第6-10章综合复习综合题（巩固复习.培优卷）-2024-2025学年八年级下册物理鲁科版（五四制）（2024）

第6-10章综合复习综合题 一、综合题 1．如图所示，重为10N的小球静止在水面上，请对该小球进行受力分析并画出力的示意图。 2．为提高学生安全自救和使用灭火器的能力，学校开展消防安全演习． （1）如图是一种泡沫灭火器局部示意图，当按压控制杆时，控制杆绕点O转动，可打开阀门．灭火器的控制杆相当于简单机械中的　 　． （2）演习过程中，小明用60N竖直向上的力将灭火器从地面提高0.5m，则小明对灭火器所做的功为　 　J． 3． 如图甲是我国古代劳动人民运送巨木的劳动场景，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其它地方。简化装置如图乙所示（g=10N/kg）。 （1）如图甲，巨木下垫上圆木的目的是为了减小　 　，支架下端垫有面积较大的石头的目的是　 　； （2）在图乙中画出F的力臂L；　 　 （3）支架上的横杆属于　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆，下列四个选项中与横杆是同类杠杆的是　 　（填序号）； A. 筷子 B. 镊子 C. 起子 D. 钓鱼竿 （4）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的改进方案　 　。 4．如图质示、一根忽略重力的硬杆，其左端固定于O点，并可绕O点无摩擦转动，在距O点距离为10cm的位置A，系上一只氢气球。在距O点距离为40cm的位置B，与沿水平方向为30角的方向上（固中虚线所在方向）作用一个力F，使得该硬杆处干水平位置静止： （1）在图中，画出作用力F的示意图，并画出力F的力臂L； （2）若作用力F的大小为4N，则氢气球的细线对硬杆的拉力大小为　 　N。 5．如下图，将一个边长为12cm，重72N的均匀正方体放在水平桌面上静止． （1）如图甲所示，正方体对桌面的压强是　 　Pa． （2）如果用50N竖直向上的拉力拉此正方体，正方体受到的合力是　 　N． （3）如图所示（图乙），若沿水平方向截下一部分A立放在桌面上，且使A对桌面的压强是剩余部分B对桌面压强的1.5倍，则剩余部分B的高度为　 　cm． 6．阅读材料，回答问题。 无砟轨道的高速列车 无砟轨道（如图甲）的路基不用碎石，铁轨和轨枕直接铺在混凝土上，这可减少维护、降低粉尘等。高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过，时速可达350km（如图乙）。传统铁路的钢轨是固定在枕木上的，下面用小碎石铺成路砟（如图丙），在列车通过时，可以减少噪声和振动，同时也能吸热，增加透水性。 （1）列车设计为子弹头型，是为了　 　阻力；增大座垫与人的接触面积，是为了　 　（选填“增大”或“减小”）臀部所受的压强； （2）列车在匀速行驶过程中，列车的动力　 　（选填“>”“<”或“=”）阻力； （3）在高速行驶的列车上，放在桌面的书能够静止不动，原因是它受到　 　（选填“平衡力”或“相互作用力”）的作用； （4）高速行驶的列车进站前先关闭电源，由于　 　，列车仍以较大的速度前进； （5）下列不属于传统铁路轨道的路砟和枕木的作用的是（　　）（选填字母）。 A．增大受力面积，防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里 B．可以减少噪声和列车振动 C．可以减少维护和降低粉尘 7．如图所示，这是我国055型万吨级驱逐舰“延安”号。该舰满载排水量为12000t，吃水深度为6.6m。（g取10N/kg，=1.0×103kg/m3） （1）某次演习时，当成功发射导弹后，“延安”号受到海水的浮力　 　，吃水深度　 　（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）“延安”号满载时舰底受到海水的压强是多少　 　? （3）“延安”号满载时排开海水的体积是多少　 　? 8．2020年十一期间，小明爸带着全家去旅游。汽车（包括车上的人和物品）质量为1.6×103kg，轮胎与地面的总接触面积为0.1m2，汽车以一定的速度在平直公路上匀速行驶时，所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍。 （1）汽车轮胎上刻有花纹，是为　 　； （2）汽车在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力是多少？（g取10N/kg）（　 　） （3）汽车在行驶过程中对路面的压强是多少？ （　 　）（不考虑行驶过程中空气流速对汽车的影响） 9．在西安某建设工地上，工人利用如图所示滑轮组将建筑材料提升至高处。若要用500N的拉力，将重1200N的木箱匀速提升2m，不计绳重和摩擦。求： （1）请将图中的滑轮组用笔画线组装成最省力滑轮组； （2）动滑轮的重； （3）滑轮组的机械效率。 10． 在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。 为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。 实验次数 滑轮材质 钩码重.G/N 提升的高度h/m 有用功 W ィョ/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功 W 总/J 机械效率η 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95% （1） 比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码　 　，机械效率越高。 （2） 比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与　 　有关。 （3） 比较　 　两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。 （4） 第5次实验是利用了图　 　的装置完成的。 （5）利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N，的拉力匀速拉起，滑轮组的机械效率为　 　。如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率，测的机械效率会　 　。(选填“不变”、“偏大”、“偏小”) （6） 小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用　 　的方法提高斜面的机械效率。 （7） 实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功； 可见使用任何机械都　 　 。 11．（1）如图，小华把一个可乐瓶的侧壁开了A、B两个小孔，瓶中注满水，水从小孔流出，说明液体对容器的　 　有压强；B孔比A孔流出的水喷得更远，说明液体的压强随深度的增加而　 　；如果将瓶内的水换成酒精，则从A孔流出的酒精要比水　 　（选填“近”或“远”），说明液体的压强大小与　 　有关。 （2）下列各图所示事例中不是利用连通器原理工作的是　 　。 A．气压计 Ｂ．茶壶 Ｃ．船闸 Ｄ．锅炉水位计 12．在“探究力和运动的关系”的实验中，让木块由静止开始沿斜面滑下，木块在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置． （1）实验时，让木块从斜面的同一高度开始下滑，是为了让木块进入不同的水平面时具有　 　 （2）实验结论：平面越光滑，木块受到的阻力越小，速度减小得越　 　 （3）实验推论：如果木块在水平面受到的阻力为零，木块将　 　 （4）在此实验基础上再添加一个小铁球，即可探究的物体动能大小与　 　 是否有关． 13．《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于机内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，把低处的水提升到高处的机械——如图甲所示，图乙为筒车的简化图。 （1）水流因为有定的质量和速度而具有 　 　能水流冲击水轮转动，再利用取水筒把低处的水提升到高处，增大水的 　 　能。 （2）若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，该筒车旋转周提升的水的质量为 　 　kg；对水所做的功为 　 　J（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）。 （3）若筒车旋转一周所用时间为120s，水流冲击筒车的功率为40W，水流所做的总功为 　 　J；筒车旋转周取水的机械效率为 　 　。 14．如图甲，圆筒内放一圆柱形木块（木块不吸水），用细线将木块底部与筒底连接，线长为（细线被压在木块下，图中未画出）。木块底面积为、高度为。现向圆筒内缓慢注水，直到水面恰好与木块上方相平为止，如图乙所示。细线重力和体积忽略不计，（已知：水的密度为，木块的密度为）请解答下列问题。 （1）求当木块对圆筒底部的压力恰好为0时，注入水的深度； （2）求细线对木块的最大拉力； （3）请在图丙中，定性画出注水过程木块所受浮力与水的深度关系图象。 15．健腹轮是一种简易的居家健身器械。如图甲所示，健腹轮的两个手柄包有粗糙的加厚海绵。如图乙所示，某人使用健腹轮锻炼时，先将膝盖放在木板上，再用两手分别平均用力紧握健腹轮的两个手柄，身体尽量向前伸展，人体上部受到的重力G（作用点在B处）相当于阻力。 （1）健腹轮的两个手柄包有粗糙的加厚海绵，这是为了 　 　（填“增大”或“减小”）摩擦力； （2）请在图乙中画出人体杠杆的阻力臂的示意图　 　； （3）已知人的体重65kg，根据图乙情形，计算健腹轮对一只手的支持力大约有多大　 　？（忽略地面对脚尖的支持力） 16．如图所示是正在某工地建设的一个起重机简图，现在用它把质量为600kg，底面积为0.4m2的货物G匀速直线提起（g=10N/kg）．求 （1）起吊前，当货物G静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？ （2）若把货物匀速直线提起18m，用时1min，货物上升的速度是多少？ （3）起重机对货物做功的功率是多少？ 17．肥胖可能会引发许多慢性疾病，某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼，配重由若干金属块（每块质量为10 kg）组成，锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量。（杆重、绳重、摩擦均不计，g取10 N/kg） （1）拉力器上的滑轮均属于　 　（填“定”或“动”）滑轮； （2）若该人的质量为85 kg，他一次最多能拉起　 　块金属块。 18．如图所示，小明在水平路面上推一体积∨木=1m3，密度为ρ木=0.5×103㎏/m3的长方体木块，此长方体木块在路面上滑动时，所受阻力是木块重的0.04倍．（g取10N/㎏） （1）水平面对长方体木块的支持力为　 　N． （2）小明一开始用100N的水平推力，未推动，求木块所受摩擦阻力为　 　N．小明改用150N的水平推力，还是未推动，此时木块所受摩擦阻力又为　 　N． （3）小明水平推力为　 　N时，木块刚好能做匀速直线运动． （4）当小明的水平推力达到300N时，木块所受摩擦力为　 　N．此时木块将做　 　运动．（填“减速”“匀速”或“加速”） 19．一辆汽车总质量为500kg，在水平路面上做匀速直线运动，受到的摩擦力始终是汽车总重力的0.05倍，g取10N/kg。求： （1）汽车受到地面的支持力为多大？ （2）汽车做匀速直线运动时，汽车的牵引力为多大？ （3）汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动，此时汽车受到的摩擦力是多大？请简要说明理由。 20．我国高速公路限速是小型客车120km/h，大型车100km/h．请用动能的知识来解释： （1）为什么要对车辆的行驶速度进行限制？　 　． （2）为什么在同样道路上不同车型的限制车速不同？　 　． 21．如图所示的轻质杠杆，O为支点，杠杆上的刻度每一格都相等，均等于2cm，原处于水平静止。现同时施加两个力F1和F2，已知F1=8N，F2=6N。 （1）此时杠杆能否保持平衡？　 　； （2）F2保持不变，撤去F1，在杠杆的A点处（离支点第四格）施加另一个力F3，F3延长线与杠杆支架交于B点，如图所示，杠杆处于水平静止状态。请在图中画出F3的力臂l3　 　；测出OB=6cm，则F3=　 　N。（杠杆及支架的厚度忽略不计） 22．如图所示，请回答下列问题： （1）图甲中的茶壶是应用 　 　原理工作的，图乙中要使杠杆保持水平平衡，用力最小的是 　 　（选填“F1”“F2”或“F3”）； （2）用起重机吊臂上的滑轮组吊起某箱式板房的情景如图丙所示，其中使用滑轮组上面的小滑轮的好处是 　 　，最下面的大滑轮相当于 　 　杠杆。 23．“五•一”期间，小丽一家五口自驾车外出旅游。她想知道她们全家上车后，车子对地面的压强大约是多少。她查阅随车资料知道该车自重1300kg，她们家人均体重60kg，她估测每个轮胎与地面的接触面积是200cm2。 （1）若不计行李重量，小丽全家坐上车后车子对地面的压力是　 　N，车子对地面的压强约是　 　Pa； （2）汽车是常见的交通工具，它包含着很多物理知识。请你用学过的物理知识简要回答下列问题： ①汽车轮胎表面做有花纹，其目的是　 　； ②小车司机和乘客要系好安全带，是为了防止　 　带来的危害； 24．“蛟龙号”创造了“中国深度”﹣﹣下潜7062m．今年“蛟龙号”将远赴印度洋探索2700m深处活火山的奥秘．已知：海水密度ρ=1.03×103kg/m3，声音在海水中的传播速度是1500m/s．问： （1）“蛟龙号”下潜到2700m深度时受到的海水的压强是多少？ （2）母船与“蛟龙号”信息传递要借助于声呐．在2700m深处的“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要多长时间？ 25．在探究浮力大小与那些因素有关的实验中，小明同学直接将重为3N石块浸没在水和盐水中时，弹簧测力计的示数如图甲、乙所示： （1）从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的　 　有关。 （2）若剪断图乙中的细线，石块将　 　（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。 26．如图所示，水平面上有一底面积为5.0×10﹣3m2的圆柱形容器，容器中装有质量为 0.5kg的水，现将一个质量分布均匀、体积为5.0×105m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为4.0×10﹣5m3．（g取10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3） （1）求物块受到的浮力大小； （2）求物块的密度； （3）用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中（水未溢出）．求此时水对容器底的压强． 27．自从我国建立了空间站，天宫课堂不时开课。 （1）王亚平老师正在展示失重的水球，该水球在太空中的质量　 　（选填“小于”、“大于”或“等于”）在地球上的质量；透过水球可以看到一个倒立的像，这个水球相当于一个　 　。 （2）随后，王亚平向水球里注射一个气泡，神奇的一幕发生了，水球里竟然形成了一正一反的两个人像，注入气泡后，中间部分相当于两个　 　组成的（以上两空选填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”）。 （3）在外太空处于微重力状态，重力几乎可以忽略不计。王亚平老师给冰墩墩施加一个力，冰墩墩动起来，当冰墩墩离开王亚平老师的手后，我们看到冰墩墩将　 　。 28．使用简单机械可以给人们的生活带来便利． （1）如图甲，旗杆的顶端安装着一个　 　滑轮，用来改变拉力的方向． （2）如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小　 　臂，剪断物体更省力． 29．如图，底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上；实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下．缓慢下放物体A，从圆柱体接触水面至接触容器底之前，分别记下h和F，并将测量的结果填写在表格中．（不计细线重，整个过程没有水溢出，g取10N/kg）． 实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 h/cm 0 2 4 6 8 10 12 14 16 F/N 9.0 7.8 6.6 5.4 4.2 3.0 1.8 1.8 1.8 （1）求物块A的重力； （2）求物块A的体积； （3）物体A在容器内浸没后与未放入物体A前比较，水对容器底产生的压强增加了多少Pa？ 30．家住四楼的小明用电动机、定滑轮和轻绳提升装修材料，材料的质量为100kg．（g取10N/kg）． （1）使用定滑轮是为了　 　． （2）材料放在水平地面上，与地面的接触面积为0.5m2此时轻绳无拉力，求材料对地面的压强． （3）开启电动机，电动机实际消耗的电功率为1500W，通过轻绳用时10s将材料从地面提升到9m高的四楼，求该过程中电动机消耗的电能和材料的平均速度． （4）材料离开地面后匀速上升了6m，求该过程中轻绳对材料所做的功． 31．小军暑假在家自己尝试制作奶茶，他上网搜索了奶茶的制作方法，准备了如图的容器和食材，进行操作：一个容积为390mL，底面积为，内部深为13cm，质量为100g的直筒玻璃杯，在玻璃杯中先倒入240mL鲜牛奶，如图甲所示，杯子和牛奶总质量为344.8g；将玻璃杯放置在水平桌面上，然后在牛奶中放入12.8g/块的3个巧克力糖块（乙），轻轻搅拌使其充分溶解；再将50mL的茶水（丙）倒入直筒玻璃杯中，并放入80g珍珠丸子（丁）；搅拌后再缓慢放入体积为/块的冰块（戊），确保杯中液体不溢出，直到加入最后一个冰块。已知巧克力和珍珠丸子的密度约为，茶水密度约为，冰的密度为，忽略加糖、加冰过程中溶解、熔化等次要因素，糖块溶解、溶液混合体积的变化忽略不计，求： （1）放入杯中的巧克力未溶解前受到的浮力； （2）巧克力在牛奶中溶解后，液体对杯底的压力变化了多少； （3）加入最后一块冰后，奶茶玻璃杯对水平桌面的压强。 32．如图所示，平底薄壁容器质量为0.3kg，底面积为3×10-3m2，内装0.6kg的水后，测得容器中水深15cm，若将该容器放在面积为1m2的水平桌面中央， 则： （1）容器中的水对容器底的压力为多少？ （2）容器对桌面的压强为多少？ 33．如图所示，一根质量不计的轻棒长度为d，质量为m的物块A用细绳挂于其中点，轻棒可绕转轴O转动转轴处摩擦不计)。用最小的拉力F缓慢将轻棒从竖直位置拉动到与竖直方向夹角为θ=60°的位置。 （1）在如图中画出此时的最小拉力F和阻力臂L2 （2）在从竖直位置拉向水平位置的过程中，随拉开角度的增加，请推导出拉力F的大小与角度θ的关系式 。 （3）从竖直位置拉动到与竖直方向夹角为θ=60°的位置时共用时间t，则拉力F做功功率的表达式是。 （4）拉力F的功率并不是始终这么大，此功率的表达式是表示拉力F做功的　 　。 34．如图所示为履带式吊车将重为6×104N的挖掘机从河道内吊出的情景。OB为吊臂，CA为液压杆，F1为液压杆对吊臂的作用力。当挖掘机静止时，吊臂B端受到竖直向下的总拉力为6.2×104N。 （1）静止在图示位置的吊臂可看作　 　杠杆； （2）吊臂B端和吊钩上都装有滑轮，此时用4×104N的拉力F2将挖掘机匀速提升1m用时10s。此过程中；F2所做有用功为　 　J，F2的功率为　 　W，滑轮组的机械效率为　 　； （3）已知吊车质量（不包含动滑轮、吊钩与钢丝绳）为15t，履带前后端E、F相距8m，此时吊车重心在EF正中，竖直吊绳到履带前端E的距离也为8m。为防止翻车，保持如图所示的吊臂长度和角度不变，该吊车可吊重物的最大质量为　 　t。以下操作可能引起翻车的是　 　，应避免。 A．缓缓缩短吊绳 B．缩短液压杆 C．缩短吊臂 35．小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？ ”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究（如图所示），测得的实验数据如表中所示： 试验次 数 倾斜程 度 物重 G/N 上升高 度 h/m 拉力 F/N 移动距 离 s/m 有用功 W 有/J 总功 W 总 /J 机械效 率， 1 较缓 5 0. 1 1.6 0.5 0.5 0.8 63% 2 较陡 5 0.15 2.2 0.5 0.75 1. 1 68% 3 最陡 5 0.25 3. 1 0.5 　 1.55 　 （1）沿斜面拉动物体时，应使其做 　 　 运动。通过对实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越 　 　。 （2）根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为 　 　 J ，机械效率是 　 　 。（保留整数） （3）通过对实验可知，斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，斜面的机械效率越 　 　。 36．如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇．它的质量约为1.0×105kg．底面积约为500m2．问： （1）登陆艇漂浮在海面上时，受到的浮力是多少， （2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是多少？ （3）若登陆艇用3.0×105N的推进力，以20m/s的航速行驶10min，则登陆艇的功率是多少． 37．一底面积为、足够高的薄壁柱形容器，内装有足够多的水，静置于水平桌面上。现用细线吊着边长为的实心正方体，使其全部浸入水中静止，此时细线对物体的拉力为，水的深度为，如图甲所示（取，），求： （1）此时水对容器的底部压强是　 　，正方体受到的浮力大小是　 　； （2）正方体的密度　 　； （3）接着取出这个正方体，然后将轻质细杆连接并固定在不吸水的长方体B的上表面中间，将长方体B两次竖直浸入水中（均未浸没且不触底，水未溢出，如图乙所示），第一次长方体B下表面距水面，杆的作用力为；第二次长方体B下表面距水面，杆的作用力为，设计要求长方体B两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量大于，求长方体B的重力与横截面积S。　 　（要有必要的分析过程） 38．游乐场过山车是比较惊险刺激的项目，小明游玩后对此项目比较感兴趣，准备对过山车到达竖直平面内的圆形轨道内侧的顶端而不会掉下来的情况进行研究。他从网上购买如图所示的离心轨道。小明把钢球从斜轨较高的A处由静止释放钢球，到达轨道最低点C处后，再沿竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点，走完圆形轨道，再爬上斜轨到达E处。在实验过程中，得到许多发现。 （1）从A处由静止释放钢球，达轨道最低点C处，此过程中钢球的动能　 　，重力势能　 　；（增加/减小） （2）在A处由静止释放钢球，进入竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点，轨道对钢球的支持力的方向是竖直　 　（向上/向下）； （3）把钢球放在与D处等高点B处由静止释放，钢球　 　（能/不能）达到圆轨内侧最高点D处； （4）小明查阅资料得知：物体的动能、重力势能和机械能的表达式分别为、、（为物体的质量，为物体的速度，为物体距离水平面的高度，物体的机械能是它的动能和重力势能之和）。设上述轨道是光滑的，则钢球沿斜面下滑的过程中机械能守恒（即在轨道任一个位置钢球的机械能的值不变）； 若已知，圆形轨道的半径为40cm，现将钢球球从A处由静止上释放，当它运动到竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点时的速度　 　m/s。（g=10N/kg） 39．高仿真涡喷（指发动机类型）航模飞机（图甲）的表演极具观赏性。这种航模飞机需在跑道上加速滑行一段距离，获得足够的升力后才能起飞。已知航模飞机在起飞离地前，平直跑道对它的支持力与滑行距离s的关系如图乙所示。发动机产生的推力为 400 N，滑行中获得的升力为F=cv2，式中比例系数c= 6.4N·s2/m2，v 是航模飞机的滑行速度。g取10N/kg，根据图像解答下列问题： （1）航模飞机的质量为　 　kg，起飞过程中发动机做的功为　 　J； （2）航模飞机起飞离地时获得的升力为 　 　N，速度为　 　 m/s； （3）根据航模飞机在竖直方向的受力和图乙的解析式，推导其滑行距离s与滑行速度v之间的关系式　 　。 40．一个边长为10cm的立方体木块，细线的一端跟木块底部相连，另一端固定在容器底如图甲所示（容器高比细线与木块边长之和大得多），现向容器中慢慢加水，如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力，用h表示容器中水的深度。则图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图像。（g取10N/kg） （1）当F浮=4N时，木块处于 　 　（填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”）状态； （2）木块的密度为多少；　 　 （3）整个加水过程中，木块只受浮力和重力时，容器中水的深度h变化范围？　 　 41．如图所示，是某水上打捞船将一个完全密闭的正方体货箱缓慢地打捞出水面的起吊装置示意图．货箱平放在海底，海底深度H=30m，该货箱边长L=1m，货箱及内部货物的总重G货=4.0×104N，动滑轮（只有一个）及附属配件的总重G滑轮=1.0×104N．不计绳重和滑轮摩擦及绳在水中受到的浮力，不考虑风浪、水流等的影响．（海水的密度视为ρ=1×103kg/m3、g取10N/kg）试问： （1）用声呐探测货箱上表面的回声的时间是多少？（声音在海水中的传播速度为υ=1450m/s） （2）要将货箱从海底处匀速吊起到上表面将露出水面的过程中，拉力F做了多少功？ （3）若货箱从刚露出水面到完全露出水面的过程中是被匀速提升的，请分析在此过程中，货箱所受浮力和滑轮组机械效率的变化情况． 答案解析 1．【答案】小于静止，受到平衡力作用：竖直向上的浮力F与竖直向下的重力G。 2．【答案】（1）杠杆 （2）30 【解析】【解答】（1）从泡沫灭火器局部示意图看出，当按压控制杆时，控制杆绕点O转动，可打开阀门．此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆．控制杆相当于简单机械中的杠杆；（2）拉力F=60N，物体在拉力方向上升高距离h=0.5m，则对物体做功： W=Fh=60N×0.5m=30J． 故答案为：（1）杠杆；（2）30. 【分析】可以绕支点转动的坚实物体是杠杆，根据力和移动的距离计算功的大小. 3．【答案】（1）摩擦力；减小石头对地面的压强 （2） （3）省力；C （4）使用更长的横杆，力的作用点远离支点，（或使拉力与横杆垂直，增大动力臂） 【解析】【解答】1）巨木下垫上圆木的目的是为了减小摩擦力 ，支架下端垫有面积较大的石头的目的是 减小石头对地面的压强 综上第1空为摩擦力；第2空为减小石头对地面的压强 2）根据力臂的画法作图 3） 支架上力臂长，所以动力小，属于 省力杠杆，筷子、镊子、钓鱼竿属于费力杠杆，起瓶器属于省力杠杆，C正确，ABD错误 综上选C 4） 可能抬起巨木的改进方案 为： 使用更长的横杆，增加动力臂 综上 第1空为使用更长的横杆，力的作用点远离支点 【分析】根据摩擦力的影响因素、增加或减小压强，力臂的做法，杠杆的分类填空 1、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。 2、增大压强的方法：减小受力面积或者增加压力，减小压力的方法：增加受力面积或者减小压力 3、力臂的画法：力臂是支点和力的作用线的垂线段。 4．【答案】（1） （2）8 【解析】【解答】根据力和力臂的画法作图 2）据题可知，F力臂的为20cm，根据杠杆平衡原理可列4N×20cm=F×10cm，所以F=8N 综上 第1空为8 【分析】根据力臂的画法、杠杆平衡条件填空 1、力臂的画法：力臂是支点和力的作用线的垂线段。 2、杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力*动力臂=阻力*阻力臂，所以可列4N×20cm=F×10cm 5．【答案】（1）5000 （2）0 （3）8 【解析】【解答】已知正方体的边长L=12cm=0.12m，则其面积S=L2=(0.12m)2=0.0144m2， 正方体对桌面的压力F=G=72N， 正方体对桌面的压强 ； 用50N竖直向上的拉力拉此正方体时，由于50N拉力小于72N的重力，所以物体静止，合力是0N； 因为是规则物体，沿水平方向裁下一部分A，立放A对桌面压强： ， B对桌面压强pB=ρghB，已知pA=1.5pB，即ρgL=1.5ρghB，所以L=1.5hB， 则hB= L= ×12cm=8cm． 【分析】处在水平面上的物体，物体对桌面的压力等于重力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积。 6．【答案】（1）减小；减小 （2）= （3）平衡力 （4）惯性 （5）C 7．【答案】变小；变小；6.6×104Pa；1.2×104m3 8．【答案】（1）增大摩擦 （2）800N （3）1.6×105Pa 【解析】【解答】解：（1）汽车轮胎上有凹凸不平的花纹，是通过增大接触面粗糙程度方法来增大轮胎与地面之间的摩擦。 （2）汽车的总重力G=mg=1.6×103kg×10 N/kg=1.6×104N 汽车匀速直线行驶时，受力平衡，汽车发动机的牵引力F牵=F阻=0.05G=0.05×1.6×104N=800N （3）汽车在行驶过程中对路面的压强p= = =1.6×105Pa 答：（1）汽车轮胎上刻有花纹，是为增大摩擦； （2）汽车发动机的牵引力是800N。 （3）汽车在行驶过程中对路面的压强是1.6 Pa。 【分析】(1)增加摩擦力可以通过增加接触面粗糙程度、增加压力和变滚动摩擦为滑动摩擦的方式来增加； (2)结合汽车受到的阻力与重力的关系求解阻力，汽车匀速运动，水平受力平衡，牵引力等于阻力； (3)处在水平面上的物体，物体对桌面的压力等于重力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积。 9．【答案】（1） （2）300N （3）80% 10．【答案】（1）越重 （2）动滑轮的重力 （3）2、3 （4）乙 （5）80%；不变 （6）减小接触面粗糙程度 （7）都不省功 【解析】【解答】（1）分析数据可知 所用滑轮组一定时，提升的钩码 越重，机械效率越高； 综上 第1空、越重； （2）根据常识可知，塑料材质的密度小于铝质材料，所以 滑轮组的机械效率还与 动滑轮重力有关； 综上 第1空、动滑轮的重力； （3）探究效率和提升高度的关系，需要保证提升高度不同，其余因素相同，所以比较2、3； 综上 第1空、 2、3； （4）据表格分析可知，物体上升高度和绳子端移动距离相等，所以使用乙装置，甲装置中的机械效率η=，机械效率的计算公式为，所以机械效率不变； 综上 第1空、80%； 第2空、不变； （5） 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关 ，所以在保持倾斜程度不变的条件下，可以减小粗糙程度，减小额外功的占比提高机械效率； 综上 第1空、减小接触面粗糙程度； （6）由于任何机械都会产生额外功，所以任何机械都能不省功； 综上 第1空、都不省功。 【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力； 2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍， 3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。 11．【答案】侧壁；增大；近；液体密度；A 【解析】【解答】（1）瓶中注满水，水从侧壁的小孔流出，说明液体对容器的侧壁有压强； B孔比A孔的深度更深，流出的水喷得更远， 说明液体内部压强随深度的增加而增大；如果将瓶内的水换成酒精，根据P=ρgh可知，由于酒精的密度小于水的密度，当深度相同时，换成酒精后，A孔处受到的液体压强变小，所以从A孔流出的酒精要比水近，说明液体的压强大小与液体密度有关。 （2）上端开口、下端连通的容器叫做连通器。 A．压强计只有一端开口，不属于连通器，故A符合题意； BCD．茶壶的壶身和壶嘴、船闸的闸室、锅炉水位计与锅炉，都是上端开口、下端连通，是利用连通器的原理制成的，故BCD不符合题意； 故选A。 【分析】（1）液体内部向各个方向都有压强，液体内部压强随深度的增加而增大；液体压强还与液体密度有关，深度一定时，液体密度越大，压强越大； （2）连通器的特点：上端开口、下端连通的容器；据此进行分析。 12．【答案】（1）相同的初速度 （2）慢 （3）匀速直线运动 （4）速度 【解析】【解答】解： （1）要研究木块在水平面上滑行的距离，必须控制变量，即控制控制木块的初速度相同，即让木块从斜面的同一高度滑下； （2）由实验现象可知，平面越光滑，木块受到的阻力越小，速度减小得越慢． （3）在实验的基础上进行推理可知，如果木块在水平面受到的阻力为零，木块将做匀速直线运动． （4）在此实验基础上再添加一个小铁球，让小铁球从斜面的不同高度滚下撞击木块，通过观察木块被推动距离的远近，可探究的物体动能大小与速度是否有关． 故答案为：（1）相同的初速度； （2）慢； （3）匀速直线运动； （4）速度． 【分析】（1）为完成研究“运动和力的关系”的实验，应采用控制变量的思想，即保持小车到达水平面时的速度相同； （2）（3）探究运动和力的关系实验中，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动得越远，推理得出若不受阻力，小车将做匀速直线运动． （4）根据探究动能大小影响因素的实验要求可做出判断． 13．【答案】（1）动；重力势 （2）48；1920 （3）4800；40% 【解析】【解答】（1）水流因为有定的质量和速度而具有动能水流冲击水轮转动，再利用取水筒把低处的水提升到高处，增大水的重力势能。 （2） 该筒车旋转周提升的水的质量为m=4kg×12=48kg。 则对水所做的功W=Gh=48kg×10N/kg×4m=1920J。 （3）水流所做的功W总=Pt=120s×40W=4800J； 则筒车旋转取水的机械效率为：。 【分析】（1）由于物体运动具有的能量叫动能；物体由于被举高具有的能量叫重力势能。 （2）筒车旋转一周提升水的质量=一个取水筒取水质量×个数。根据W=Gh计算对水做的功。 （3）根据W总=Pt计算水流做的总功。筒车的机械效率等于对水做的有用功与水流做的总功的比值。 14．【答案】（1）；（2）；（3） 15．【答案】增大； ；100N 16．【答案】（1）解：起吊前，当货物G静止于水平地面时，对地面的压力： F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N， 对地面的压强： p= = =1.5×104Pa， 答：起吊前，当货物G静止于水平地面时，它对地面的压强是1.5×104Pa； （2）解：货物上升的速度： v= = =0.3m/s； 答：若把货物匀速直线提起18m，用时1min，货物上升的速度是0.3m/s； （3）解：由图可知起重机使用的是动滑轮，货物匀速上升时处于平衡状态，受到的力为平衡力， 则起重机对货物的拉力： F′=G=6000N， 起重机对货物做功的功率： P= = =F′v=6000N×0.3m/s=1800W． 答：起重机对货物做功的功率是1800W． 【解析】【分析】（1）起吊前，当货物G静止于水平地面时对地面的压力和货物的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，根据p= 求出对地面的压强；（2）知道获取匀速提起的高度和时间，根据v= 求出货物上升的速度；（3）由图可知起重机使用的是动滑轮，货物匀速上升时处于平衡状态，受到的力为平衡力，根据P=Fv求出起重机对货物做功的功率． 17．【答案】（1）定 （2）8 【解析】【解答】（1）由图示可知，提升金属块时，滑轮均不随金属块运动，故所有的滑轮都是定滑轮。 （2）人的质量为85kg，人的体重G＝mg＝85kg×10N/kg＝850N 每个金属块的重力为G金属块＝m′g＝10kg×10N/kg＝100N 人拉起的物重应小于人的重力，则 8.5 所以人最多能拉力8块金属块； 【分析】（1）固定不动的滑轮是定滑轮； （2）根据物体的质量，计算重力，定滑轮可以改变力的方向，不能改变力的大小。 18．【答案】（1）5000 （2）100；150 （3）200 （4）200；加速 【解析】【解答】解：（1）由ρ= 可得，木块的质量：m=ρ木V木=0.5×103㎏/m3×1m3=500kg；木块的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N；木块对地面压力F=G=5000N；（2）木块在100N的水平推力作用下静止不动，此时木块在水平方向受到的推力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件得，f1=F推=100N； 小明改用150N的水平推力，还是未推动，此时木块所受摩擦阻力和推力还是平衡力，根据二力平衡条件得，f2=F推′=150N；（3）长方体木块在路面上滑动时，所受阻力是木块重的0.04倍，可得摩擦力，f=0.04G=0.04×5000N=200N；（4）因为影响滑动摩檫力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度没有发生变化，因此当把推力F增大为300N时，则课桌受到的摩擦力仍为200N；摩擦力与课桌运动的方向相反，其合力为：300N﹣200N=100N，此时物块将做加速运动．故答案为：（1）5000；（2）100；150；（3）200；（4）200；加速． 【分析】（1）已知体积和密度，可求质量，再由G=mg求出重力，木块对地面压力F=G；（2）物体处于静止或匀速直线运动时，受到的力是平衡力，二力平衡的条件是：作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上；分析课桌静止和匀速直线运动情况下的受力情况就可得出正确答案；（3）木块刚好能做匀速直线运动，由长方体木块在路面上滑动时，所受阻力是木块重的0.04倍可求；（4）知道摩擦力的方向与物体运动趋势的方向相反，故据合力的计算方法即可得出最后一空的答案． 19．【答案】（1）5×103N；（2）250N；（3）250N 20．【答案】（1）车辆的行驶速度越大，动能越大，越容易发生交通事故，发生交通事故造成的损失越大 （2）大型车的质量大，以同样速度行驶，大型车的动能大 【解析】【解答】答：（1）要对车辆的行驶速度进行限制的原因是：车辆的行驶速度越大，动能越大，越容易发生交通事故，发生交通事故造成的损失越大．（2）在同样道路上不同车型的限制车速不同的原因是：大型车的质量大，以同样速度行驶，大型车的动能大． 【分析】（1）物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性，任何物体都有惯性；（2）动能的大小与物体的质量和速度有关，且动能越大，其对外所能做的功就越多． 21．【答案】不能；；10 22．【答案】（1）连通器；F2 （2）改变力的方向；省力 【解析】【解答】（1）茶壶的壶身和壶嘴上端开口、底部连通，利用了连通器的原理。 图乙中，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，要使杠杆保持平衡用力最小，就应使动力臂最长，动力臂OA最长，F2的力臂是OA，因此最省力的是F2。 （2）图丙中滑轮组上面的小滑轮是定滑轮，可以改变力的方向。 最下面的大滑轮是动滑轮，动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，是省力杠杆。 【分析】（1）茶壶的壶嘴和壶身构成连通器；杠杆上的力和最大力臂垂直时，力最小； （2）定滑轮可以改变力的方向；使用动滑轮可以省力。 23．【答案】（1）16000；2×105 （2）增大摩擦力；惯性 【解析】【解答】（1）在水平面地面上物体对水平面的压力等于自身的重力，根据题意知道，在不计行李重量时，小丽全家坐上车后车子对地面的压力是：F=G=G车+G人=（m车+m人）g=（1300kg+5×60kg）×10N/kg=16000N，所以，车子对地面的压强约是：p=F/S=16000N/4×200×10−4m2=2×105 Pa；（2）①汽车轮胎表面做有花纹，其目的是为了在压力一定时，增大接触面粗糙程度来增大摩擦力。②小车司机和乘客要系好安全带，是为了防止紧急刹车时，司机和乘客由于惯性要保持原来的运动状态，而冲出车外，这样可以避免危险发生。 【分析】根据物体的质量计算重力，即对地面的压力，利用压力和受力面积的比值计算压强，增大粗糙程度可以增大摩擦力，惯性是物体保持原有状态的性质. 24．【答案】（1）解：蛟龙号受到海水的压强： p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×2700m=2.781×107Pa； 答：“蛟龙号”下潜到2700m深度时受到的海水的压强是2.781×107Pa． （2）解：由v=得：“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要的时间： t===1.8s． 答：在2700m深处的“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要1.8s． 【解析】【解答】解：（1）蛟龙号受到海水的压强： p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×2700m=2.781×107Pa； （2）由v=得：“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要的时间： t===1.8s． 答：（1）“蛟龙号”下潜到2700m深度时受到的海水的压强是2.781×107Pa； （2）在2700m深处的“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要1.8s． 【分析】（1）知道蛟龙号下潜的深度，根据p=ρgh求出壳体受到海水的压强． （2）知道蛟龙号下潜的深度和海水中的声速，根据v=求出“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要的时间． 25．【答案】（1）密度 （2）下沉 【解析】【解答】(1)石块在水中所受浮力 石块在盐水中受到的浮力 石块排开水的体积相同、液体的密度不同，可见浮力的大小与液体的密度有关。(2)若剪断图乙中的细线时，受到的重力3N大于受到的浮力1.2N，所以石块会下沉。 【分析】（1）当物体排开液体的体积相同时，浮力和液体密度有关；（2）物体的重力大于浮力时，物体下沉。 26．【答案】（1）解：由题知，V排=4.0×10﹣5m3， F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3=0.4N （2）解：由于物块漂浮在水面上，则物块的重力G=F浮=0.4N， 则质量m= = =0.04kg； 物块的密度ρ= = =0.8×103kg/m3 （3）解：由ρ= 得水的体积为V水= = =5×10﹣4m3， 物块使其恰好完全浸没在水中，水和物块的总体积： V=V水+V物=5×10﹣4m3+5×10﹣5m3=5.5×10﹣4m3 则水的深度为h= = =0.11m， 所以水对容器底的压强： p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m=1.1×103Pa 【解析】【分析】（1）已知浸入水中的木块体积（排开水的体积），利用阿基米德原理求所受浮力．（2）由于物块漂浮在水面上，根据漂浮条件可知物块的重力，求出质量，利用ρ= 求出物块的密度；（3）利用ρ= 求出水的体积，即可求出物块使其恰好完全浸没在水中，水和物块的总体积，已知容器底面积求出水的深度h，根据p=ρgh即可求出水对容器底的压强． 27．【答案】（1）等于；凸透镜 （2）凹透镜 （3）保持匀速直线运动状态 【解析】【解答】 （1）第1空 水球在太空中的质量等于地球上的质量 第2空 透过水球可以看到一个倒立的像，这个水球相当于一个凸透镜 （2）水球里竟然形成了一正一反的两个人像，注入气泡后，中间部分相当于两个凹透镜组成， （3）因为在外太空处于微重力状态，重力几乎可以忽略不计，王亚平老师给冰墩墩施加一个力，冰墩墩动起来，当冰墩墩离开王亚平老师的手后，我们看到冰墩墩将保持匀速直线运动状态。 【分析】 （1）第1空 质量是物质的基本属性，不随地理位置的改变而改变。 第2空 透过水球是中间厚边缘薄的透明物体，水球相当于凸透镜。 （2）中间是汽包，如图，中间变成，中间薄边缘厚的透明物体，所以是凹透镜。 （3）因为冰墩墩在外太空处于微重力状态，重力几乎可以忽略不计，所与冰墩墩将保持匀速直线运动状态。 28．【答案】（1）定 （2）阻力 【解析】【解答】解：（1）国旗杆上的滑轮为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施加力的方向；（2）图中剪刀在使用过程中，在同样的情况下，往剪刀转动轴靠近，减小了阻力臂，由F1L1=F2L2可知：阻力臂L2越小，越省力．因此这样做的目的是减小阻力臂，可以省力． 故答案为：（1）定；（2）阻力． 【分析】解决此题要知道：（1）定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向．（2）根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力． 29．【答案】（1）解：由表格数据可知，物体没有浸入水中时，测力计的示数就是物体的重力大小，即G=9N （2）解：完全浸没时，测力计的示数不再发生变化，由表中数据可知，物体A受到的浮力： F浮=G﹣F拉=9N﹣1.8N=7.2N； 由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得， 物体A的体积： VA=V排= =7.2×10﹣4m3 （3）解：物体A的底面积：S=80cm3=8×10﹣3m3； 物体完全浸没时排开水的深度为：h= = =0.09m， 增加的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa 【解析】【分析】（1）物体A没有浸入水中时，测力计的示数是物体的重力；（2）物体完全浸没时，测力计的示数不再发生变化，由表格数据计算出物体受到的浮力，根据阿基米德原理计算出物体A的体积；（3）已知物体的底面积和高度，可以得到体积；物体完全浸没排开水的体积等于它的体积；已知物体的体积和容器的底面积，可以得到放入物体排开水的深度；已知水的密度和物体排开水的深度，利用p=ρgh可以得到水对容器底部增加的压强． 30．【答案】（1）改变作用力的方向 （2）解：材料的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N，对地面的压力就等于材料的重力，F=G=1000N， 材料对地面的压强p= = =2000Pa． 答：材料对地面的压强为2000Pa （3）解：已知工作时间t=10s；消耗的电能是W=Pt=1500w×10s=15000J．速度为v= = =0.9m/s． 答：电动机消耗的电能为15000J，材料的平均速度为0.9m/s （4）解：W=Gh=1000N×6m=6000J． 答：轻绳对材料所做的功为6000J 【解析】【解答】解：（1）使用定滑轮时不省力也不费力，但可以改变作用力方向； 故答案为：改变作用力的方向． 【分析】（1）定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向．（2）在水平面上压力等于物体自身的重力，已知接触面积，根据压强公式可求材料对地面的压强．（3）已知电动机消耗的功率和工作时间，消耗电能根据公式W=Pt计算．速度根据v= 计算；（4）利用W=Gh计算即可． 31．【答案】（1）解：根据题意，鲜牛奶的质量为，鲜牛奶的体积为，根据可得，鲜牛奶的密度为，一块巧克力的体积为 当把巧克力糖块放入鲜牛奶中时，由于巧克力的密度大于鲜牛奶的密度。所以巧克力会下沉，排开鲜牛奶的体积等于巧克力的体积，此时巧克力排开鲜牛奶的体积为，根据阿基米德原理可得，放入杯中的巧克力未溶解前受到的浮力为。 （2）解：根据题意可得，杯子的内底面积为，巧克力在牛奶中溶解前，此时液面深度为 此时液体对杯子底部的压强为根据可得，此时液体对容器底的压力为；巧克力在牛奶中溶解后，液体对杯底的压力等于鲜牛奶和巧克力的重力之和，即 所以，液体对杯底的压力变化了。 （3）根据题意，当加入巧克力溶解后，此时混合液的体积为 此时混合液的质量为，接着加入茶水后，此时混合液的体积为 ，此时混合液的质量为，根据可得，此时混合液的密度为 再接着加入珍珠丸子80g，由于珍珠丸子的密度大于此时的混合液的密度，根据物体浮沉条件可知，珍珠丸子下沉，排开此时混合液的体积等于珍珠丸子的体积，即，此时混合液的体积（含珍珠丸子）为，此时杯子剩余的容积为，当加入冰块时，由于冰块的密度小于此时混合液的密度，根据物体浮沉条件可知，冰块会漂浮在混合液上，假设一块冰块排开混合液的体积为V排冰，则有，即，可得，一块冰块排开混合液的体积为，因此最多加入的冰块数量为，为确保杯中液体不溢出，所以最多加入3块冰块，加入最后一块冰后，整个杯子的质量为，奶茶玻璃杯对水平桌面的压力为，根据可得，奶茶玻璃杯对水平桌面的压强为。 【解析】【分析】（1）根据题意，鲜牛奶的质量为 杯子和牛奶总质量 与杯子质量的差值，鲜牛奶的体积为 ，根据密度公式计算鲜牛奶的密度；同理计算巧克力的体积；当把巧克力糖块放入鲜牛奶中时，巧克力的密度大于鲜牛奶的密度，导致巧克力会下沉，排开鲜牛奶的体积等于巧克力的体积，根据计算可知放入杯中的巧克力未溶解前受到的浮力； （2）根据题意可得，杯子的内底面积为，巧克力在牛奶中溶解前，此时液面深度为；根据压强公式计算液体对杯子底部的压强；根据可得，此时液体对容器底的压力；液体对杯底的压力等于鲜牛奶和巧克力的重力之和，即 ，所以，液体对杯底的压力变化量为； （3）当加入巧克力溶解后，此时混合液的体积为，此时混合液的质量为 ，加入茶水后，计算混合液的体积，此时混合液的质量为；结合密度公式计算此时混合液的密度；加入珍珠丸子80g，珍珠丸子的密度大于此时的混合液的密度，珍珠丸子下沉，排开此时混合液的体积等于珍珠丸子的体积，即；混合液的体积（含珍珠丸子）为；杯子剩余的容积为；冰块的密度小于此时混合液的密度，加入冰块会漂浮在混合液上，所以，进而计算冰块排开混合液的体积；进而计算最多加入的冰块数量为；计算最后一块冰后，整个杯子的质量为 ；奶茶玻璃杯对水平桌面的压力为整个杯子的重力即 ，根据计算奶茶玻璃杯对水平桌面的压强。 （1）根据题意，鲜牛奶的质量为 鲜牛奶的体积为 根据可得，鲜牛奶的密度为 一块巧克力的体积为 当把巧克力糖块放入鲜牛奶中时，由于巧克力的密度大于鲜牛奶的密度。所以巧克力会下沉，排开鲜牛奶的体积等于巧克力的体积，此时巧克力排开鲜牛奶的体积为 根据阿基米德原理可得，放入杯中的巧克力未溶解前受到的浮力为 （2）根据题意可得，杯子的内底面积为 巧克力在牛奶中溶解前，此时液面深度为 此时液体对杯子底部的压强为 根据可得，此时液体对容器底的压力为 巧克力在牛奶中溶解后，液体对杯底的压力等于鲜牛奶和巧克力的重力之和，即 所以，液体对杯底的压力变化了 （3）根据题意，当加入巧克力溶解后，此时混合液的体积为 此时混合液的质量为 接着加入茶水后，此时混合液的体积为 此时混合液的质量为 根据可得，此时混合液的密度为 再接着加入珍珠丸子80g，由于珍珠丸子的密度大于此时的混合液的密度，根据物体浮沉条件可知，珍珠丸子下沉，排开此时混合液的体积等于珍珠丸子的体积，即 此时混合液的体积（含珍珠丸子）为 此时杯子剩余的容积为 当加入冰块时，由于冰块的密度小于此时混合液的密度，根据物体浮沉条件可知，冰块会漂浮在混合液上，假设一块冰块排开混合液的体积为V排冰，则有 即 可得，一块冰块排开混合液的体积为 因此最多加入的冰块数量为 为确保杯中液体不溢出，所以最多加入3块冰块，加入最后一块冰后，整个杯子的质量为 奶茶玻璃杯对水平桌面的压力为 根据可得，奶茶玻璃杯对水平桌面的压强为 32．【答案】（1）解：水对容器底的压强： p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa； 根据p= 可得水对容器底的压力： F=pS=1500Pa×3×10﹣3m2=4.5N 答：容器中的水对容器底的压力为4.5N （2）解：桌面受到的压力： F=G=（m水+m容器）g=（0.3kg+0.6kg）×10N/kg=9N， 容器对桌面的压强： p′= = =3000Pa 答：容器对桌面的压强为3000Pa． 【解析】【分析】（1）利用液体压强计算公式p=ρgh可求水对容器底部的压强，再利用F=pS可求水对容器底部的压力； （2）利用固体压强计算公式p=可求容器对桌面的压强 33．【答案】（1） （2）解：G dsin =Fd ，F= = Gsin = mgsin （3）解：W=Gh=mg d mgd，P= = = （4）平均快慢程度 【解析】【解答】（1）根据杠杆的平衡条件可知力臂最大时力最小，从图上可以看出力与杠杆垂直是力最小，作图如下： ；（4）拉力F的功率并不是始终这么大，此功率的表达式是表示拉力F做功的平均快慢程度 【分析】（1）根据杠杆平衡的条件，F1×L1=F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长．而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长. （2）结合杠杆的平衡条件F1×L1=F2×L2进行分析即可； （3）利用W=FS先求得拉力做的功；再利用P=求得功率. 34．【答案】费力；；8000；；7.3；B 35．【答案】（1）匀速直线；省力 （2）1.25；81% （3）大 【解析】【解答】（1）①沿斜面拉动物体时，应使其做匀速直线运动； ②根据表格数据可知，当斜面坡度逐渐变缓时，拉力逐渐变小，即越省力； （2）根据表格可知，拉力做的有用功为：W有=Gh=5N×0.25m=1.25J； 拉力做的总功：W总=Fs=3.1N×0.5m=1.55J； 则斜面的机械效率：。 （3）根据表格数据可知，斜面越陡，斜面的机械效率越高。 【分析】（1）①当物体在斜面上做匀速直线运动时，测量计的示数等于绳子上的拉力； ②将斜面上的拉力与物体重力进行比较，从而确定省力情况与斜面坡度的关系； （2）根据W有=Gh计算拉力做的有用功，根据W总=Fs计算拉力做的总功，根据计算斜面的机械效率。 （3）根据表格数据分析斜面机械效率与坡度的关系。 36．【答案】（1）解：登陆艇的质量m=1.0×105kg， 登陆艇的重力G=mg=1.0×105kg×10N/kg=1.0×106N； 因为登陆艇漂浮在海面上， 所以登陆艇受到的浮力F浮=G=1.0×106N 答：它漂浮在海面上时，受到的浮力是1.0×106N. （2）解：登陆艇静止在水平海滩上， 登陆艇对水平海滩的压力：F=G=1×106N， 登陆艇对水平海滩的压强：p===2×103Pa； 答：登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是2×103Pa. （3）解：F=3.0×105N，v=20m/s， 登陆艇的功率P===Fv=3.0×105N×20m/s=6×106W． 答：登陆艇的功率是6×106W． 【解析】【解答】解： （1）登陆艇的质量m=1.0×105kg， 登陆艇的重力G=mg=1.0×105kg×10N/kg=1.0×106N； 因为登陆艇漂浮在海面上， 所以登陆艇受到的浮力F浮=G=1.0×106N； （2）登陆艇静止在水平海滩上， 登陆艇对水平海滩的压力：F=G=1×106N， 登陆艇对水平海滩的压强：p===2×103Pa； （3）F=3.0×105N，v=20m/s， 登陆艇的功率P===Fv=3.0×105N×20m/s=6×106W． 答：（1）它漂浮在海面上时，受到的浮力是1.0×106N； （2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是2×103Pa； （3）登陆艇的功率是6×106W． 【分析】（1）知道两栖的登陆艇质量，根据公式G=mg求出登陆艇受到的重力；根据物体的浮沉条件F浮=G可知当两栖登陆艇在海面上漂浮时受到的浮力； （2）知道登陆艇着地总面积（地面受力面积），利用压强公式p=求登陆艇对水平地面的压强； （3）知道登陆艇的推进力和航行速度根据公式P=Fv求出登陆艇的功率． 37．【答案】（1）3000；10 （2）2.5×103kg/m3 （3）a．设两次杆的作用力都是压力，B的下表面到水面2cm，此时的浮力F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSh1 则F浮1=G+F1 即ρ水gSh1=G+F1=G+10N① B的下表面到水面16cm，此时的浮力F浮2=ρ水gV排2=ρ水gSh2 则F浮2 =G+F2 即ρ水gSh2=G+F2=G+4N② 第一次B浸入水中的深度较小，排开液体的体积较小，浮力小于第二次的浮力，而①式的值大于②式的值，不符合题意； b．设两次杆的作用力都是拉力，B的下表面到水面2cm，此时的浮力F浮1+F1=G 即ρ水gSh1+F1=G 所以ρ水gSh1=G-F1=G-10N① B的下表面到水面16cm，此时的浮力F浮2+F2=G 即ρ水gSh2+F2=G 所以ρ水gSh2=G-F2=G-4N② 由①和②得到ρ水gSh2-ρ水gSh1=6N 即1×103kg/m3×10N/kg×S×0.16m-1×103kg/m3×10N/kg×S×0.02m=6N 解得 容器底部压强变化量 即B未浸没且不触底，水未溢出，所以两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量小于500Pa，不符合题意； c．B的下表面到水面2cm，此时的浮力F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSh1 若杆对B的作用力方向向上，则F浮1+F1=G 即ρ水gSh1+F1=G① B的下表面到水面16cm，此时的浮力F浮2=ρ水gV排2=ρ水gSh2 因为深度增大，浮力增大，此时杆对B的作用力方向向下，则F浮2 =G+F2 即ρ水gSh2=G+F2② 由①和②得到ρ水gSh2=ρ水gSh1+F1+F2 即1×103kg/m3×10N/kg×S×0.16m=1×103kg/m3×10N/kg×S×0.02m+10N+4N 解得S=0.01m2 B的重力G=ρ水gSh1+F1=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.02m+10N=12N 容器底部压强变化量 即B未浸没且不触底，水未溢出，所以 两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量大于，满足设计要求。 【解析】【解答】（1）水的深度为，根据液体压强的公式计算水对容器底部的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa；正方体全部浸入水中，排开液体的体积等于正方体的体积，根据浮力公式计算正方体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N。 （2）图甲中，根据受力分析可知，正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和沿细线向上的拉力，所以G=F+F浮=15N+10N=25N，结合密度公式计算正方体的密度。 【分析】（1）根据液体压强公式P=ρgh计算水对容器底部的压强；正方体全部浸入水中，正方体边长为10cm，据此计算其体积，浸没时排开液体的体积等于自身体积，结合F浮=ρ水gV排计算其受到的浮力。 （2）根据受力分析可知，正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和沿细线向上的拉力，所以G=F+F浮，结合密度公式m=ρv计算其密度。 （3）a．设两次杆的作用力都是压力，B的下表面到水面2cm，此时F浮1=G+F1；B的下表面到水面16cm，此时的浮力F浮2 =G+F2；第一次B浸入水中的深度较小，排开液体的体积较小，所以浮力小于第二次的浮力，据此分析该种情况是否合力； b．设两次杆的作用力都是拉力，B的下表面到水面2cm，此时的浮力F浮1+F1=G；B的下表面到水面16cm，此时的浮力F浮2+F2=G；连列解得底面积S；结合压强公式计算容器底部压强变化量；B未浸没且不触底，据此计算压强的变化量。和题目设计的500Pa进行比较，是否符合题意。 c．B的下表面到水面2cm，F浮1+F1=G；B的下表面到水面16cm，此时的浮力F浮2 =G+F2，代入数据求解S；B的重力G=ρ水gSh1+F1；容器底部压强变化量，B未浸没且不触底，据此计算压强的变化量。和题目设计的500Pa进行比较，是否符合题意。 （1）[1]水的深度为，水对容器底部的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa [2]正方体全部浸入水中，正方体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N （2）图甲中，正方体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和沿细线向上的拉力，由力的平衡可知正方体的重力G=F+F浮=15N+10N=25N 正方体的密度 （3）a．设两次杆的作用力都是压力，B的下表面到水面2cm，此时的浮力F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSh1 则F浮1=G+F1 即ρ水gSh1=G+F1=G+10N① B的下表面到水面16cm，此时的浮力F浮2=ρ水gV排2=ρ水gSh2 则F浮2 =G+F2 即ρ水gSh2=G+F2=G+4N② 第一次B浸入水中的深度较小，排开液体的体积较小，浮力小于第二次的浮力，而①式的值大于②式的值，不符合题意； b．设两次杆的作用力都是拉力，B的下表面到水面2cm，此时的浮力F浮1+F1=G 即ρ水gSh1+F1=G 所以ρ水gSh1=G-F1=G-10N① B的下表面到水面16cm，此时的浮力F浮2+F2=G 即ρ水gSh2+F2=G 所以ρ水gSh2=G-F2=G-4N② 由①和②得到ρ水gSh2-ρ水gSh1=6N 即1×103kg/m3×10N/kg×S×0.16m-1×103kg/m3×10N/kg×S×0.02m=6N 解得 容器底部压强变化量 即B未浸没且不触底，水未溢出，所以两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量小于500Pa，不符合题意； c．B的下表面到水面2cm，此时的浮力F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSh1 若杆对B的作用力方向向上，则F浮1+F1=G 即ρ水gSh1+F1=G① B的下表面到水面16cm，此时的浮力F浮2=ρ水gV排2=ρ水gSh2 因为深度增大，浮力增大，此时杆对B的作用力方向向下，则F浮2 =G+F2 即ρ水gSh2=G+F2② 由①和②得到ρ水gSh2=ρ水gSh1+F1+F2 即1×103kg/m3×10N/kg×S×0.16m=1×103kg/m3×10N/kg×S×0.02m+10N+4N 解得S=0.01m2 B的重力G=ρ水gSh1+F1=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.02m+10N=12N 容器底部压强变化量 即B未浸没且不触底，水未溢出，所以 两次浸入水中时容器底部所受压强的变化量大于，满足设计要求。 38．【答案】（1）增加；减小 （2）向下 （3）不能 （4）2m/s 【解析】【解答】（1）钢球从A处下落，沿斜面加速下滑，在最低点C处，钢球的速度变大，动能增加，高度减小，重力势能减小； （2）钢球运动到圆形轨道内侧最高处D点，钢球对轨道的压力和轨道对钢球的支持力是相互左右的力，方向相反，钢球对轨道的压力竖直向上，轨道对钢球的支持力竖直向下； （3）把钢球放在与D处等高点B处，钢球运动时，消耗机械能，运动到最高点时，动能为零，重力势能不能到达原来的数值，高度不能到达原来高度； （4）钢球的机械能的值不变，钢球球从A处由静止上释放，总机械能为E=mghA，在最高处D点时的重力势能为EP=mghD，根据机械能的计算，E=EK+EP，得，速度v=2m/s。 【分析】（1）质量一定时，速度变大，动能变大；高度变小，重力势能减小； （2）物体间的力是相互的，相互作用力的大小相等，方向相反； （3）物体运动时，克服阻力消耗机械能，动能为零时，重力势能在减小； （4）根据机械能间的关系，结合重力势能，计算动能，判断速度的大小。 39．【答案】；；；； 40．【答案】漂浮；0.4×103kg/m3；4cm~19cm 41．【答案】（1）解：由题知货箱上表面距离水面： h=H﹣L=30m﹣1m=29m， 超声走的路程： s=2（H﹣L）=2×29m=58m， 用声呐探测货箱上表面的回声的时间： t= = =0.04s （2）解：货箱排开水的体积： v=（1m）3=1m3， 货箱在水中受到水的浮力： F浮=ρ水v排g=ρ水vg=1×103kg/m3×1m3×10N/kg=1×104N， 拉力F大小： F= （G滑轮+G货﹣F浮）= （1.0×104N+4.0×104N﹣1.0×104N）=2×104N， 拉力移动的距离： s=2h=2×29m=58m， 拉力做功： W=Fs=2×104N×58m=1.16×106J （3）解：货箱从刚露出水面到完全露出水面的过程中，货箱排开水的体积减小，货箱受到的浮力减小，滑轮受到的拉力增大，拉力做的有用功增大，额外功几乎不变，由此可知动滑轮的机械效率变大 【解析】【分析】（1）声呐发射的超声波遇到货箱经反射后，又被声呐接收，超声走的是2（H﹣L）的路程，利用速度公式求时间；（2）求出货箱的体积，得出货箱浸没水中排开水的体积，利用阿基米德原理求货箱在水中受到的浮力，再利用F= （G滑轮+G货﹣F浮）求出拉力大小，算出货箱在水中的上升高度，利用W=Fh求拉力F做功；（3）货箱从刚露出水面到完全露出水面的过程中，货箱受到的浮力减小，滑轮受到的拉力增大，拉力做的有用功增大，额外功几乎不变，由此可知动滑轮的机械效率变大． 学科网（北京）股份有限公司 $$