2026年北京市中考物理单项选择专题复习(九)——力学综合(压轴题)
2026-03-11
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 力学 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 4.81 MB |
| 发布时间 | 2026-03-11 |
| 更新时间 | 2026-03-11 |
| 作者 | 初中物理资料韩 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56755668.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
北京中考单选复习(九)——力学综合(压轴题)
· 中考真题回顾
1.(2021·北京·中考真题)测量工具为我们的工作和生活带来了极大的便利,而成功制作测量工具需要科技人员的创造性劳动。小慧想通过自制密度计,体验动手与动脑相结合的劳动过程。她在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细钢丝制成简易密度计(未标刻度)。该密度计放在水和酒精中时均竖直漂浮,露出液面的长度用L表示(如图所示),已知酒精的密度为0.8g/cm3,水的密度为1.0g/cm3为了给简易密度计标刻度,小慧将该密度计放入酒精中,密度计静止时L为6cm,她在密度计上距顶端6cm处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3;小慧将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,她在密度计上距顶端8cm处标记刻度线。该刻度线对应的密度值为1.0g/cm3利用上述数据,可计算出该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为( )
A.9.2cm
B.9.6cm
C.10cm
D.10.4cm
2.(2020·北京·中考真题)某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计A,如图甲所示。将A依次放入一系列密度已知的液体中,每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ,并测量木棒浸入液体的深度h,再利用收集的数据画出ρ-h图像,如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒,并缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计B。将B同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验,得到图乙中图线②。他进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变。铜丝的体积可以忽略,下列说法正确的是( )
A.上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时,浸入的深度h越大,受到的浮力越大
B.密度计B上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越小
C.密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量
D.若图乙中ρ3-ρ2=ρ2-ρ1,则密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距大于ρ2与ρ1刻度线的间距
3.(2025·北京·中考真题)某小组设计了水箱自动控制进水装置,如图所示。水箱内的圆柱形金属控制棒用不可伸长的细线悬挂在力传感器下面,并始终浸在水中,通过它对力传感器拉力的大小触发开关,控制水泵自动进水。用水时,水箱内水位降低,当到达最低水位时,力传感器所受拉力等于,触发开关,水泵开始持续向水箱注水;当水位到达最高水位时,力传感器所受拉力等于,再次触发开关,水泵停止向水箱注水。若进水过程中同时用水,相同时间内进水量大于出水量。已知控制棒的质量为,水的密度为。下列说法正确的是( )
A.控制棒受到的浮力最大时,排开水的体积为
B.控制棒受到的浮力的变化量最大为
C.力传感器受到的拉力大小在与之间时,说明水箱正在进水
D.缩短悬挂控制棒的细线,可使水箱中的最高和最低水位均升高
4.(2023·北京·中考真题)如图是小强利用器械进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA∶OB=3∶2,在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重,他在B端施加竖直方向的力F1,杆AB在水平位置平衡,此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌肉力量,他将固定点移动到A端,杆AB可绕端点A在竖直平面内转动,配重悬挂在O点,在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡,此时,他对水平地面的压力为F3,压强为p。已知小强重为650N,两只脚与地面接触的总面积为400cm²,不计杆重与绳重,下列判断正确的是( )
A.F1为200N B.F2为1100N
C.F3为830N D.p为11750Pa
· 巩固练习
· 浮力压强综合
5.(2025·北京石景山·二模)用刻度尺和记号笔在一根长度为20cm的吸管上标出长度刻度,用石蜡将标0cm的一端封闭,添加铁屑至管内,使其总质量为10g,能竖直漂浮在液体中,制成一个简易密度计。当将它放入密度为1.0g/cm3的水中时,浸入的深度为H,如图所示,(g取10N/kg),下列说法是正确的是( )
A.密度计在水中受到的浮力是10N
B.若放入ρ=0.8g/cm3酒精中,密度计浸入深度为0.8H
C.将它放入密度为0.8~1.2g/cm3的不同液体中,浸入的深度h与液体密度ρ液之间的关系应符合图乙中a
D.为使该简易密度计测量水和酒精的密度时,两条刻度线间的距离大一些,应减少铁屑的质量
6.(2024·北京朝阳·一模)小阳将一个薄壁空水杯放在水平放置的电子秤上,如图甲所示,再将电子秤示数清零 (按电子秤的清零键后,示数显示为零)。水杯中倒入适量的水后,如图乙所示,电子秤示数为m1。用细线系好小金属块,使其浸没在水中(不碰水杯),如图丙所示,电子秤示数为m2。使金属块沉底并松手,如图丁所示,电子秤示数为m3。已知水杯的底面积为S, 水的密度为。下列判断正确的是( )
A.乙图中,水对杯底的压强为
B.丁图中,金属块受到的浮力为
C.金属块的密度为
D.丙图与乙图相比,水杯对电子秤增加的压力大于
7.(2025·河南郑州·模拟)质量为的杯子,装入适量的水后放在水平的电子秤上,如图甲;接着把物体轻放入水中漂浮,如图乙;然后用细针将物体轻压入水中,如图丙;水均未溢出,电子秤示数依次为、、,烧杯的厚度忽略不计,底面积为,不计细针体积。请找出所有正确的说法( )
①甲图中,水对杯底的压力就是水的重力
②甲、乙图相比,烧杯对电子秤的压强增加了
③丙图中,物体排开水的体积为
④物体A的密度为
A.①② B.②③ C.①③④ D.②③④
8.(2024·湖北武汉·中考)如图甲所示,水平桌面上有一个质量为100g、底面积为的圆柱形平底薄壁溢水杯,杯底上表面到溢水口的距离为15cm,杯中装有部分水,此时溢水杯对桌面的压强为。将挂在弹簧测力计下端密度为的圆柱体从水面上方逐渐浸入水中,当圆柱体一半浸在水中时,圆柱体下表面受到的压力为,水对溢水杯底部的压强为;当圆柱体浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为2.4N,溢出到小桶中的水重为1N,圆柱体下表面受到的压力为,溢水杯对桌面的压强为。已知,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图甲所示,质量为的小球有的体积浸入圆柱形水槽的水中;若换用一根更长的线拴小球,则球有的体积浸入水中,先后两次台秤示数变化了5N。若将线剪断,小球恰好悬浮在水中,如图乙所示,此时水深为,台秤的示数为。若将水槽中的水换成同质量的盐水,再将小球放入盐水中,如图丙所示,盐水深为,台秤示数为。已知水的质量是4kg,圆柱形水槽的质量是1kg,水槽的底面积为,g取,,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水,将密度均匀的木块A 放入水中静止时,有的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了300Pa。若在木块A 上表面轻放一个质量为 m1的物块,平衡时木块A 仍有部分体积露出水面,如图丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了 400Pa。若将容器中的水换成另一种液体,在木块A 上表面轻放一个质量为 m2的物块,使平衡时木块A 露出液面部分与丙图相同,如图丁所示。若 m1︰m2=5︰1,水的密度为 1.0×103kg/m3。则下列说法中正确的是( )
A.木块A 的质量mA与m1 之比为 1︰3
B.木块 A 的密度为0.4×103kg/m3
C.在图丙中,木块 A 露出水面的体积与木块A 的体积之比是 1︰6
D.图丁中的液体密度为0.8g/cm3
11.圆柱形薄壁玻璃杯是初中物理常见的容器模型。如图甲所示,空的圆柱形薄壁玻璃杯静止在水中时,水面对齐标记A,A处到杯底的距离为4cm;将空杯静止在液体a中时,液面对齐标记B,AB=1cm。如图乙所示,在杯中倒入和杯子质量相等的液体a,此时液体对杯底的压强为p,然后将两个外形相同的实心物体b、c以三种方式轻轻放入杯中,静止时杯子对地面的压强p杯和液体对容器底部的压强p液如表格所示,液体足够多且无溢出。下列说法正确的是( )
压强
只放入b时
只放入c时
同时放入bc时
p杯
2.1p
2.4p
p1
p液
1.1p
1.2p
p2
A. B.
C. D.p2=1.5p
12.(四川攀枝花·中考)如图,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好完全漫没入水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3:5,以下说法中不正确的是( )(ρ水=1.0×103kg/m3)
A.B受到的重力为10N
B.细线对A的拉力为1N
C.A的密度为0.75×103kg/m3
D.B对容器底部的压力为零
13.如图所示,放在水平桌面上的甲、乙两个薄壁容器,其底面积分别为S1、S2,容器内分别盛有密度为ρ1、ρ2的两种液体。现有A、B两个实心球,其体积分别为VA、VB,质量分别为mA、mB,密度分别为ρA、ρB。将A、B两个实心球分别放入甲、乙容器中(两容器中液体均未溢出),当A、B两个球静止时,它们受到的浮力分别为FA、FB。甲、乙两容器内液面上升的高度分别为Δh1、Δh2,液体对甲、乙两容器底的压力分别增加了ΔF1、ΔF2,压强分别增加了Δp1、Δp2。甲、乙两容器对水平桌面的压力分别增加了ΔF3、ΔF4,压强分别增加了Δp3、Δp4。已知2mA=5mB,4VA=3VB,FA=FB,4S1=5S2,7ρ1=8ρ2,2Δh1=3Δh2。则( )
A.ΔF1∶ΔF2=15∶7,ΔF3∶ΔF4=2∶5
B.Δp1∶Δp2=4∶5,Δp3∶Δp4=2∶1
C.如果ρ1=0.8×103kg/m3,那么ρA=2.0×103kg/m3
D.如果ρ2=4×103kg/m3,那么ρB=1.6×103kg/m3
14.(2024·重庆·三模)如图所示,质量为150g的柱形容器中叠放着A、B两个实心正方体,容器内距离容器底20cm高的位置固定着一个质量为150g的金属网。当往容器内倒入250g的水时,B对容器底的压力恰好为零。已知容器的底面积为150cm2,两个正方体的质量之比mA∶mB=1∶4,密度之比ρA∶ρB=2∶1,其中A的边长LA=5cm,A、B始终处于竖直状态。则下列说法正确的是( )
A.A物体的密度为0.6g/cm3
B.当往容器内倒入850g水时,A和金属网恰好接触
C.当往容器内倒入100g水时,容器底对桌面的压强大小为500Pa
D.当往容器内倒入1250g水时,水对容器底的压强大小为1500Pa
15.如图甲所示,高度相同的A、B两物体叠放置于薄壁圆柱形容器C内,其中A为正方体,B为长方体,已知B的重力为60N、底面积为400cm2,容器C的底面积为500cm2。现往容器内加水直到A对B的压力刚好为零,加水过程中A对B的压力随加水深度的变化图像如图乙所示。不计带出的水,A、B始终保持不动。下列说法正确的是( )
A.物体A的重力是10N
B.水深为11.5cm时,A对B的压强850Pa
C.水深为12cm时,沿竖直方向截去B的1/4,并把截去的部分从水中取出后,B对容器底部的压力17.5N
D.水深为15cm时,沿竖直方向截去B的1/4,并把截去的部分从水中取出后,B对容器底部的压强700Pa
16.如图甲所示,物体A是一个正立方体,重力为4.8N,硬杆B一端固定在容器底,另一端固定在A底部。现缓慢向容器中倒入密度为的某种液体至A刚好浸没,硬杆B受到物体A的作用力F的大小随水深h变化的图象如图乙所示,不计杆的质量和体积,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.液体密度为0.8×103kg/m3
B.硬杆B的长度为6cm
C.液体深h为13cm时,仅将硬杆B撤去,物体A在原来的位置保持静止
D.液体深h达到13cm后继续向容器内倒入液体,F可能增大为4.8N
17.如图所示,一个底面积为400cm2的薄壁轻质柱形容器放置在水平桌面上,容器侧面底部有一个控制放水的阀门。柱形物块A重10N,底面积为250cm2,高6cm,物块B重10N,B的体积为500cm3,A、B之间用长1cm的细线lB连接,A上方悬线lA能承受的最大拉力为10N(悬线lB不断裂)。当A的五分之二浸入水中时,物体B底部距容器底3.6cm,此时水的质量为3200g,刚好装满整个容器。打开阀门缓慢放水,当悬线断裂瞬间,立即停止放水。待物体再次静止后,第二次打开阀门放水,直至物体A和物体B刚好接触时停止放水。下列结论正确的是( )
A.第一次放水前悬线lA的拉力为
B.第一次放出100cm3的水
C.第二次放出700cm3的水
D.最后容器对桌面的压强为975Pa
18.如图甲所示,水平放置的电子秤上有一个底面积为的薄壁容器,该容器上、下部分均为10cm高的圆柱体(电子秤圆形台面的面积大于该容器底面积)。现以的速度往容器内注入液体,直至恰好装满的过程中,电子秤的示数与注液时间的关系如图乙所示。如图丙所示的圆柱体A,已知、、,物块和容器壁粘的液体忽略不计。则下列说法正确的个数为( )
①当时,液体的深度为5cm
②当时,液体的深度为15cm
③若在停止注液,将物块A竖直缓慢沉底放在容器正中央,容器对台面的压强为1950Pa
④若在停止注液,将物块A竖直缓慢沉底放在容器正中央,容器对台面的压强为3460Pa
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
19.(2024·湖北武汉·二模)升降台AB上放置轻质薄壁柱形容器,容器底面积为,内装15cm深的水;将弹簧上端固定在力传感器上,下端悬挂重20N、高20cm、横截面积为的长方体石块,石块下表面刚好与水面接触;已知弹簧伸长量与受到的拉力F的关系如图乙所示。将升降台AB缓慢升高(全过程水不会溢出),当传感器显示拉力为12N时,下列说法错误的是( )(不计弹簧自重)
A.与升降台升高前相比,容器底部受到的压强变化了400Pa
B.此时升降台AB升高的高度为20cm
C.当石块刚好浸没时压力传感器显示拉力为10N
D.当升降台AB升高30cm时,石块刚好完全浸没
20.(2024·重庆·一模)小一同学周末在学校的物理实验室找到了一个模型,该模型由同种材料制成的实心圆柱体A、B紧密连接组成,。如图甲,用细线与模型相连,将一个重10N,底面积 ,高度未知的薄壁柱形容器放在水平升降台上,其内装有23cm深的水,B的下表面距离水面2cm。现将升降台上升使模型逐渐浸入水中(整个过程B未触底,模型不吸水),该过程中细线的拉力与升降台上升高度h的关系如图乙,已知h=7cm时,模型的B部分浸没,则下列说法中正确的是( )
A.B部分的高度为7cm
B.该模型的密度为
C.当h=14cm时,容器对升降台的压强为3250Pa
D.当模型完全浸没后剪断细线,稳定后容器对升降台的压力比图甲增加了71N
· 杠杆综合
21.小明设计了如图甲所示的装置测量液体密度,不吸水的实心圆柱体A的高度h0=40cm,上表面与容器中的水面刚好相平,下表面与圆柱形容器底的距离h1=20cm,压力传感器可以显示物体B对其支撑面压力F的大小。现以400cm3/min 的速度将水匀速抽出,40min恰能将水全部抽尽,压力传感器示数F随时间t变化的图象如图乙所示。已知圆柱形容器底面积S=400cm2,轻质细线无弹性但承受的拉力有一定限度。(忽略摩擦) 下列说法正确的是( )
A.物体B所受的重力是120N
B.物体A的密度为1.6×103kg/m3
C.当t=10min 时,水对容器底的压强为4000Pa
D.更换不同液体,使物体A刚好浸没在液体中,若用压力传感器的示数显示液体密度的 大小,则此密度测量仪的测量范围为 0.5×103kg/m3~2.0×103kg/m3
22.小制作:蜡烛跷跷板。它选用一根塑料管,中间插上一根大号缝衣针,选取两根相同的蜡烛,根部插入塑料管,再把缝衣针两端分别搁在两个玻璃杯口,点燃蜡烛,就做成了蜡烛跷跷板,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.选用相对较粗的蜡烛效果更好
B.转轴的位置离跷跷板重心越远越好
C.跷跷板较低那端的蜡油熔化速度更快
D.防止蜡烛摆动过大而翻转,可使转轴处于跷跷板重心下方
23.《墨经》中记述了墨子及其弟子对秤的研究:如图所示,秤平衡后,如果在秤的一边加重物,那么这一边必定下垂。如果“重”和“权”的质量不等(“重”的质量大于“权”的质量),而秤也能平衡,必定是“本短标长”。若在两边加相同质量的重物,则“标”这一边必定下垂……根据《墨经》中对秤的研究及杠杆平衡条件,下列说法错误的是( )
A.秤平衡后,在秤的一边加重物,这一边必定下垂
B.若“重”的质量大于“权”的质量,秤能平衡时,一定是“本短标长”
C.若在秤的两边加相同质量的重物,“本”这一边必定下垂
D.杠杆平衡的条件是动力动力臂阻力阻力臂
24.有一根细木棒,在A处挂一吹足空气的气球,在其O处用一根细绳将细木棒悬挂起来,这时,细木棒恰能保持水平,如图所示。现用一钢针在气球水平直径的两端各刺一个小洞,使球中的空气逐步缓慢泄出,气球体积同时逐渐减小。对这一过程中细木棒位置变化的判断及其原因分析最正确、全面的是( )
A.细木棒继续保持水平,因为气球所受浮力的减小值等于泄出空气所受的重力值
B.细木棒顺时针方向偏转,因为气球所受浮力的减小值小于泄出空气所受的重力值
C.细木棒逆时针方向偏转,因为气球所受浮力的减小值大于泄出空气所受的重力值
D.细木棒逆时针方向偏转,因为气球所受浮力的减小值小于泄出空气所受的重力值
25.如图1所示,轻质杠杆可绕O转动,C点悬挂一重为G的物体M,B点受到电子测力计竖直向上的拉力F,其力臂记为l,保持杠杆水平静止,此时F与l﹣1的关系图线为图2中的①,某几次操作后,仍保持杠杆水平静止,在图2中作出的图线对应的操作可能是( )
A.将电子测力计顺时针转动30°→图线③
B.将M从C点移到A点→图线①
C.增加物体M的质量→图线②
D.将电子测力计从B点移到A点→图线④
26.如图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,翻盖的原理是由两个杠杆及组合而成,图乙所示是两个杠杆组合的示意图。桶盖的质量为400g,桶盖的直径60cm。脚踏杆和其他连接杆的质量不计,已知,。,桶盖DC质量分布均匀,厚度不计,D为重心,桶盖闭合时,连接杆BC处于竖直状态,。下列说法正确的是( )
A.为费力杠杆
B.为省力杠杆
C.若将桶盖翻开30°,桶盖克服重力做功0.6J
D.若要把桶盖翻开,脚对踏板A处的压力至少21N
27.如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24 N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=BO,AC=OC。 A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6N。现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤甲的示数是( )
A.8N B.12N C.16 N D.18 N
28.如图所示,质量分布不均匀的木条AB重15N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=BO,AC=OC,弹簧测力计甲的示数是3N。现移动弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点。此时弹簧测力计乙的示数是( )
A.11N B.6N C.12N D.5N
29.如图甲所示是建筑工地常用的塔式起重机示意图,水平吊臂是可绕点O转动的杠杆,为了左右两边吊臂在未起吊物体时平衡,在左边吊臂安装了重力合适的配重物体C,假设这时起重机装置在水平位置平衡(相当于杠杆平衡实验中调节平衡螺母使杠杆水平平衡),由于起吊物体时配重物体C不能移动,且被起吊物体重力各不相同,起重机装置将会失去平衡容易倾倒,造成安全事故,某科技小组受杠杆平衡实验的启发,为起重机装置增设了一个可移动的配重物体D,如图乙所示.不起吊物体时,配重物体D靠近支点O;起吊物体时,将配重物体D向左移动适当距离,使起重机装置重新平衡,现用该装置起吊重为5×103N,底面积为0.01m2的物体A,已知D的质量为900kg,OB长18m;当配重物体D移动到距支点6m的E点时,B端绳子对A的拉力为T,A对地面的压强为p;若再让配重D以速度v向左运动,25秒后,甲对地面的压力恰好为零;起吊过程中,物体A在10s内匀速上升了10m,B端绳子的拉力T′做功功率为P.(g=10N/kg)下列相关计算正确的是
A.P等于5kW B.v等于
C.p等于 D.T等于
30.如图(1),将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为m的木模,用三根竖直细线a、b、c连接,在水平面上按照“互”字型静置,上方木模呈现悬浮效果,这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构原理。则( )
A.a的拉力小于mg
B.b的拉力一定大于a的拉力
C.若改变b、c连接点的位置,将b、c略微向右平移,线仍竖直,则b、c上的拉力会变小
D.若在上方木模上放置一个物块(如图2)且木模仍呈悬浮效果,则b、c上的拉力会变大
· 北京中考单选复习(九)——力学综合(压轴题)—答案
1
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3
4
5
6
7
8
9
10
B
C
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C
C
C
D
D
D
D
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16
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D
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30
C
C
C
B
C
D
A
A
A
D
1、【答案】B
【详解】设木棒长度为h,底面积为S,细钢丝体积为V,密度计重为G,小慧将该密度计放入酒销中,密度计静止时L为6cm,她在密度计上距顶端6m处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3;则
小慧将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,她在密度计上距顶端8cm处标记刻度线,则
联立解得
V=(0.16m-h)S
设该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为L′,则
解得
L′=0.096m=9.6cm
故选B。
2、【答案】C
【详解】A.密度计A的重力不变,不同的液体中,处于竖直漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,浮力不变,故A错误;
B.对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变,密度计B上越靠近铜丝的位置,浸入液体的深度越小,对应密度越大,故B错误;
C.由图乙可知,密度计浸入液体深度相同,密度计B对应的密度较大,根据F浮=ρ液gV排可知,V排相同,密度计B受到的浮力较大,由漂浮条件可知密度计B的重力较大,由G=mg可知密度计B的质量较大,故C正确;
D.如图所示:
密度计A上三个密度和对应的深度的乘积相等,即
,,ρ3与ρ2刻度线的间距
①ρ2与ρ1刻度线的间距
因为
ρ3-ρ2=ρ2-ρ1
所以
②
比较①②,由于
h2>h3,ρ2>ρ1
所以
h2-h3<h1-h2
密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距小于ρ2与ρ1刻度线的间距,故D错误。
故选C。
3、【答案】D
【详解】A.由题意,控制棒始终浸在水中,控制棒受重力、浮力和拉力。当水位到达最高水位时,力传感器所受拉力等于,由可知,此时控制棒排开水的体积最大,水的密度不变,则此时控制棒受到的浮力最大。控制棒处于静止状态,受平衡力,则
控制棒的重力不变,受到的浮力最大,则此时拉力最小为。由,则此时排开水的体积
故A错误;
B.当到达最低水位时,力传感器所受拉力等于,由可知,此时控制棒排开水的体积最小,水的密度不变,则此时控制棒受到的浮力最小,由
此时拉力最大为。水位由最低到达最高的过程,控制棒排开水的体积变化量最大,水的密度不变,由,则控制棒受到的浮力的变化量最大。最低水位时,浮力
最高水位时浮力
则浮力的最大变化量
故B错误;
C.由题意,最低水位时拉力为,此时控制棒受拉力最大,水泵启动进水。最高水位时拉力为,此时控制棒受拉力最小,水泵停止进水。进水过程中拉力从逐渐减小到。若进水过程中同时用水,相同时间内进水量大于出水量,所以进水时水位是净上升的,因此拉力是从单调减小到。如果水泵停止进水后(拉力已达到),开始用水,水位下降,拉力从逐渐增大。在拉力从增大到的过程中,水箱并未进水(水泵未启动),但拉力确实处于和之间。因此,拉力在和之间时,可能是正在进水(拉力从减小到),也可能正在用水(拉力从增大到),故C错误;
D.缩短悬挂控制棒的细线,因为、的触发条件不变,控制棒受重力不变,由,则控制棒受最小浮力和最大浮力不变。假设初始时细线长度为L,控制棒长度为h,水箱底到力传感器的距离为H。最低水位时,控制棒浸入,设浸入深度为,则,则,
则
因为、、、、都不变,所以不变,则水位高度
缩短细线,、、不变,减小,增大。同理,最高水位也会增大。所以,缩短悬挂控制棒的细线,可使水箱中的最高和最低水位均升高,故D正确。
故选D。
4、【答案】C
【详解】A.已知OA∶OB=3∶2,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得
F1 ×OB =G×OA
即
故A错误;
B.他对水平地面的压力为
F2=G人- F1=650N -450N =200N
故B错误;
C.将固定点移动到A端,杆AB可绕端点A在竖直平面内转动,配重悬挂在O点,在B端施加竖直方向的力,使杆AB在水平位置再次平衡,小强对B端施加力的方向应竖直向上,该力大小
根据力的作用是相互的,则此时B端对小强施加力的方向竖直向下,该力大小
F4ʹ= F4=180N
他对水平地面的压力
F3=G人+ F4 ʹ =650N+180N =830N
故C正确;
D.此时他对水平地面的压强
故D错误。
故选C。
5、【答案】C
【详解】A.密度计漂浮在水中,根据漂浮条件,浮力等于重力,密度计的重力
所以密度计在水中受到的浮力是0.1N,而不是10N,故A错误;
B.当密度计漂浮在不同液体中时,浮力都等于重力,即浮力不变。设密度计的横截面积为S,则
解得
故B错误;
C.由(S为密度计横截面积),可得
因为F浮、g、S均为定值,所以h与成反比,图像应该是双曲线的一支,且随着的增大,h减小,所以浸入的深度h与液体密度之间的关系应符合图乙中a,故C正确;
D.由可知,要使两条刻度线间的距离大一些,在不改变吸管的情况下,可以增加配重,即增加铁屑的质量使密度计在液体中的浸入深度变化更明显;而不是减少铁屑的质量,故D错误。
故选C。
6、【答案】C
【详解】A.水的重力为m1g,容器上宽下窄,水对容器底部的压力小于水的重力,则乙图中,水对杯底的压强小于,故A错误;
B.图丙悬挂状态下,金属块受到的浮力与金属块向下压力是一对作用力与反作用力,此时金属块受到的浮力为,图丁中金属块也是完全浸没的,所以浮力与图丙中相同,为,故B错误;
C.金属块的体积为
金属块沉在杯底后,电子秤示数为m3,是一杯水和金属块的总重,则金属块的重力为,金属块的密度
故C正确;
D.丙图与乙图相比,水杯对电子秤增加的压力等于金属块受到的浮力,等于,故D错误。
故选C。
7、【答案】D
【详解】甲图中,容器是上下粗细一样的柱形容器,水对杯底的压力大小等于水的重力,但是水对杯底的压力不是水的重力,则错误;
甲、乙图相比,烧杯对电子秤的压力为
甲、乙图相比,烧杯对电子秤的压强增加量为
则正确;
丙图中,物体被细针压入水中,根据甲、丙示数可得,物体排开水的质量为
物体排开水的体积
则正确;
由丙图可知,物体浸没在水中,物体的体积等于物体排开水的体积,即物体的体积为
甲图中烧杯对电子秤的压力等于烧杯和水的重力之和,即
乙图中烧杯对电子秤的压力为
物体的重力为
则物体的质量为
物体的密度为
则正确,故ABC错误,故D正确。
故选D。
8、【答案】D
【详解】A.当圆柱体浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为2.4N,溢出到小桶中的水重为1N,圆柱体下表面受到的压力为,溢水杯对桌面的压强为。已知,与圆柱体未浸入水中时对比,压强变化量为,根据力的作用的相互的,此时压力增大量等于圆柱体受到的浮力与溢出到小桶中的水重之差,则有
圆柱体的重力为
圆柱体的质量为
圆柱体的体积
圆柱体的密度
故A错误;
B.当圆柱体浸没在水中时,如图乙所示,此时溢出到小桶中的水重为1N,乙杯中的水加上物体的体积为
则乙杯中水的体积为
当圆柱体一半浸在水中时,受到的浮力
则原来水总的重力为1N,则溢出的体积为
则水的总体积为
当圆柱体一半浸在水中时,排开液体的体积为
则圆柱体一半浸在水中时,水的体积加上排开液体的体积
则此时水并没有溢出,此时液体的深度
则圆柱体一半浸在水中时,水对溢水杯底部的压强为
故B错误;
C.由上可知,水的总重力
当圆柱体浸没在水中时,水对溢水杯底部的压强为
故C错误;
D.根据浮力产生的原理,当圆柱体一半浸在水中时,圆柱体下表面受到的压力为
当圆柱体浸没在水中时,圆柱体下表面受到的压力为,则有
故D正确。
故选D。
9、【答案】D
【详解】C.台秤示数是水槽与水的总重力,再加上小球对水向下的压力,台秤示数变化就等于小球受到的浮力变化,
小球的体积
若将线剪断,小球能悬浮在水中,则,小球的质量
故C错误;
AB.如图乙所示小球悬浮在水中,此时水深为
如图丙,小球放入盐水中,因小球处于漂浮,所以,即
变形得
则盐水深为
由
结合上式可知
故AB错误;
D.台秤示数就是显示的水槽的总重力
所以
故D正确。
故选D。
10、【答案】D
【详解】设A的体积为V、容器的底面积为S,因为A在水中漂浮,可得
甲图和乙图比较,容器底受到的压力差
比较甲乙两图,压强差为
同理,比较甲丙图可得
联立可得
此时木块A露出水面的部分占自身体积,即木块 A 露出水面的体积与木块A 的体积之比是 1︰5。在丙图中,由于m1和A漂浮,可得
所以
在丁图中
可得
因为m1︰m2=5︰1,即
解得
ρ液=0.8ρ水=0.8×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3
在乙图中,木块漂浮,则
解得
故ABC错误,D正确。
故选D。
11、【答案】B
【详解】AC.由题意可知,杯子在水中时,排开水的高度为h水=4cm,处于漂浮状态;杯子放在液体a中时,液面对齐标记B,AB=1cm,则排开液体a的高度为ha=4cm+1cm=5cm
杯子在液体a中也处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,则杯子在水中和在液体a中受到的浮力相同,由阿基米德原理可知,杯子排开水的重力等于排开的液体a的重力,即,即,若杯子的底面积为S,则有
故液体a的密度为
故AC错误;
B.往杯中倒入与杯子质量相等的液体后,液体对底部的压强为,则液体对杯子底部的压力为,液体的重力为
因,则
则
只放入b时,测得杯子对地面压强,即
解得
放入b后,液体对杯底的压强,即
解得
即放入物体b后,液体a的液面上升了0.1h。只放物体c时,杯子对地面的压强,即
解得
放入c后,液体对杯底的压强
解得
即放入物体c后,液体a的液面上升了0.2h。因b和c的体积相同,物体b和c分别放入液体a中,b排开液体的体积较大,因此两物体不可能都完全浸没。因此可能有两种情况,①:b漂浮,c沉底;②:b和c都漂浮。只放入b时,b受到的浮力为
b受到的重力为
则,即物体b受到的浮力等于重力,则物体b漂浮。当只放入c时,物体c受到的浮力为
物体c的重力为
因,故c沉底。则c的体积为
物体b的体积与c相同,即
则物体b的密度为
故B正确;
D.同时放入b和c时,液体a液面上升的高度为
液体a的总高度
则液体对容器底部的压强
故D错误。
故选B。
12、【答案】B
【详解】A.A重6N,B受到的浮力为8N,因为A、B体积相同,所以受到的浮力相同,A受的浮力;A、B密度之比为3:5可知
解得
故A正确,不符合题意;
B.细线对A的拉力
故B错误,符合题意;
C.A的体积
A的密度为
故C正确,不符合题意;
D. ,B受到的浮力为8N ,细线的拉力为2N,故B对容器底部的压力为0,故D正确,不符合题意。
故选B。
13、【答案】C
【详解】由题意可知,有、、、、
AB.当A、B两个球静止时,甲、乙两容器内液面上升的高度分别为Δh1、Δh2,则:
甲、乙两容器内液体对容器底部增加的压强之比
甲、乙两容器内液体对容器底部增加的压力之比
当A、B两个球静止时,甲、乙两容器对水平桌面增加的压力分别为A、B两个球受到的重力,则:
甲、乙两容器对水平桌面增加的压力之比
甲、乙两容器对水平桌面增加的压强之比
故AB错误;
CD.当A、B两个球静止时,它们受到的浮力分别为FA、FB,因为,则
则
因为A、B两个实心球的体积之比为
所以B球不可能完全浸没,所以B球处于漂浮状态,受到的浮力等于其重力,即
因为A、B两个实心球质量之间的关系为
所以A球受到的浮力
则有
即
所以A球静止后完全浸没在液体中,且沉在容器底部,其排开的液体体积等于其自身体积,即
根据、可知,可转化为
即
即
因为、、
所以
根据、可知,可转化为
即
所以,故C正确,D错误。
故选C。
14、【答案】D
【详解】A.两个正方体的质量之比mA∶mB=1∶4,密度之比ρA∶ρB=2∶1,其中A的边长LA=5cm,A的体积
VA=LA3=(5cm)3=125cm3
AB的体积之比
B的体积
VB=8VA=8×125cm3=1000cm3
B的边长
往容器内倒入250g的水时,加入水的体积
加入水的深度
浮力
B对容器底的压力恰好为零,所以AB的总重力
G总=5N
总质量
两个正方体的质量之比
mA∶mB=1∶4
所以
A物体的密度为
故A错误;
B.往容器内倒入850g水,水的体积为
当往容器内倒入850g水时,A、B两个实心正方体将漂浮在水面上,此时
即
则物体沉入水面的深度为
所以B距容器底的深度
所以B距容器底的深度加上A、B两个实心正方体的高度为
h'+LA+LB=4cm+5cm+10cm=19cm<20cm
故B错误;
C.当往容器内倒入100g水时,则容器底对桌面的压力为
容器底对桌面的压强大小为
故C错误;
D.由B选项知,B距容器底的深度为
h底=20cm-(LA+LB)=5cm
A和金属网恰好接触,此时需要倒入水的体积为
即倒入水的质量为
所以往容器内倒入1250g水时,金属网将会A实心正方体产生压力,倒入1250g水的体积为
而金属网下容器的体积为
当加入1000g水时,A和金属网恰好接触,此时还剩下
的水,由于物体B沉入水面的深度为5cm,剩余未浸的高度为
h剩=LB-5cm=10cm-5cm=5cm
当全部浸满物体B时,需要水的体积为
则倒完1250g水时,刚好浸满物体B,所以水的深度为
h总=h底+LB=5cm+10cm=15cm=0.15m
则水对容器底的压强为
故D正确。
故选D。
15、【答案】D
【详解】A.分析乙图可知,水深10cm之前,A对B的压力大小不变,可得B的高,当深度为18.5cm时,A对B的压力为零,可得出此时A在水中深度,因A的边长与B的边长相等等于,则A的底面积
则此时A排开水的体积
A对B的压力为零时,A的重力等于浮力可得,故A错误;
B.当水深为11.5cm时,B深为10cm,此时A在水中深度,此时A的排开液体的体积为
A此时的浮力为
对A进行受力分析可得,此时A三力平衡,A对B的压力为
A对B的压强为,故B错误;
C.水深12cm,当B沿竖直方向截去1/4时,此时容器中水的总体积为
B截去部分之后的水深为
此时B的排开液体的体积为
此时B受到的浮力为
受力分析可得,此时的B四力平衡,B对容器底部的压力为,故C错误。
D.水深为15cm时,当B沿竖直方向截去1/4时,此时容器中水的总体积为
B截去部分之后的水深为
此时A、B都有体积在水中,B是完全浸没,此时A浸没到液体中的深度为
此时A的排开液体的体积为
此时A受到的浮力为
此时A受到的浮力小于自身的重力,A对B的压力为
此时B的排开液体的体积为
此时B受到的浮力为
受力分析可得,此时的B四力平衡,B对容器底部的压力为
此时B对容器底部的压强为,故D正确。
故选D。
16、【答案】A
【详解】AB.由图乙可知,当液体深在0~3cm时,杆B受到物体A的作用力不变,等于A的重力;液体深在3cm~9cm时,杆B受到物体A的压力逐渐变小,原因是物体A受到液体的浮力变大,由此可知,硬杆B的长度为3cm,故B错误;当液体深为9cm时,杆B受到物体A的作用力为0,此时物体A受到的重力和浮力相等,处于漂浮状态,此时物体A浸入液体中的深度为
h=9cm-3cm=6cm
由图中可知,物体A的边长为
l=13cm-3cm=10cm
故此时物体A排开液体的体积为
V排=10cm×10cm×6cm=600cm3=6×10-4m3
因此时物体A所受浮力F浮等于物体A的重力GA,故由F浮=ρ液gV排可得,该液体的密度为
故A正确;
C.由图乙可知,当液体深为13cm时,物体A完全浸没,此时物体A排开液体的体积大于600cm3,由阿基米德原理可得,此时物体A所受浮力大于物体A的重力,故仅将硬杆B撤去,物体A会上浮,直至最终漂浮,故C错误;
D.由图乙可知,当液体深为13cm时,物体A完全浸没,此时物体A所受浮力为
F浮0=ρ液gV=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=8N
由受力分析可得,此时硬杆B对A的拉力为
F=F浮0-GA=8N-4.8N=3.2N
液体h达到13cm后继续向容器内倒入液体,此时物体A排开液体的体积不变,故物体A所受浮力不变,则由受力分析可知,硬杆B对物体A的拉力仍保持在3.2N不变,故D错误。
故选A。
17、【答案】C
【详解】A.由题可知,B的体积为500cm3,则B受到的浮力是F浮B=ρ水V排Bg=1.0×103kg/m3×500×10-6m3×10N/kg=5N
柱形物块A的底面积为250cm2,高6cm,体积为
当A的五分之二浸入水中时,受到的浮力为
第一次放水前悬线lA的拉力为,故A错误;
B.A上方悬线lA能承受的最大拉力为10N,则绳子断裂时,A受到的浮力为
此时A排开液体的体积为
此时A浸在水中的深度为
当A的五分之二浸入水中时,浸入水中的深度为
则水面下降2.4cm-2cm=0.4cm
第一次放出水的体积为,故B错误;
C.由题可知,A的密度为
B的密度为
由上述密度可知,若A单独放入水中会漂浮,B单独放入水中会沉底;当A的五分之二浸入水中时,物体B底部距容器底3.6cm,刚好装满整个容器;A浸入水中的深度为2.4cm,则露出水面的高度为6cm-2.4cm=3.6cm
若AB全部浸入水中,排开液体的总体积为500cm3+1500cm3=2000cm3
受到的浮力为F浮总=ρ水V排总g=1.0×103kg/m3×2000×10-6m3×10N/kg=20N
刚好等于AB的总重力,因此悬线断裂后,AB悬浮在水中,此时B恰好达到底部,然后第二次打开阀门放水,放水过程中,A、B间绳子的拉力逐渐变小,直至A漂浮,拉力为零,然后A下降1cm与B接触;A漂浮时,浸入水中的体积为
A浸在水中的深度为
则第二次放出水的体积为,故C正确;
D.当A的五分之二浸入水中时,物体B底部距容器底3.6cm,此时水的质量为3200g,刚好装满整个容器,则水的体积为
则水的深度,即容器高为
第一次只放水60cm3,悬线断裂后A悬浮在水中,此时会有液体溢出,即水仍装满容器,可知B的高度为
待物体再次静止后,第二次打开阀门放水,直至物体A和物体B刚好接触时停止放水。此时的水深为
容器中所剩的水的体积是
剩余水的质量为m水剩=ρ水V水剩=1.0×103kg/m3×1600×10-6m3=1.6kg
容器对桌面的压力为
容器对桌面的压强为,故D错误。
故选C。
18、【答案】A
【详解】①.由图乙可知,当时示数200g,则容器质量
0~20s,注液体积
液体质量
液体密度
容器下部分的容积
当t=10s 时,注液体积
液体在容器下部分未满,液体的深度,故①正确;
②.20s后液体进入上部分,当时,液体刚好注满,液体和容器的总质量2200g,液体质量
液体总体积
上部分容器的容积
上部分高10cm,故上部分圆柱形容器横截面积
当t=32s>20s,液体进入上部分,注液体积
下部分容积1000cm3,液体在容器上部分的体积
液体在容器上部分的深度
液体的总深度,故②错误;
③.当时,注液体积
注入液体质量
物块A的密度
物块A在液体中沉底。放入物块后,液体的横截面积变为
液体深度
液体无溢出。则此时总质量
此时容器对台面的压力等于总重力,则容器对台面的压强 ,故③错误;
④.当t=44s时,注液体积
注入液体质量
容器容积,物块体积,液体和物块总体积
溢出液体体积
溢出液体质量
剩余液体质量
剩余液体和物体的总质量
此时容器对台面的压强,故④错误。
综上,仅选项①正确,正确个数为 1个。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
19、【答案】D
【详解】A.如乙图所示,由题可知,升降台AB缓慢升高,当传感器显示拉力为12N时,弹簧伸长量为12cm,此时石块受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,排开水的体积为
因为全过程水不会溢出,则容器中水上升的高度为
物体浸入的高度为
则石块底部到容器底部的距离为
即石块不接触容器底,则与升降台升高前相比,容器底部受到的压强变化量为水对容器底部压强的变化量,即
故A正确,不符合题意;
B.由题可知弹簧伸长量的最大值
升降台没有上升前力传感器到容器底的距离为
当传感器拉力为12N时,弹簧的伸长量为,升降台上升后力传感器到容器底的距离为
则升降台AB升高的高度为
故B正确,不符合题意;
C.当石块刚好浸没时,受到的浮力
此时压力传感器显示拉力F3=G−F浮=20N−10N=10N
故C正确,不符合题意;
D.当石块刚好完全浸没时,容器中水的深度为
则石块恰好与容器底接触,石块放入水中后,弹簧受到的拉力减小量
由图乙可知,此时弹簧伸长量减小值,升降台AB升高后,升降台AB到传感器的距离
则升降台AB升高的高度
故D错误,符合题意。
故选D。
20、【答案】C
【详解】A.由乙图可知,h=2cm时模型的B开始浸入水中,又已知h=7cm时,模型的B部分浸没在水中,则有
又容器的底面积
解得
故A错误;
B.模型的B没有浸入水中时,由题意知模型A和B的重力为
又
得
又
解得
故B错误;
C.因为
B完全浸没后,A浸入水的过程中,升降台每上升,水面上升,由乙图可知,当
容器开始溢水,在升降台上升过程中,水面上升高度
当h=14cm时,B完全浸没,A浸入水中的深度
A浸入水中的体积
排开水的体积
故
容器中原来装的水的重力
容器的重力
溢出水的体积
溢出水的重力
容器对升降台的压力
当h=14cm时,容器对升降台的压强为
故C正确;
D.当模型完全浸没后剪断细线,模型完全浸没后,溢出水的体积
溢出水的重力
稳定后容器对升降台的压力比图甲增加量
故D错误。
故选C。
21、【答案】C
【详解】A.由图甲可知,物体A和B通过定滑轮相连,物体静止在压力传感器上,受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和绳子竖直向上的拉力。根据力的平衡条件,有
压力传感器显示的示数F等于物体B对传感器的压力,由力的作用是相互的可知,物体对压力传感器的压力大小等于传感器对它的支持力大小,即。所以
由图乙可知,在之内,随着左边容器中水逐渐抽出,受到的浮力变小,对绳子的拉力增大,对传感器的压力逐渐变小,在时压力突然增大到,说明此时绳子断裂(因为绳子承受的拉力有一定限度),则全部压在传感器上,即的重力,故A错误;
B.由题可知,抽水可将水抽完,则水的总体积为
未抽水时水的深度
因此物体的体积
根据阿基米德原理可得物体浸没时受到的浮力
由图乙知,未抽水时物体对传感器的压力,则绳子的拉力
未抽水时物体处于静止状态,即平衡状态,所以物体的重力
所以物体A的密度
故B错误;
C.由当时,抽出的水的体积
则物体的底面积
则此时水下降的深度
剩余水的深度
根据可得此时水对容器底的压强
故C正确;
D.由由图乙可知,时绳子被拉断,根据受力分析可知,绳子被拉断的瞬间,物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力,即
此时物体受到的浮力最小,则此时抽出的水的体积为
则水面下降的高度为
此时物体浸入水中的深度为
物体排开液体的体积为
此时物体所受液体的最小浮力为
由于物体浸没在液体中,
由可知,由于物体的体积不变,则当其所受浮力最小时,液体密度最小,为
由及可知,
当时,物体所受浮力最大,为,液体密度最大为
则可测量范围为
故D错误。
故选C。
22、【答案】C
【详解】A.蜡烛越粗,燃烧越慢,蜡烛摆动效果越不明显,且用细的蜡烛可以减小蜡烛重力带来的影响。故A错误;
B.转轴位置离蜡烛重心不是越远越好,若转轴位置离蜡烛重心较远,则“跷跷板”不能在水平方向平衡。故B错误;
C.较低的一端蜡烛由于火焰与蜡烛的夹角为锐角,更靠近火焰的外焰,外焰温度更高,蜡液更容易被加热并滴落,所以跷跷板较低那端的蜡油熔化速度更快,故C正确;
D.为防止蜡烛摆动过大而翻转,可使转轴位置处于蜡烛重心的上方,这样蜡烛的重心降低,稳定性好,故D错误。
故选C。
23、【答案】C
【详解】AD.根据杠杆的平衡条件即“动力动力臂阻力阻力臂”可知,秤平衡后,在秤的一边加重物,则加重物的一侧其力与力臂的乘积较大,故这一边必定下垂,故AD正确,不符合题意;
B.根据杠杆的平衡条件可知,若“重”的质量大于“权”的质量,秤能平衡时,一定是“重”的力臂小于“权”的,即“本短标长”,故B正确,不符合题意;
C.若在秤的两边加相同质量的重物,由图可知,“标”大于“本”,则“权”与“标”的乘积大于“重”与“本”的乘积,故“标”这一边必定下垂,故C错误,符合题意。
故选C。
24、【答案】B
【详解】吹足空气的气球的重力G,浮力F和细木棒对气球向上的拉力F,则
G=ρ气球V球g
F浮=ρ空气gV排=ρ空气gV球F=F1,因为气球处于静止状态,如图所示:
所以
G=F浮+F
F=G-F浮
当球中的空气逐步缓慢泄出,气球体积同时逐渐减小时,因为V球减小量相同,而气球里原来是吹足的空气,密度较大,随球中的空气逐步缓慢泄出,空气的密度也减小,所以∆G>∆F浮,表示气球气球所受浮力的减小值小于泄出空气所受的重力值,所以F逐渐变小,在A处挂一吹足空气的气球,细木棒保持水平时,细木棒杠杆受力示意图如图:则
F1L1=F2L2
又因球中的空气逐步缓慢泄出,细木棒杠杆上的L1、F2、L2都不改变,由于F1=F,F在减小,所以 F1L1的值会变小,即细木棒会顺时针方向偏转。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
25、【答案】C
【详解】O为支点,阻力臂为,拉力F的力臂,根据杠杆平衡条件则有
可得
A.将电子测力计顺时针转动30°,此时阻力和阻力臂不变,拉力F和 的关系图线不变,仍为①,故A不符合题意;
B.将M从C点移到A点,阻力臂变小,根据可知在不变时,拉力F变小,则对应的图线为④,故B不符合题意;
C.增加物体M的质量,阻力变大,根据可知在不变时,拉力F变大,且由于拉力F和成正比,所以对应的图线为②,故C符合题意;
D.将电子测力计从B点移到A点,此时阻力和阻力臂不变,拉力F和 的关系图线不变,仍为①,故D不符合题意。
故选C。
26、【答案】D
【详解】A.由图乙可知,AO1>O1B,即动力臂大于阻力臂,所以AO1B为省力杠杆,故A错误;
B.由图乙可知,CO2<DO2,即动力臂小于阻力臂,所以DCO2为费力杠杆,故B错误;
C.若将桶盖翻开30°,则桶盖重心升高的高度为
h=0.5×35cm=17.5cm=0.l75m
克服桶盖重力做的功为
W=Gh=mgh=0.4kg×l0N/kg×0.175m=0.7J
故C错误;
D.设脚对A点的作用力为F,顶杆对B点的作用力为F1,顶杆对桶盖上C点的作用力为F2, 根据杠杆平衡条件可得
①
G×DO2=F2×CO2②
同一顶杆,对B、C两点的力大小相等,即:F1=F2, 桶盖的重为
G=mg=0.4kg×10N/kg=4N
且力臂DO2的大小为
DO2=30cm+5cm=35cm
由可得
所以脚对踏板A处的压力至少为
故D正确。
故选D。
27、【答案】A
【详解】假设木条的重心处在D点,以B点为支点,由杠杆平衡公式可得
FA×LBA=G×LBD
将盘秤甲的示数6N和木条的重力24N,代入上式,解得
LBA=4LBD
当盘秤甲放在C处时,以B点为支点,由杠杆平衡公式可得
FB×LBC=G×LBD
因为
AO=BO,AC=OC,BA=4BD
所以
LBC=3LBD
所以
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
28、【答案】A
【详解】设木条的重心到B点的距离为L,当弹簧测力计甲在A点,测力计乙在B点时,以B为支点,由杠杆的平衡条件有
FA×LAB=G×L
即
3N×LAB=15N×L
解得
L=×LAB=AB
当测力计甲的位置从A点移动到C点时,以C为支点,此时测力计乙的示数为FB,而
AO=BO,AC=OC
那么
LBC=AB
此时重力的力臂
L′=LBC-L=
据杠杆平衡条件有
FB×LBC=G×L′
即
FB×AB =15N×AB
解得
FB=11N
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
29、【答案】A
【详解】由重力公式
G=mg
可求,配重D的重力为
GD=mg=900kg×10N/kg=9×103N.
第一个状态当配重物体移动到E点时,
根据杠杆的平衡条件
F1l1=F2l2
可得,
GD•OE=T•OB,
求得
由于物体在水平地面上静止,所以由受力分析可知,
GA=N+T,
代数求得
N=5×103N-3×103N=2×103N,
因为A对地面的压力F与地面对A的支持力N是一对相互作用力,所以
F=N=2×103N,
由压强定义式
求得,
第二个状态为配重物体移动到甲对地面的压力恰好为零的位置E'点时,
由于甲对地面的压力恰好为零,所以拉力
T'=GA=5×103N,
根据杠杆的平衡条件
F1l1=F2l2
可得,
GD•OE'=T'′OB,
代数求得
则配重移动的距离
s=OE'-OE=10m-6m=4m,
则由速度公式
可求,
第三个状态为匀速起吊过程,
由功率公式
和功的定义式
W=Fs可得,功率
代数得
根据以上分析可得
A.P等于5kW符合题意;
B.v等于不符合题意;
C.p等于不符合题意;
D.T等于不符合题意.
30、【答案】D
【详解】AB.上方木模受到自身向下的重力mg,两根长线分别向下的拉力和短线a向上的拉力,两根长线的拉力相等,由受力平衡
则
且
故AB不符合题意;
C.以a下方的连接点为支点,根据杠杆平衡条件得
若改变b、c连接点的位置,将b、c略微向右平移,Fb和Fc的力臂变小,不变, 则Fb和Fc变大,故C不符合题意;
D.若在上方木模上放置一个物块,且木模仍呈悬浮效果,以a下方的连接点为支点,根据杠杆平衡条件得加木块前
加木块后
则b、c上的拉力会变大,故D符合题意。
故选D。
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