专题04 力与简单机械(3大考点)(福建专用)-【好题汇编】2025年中考物理二模试题分类汇编
2025-08-04
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内容正文:
专题04 力与简单机械
压力、压强、流体压强与流速、浮力
1.(2025•同安区校级二模)如图所示,我国汉代发明的孔明灯,加热灯内空气,当内部气体的密度比外部气体密度小到一定程度时,孔明灯就上升。海拔越高,空气越稀薄,若忽略孔明灯体积的变化,在升空过程中,它所受浮力( )
A.始终不变 B.将会变小
C.先不变后变小 D.将会变大
2.(2025•思明区校级二模)如图是中国科技馆的“球吸”展项,不吹风时两球静止,当风从下往上吹向两球中间时,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象,原因是( )
A.两球之间的空气流速大,压强大
B.两球之间的空气流速大,压强小
C.两球之间的空气流速小,压强大
D.两球之间的空气流速小,压强小
3.(2025•思明区校级二模)暑假小明去旅行,目的地可能是北戴河,也可能是拉萨。出发前,他在通州家里给没开封的薯片拍了一张照片,照片显示包装袋比较瘪,如图甲所示;到达目的地后又拍了一张这袋薯片的照片,可以看出包装袋明显鼓了起来,如图乙所示。不考虑温度对袋内气压的影响,下列判断正确的是( )
A.小明去了拉萨,包装袋内的气压变小
B.小明去了拉萨,包装袋内的气压变大
C.小明去了北戴河,包装袋内的气压变小
D.小明去了北戴河,包装袋内的气压变大
4.(2025•同安区模拟)如图甲所示,圆柱体A上表面固定一根细杆(细杆的质量、体积均不计),现将A竖直向下匀速浸入水中,直至A刚好触底(水未溢出),此过程细杆对圆柱体A的作用力F与时间t的关系图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.圆柱体A浸没时受到的浮力3N
B.圆柱体A的密度为0.6×103kg/m3
C.第3.5s圆柱体A完全浸没
D.圆柱体A的重力是15N
5.(2025•福建二模)检验人员在甲、乙、丙三支相同试管中分别盛放不同密度的硫酸铜溶液,在每支试管内滴入一滴体积相同的同一病毒感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形,此时硫酸铜溶液深度相同。则下列说法正确的是( )
A.检验者的血液密度和甲试管中硫酸铜溶液的密度相等
B.三试管中血液的浮力大小关系是:F浮甲=F浮乙>F浮丙
C.丙试管硫酸铜溶液对试管底部的压强最大
D.丙试管对试管架底座的压力最大
6.(2025•鲤城区校级模拟)将一个乒乓球放入漏斗中,用电吹风从细管吹向漏斗的大口,来探究流体压强与流速的关系,以下方案不合理的是( )
A. B.
C. D.
7.(2025•涵江区模拟)原平整的细沙面上放上甲、乙两个质地均匀实心正方体,沙面凹陷程度如图所示,则( )
A.甲的重力一定比乙大
B.甲的密度一定比乙大
C.甲对沙子的压力可能比乙对沙子的压力小
D.无法判断甲、乙的质量大小
(多选)8.(2025•厦门校级模拟)如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等,甲与乙的高度关系是h甲>h乙。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力和压强分别为F甲、F乙和p甲、p乙。下列说法正确的是( )
A.F甲>F乙 B.F甲=F乙 C.p甲>p乙 D.p甲<p乙
(多选)9.(2025•厦门校级模拟)质量相等的甲、乙两个圆柱形容器静止在水平桌面上,甲容器的底面积大于乙容器的底面积,容器中分别装有质量相等的液体A和液体B,且液面相平。当将质量相等的实心物块M、N分别放入两容器后均沉底,如图所示,此时甲容器对桌面的压强和压力分别为p1和F1,乙容器对桌面的压强和压力分别为p2和F2。若液体A、B的密度分别为ρA和ρB,物块M、N的密度分别为ρM和ρN,则下列关系式一定正确的是( )
A.p1<p2 B.F1>F2 C.ρN>ρA D.ρM>ρB
10.(2025•集美区二模)漏,以铜受水,刻节,昼夜百节。项目式学习小组制作了一个漏刻,装置如图甲,播水壶不断滴水,受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后,通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间,如图乙。下列分析中合理的是( )
A.“←开始滴水”应标记在标尺的②处
B.浮箭上浮时,排开水的体积变小
C.改变液体的密度,确保播水壶均匀滴水
D.减小播水壶滴入受水壶的水滴速度,增大时间测量范围
11.(2025•福建二模)小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理,通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中(金属块始终未与容器底接触),溢出的水会流入右侧空桶中,下列说法正确的是( )
A.金属块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压力越大
B.金属块浸没在水中的深度越深,弹簧测力计A的示数越小
C.金属块从接触水面至浸入水中某一位置,弹簧测力计A和B的变化量ΔFA=ΔFB
D.若实验前溢水杯中未装满水,对实验结果没有影响
12.(2025•同安区校级二模)【泉水之都】济南南部是泰山山脉余脉,降水使南部水位升高,地下水通过地下渗漏带流向北部低洼处,沿裂隙涌出地表形成泉群。泉水的形成可以用 原理解释。人们制作了各种手工艺品来传递泉文化,如图所示的磁悬浮文创商品,利用 磁极相互排斥实现“泉标”悬浮。
13.(2025•思明区校级二模)如图所示,水平桌面上放有一足够高的轻质薄壁方形底柱状杯,其底面积为250cm2,内部装有一定量的水。现将一底面积100cm2,高10cm,质量400g的不吸水长方体A放入其中,A漂浮在水面上且下表面距杯底距离为0.6cm。现将A沿竖直方向切去一半并取出,再将另一底面积100cm2,高6cm,质量1200g的不吸水长方体B竖直放入容器中,此时A浸入水中的深度为 cm,待A、B都静止后,杯子对桌面的压强为 Pa。
14.(2025•集美区二模)如图,熊老师设计了一款自动清扫技术的智能清扫机器人。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘等诸多智能功能。扫地机器人通过电动机旋转产生高速气流,使盒内气压 外界气压,将灰尘、杂物吸入集尘盒。机器人沿直线匀速清扫地面过程中,动能 。
15.(2025•思明区校级二模)如图《自然》杂志发表神奇的“反浮力现象”;研究人员在装有硅油的容器中注入气泡,通过高频振动产生稳定的空气层,使得液体悬浮在了空气上方,再将两个相同规格的小船分别放在液体的上液面和下液面,两艘船均漂浮。若两艘船所受的“浮力”分别为F1和F2,从二力平衡角度可知F1与F2大小 ,方向 (选填“相同”或“相反”)。
16.(2025•福建二模)如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁容器,装有适量的水放在水平桌面上。现将一个质量为2kg、底面积为100cm2的均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支持力为4N,此时物体所受浮力为 N。若再加入适量的水使长方体刚好漂浮,如图乙所示,则此时水面的高度与图甲相比增加了 cm。,g取10N/kg)
17.(2025•仓山区校级模拟)无叶风扇越来越受到人们的青睐,如图所示。其工作原理是:底座中的电机将空气从底部吸入,通过特殊管道加速后从环形出风口高速喷出,使得出风口周围空气流速 ,压强 (均选填“变大”“变小”或“不变”),从而与远处空气形成压强差,更多空气被持续推动,产生稳定气流。
18.(2025•仓山区校级模拟)小力设计了如图所示的水库自动报警装置模型,A为压力传感器。B为不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向移动,其底面积S=100cm2,重G=15N。往模型内注水,随着水面上涨,B沿光滑细杆上升,当水面上涨到设计的警戒水位时,B对A的压力为3N,开始报警。此时B下表面距离水面 cm;若要使警戒水位比原设计低2cm,则报警时,B对A的压力应该调整为 N。已知。
19.(2025•厦门校级模拟)春节期间,小明和父母乘飞机去上海旅游。在飞机上升的过程中,外界大气压强 (选填“变大”“变小”或“不变”);在飞机飞行过程中,座位上的小明相对于窗外的机翼是 (选填“静止”或“运动”)的。
20.(2025•厦门校级模拟)珠峰科考项目组成功将我国自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。在某次实验中,浮空艇的总质量为2×103kg,体积为9000m3,该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3,g取10N/kg。浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上,缆绳的重力可忽略不计,此时缆绳的拉力为 N。浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 (选填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
21.(2025•丰泽区校级模拟)我国055型万吨级驱逐舰“延安”号排水量约12000t,吃水深度6.6m,该舰满载时受到的浮力大小为 N;“延安”号发射多枚导弹后吃水深度会变 。
22.(2025•涵江区模拟)如图甲,质量分布均匀的长方体木块放在水平桌面上。现用一水平力F,向右匀速推木块,使其三分之一露出桌面后停止运动,如图乙。在推木块的过程中木板受到桌面的摩擦力 。停止运动后,若将木块的①部分切掉,木块对桌面的压强将 。(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
功、功率、机械效率、重力势能与动能、简单机械
1.(2025•丰泽区校级模拟)如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹,忽略空气阻力,图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是( )
A.图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员对球做了功
B.图甲中足球在A点移动至B点的过程中,动能转化为重力势能
C.图乙中A、B两点为同一高度,该足球在这两点机械能相等
D.图乙中足球在最高点D点的动能为零
2.(2025•思明区模拟)图示是嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球的部分轨迹,A到D的过程中动力装置关闭。关于此过程中的能量转化,下列说法正确的是( )
A.AB段返回器的动能变大
B.BC段返回器的机械能增大
C.CD段返回器的重力势能减小
D.A到D的过程中返回器机械能不变
(多选)3.(2025•厦门校级模拟)如图所示,小明用20N的拉力F将重为20N的物体匀速提高了10m,用时5s,忽略绳重和摩擦,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为6m/s
B.动滑轮所受的重力为20N
C.小明所做的额外功为200J
D.滑轮组的机械效率为75%
4.(2025•仓山区校级模拟)如图所示为写字时的示意图,笔可以看作是杠杆,O为支点,F为阻力,下列杠杆中与此时的笔属于同类杠杆的是( )
A.羊角锤
B.托盘天平
C.钢丝钳
D.筷子
5.(2025•仓山区校级模拟)如图所示,“神舟号”载人飞船返回舱距离地面约1m时,四个反推发动机点火,返回舱下降速度急剧减小,再着陆,最终稳稳静止在地面上。在此过程中,返回舱( )
A.动能减小,重力势能增大
B.动能减小,重力势能减小
C.重力势能减小,机械能不变
D.重力势能不变,机械能减小
6.(2025•仓山区校级模拟)如图所示滑轮组,用它将重为400N的重物竖直匀速提升10m用时20s,已知机械效率为80%,以下说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为10m
B.拉力F大小为500N
C.滑轮组有用功与额外功比值为4:1
D.此过程中克服动滑轮重力所做的功为1000J
7.(2025•鲤城区校级模拟)在巴黎奥运会皮划艇静水女子500米双人划艇决赛中,中国皮划艇队卫冕成功。如图是两名运动员在比赛中奋力划桨的情景,下列说法正确的是( )
A.皮划艇受到的重力和浮力是一对平衡力
B.运动员划桨时,水对桨的力大于桨对水的力
C.运动员划桨时,桨相当于一个费力杠杆
D.停止划水后艇能继续前进,是因为皮划艇受到惯性的作用
8.(2025•鲤城区校级模拟)装修师傅用如图所示的装置,将重为200N的建材从地面匀速运送到离地12m高处,所用时间为50s。已知动滑轮重为50N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.建材匀速上升时,机械能守恒
B.工人做的总功为2400J
C.工人的功率为60W
D.该滑轮组的机械效率为75%
9.(2025•鲤城区校级模拟)如图所示,用跨过定滑轮的绳拉着湖中的小船靠岸,若小船受到的恒定拉力F=100N,河岸的高度AB=3m,图示位置时船头到河岸的距离BC=4m,则当船靠岸时,拉力做的功为( )
A.400J B.500J C.300J D.200J
10.(2025•福建二模)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,GA=80N,GB=20N,A、B均为正方体,棱长长分别为20cm、10cm。在拉力F=30N的作用下,5s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是( )
A.A与B之间的摩擦力为0
B.A对地面的压强为2500Pa
C.绳子自由端移动的速度为1.2m/s
D.拉力F做功的功率为30W
11.(2025•同安区模拟)如图是丰子恺的书画作品,生动描绘了儿童学种瓜的场景,下列说法错误的是( )
A.蹲坐的儿童站起来,重力势能变小
B.风吹枝弯,说明力可以改变物体的形状
C.提水桶时感到桶在拉手,说明力的作用是相互的
D.提水前行中突然减速,水溅出是由于水具有惯性
12.(2025•思明区校级二模)某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能,对蓄电池充电,晚上蓄电池对路灯供电,对如图方框中能量形式判断正确的是( )
A.甲是“电能” B.乙是“太阳能”
C.丙是“电能” D.丁是“机械能”
13.(2025•思明区校级二模)如图所示,工作人员正在用电动滑轮吊起神舟飞船。现将质量为2t的飞船部件在10s内匀速提升2m,电动滑轮的机械效率为80%,g取10N/kg。下列分析正确的是( )
A.用该电动滑轮提升1t的物体时,机械效率大于80%
B.飞船部件的重力为2×103N
C.电动滑轮的有用功为4×104J
D.电动滑轮的功率为5×104W
14.(2025•海沧区二模)为提高掷实心球技术,小海利用频闪相机记录了某次训练时实心球的运动轨迹,如图所示。实心球在运动过程中,下列说法正确的是( )
A.从a点到b点,是由于受到了惯性力
B.若在b点所受力全部消失,球将静止
C.从b点到c点,重力势能转化为动能
D.到d点停止,说明运动需要力来维持
15.(2025•海沧区二模)斜身引体向上是我市体育中考测试项目之一。如图是某学生做斜身引体向上的简化图。当其向上引体时身体相当于一个杠杆,以下说法正确的是( )
A.A点为杠杆支点 B.动力一定会增大
C.阻力一定会减小 D.阻力臂一定减小
16.(2025•集美区二模)某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:一是把所有的书一起搬上楼;二是先搬一部分上楼,再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同,第一种方法搬书的功率为P1,效率为η1,第二种方法搬书的功率为P2,效率为η2,用这两种方法搬书的有用功分别为W1、W2,则( )
A.W1=W2,η1>η2 B.P1>P2,W1<W2
C.P1<P2,η1<η2 D.P1>P2,η1=η2
17.(2025•思明区校级二模)无人驾驶扫地车在平直的路面上匀速前进,并将地面上的垃圾吸入车内,在此过程中,扫地车整体的( )
A.动能不变,机械能不变
B.动能不变,机械能增大
C.动能增大,机械能增大
D.动能增大,机械能不变
(多选)18.(2025•同安区校级二模)在探究物理量与其影响因素的关系时,有时因无法测出数值,只能得出“x越大,y越大”的定性关系;有的能用测量工具直接测量出数据,得出y与x的定量关系,如“y与x成正比”。利用图中的实验器材,能探究出定量关系的是( )
A.甲图,物体所受重力的大小与它的质量成正比
B.乙图,在液体密度一定时,液体压强与深度成正比
C.丙图,质量相同时,物体具有的动能与速度成正比
D.丁图,导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
19.(2025•集美区二模)厦金大桥航道桥主塔有望今年完成主体建设,小恺将其结构简化,抽象成如图模型图,发现:适当增加桥塔的高度,可 (填“增大”或“减小”)斜拉索拉力的力臂,从而 (填“增大”或“减小”)斜拉索的拉力。
20.(2025•同安区模拟)生活中有很多小妙招,如图甲所示,用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖,模型如图乙,它是以 为支点(选填“A”或“B”)的省力杠杆,手在 (选填“C”或“D”)点向下压时会更省力。
21.(2025•鲤城区校级模拟)在中国,农历新年、冬至等时节吃饺子具有特别的意义,同学们发现煮饺子蕴含了很多物理知识。回答以下问题:
(1)包饺子:用力擀过的面团变成了薄薄的饺子皮,说明了力可以改变物体的 ,叠放在一起的饺子皮会粘合在一起,这说明分子之间存在 。
(2)煮饺子:水开后,锅中会冒出大量“白气”,这些“白气”是 (填物态变化)形成的;把饺子放入沸腾的水中后,饺子下沉到锅底,这是因为饺子受到的浮力 饺子重力(比大小)。
(3)品饺子:将煮熟的饺子端上桌,饺子香气扑鼻,这是 现象;用筷子夹起饺子时,筷子属于 杠杆。
22.(2025•厦门校级模拟)图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具,与各1个标有“0.5kg”“1kg”“5kg”和2个标有“2kg”的增砣配套使用。该案秤实质是个杠杆,如果把秤盘和里面的物体对杠杆的作用力作为动力的话,则案秤为 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;如果把图乙所示的标有“2kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量,测量结果应该 2kg。(选填“>”“<”或“=”)
23.(2025•思明区模拟)如图所示是俯卧撑的两种锻炼方式,锻炼过程中人体相当于 杠杆。比较两种方式,若手臂均与身体垂直,则F1 F2。
简单机械作图
1.(2025•福建二模)如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图,请画出杠杆上A点受到的拉力F1及其力臂l1。
2.(2025•鲤城区校级模拟)如图所示,O点为支点,画出杠杆处于静止状态时动力F1的力臂l1和阻力F2。
压力、压强、流体压强与流速、浮力
1.(2025•集美区二模)图甲所示的“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点,如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等,其工作原理如图乙所示。
(1)若地漏不密封,排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象。
(2)请根据图乙所示的示意图,分析它的工作原理。
2.(2025•思明区模拟)在沙漠地区,地下温度低于地表温度,有一种“从空气中抽水”的汲水装置如图所示。将装置埋进沙漠地下约2m深处,利用太阳能面板发电,带动上方的涡轮旋转,地表上的空气通过软管吸入地下,一段时间后,储水箱内就收集到水。请你用物理知识回答以下问题:
(1)地表上的空气如何被吸入地下?
(2)储水箱的水是如何形成的?
3.(2025•思明区校级二模)我国自主研发的“奋斗者号”深海探测器可下潜至马里亚纳海沟最深处(约11000米),其外壳需承受巨大的液体压强。如图所示,某科研小组为模拟深海环境,利用液体压强计进行实验探究。
(1)图甲所示的装置是测量液体内部压强的仪器,它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。实验前,用手轻轻按压橡皮膜,若U形管中液面无明显变化,说明该装置 ;正确调节仪器后进行实验,若液体内部存在压强,放在液体里的橡皮膜膜就会发生形变,U形管两侧液面就会产生 ;
(2)深海生物区别于潜水生物,体内细胞含有特殊有机物(如TMAO),可以平衡内外压强,避免被压扁。 两图是为了模拟深海与浅海的环境;
(3)将水槽中的水换成浓盐水,这是为了探究 对液体内部压强的影响。
(4)“奋斗者号”实际下潜时,外壳承受的压强可达1.1×108Pa,相当于每平方米面积受到 吨海水的压力。
4.(2025•思明区校级二模)小明利用传感器探究“气体压强与流速的关系”。图甲装置中三节长度相同、粗细不同的塑料管紧密连接在一起,左端与抽气机连通。(塑料管A最细,塑料管C最粗)
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节塑料管中,传感器与电脑相连,2.5s后启动抽气机抽气。第一阶段抽气10s收集到的信息如图乙,已知①②③三条图线分别对应塑料管A、B、C中气体压强随时间变化的情况。实验时的环境气压为 kPa,抽气10s内流过塑料管A的空气体积 流过塑料管C的空气体积,塑料管 中的气流速度最大。由图像可知:平稳流动的气体,流速大处压强 。
(2)第二阶段改变抽气机的功率继续抽气,图像中①②③三条图线均出现了下移,由此可以判断三节管中气体的流速相比第一阶段均在 。
(3)聪明的小明用3D打印机制作了图丙所示的机翼模型,置于电子秤上,用吹风机从右向左水平吹风,电子秤示数会 。
5.(2025•福建二模)密度计是根据“浮在液面上的物体所受浮力等于物体自重的原理”制作的。某学习小组在研究与密度有关的实验时,要自制一个简单的密度计。关于密度计及相关实验,请回答下列问题:
(1)如图甲,在一根一端封闭粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使管能竖直浮于水中不动,设玻璃管的横截面积为S,管和管内铅粒总质量为m,水的密度为ρ,则玻璃管在水面以下的长度h1= (用S、m、ρ表示);在玻璃管与水面交接处画上刻线并标记上1.0,代表这个位置对应的液体密度为水的密度的1.0倍。
(2)将这个自制密度计放置于某未知液体中,管竖直漂浮不动时,如果标记1.0的刻线位于液面上方,距离管与液面交接处为h2,如图乙所示。则该液体密度与水的密度的比值为 (用h1、h2表示);如果标记1.0的刻线位于液面下方,距离管与液面交接处为h2(题中未画出),则该液体密度与水的密度的比值为 (用h1、h2表示);
(3)若用上述方法在玻璃管上依次标记0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3……的刻线,分别代表液体密度与水的密度的比值,则数值小的刻线在 (填“上边”或“下边”),刻线分布 (填“均匀”或“不均匀”);
(4)现用某种密度较大的液体做成一个简易的气压计,当大气压为p0时,管内外液面高度差为h3,如图丙所示。现将管竖直向上提升少许,下端管口未露出槽内液面,管内外液面高度差将 (填“变大”“不变”或“变小”);
(5)将(4)中简易气压计拿到山顶,发现管内外液面高度差为h4,则山顶的气压为 (用h3、h4、p0表示)。
6.(2025•鲤城区校级模拟)五一假期小荣到潮州广济桥旅游,发现景区对浮桥游客数量进行限流管理,他想到景区也可以通过浮桥排水量实时监控浮桥上的游客数量,于是决定动手制作“浮力秤”进行项目式学习。
【工作原理】
浮力秤在水中静止时处于漂浮状态。
【项目取材】
主要由圆柱体小筒、秤盘两部分组成(如图)。
【项目制作】
(1)小荣发现将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止,他的改进方案是 ;
(2)经测量发现该浮力秤的总质量为100g,当秤盘上不放物体时,浮力秤受到的浮力是 N,已知小筒底面积为20cm2,应在距小筒底部 cm位置处标记浮力秤的“零刻度线”;
(3)测量可知小筒高度为30cm,将标准质量为 g的物体放入秤盘后发现,小筒恰好浸没,此时可在小筒上标记浮力秤的“最大测量值”;
(4)最后给浮力秤完善刻度线与数值,该秤的刻度会是 (填“均匀”或“不均匀”)的。
7.(2025•厦门校级模拟)如图是利用U形管压强计“探究影响液体内部压强大小因素”的实验过程。其中图①杯中装的是浓盐水,图②到图⑥杯中装的都是水。
(1)实验前,用手轻轻按压几下U形管压强计金属盒上的橡皮膜,发现U形管中的液体能灵活升降,目的是 。
(2)将U形管压强计的金属盒浸入液体中一定深度,转动橡皮膜朝向,均能观察到U形管中液体存在高度差,说明在液体中的各个方向存在压强。通过三次实验,可以说明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强大小 。
(3)做①和②两次实验,是为了探究液体内部压强大小跟液体的 是否有关。
(4)通过④⑤⑥三次实验,可以说明液体内部压强大小跟液体的 有关。
8.(2025•涵江区模拟)用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)实验开始前对装置进行检查,如图甲所示,当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变,则说明该装置可能存在 ;
(2)对装置检查并调试完好后进行实验。如图乙、丙图分析后可初步得出结论:深度相同,液体的密度越大,液体内部的压强越 ;如图丁、戊图分析可初步得出结论: 相同时,液体向各个方向的压强 ;
(3)如图己所示,小明同学利用电子压强计测量放在水平桌面上的三种形状不同的容器底所受液体压强,若三个底面积相同的不同形状容器中水面等高,则三个电子压强计显示的示数应为p敞口 p直口 p缩口。(容器底和壁厚度忽略不计)
功、功率、机械效率、重力势能与动能、简单机械
1.(2025•鲤城区校级模拟)如图为我国古代运送巨木的劳动场景示意图。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。请用所学物理知识回答下列问题:
(1)在巨木下面垫上圆木有什么作用?
(2)支架下端垫有面积较大的石块,有什么作用?
2.(2025•福建二模)在某届泸州市青少年科技创新大赛中,小明制作的“杆秤液体密度计”如图甲所示,选取了一根质量不计的硬质轻杆,P为提挂点,P点的左侧端点A处悬挂透明塑料杯,右侧悬挂秤砣,不计细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中,根据杠杆平衡条件可知,杠杆平衡时,秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系,即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。其制作与测量过程中进行了如下操作:
(1)距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P;用天平称得空塑料杯质量如图乙所示,则空塑料杯质量为 g;右侧秤砣采用50g钩码拴上细线制成;
(2)将空塑料杯悬挂在A点,调节右侧秤砣细线位置,使杠杆在水平位置平衡,此时细线位置处标记为“0g/cm3”,此刻度线到提挂点P距离为 cm;
(3)将100mL密度为1g/cm3的水倒入塑料杯中,在液面处作标记,调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡,并在此时秤砣细线位置处标记为“1”,此刻度线到提挂点P的距离为 cm;将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,则该密度计的分度值为 g/cm3;按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线,即杆秤密度计制作完成;
(4)用制作好的密度计测量某一液体密度时,将100mL的液体倒入空塑料杯中,秤砣细线位置如图丙所示,则待测液体密度为 g/cm3;
(5)制作好的密度计不仅能够测出液体的密度,还可以测算某些固体的密度。某次测量时,小明将石块放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,再向杯中加水至100mL标记处(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,则小石块的密度为 g/cm3。
3.(2025•同安区校级二模)拔河比赛时,某一队若被拉得“转动起来”,会导致身体前倾,脚底不稳输掉比赛。如果把拔河的人看成杠杆,可以建立如图甲所示的模型。于是小静利用图乙的器材和钩码探究了杠杆的平衡条件。
(1)实验中,小静应将杠杆调节至水平平衡,目的是为了 。桌面不水平可能会影响对杠杆水平平衡的判断,以下器材能对调节有所帮助的是 。
A.重垂线
B.刻度尺
(2)小静通过改变杠杆两端悬挂钩码的个数和位置,进行了多次实验,若作用在杠杆左侧的力为动力,数据记录如下表所示:
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
杠杆状态
1
1
12.0
2
6.0
平衡
2
2
12.0
1
24.0
平衡
3
2
5.0
1
10.0
平衡
4
2
4.0
1
10.0
右端下沉
5
3
8.0
2
16.0
右端下沉
6
4
①
5
16.0
左端下沉
分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是 ;请将表格中①合适的数据填写在相应位置。
(3)在专业的拔河比赛中,队员都会通过后仰的姿势,将重心调节的很低,如图丙所示,这样不容易被拉得“转动起来”,原因是 。
简单机械作图
1.(2025•仓山区校级模拟)如图为用螺丝刀撬图钉的示意图,在图中画出动力F1的力臂L1。
2.(2025•丰泽区校级模拟)如图甲所示为手抬哑铃,当将前臂从水平位置绕O点抬起哑铃时,前臂相当于一个杠杆,其简化图如图乙所示,请在图乙中画出对应的动力臂l1和阻力臂l2。
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专题04 力与简单机械
压力、压强、流体压强与流速、浮力
1.(2025•同安区校级二模)如图所示,我国汉代发明的孔明灯,加热灯内空气,当内部气体的密度比外部气体密度小到一定程度时,孔明灯就上升。海拔越高,空气越稀薄,若忽略孔明灯体积的变化,在升空过程中,它所受浮力( )
A.始终不变 B.将会变小
C.先不变后变小 D.将会变大
【答案】B
【解答】解:加热灯内空气,当内部气体的密度比外部气体密度小到一定程度时,孔明灯就上升。海拔越高,空气越稀薄,密度越小,而体积不变,根据阿基米德原理知,浮力变小,故B正确,ACD错误。
故选:B。
2.(2025•思明区校级二模)如图是中国科技馆的“球吸”展项,不吹风时两球静止,当风从下往上吹向两球中间时,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象,原因是( )
A.两球之间的空气流速大,压强大
B.两球之间的空气流速大,压强小
C.两球之间的空气流速小,压强大
D.两球之间的空气流速小,压强小
【答案】B
【解答】解:气流从两只空心球中间的缝隙通过,由于中间空气流速快、压强小,两侧空气流速慢,压强大,所以会发现两只小球向中间靠拢,其原理是流体压强与流速的关系。
故选:B。
3.(2025•思明区校级二模)暑假小明去旅行,目的地可能是北戴河,也可能是拉萨。出发前,他在通州家里给没开封的薯片拍了一张照片,照片显示包装袋比较瘪,如图甲所示;到达目的地后又拍了一张这袋薯片的照片,可以看出包装袋明显鼓了起来,如图乙所示。不考虑温度对袋内气压的影响,下列判断正确的是( )
A.小明去了拉萨,包装袋内的气压变小
B.小明去了拉萨,包装袋内的气压变大
C.小明去了北戴河,包装袋内的气压变小
D.小明去了北戴河,包装袋内的气压变大
【答案】A
【解答】解:随着海拔的升高,大气压力会逐渐降低。西藏拉萨属于高原地区,空气稀薄,气压低。而北戴河是沿海地区,气压相对较高。
在平原地区包装好的薯片,内部气压与外界气压相等,都是一个大气压。当小明带着薯片到达拉萨后,外部气压降低,小于内部气压,袋内的空气开始膨胀,从而使薯片包装袋变得鼓鼓的。此时薯片包装袋内的气体体积变大,相对于以前气压变小,所以可以判断小明去了拉萨,且包装袋内气压变小,故A正确,B、C、D错误。
故选:A。
4.(2025•同安区模拟)如图甲所示,圆柱体A上表面固定一根细杆(细杆的质量、体积均不计),现将A竖直向下匀速浸入水中,直至A刚好触底(水未溢出),此过程细杆对圆柱体A的作用力F与时间t的关系图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.圆柱体A浸没时受到的浮力3N
B.圆柱体A的密度为0.6×103kg/m3
C.第3.5s圆柱体A完全浸没
D.圆柱体A的重力是15N
【答案】B
【解答】解:ACD、没有浸入时的拉力等于重力,为G=9N;根据图像,第3.5s杆子的弹力为0,说明浮力等于重力,恰好漂浮,而后续需要压力增大,说明浮力继续增大,因而没有浸没,浸没时施加了向下的压力,故浮力F浮=F+G=6N+9N=15N;故ACD错误;
B、由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得:15N=ρ水gV排;物体的重力为9N,根据G=mg=ρVg可得:9N=ρ物gV;
浸没时V排=V,解得ρ物=0.6ρ水=0.6×103kg/m3,故B正确。
故选:B。
5.(2025•福建二模)检验人员在甲、乙、丙三支相同试管中分别盛放不同密度的硫酸铜溶液,在每支试管内滴入一滴体积相同的同一病毒感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形,此时硫酸铜溶液深度相同。则下列说法正确的是( )
A.检验者的血液密度和甲试管中硫酸铜溶液的密度相等
B.三试管中血液的浮力大小关系是:F浮甲=F浮乙>F浮丙
C.丙试管硫酸铜溶液对试管底部的压强最大
D.丙试管对试管架底座的压力最大
【答案】B
【解答】解:A、当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与 ρ乙相同,故A错误;
B、同一病毒感染者体积相同的一滴血液的重力相同,甲中血液漂浮,浮力等于重力;乙中血液悬浮,浮力等于重力;丙中血液沉底,浮力小于重力,所以F浮甲=F浮乙>F浮丙甲,故B正确;
C、当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与 ρ乙相同,当血液滴漂浮时,硫酸铜溶液的密度大于血液的密度,当血液滴下沉时,硫酸铜溶液的密度小于血液的密度,可知ρ甲>ρ乙>ρ丙,由图知液面相平,由公式p=ρgh可得,p甲>p乙>p丙,故C错误;
D、甲液体的密度最大,由图知甲液体的体积最大,乙、丙液体的体积相同,由G=mg=ρgV知甲液体的重力最大,甲容器对水平面的压力最大,故D错误。
故选:B。
6.(2025•鲤城区校级模拟)将一个乒乓球放入漏斗中,用电吹风从细管吹向漏斗的大口,来探究流体压强与流速的关系,以下方案不合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:A、不吹气时,乒乓球受到的重力和支持力是平衡力,乒乓球处于静止状态;竖直向上吹气时,乒乓球底部空气流速大压强小,乒乓球上面流速小压强大,产生向下的压力,乒乓球受竖直向下的重力,乒乓球还受到支持力作用,这三个力是平衡力,乒乓球也处于静止状态,所以竖直向上吹气没有改变乒乓球的运动状态,不能很好的探究流体流速对流体压强的影响,故A不合理;
B、不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下来,水平向右吹气时,乒乓球左侧空气流速大压强小,乒乓球右侧空气流速小压强大,产生向左的压力,乒乓球保持静止状态,所以水平向右吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故B合理;
C、不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下落,竖直向下吹气时,乒乓球上方空气流速大压强小,乒乓球下方空气流速小压强大,产生向上的压力,乒乓球保持静止状态,所以竖直向下吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故C合理;
D、不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下来,斜向下吹气时,乒乓球左上方空气流速大压强小,乒乓球右下方空气流速小压强大,产生向左上方的压力,乒乓球保持静止状态,所以斜向下吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故D合理。
故选:A。
7.(2025•涵江区模拟)原平整的细沙面上放上甲、乙两个质地均匀实心正方体,沙面凹陷程度如图所示,则( )
A.甲的重力一定比乙大
B.甲的密度一定比乙大
C.甲对沙子的压力可能比乙对沙子的压力小
D.无法判断甲、乙的质量大小
【答案】A
【解答】解:C、由图可知,甲、乙两个实心正方体放在原来平整的细沙面上时,甲的凹陷程度比较深,
则甲对细沙面产生的压强较大,即p甲>p乙,由图知S甲>S乙,根据F=pS知甲的压力一定比乙大,故C错误;
AD、因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,正方体对细沙面的压力F=G=mg,所以甲的重力一定比乙大,由G=mg知甲的质量一定大于乙的质量,故A正确,D错误。
B、由图知甲的体积大于乙的体积,但两者的具体关系不确定,则甲、乙的密度关系无法确定,故B错误。
故选:A。
(多选)8.(2025•厦门校级模拟)如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等,甲与乙的高度关系是h甲>h乙。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力和压强分别为F甲、F乙和p甲、p乙。下列说法正确的是( )
A. F甲>F乙 B.F甲=F乙 C.p甲>p乙 D.p甲<p乙
【答案】AC
【解答】方法一:推导不等式
甲、乙两个均匀的实心正方体分别放在水平地面上,水平地面受到的压力等于其重力,则水平地面受到的压强
它们对地面的压强相等,即ρ甲gh甲=ρ乙gh乙
因为h甲>h乙,所以ρ甲<ρ乙,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,甲剩余部分对水平地面的压强为p甲=ρ甲g(h甲﹣h)=ρ甲gh甲﹣ρ甲gh
乙剩余部分对水平地面的压强为p乙=ρ乙g(h乙﹣h)=ρ乙gh乙﹣ρ乙gh
因为ρ甲<ρ乙,所以ρ甲gh<ρ乙gh,又因为ρ甲gh甲=ρ乙gh乙
所以ρ甲gh甲﹣ρ甲gh>ρ乙gh乙﹣ρ乙gh
即p甲>p乙;甲对水平地面的压力为F甲=p甲S甲,乙对水平地面的压力为F乙=p乙S乙,因为p甲>p乙,S甲>S乙,所以F甲>F乙。故AC正确,BD错误。
故选AC。
方法二:推极端
沿水平方向切去相同的高度,没说多高,说明切多少结果都是固定的;那就尽量多切,最极端情况是把乙切没了,此时甲还剩一部分。这时F乙和p乙大小均为零,而F甲和p甲不为零,说明无论切掉多少,都满足F甲>F乙和p甲>p乙。
故选AC。
(多选)9.(2025•厦门校级模拟)质量相等的甲、乙两个圆柱形容器静止在水平桌面上,甲容器的底面积大于乙容器的底面积,容器中分别装有质量相等的液体A和液体B,且液面相平。当将质量相等的实心物块M、N分别放入两容器后均沉底,如图所示,此时甲容器对桌面的压强和压力分别为p1和F1,乙容器对桌面的压强和压力分别为p2和F2。若液体A、B的密度分别为ρA和ρB,物块M、N的密度分别为ρM和ρN,则下列关系式一定正确的是( )
A. p1<p2 B.F1>F2 C.ρN>ρA D.ρM>ρB
【答案】AC
【解答】解:AB、由液体A、B质量相等可得GA=GB,物块M、N质量相等GM=GN,所以容器对桌面的压力F=G总,则可知:F1=GA+GM,F2=GB+GN,由于GA+GM=GB+GN,所以,F1=F2;
已知甲容器底面积大于乙容器底面积,由p可得,p1<p2;故A正确,B错误;
CD、容器中液体A、B的质量相等,液面相平,由图知甲容器的底面积大于乙容器的底面积,由V=Sh知A液体的体积大于B液体的体积,由ρ可得A液体的密度小于B液体的密度,即ρA<ρB,
M、N沉底,ρM>ρA,ρN>ρB,ρA<ρN,ρB与ρM没有办法比较,故C正确,D错误。
故选:AC。
10.(2025•集美区二模)漏,以铜受水,刻节,昼夜百节。项目式学习小组制作了一个漏刻,装置如图甲,播水壶不断滴水,受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后,通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间,如图乙。下列分析中合理的是( )
A.“←开始滴水”应标记在标尺的②处
B.浮箭上浮时,排开水的体积变小
C.改变液体的密度,确保播水壶均匀滴水
D.减小播水壶滴入受水壶的水滴速度,增大时间测量范围
【答案】D
【解答】解:A、刚开始时容器中水少,液面低,浮标位置低,故指针指在上方,是①位置,故A错误;
B、浮箭上浮时始终漂浮,浮力等于重力而保持不变,根据阿基米德原理知,排开水的体积不变,故B错误;
C、液体的压强与深度有关,换用不同密度的液体,在深度改变后,压强减小,滴水速度变慢,不可能是均匀滴水,故C错误;
D、减小播水壶滴入受水壶的水滴速度,相同时间的体积进行,故全部体积所需的时间变成,可以增大时间测量范围,故D正确。
故选:D。
11.(2025•福建二模)小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理,通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中(金属块始终未与容器底接触),溢出的水会流入右侧空桶中,下列说法正确的是( )
A.金属块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压力越大
B.金属块浸没在水中的深度越深,弹簧测力计A的示数越小
C.金属块从接触水面至浸入水中某一位置,弹簧测力计A和B的变化量ΔFA=ΔFB
D.若实验前溢水杯中未装满水,对实验结果没有影响
【答案】C
【解答】解:A.金属块浸入水中越深,但溢水杯中水的深度不变,所以水对溢水杯底部的压强不变,压力也不变,故A错误;
B.金属块浸没在水中的深度越深,但排开水的体积不变,受到的浮力不变,重力减浮力的值即弹簧测力计A的示数不变,故B错误;
C.由阿基米德原理可知,金属块从接触水面至浸入水中某一位置,弹簧测力计A和B的变化量ΔFA=ΔFB,故C正确;
D.若实验前溢水杯中未装满水,物体受到的浮力不变,溢出的水将减小,故对实验结果有影响,故D错误;
故选:C。
12. (2025•同安区校级二模)【泉水之都】济南南部是泰山山脉余脉,降水使南部水位升高,地下水通过地下渗漏带流向北部低洼处,沿裂隙涌出地表形成泉群。泉水的形成可以用 原理解释。人们制作了各种手工艺品来传递泉文化,如图所示的磁悬浮文创商品,利用 磁极相互排斥实现“泉标”悬浮。
【答案】连通器:同名。
【解答】解:(1)泉眼和山上的水构成连通器,连通器中的同种液体,液面应相平,所以水会沿裂隙涌出地表形成泉群,故泉水的形成可以用连通器原理解释;
(2)磁悬浮文创商品,利用同名磁极相互排斥实现“泉标”悬浮。
故答案为:连通器:同名。
13.(2025•思明区校级二模)如图所示,水平桌面上放有一足够高的轻质薄壁方形底柱状杯,其底面积为250cm2,内部装有一定量的水。现将一底面积100cm2,高10cm,质量400g的不吸水长方体A放入其中,A漂浮在水面上且下表面距杯底距离为0.6cm。现将A沿竖直方向切去一半并取出,再将另一底面积100cm2,高6cm,质量1200g的不吸水长方体B竖直放入容器中,此时A浸入水中的深度为 cm,待A、B都静止后,杯子对桌面的压强为 Pa。
【答案】4;860
【解答】解:A的重力:GA=mAg=400×10﹣3kg×10N/kg=4N,
根据漂浮条件可知,A受到的浮力:F浮=GA=4N,
根据F浮=ρ液gV排可得,A排开水的体积:
V排4×10﹣4m3=400cm3,
则A浸入水中的深度:h浸4cm,
则水的深度:h水=4cm+0.6cm=4.6cm,
容器中水的体积:V水=S容h水﹣V排=4.6cm×250cm2﹣400cm3=750cm3,
水的质量:m水=ρ水V水=1g/cm3×750cm3=750g;
A切去一半、放入B后,A的密度不变,仍处于漂浮,此时A的重力变为原来的一半,则A所受浮力为原来的一半,排开水的体积为原来的一半,由于A的底面积也为原来的一半,所以剩下A浸入水中的深度不变,仍为4cm;
此时水和A、B的总重力:G总=m总g=(400+750+1200)×10﹣3kg×10N/kg=21.5N,
杯子对水平桌面的压力等于水和A、B的总重力,即:F=G总=21.5N,
杯子对桌面的压强:p860Pa。
故答案为:4;860。
14.(2025•集美区二模)如图,熊老师设计了一款自动清扫技术的智能清扫机器人。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘等诸多智能功能。扫地机器人通过电动机旋转产生高速气流,使盒内气压 外界气压,将灰尘、杂物吸入集尘盒。机器人沿直线匀速清扫地面过程中,动能 。
【答案】小于;变大。
【解答】解:流体在流速越大的地方压强越小,扫地机器人通过电动机旋转产生高速气流,使盒内气压小于外界气压,将灰尘、杂物吸入集尘盒。
机器人沿直线匀速清扫地面过程中,速度不变,但质量增加,所以动能变大。
故答案为:小于;变大。
15.(2025•思明区校级二模)如图《自然》杂志发表神奇的“反浮力现象”;研究人员在装有硅油的容器中注入气泡,通过高频振动产生稳定的空气层,使得液体悬浮在了空气上方,再将两个相同规格的小船分别放在液体的上液面和下液面,两艘船均漂浮。若两艘船所受的“浮力”分别为F1和F2,从二力平衡角度可知F1与F2大小 ,方向 (选填“相同”或“相反”)。
【答案】相同;相同。
【解答】解:根据浮力产生的原因是物体上下表面的压力差,上液面只受到向上的压力,浮力方向竖直向上,而下液面的空气的压强大于液体向下的压强,故产生向上的压力差,浮力方向也是竖直向上,且浮力都与重力平衡,都等于重力,故大小相等。
故答案为:相同;相同。
16.(2025•福建二模)如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁容器,装有适量的水放在水平桌面上。现将一个质量为2kg、底面积为100cm2的均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支持力为4N,此时物体所受浮力为 N。若再加入适量的水使长方体刚好漂浮,如图乙所示,则此时水面的高度与图甲相比增加了 cm。,g取10N/kg)
【答案】16;4。
【解答】解:长方体静止受力平衡,受到重力、支持力和浮力平衡,
则浮力F浮=G﹣F支持=mg﹣F支持=2kg×10N/kg﹣4N=16N;
此时浸入的深度h0.16m;
当物体漂浮时,浮力等于重力,F浮=G=mg=2kg×10N/kg=20N;
此时浸入的深度h'0.2m;
此时水面的高度与图甲相比增加了h'﹣h=0.2m﹣0.16m=0.04m=4cm。
故答案为:16;4。
17.(2025•仓山区校级模拟)无叶风扇越来越受到人们的青睐,如图所示。其工作原理是:底座中的电机将空气从底部吸入,通过特殊管道加速后从环形出风口高速喷出,使得出风口周围空气流速 ,压强 (均选填“变大”“变小”或“不变”),从而与远处空气形成压强差,更多空气被持续推动,产生稳定气流。
【答案】变大;变小。
【解答】解:无叶风扇工作时,底座中的电机将空气从底部吸入,通过特殊管道加速后从环形出风口高速喷出,使得出风口周围空气流速 变大,压强变小,从而与远处空气形成压强差,更多空气被持续推动,产生稳定气流。
故答案为:变大;变小。
18.(2025•仓山区校级模拟)小力设计了如图所示的水库自动报警装置模型,A为压力传感器。B为不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向移动,其底面积S=100cm2,重G=15N。往模型内注水,随着水面上涨,B沿光滑细杆上升,当水面上涨到设计的警戒水位时,B对A的压力为3N,开始报警。此时B下表面距离水面 cm;若要使警戒水位比原设计低2cm,则报警时,B对A的压力应该调整为 N。已知。
【答案】18;1。
【解答】解:当水面上涨到设计的警戒水位时,B对A的压力为3N,此时圆柱体B受到向上的浮力、向下的重力和压力而处于平衡状态,
则此时B受到的浮力:F浮=G+F压=15N+3N=18N,
由阿基米德原理可得此时B排开水的体积:V排1.8×10﹣3m3=1800cm3,
根据V=Sh可得B浸入水中的深度(即B下表面到水面的距离):h浸18cm;
若要使警戒水位比原设计低2cm,则此时B浸入水的深度为h浸′=18cm﹣2cm=16cm,
此时B排开水的体积:V排′=Sh浸′=100cm2×16cm=1600cm3=1.6×10﹣3m3,
此时B受到的浮力:F浮′=ρ水gV排′=1×103kg/m3×10N/kg×1.6×10﹣3m3=16N,
根据平衡条件可得此时B受到的压力:F压′=F浮′﹣G=16N﹣15N=1N,即报警时B对A的压力应该调整为1N。
故答案为:18;1。
19. (2025•厦门校级模拟)春节期间,小明和父母乘飞机去上海旅游。在飞机上升的过程中,外界大气压强 (选填“变大”“变小”或“不变”);在飞机飞行过程中,座位上的小明相对于窗外的机翼是 (选填“静止”或“运动”)的。
【答案】变小;静止
【解答】解:(1)大气压随海拔高度升高而减小,在飞机上升的过程中,高度不断增加,外界大气压强减小。
(2)以窗外的机翼为参照物,座位上的小明相对于窗外的机翼位置不变,所以座位上的小明相对于窗外的机翼是静止的。
故答案为:变小;静止。
20.(2025•厦门校级模拟)珠峰科考项目组成功将我国自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。在某次实验中,浮空艇的总质量为2×103kg,体积为9000m3,该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3,g取10N/kg。浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上,缆绳的重力可忽略不计,此时缆绳的拉力为 N。浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要 (选填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
【答案】8.8×104;上浮。
【解答】解:浮空艇排开空气的体积:V排=V=9000m3,
则浮空艇所受到的浮力:F浮=ρ空气gV排=1.2kg/m3×10N/kg×9000m3=1.08×105N;
浮空艇和艇内气体的总重力:G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N,
由力的平衡条件可知,缆绳拉力:F=F浮﹣G=1.08×105N﹣2×104N=8.8×104N;
用上层的氦气排出下层的部分空气,氦气质量不变,而空气减少,故会使整体的重力减少,此时浮力大于重力,浮空艇上浮。
故答案为:8.8×104;上浮。
21.(2025•丰泽区校级模拟)我国055型万吨级驱逐舰“延安”号排水量约12000t,吃水深度6.6m,该舰满载时受到的浮力大小为 N;“延安”号发射多枚导弹后吃水深度会变 。
【答案】1.2×108;小。
【解答】解:满载时,该驱逐舰所受的浮力为:
F浮=G排=m排g=12000×103kg×10N/kg=1.2×108N;
“延安”号漂浮在海面上,受到的浮力等于自身的重力;发射导弹后仍漂浮,但自重减小,所以受浮力变小,根据F浮=ρ液gV排可知,排开海水的体积减小,舰体会略微上浮一些,所以吃水深度变小。
故答案为:1.2×108;小。
22.(2025•涵江区模拟)如图甲,质量分布均匀的长方体木块放在水平桌面上。现用一水平力F,向右匀速推木块,使其三分之一露出桌面后停止运动,如图乙。在推木块的过程中木板受到桌面的摩擦力 。停止运动后,若将木块的①部分切掉,木块对桌面的压强将 。(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
【答案】不变;变大。
【解答】解:(1)木板对水平桌面的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力大小不变、接触面的粗糙程度不变,所以木板受到桌面的摩擦力大小不变;
(2)在图中,若将木块的①部分切掉,设切去部分为原来的,同样剩下木板对桌面的压力变为原来的(1),但受力面积小于原来的(1),根据p知,此时木板对桌面的压强变大。
故答案为:不变;变大。
功、功率、机械效率、重力势能与动能、简单机械
1.(2025•丰泽区校级模拟)如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹,忽略空气阻力,图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是( )
A.图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员对球做了功
B.图甲中足球在A点移动至B点的过程中,动能转化为重力势能
C.图乙中A、B两点为同一高度,该足球在这两点机械能相等
D.图乙中足球在最高点D点的动能为零
【答案】B
【解答】解:A、图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员没有对球施加力,所以对球不做功,故A错误;
B、图甲中足球在A点的高度小于B点的高度,足球的质量不变,所以图1中足球在A点的重力势能小于B点的重力势能,速度减小,将动能转化为重力势能,故B正确;
C、由图可知,足球跳起的高度逐渐变小,这说明足球的机械能是逐渐变小的,该足球在这AB两点的机械能不相等,故C错误;
D、图乙中足球在从D点向后的过程中继续水平方向运动,说明D水平方向的速度不为0,故最高点D点的动能不为零,故D错误。
故选:B。
2.(2025•思明区模拟)图示是嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球的部分轨迹,A到D的过程中动力装置关闭。关于此过程中的能量转化,下列说法正确的是( )
A.AB段返回器的动能变大
B.BC段返回器的机械能增大
C.CD段返回器的重力势能减小
D.A到D的过程中返回器机械能不变
【答案】C
【解答】解:A、AB段,返回器的质量不变,高度变大,重力势能变大,是返回器的动能转化为重力势能,所以返回器的动能变小,故A错误;
B、而BC段没有受到空气的阻力,机械能是守恒的,保持不变,因此B、C两点返回器的机械能相等,故B错误。
C、CD段,质量不变,高度变小,速度变大,动能变大,重力势能减小,是重力势能转化为动能,故C正确;
D、AD整个着陆的过程,由于克服空气阻力做功,机械能转化为内能,所以机械能变小,故D错误。
故选:C。
(多选)3.(2025•厦门校级模拟)如图所示,小明用20N的拉力F将重为20N的物体匀速提高了10m,用时5s,忽略绳重和摩擦,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为6m/s
B.动滑轮所受的重力为20N
C.小明所做的额外功为200J
D.滑轮组的机械效率为75%
【答案】BC
【解答】解:A、由图可知,n=2,绳子自由端的速度为:
v绳=nv物4m/s,故A错误;
B、忽略绳重和摩擦,根据F(G+G动)可知,动滑轮所受的重力为:
G动=nF﹣G=2×20N﹣20N=20N,故B正确;
C、忽略绳重和摩擦,克服动滑轮重所做的功为额外功,则小明所做的额外功为:
W额=G动h=20N×10m=200J,故C正确;
D、该滑轮组的机械效率为:
η100%=50%,故D错误。
故选:BC。
4.(2025•仓山区校级模拟)如图所示为写字时的示意图,笔可以看作是杠杆,O为支点,F为阻力,下列杠杆中与此时的笔属于同类杠杆的是( )
A.羊角锤
B.托盘天平
C.钢丝钳
D.筷子
【答案】D
【解答】解:A、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B、托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B错误;
C、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;
D、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D正确;
故选:D。
5.(2025•仓山区校级模拟)如图所示,“神舟号”载人飞船返回舱距离地面约1m时,四个反推发动机点火,返回舱下降速度急剧减小,再着陆,最终稳稳静止在地面上。在此过程中,返回舱( )
A.动能减小,重力势能增大
B.动能减小,重力势能减小
C.重力势能减小,机械能不变
D.重力势能不变,机械能减小
【答案】B
【解答】解:动能大小的影响因素是质量和速度。返回舱在着陆过程中质量不变,根据“返回舱下降速度急剧减小”可知,其速度减小,所以动能减小。
重力势能大小的影响因素是质量和高度。返回舱质量不变,在下降过程中高度不断减小,所以重力势能减小。
机械能等于动能与势能之和,由于返回舱的动能和重力势能都减小,所以机械能也减小。
综上,返回舱动能减小,重力势能减小,机械能减小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
6.(2025•仓山区校级模拟)如图所示滑轮组,用它将重为400N的重物竖直匀速提升10m用时20s,已知机械效率为80%,以下说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为10m
B.拉力F大小为500N
C.滑轮组有用功与额外功比值为4:1
D.此过程中克服动滑轮重力所做的功为1000J
【答案】C
【解答】解:A、由图可知n=2,则绳子自由端移动的距离为s=nh=2×10m=20m,故A错误;
B、根据η可知,拉力F的大小为:F250N,故B错误;
C、克服物重做的有用功为:W有=Gh=400N×10m=4000J,
拉力F做的总功为:W总=Fs=250N×20m=5000J,
额外功为:W额=W总﹣W有=5000J﹣4000J=1000J,
则滑轮组有用功与额外功比值为W有:W额=4000J:1000J=4:1,故C正确;
D、用滑轮组提升重物时,额外功包括克服动滑轮重力做的功和克服绳重和摩擦做的功,所以克服动滑轮重力所做的功小于1000J,故D错误。
故选:C。
7.(2025•鲤城区校级模拟)在巴黎奥运会皮划艇静水女子500米双人划艇决赛中,中国皮划艇队卫冕成功。如图是两名运动员在比赛中奋力划桨的情景,下列说法正确的是( )
A.皮划艇受到的重力和浮力是一对平衡力
B.运动员划桨时,水对桨的力大于桨对水的力
C.运动员划桨时,桨相当于一个费力杠杆
D.停止划水后艇能继续前进,是因为皮划艇受到惯性的作用
【答案】C
【解答】解:A.比赛过程中,皮划艇受到的浮力等于皮划艇和运动员的总重力,皮划艇受到的重力和浮力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.运动员划桨时,水对桨的力与桨对水的力是一对相互作用力,水对桨的力等于桨对水的力,故B错误;
C.运动员划桨时,动力臂小于阻力臂,即桨相当于一个费力杠杆,故C正确;
D.停止划水后皮划艇能继续前进,是因为皮划艇具有惯性,惯性不是力,不能说“受到”惯性的作用,故D错误。
故选:C。
8.(2025•鲤城区校级模拟)装修师傅用如图所示的装置,将重为200N的建材从地面匀速运送到离地12m高处,所用时间为50s。已知动滑轮重为50N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.建材匀速上升时,机械能守恒
B.工人做的总功为2400J
C.工人的功率为60W
D.该滑轮组的机械效率为75%
【答案】C
【解答】解:A、建材匀速上升时,其质量和速度都不变,则动能不变;同时高度增大,则重力势能增大,由机械能的概念可知建材的机械能增大,故A错误;
B、不计绳重和摩擦,工人做的总功为:
W总=(G+G动)h=(200N+50N)×12m=3000J,故B错误;
C、工人的功率为:
P60W,故C正确;
D、不计绳重和摩擦,该滑轮组的机械效率为:
η100%=80%,故D错误。
故选:C。
9.(2025•鲤城区校级模拟)如图所示,用跨过定滑轮的绳拉着湖中的小船靠岸,若小船受到的恒定拉力F=100N,河岸的高度AB=3m,图示位置时船头到河岸的距离BC=4m,则当船靠岸时,拉力做的功为( )
A.400J B.500J C.300J D.200J
【答案】D
【解答】解:河岸的高度AB=3m,图示位置时船头到河岸的距离BC=4m,根据数学知识知,图中绳子的长度为AC5m,当船靠岸时,绳子长为AB,是3m,故绳子被拉的长度为s=5m﹣3m=2m;做功W=Fs=100N×2m=200J。
故选:D。
10.(2025•福建二模)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,GA=80N,GB=20N,A、B均为正方体,棱长长分别为20cm、10cm。在拉力F=30N的作用下,5s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是( )
A.A与B之间的摩擦力为0
B.A对地面的压强为2500Pa
C.绳子自由端移动的速度为1.2m/s
D.拉力F做功的功率为30W
【答案】D
【解答】解:A、A和B整体做匀速直线运动,此情况下B受力平衡,且B不受水平方向的拉力,因此它也不受摩擦力,即A与B之间的摩擦力为0,A选项正确。
B、A对地面的压力等于A与B的总重力,即F=G=GA+GB=80N+20N=100N,
A对地面的压强:,B选项正确。
C、由图知,n=2,绳子自由端移动的距离为:s=nsA=2×3m=6m,
绳子自由端移动的速度:,C选项正确。
D、拉力大小为30N,速度为1.2m/s,功率为:P=Fv=30N×1.2m/s=36W,D选项错误。
故选:D。
11.(2025•同安区模拟)如图是丰子恺的书画作品,生动描绘了儿童学种瓜的场景,下列说法错误的是( )
A.蹲坐的儿童站起来,重力势能变小
B.风吹枝弯,说明力可以改变物体的形状
C.提水桶时感到桶在拉手,说明力的作用是相互的
D.提水前行中突然减速,水溅出是由于水具有惯性
【答案】A
【解答】解:A、蹲坐的儿童站起来,重心上升,重力势能变大,故A错误;
B、风吹枝弯,说明力可以改变物体的形状,故B正确;
C、提水桶时感到桶在拉手,说明力的作用是相互的,故C正确;
D、提水前行中突然减速,桶速度变小,水由于惯性保持原来的速度,向前运动溅出,故D正确。
故选:A。
12.(2025•思明区校级二模)某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能,对蓄电池充电,晚上蓄电池对路灯供电,对如图方框中能量形式判断正确的是( )
A.甲是“电能” B.乙是“太阳能”
C.丙是“电能” D.丁是“机械能”
【答案】C
【解答】解:太阳能电池白天将太阳能转化为电能,对蓄电池充电,晚上蓄电池对路灯供电,其能量转化过程如下:太阳能→电能→化学能→电能→光能。故C正确,ABD错误。
故选:C。
13.(2025•思明区校级二模)如图所示,工作人员正在用电动滑轮吊起神舟飞船。现将质量为2t的飞船部件在10s内匀速提升2m,电动滑轮的机械效率为80%,g取10N/kg。下列分析正确的是( )
A.用该电动滑轮提升1t的物体时,机械效率大于80%
B.飞船部件的重力为2×103N
C.电动滑轮的有用功为4×104J
D.电动滑轮的功率为5×104W
【答案】C
【解答】解:A、用该电动滑轮提升1t的物体时,物体质量减小,重力减小,做的有用功就变小,而额外功不变,则机械效率变小,即机械效率小于80%,故A错误;
B、飞船部件的重力为:
G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N,故B错误;
C、电动滑轮的有用功为:
W有=Gh=2×104N×2m=4×104J,故C正确;
D、电动滑轮做的总功为:
W总5×104J,
电动滑轮的功率为:
P5×103W,故D错误。
故选:C。
14.(2025•海沧区二模)为提高掷实心球技术,小海利用频闪相机记录了某次训练时实心球的运动轨迹,如图所示。实心球在运动过程中,下列说法正确的是( )
A.从a点到b点,是由于受到了惯性力
B.若在b点所受力全部消失,球将静止
C.从b点到c点,重力势能转化为动能
D.到d点停止,说明运动需要力来维持
【答案】C
【解答】解:A、惯性不是力,不能说物体受到惯性力的作用,故A错误;
B、在b点,羽毛球具有水平方向的速度,突然所受力全部消失,根据牛顿第一定律可知,球将做匀速直线运动,故B错误;
C、从b点到c点的下落过程中,球的质量不变,高度变小,重力势能变小;速度变大,动能变大,重力势能转化为动能,故C正确;
D、实心球到d点停止,是因为受到了阻力的作用,力是改变物体运动状态的原因,运动不需要力来维持,故D错误。
故选:C。
15.(2025•海沧区二模)斜身引体向上是我市体育中考测试项目之一。如图是某学生做斜身引体向上的简化图。当其向上引体时身体相当于一个杠杆,以下说法正确的是( )
A.A点为杠杆支点 B.动力一定会增大
C.阻力一定会减小 D.阻力臂一定减小
【答案】D
【解答】解:A、做斜身引体向上时身体相当于一个杠杆,绕着C点转动,故C是支点,故A错误;
BCD、转动过程中,身体的重力是阻力,手臂通过支架对人的拉力是动力,在向上引体时,自身重力不变,故阻力大小不变,而重心移动后,阻力臂减小,当动力臂几乎不变时,故动力减小,故D正确,BC错误。
故选:D。
16.(2025•集美区二模)某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:一是把所有的书一起搬上楼;二是先搬一部分上楼,再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同,第一种方法搬书的功率为P1,效率为η1,第二种方法搬书的功率为P2,效率为η2,用这两种方法搬书的有用功分别为W1、W2,则( )
A.W1=W2,η1>η2 B.P1>P2,W1<W2
C.P1<P2,η1<η2 D.P1>P2,η1=η2
【答案】A
【解答】解:这箱书的重力一定,楼的高度前后不变,由W=Gh可知,两次所做的有用功相等;第方法一所做的额外功为克服自身重力所做的功,而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功,因此方法二的额外功大于第一次的额外功,故方法二的总功大于第一次的总功,由η可知,η1>η2;
因上楼的速度相同,第一次搬书多,用的向上的力大,由PFv可知:P1>P2。
故选:A。
17.(2025•思明区校级二模)无人驾驶扫地车在平直的路面上匀速前进,并将地面上的垃圾吸入车内,在此过程中,扫地车整体的( )
A.动能不变,机械能不变
B.动能不变,机械能增大
C.动能增大,机械能增大
D.动能增大,机械能不变
【答案】C
【解答】解:
动能大小与质量和速度有关,无人驾驶扫地车匀速前进(速度不变 ),但将垃圾吸入车内,质量增大,所以动能增大;
机械能等于动能与势能之和,扫地车在平直路面上,重力势能不变,动能增大,所以机械能增大。故C符合题意。
故选:C。
(多选)18.(2025•同安区校级二模)在探究物理量与其影响因素的关系时,有时因无法测出数值,只能得出“x越大,y越大”的定性关系;有的能用测量工具直接测量出数据,得出y与x的定量关系,如“y与x成正比”。利用图中的实验器材,能探究出定量关系的是( )
A.甲图,物体所受重力的大小与它的质量成正比
B.乙图,在液体密度一定时,液体压强与深度成正比
C.丙图,质量相同时,物体具有的动能与速度成正比
D.丁图,导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【答案】AD
【解答】解:A、利用弹簧测力计和钩码,可以用弹簧测力计测量钩码重力,用天平测量钩码质量,通过改变钩码个数改变质量,多次测量后能得出物体所受重力大小与其质量成正比的定量关系,故A正确;
B、在液体密度一定时,利用微小压强计,通过改变探头在液体中的深度,U形管两侧液面高度差能反映液体压强大小,深度可测量,压强计只是比较压强大小的,不能够用来测量压强,无法得到液体压强与深度成正比,故B错误;
C、丙图中,通过观察木块被推动的距离来比较动能大小,木块被推动距离只能定性反映动能大小,难以直接准确测量动能具体数值,无法得出质量相同时物体具有的动能与速度成正比的定量关系,故C错误;
D、利用电压表测导体两端电压,电流表测通过导体的电流,通过滑动变阻器改变定值电阻两端电压和通过的电流,能得出导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端电压成正比的定量关系,故D正确。
故选:AD。
19.(2025•集美区二模)厦金大桥航道桥主塔有望今年完成主体建设,小恺将其结构简化,抽象成如图模型图,发现:适当增加桥塔的高度,可 (填“增大”或“减小”)斜拉索拉力的力臂,从而 (填“增大”或“减小”)斜拉索的拉力。
【答案】增大;减小。
【解答】解:因桥的长度不变,比较最后两图,可看出当桥塔变高时,动力臂变大,而桥重(阻力)、阻力臂不变,由Fl动=Gl阻可知拉力F减小。
故答案为:增大;减小
20.(2025•同安区模拟)生活中有很多小妙招,如图甲所示,用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖,模型如图乙,它是以 为支点(选填“A”或“B”)的省力杠杆,手在 (选填“C”或“D”)点向下压时会更省力。
【答案】B;D
【解答】解:图中用勺子打开瓶盖时,A点随瓶盖上升,B点不动,所以B点是支点;
打开瓶盖时,阻力臂不变,动力臂越长越省力,所以作用在D点会更省力。
故答案为:B;D。
21.(2025•鲤城区校级模拟)在中国,农历新年、冬至等时节吃饺子具有特别的意义,同学们发现煮饺子蕴含了很多物理知识。回答以下问题:
(1)包饺子:用力擀过的面团变成了薄薄的饺子皮,说明了力可以改变物体的 ,叠放在一起的饺子皮会粘合在一起,这说明分子之间存在 。
(2)煮饺子:水开后,锅中会冒出大量“白气”,这些“白气”是 (填物态变化)形成的;把饺子放入沸腾的水中后,饺子下沉到锅底,这是因为饺子受到的浮力 饺子重力(比大小)。
(3)品饺子:将煮熟的饺子端上桌,饺子香气扑鼻,这是 现象;用筷子夹起饺子时,筷子属于 杠杆。
【答案】(1)形状;引力;(2)液化;小于;(3)扩散;费力。
【解答】解:(1)用力擀过的面团变成了薄薄的饺子皮,面团受力后形状发生了变化,说明了力可以改变物体的形状;
叠放在一起的饺子皮会粘合在一起,这是因为分子之间存在引力;
(2)看到的“白气”是小水滴,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴;
把饺子放入沸腾的水中后,饺子下沉到锅底,由浮沉条件可知饺子受到的浮力小于饺子的重力;
(3)将煮熟的饺子端上桌时,饺子香气扑鼻,这是扩散现象,是香味分子不停地做无规则运动的结果;
用筷子夹起饺子时,动力臂小于阻力臂,则筷子属于费力杠杆。
故答案为:(1)形状;引力;(2)液化;小于;(3)扩散;费力。
22.(2025•厦门校级模拟)图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具,与各1个标有“0.5kg”“1kg”“5kg”和2个标有“2kg”的增砣配套使用。该案秤实质是个杠杆,如果把秤盘和里面的物体对杠杆的作用力作为动力的话,则案秤为 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;如果把图乙所示的标有“2kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量,测量结果应该 2kg。(选填“>”“<”或“=”)
【答案】费力;<。
【解答】解:增砣盘所对应力臂较长,秤盘所对应的力臂短,根据杠杆的平衡条件可知秤盘中物体的力大于增砣盘中的力,即案秤平衡时秤盘中物体的质量大于增砣盘中增砣的质量,如果把秤盘和里面的物体对杠杆的作用力作为动力的话,则案秤为费力杠杆,故这个标有“2kg”的增砣测量值小于2kg。
故答案为:费力;<。
23.(2025•思明区模拟)如图所示是俯卧撑的两种锻炼方式,锻炼过程中人体相当于 杠杆。比较两种方式,若手臂均与身体垂直,则F1 F2。
【答案】省力;>。
【解答】解:由图可知,当人做俯卧撑时,脚尖为支点,人的重力为阻力,手臂的支持力为动力,动力臂大于阻力臂,则人体相当于一个省力杠杆。
对比两图知,动力臂没有改变,而第二次的阻力臂减小了,在阻力和动力臂不变时,动力减小了,故F1>F2。
故答案为:省力;>。
简单机械作图
1.(2025•福建二模)如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图,请画出杠杆上A点受到的拉力F1及其力臂l1。
【答案】如图所示:
【解答】解:如图所示:
杠杆上A点受到的拉力F,方向沿绳的方向向下,因此从A点沿绳向下画一条带箭头的线段,并标上F1。从支点向拉力F1的作用线作垂线,垂线段的长度就是力臂l1。
2.(2025•鲤城区校级模拟)如图所示,O点为支点,画出杠杆处于静止状态时动力F1的力臂l1和阻力F2。
【答案】。
【解答】解:过支点O作F1的垂线段l1,l1为动力臂,做出阻力力的示意图;如下图所示:
故答案为:
压力、压强、流体压强与流速、浮力
1.(2025•集美区二模)图甲所示的“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点,如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等,其工作原理如图乙所示。
(1)若地漏不密封,排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象。
(2)请根据图乙所示的示意图,分析它的工作原理。
【答案】见解析。
【解答】解:(1)从微观角度来看,排水管内臭气会扩散到室内是因为分子在不停地做无规则运动。臭气是由大量分子组成的,这些分子不会静止不动,而是会向各个方向运动,通过地漏的缝隙等通道,逐渐扩散到室内空气中,从而使室内能闻到臭味。
(2)磁悬浮地漏主要依靠磁力和重力来实现地漏的开启和关闭。当地漏上方无水时,磁悬浮地漏内的磁性部件之间的磁力使密封盖处于封闭状态,此时磁体的排斥力将排水口密封住。当有水流产生时,水的重力会压迫密封盖,打破磁性部件之间的磁力平衡,使密封盖下移,地漏芯打开,水顺利排出。积水越多,根据液体压强公式p=ρgh,积水深度h越大,液体压强p越大,对排水口产生的压力也就越大,排水口下降越多,开口越大,排水速度就越快。当水流停止后,磁力恢复,密封盖在磁力作用下自动关闭,从而达到防反水和防臭的目的。
2.(2025•思明区模拟)在沙漠地区,地下温度低于地表温度,有一种“从空气中抽水”的汲水装置如图所示。将装置埋进沙漠地下约2m深处,利用太阳能面板发电,带动上方的涡轮旋转,地表上的空气通过软管吸入地下,一段时间后,储水箱内就收集到水。请你用物理知识回答以下问题:
(1)地表上的空气如何被吸入地下?
(2)储水箱的水是如何形成的?
【答案】见解析。
【解答】解:(1)地表上的空气如何被吸入地下:利用太阳能面板发电,带动上方的涡轮旋转。涡轮旋转时,会使软管内空气流速增大,根据流体压强原理,流体流速越大的地方压强越小,所以软管内压强变小,而地表空气压强为大气压,在大气压与软管内压强差的作用下,地表上的空气就被压入软管,进而被吸入地下。
(2)储水箱的水是如何形成的:沙漠地区昼夜温差大,且地下温度低于地表温度,当地表热空气被吸入地下后,空气遇冷,根据空气含水能力与温度的关系,温度越低,空气含水能力越低,所以热空气中的水蒸气遇冷会液化,形成小水滴。这些小水滴逐渐汇聚,沿着装置内壁流入储水箱,从而使储水箱内收集到水。
3.(2025•思明区校级二模)我国自主研发的“奋斗者号”深海探测器可下潜至马里亚纳海沟最深处(约11000米),其外壳需承受巨大的液体压强。如图所示,某科研小组为模拟深海环境,利用液体压强计进行实验探究。
(1)图甲所示的装置是测量液体内部压强的仪器,它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。实验前,用手轻轻按压橡皮膜,若U形管中液面无明显变化,说明该装置 ;正确调节仪器后进行实验,若液体内部存在压强,放在液体里的橡皮膜膜就会发生形变,U形管两侧液面就会产生 ;
(2)深海生物区别于潜水生物,体内细胞含有特殊有机物(如TMAO),可以平衡内外压强,避免被压扁。 两图是为了模拟深海与浅海的环境;
(3)将水槽中的水换成浓盐水,这是为了探究 对液体内部压强的影响。
(4)“奋斗者号”实际下潜时,外壳承受的压强可达1.1×108Pa,相当于每平方米面积受到 吨海水的压力。
【答案】故答案为:(1)漏气;高度差;(2)乙、丙;(3)液体密度;(4)1.1×104。
【解答】解:(1)图甲所示的装置是测量液体内部压强的仪器,它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。实验前,用手轻轻按压橡皮膜,若U形管中液面无明显变化,说明该装置漏气;正确调节仪器后进行实验,若液体内部存在压强,放在液体里的橡皮膜就会发生形变,U形管两侧液面就会产生高度差,采用了转换法;
(2)乙、丙两图中,液体密度相同,而深度不同,丙中深度大,产生的压强也大,深海生物区别于潜水生物,体内细胞含有特殊有机物(如TMAO),可以平衡内外压强,避免被压扁。乙、丙两图是为了模拟深海与浅海的环境;
(3)将水槽中的水换成浓盐水,而深度不变,这是为了探究液体密度对液体内部压强的影响。
(4)外壳承受的压强可达1.1×108Pa,相当于每平方米面积受到的压力为
F=pS=1.1×108Pa×1m2=1.1×108N
根据F=G=mg
m1.1×107kg=1.1×104t
相当于1.1×104吨海水的压力。
故答案为:(1)漏气;高度差;(2)乙、丙;(3)液体密度;(4)1.1×104。
4.(2025•思明区校级二模)小明利用传感器探究“气体压强与流速的关系”。图甲装置中三节长度相同、粗细不同的塑料管紧密连接在一起,左端与抽气机连通。(塑料管A最细,塑料管C最粗)
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节塑料管中,传感器与电脑相连,2.5s后启动抽气机抽气。第一阶段抽气10s收集到的信息如图乙,已知①②③三条图线分别对应塑料管A、B、C中气体压强随时间变化的情况。实验时的环境气压为 kPa,抽气10s内流过塑料管A的空气体积 流过塑料管C的空气体积,塑料管 中的气流速度最大。由图像可知:平稳流动的气体,流速大处压强 。
(2)第二阶段改变抽气机的功率继续抽气,图像中①②③三条图线均出现了下移,由此可以判断三节管中气体的流速相比第一阶段均在 。
(3)聪明的小明用3D打印机制作了图丙所示的机翼模型,置于电子秤上,用吹风机从右向左水平吹风,电子秤示数会 。
【答案】(1)101.4;等于;A;小;(2)增大;(3)增大。
【解答】解:(1)由图可知实验时的环境气压为101.4kPa,抽气10s内流过塑料管A的空气体积等于流过塑料管C的空气体积,三个塑料管的流量相同,A管横截面积最小,流速最大,所以细管内气体流速比粗管内气体流速大,流体的流速越大压强越小;
(2)①②③三条图线出现了下移,说明流体的压强变小,流速增大;
(3)下表面弯曲,上表面较平直,相同时间内,空气经过下面的速度大,上面速度小,所以机翼下表面压强小,上表面压强大,上下表面出现压强差,产生向下的压力,电子秤示数会增大。
故答案为:(1)101.4;等于;A;小;(2)增大;(3)增大。
5.(2025•福建二模)密度计是根据“浮在液面上的物体所受浮力等于物体自重的原理”制作的。某学习小组在研究与密度有关的实验时,要自制一个简单的密度计。关于密度计及相关实验,请回答下列问题:
(1)如图甲,在一根一端封闭粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使管能竖直浮于水中不动,设玻璃管的横截面积为S,管和管内铅粒总质量为m,水的密度为ρ,则玻璃管在水面以下的长度h1= (用S、m、ρ表示);在玻璃管与水面交接处画上刻线并标记上1.0,代表这个位置对应的液体密度为水的密度的1.0倍。
(2)将这个自制密度计放置于某未知液体中,管竖直漂浮不动时,如果标记1.0的刻线位于液面上方,距离管与液面交接处为h2,如图乙所示。则该液体密度与水的密度的比值为 (用h1、h2表示);如果标记1.0的刻线位于液面下方,距离管与液面交接处为h2(题中未画出),则该液体密度与水的密度的比值为 (用h1、h2表示);
(3)若用上述方法在玻璃管上依次标记0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3……的刻线,分别代表液体密度与水的密度的比值,则数值小的刻线在 (填“上边”或“下边”),刻线分布 (填“均匀”或“不均匀”);
(4)现用某种密度较大的液体做成一个简易的气压计,当大气压为p0时,管内外液面高度差为h3,如图丙所示。现将管竖直向上提升少许,下端管口未露出槽内液面,管内外液面高度差将 (填“变大”“不变”或“变小”);
(5)将(4)中简易气压计拿到山顶,发现管内外液面高度差为h4,则山顶的气压为 (用h3、h4、p0表示)。
【答案】(1);(2);;(3)上边;不均匀;(4)不变;(5)•p0。
【解答】解:(1)玻璃管漂浮,浮力等于重力,
阿基米德原理F浮=ρ液gV排和G=mg有:
ρgSh1=mg,
解得:h1;
(2)根据密度计在水中和其它液体中都是漂浮,浮力都等于重力;
如果标记1.0的刻线位于液面上方,距离管与液面交接处为h2,根据阿基米德原理可知,
F浮水=F浮液1,即ρgSh1=ρ液1gS(h1﹣h2),
解得:;
同理,如果标记1.0的刻线位于液面下方,距离管与液面交接处为h2(题中未画出),
F浮水=F浮液2,即ρgSh1=ρ液2gS(h1+h2),
解得:;
(3)因密度计在水中和其它液体中都是漂浮,浮力都等于重力,
F浮水=F浮液=G,即:ρgSh=ρ液gSh',则:h',
由h'可知,h'和ρ液成反比,说明上端刻度小、下端刻度大,即数值小的刻线在上边,且密度计上的刻度分布是不均匀的;
(4)玻璃管的上提下压或玻璃管的粗细都不影响玻璃管内外液面高度差,只要大气压不变,玻璃管内外液面高度差值将不变;
(5)当大气压为p0时,管内外液面高度差为h3,根据p=ρ液gh可知,p0=ρ液'gh3……①,
将(4)中简易气压计拿到山顶,发现管内外液面高度差为h4,山顶的气压为p'=ρ液'gh4……②,
由①②可知,
p'•p0。
故答案为:(1);(2);;(3)上边;不均匀;(4)不变;(5)•p0。
6.(2025•鲤城区校级模拟)五一假期小荣到潮州广济桥旅游,发现景区对浮桥游客数量进行限流管理,他想到景区也可以通过浮桥排水量实时监控浮桥上的游客数量,于是决定动手制作“浮力秤”进行项目式学习。
【工作原理】
浮力秤在水中静止时处于漂浮状态。
【项目取材】
主要由圆柱体小筒、秤盘两部分组成(如图)。
【项目制作】
(1)小荣发现将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止,他的改进方案是 ;
(2)经测量发现该浮力秤的总质量为100g,当秤盘上不放物体时,浮力秤受到的浮力是 N,已知小筒底面积为20cm2,应在距小筒底部 cm位置处标记浮力秤的“零刻度线”;
(3)测量可知小筒高度为30cm,将标准质量为 g的物体放入秤盘后发现,小筒恰好浸没,此时可在小筒上标记浮力秤的“最大测量值”;
(4)最后给浮力秤完善刻度线与数值,该秤的刻度会是 (填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】(1)在小筒内放入适当的重物;(2)1;5;(3)500;(4)均匀。
【解答】解:(1)将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止,是因为小筒的重心较高,所以可以在小筒内放入适当的重物;
(2)浮力秤处于漂浮状态,浮力秤受到的浮力等于其重力,即:F浮=G=mg=100×10﹣3kg×10N/kg=1N;
小筒排开水的体积为:V排1×10﹣4m3=100cm3,
因此小筒浸没的深度为:h浸5cm,
所以应在距小筒底部5cm位置处标记浮力秤的“零刻度线”;
(3)已知小筒高度为30cm,则排开水的最大体积为:V排大=20cm2×30cm=600cm3=6×10﹣4m3,
则小筒受到的最大浮力为:F浮大=ρ水V排大g=1.0×103kg/m3×6×10﹣4m3×10N/kg=6N,
所以物体与小筒的最大重力为:G大=F浮大=6N,
则物体与小筒的最大质量为:m大0.6kg=600g,
物体的质量为:m物=m大﹣m筒=600g﹣100g=500g;
(4)小筒始终处于漂浮状态,所以小筒上物体的重力等于浮力的增加量:mg=ΔF浮=S(h﹣h浸)ρ水g
小筒上物体的质量m=Shρ水﹣100g,
所以物体的质量是高度的一次函数,故刻度是均匀的。
故答案为:(1)在小筒内放入适当的重物;(2)1;5;(3)500;(4)均匀。
7.(2025•厦门校级模拟)如图是利用U形管压强计“探究影响液体内部压强大小因素”的实验过程。其中图①杯中装的是浓盐水,图②到图⑥杯中装的都是水。
(1)实验前,用手轻轻按压几下U形管压强计金属盒上的橡皮膜,发现U形管中的液体能灵活升降,目的是 。
(2)将U形管压强计的金属盒浸入液体中一定深度,转动橡皮膜朝向,均能观察到U形管中液体存在高度差,说明在液体中的各个方向存在压强。通过三次实验,可以说明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强大小 。
(3)做①和②两次实验,是为了探究液体内部压强大小跟液体的 是否有关。
(4)通过④⑤⑥三次实验,可以说明液体内部压强大小跟液体的 有关。
【答案】(1)保证装置的气密性好;(2)相等;(3)密度;(4)深度。
【解答】解:(1)使用前要检查装置是否漏气,用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,保证装置的气密性好;
(2)②③④实验中液体的深度和密度相同,由转换法液体产生的压强相同,通过三次实验,可以说明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强大小相等。
(3)做①②两次实验,两个完全相同的容器,分别盛有适量的水和浓盐水,金属盒的深度相同,根据转换法,①中液体产生的压强大,根据p=ρgh,图 ①中装的液体密度大,是浓盐水,是为了探究液体内部压强大小跟液体的密度是否有关;
(4)通过④⑤⑥三次实验,同种液体中液体的深度大,液体产生的压强也大,可以得出结论:可以说明液体内部压强大小跟液体的深度有关。
故答案为:(1)保证装置的气密性好;(2)相等;(3)密度;(4)深度。
8.(2025•涵江区模拟)用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)实验开始前对装置进行检查,如图甲所示,当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变,则说明该装置可能存在 ;
(2)对装置检查并调试完好后进行实验。如图乙、丙图分析后可初步得出结论:深度相同,液体的密度越大,液体内部的压强越 ;如图丁、戊图分析可初步得出结论: 相同时,液体向各个方向的压强 ;
(3)如图己所示,小明同学利用电子压强计测量放在水平桌面上的三种形状不同的容器底所受液体压强,若三个底面积相同的不同形状容器中水面等高,则三个电子压强计显示的示数应为p敞口 p直口 p缩口。(容器底和壁厚度忽略不计)
【答案】(1)漏气;(2)大;深度和液体密度;相等;(3)=;=。
【解答】解:(1)使用前应检查装置是否漏气,在保证橡皮管与U形管导通良好的情况下,当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变,说明装置漏气;
(2)乙和丙比较,橡皮膜所处的深度一定,橡皮膜的方向相同,液体密度不同,密度越大压强越大,可得出结论:深度相同,液体的密度越大,液体内部的压强越大;比较图2的A、B可知,液体密度相同,探头所处深度相同,橡皮膜的朝向不同,U形管两边液柱的高度差相同,所以可得出结论:同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(3)若三个底面积相同的不同形状容器中水面等高,即深度相同,根据p=ρgh可知三种形状不同的容器底所受液体压强相等。
故答案为:(1)漏气;(2)大;深度和液体密度;相等;(3)=;=。
功、功率、机械效率、重力势能与动能、简单机械
1.(2025•鲤城区校级模拟)如图为我国古代运送巨木的劳动场景示意图。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。请用所学物理知识回答下列问题:
(1)在巨木下面垫上圆木有什么作用?
(2)支架下端垫有面积较大的石块,有什么作用?
【答案】(1)由减小摩擦的方法可知,在巨木下面垫上圆木是变滑动摩擦为滚动摩擦,减小摩擦力;
(2)支架下端垫有面积较大的石块,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强。
【解答】答:(1)由减小摩擦的方法可知,在巨木下面垫上圆木是变滑动摩擦为滚动摩擦,减小摩擦力;
(2)支架下端垫有面积较大的石块,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强。
2.(2025•福建二模)在某届泸州市青少年科技创新大赛中,小明制作的“杆秤液体密度计”如图甲所示,选取了一根质量不计的硬质轻杆,P为提挂点,P点的左侧端点A处悬挂透明塑料杯,右侧悬挂秤砣,不计细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中,根据杠杆平衡条件可知,杠杆平衡时,秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系,即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。其制作与测量过程中进行了如下操作:
(1)距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P;用天平称得空塑料杯质量如图乙所示,则空塑料杯质量为 g;右侧秤砣采用50g钩码拴上细线制成;
(2)将空塑料杯悬挂在A点,调节右侧秤砣细线位置,使杠杆在水平位置平衡,此时细线位置处标记为“0g/cm3”,此刻度线到提挂点P距离为 cm;
(3)将100mL密度为1g/cm3的水倒入塑料杯中,在液面处作标记,调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡,并在此时秤砣细线位置处标记为“1”,此刻度线到提挂点P的距离为 cm;将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,则该密度计的分度值为 g/cm3;按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线,即杆秤密度计制作完成;
(4)用制作好的密度计测量某一液体密度时,将100mL的液体倒入空塑料杯中,秤砣细线位置如图丙所示,则待测液体密度为 g/cm3;
(5)制作好的密度计不仅能够测出液体的密度,还可以测算某些固体的密度。某次测量时,小明将石块放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,再向杯中加水至100mL标记处(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,则小石块的密度为 g/cm3。
【答案】(1)25;(2)5;(3)25;0.1;(4)0.8;(5)2.5。
【解答】解:(1)物体质量等于砝码质量加上游码对应刻度,即空烧杯质量为m空=20g+5g=25g;
(2)把APB看作杠杆,P为支点,A点受力为FA=G杯=m杯g=0.025kg×10N/kg=0.25N,
B点受力为FB=G钩码=m钩码g=0.05kg×10N/kg=0.5N,
根据杠杆平衡条件,有FA•AP=FB•PB
此刻度线到提挂点P距离为PB0.05m=5cm;
(3)100mL密度为1g/cm3的水倒入塑料杯中,水的质量为m水=ρ水V水=1g/cm3×100cm3=100g,
A点受力为FA′=G杯+G水=0.25N+0.1kg×10N/kg=1.25N,
根据杠杆平衡条件,有FA′•AP=FB•PB′
此刻度线到提挂点P距离为PB′;
将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,则该密度计的分度值为0.1g/cm3;
(4)该密度计的分度值为0.1g/cm3,如图丙所示,则待测液体密度为0.8g/cm3;
(5)“0”到“1”之间共20cm,将“0”到“1”刻度线之间均分10等份,每份长度2cm,秤砣细线在“0.5”刻度处,此刻度线到“0”距离为10cm,“0.5”刻度线到提挂点P距离为15cm,将石块放入空塑料杯中,杠杆平衡时,秤砣细线在“0.5”刻度处,可得FA1,
则石块重力为G石=FA1﹣G杯=0.75N﹣0.25N=0.5N,
则石块质量为m石,
秤砣细线在“1.3”刻度处,此刻度线到提挂点P距离为31cm,向杯中加水至100mL标记处(石块浸没),杠杆再次平衡时,秤砣细线在“1.3”刻度处,可得FA2,
则加入水的重力为G水=FA2﹣FA1=1.55N﹣0.75N=0.8N,
则加入水的体积为V水80cm3,
则石块体积为V石=100cm3﹣80cm3=20cm3,
所以石块密度为ρ。
故答案为:(1)25;(2)5;(3)25;0.1;(4)0.8;(5)2.5。
3.(2025•同安区校级二模)拔河比赛时,某一队若被拉得“转动起来”,会导致身体前倾,脚底不稳输掉比赛。如果把拔河的人看成杠杆,可以建立如图甲所示的模型。于是小静利用图乙的器材和钩码探究了杠杆的平衡条件。
(1)实验中,小静应将杠杆调节至水平平衡,目的是为了 。桌面不水平可能会影响对杠杆水平平衡的判断,以下器材能对调节有所帮助的是 。
A.重垂线
B.刻度尺
(2)小静通过改变杠杆两端悬挂钩码的个数和位置,进行了多次实验,若作用在杠杆左侧的力为动力,数据记录如下表所示:
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
杠杆状态
1
1
12.0
2
6.0
平衡
2
2
12.0
1
24.0
平衡
3
2
5.0
1
10.0
平衡
4
2
4.0
1
10.0
右端下沉
5
3
8.0
2
16.0
右端下沉
6
4
①
5
16.0
左端下沉
分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是 ;请将表格中①合适的数据填写在相应位置。
(3) 在专业的拔河比赛中,队员都会通过后仰的姿势,将重心调节的很低,如图丙所示,这样不容易被拉得“转动起来”,原因是 。
【答案】(1)便于直接在杠杆上读出力臂;A;(2)F1l1=F2l2;21.0;(3)重力的力臂增大,而绳子拉力F的力臂减小。
【解答】解:(1)实验时应将杠杆调节至水平平衡的目的是为了便于测量力臂,可以直接在杠杆上读出力臂的值;
利用重垂线可以调节不在水平位置平衡的物体,故选:A;
(2)①根据表格中的实验数据得出杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2;
②由表格知,杠杆左端下沉,说明动力×动力臂>阻力×阻力臂,在右侧钩码下端加挂一个钩码,则4N×l1>5N×16.0cm,解得,l1>20.0cm,即l1=21.0cm;
(3)在专业的拔河比赛中,队员都会通过后仰的姿势,将重心调节的很低,此时重力的力臂增大,而绳子拉力F的力臂减小,所以这样不容易被拉得“转动起来”。
故答案为:(1)便于直接在杠杆上读出力臂;A;(2)F1l1=F2l2;21.0;(3)重力的力臂增大,而绳子拉力F的力臂减小。
简单机械作图
1.(2025•仓山区校级模拟)如图为用螺丝刀撬图钉的示意图,在图中画出动力F1的力臂L1。
【答案】容
【解答】解:过支点O作出动力F1的垂线,即为动力臂L1.如图所示:
2.(2025•丰泽区校级模拟)如图甲所示为手抬哑铃,当将前臂从水平位置绕O点抬起哑铃时,前臂相当于一个杠杆,其简化图如图乙所示,请在图乙中画出对应的动力臂l1和阻力臂l2。
【答案】
【解答】解:已知支点在O点,肱二头肌对前臂骨骼的力F1是动力,从支点O作动力F1作用线的垂线,即为动力臂l1,哑铃作用在手上的力F2是阻力,从支点O作阻力F2的垂线即为阻力臂l2,如下图所示:
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