潜艇的总体积
V总==1.87×104m3
所以露出的体积
V露=V总-V排=1.87×104m3-1.66×104m3=2.1×103m3
答:(1)它在水下航行时所受浮力是1.87×108N;
(2)它在水面航行时露出水面的体积是2.1×103m3。
59.某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系,电路如图甲所示.滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中,R1的U-I图象如图乙所示.
求:
(1)R1的阻值.
(2)电路消耗的最大功率.
(3)当R2消耗的电功率为0.5 W时,R2的阻值.
【答案】 10Ω 3.6W 2Ω
【详解】(1)由R1的U﹣I图象可知,通过R1的电流与电压成正比,R1为定值电阻,当U1=6V时,I1=0.6A,由欧姆定律可知:
R1==10Ω;(2)当滑动变阻器连入电阻为0时,电路中的电流最大,此时电阻R1两端的电压等于电源电压,电源电压U=U1=6V,最大电流为I1=0.6A,电路最大功率P=UI1=6V×0.6A=3.6W;(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,P2=I2R2,0.5W=I2R2,﹣﹣﹣﹣①,而
I=,代入①得:
0.5W=()2R2,解得R2的阻值:R2=2Ω或R2=50Ω,由图乙可知,当R2最大时,I最小=0.15A,电路总电阻
R==40Ω,R2的最大值R最大=R﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω,所以R2=50Ω舍去,R2=2Ω.
60.伪气功师常用所谓“空手吸盆”的“特异”功能行骗,其做法是先偷偷把塑料挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底部如图所示,在大气压的作用下,塑料挂衣钩的吸盘和脸盆被紧紧地压在一起,伪气功师只要用手抓住隐藏着的挂衣钩,就能把盛有一定质量水的脸盆提起来。王伟同学用受力面积为12cm2的吸盘,成功地做了“空手吸盆”的表演。若当时的大气压为105Pa,请根据以上数据求:
(1)大气压对塑料吸盘产生的压力是多大?
(2)若脸盆的质量为1kg,则王伟同学的“空手吸盆”实验最多可提起质量是多少千克的水?(塑料吸盘的重及盆中水对吸盘压力都不计,g=10N/kg)
【答案】(1)120N;(2)11㎏
【详解】解:(1)塑料吸盘产生的压力
(2)脸盆(包括水)受水和盆的重力、提力的作用
可提起水的质量是
答:(1)大气压对塑料吸盘产生的压力是120N。
(2)最多可提起质量是11kg。
61.水雷重4400N,体积是500dm3,把它浸没在水中,通过计算判断水雷的浮沉情况。
【答案】水雷漂浮在水面
【详解】解:水雷浸没在水中时,受到的浮力为
水雷受到的浮力大于重力,所以,水雷浸没后会上浮,最终漂浮在水面上。
答:水雷漂浮在水面。
62.如图所示,某同学设计的电路图,电源电压为6V,当只闭合开关S后,电流表示数为0.2A,再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.4A,则当S、S1都闭合时,求:
(1)电阻R1和R2两端的电压是多少?
(2)流过R2的电流是多少?
(3)干路的总电流是多少?
【答案】(1)6V;(2)0.2A;(3)0.6A
【详解】解:(1)由图知,闭合开关S、S1时,两电阻并联,由并联电路的电压规律可知,R1和R2两端的电压,即为
U1=U2=U=6V
(2)只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,电流表测电路中电流,电流表示数为0.2A,即通过R2的电流I2=0.2A;当S、S1都闭合时,两电阻并联,因并联电路各支路互不影响,所以通过R2的电流不变,仍为0.2A。
(3)S、S1都闭合时,电流表测干路电流,且通过R2的电流不变,所以由并联电路的电流规律可知,通过R1的电流为
I1=ΔIA=0.4A
干路的总电流为
I=I1+I2=0.4A+0.2A=0.6A
答:(1)电阻R1和R2两端的电压都为6V;
(2)流过R2的电流是0.2A;
(3)干路的总电流是0.6A。
63.如图,电动机M的线圈电阻为0.5欧,当S断开时,电流表读数1安当S闭合时,电流表读数3安.问:
()电阻R为多大?
(2)电动机的机械功率为多大?
(3)电动机工作2分钟,电动机线圈产生了多少热量?
【答案】(1)10欧,(2)18瓦,(3)240J
【详解】(1)当S断开时,只有R连入电路中,则R=U/IR=10V/1A=10Ω
(2) 电动机与电阻R并联,则通过电动机的电流为
I动=I总-IR=3A-1A=2A
电动机将电能转化为内能和机械能,因此
P机械=P电-P热=UI-I2r=10V×2A-(2A)2×0.5Ω=18W
(3)由焦耳定律可得
Q=I2Rt=(2A)2×0.5Ω×2×60s=240J
此题为电动机与多电路图问题的结合类问题,涉及到了电路开关闭合和断开时两种状态下的情况下电路图的改变,并结合了电动机问题.考查了学生对电动机电功率和理解及动态电路中各个物理量之间的关系换算,知识运用较为灵活,难度适中.
64.如图电路中,电源电压保持不变,电阻 R1的阻值为20Ω.当开关S1闭合时,电流表示数为0.3A,再闭合开关S2 时,电流表示数变为 0.5A.求R2 的阻值.
【答案】30Ω
【详解】当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由I=可得,电源的电压:U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;(2)当开关S1、S2均闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,则电路中的总电阻:R==12Ω,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,+,即+,解得:R2=30Ω.
【点睛】当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当开关S1、S2均闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的并联求出电阻R2的阻值.
65.小丽周末晚上用自己家种的红薯、米熬制了一锅粥如图所示。已知熬制粥用的锅的最大容积为5L,用红薯288g,大米60cm3,加入0.8L的水。(红薯=1.2×103kg/m3,大米=1.7×103kg/m3,水=1.0×103kg/m3)。
(1)熬粥所用红薯的体积为多少cm3?
(2)熬粥所用大米的质量为多少g?
(3)小丽熬一锅粥所用材料的总质量为多少kg?
【答案】(1)240cm3;(2)102g;(3)1.19kg
【详解】解:(1)熬粥所用红薯的体积为
(2)熬粥所用大米的质量为
m大米=ρ大米V大米=1.7g/cm3×60cm3=102g
(3)水的质量
m水=ρ水V水=1×103kg/m3×0.8×10-3m3=0.8kg
熬一锅粥所用材料的总质量为
m总= m水+ m大米+m红薯=0.8kg+0.102kg+0.288kg=1.19kg
答:(1)熬粥所用红薯的体积为240cm3;
(2)熬粥所用大米的质量为102g;
(3)小丽熬一锅粥所用材料的总质量为1.19kg。
66.将“220V 60W”的灯泡分别接入220V和200V的电路中,求灯泡的电阻以及对应电压下的实际功率.
【答案】 807Ω 60W 49.6W
【分析】知道灯泡额定电压和额定功率,根据求出灯泡正常工作时的电阻;再根据求出灯泡在200V下的实际功率.
【详解】灯泡两端的电压为220V时,灯泡的实际功率为60W,根据可得,灯泡的电阻:200V的电路中灯泡的实际功率:
答:灯泡工作时的电阻约为807Ω,220V时的功率为60W,200V时的实际功率约为49.6W.
【点睛】本题考查了电功率公式的灵活应用,关键是知道额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等.
67.如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍,物体被匀速拉动的距离为1m,当物体质量为2kg时,滑轮组的机械效率为50%,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。(g取10N/kg)求:
(1)物体在水平面上受到的滑动摩擦力
(2)动滑轮的重力
(3)若人以0.3m/s的速度匀速向下拉绳时,拉力F的功率。
【答案】(1)2N;(2)2N;(3)0.4W
【详解】解:(1)物体重力为
物体在水平面上匀速运动时受到的滑动摩擦力
(2)因为物体被匀速拉动,滑轮组对物体的拉力等于阻力为2N,则有用功为
因为滑轮组的机械效率为50%,则额外功为
如图,物体被拉的距离是1m,动滑轮上升的高度就是1m,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,克服动滑轮重力做的功就是额外功,则动滑轮重力为
(3)由图可知,动滑轮上绕了3条绳子,这三条绳子共同拉动动滑轮上升,力的大小为
所以绳子自由端施加的力为
若人以0.3m/s的速度匀速向下拉绳时,拉力F的功率为
答:(1)物体在水平面上受到的滑动摩擦力为2N;
(2)动滑轮的重力为2N;
(3)人以0.3m/s的速度匀速向下拉绳时,拉力F的功率为0.4W。
68.俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图23甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,她的身体与地面平行,可抽象成如图23乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,对手的力作用在B点,小京的重心在A点。已知小京的体重为750N,OA长为1m,OB长为1.5m。
(1)图23乙中,地面对手的力F1与身体垂直,求F1的大小;
(2)图24所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时她的身体姿态与图23甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F2与他的身体垂直,且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
【答案】(1)500N;(2)<
【详解】解:(1)如图1所示,O为支点,重力的力臂为lA,F1的力臂为lB
根据杠杆平衡条件
F1lB=GlA
可得
(2)小京手扶栏杆时抽象成的杠杆模型如图2所示,O为支点,重力的力臂为lA′,F2的力臂为lB
根据杠杆平衡条件
F2lB′=GlA′
可得
由图可知
lA′<lA,lB′=lB
所以
F2<F1
69.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为490 g,浸没在水中称时,测力计示数为4.5 N,求:
(1)王冠受到的重力是多少?
(2)王冠浸没在水中受到的浮力是多少?
【答案】(1)4.9 N;(2)0.4 N
【详解】解:(1)王冠的质量
王冠的重力
(3)由题意可知,王冠所受的浮力可用称重法计算
答:(1)王冠受到的重力是4.9N;
(2)王冠浸没在水中受到的浮力是0.4N。
【点睛】此题中主要以故事为背景,考查了重力公式、称重法求浮力,这些都是我们应该掌握的基本知识点。
70.蛟龙号在探测海洋时,从水面开始沿竖直方向匀速下潜,第20s时潜至300m的深度并悬停在此处。这时蛟龙号向海底发射一束超声波,经过3.8s后收到信息。(超声波在海水中的速度是1500m/s)求:
(1)蛟龙号下潜的速度;
(2)悬停处距离海底的深度;
(3)若蛟龙号在300m深度处水平前进一段距离后,又以原来下潜速度匀速下潜并同时发射超声波,经过3.6s接到回声信号,那么请计算该海域的深度是多少?
【答案】(1)15m/s;(2)2850m;(3)3027m
【详解】解:(1)蛟龙号下潜的速度
(2)蛟龙号向海底发射一束超声波到达海底的时间
悬停处距离海底的深度
s′=v声t′=1500m/s×1.9s=2850m
(3)该海域的深度
答:(1)蛟龙号下潜的速度是15m/s;
(2)悬停处距离海底的深度是2850m;
(3)若蛟龙号在300m深度处水平前进一段距离后,又以原来下潜速度匀速下潜并同时发射超声波,经过3.6s接到回声信号,该海域的深度是3027m。
71.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当只闭合开关S1时,电压表示数为4.5V;当只闭合开关S2时,电压表的示数为2V,求:
(1)电源电压为多少?
(2)灯泡L1和L2两端的电压分别为多少?
(3)若同时闭合S1和S2,则电压表的示数为多少?
【答案】(1)4.5V;(2)2V,2.5V ;(3)4.5V
【详解】解:(1)当只闭合开关S1时,电压表并联在电源两端,此时电压表的示数为4.5V,故电源电压为4.5V ;
(2)当只闭合开关S2时,两灯串联,电压表测灯泡L1两端的电压,故L1两端的电压为U1=2V,根据串联电路中电压特点可知,灯泡L2两端的电压为
(3)当S1、S2均闭合时,L2被短路,电路为L1的简单电路,电压表测电源电压,所以电压表的示数为4.5V。
答:(1)电源电压为4.5V;
(2)灯泡L1和L2两端的电压分别为2V和2.5V ;
(3)若同时闭合S1和S2,则电压表的示数为4.5V。
72.物体在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,10秒内前进了2米。求此过程中拉力所做的功和功率。
【答案】100J,10W
【详解】解:拉力所做的功为
拉力做功的功率为
答:拉力所做的功和功率分别为100J,10W。
73.猎人站在平行陡峭的山谷里放了一枪,放枪的位置距右侧山崖,后他听到第一次回声。已知声音在空气中的速度是,求:
(1)多长时间猎人能听到从右侧山崖反射回来的回声?
(2)两次回声的时间间隔是多长?
(3)山谷的宽度是多少米?
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)猎人能听到从右侧山崖反射回来的过程中,通过的路程为
s1=2s=2×340m=680m
则回声的时间为
(2)听到两次回声的时间间隔为
(3)声音传播到左侧山崖的时间为
由得,放枪的位置距左侧山崖的距离为
两山之间的距离为
s3=s+s2=340m+255m=595m
答:(1)经过猎人能听到从右侧山崖反射回来的回声;
(2)两次回声的时间间隔是;
(3)山谷的宽度是。
74.5 m3的冰熔化成水后,体积是多少?体积变化后与原体积之比是多少?( ρ冰=0.9×103kg/m3)
【答案】 4.5m3 9:10
【详解】(1)由可得,冰的质量为:
;
(2)冰熔化为水质量不变,即水的质量等于冰的质量,也为4.5×103kg,
所以水的体积为:
体积变化后与原体积之比是:
点睛:要理解质量与物体的形状、状态和位置无关,所以冰熔化为水时,质量不变,再根据密度的公式即可正确解题.
75.如图所示,质量0.1千克水壶内装有1千克水,放在水平桌面上,水壶底面积为0.003m,水深0.1米,求:(1)水对壶底的压强和压力;(2)水壶对桌面压力和压强.
【答案】(1)980Pa;2.94N (2)10.78N;3593.3Pa
【详解】(1)水对壶底的压强为:
水对壶底的压力为:
;
(2)水壶对桌面压力为:
水壶对桌面压强为:
.
答:(1) 水对壶底的压强为980Pa,压力为2.94N;
(2) 水壶对桌面压力为10.78N,压强为3593.3Pa.
76.有一支刻度均匀但读数不准确的温度计,把它放在1标准大气压下的沸水中,读数是91℃,把它放在冰水混合物中,读数是3℃。若用这支温度计去测量某物体的温度,它的读数是38 ℃,则该物体的实际温度是多少?
【答案】见解析
【详解】方法一(分析法):先求不准确温度计每一小格代表的实际温度
当该温度计的示数为38 ℃时,液面距0 ℃的小格数为
则
方法二(比例法):如答图所示,有
即
解得
77.据世卫组织的研究报告统计,我国有超过5亿人近视,需要佩戴眼镜矫正,组成眼镜的主要材料指标如表:
材料
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
密度
性能
较耐磨损
耐磨损
较耐腐蚀
耐腐蚀
(1)王老师选择的是每块体积为的树脂镜片,试求出该副眼镜的镜片质量。
(2)若所用的是一副铜合金镜架,其质量为32g;若以钛合金代替铜合金,这副镜架的重力将变为多少?(g取)
(3)近视给广大青少年带来诸多不便,对于“如何预防近视眼”请提出一条合理的建议。
【答案】(1)
(2)
(3)不要在光线太强或太暗的地方读书写字
【详解】解:(1)该副树脂镜片的体积,
该副树脂镜片的质量。
(2)铜合金镜架的密度,
铜合金镜架的体积,
钛合金镜架的体积,
钛合金镜架的密度,
钛合金镜架的质量,
钛合金镜架的重力。
(3)建议:不要在光线太强或太暗的地方读书写字。(答案合理即可)
78.小明经常看见爷爷拿着两个健身球把玩,他查阅包装说明后知道该健身球是由体积相等的铁、铜两种金属混合制成的。小明测出了其中一个健身球的质量为320g,体积为40cm3。(已知ρ铁=7.9g/cm3,ρ水=1.0g/cm3,ρ铜=8.9g/cm3)
(1)请根据小明的测量结果计算该健身球的密度是多少?
(2)若按照包装说明中的健身球由体积相等的铁、铜混合制成,则一个健身球的质量是多少g?并判断包装的说明是否真实?
【答案】(1)8g/cm3;(2)336g,不真实
【详解】解:(1)健身球的密度为
(2)由题意知健身球中铁、铜的体积相等即
由得一个健身球中铁的质量为
铜的质量为
则一个健身球的质量为
所以该包装的说明内容不真实。
答:(1)该健身球的密度是8g/cm3;
(2)一个健身球的质量是336g,该包装的说明不真实。
79.如图所示,一盛水的薄壁圆柱形容器静置于水平桌面,容器的横截面积为,现将底面积为、高为6cm、质量为1kg的长方体用细绳悬挂在弹簧测力计上,从距离水面上方5cm处匀速缓慢下移,直至长方体恰好完全浸没在水中且底部不接触容器。以上过程中没有水溢出。(g取10N/kg)
(1)求长方体完全浸没时受到的浮力;
(2)试画出整个下移过程中,弹簧测力计示数F随长方体下移距离的变化图像。
【答案】(1)3N
(2)
【详解】(1)长方体完全浸没时排开液体的体积与长方体的体积相等,即
长方体完全浸没时受到的浮力为
(2)前5cm时长方体不受浮力,弹簧测力计的示数与长方体的重力相等为
保持不变;当长方体下表面开始接触水面时,长方体受到浮力,根据可知,随长方体进入液体中体积的增加,长方体受到的浮力变大,由可知,弹簧测力计的示数逐渐减小,当长方体浸没后,浮力不变为3N,此时弹簧测力计的示数不变为,作图如下所示:
80.体育锻炼用的实心铅球的质量为4000g,体积为570cm3。已知铅的密度为11.3g/cm3,铝的密度为2.7g/cm3。
(1) 通过计算判断此铅球是否为纯铅制造的?
(2) 若此球是由铅和铝制成的合金球,则所用铝材料的体积是多大?
(3) 在(2) 的条件下,该铅球中铅材料的质量是多大?
【答案】(1) 此铅球不是纯铅制造的;(2) 283.84cm3;(3) 3233.608g
【详解】解:(1)该球的实际密度为
因为
ρ<ρ铅=11.3g/cm3
所以该球不是用纯铅制造的。
(2)(3)根据题意得
m铝+m铅=ρ铝V铝+ρ铅V铅=4000g①
V铝+V铅=570cm3②
由②得
V铅=570cm3﹣V铝③
将③代入①得
ρ铝V铝+ρ铅(570cm3﹣V铝)=4000g
代入数据得
2.7g/cm3×V铝+11.3g/m3×(570cm3﹣V铝)=4000g
解得
V铝≈283.84cm3
则
V铅=570cm3﹣V铝=570cm3﹣283.84cm3=286.16cm3
由得,该铅球中铅材料的质量是
m铅=ρ铅V铅=11.3g/cm3×286.16cm3=3233.608g
答:(1)此铅球不是纯铅制造的;
(2)若此球是由铅和银制成的合金球,则所用铝材料的体积是283.84cm3;
(3)该铅球中铅材料的质量是3233.608g。
81.一辆汽车在平直的公路上直线行驶,前路程中平均速度为,后路程的平均速度为,则该汽车全程的平均速度为多少?(结果用、表示)
【答案】
【详解】解:设总路程为s,由可得,前路程所用的时间
后路程所用的时间
全程所用的时间
由平均速度的定义知道,全程的平均速度
答:该汽车全程的平均速度为。
82.在如图(a)所示的电路中,电源电压为12伏,电阻的阻值为10欧。闭合开关S,电压表的示数为伏。
(1)求通过电阻的电流。
(2)求电阻的阻值。
(3)现用电阻替换电阻、中的一个,替换后闭合开关,电压表经过调整量程后,指针正好指在满刻度处,如图(b)所示。求电阻的阻值及电流表的示数。
【答案】(1)0.48A;(2)15Ω;(3)5Ω,0.6A;30Ω,0.3A
【详解】解:(1)由图知,两电阻串联,电压表测量电阻R1两端的电压。通过电阻R1的电流
=0.48A
(2)电阻R2两端的电压
U2=U-U1=12V-4.8V=7.2VR2的阻值
=15Ω
(3)若用R0替换电阻R1时,原来电压表的示数是4.8V,说明电压表的量程是0-15V,电压表经过调整量程后,指针正好指在满刻度处,说明电压表的量程为0-3V,电压表的满刻度是3V,R2两端的电压
U2′= U-U1′=12V-3V=9V
通过R2的电流
由(1)可知原来电流表的示数是0.48A,说明电流表的量程是0-0.6A,电流表的示数是0.6A,电阻R0的阻值
若用R0替换电阻R2时,原来电压表的示数是4.8V,说明电压表的量程是0-15V,电压表经过调整量程后,指针正好指在满刻度处,说明电压表的量程为0-3V,电压表的满刻度是3V,R1两端的电压是3V,通过R1的电流
由(1)可知原来电流表的示数是0.48A,说明电流表的量程是0-0.6A,此时通过R1的电流是0.3A,电流表的示数是0.3A,电路的总电阻
R总==40ΩR0的阻值
R0=R总-R1=40Ω-10Ω=30Ω
答:(1)通过电阻R1的电流是0.48A;
(2)求电阻R2的阻值是15Ω;
(3)替换R1时,电阻的阻值是5Ω,电流表的示数是0.6A。替换R2时电阻的阻值是30Ω,电流表的示数是0.3A。
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